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2007-01-21 12:52 |
二级齿轮[课程设计] 设计说明书
文字文字文字文字[p:1]这里有设计说明一.设计任务书 L5E|1T {x$h K98 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。 rv(Qz|K@ 1.运输带工作拉力F=2.5 KN 7~t,Pt) 2.运输带工作速度V=1.4 M/S :/Zy=F9: 3.滚筒直径 D=200 mm t+R8{9L- 4.滚筒效率n=0.96 S{v [65 5.工作情况 两班制,连续单向运转,载荷平稳; i.0}d5Y 6.工作环境 室内 ,灰尘较大 ,环境最高温度35度左右。 +) pO82 7.工作寿命15年,每年300个工作日,每日工作16小时 sC8C><y
8.制作条件及生产批量 一般机械厂制造,小批量生产。 rPK)=[MZ 部件:1电动机 1gq(s2izy 2V带传动或链传动 '?q \mi 3减速器 \]uo^@$bm 4联轴器 g;bfi{8s_ 5输送带 :{iS0qJ 6输送带鼓轮 X[ERlw1q4Q 传动方案设计如下: Q%.V\8#|V XO*|P\#^ RHV&m()Q Us4ijR d 2#sJ`pdQ 63ig!-9F {X=gjQ9 "V|1w>s dS7?[[pg9 NJEubC? +V"t't7
vOb=> Iz'*^{Ssm 82w='~y VEolyPcsg& hpftVEB "=7y6bM J#tGQO Ppw0vaJ^ R %QgOz3` MGH(= w1 :G&tM
CJ*8x7-t W'Wr8~{h 5ua`5Hb; Fdgu=qMm icq!^5BzL %P!6cyQS 58x=CN\QU 5iE-$,7#L efj[7K.h }O_kbPNw xPFNH`O& 3I87|5V,Z ]>E)0<t 5PY,}1` _*d8:|qw oyQp"'|N !f
7CN< 9M3XHj +!dWQ=W =Q#}
,T ^_6.*Mvx 二.电动机的选择传动装置的运动和动力参数计算 DnbT<oEL FerQA9K)x 1. 选择电动机的类型 ]L/h,bVI1 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 cG)i: 2. 确定电动机的容量 -+^E5 电动机所需功率由公式 [ML%u$- Pd=Pw/ηa (KW) "E4;M/ Pw=Fv/1000ηw xign!= 因此 Pd=Fv/1000ηaηw(KW) jH+ddBVA 由电动机主卷筒轴的传动总效率为: OEz'&))J ηa=η带η²轴η齿η链 gi26Dtk(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 8y9oj9
;E] 工作机构效率ηw=η轴 xη卷 = 0.98 x 0.96 = 0.94 %,HuG-L 所以Pd=Fv/1000ηaηw=2500 x 1.2/1000 x 0.88 x 0.94=3.63 KW I[mlQmwsL. 查表10-1选电动机额定功率Pe为4.0KW IYeX\)Gv& 3 确定电动机的转速 \k?Fu=@ 卷筒轴工作转速为: nw=60x1000v/πD=60x1000x1.2/πx200=114.6(r/min) (/x%zmY;/U 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. AfU~k!4` TQXp9juK +;Yd<~!c Z F:p'%#3rU/ /oA=6N#j (o+(YV^ 74Fv9 du,mbTQib dMo456L L'=mDb {bQi
z ${(c`X * z,] mi% j2@19YXe@ ;,d^=:S6@ Dt)O60X3> Ie12d@ "])yV
$~$NQe!/ 7w}PYp1Z'~ T7F )'Mx<
`7.(dn>WL0 58TH|Rj+I 0rnne
L ~353x%e' 33O O%rWi ssf.ef$ &bh%>[ Pe=4.0KW -SyQ`V)T7N ,{tz%\,% PWavq?SR bSK> p3 xN^ngRg0 OrN~ Y#D <B+xE?v4 uA`EJ )d {*#}"/:8K 4&)4hF 电动机转速可选范围为: na=iaxnw=(8—24)x114.6=916.8—2750.4 UW!*=?h 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). $w:7$:k 4.确定传动装置的总传动比并分配各级传动比 8-f2$ (1) 求传动比 1[?
xU:;9 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: \{g;|Z1 ia=na/nw =960/114.6=8.038 !YM;5vte+ (2) 分配传动装置传动比 @<n8?"{5S ia=i带i减 qD#E, "% 为使V带传动外廓尺寸不致过大,选i带=2.5 ;%#.d$cU 则i减=ia/i带=3.35 ,PmQ}1kGW 5.传动装置的运动和运动参数的计算 5eP0W# (1) 各轴功率 P#gY-k&Nr 由PI=P齿xη01=Pd xη带=3.63 x 0.95=3.45(KW) 0j'H5>m" PⅡ=Pxη12=PIxη轴η齿3.45x0.98x0.97=3.28(KW) 8w 2$H (2) 各轴扭矩 ZUkrJ' Td = 9950Pd/ηm=9950x3.63/960=36.11(N/m) XIS.0]~ TI=Tdxi01xη01=Tdxi带xη带=36.11x2.5x0.95=85.76(N/m) In3},x+$ Cp`>dtCd n=1000 /o/0 9K ;usv/8 电动机 型号为Y132M-6 4>JDo,AWy Kuj*U'ed7t -GqMis}c Q&JnF`* bVLuv`A/
J|'e.1v equ|v~@y i带=2.5 dg(fD>+ i减=3.35 "OdR"M(G\ 7KB:wsz^ x)^/3 /4Df 'd &EZq%Sd %T_4n^beFQ TI=85.76N/m 4ONou&T Vm3e6Y,K |afzW=8' TⅡ=TIxi12xη12=TIxi1xi轴xη齿=85.76x3.35x0.98x0.97=273.11(N/m) ZRD@8'1p (3) 各轴转速 r@|{m QOxa nI=nm/i带=960/2.5=334(r/min) c@uNA0
p nⅡ=nI/iI=384/3.35=114.6(r/min) /d1
B-I !BQ:R(w =m+'orJ1 /q3]AVV 6wmMg i_m hYj!*P)uV :(^,WOf =9LeFrz ;X9nYH h_SDW %($ 9=-d/y? 88]UA ?6m6 4{M xUKn
A.D@21py jTDaW8@L O|Z5SSlk <c X\|dM ['G@`e*\ (,i&pgVZ EWr8=@iU oX;D|8f O%Mi`\W@ j9bn|p$DA |k3^
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*T rEM#J"wF 3~r>G G(;C~kHX \?|FB~.Ry 65~X!90k X=W.{? 0fpxr` nI=334(r/min) `u *:wJsv nⅡ=114.6(r/min) _>k&,p]y +im>| (PM!{u= ^e1Ux (9_O||ee SGp}(j> "SV#e4C. ,f]GOH qrK\f q0>@!1Wb 'H]&$AZ;@ 9k`}fk\M cGE,3dsF[ {Y(# <UDM wS)2ymRg >[D(<b(U& whoQA}X> OX
r%b ):c)$$dn uE]kv z+k[HE^S @rV|7%u ~kJ}Z<e [T<Z? bRhc8#kw) k,kr7'Q K4{1}bU{> ZITic&>W mbS`+)1=l =Ay'\j CH ojF+e 三.V带传动设计 `>
:^c 保证带传动工作时不打滑,同时具有足够的疲劳强度。 sb3k? q 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, {wNNp't7 设计功率Pd=KAP kW "3r7/>xy 由电动机为4KW,得Pd=1.2x4000=4800kW, xX5EhVR 由转速在满载时为960r/min 1e'Ez4* 查表得 jmH=W) kW!`vQm~ L6ifT`;T vRR(b!Lq icw (y(W ;L{#TC(]J] !go$J]T 8F;f&&L"y |RA|nu
keMfK]9 CU7WK}2h2C ylo/]pVs XP|qY1 [l7 G9T}/[ \H-,^[G3 8do7`mN RaBq@r*( g:yUZ;U 3%NbT ydx-`yg# )}[:.Zg,3/ dZ"B6L!^( 'cpO"d?{ p[&6hXTd 9wB}EDZ S
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wO .vm.g=-q KBO{g:" ]-D&/88`` O*:8gu'Y2 )dMXn2O [Dv6z t> VY#:IE:T |rhCQ"H OSDx ^-Knx!z ]\8{z" [&B}{6wry B\ITXmd
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7mP [8sL);pJO 四 .传动零件的计算 pKM5<1J 设计一般用途的传动零件 ic+tn9f\ 1. 选择材料 )%}?p2. 小齿轮选用45号钢调质,大齿轮用45号钢正火,查表得小齿轮齿面硬度HBS=217-255,大齿轮齿面硬度为160-217,计算时取平均值小齿轮为236,大齿轮为188。 jgb>:]: 2. 按齿面接触强度确定主要参数 DJF-J# d1≥[(671/[σH])²x(KT1/Φd)x(u+1)/u] 1/3 BU|bo") T1为小齿轮传递的转矩T1=85.76(N/m) d_5wMK6O6 Φd为齿宽参数;由表知软齿面对称布置时φd=0.8214,由于是单级传动,速度低,轴的刚性较大,因此φd=1.1,K为载荷系数,对带式运输机,载荷平稳,且齿轮相对于轴承为对称布置,取K为1.4. ?b&~(,A{ w Jb\Q [σH]为许用接触应力,由 [σH]= σHlim*ZN/Shmin(N/mm²) 1HBdIWhHv. σHlim为实验齿轮的接触疲劳极限应力,查表,根据HBS1=236 查得 4/rdr80 σHlim1=580N/mm²(碳钢调质)根据HBS2=188 查得σHlim2=530 N/mm²(碳钢正火).ZN为接触疲劳强度的寿命系数,由N=60ant得:当a=1时,n1=384r/min jq4{UW' t=15x300x16=72000h l*l(QvN_ N1=60x384x72000=1660000000 f17pwJ~= N2=N1/u=1660000000/3.35=500000000 tvC7LL NP< 查得ZN1=1,ZN2=1.05(允许一定点蚀) <AzM~]"3 SHmin为接触疲劳强度的最小安全系数,取SHmin1=SHmin2=1 |c]Y1WwDx 故[σH1]= σHlim1xZN1/SHmin1=580x1/1=580N/ mm² gda3{g7<) [σH2]= σHlim2xZN2/SHmin2=530x1.05/1=557 N/ mm² I&}Md73
#Moju b~Qd9Nf o~Im5j],* oXR%A7 Tk'YpL#U JQ*CF(9 XOM@Pi#z Ve4!MM@ti );$L#XpB @jE<V=? }v [$uT-q olC@nQ1c* C?FUc cI K为1.4. y`~[R7E Z'%k`F . <|7BHL 4g.y$ T/V 5pYl S*o%#ZJN &oWdBna"_ Jmln*,Ol7 nnU
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j{^-k =$B:i>z< A22h+8yG ^n|u$gIF8 zL@ZNH e+z_Rj%Y;I NU*6MT4 mis
cmD 7W[}7Y [σH1]= 580N/ mm² 'm@0[i [σH2]= 557 N/ mm² :N~1fvx %Ot22a 计算时的以小值代入 "lo:"y(u 为齿数比. -E4e8'P;5 将各参数代入得 9=D\xBd|w -d+q +l>0 JkazB1h 则 z?HP%g'M~ 的标准 -.|V S|y 中心距为 +'$=\d^ 'AX/?Srd 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 [N}:Di,S i实 :7t~p&J 合要求。 W9~vBU 故分度 圆直径 zV\\T(R) s[|sfqB1` 齿度 e9;<9uX !M&L<0b:7e 3、校核齿根弯曲强度 I| qoH N,g wRL=9/5(8 @Y'BqDFlZ 8[SiIuIV -MV </ |->{NUZ{ d1=59mm $srb!&~_> K.?~@5% =PiDZS^" ,v$gWA!l ,[}5@cS Z1=27 d/G`w{H}y Z2=90 TC1#2nE&T C2;qSKG3{m "q(#,,_ *ktM<N58 V-U,3=C .%7#o )cnB>Qul woJO0hHR s5T$>+
a *a* \E
R ;aKdRhDo h_ef@ZwSw %j %}iM/(< a=150mm Hxft~*
RKsr}-18 4]jN@@ vr<6j/ty :B?XNo d1=67.5759 ">]v'h(s d2=232.5 O^v^GG=e;C @O#4duM4Qz pmd=3,D'u QLYb>8?"C gNJ,Bj Pd :SilQm*Pl L
DD^X@q 7q*L-Xe]k mHjds77e 为齿形系数,查得 qt5CoxeJ l\7N R 为应力,修正系数,查得 'NF_!D .8hB <G 为 用弯曲应力,由 bj4cW\b( 查得 _sIhQ8$: ri&B%AAc 为弯有疲劳强度的寿命系数 {"l_x]q
z"8%W?o> 查得 Ql sMMIax xoI;s}*E 故 U2z1HIs hko0
?z 将各参数代入 >=-w2& 4`5 jq) /v"u4Ipj l-4T Tg I`kaAOe ZKTOif} +h^>?U, @ROMHMd} 1lZl10M:f MkZm
=Sf Cw]&B y&Sl#IQ L p%~#~5t, F2!C^r,~L P3se"pP 62K7afH _2+}_ >d T8E=}!68w} kx8\]' x'_I{$C& wjW>#DE pUx~ KCd}N {vh}f+2 4d3]L`
f <4SY'-w ?{l}35Q.@ 9 lE[oAC =?>f[J5 x>vC;E${" 9,\b$?9 ei)ljvvmHP v'uWmL7C hN*,]Z{ Xdj` $/RI |k$^RU<OF n{JBC%^g }}y$T(:l W1S7%6y_1 wYy=Tl-N x`K<z
J '<_nL8A^ eS(\E0%QI 9}4P%>_ 所以大小齿轮弯曲强度足够 Qa@b-v'by 4、确定齿轮的主要几何尺寸 |kJ'FZZd 分度圆直径: v3!oY t:l 0o~? ]C 齿顶圆直径:
6lw)L rOd<nP^`\ 齿跟圆直径: ;sd[Q01 ApHs`0=( 齿宽: _/Ky;p. b1=b2+(5-10)=80-85取80 I3`WY-uv 中心距 t}L kl( 5、确定齿轮制造精度 >d-By .vsrZ_y? 查表确定齿轮第 II公差组为8级精度,第I,III公差与II组同为8级,并按设计手册资料推荐确定齿厚偏差。小轮为 h>\T1PM 2F9Gx;}t5= 1=109.3N/mm -|;{/ s5 r
>bMx~a] SQ%B"1&$D KZoIjK] GJ"S*30 2F*spu
2=103.3N/mm rTTde^^_ 3z7SK Gy Wno{&I63
kI7c22OJ " B`k d1=67.5mm `{w.OK -PX Rd)~ d2=232.5mm FYPv:k n;&08M5an} da1=72.5mm vbEAd)*S !p$HS0c da2=237.5mm 8~*<s5H OsI>gX> dF1=61.25mm pG"pvfEl9f 5cj]Y)I-~ dF2=226.25mm *_feD+rq cbe&SxJ WUOoK$I~K qTc-Z5 4lrF{S8 L#U-dzy\ a=150mm 7{jB!Xj -u)f@e )[S~W 35 l0Rjq*5hJ fny|^F]w Y9V%eFY5E O^|:q {qxFRi#\k 2gP^+. p;8I@~dh 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。 ])`+
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