文字文字文字文字[p:1]这里有设计说明一.设计任务书 'M
lXnHxt
y\z*p&I
设计一带式输送机使用的V带传动或链传动及直齿圆柱齿轮减速器。设计参数如下表所示。 E7gL~4I
1.运输带工作拉力F=2.5 KN ?0m?7{
2.运输带工作速度V=1.4 M/S 2gH_$
3.滚筒直径 D=200 mm :Ip~)n9t
4.滚筒效率n=0.96 M.t@@wq
5.工作情况 两班制,连续单向运转,载荷平稳; ifd}]UMQ
6.工作环境 室内 ,灰尘较大 ,环境最高温度35度左右。 }*Dd/'2+1
7.工作寿命15年,每年300个工作日,每日工作16小时 {Bc#?n
8.制作条件及生产批量 一般机械厂制造,小批量生产。 :5G$d%O=2
部件:1电动机 h9U+%=^O
2V带传动或链传动 `fLfT'
3减速器 5W|u5AIw
4联轴器 u9 %;{:]h
5输送带 h^`{ .TlN
6输送带鼓轮 htQ;m)>J:
传动方案设计如下: TdNsyr}JG
J/L)3y
a4:`2
zv`zsqDJ
G]at{(^Vz
/(y4V
Ia=&.,xub
8TUF w@H%
3e#x)H/dr
Pkj T&e)
r$94J'_
t>XZ3
b?sAEU;
^ b=5 6~[
5dbX%e_OP
22l|!B%o
8[vl3C
H't `Q&]a
>ly&+3S
$0S.@wUG
n%7A;l!{
KteZK.+#:
`HE>%=]b
\r:m({G
}Z~pfm_S
gEcnn.(S
gt].rwo"
<P?3GT/
BaNU}@
>[A65q'
d;@E~~o?B]
Pf^Ly97
e<: 4czh8
d()zW7}W
?=pZmvQg
mjkw&2
+=,4@I%
Q]2sj:
q9g[+*9]$
I8pv:>EhC
$Hl+iF4j<
1DI"LIL
O=!)})YG
二.电动机的选择传动装置的运动和动力参数计算 xqi*N13
!?us[f=g%
1. 选择电动机的类型 1b
%T_a
按工作要求和条件,选用Y系列一般用途全封闭式鼠笼型三相异步电动机 mV!
@oNCK
2. 确定电动机的容量 XeIUdg4>R
电动机所需功率由公式 GP7)m
Pd=Pw/ηa (KW) S$kuhK>W!
Pw=Fv/1000ηw 95gsv\2
因此 Pd=Fv/1000ηaηw(KW) r%m7YwXo
由电动机主卷筒轴的传动总效率为: SceCucT
ηa=η带η²轴η齿η链 /v;)H#;
按表4-1的V带传送速率η带=0.95,滚动轴承η轴=0.98,齿轮传动效率η齿=0.97,联轴器效率η联=0.99.则ηa=0.95 x 0.98 ² x 0.97 x 0.99 = 0.88 LGo@F;!n
工作机构效率ηw=η轴 xη卷 = 0.98 x 0.96 = 0.94 _ \y0 mc4
所以Pd=Fv/1000ηaηw=2500 x 1.2/1000 x 0.88 x 0.94=3.63 KW /i~^LITH
查表10-1选电动机额定功率Pe为4.0KW u8k{N
3 确定电动机的转速 >fZ/09&3
卷筒轴工作转速为: nw=60x1000v/πD=60x1000x1.2/πx200=114.6(r/min) h,WY2Hr
根据表1-3的V带传动比i1=2-4,而单级圆柱齿轮减速器的传动比i2=4-6,因此总传动比的合理范围为:ia=8—24. BHJ'[{U*w
fj
t_9-.
^ yukn*L
j~L1~@
*_).UAP.
&6^W%r
Uh|__DUkh
w[$nO#
8$<AxNR
N7I71q|
j'40>Ct=i
h3d\MYO)B
noUZ9M|hz
+S5_J&~
a6k(O8Ank3
9X{nJ"
X-N$+[#
Rn~Xu)@e
?'/5%f`
G>ptwB81KM
h^_taAdS`
?.Yw%{?TG
> v!c\
j.'"CU
&<P^Tvqq&
}
Ved
]zq_gV8k
L|1zHDxQ
Pe=4.0KW Nb!6YY=Ez-
d,rEEc Y
C.B}Py+
x^O2Lj,w\
6[|<
s^?sJUj
.q9|XDqQc
|UDD/e
%FWfiFV|<
]|LaMMD
电动机转速可选范围为: na=iaxnw=(8—24)x114.6=916.8—2750.4
T!xy^n]}
符合这一范围的电动机同步转速有:750,1000,1500(r/min)三种,选用同步转速1000 (r/min)时,电动机的重量,价格及V带传动和减速器的传动比都比较合适,因此选定电动机型号为Y132M-6满载转速为nm=960(r/min). S}[:;p?F`
4.确定传动装置的总传动比并分配各级传动比 +ZA\M:^b
(1) 求传动比 BvW gH.OX
由选定的电动机的满载转速nm和工作机构转速nw,可求得传动装置的总传动比为: 8(/f!~
ia=na/nw =960/114.6=8.038 OUk5c$M(
(2) 分配传动装置传动比 i[\u-TF
ia=i带i减 %3+hz$E
为使V带传动外廓尺寸不致过大,选i带=2.5 2d;xAX ]
则i减=ia/i带=3.35 PM<LR?PLc
5.传动装置的运动和运动参数的计算 D:vUy*
(1) 各轴功率 ~5!TV,>ls
由PI=P齿xη01=Pd xη带=3.63 x 0.95=3.45(KW) Ww
tQ>'R"
PⅡ=Pxη12=PIxη轴η齿3.45x0.98x0.97=3.28(KW) hG;=ci3EE
(2) 各轴扭矩 s1\BjSzk
Td = 9950Pd/ηm=9950x3.63/960=36.11(N/m) ZUJOBjb`
K
TI=Tdxi01xη01=Tdxi带xη带=36.11x2.5x0.95=85.76(N/m) UG'U
D"
[5eT|uy
n=1000 <$6'Mzf
kBT}Siw
电动机 型号为Y132M-6 A}Dpw[Q2@8
N_k6UA9
~rX6owBq
X|1YGZJ
LqsJHG
~d `4W<1a
Q!e0Vb
i带=2.5 8 (h
i减=3.35 `DllW{l
6:tr8 X_
v!h-h&p O7
Hf{%N'4
&p4<@k\L
KmOa^vY1.T
TI=85.76N/m 5t?2B]
}Y ];ccT
-86:PL(I"
TⅡ=TIxi12xη12=TIxi1xi轴xη齿=85.76x3.35x0.98x0.97=273.11(N/m) k[) @I;m
(3) 各轴转速 R./ 6Q1
nI=nm/i带=960/2.5=334(r/min) h:sG23@=
nⅡ=nI/iI=384/3.35=114.6(r/min) `80Hxp@
iQ"F`C
`#8R+c=$
gK\7^95
azc:C
~'.yhPog
r+pjv_R
8vW`E_n
bu&y w~
xF|*N<9(</
n1(X%%2
E"&9FxS]^
1W<_5 j_
ah9',( (!
{~I_rlo n
lB~'7r`
l8Qi^<i/
't.F.t
mJR
T+SZ
JHH&@Cn
82!GM.b
Vp{2Z9]}
oz@6%3+
!r0P\
D~&e.y/gHN
}*R6p?L5
4:g:$s|SE[
v ed
Qwzh
IuW10}"9
uI&M|u:nT
|h/2'zd^-
5VbNWrw
R,1 ,4XT
K*FAngIB
h
cXqg
nI=334(r/min) Ngnjr7Q={T
nⅡ=114.6(r/min) 1_lL?S3,a@
EPy/6-5b
HCK4h DKo}
ow[qpP[
pASVnXJZ
Shz;)0To
xK3;/!\`
2_X0Og8s[
T1=M6iJ
>k|[U[@
VIzZmd
'zK*?= ^jk
`l#g`~L
qa6~N3*
\.]
U
Sdp1h0E}7=
h#
8b #
d%bL_I)
E<dN=#f6
pG&.Ye]j
=xoTH3/,>
Za w+
16vfIUtb
)Pq.kn{Sp
V 6F,X`7
WlUE&=|Oz2
yrw!b\
Vs
>1%$If
#7{a~-S
k4v[2y`
Sc&_6}K
三.V带传动设计 X`&E,;bIb
保证带传动工作时不打滑,同时具有足够的疲劳强度。 D%zIm,bf
该系统载荷变动小,工作条件不是很恶劣,所以工况系数选用为1.2, o%:eYl
设计功率Pd=KAP kW 2.yzR DfZ
由电动机为4KW,得Pd=1.2x4000=4800kW, Ne%X:h
由转速在满载时为960r/min 3I]5DW %-
查表得 YpJzRm{Ra
j2+&B9(
N}\i!YUD
3hkA`YSYt
Rzp-Q5@MY
ctf'/IZ5
D3eK!'qS
1z)+P1nH]
4R6X"T9-
dpy,;nqzeN
=&vV$UtV
S5j#&i
Mf?4 `LM
GE>&fG
7JbN WN
!$j'F? 2>
6uD Nqq
)pg?Z M9
dme_Ivt
rKO[;]_*
T3\Q<
~GZ(Ou-&
dD=dPi#
J5429Soo
*edB3!!
W}Z'zU?[
]2?t$"G8
9%|!+!j
b*7OIN5h
;asB@Q
h&&ufF]D
^MuO;<<,.
OX I.>9
]"^U
0m!+gZ@
fs\l*nBig
OT+LQ TE
c5pF?kFaD
Eb[*nWF=
A?=g!( wB
3 cu`U`
YRqIC -_
}[k~JXt
m\RU|Z
8A#qbBD
ycTX\.KV
q{ i9VJ]
:2vk
vLM
r>+\9q1
k?ZtRhPu3X
/I(IT=kp
9Ra*bP ]1
~bC{R&p
Js.2R$o =*
?RNm8,M
ya.!zGH
p=sLKnLmZ
l];w,(u{
g<(3wL,"
Ws$<B
b
: .Y
T%zCAfx m
WZ,}]D
nE;^xMOK!
P5-1z&9O
q=Xd a0c
3h N?l
:/b
四 .传动零件的计算 /q[5-96c
设计一般用途的传动零件 su:~Xd
1. 选择材料 Zfwhg4G~
小齿轮选用45号钢调质,大齿轮用45号钢正火,查表得小齿轮齿面硬度HBS=217-255,大齿轮齿面硬度为160-217,计算时取平均值小齿轮为236,大齿轮为188。 GY% ^!r
2. 按齿面接触强度确定主要参数 LelCjC{`1
d1≥[(671/[σH])²x(KT1/Φd)x(u+1)/u] 1/3 DNTkv_S
T1为小齿轮传递的转矩T1=85.76(N/m) gbf2ty
Φd为齿宽参数;由表知软齿面对称布置时φd=0.8214,由于是单级传动,速度低,轴的刚性较大,因此φd=1.1,K为载荷系数,对带式运输机,载荷平稳,且齿轮相对于轴承为对称布置,取K为1.4. {p.D E
e
*9c33
[σH]为许用接触应力,由 [σH]= σHlim*ZN/Shmin(N/mm²) JdYmUM|K/c
σHlim为实验齿轮的接触疲劳极限应力,查表,根据HBS1=236 查得 ,^Ug[pGG-
σHlim1=580N/mm²(碳钢调质)根据HBS2=188 查得σHlim2=530 N/mm²(碳钢正火).ZN为接触疲劳强度的寿命系数,由N=60ant得:当a=1时,n1=384r/min o4Ny9s
t=15x300x16=72000h /xS4>@hn
N1=60x384x72000=1660000000 A8|DB@Bi
N2=N1/u=1660000000/3.35=500000000 1VXyn\
查得ZN1=1,ZN2=1.05(允许一定点蚀) =@ SJyW
SHmin为接触疲劳强度的最小安全系数,取SHmin1=SHmin2=1 ^jph"a C
故[σH1]= σHlim1xZN1/SHmin1=580x1/1=580N/ mm² +O]jklS4H
[σH2]= σHlim2xZN2/SHmin2=530x1.05/1=557 N/ mm² yiT)m]E
d
fS@V`"O6
!\'NBq,
Ire+r
"am
S`w_q=-^8
'ptD`)^(
&7 0o4~Fr
K-<kp!v
@3aI7U/I
NT1"?Thx|
LK>J]p
@nNhW
K|a^<|
S
n1E^8[~'
K为1.4. 1s "/R
#Rw9Iy4
`i"7; _HoV
n[f<]4<
#P,C9OQD
{>]7xTpwZ
HLruZyN4
xRiWg/Z~
A}h`%b
i0jR~vF
{B
s9 \HjK*+
ohW
qp2~
O9/7?"l"
zEJZ, <
[m+):q^
%9HL"
9~lC/I')t
}z|@X KA#
+m+v1(@
6
h%%?
<5fb,@YN
[σH1]= 580N/ mm² i p"LoCE
[σH2]= 557 N/ mm² 2*5]6B-(
7#G8qh<
计算时的以小值代入 li j>u
为齿数比. 6!Z>^'6
将各参数代入得 fvH4<c5x
WA1h|:Z
xJemc3]2
则 r}%2;!T
的标准
,fR /C
中心距为 +"8-)'
J4VyP["m
由于齿轮传动须装入箱体,现a为小数,结加工和测量带来不便,应调整为整数。方法为将Z2增加或减少1~2个齿,调整后位动比误差 只要在3-5%内, 因此Z2=93则a=150mm ~REP@!\r^
i实 ~bsL
W:.'
合要求。 W, YYL(L
故分度 圆直径 CG397Y^
tY>_+)oi
齿度 Ao}J
7~H.\4HB
3、校核齿根弯曲强度 Of?3|I3 l
+[C><uP
?K>=>bS^h
J~=tR1k
[/'=M h
x |0@T ?
d1=59mm =T3O; i
*$/!.e
}bM=)eUfX
s^6"qhTa
){S/h<4m
Z1=27 \Ng|bWR>LQ
Z2=90 9d8bh4[
rV6SN.
}+3v5Nz;
L,PD4H"8
pjaDtNb
H}}g\|r&
`fm^#Nw
IN#Z(FMVC
%g+*.8;"b
rM5{R}+;
`zmjiC
`:&jbd4H
"PhP1;A9,
a=150mm g[ dI%
ehe;<A
` 0}z
;&:
f:_mr zz
[8OQ5}do/
d1=67.5759 /6@iRswa
d2=232.5 b?Zt3#
8a}et8df:
-Nn@c|fz
Yfotq9.=+
ln~;Osb
5UU1HC;C
YrRD3P.P
ecg>_%.>
vvvH5NRm
为齿形系数,查得 t!S ja
#x^dR-@
为应力,修正系数,查得 G{C27k>wa
Za4X
;
为 用弯曲应力,由 qC;1ND
查得 wE*jN~
FR%u1fi
为弯有疲劳强度的寿命系数 h0v4!`PQ-
E/[<} ./
查得 6.|Qyk*
F9Y/Z5 Ea
故 b7nER]R
'i5V6yB
将各参数代入 6gSo>F4=
-N4km5
f-M 9OI
_#2AdhCu
'=^$;3Z
FN)vFQ#J
%%=PpKYtSD
^/k`URQ
E}*
@fML.AT
VXpbmg!{S
[nBdq"K
Z6Owxqfht
i5QG_^X&
s?j` _B
~jqG
f"8!uE*;
:YAxL J
(zm5
4
Vm
`(RQh@H
&vy/Vd
6@2 S*\&
:n4X>YL)
)AX0x1I|E
S @EkrC\4n
+&w=*IAKZ
5g{L
-8XwI
m}x&]">9
E%f;Z7G
q=M\#MlL0'
BZXP%{njS
1D,$Az~.
?H c~ 3
Ew4>+o!
T@n-^B !Xq
,@_$acm
S_z}h
,C#Mf@b
j4au
Zl]NF
yAu-BObD
iaqhP7!
b9ON[qOMN
lF:gQ]oc
*3yeMxa
所以大小齿轮弯曲强度足够 >bf29tr
4、确定齿轮的主要几何尺寸 YHVJg?H3
分度圆直径: !bnuC c
^lqcF.
齿顶圆直径: [TZlvX(E
1_Um6vS#
齿跟圆直径: lWv3c!E`
2V}tDN7c
齿宽: O7#ECUH
b1=b2+(5-10)=80-85取80 $B6"fYiDk
中心距 U&fOsx?"
5、确定齿轮制造精度 _YXk,ME!Q
_Ee`Uk
查表确定齿轮第 II公差组为8级精度,第I,III公差与II组同为8级,并按设计手册资料推荐确定齿厚偏差。小轮为 &^ sgR$m
uzO%+B!
1=109.3N/mm Gs*FbrY
zMfr`&%e
i$)`U]
zN(fZT}K5
la ~T)U7
x1m J&D
2=103.3N/mm [)}F4Jsz%
7$(>Z^ Em
v535LwFW
<RmI)g>'_^
vUGEzC M
d1=67.5mm B2~KkMF
6i/x"vl>
d2=232.5mm h+k:G9;sS
)bZS0f-
da1=72.5mm 6!} @vp![
=T)4Oziks
da2=237.5mm #vi `2F
!>B|z=
dF1=61.25mm ;z;O}<8s
y]5O45E0
dF2=226.25mm )v1n#m,W
](3e +JC
2R&msdF
t\nYUL-H
.jRp.U
/dpEL9K
a=150mm Hm|8ydNs
sE$!MQb
.OM m"RtK
!/G2vF"
WJ$D]7
SwV{t}I
zhH-lMNj-
+E7s[9/r
'~RP+
T] d9tX-
GJ,在零件上标示为8-GJGB10098-88,大轮齿厚偏差为KK,在零件工作图上标示为8-HKGBl0095-88。 `_C4L=q"
dEU+\NY
2xvTijO0
Qvh: hkR
+]-~UsM
w-l:* EV8
7A|n*'[T>
K'.aQ&2
$pK2H0c
:R+}[|FV
p\66`\\l
GGcNaW'
5LU8QHj3
F@Qzh
F$P8"q+
mt$0p|B8
bhaIi>W~G
%EA|2O.D
s86Ij>VLf
To1 .U)do
BwwOaO@L
-ju&"L B
rf_(pp)
fQcJyX
cl
kL)7RQ
v0)I rO
$eUI.j(HU
2TB>d+
pEf1[ zq
Q$!dPwDg
t'Zq>y;yg
lt\.
)Y>4
555j@
?-w<H!Y7
%fB]N
y/57 >.3
小轮8-GJGB10098-88 X6I"&yct
%O]]La
大轮8-HKGBl0095-88 ?7>G\0G
P%w)*);
]E/^(T-O
zvjp]yTx"
Kx,#Wg{H
pRyePxCDj)
JmL{&
s`Z|
A
6v(?Lr`D
D@@J7
5=Cea
}ZaZPB/_}P
l*eJa38
s6=jHrdvv
aX
CVC<l
f@Oi$9CZn
66ULR&D8
Sep/N"7~t
d)hA'k
X0a)6HZ{
IZ?+c@t
*?Hc8y-dG,
r"HQ>Wn
WBc ,/lgZ
hb@,fgo!Q
f_\,H|zco)
p1}umDb%
n{'LF #4l
,j3Yvn W
LC8&},iu
P_e9>t@
GnT Cq_\
n:dnBwY
LT+QW
ZQ@Ul
五、轴的设计计算 N{kp^Byim0
1、选择轴的材料,确定许用应力,选用45号钢。调质处理,查得轴毛坯直径 许用弯曲应力 o'Rr2,lVi
y}aKL(AaU
2、按轴所传递m转矩初估轴最小直径 pAdx 6
$W_sIS0\z
]*/%5ZOI&
因装链轮之外有一键 ,轴加大5% MgpjC`
eHX;*~e6)
考虑到减速器、轴承、 轴器,外观等因素, 轴II与滚筒连接处直径为35,轴I与电动机连接处为30,由于轴 II负荷大,故设计,检验都以轴II为例,轴I设计如同轴II。 #/"?.Z;SSH
轴尺寸设计见附录 PvHX#wJ
o57r ,`N
)\O;Rt(
)#%v1rR
d@b" ~r}
OdSglB
~7;AV(\%e
H@|h
Nn$@
PNgdWf3
*@+E82D
g.,_E4L
V'iT>
Q0j4c
ov$S
.X.,.vHx
+H**VdM6s
c9/&A
<>71;%e;'
i8nzPKF2$3
hI6Tp>b*~
qmy3pnL
07
E9[U[
+3d.JQoKl
!,Uzt1K:
0wE)1w<C~
nBg
tK
)<K3Fz
Bs
&P:2`\'
bdYx81
yM
PZ}
d=35mm sZh| <2
9%iv?/o*L
P9f,zM-
k:i}xKu
pPH"6
ir<K"wi(2
J#) %{k_
HceZT e@
o |"iW" +
$ISx0l~
~{00moN"m
w:3CWF4q]
?'/#Gt`
`gE_u
w|[{xn^R
L7"B`oa(p
.T*89cEu
`)n/J+g
79d<,q;uR
m#|h22^H
3、校核轴强度,轴II负荷最大,须校核 DP6>fzsl
(1)轴上受力分析 @3_."-d
轴传递转矩 *wl&Zzx
$,8}3R5}
齿轮上圆周力 >k9W+mk
+@BjQ|UZ
径后力 ojbms>a
q c DJ
轴向力Fa=Ft tgB=2351*tg16.55978=701 EHH+)mlo
运输带工作拉力为2500N z;lWr(-x
压轴力简单计为5000N XJ6=Hg4_O
(2)受力图 (_n U}<y_i
^X|Bzz)
,tl(\4n
Cm%xI&Y
6QX2&[qWS
58[.]f~0
%'&_Po\
n _eN|m?@
=v6qr~
kn= fW1
Ft=2351 N il~A(`+YO
<G /a-Z
L8~zQV$h
Fr=893N 8],tGMu
#<81`%
&d@N3y
0I7 r{T
8fC5O
i'MpS
&H:2TL!
h"4i/L3aAh
tE]Y=x[Ux
OY,iz
bq"dKN`
w'&QNm>
Fm`c
iu'At7
;hCUy=m.
_.+2sm
~pPj
pe>[Ts`2F
3)_(t.$D
fT0+inRG
{8w,{p`
;bYLQ
]?UK98uS\A
gbT1d:T
;, ^AR{+x
KCi0v
18AlQ+')?w
(3)作垂直面受力图b)及弯矩图d) "4WwiI9
①作垂直面受力图并求垂直面支反力 由 得 *4O9W8Qz
3u&)6C?YM
同理 .M>g`UW
②求垂直面弯矩并绘垂直面弯矩图MV图a) 0jMS!"k
bI+ TFOP
(4)作水平面受力图c)及弯矩图e) 6a4-VX5
①作水平面受力图并求水平面支反力 由 得 MOIMW+n
ITf4PxF
②求水平面弯矩并作水平面弯矩图 图e) 4&wwmAp^
截面c的变矩 I2e@_[
1
!xz{X ?
/m8&E*+T1
Ae^Idz
l]F)]>AE
a"whg~
i1DJ0xC]
e)2w&2i`(F
(laVmU?I7
1MxO((k
QRlrcauM
RVA=1175.5N U{Moyj
0%;y'd**Ck
A)641"[
2sYOO>
ghDOz
3
+JPHQx'W
MVC=67004N.MM k8O%gO
97MbyEE8J
O%p+P<J
WQ)vu&;
Uq:CM6q\
BiCC72oig
t{o&$s93
7f#r&~=
UwVc!Lys
iw0|A
RHB=9381N FiW>kTM8
RHA=3488N @;g|styh^
Oj0,Urs7
CT#u+]T
pPnJf{
t+%tN^87:
c^%&-],
MHC左=-198816Nmm )R5=GHmL
pjrzoMF
MHC右=-280307Nmm 3{R7y
x&