文字文字文字文字[p:1]这里有设计说明一.设计任务书 %)/f; T6
1 :Yt2]
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。 uTU4Fn\$L
1.运输带工作拉力F=2.5 KN O|>1~^w
2.运输带工作速度V=1.4 M/S |x6mkSf]ke
3.滚筒直径 D=200 mm #8z,'~\
4.滚筒效率n=0.96 sv;zvEn;-L
5.工作情况 两班制,连续单向运转,载荷平稳; ;/V@N |$n
6.工作环境 室内 ,灰尘较大 ,环境最高温度35度左右。 ,OKM\N,
7.工作寿命15年,每年300个工作日,每日工作16小时 F3Y>hs):7
8.制作条件及生产批量 一般机械厂制造,小批量生产。 Z0=m:h
部件:1电动机 gr
5]5u
2V带传动或链传动 )KqR8UO
3减速器 $CmX
&%L=
4联轴器 @g75T` N
5输送带 Ib2 @Wi
6输送带鼓轮 tqQ0lv^J
传动方案设计如下: _=L;`~=C9e
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二.电动机的选择传动装置的运动和动力参数计算 8PBU~mr
P>Q{He:
1. 选择电动机的类型 e8WEz
4r_
按工作要求和条件,选用Y系列一般用途全封闭式鼠笼型三相异步电动机 f<89$/w
2. 确定电动机的容量 =4zNo3IvL+
电动机所需功率由公式 ALd]1a&
Pd=Pw/ηa (KW) $(gGoL<
Pw=Fv/1000ηw @H\pipT_b
因此 Pd=Fv/1000ηaηw(KW) a jQqj.
由电动机主卷筒轴的传动总效率为: S<nP80C
ηa=η带η²轴η齿η链
4;C*Fa
按表4-1的V带传送速率η带=0.95,滚动轴承η轴=0.98,齿轮传动效率η齿=0.97,联轴器效率η联=0.99.则ηa=0.95 x 0.98 ² x 0.97 x 0.99 = 0.88 {pDTy7!Hs
工作机构效率ηw=η轴 xη卷 = 0.98 x 0.96 = 0.94 5g``30:o
所以Pd=Fv/1000ηaηw=2500 x 1.2/1000 x 0.88 x 0.94=3.63 KW 'j,oIqx
查表10-1选电动机额定功率Pe为4.0KW d(fPECv(
3 确定电动机的转速 fw' r.
卷筒轴工作转速为: nw=60x1000v/πD=60x1000x1.2/πx200=114.6(r/min) `l/:NF
根据表1-3的V带传动比i1=2-4,而单级圆柱齿轮减速器的传动比i2=4-6,因此总传动比的合理范围为:ia=8—24. M
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电动机转速可选范围为: na=iaxnw=(8—24)x114.6=916.8—2750.4 iZQ\
m0Zc
符合这一范围的电动机同步转速有:750,1000,1500(r/min)三种,选用同步转速1000 (r/min)时,电动机的重量,价格及V带传动和减速器的传动比都比较合适,因此选定电动机型号为Y132M-6满载转速为nm=960(r/min). CtM'L
4.确定传动装置的总传动比并分配各级传动比 %e{(twp
(1) 求传动比 LM:)j:gS6
由选定的电动机的满载转速nm和工作机构转速nw,可求得传动装置的总传动比为: '[nmFCG%m*
ia=na/nw =960/114.6=8.038 R:A'&;S
(2) 分配传动装置传动比 {"m0)G,G
ia=i带i减 x;j{}
%
为使V带传动外廓尺寸不致过大,选i带=2.5 (/K5! qh
则i减=ia/i带=3.35 @EHIp{0.
5.传动装置的运动和运动参数的计算 ,/&Z3e
(1) 各轴功率 ?;
[ T
由PI=P齿xη01=Pd xη带=3.63 x 0.95=3.45(KW) ]>D)#
PⅡ=Pxη12=PIxη轴η齿3.45x0.98x0.97=3.28(KW) vZ@g@zB4o0
(2) 各轴扭矩 *69c-`o
Td = 9950Pd/ηm=9950x3.63/960=36.11(N/m) EMlIxpCn:
TI=Tdxi01xη01=Tdxi带xη带=36.11x2.5x0.95=85.76(N/m) mb\h^cKaq
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n=1000 `
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电动机 型号为Y132M-6 .x}gg\
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TI=85.76N/m tnb$sulc+
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TⅡ=TIxi12xη12=TIxi1xi轴xη齿=85.76x3.35x0.98x0.97=273.11(N/m) 3b!,D
(3) 各轴转速 {%b
}Z2
nI=nm/i带=960/2.5=334(r/min) Hi7y(h?wj
nⅡ=nI/iI=384/3.35=114.6(r/min) C\Vg{&'
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三.V带传动设计 */qtzt
保证带传动工作时不打滑,同时具有足够的疲劳强度。 y046:@v(
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, xw5d|20b
设计功率Pd=KAP kW }yn0IWVa
由电动机为4KW,得Pd=1.2x4000=4800kW, 2}6%qgnT-
由转速在满载时为960r/min 2B0W~x2=
查表得 DOS0;^f
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四 .传动零件的计算 Hzrtlet
设计一般用途的传动零件 3qY K_M^[
1. 选择材料 91Uj}n%
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。 f;/QJ
2. 按齿面接触强度确定主要参数 h;=6VgXZ
d1≥[(671/[σH])²x(KT1/Φd)x(u+1)/u] 1/3 fc/ &X
T1为小齿轮传递的转矩T1=85.76(N/m) kYzC#.|1
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. *x)Ozfe
Z%I
[σH]为许用接触应力,由 [σH]= σHlim*ZN/Shmin(N/mm²) jiF?fX@
σHlim为实验齿轮的接触疲劳极限应力,查表,根据HBS1=236 查得 t){"Tfc:
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 u:aW 8
t=15x300x16=72000h >^Se'SE]
N1=60x384x72000=1660000000 WL` 9~S
N2=N1/u=1660000000/3.35=500000000 dw.F5?j`b
查得ZN1=1,ZN2=1.05(允许一定点蚀) RI68%ZoL
SHmin为接触疲劳强度的最小安全系数,取SHmin1=SHmin2=1 Wrr cx(
故[σH1]= σHlim1xZN1/SHmin1=580x1/1=580N/ mm² ?"z]A7<Hj
[σH2]= σHlim2xZN2/SHmin2=530x1.05/1=557 N/ mm² =6aS&B(SN
c/_+o;Bc
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[σH1]= 580N/ mm² 6%Be36<
[σH2]= 557 N/ mm² 2< hAa9y
>J u]2++lx
计算时的以小值代入 Cuc$3l(%
为齿数比. /O]t R
将各参数代入得 wO2_DyMm@
^Q&u0;OJ
erO>1 ,4S
则 (|wz7AY2
的标准 v:+~9w+
中心距为 &sF^Fgg{
f<A5?eKw
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 y1=NF
i实 WoxwEi1~0
合要求。 `Y?87f:SP
故分度 圆直径 inlk++Og
e L.(p
k^<
齿度 Zs<KZGn-B
Y<0 4RV
3、校核齿根弯曲强度 *6(kbe s
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GU Q{r!S
gl).cIp w
R-^96fFBy
1He{v#
d1=59mm S.!UPkW H
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Z1=27 hQNe;R5
Z2=90 1n\ t+F
){r2T1+-%
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DS|KkTy3
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a=150mm lgpW@g
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G^"Vo x4
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d1=67.5759 $Ci0I+5w
d2=232.5 N8`?t5
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H'F6$ypoS
^s.V;R
#yI.nzA*
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D#S\!>m
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为齿形系数,查得 m*X[ Jtr
.WQ<jZt>
为应力,修正系数,查得 :fk2]{KTL
n41@iK2l
为 用弯曲应力,由 ;6
+}z~
查得 5X.e*;
ob_I]~^I?|
为弯有疲劳强度的寿命系数 ceGa([#!\_
e"r)R8
查得 fFjH "2WD
?[x49Ux,P
故 ;@h0qRXW:h
7m#[!%D
将各参数代入 Jw~( G9G
b%f[p/no
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所以大小齿轮弯曲强度足够 f7}"lG]q
4、确定齿轮的主要几何尺寸 h$C@j~
分度圆直径: NCA{H^CL
6*GjP ;S=
齿顶圆直径: MQ][mMM;w
!Q-wdzsp?
齿跟圆直径: LU!1s@
FgA//)1
齿宽: )He#K+[}^4
b1=b2+(5-10)=80-85取80 |c-LSs'\
中心距 {gf>*
5、确定齿轮制造精度 Kn+=lCk
;~HNpu$
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 KGZ?b2N?Va
hQJWKAf,/
1=109.3N/mm Tc
ZnmN
}F`beoMAkM
|U[y_Y\a
!^U6Z@&/R
P`s(kIe
.")b?#K
2=103.3N/mm & %}/AoU
<z#BsnjW{
5{>0eFzG
O{KB0"s>i
ZcPUtun
d1=67.5mm (b/d0HCND
[h}K$q
d2=232.5mm $CtCOwKZ
PNF4>)
da1=72.5mm EHf)^]Z
d5xxb _oE
da2=237.5mm ]H 2R
993d/z|DX
dF1=61.25mm }F{=#Kqn^
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dF2=226.25mm FuP}Kec
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a=150mm I{n;4?
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Fn,k!q
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wkT;a&_
?R?Grw)`H
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。 CM 9P"-
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小轮8-GJGB10098-88 !OQuEJR
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大轮8-HKGBl0095-88 @WJf)
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五、轴的设计计算 bf{Ep=-
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 $*wu~
J (=4
2、按轴所传递m转矩初估轴最小直径 cx<h_
<)"iL4 kDI
^=3 ^HQ'Zm
因装链轮之外有一键 ,轴加大5% &