目 录 d;\x 'h2
设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 7,ODh-?ez
传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 PL<q|y
电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 R%XbO~{u
传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 iUqL /
传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 waXA%u50
轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8
(`gqLPx[
联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 kc `Q-
N}
滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 ptGM'
键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 6gfv7V2H
减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 he&*N*of:
润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 t)XNS!6#]?
设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 NvXds;EC
参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17 eu~WFI
ro7\}O:I
{$ 4fRxj
1.拟定传动方案 9>d$a2nc
为了估计传动装置的总传动比范围,以便选择合适的传动机构和传动方案,可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速nw,即 e4Ol:V
v=1.1m/s;D=350mm; Ph2jj,K
nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350) axnkuP(
一般常选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机,因此传动装置总传动比约为17或25。 & :x_
2.选择电动机 d_Ll,*J9
1)电动机类型和结构形式 |eWlB\ x8
按工作要求和工作条件,选用一般用途的Y(IP44)系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。 -uenCWF\#
2)电动机容量 `TKe+oS)
(1)卷筒轴的输出功率Pw mZJ"e,AY
F=2800r/min; %0@Jm)K^
Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000 2J9_(w
(2)电动机输出功率Pd X'e@(I!0
Pd=Pw/t >f4H<V-
传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 #/!a=0
式中,t1,t2,…为从电动机到卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。由表2-4查得: ` :Am#"j]}
弹性联轴器 1个 nRN&u4
t4=0.99; YY{S0jnhF
滚动轴承 2对 )P@t,mxW/
t2=0.99; s2riayM9/
圆柱齿轮闭式 1对 "'-f?kZ
t3=0.97; 0Z8K +,'!
V带开式传动 1幅 !6\{q
M
t1=0.95; ^KhA\MzY
卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 )nJs9}( 0
t5=0.98; BftW<1,U^
则 `gfh]7T
t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98=0.8762 Xa\{WM==;
故 I0sd%'Ht?
Pd=Pw/t=3.08/0.8762 [2~Et+r6g
(3)电动机额定功率Ped z%(m:/N70
由第二十章表20-1选取电动机额定功率ped=4KW。 )FGm5-K@
3)电动机的转速 wlKfTJrn&
为了便于选择电动事,先推算电动机转速的可选范围。由表2-1查得V带传动常用传动比范围2~4,单级圆柱齿轮传动比范围3~6, ?SRG;G1
可选电动机的最小转速 w_q{C>-cR
Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min >`Gys8T
可选电动机的最大转速 SaMg)s~B
Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min i5w
同步转速为960r/min \ $}^u5Y
选定电动机型号为Y132M1-6。 ~~,\BhG?
4)电动机的技术数据和外形、安装尺寸 _5EM <Ux
由表20-1、表20-2查出Y132M1-6型电动机的方根技术数据和 yYwZZa1
外形、安装尺寸,并列表刻录备用。 4*d$o=wa
ZGf R:a)wc
电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm 2G<\Wz
Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 \-$wY%7
,1EyT>
大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 9lNO
~8
3.计算传动装置总传动比和分配各级传动比 "detDB
1)传动装置总传动比 9^QiFgJy
nm=960r/min; _@;t^j+l
i=nm/nw=960/60.0241=15.9936 }p$>V,u
2)分配各级传动比 A
'rfoA6
取V带传动比为 ({i}EC7{
i1=3; zMxHJNQ\D
则单级圆柱齿轮减速器比为 Pqli3(
i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 Lqq
RuKi
所得i2值符合一般圆柱齿轮和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。 x>d,\{U
4.计算传动装置的运动和动力参数 x;dyF_*;
1)各轴转速 |RS9N_eRt
电动机轴为0轴,减速器高速轴为Ⅰ轴,低速轴为Ⅱ轴,各轴转速为 DKnjmZ:J|
n0=nm; XdjM/hB{fD
n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min !f[LFQD
n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min "bZ%1)+
l8 k@.<nCO
2)各轴输入功率 _>+!&_h
按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率,即 Fy37I/#)r&
P0=Ped=4kw GM=r{F
&
轴I 的功率 xCGa3 X
P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw d,AEV_
轴II功率 _[u&}i
P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw u:JD
3)各轴转矩 I },.U&r
T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm ej,j1iB
T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm 88x_}M^Fnl
T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm n4\UoKq
二、设计带轮 ~o_0RB
1、计算功率 rT7W_[&P
P=Ped=4Kw s:ig;zb
一班制,工作8小时,载荷平稳,原动机为笼型交流电动机 k%Dpy2uH
查课本表8-10,得KA=1.1; +A%|.;
计算功率 Q46^i7=
Pc=KA*P=1.1*4=4.4kw CAg~K[
2选择普通V带型号 Ey96XJV
n0 =960r/min G(gJtl
根据Pc=4.4Kw,n0=960r/min,由图13-15(205页)查得坐标点位于A型 E#}OIZ\S
d1=80~100 qg1s]c~0u
3、确定带轮基准直径 EZnXS"z
表8-11及推荐标准值 =f0qih5.4
小轮直径 z,dh?%H>X
d1=100mm; M|8vP53=q
大轮直径 )N$T&
d2=d1*3.5=100*3.5=350mm E| eEAa
取标准件 `t[b0; 'OH
d2=355mm; !jlLF:v|1A
4、验算带速 <8;SSdoKi
验算带速 EMy>X
v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s #C^)W/dP
在5~25m/s范围内 1%Hc/N-
从动轮转速 3{c6)vR2
n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s ;B*im
S10
n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s ls[0X82F
从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857 x6yYx_
=-0.0141 )&/ecx"2Q
5、V带基准长度和中心距 |pLx,#n
初定中心距 >,%or cN
中心距的范围 !UHWCJ<
<w
amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm >u?m
Bx
amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm E;v#'
a0=350mm; w{F{7X$^
初算带长 <c'0-=
Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0 $[f-{B{>*
Lc = 1461.2mm j-]`;&L
选定基准长度 - t#YL
表8-7,表8-8查得 suKr//_
Ld=1600mm; %lsRj)n
定中心距 /3Y\s&y
a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm lV%oIf[OB
a=420mm; :/A7Z<u,
amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm W*2d!/;7>
amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm B^;"<2b*
6、验算小带轮包角 *Wj]e%
验算包角 {$>Pg/
=180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a I<+EXH%1,
145.2107 >120度 故合格 L2\<iJA}c
7、求V带根数Z N 2XL5<
由式(13-15)得 E P3Vz8^
查得 n1=960r/min , d1=120mm HQkK8'\LP
查表13-3 P0=0.95 j_3`J8WwF
由式13-9得传动比 uH{oJSrK
i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5 i0}f@pCB?X
查表(13-4)得 ~a$h\F'6
}G/!9Zq
由包角145.21度 = Ed0vw
查表13-5得Ka=0.92 ;_X2E~i[
KL=0.99 `!( IQ&
z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3 3xIelTf*
8、作用在带上的压力F %6.WGuO
查表13-1得q=0.10 ?lca#@f(
故由13-17得单根V带初拉力 {gz-w|7
6?(yMSKa
三、轴 +)xjw9b
初做轴直径: kqkTz_r|H
轴I和轴II选用45#钢 c=110 c/DK31K
d1=110*(3.8/320)^(1/3)=25.096mm emSky-{$u
取d1=28mm gNHS:k\"
d2=110*(3.65/60)^(1/3)=43.262mm b#nI#!p'
由于d2与联轴器联接,且联轴器为标准件,由轴II扭矩,查162页表 pC~M5(F_
取YL10YLd10联轴器 ^UCH+Cyl
Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 s_;o1 K0
取d2=45mm a[_IG-l|i4
四、齿轮 +OI <0
1、齿轮强度 w,i?e\5
由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 $\+x7"pI
采用软齿面,小齿轮40MnB调质,齿面硬度为260HBS,大齿轮用ZG35SiMn调质齿面硬度为225HBS。 j7BLMTF3v
因 , 9OYyR
SH1=1.1, SH2=1.1 YP
Qix
, hd*GDjmRQ/
, ^H0#2hFa
因: , ,SF=1.3 B[3u,<opFU
所以 VqUCcT
Xub*i^(]
L}
"bp
2、按齿面接触强度设计 $cWt^B'
设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5,齿宽系数 U8.V Rn
小齿轮上的转矩 h/Yxm2
按 计算中心距 8y']kVg
u=i=5.333 efNscgi
mm bvOnS0,y
齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 ]Cs=EZr
模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m=2.5 %VGW]!QR
确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm z/]]u.UP
齿宽b= )@ofczl6
b1=70mm,b2=60mm {O:{F?
3、验算弯曲强度 eEBo:Rc9
齿形系数YF1=2.57,YF2=2.18 n2can
按式(11-8)轮齿弯曲强度 jOU99X\0
eBH:_Ls_-^
5 JlgnxRq
4、齿轮圆周速度 %JHv2[r^P
.{t*v6(TP
按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。 tI@aRF=p]2
1eywnOjrj
nG";?TT
l$Vy\CfK3n
qm"SN<2S*
?nPG#Z|%
1c{m
rsB
k'_f?_PBu
五、轴校核: oI!"F=?&6
:%z#s
n5%\FFG0M
D>8p:^3g
P-a8S*RRa
i\_LLXc
s=]NKJaQH
-uxU[E
41]a{A7q
<S=(`D
3"zPG~fY{
o5j6(`#;
",&QO7_
zrqI^i"c
$ OG){'X
4/%fpU2
qTK(sW
/{: XYeX
圆周力Ft=2T/d1 2*<Zc|uNW
径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 L}CU"
d=mz=2.5*101=252.5mm {:3\Ms#
Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N hsQDRx%H}
Fr=5852.5*tan20=2031.9N bf@g*~h@
1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 {Ef.wlZ
由Fr2*L-Fr*L/2=0 uJCp
得Fr2=Fr/2=1015.9N EcL6lNTR+
Lu{/"&)
2、求水平平面的支承力 \I:27:iAL
FH1=FH2=Ft/2=2791.2N ]E-3/r$_cO
Q
8Hl7__^
@I-,5F|r
3、画垂直面弯矩图 {ZrlbDQX
L=40/2+40/2+90+10=140mm Yb^e7Eug
Mav=Fr2*L/2=1015.9*140/2=71.113Nm
+WAkBE/
mW4Cc1*
i%!<6K6UT
4、画水平面弯矩图 zt:
!hM/Vt
MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm 1Xo0(*O
'5Yzo^R;
-N% V5 TN
&BLCP d
5、求合成弯矩图 SGSyO0O
\?]U*)B.r
{ibu0
h$kz3r;b,"
6、求轴传递转矩 lHtywZ@%3
T=Ft*d2/2=2791.2*2.5*101/2=352.389Nm *djLf.I@
o_`6oC"s
t 8 6w&
'=vZAV`
Dc@ O Mr
sBB[u'h!
+HBizJ9K
~1D^C |%
'bJGQ[c
7bk77`qWr
)I[f(f%W7
3 nG.ah
PkrVQH9^w
a51e~mg Z`
2L1y4nnbwo
ns%gb!FBJX
;O%
H]oN
CdF;0A9.3
u0Wt"d-=
UP^8Yhdo
mA{?E9W
7、求危险截面的当量弯矩 ]5jS6@Vl*
从图可见a-a截面是最危险截面,其当量弯矩为 Q3tyK{JE
轴的扭切应力是脉动循环应力 ?).;cG:<
取折合系数a=0.6代入上式可得 w[
v{)
@KK6Jy OTQ
8、计算危险截面处轴的直径 3T8d?%.l
轴的材料,用45#钢,调质处理,由表14-1查得
I8?
由表13-3查得许用弯曲应力 , T4]2R
所以 O3@DU#N&s
考虑到键槽对轴的削弱,将轴的最小危险直径d加4%。 "G
[Nb:,CR
故d=1.04*25.4=26.42mm VIz(@
由实际最小直径d=40mm,大于危险直径 -y-}g[`
所以此轴选d=40mm,安全 VKl,m ;&