文字文字文字文字[p:1]这里有设计说明一.设计任务书 un~`|
5fiWo^s}
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。 %dW;P[0
1.运输带工作拉力F=2.5 KN N *$GP3]
2.运输带工作速度V=1.4 M/S ys`oHSf
3.滚筒直径 D=200 mm hF@%k
;I
4.滚筒效率n=0.96 :*|Ua%L_
5.工作情况 两班制,连续单向运转,载荷平稳; g~.#.S ds
6.工作环境 室内 ,灰尘较大 ,环境最高温度35度左右。 lkJxb~S
7.工作寿命15年,每年300个工作日,每日工作16小时 9@ fSO<
8.制作条件及生产批量 一般机械厂制造,小批量生产。 Y7p@NG&1q
部件:1电动机 7rRI-wZ
2V带传动或链传动 D^m2iW;
3减速器 Q
Kr/
4联轴器 k,=<G,
5输送带 XLaD#J
6输送带鼓轮 ~D|,$E tX4
传动方案设计如下: Lhux~,EH
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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 j?o6>j
\Q}Y"oq
1. 选择电动机的类型 'JdK0w#
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 K7JZUS`C!
2. 确定电动机的容量 DN=W2MEfc
电动机所需功率由公式 9"S iHp\)
Pd=Pw/ηa (KW) p>?(uGV
Pw=Fv/1000ηw ydO G8EI
因此 Pd=Fv/1000ηaηw(KW) |+HJ>xA4I
由电动机主卷筒轴的传动总效率为: 9fbbJ"I+
ηa=η带η²轴η齿η链 ,Il) t 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 nPI$<yW7F
工作机构效率ηw=η轴 xη卷 = 0.98 x 0.96 = 0.94 {#?|&n<
所以Pd=Fv/1000ηaηw=2500 x 1.2/1000 x 0.88 x 0.94=3.63 KW #0h}{y
E
查表10-1选电动机额定功率Pe为4.0KW zTMLE~w
3 确定电动机的转速 pO)EYla9
卷筒轴工作转速为: nw=60x1000v/πD=60x1000x1.2/πx200=114.6(r/min) Dl0{pGK~
根据表1-3的V带传动比i1=2-4,而单级圆柱齿轮减速器的传动比i2=4-6,因此总传动比的合理范围为:ia=8—24. (m!kg
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电动机转速可选范围为: na=iaxnw=(8—24)x114.6=916.8—2750.4 "G*$#
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). WO!OaC?+B,
4.确定传动装置的总传动比并分配各级传动比 {/5aF_0D.
(1) 求传动比 T]/> c
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: w3b?i89
ia=na/nw =960/114.6=8.038 %}~(%@qB>+
(2) 分配传动装置传动比 6pC1C.
ia=i带i减 ()t~XQ
为使V带传动外廓尺寸不致过大,选i带=2.5 Dz2Z
(EXI~
则i减=ia/i带=3.35 Z'5&N5hx
5.传动装置的运动和运动参数的计算 ?+Vi
!eS
(1) 各轴功率 Hc|cA(9sh9
由PI=P齿xη01=Pd xη带=3.63 x 0.95=3.45(KW) 87S,6 Y
PⅡ=Pxη12=PIxη轴η齿3.45x0.98x0.97=3.28(KW) bV'r9&[_6
(2) 各轴扭矩 D-i, C~W
Td = 9950Pd/ηm=9950x3.63/960=36.11(N/m) X6t9*|C
TI=Tdxi01xη01=Tdxi带xη带=36.11x2.5x0.95=85.76(N/m) WH7UJCQ
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n=1000 8a8D0}'
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电动机 型号为Y132M-6 CsT&}-C
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TⅡ=TIxi12xη12=TIxi1xi轴xη齿=85.76x3.35x0.98x0.97=273.11(N/m) &e*@:5Z:k
(3) 各轴转速 6r@>n_6LY
nI=nm/i带=960/2.5=334(r/min) NN+;I^NqW&
nⅡ=nI/iI=384/3.35=114.6(r/min) %`lJA W[
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三.V带传动设计 ZW0\_1
保证带传动工作时不打滑,同时具有足够的疲劳强度。 .jtv Hr}U
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, n4}e!
设计功率Pd=KAP kW &rPAW V'v
由电动机为4KW,得Pd=1.2x4000=4800kW, #:/27
由转速在满载时为960r/min _G'A]O/BZD
查表得 Cg`lQYU
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四 .传动零件的计算 ,WOCG2h
设计一般用途的传动零件 s,[I_IiPf
1. 选择材料 @Nh}^D >j
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。 t-C|x)J+
2. 按齿面接触强度确定主要参数 DPW^OgL;
d1≥[(671/[σH])²x(KT1/Φd)x(u+1)/u] 1/3 iExKi1knx
T1为小齿轮传递的转矩T1=85.76(N/m) m ne)c[Qn
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. [&&#~gz
~gZ1*8 s`
[σH]为许用接触应力,由 [σH]= σHlim*ZN/Shmin(N/mm²) {N{eOa<HA
σHlim为实验齿轮的接触疲劳极限应力,查表,根据HBS1=236 查得 RXAE
jzf
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 h+H+>,N8`
t=15x300x16=72000h {e2ZW]
N1=60x384x72000=1660000000 xV14Y9
N2=N1/u=1660000000/3.35=500000000 ) aMiT
查得ZN1=1,ZN2=1.05(允许一定点蚀) ke W7pN?
SHmin为接触疲劳强度的最小安全系数,取SHmin1=SHmin2=1 ;5\'PrE
故[σH1]= σHlim1xZN1/SHmin1=580x1/1=580N/ mm² [Nm?qY
[σH2]= σHlim2xZN2/SHmin2=530x1.05/1=557 N/ mm² 6 A]a@,PC
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[σH1]= 580N/ mm² 'rfsrZ?
[σH2]= 557 N/ mm² &
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s1%2({wP
计算时的以小值代入 eIPk$j{e
为齿数比. Ia^/^>
将各参数代入得 9Y2(.~w6X
4h}\Kl
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则 $'a]lR
的标准 aH500
中心距为 dW^#}kN7V
to\$'2F"q
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 4 T/ ~erc
i实 ;:)u
rI?
合要求。 $7Lcn9?G
故分度 圆直径 7tY~8gQel
"MOmJYH
齿度 b0/[+OY
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3、校核齿根弯曲强度 V5I xZn%
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d1=59mm OadGwa\:s
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d2=232.5 '>5W`lZ
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为齿形系数,查得 !Wz%Hy:ZK
%-eags~sUC
为应力,修正系数,查得 INj2B@_
9My
|G)M6
为 用弯曲应力,由 6{p]cr
查得 2-*zevPiG=
xr*hmp1
为弯有疲劳强度的寿命系数 ..xg4V/
BHh%3Q
查得 yH0BNz8V
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故 -mlBr63Bj
3;6Criq}
将各参数代入 S-\;f jh
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所以大小齿轮弯曲强度足够 d) i:-#Q
4、确定齿轮的主要几何尺寸 4^3}+cJ7j
分度圆直径: V 6DWYs>
u,E_Ezq
齿顶圆直径: %T~3xQ
rKhhx
齿跟圆直径: ~Ox !7Lp
QD2;JI2
齿宽: GkOZ=ej
b1=b2+(5-10)=80-85取80 ,QB]y|:
中心距 tsYBZaH
5、确定齿轮制造精度 QfdATK P
i[IOR0
查表确定齿轮第 II公差组为8级精度,第I,III公差与II组同为8级,并按设计手册资料推荐确定齿厚偏差。小轮为 jpGZ&L7i&
zwLJ|>
1=109.3N/mm [w1 4hHnq
4r+@7hnK
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Y8 % bk2
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2=103.3N/mm ZC99/NWN
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d1=67.5mm xlP0?Y1Bl
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d2=232.5mm Jyz*W!kI
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da1=72.5mm K!<3|d
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da2=237.5mm S^ q%+Z
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dF1=61.25mm y0R9[;b07
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dF2=226.25mm \dHdL\f
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a=150mm (^~0%1
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]A,Og_g
GJ,在零件上标示为8-GJGB10098-88,大轮齿厚偏差为KK,在零件工作图上标示为8-HKGBl0095-88。 WxJV
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小轮8-GJGB10098-88 r]O8|#P,Z$
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大轮8-HKGBl0095-88 %^<A`Q_
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五、轴的设计计算 >^Zyls
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 ]JXpe]B
@Yy:MdREA
2、按轴所传递m转矩初估轴最小直径 `RG_FS"v
xgeKz^,
*?#t (Y[
因装链轮之外有一键 ,轴加大5% )!!xvyc
@fH?y Z=>
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。
IiV#V
轴尺寸设计见附录 +I?T|Iin
2_4m}T3
W~1MeAI
nFn@Z'T$N
Q\DD^Pbq
(]yOd/ru/C
om"q[Tudc
YJO,"7+
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