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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 JPj/+f GU Mf}y 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。 tO"AeZe%| 1.运输带工作拉力F=2.5 KN +x4*T 2.运输带工作速度V=1.4 M/S q_BMZEM 3.滚筒直径 D=200 mm $,I@c"m{ 4.滚筒效率n=0.96 G'nSnw 5.工作情况 两班制,连续单向运转,载荷平稳; 3(.Y>er%U 6.工作环境 室内 ,灰尘较大 ,环境最高温度35度左右。 $I ,Np)i 7.工作寿命15年,每年300个工作日,每日工作16小时 {%,4P_m 8.制作条件及生产批量 一般机械厂制造,小批量生产。 9j5Z!Vsy 部件:1电动机 jC?l :m? 2V带传动或链传动 JZ-64OT 3减速器 U56g|V 4联轴器 n}4q2x" 5输送带 h_\W7xt 6输送带鼓轮 rploQF~OFF 传动方案设计如下: XJq]l6a: +9<:z\B| l6IT o@&J 0Q
cJ Ek [?2?7>D8 _l,-SQgj EgzdRB\Cf ^EmePkPI 65RD68a $V/Ke 9c{ ~$zJW 0}9j l #}tdA(
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a,fcR< <l+hcYam 0B~x8f AB<bW3qf( e?]HNy xz+;1JAL3 y4&x`|tv 9}q)AL-ga mFd|JbW vP%:\u:{ ~!%G2E! plNw>rFa P4E_<v[ 4>Nig.# TA#pA(k zMO xJ *ck'vV'@ [DtMT6F3 =xb/zu( J10&iCr{r* 8CvNcO;H0 t0^)Q$ $)=`Iai {OS[0LB JX{rum 二.电动机的选择传动装置的运动和动力参数计算 9'ky2
]w ,}Im^~5 1. 选择电动机的类型 `bd9N!K 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 %PK(Z*> 2. 确定电动机的容量 CXi:?6OG 电动机所需功率由公式 D8$4P T0u Pd=Pw/ηa (KW) DKl\N~{F Pw=Fv/1000ηw N[yS heT 因此 Pd=Fv/1000ηaηw(KW) @%^h|g8>Fu 由电动机主卷筒轴的传动总效率为: R+Ug;r-[ ηa=η带η²轴η齿η链 GAh\6ul 按表4-1的V带传送速率η带=0.95,滚动轴承η轴=0.98,齿轮传动效率η齿=0.97,联轴器效率η联=0.99.则ηa=0.95 x 0.98 ² x 0.97 x 0.99 = 0.88 7!6v4ZA 工作机构效率ηw=η轴 xη卷 = 0.98 x 0.96 = 0.94 %F:; A 所以Pd=Fv/1000ηaηw=2500 x 1.2/1000 x 0.88 x 0.94=3.63 KW ydE}.0zN 查表10-1选电动机额定功率Pe为4.0KW =:H EF;! 3 确定电动机的转速 nD=N MqQ & 卷筒轴工作转速为: nw=60x1000v/πD=60x1000x1.2/πx200=114.6(r/min) Jl$
X3wE 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. 5R1?jlm ~cfvL*~5 xi)M8\K 5mm&l+N) }0OQm?xh Nfmr5MU_ (/i|3 P (>*L-&- [Z!oVSCZD% 4-C'2? W/%9=g$m 58o&Dv6? D\pX@Sx,v[ ]tmMk7 +.xK`_[M =n8M' : T qeVf nM99AW (/!zHq iD>H{1 h r(zn1;zl w)/~Gn676 6Z@T
/"mU( Ejyo
oO45 :fnK`RnaQ <s'0<e!./t =L{-Hu/j Mh}vr%0;) Pe=4.0KW m'uFj ! 9)4_@rf% ZCNO_g Nema>T] gy"<[N
.?c hsYv=Tw3C ##OCfCW Z,8t!Y #jPn7 BUyKiMW 49 电动机转速可选范围为: na=iaxnw=(8—24)x114.6=916.8—2750.4 R
pT7Nr 符合这一范围的电动机同步转速有:750,1000,1500(r/min)三种,选用同步转速1000 (r/min)时,电动机的重量,价格及V带传动和减速器的传动比都比较合适,因此选定电动机型号为Y132M-6满载转速为nm=960(r/min). &/g^J\ 0M) 4.确定传动装置的总传动比并分配各级传动比 KD--w(4 (1) 求传动比 zqp>Xw 由选定的电动机的满载转速nm和工作机构转速nw,可求得传动装置的总传动比为: y-"QY[ ia=na/nw =960/114.6=8.038 (N`GvB7; (2) 分配传动装置传动比 0(o.[%Ye ia=i带i减 "h8fTB\7S\ 为使V带传动外廓尺寸不致过大,选i带=2.5 &+yoPF 则i减=ia/i带=3.35 4AKPS&k; 5.传动装置的运动和运动参数的计算 v
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L$ (1) 各轴功率 XcL%0%` 由PI=P齿xη01=Pd xη带=3.63 x 0.95=3.45(KW) + 7wMM#z PⅡ=Pxη12=PIxη轴η齿3.45x0.98x0.97=3.28(KW) ieXi6^M$ (2) 各轴扭矩 {*K$gH$ Td = 9950Pd/ηm=9950x3.63/960=36.11(N/m) S7~HBgS< TI=Tdxi01xη01=Tdxi带xη带=36.11x2.5x0.95=85.76(N/m) 6r`Xi& Xx\,<8Xn n=1000 CW]Th-xc eK}GBBdO 电动机 型号为Y132M-6 (ki= s+W- i4&V+h" h,,B"vPS "|V}[ 2 K\.tR f85~[3
J eDvh3Y<D i带=2.5 p+y"r4 i减=3.35 Rgl cd 1X9J[5|ll UKPr[ t=fP^bJ @|e
we.r 3jHg9M23[^ TI=85.76N/m Q2F20b *eI {g OU!."r`9 TⅡ=TIxi12xη12=TIxi1xi轴xη齿=85.76x3.35x0.98x0.97=273.11(N/m) z";(0% (3) 各轴转速 "/ Gw`^t nI=nm/i带=960/2.5=334(r/min) MZ~N}y nⅡ=nI/iI=384/3.35=114.6(r/min) m7i(0jd
+ }c>vk %P:|B:\< P!!O~P \C4wWh-A ^)C# G2-0r.f 9~jS_Y)" / vu]ch >qmNT/ w^,Xa 5".bM8o a2/Mf
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4Z+8* (U_HX2f nI=334(r/min) $Sa7N%D nⅡ=114.6(r/min) Ih4$MG6QC ~tZB1+%) "fUNrhCx t1yOAbI 0Ub'=`]5a oe0YxSauL l-S0Gn/'X [-\U)>MY(p ,np|KoG|M yPs6_Qo!p y`
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z!18Jh * fj`+J CQ^(/B^c 三.V带传动设计 +"bi]^\z 保证带传动工作时不打滑,同时具有足够的疲劳强度。 pV_zePyOn 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, Uxik&M 设计功率Pd=KAP kW -3azA7tzz 由电动机为4KW,得Pd=1.2x4000=4800kW, [@8 po-()L 由转速在满载时为960r/min !.q9:|oc 查表得 j(]O$" " 4z26a EltCtfm` l^B4.1rT vyB{35p$ "#-iD t u{~:Z(
bZ OCj1 Kg2Du'WQ^ 47Bg[ F4WX$;1 9y;}B
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rP[y xS5 -m6/ nqUnDnP2c $qdynKK 0H^*VUyW/ m*N8!1Ot PlLt^q.z[ udA@9a^; {"{]S12N \y(3b# $L6R,%c 2y;vX|lX] RtHai[j Hv^Bw{"/R LPu*Lkx R2-F@_ Uuu2wz3O0 @P75f5p}< I#O"<0
*r T@IzfX7 *PL&CDu=) 4* >j:1 {4Kvr4)4 iCg%$h v^t7)nx^ 3.BUWMD 'r%(,=L l/zv > -k8sR1( C`kqsK ,pGA|ob sRT H_]c _",(!( W$NFk( *9kg\# O)VcW/ O$m &!J 四 .传动零件的计算 #\m.3!Hcr 设计一般用途的传动零件 Kd+E]$F_OH 1. 选择材料 sfn^R+x4,9 小齿轮选用45号钢调质,大齿轮用45号钢正火,查表得小齿轮齿面硬度HBS=217-255,大齿轮齿面硬度为160-217,计算时取平均值小齿轮为236,大齿轮为188。 ?yq=c 2. 按齿面接触强度确定主要参数 HB5-B XBU d1≥[(671/[σH])²x(KT1/Φd)x(u+1)/u] 1/3 o)@nnqa T1为小齿轮传递的转矩T1=85.76(N/m) !s1<)%Jt Φd为齿宽参数;由表知软齿面对称布置时φd=0.8214,由于是单级传动,速度低,轴的刚性较大,因此φd=1.1,K为载荷系数,对带式运输机,载荷平稳,且齿轮相对于轴承为对称布置,取K为1.4. !0Nf`iCQ( (ub(0 h0j [σH]为许用接触应力,由 [σH]= σHlim*ZN/Shmin(N/mm²) &Y=~j?~Xm σHlim为实验齿轮的接触疲劳极限应力,查表,根据HBS1=236 查得 tR'RB@kJ σHlim1=580N/mm²(碳钢调质)根据HBS2=188 查得σHlim2=530 N/mm²(碳钢正火).ZN为接触疲劳强度的寿命系数,由N=60ant得:当a=1时,n1=384r/min nTr]NBR t=15x300x16=72000h _1G/qHf^S N1=60x384x72000=1660000000 [j'!+)>_ N2=N1/u=1660000000/3.35=500000000
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17.n 查得ZN1=1,ZN2=1.05(允许一定点蚀) W5`p Qdk SHmin为接触疲劳强度的最小安全系数,取SHmin1=SHmin2=1 k@|px#kq 故[σH1]= σHlim1xZN1/SHmin1=580x1/1=580N/ mm² ]9/A=p?J@ [σH2]= σHlim2xZN2/SHmin2=530x1.05/1=557 N/ mm² L{F]uz_[x @U5gxK* %?gG-R !PEKMDh dB4ifeT] mL`8COA K\U`gTGc i]k)wr( *,lDo9 *m<[ sS =oL:|$Pj GyQFR ? W9w(a:~hY
{q8|/{; K为1.4. ky[Cx!81C 9 CZ@IFS >VIFQ\ (b#M4ho*f TU~y;:OJ P`Ku.
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d6tLCQ \^dse G2I%^.s E<3xv;v8r v%*don "0;WYw? #?S"y: 3<$Ek3X z3S"1L7 t.;._' 7!jb F6yFKNK!n 7_s+7x = >@ 8'C"F >^g2Tg: [σH1]= 580N/ mm² 8h=m()Eu [σH2]= 557 N/ mm² hizM}d-"C )GG9[%H! 计算时的以小值代入 56s%Qlgx 为齿数比. RA<ky*^dr 将各参数代入得 RDDA^U7y# oA-,>:}g{ l]zQSXip 则 M}11 tUl 的标准 *> nOL 中心距为 bv]SR_Tiq A r>JQ@0 由于齿轮传动须装入箱体,现a为小数,结加工和测量带来不便,应调整为整数。方法为将Z2增加或减少1~2个齿,调整后位动比误差 只要在3-5%内, 因此Z2=93则a=150mm ^rq\kf*] i实 MFa/%O_* 合要求。 sNpA!!\PM 故分度 圆直径 @u/CNx,`X qdpi-*2 齿度 3^wHL:u T_Tu>wQX 3、校核齿根弯曲强度 F5x*#/af ^TZmc{i b?`2LAgn g4,ldr"D 'q:7PkN!p N}n3 +F d1=59mm v+{{j|x= 1K/ : F%p DF\ Ow> u!P! 6:%lxG Z1=27 H:hM(m0?q Z2=90 cd1-2-4U !YGHJwW: HM)D/CO,? ,|yscp8 FD E?O]^ `!N}u <FBH;}] ldp9+7n~ 9jf9u0 5L2j,] *j&\5|^V bl>W i@GL dDl+ a=150mm h9m|f|cH ;0m J4G x^)?V7[t 3YLfh`6 \i,H1a d1=67.5759 FEu}zt@
d2=232.5 /y{fDCC -6-rXD tgCp2`n #FAW@6QG [I%eRo[ [Uq`B&F: +-;v+{ .?g=mh79( lU
Zj 为齿形系数,查得 ,2Ed^!` ~28{BY 为应力,修正系数,查得 t*Ro2QZ .4E24FB[f? 为 用弯曲应力,由 ZhCz]z~tj6 查得 ;sYDs71y B=>Xr!pM! 为弯有疲劳强度的寿命系数 N)H+Ng[ }OcrA/ 查得 r0k:RJP cu5}( 故 8d'/w}GV UGM:'xa<T 将各参数代入 uy"i3xD6- @ ^F{
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9/m6F 1GR|$E B[w.8e5 p|0SA=?k" #>CWee; Zg= { +('xzW P%[{ 'u x5rm
2C IwbV+mWQ x` wUi*G OHngpe4 {KTZSs $n t]3:vp5N] 所以大小齿轮弯曲强度足够 I)%bOK] 4、确定齿轮的主要几何尺寸 *6_>/!ywI 分度圆直径: FDGzh/
's"aPqF? 齿顶圆直径: ij?]fXf:)y =y?Aeqq\fl 齿跟圆直径: 0Iyb} ZLP0SCkuR 齿宽: a(-t"OL\ b1=b2+(5-10)=80-85取80 SZxnYVY 中心距 .ArOZ{lKD> 5、确定齿轮制造精度 }ew)QHd WT 5 2 查表确定齿轮第 II公差组为8级精度,第I,III公差与II组同为8级,并按设计手册资料推荐确定齿厚偏差。小轮为 ^'sy hI\ 0'5N[Bvp 1=109.3N/mm lYm00v6y qvh8~[ u8x#XESR7 33"!K>wC [4])\q^q =jG."o 2=103.3N/mm [m<8SOMG( +OInf_O &xC5Mecb* -ebyW# C2hB7?UGN d1=67.5mm d<cQYI4V 8X\":l: d2=232.5mm JVx-4? xiC.M6/ da1=72.5mm N40DL_- -?)z@Lc da2=237.5mm QcdAg%"yy Jjx1`S*i dF1=61.25mm #("E)P N71%l dF2=226.25mm S;!7/z I<&) P#" YO.+06X kKVNE hTp %F0.TR!!n qHYoQ.ke a=150mm Uo:=-NNI .Jc<Gg s<LYSr d t8#u}u <)oW u-wj\BU W_]onq6 pc]( s%l^zA( bqZ5GKUo GJ,在零件上标示为8-GJGB10098-88,大轮齿厚偏差为KK,在零件工作图上标示为8-HKGBl0095-88。 Z~g7^,-t ?$H=n{iW HAcC& s8 @$|bMH*1: 5&Le? -/\ c38ENf Vfr.Yoy lM%3 ?~?Q& E*UE?4FSw| H')8p;~{} =?1B|hdo Cl!qdh6 y?xFF9W@H 843O}v' 5oY^;)\/ Wtj*Z.=: qZh}gu*> z7O$o/E-* B d?{ldg iq`caoi [Pz['q L3t k :`yxxYIh a`; nB E #J*hZ(Pq .vtV2lq t`"pn<
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