目 录 vNVox0V
设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 V08?-Iz$
传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 \j+1V1t9
电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 x`U^OLV
传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 H
>j
传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 QFE:tBHe
轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8 =FlDb
5t{
联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 {mm)ay|M
滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 ?OId\'q
键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 j1^I+j)
减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 iyA'#bE-
润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 h mvfw:Nq4
设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 s0\X ^
参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17 "C}b%aO:
wHzEMwY_
d.3E[AJa(
1.拟定传动方案 ^tqzq0
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 Olt`:;j-
v=1.1m/s;D=350mm; !4]TXH0f
nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350) %u? >#
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。 3Ko/{f
2.选择电动机 pqk?|BvpK_
1)电动机类型和结构形式 "K ~
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。 ,f<?;z
2)电动机容量 g=39C>
(1)卷筒轴的输出功率Pw 3Q"<<pi!~
F=2800r/min; IW>T}@
|
Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000 %.vQU @2A
(2)电动机输出功率Pd ;>#wU'
Pd=Pw/t 4^:\0UF
传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 0bz'&
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: _|iSF2f,X
弹性联轴器 1个 s&A}
h
t4=0.99; M:XSQ["6>V
滚动轴承 2对 wE[]6\_x1
t2=0.99; u_hD}V^x4
圆柱齿轮闭式 1对 O#b6mKPt;t
t3=0.97; wL;lQ&
V带开式传动 1幅 ! _f9NK
t1=0.95; ,">]`|?
卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 .+qQYDEw
t5=0.98; h xSKG
则 =V-A@_^!c
t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98=0.8762 t'?.8}?)I&
故 kr+D,h01
Pd=Pw/t=3.08/0.8762 ,3?Q(=j
(3)电动机额定功率Ped 3XL#0\im?s
由第二十章表20-1选取电动机额定功率ped=4KW。 x8wD0D
3)电动机的转速 0Z~p%C<LW
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, AZ0;3<FfLp
可选电动机的最小转速 ADS9DiX/
Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min Qi^Z11
可选电动机的最大转速 JX-'
mV`
Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min 6 2'j!"xv
同步转速为960r/min ;LcVr13J/
选定电动机型号为Y132M1-6。 ?a8^1:
4)电动机的技术数据和外形、安装尺寸 @AGn{q
由表20-1、表20-2查出Y132M1-6型电动机的方根技术数据和 r) HHwh{9
外形、安装尺寸,并列表刻录备用。 i8`Vv7LF
lU@]@_<
电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm mZk]l5Lc
Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 l H#u
>[MX:Yh
大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 5Eg1Q
YVt
3.计算传动装置总传动比和分配各级传动比 JM=JH
51`
1)传动装置总传动比 .JYaH?
nm=960r/min; d^RxQuA
i=nm/nw=960/60.0241=15.9936 cU;iUf
2)分配各级传动比 4^TG>j?M
取V带传动比为 O]lSWEe
i1=3; s8wmCzB~
则单级圆柱齿轮减速器比为 Q?e*4ba
i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 6`O.!|)
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。 {kp"nl$<
4.计算传动装置的运动和动力参数 _]yn"p
1)各轴转速 :e]a$
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 H(bs$C4F
n0=nm; b@rVo;
n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min M\sN@+
n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min #OIcLEn%
G;&-\0>W
2)各轴输入功率 t0o`-d(
按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率,即 ad.3A{
P0=Ped=4kw >*]Hq.&8
轴I 的功率 @{YS}&Q/
P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw |kw)KEi}H
轴II功率 3|WWo1
P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw e}Cif2#d~
3)各轴转矩 \Z]UA&v_
T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm NPCs('cd>?
T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm >SML"+>
T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm afv~r>q(-
二、设计带轮 !_`&Wks
1、计算功率 2Or'c`|
P=Ped=4Kw <Fi%iA
一班制,工作8小时,载荷平稳,原动机为笼型交流电动机 E}Y!O"CAV
查课本表8-10,得KA=1.1; R<[qGt|L
计算功率 :|_'fNd+!
Pc=KA*P=1.1*4=4.4kw |(pRaiJ
2选择普通V带型号 V^JV4 `o
n0 =960r/min E_k$W5
根据Pc=4.4Kw,n0=960r/min,由图13-15(205页)查得坐标点位于A型 dls
ss\c^M
d1=80~100 ]vgB4~4#LP
3、确定带轮基准直径 7[I}*3Q'
表8-11及推荐标准值 QrfG^GID
小轮直径 L{hnU7sY
d1=100mm; I|>^1kr8w
大轮直径 yHs-h
d2=d1*3.5=100*3.5=350mm `wus\&!W
取标准件 MZlk0o2
d2=355mm; \]=7!RQ\
4、验算带速 FO!]P
验算带速 ?0)&U
v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s \=uKHNP?#
在5~25m/s范围内 4"{ooy^Q
从动轮转速 ]<H&+ &!
n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s q8^^H$<Db
n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s &GlwC%$S
从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857 MO&}r7qq
=-0.0141 hvA^n@nr
5、V带基准长度和中心距 <z]cyXv/
初定中心距 /wP@2ADB
中心距的范围 +)j$|x~(A
amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm Ys@}3\Mc
amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm 30XR
82P/
a0=350mm; wW#}:59}
初算带长 Bm"KOr$}-
Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0 >c9a0A
Lc = 1461.2mm ^zt-HDBR_
选定基准长度 {jYOsl
表8-7,表8-8查得 &m|wH4\
Ld=1600mm; }&n<uUD H
定中心距 sYjpU
a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm UG)8D5
a=420mm; wtc!>
amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm q>mE<
(-M
amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm 2'_:S@
6、验算小带轮包角 bty/
验算包角 } w
5l
=180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a O+?<h{"
145.2107 >120度 故合格 F'B8v3
7、求V带根数Z F{eU";D
由式(13-15)得 BO~PT,QrF
查得 n1=960r/min , d1=120mm MxGu>r
查表13-3 P0=0.95 o'W5|Gy
由式13-9得传动比 Q(<)KZIK
i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5 YN`H
BFH
查表(13-4)得 87=^J
xy
mf}O-Igte
由包角145.21度 po$ /7
查表13-5得Ka=0.92
e'0{?B
KL=0.99 e XfZ5(na
z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3 5dB'&8DX
8、作用在带上的压力F ai
nG6Y<O`
查表13-1得q=0.10 %n
hm
故由13-17得单根V带初拉力 5m9*85Ib
NX|v=
三、轴 B>GE9y5
初做轴直径: ,Fi>p0bz
轴I和轴II选用45#钢 c=110 9G+V;0Q
d1=110*(3.8/320)^(1/3)=25.096mm jBU4F~1y
取d1=28mm H63,bNS s
d2=110*(3.65/60)^(1/3)=43.262mm Z\HX~*,6
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 :,J}z~I,lB
取YL10YLd10联轴器 ]3g?hM6
Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 &2 `F n!m
取d2=45mm Q($Z%1S
四、齿轮 ~-PjW#J%
1、齿轮强度 cG?cUw).E
由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 sO.`x*
采用软齿面,小齿轮40MnB调质,齿面硬度为260HBS,大齿轮用ZG35SiMn调质齿面硬度为225HBS。 e46/{4F,
因 , 6IWxPt~
SH1=1.1, SH2=1.1 OtGb<v<_H
, I_xXDr
, |\U5),m
因: , ,SF=1.3 'Er:a?88l
所以 q*2N{
1qf!DMcdZ
Fd#m<"
2、按齿面接触强度设计 ppFe-wY
设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5,齿宽系数 1[jb)j1
小齿轮上的转矩 ap{2$k ,
按 计算中心距 /r-aPJX
u=i=5.333 K^B%/T]d
mm
~i21%$
齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 s%2v3eb
模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m=2.5 e0J6Ae4V[
确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm kI:}| _
齿宽b= u-tQ9ioKC
b1=70mm,b2=60mm QK+(g,)_86
3、验算弯曲强度 Zc!@0
齿形系数YF1=2.57,YF2=2.18 *P#WDXRwd
按式(11-8)轮齿弯曲强度 Tp0bS
,}:G\u*Fu
bd<m%OM""
4、齿轮圆周速度 dlG=Vq&Y
WdnIp!
按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。 S6fL>'uQ
9Ffp2NW`;
Dgx8\~(E'
xY$iz)^0&
\TF!S"V
#?XQ7Im
3 q`)*
8P"_#M?!
五、轴校核: }sx_Yj
BSkDpr1C
gt/zpiKmV
,9P:Draxs`
9JWa$iBH@
4[BG#
$DZHQH
!H2QjW
{O+Kw<d
J7v|vjI
:Dd$i_3=
[Tnsr(Z
ki{3IEOr}
cW{1
Pz^_
[2dn\z28
]I L;`>Gp
meCC?YAB
Gdg)9
圆周力Ft=2T/d1 '}rRzD:
径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 #BQ.R,
d=mz=2.5*101=252.5mm gN>2xnh'm
Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N @rHK(25+d
Fr=5852.5*tan20=2031.9N Ed:eGm }
1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 R@wjccu
由Fr2*L-Fr*L/2=0 Qjnd6uv{I
得Fr2=Fr/2=1015.9N &bhq`>
^{\<N()R
2、求水平平面的支承力 k64."*X
FH1=FH2=Ft/2=2791.2N Z lHDi!T
1pCieTz!PN
8`b`QtGf
3、画垂直面弯矩图 (oJ9k[(
L=40/2+40/2+90+10=140mm .c#y%S
Mav=Fr2*L/2=1015.9*140/2=71.113Nm -!)xQvagD.
:0/q5_t
720)VzT
4、画水平面弯矩图 \3Q&~j
MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm Q.Aw2
0I{gJSK.,
E0/mSm"(T
)9S>ZZF
5、求合成弯矩图 @vMA=v7a
.0G6flD
~Xlrvb}LP
!;Jmg
6、求轴传递转矩 j&