文字文字文字文字[p:1]这里有设计说明一.设计任务书 d~f_wN&r
dL%?k@R
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。 ^CZ!rOSv
1.运输带工作拉力F=2.5 KN IQ_2(8Kv
2.运输带工作速度V=1.4 M/S Hts.G~~8
3.滚筒直径 D=200 mm S]3K5Z|
4.滚筒效率n=0.96 v%O KOrJ
5.工作情况 两班制,连续单向运转,载荷平稳; Zt:.+.dV
6.工作环境 室内 ,灰尘较大 ,环境最高温度35度左右。 ql,k 5.l
7.工作寿命15年,每年300个工作日,每日工作16小时 ,!U._ic'B
8.制作条件及生产批量 一般机械厂制造,小批量生产。 gMe)\5`\Y
部件:1电动机 5o;M
2V带传动或链传动 *Dx&} "
3减速器 e|x1Dq
4联轴器 5Ug.J{d
5输送带 [@"~'fu0
6输送带鼓轮 UH=pQm^W
传动方案设计如下: u0M[B7Q
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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 TVy\%FP^L
Tj0qq .
1. 选择电动机的类型 [ PXv8K%]p
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 Sv&_LZ-"P
2. 确定电动机的容量 ScN'|Ia.-
电动机所需功率由公式 [wp(s2=
Pd=Pw/ηa (KW) o$PY0~#
Pw=Fv/1000ηw #)A.yK`u
因此 Pd=Fv/1000ηaηw(KW) bF_SD\/
由电动机主卷筒轴的传动总效率为: "{TVd>9_
ηa=η带η²轴η齿η链 @\ udaZc
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 JDbRv'F:(
工作机构效率ηw=η轴 xη卷 = 0.98 x 0.96 = 0.94 ~w
Ekbq=
所以Pd=Fv/1000ηaηw=2500 x 1.2/1000 x 0.88 x 0.94=3.63 KW Epo/}y
查表10-1选电动机额定功率Pe为4.0KW = Ob-'Syg>
3 确定电动机的转速
xWC*DKV
卷筒轴工作转速为: nw=60x1000v/πD=60x1000x1.2/πx200=114.6(r/min) l~",<bTc
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. a]=k-Xh
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Pe=4.0KW j|-{*t{/x
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Nu,t,&B
电动机转速可选范围为: na=iaxnw=(8—24)x114.6=916.8—2750.4 ]K-B#D{P
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). cgV5{|P
4.确定传动装置的总传动比并分配各级传动比 U-.A+#<IT9
(1) 求传动比 Q $^)z_jai
由选定的电动机的满载转速nm和工作机构转速nw,可求得传动装置的总传动比为: 4p6\8eytq.
ia=na/nw =960/114.6=8.038 P;bOtT --
(2) 分配传动装置传动比 yc7"tptfF
ia=i带i减 4(mRLr%l@`
为使V带传动外廓尺寸不致过大,选i带=2.5 -Pp =)_O
则i减=ia/i带=3.35 SdXAL
5.传动装置的运动和运动参数的计算 2= RQ,@s
(1) 各轴功率 *r/o
\pyH
由PI=P齿xη01=Pd xη带=3.63 x 0.95=3.45(KW) Ha/Gn!l
PⅡ=Pxη12=PIxη轴η齿3.45x0.98x0.97=3.28(KW) _m@+d>f_
(2) 各轴扭矩 2{A/Fbk
Td = 9950Pd/ηm=9950x3.63/960=36.11(N/m) lz:+y/+1
TI=Tdxi01xη01=Tdxi带xη带=36.11x2.5x0.95=85.76(N/m) FIN0~
8
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n=1000 p?,T%G+gqO
m?y'Y`
电动机 型号为Y132M-6 1SG^g*mf
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i带=2.5 +5N09$f;R
i减=3.35 9xRor<
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TI=85.76N/m ia*Bcx_RW+
K*aGz8N
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TⅡ=TIxi12xη12=TIxi1xi轴xη齿=85.76x3.35x0.98x0.97=273.11(N/m) ' p!\[*e
(3) 各轴转速 `{+aJ0<S
nI=nm/i带=960/2.5=334(r/min) fctVJ{?
nⅡ=nI/iI=384/3.35=114.6(r/min) pIgjo>K
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三.V带传动设计 Q2HULz{
保证带传动工作时不打滑,同时具有足够的疲劳强度。 r4(Cb_
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, Sn~|<Vf
设计功率Pd=KAP kW /;\{zA$uC=
由电动机为4KW,得Pd=1.2x4000=4800kW, O a#m}b
由转速在满载时为960r/min 'k9dN
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查表得 *d;D~"E<@
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四 .传动零件的计算 U=a'(fX
设计一般用途的传动零件 ic4mD:-up
1. 选择材料 s^n}m#T
小齿轮选用45号钢调质,大齿轮用45号钢正火,查表得小齿轮齿面硬度HBS=217-255,大齿轮齿面硬度为160-217,计算时取平均值小齿轮为236,大齿轮为188。 V>YZ^>oeH
2. 按齿面接触强度确定主要参数 t'{\S_
d1≥[(671/[σH])²x(KT1/Φd)x(u+1)/u] 1/3 a9=pZ1QAG
T1为小齿轮传递的转矩T1=85.76(N/m) V#Px
Φd为齿宽参数;由表知软齿面对称布置时φd=0.8214,由于是单级传动,速度低,轴的刚性较大,因此φd=1.1,K为载荷系数,对带式运输机,载荷平稳,且齿轮相对于轴承为对称布置,取K为1.4. v_$'!i$
=(^-s Jk
[σH]为许用接触应力,由 [σH]= σHlim*ZN/Shmin(N/mm²) A"`^Abrm
σHlim为实验齿轮的接触疲劳极限应力,查表,根据HBS1=236 查得 8a;I,DK=j
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 #`>46T
t=15x300x16=72000h ^^-uq)A
N1=60x384x72000=1660000000 W=9Zl(2C
N2=N1/u=1660000000/3.35=500000000 *yx&4)Or
查得ZN1=1,ZN2=1.05(允许一定点蚀) PU6Sa-fQ2,
SHmin为接触疲劳强度的最小安全系数,取SHmin1=SHmin2=1 L:(>ON
故[σH1]= σHlim1xZN1/SHmin1=580x1/1=580N/ mm² 7 q%|-`#
[σH2]= σHlim2xZN2/SHmin2=530x1.05/1=557 N/ mm² *61+Fzr
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[σH1]= 580N/ mm² 6evW
O!
[σH2]= 557 N/ mm² AX Y.80+
98%M`WY
计算时的以小值代入 7#
/c7
为齿数比. \8~P3M":c
将各参数代入得 q*Hf%I"
#SHmAB
rcC}4mNe
则 gbf-3KSp^
的标准 6O`s&T,t
中心距为 `Jvy~T
DA/l`Pn
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 /-#1ys#F=
i实 GJUorj&
合要求。 $#cZJ@;]
故分度 圆直径 woH B![Q,
IZ$7'Mo86
齿度 >t[beRcR6
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3、校核齿根弯曲强度 wH=L+bA>a
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d1=67.5759 ?_\t7f
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为齿形系数,查得 4?#0fK
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为应力,修正系数,查得 ?'xTSAn
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为 用弯曲应力,由 *WSH-*0
查得 p*11aaIbp~
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为弯有疲劳强度的寿命系数 #RE
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将各参数代入 x^UE4$oo
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所以大小齿轮弯曲强度足够 xCH,d:n=
4、确定齿轮的主要几何尺寸 T^-fn
分度圆直径: K
7)1wiEj
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齿顶圆直径: #C?T
nZ>bOP+,
齿跟圆直径: t<O5_}R%d
9I>+Q&
齿宽: /^~3Ib8Fw+
b1=b2+(5-10)=80-85取80 ~Mv@Bl
中心距 |]a=He;
5、确定齿轮制造精度 t&UPU&tY
*uR&d;vg.8
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 OE(H:^ZR
s)$N&0\
1=109.3N/mm gWp\?La
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2=103.3N/mm -If-c'"G
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d1=67.5mm P&3'N~k-
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GJ,在零件上标示为8-GJGB10098-88,大轮齿厚偏差为KK,在零件工作图上标示为8-HKGBl0095-88。 ?Y2ZqI
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小轮8-GJGB10098-88 ES!$JWK|
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大轮8-HKGBl0095-88 F,Q\_H##x4
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五、轴的设计计算 VuA7rIF$66
1、选择轴的材料,确定许用应力,选用45号钢。调质处理,查得轴毛坯直径 许用弯曲应力 MuXp*s3[
i
,Cvnp6Lv
2、按轴所传递m转矩初估轴最小直径 i!g}PbC[
CXt9 5O?
Qt` hUyL
因装链轮之外有一键 ,轴加大5% P^V,"B8t
nZZNx
考虑到减速器、轴承、 轴器,外观等因素, 轴II与滚筒连接处直径为35,轴I与电动机连接处为30,由于轴 II负荷大,故设计,检验都以轴II为例,轴I设计如同轴II。 xIu#
轴尺寸设计见附录 K"u-nroHW
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3、校核轴强度,轴II负荷最大,须校核 v[$-)vs*ag
(1)轴上受力分析 Yz<,`w5/6~
轴传递转矩 ?yAp&Ad
So?.V4aD_
齿轮上圆周力 (pBPf
@8keLrp
径后力 [tN^)c`s/
MmIVTf4
轴向力Fa=Ft tgB=2351*tg16.55978=701 b:%z<vo
运输带工作拉力为2500N S8=Am7D]1
压轴力简单计为5000N \VY!= 9EV
(2)受力图 $H0diwl9R
7JC^+rk
4Vv~
By3y.}'Ub9
P:~Xaz\F
4)]w"z0Pc
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