文字文字文字文字[p:1]这里有设计说明一.设计任务书 + 5sTGNG
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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。 ~Jmn?9 3
1.运输带工作拉力F=2.5 KN qJ5Y}/r
2.运输带工作速度V=1.4 M/S vRRi"bo
3.滚筒直径 D=200 mm 6>Lr
4.滚筒效率n=0.96 xJ^Gtq Um
5.工作情况 两班制,连续单向运转,载荷平稳; VSms hld
6.工作环境 室内 ,灰尘较大 ,环境最高温度35度左右。 -;Cl0O%
7.工作寿命15年,每年300个工作日,每日工作16小时 Ax=Rb
B"
8.制作条件及生产批量 一般机械厂制造,小批量生产。 ?Xh=rx_
部件:1电动机 gPQ2i])"Q
2V带传动或链传动 \W??`?Idh
3减速器 niqi DT/
4联轴器 o LuGW5wzj
5输送带 s-o0N{b?#'
6输送带鼓轮 0qw,R4YK
传动方案设计如下: 1 /7H` O?
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二.电动机的选择传动装置的运动和动力参数计算 x6.an_W6
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1. 选择电动机的类型 C-@@`EP
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 o'D{ql
2. 确定电动机的容量 O-U_Zx0zd
电动机所需功率由公式 \3O#H
Pd=Pw/ηa (KW) w`CGDF\Oo
Pw=Fv/1000ηw z"Gk K T
因此 Pd=Fv/1000ηaηw(KW) BN|+2D+S
由电动机主卷筒轴的传动总效率为: rgRh ySud
ηa=η带η²轴η齿η链 fY}e.lD
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 :@`Ll;G
工作机构效率ηw=η轴 xη卷 = 0.98 x 0.96 = 0.94 v,KH2 (N
所以Pd=Fv/1000ηaηw=2500 x 1.2/1000 x 0.88 x 0.94=3.63 KW vaxNF%^~yN
查表10-1选电动机额定功率Pe为4.0KW zq8z#FN
3 确定电动机的转速 =L#tSa=M"
卷筒轴工作转速为: nw=60x1000v/πD=60x1000x1.2/πx200=114.6(r/min) o/CSIvz1
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. vMRM/.
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电动机转速可选范围为: na=iaxnw=(8—24)x114.6=916.8—2750.4 )(oRJu)y
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(w6Ldi
4.确定传动装置的总传动比并分配各级传动比 ytf.$P
(1) 求传动比 f]tc$`vb
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: <S:SIaf0
ia=na/nw =960/114.6=8.038 QeuIAs* _
(2) 分配传动装置传动比 ArDkJ`DE
ia=i带i减 @/@#,+
为使V带传动外廓尺寸不致过大,选i带=2.5 y
Rr,+>W
则i减=ia/i带=3.35 4nmc(CHQ:
5.传动装置的运动和运动参数的计算 2j9Mr
(1) 各轴功率 ;f:}gMK
由PI=P齿xη01=Pd xη带=3.63 x 0.95=3.45(KW) x{`>Il
PⅡ=Pxη12=PIxη轴η齿3.45x0.98x0.97=3.28(KW) 6J9^:gXW~
(2) 各轴扭矩 Ob$|IH8.
Td = 9950Pd/ηm=9950x3.63/960=36.11(N/m) 3R1v0
TI=Tdxi01xη01=Tdxi带xη带=36.11x2.5x0.95=85.76(N/m) 4eMNKIsvY$
Bd*:y qi
n=1000 .E-)R
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电动机 型号为Y132M-6 .uG|Vq1v
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i带=2.5 W-ErzX
i减=3.35 ;N6Euiz
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TI=85.76N/m 6," 86
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TⅡ=TIxi12xη12=TIxi1xi轴xη齿=85.76x3.35x0.98x0.97=273.11(N/m) owHhlS{
(3) 各轴转速 r9G}[#DO
nI=nm/i带=960/2.5=334(r/min) [LDsn]{
nⅡ=nI/iI=384/3.35=114.6(r/min) &,/_"N"?D
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三.V带传动设计 ~o"VZp
保证带传动工作时不打滑,同时具有足够的疲劳强度。 ShFC@)<lJ
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, V)HX+D>
设计功率Pd=KAP kW 7-p9IFcA
由电动机为4KW,得Pd=1.2x4000=4800kW, % Q| >t~
由转速在满载时为960r/min PWU8 9YXp
查表得 Q:U^):~
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四 .传动零件的计算 gpvzOW/
设计一般用途的传动零件 =ws iC'
1. 选择材料 k <EzYh
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。 g,k} nkIT
2. 按齿面接触强度确定主要参数 jmE\+yz
d1≥[(671/[σH])²x(KT1/Φd)x(u+1)/u] 1/3 t.s;dlx[@
T1为小齿轮传递的转矩T1=85.76(N/m) l KdY!j"
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. _nn\O3TB
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[σH]为许用接触应力,由 [σH]= σHlim*ZN/Shmin(N/mm²) 2HX#:y{\l
σHlim为实验齿轮的接触疲劳极限应力,查表,根据HBS1=236 查得 *XCgl*% *
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 ;YfKG8(0
t=15x300x16=72000h ,E._A(Z
N1=60x384x72000=1660000000 "p"M9P'
N2=N1/u=1660000000/3.35=500000000 lTR/o
查得ZN1=1,ZN2=1.05(允许一定点蚀) +";<Kd -
SHmin为接触疲劳强度的最小安全系数,取SHmin1=SHmin2=1 J#/L}h;qH
故[σH1]= σHlim1xZN1/SHmin1=580x1/1=580N/ mm² .Fl5b}C(
[σH2]= σHlim2xZN2/SHmin2=530x1.05/1=557 N/ mm² Z=I+_p_G
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[σH1]= 580N/ mm² 7.!`c-8
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[σH2]= 557 N/ mm² rv26vnJy"
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计算时的以小值代入 Z]\IQDC
为齿数比. <],~V\m
将各参数代入得 SQhw |QdG
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J12hjzk6@
则 H vezi>M
的标准 dp=#|!jc
中心距为 qCUn.
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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 O@)D%*;v
i实 t$k$Hd';
合要求。 w"/RI#7.
故分度 圆直径 Uoqt
=L F9im
齿度 :dM
eNM-
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3、校核齿根弯曲强度 WVkJ=r0Ny
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d1=59mm 3B6"T;_
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Z1=27 n+94./Mh
Z2=90 f !D~aJ
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为齿形系数,查得 SGUu\yS&s
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为应力,修正系数,查得 XDM~H
(}:n#|,{M
为 用弯曲应力,由
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查得 SK&? s`
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为弯有疲劳强度的寿命系数 (RtjD`e}
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查得 g\O&gNq<)-
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将各参数代入 +CF"Bm8@
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所以大小齿轮弯曲强度足够 kZ0|wML8
4、确定齿轮的主要几何尺寸 c&o|I4|Y,
分度圆直径: :gNTQZR
b(Ev :
齿顶圆直径: 2+Tu"oG;rB
nnZ|oEF
齿跟圆直径: DjX*2O
^.d97rSm
齿宽: 7fOk]Yl[
b1=b2+(5-10)=80-85取80 P
K]$D[a0
中心距 x-e?94}^
5、确定齿轮制造精度 <Y(lRM{
V0Z\e
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查表确定齿轮第 II公差组为8级精度,第I,III公差与II组同为8级,并按设计手册资料推荐确定齿厚偏差。小轮为 j3W)5ZX
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1=109.3N/mm <u"h'e/oW_
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2=103.3N/mm r#K;@wu2
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da1=72.5mm "))G|+tz
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da2=237.5mm ?\QEK
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GJ,在零件上标示为8-GJGB10098-88,大轮齿厚偏差为KK,在零件工作图上标示为8-HKGBl0095-88。 ^AWM/aY
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大轮8-HKGBl0095-88 s@C@q(i6
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五、轴的设计计算 .w^M?}dx
1、选择轴的材料,确定许用应力,选用45号钢。调质处理,查得轴毛坯直径 许用弯曲应力 {~ ZSqd
`6`NuZ*6g
2、按轴所传递m转矩初估轴最小直径 VZ{aET!
09`5<9/
P&C,E E$
因装链轮之外有一键 ,轴加大5% O.e^?ysp/
?V%x94B
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。 a0OH
轴尺寸设计见附录 Fku9hB
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3、校核轴强度,轴II负荷最大,须校核 !4d6wp"
(1)轴上受力分析 d)`XG cx{=
轴传递转矩 4&;.>{:;
BFmYbK
齿轮上圆周力 vUl5%r2O4
"f\2/4EIl
径后力 'gd3 w~
[?$ZB),L8
轴向力Fa=Ft tgB=2351*tg16.55978=701 x;"!
运输带工作拉力为2500N peqoLeJI
压轴力简单计为5000N aZ^P*|_K3
(2)受力图 !U.Xb6
fI(u-z~,
o.U$\9MNP
`"QUA G
R>H*MvN
QxCZ<|
.CH0PK=l
Gs%IZo_
:UMg5eZ
}LQ*vD-Jj
Ft=2351 N 4qo4g+
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(3)作垂直面受力图b)及弯矩图d) q]q(zUtU
①作垂直面受力图并求垂直面支反力 由 得 hH:7
~a m]G0
同理 1;r^QAK&
②求垂直面弯矩并绘垂直面弯矩图MV图a) K[)N/Q
K0 .f4o
(4)作水平面受力图c)及弯矩图e) B'6^E#9
①作水平面受力图并求水平面支反力 由 得 awuUaE
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②求水平面弯矩并作水平面弯矩图 图e) Nk=F.fp|/
截面c的变矩 _H^Ij
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MHC左=-198816Nmm =sedkrM
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MHC右=-280307Nmm ]tH/87qJ
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-"Lia!Q]M
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截面B的弯矩 S +|aCRS
(5)求后来弯矩并作合成弯矩图f) Yg/e 8Q2
O(,Ezyx
(6)作扭矩aT图g) &