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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 Z4
=GMXj .U]-j\ 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。 ^s"R$?;h 1.运输带工作拉力F=2.5 KN -PR N:'T 2.运输带工作速度V=1.4 M/S {F.[&/A 3.滚筒直径 D=200 mm Vs!Nmv` 4.滚筒效率n=0.96 86F1.ve 5.工作情况 两班制,连续单向运转,载荷平稳; I9ep`X6Y 6.工作环境 室内 ,灰尘较大 ,环境最高温度35度左右。 4@ai6,< 7.工作寿命15年,每年300个工作日,每日工作16小时 A^<jy=F& 8.制作条件及生产批量 一般机械厂制造,小批量生产。 Q hO!Ma] 部件:1电动机 ]~3V}z,T* 2V带传动或链传动 aAUvlb 3减速器 +@wD qc 4联轴器 6qnzBA7 5输送带 Z/+#pWBI! 6输送带鼓轮 zIAD9mQex 传动方案设计如下: 0flRh)[J $*fMR,~t& s!$7(Q86R wz%NbLy- v`1M[ {3aua:q oXF.1f/h &
>fQp(f $6SW;d+>n dvUic-w<j 0n{=%Q P/_['7 *J`O"a r_A$DaC] g`QEu
5v Qzw;i8n{ 4'=y:v2 9XB 8VKu8 }0Ed] >~0Z& d (n_/`dP 7-fb.V9 8KzkB;=n * r7rZFS L~N460 1bwOmhkS #o#H?Vo9b "3Y0`&:D 5`p.#
Slc\&Eb o?Oc7$+u @f3E`8 YPI-<vM~ KoT%Mfu {E|$8)58i '!B&:X) am6L8N "E4a=YH_ {]4LULq ]3Sp W{=^( inp7K41 ,Ma^ &ypH +9sQZB# ( 二.电动机的选择传动装置的运动和动力参数计算 dioGAai' e~"U @8xk~ 1. 选择电动机的类型 1 [Bk%G@D& 按工作要求和条件,选用Y系列一般用途全封闭式鼠笼型三相异步电动机 xr^LFn) 2. 确定电动机的容量 0?|<I{z2 电动机所需功率由公式 j8:\%| Pd=Pw/ηa (KW) F#5~M<`.o Pw=Fv/1000ηw &s>Jb?_5Mx 因此 Pd=Fv/1000ηaηw(KW) M x"\5i 由电动机主卷筒轴的传动总效率为: ;L ^o*` ηa=η带η²轴η齿η链 k)TpnH! " 按表4-1的V带传送速率η带=0.95,滚动轴承η轴=0.98,齿轮传动效率η齿=0.97,联轴器效率η联=0.99.则ηa=0.95 x 0.98 ² x 0.97 x 0.99 = 0.88 Q\sK"~@3 工作机构效率ηw=η轴 xη卷 = 0.98 x 0.96 = 0.94 ]\HvK CN} 所以Pd=Fv/1000ηaηw=2500 x 1.2/1000 x 0.88 x 0.94=3.63 KW dft!lBN 查表10-1选电动机额定功率Pe为4.0KW %JTpI` 3 确定电动机的转速 [AJJSd/: 卷筒轴工作转速为: nw=60x1000v/πD=60x1000x1.2/πx200=114.6(r/min) >9Vn.S 根据表1-3的V带传动比i1=2-4,而单级圆柱齿轮减速器的传动比i2=4-6,因此总传动比的合理范围为:ia=8—24. N!tX<u~2 ,64-1! -jmY)(\ +R75v ) TIg3`Fon sU^1wB
Rj M&M6;Ph ]A_`0"m.U 9H1rO8k goWuw}? -m#)B~) DzRFMYBR VuZr:-K/ E2+`4g@{8< 9%obq/Lb \o3gKoL% 7F~X,Dk_ '$+ogBS
8zq=N#x wVtwx0|1 A^S gI-y| *lJxH8 \ [()koU#w. )fAUum |k00Z+O( |;{6&S >y+B <wHP2|<l* Pe=4.0KW Yx`n:0 b|(:[nB 8H`[*|{' V0Hj8}l;M &uVnZ@o42 uhq8 akTk( M
D#jj3y F((4U"
#Bw0,\ 电动机转速可选范围为: na=iaxnw=(8—24)x114.6=916.8—2750.4 q ZZK#,Qb 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). V|R,!UND 4.确定传动装置的总传动比并分配各级传动比 1=v*O.XW` (1) 求传动比 #[[ en 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: 1{.9uw"2S ia=na/nw =960/114.6=8.038 DVeE1Q (2) 分配传动装置传动比 .fs3>@T"# ia=i带i减 e+=K d+:k 为使V带传动外廓尺寸不致过大,选i带=2.5 !bP@n 则i减=ia/i带=3.35 zKK9r~ M 5.传动装置的运动和运动参数的计算 eszG0Wu (1) 各轴功率 o}{5iTg= 由PI=P齿xη01=Pd xη带=3.63 x 0.95=3.45(KW) V]?R>qhgu PⅡ=Pxη12=PIxη轴η齿3.45x0.98x0.97=3.28(KW) 0tJZ4(0 (2) 各轴扭矩 ?&uu[y Td = 9950Pd/ηm=9950x3.63/960=36.11(N/m) -F3-{E TI=Tdxi01xη01=Tdxi带xη带=36.11x2.5x0.95=85.76(N/m) @'|~v<<WZ 2 ? 4!K. n=1000 J9 I:Q<; (w zQ2Dk 电动机 型号为Y132M-6 H%{+QwzZ[j hCo|HB f)<6 0IWf!Sk
] &,)&%Sg[ onV>.7sG 4b`=>X;W i带=2.5 51.%;aY~z i减=3.35 DIUjn;>k8 TJ*T:?>e q0\6F^;M @KUWxFak ^/k*h J{ >C~6\L`c TI=85.76N/m 8JUwf .o}v#W+st @[v~y"tE} TⅡ=TIxi12xη12=TIxi1xi轴xη齿=85.76x3.35x0.98x0.97=273.11(N/m) {Hk}Kow (3) 各轴转速 W(/h Vt nI=nm/i带=960/2.5=334(r/min) ]]Ufas9 nⅡ=nI/iI=384/3.35=114.6(r/min) !1b;F*H cl/_JQ& 8a"%0d# S`]k>'
l Dum9lj S5EK~#-L[ ijU*|8n{> K~EmD9 2b8L\$1q SZCze"`[ rQ snhv j_7mNIr j*m%*_kO ;xn0;V'= p{dj~ &v wwcBsJ1{ caX<
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VDV<g5h r#mx~OVkk #A8sLkY ( &x['IR 6;5Ss?ep r9G>jiw8 Ny)X+2Ae Z;)%%V%o BING{ew [z9Z5sLO 0+b1vhQ K!l5coM 2^yU ~`# 3"\l u?-E nI=334(r/min) 8DaL,bi*. nⅡ=114.6(r/min) Od)C&N=y Pg7Yp2)Oli d m%8K6| <1M-Ro?5k y4fdq7i~}9 ;gr9/Vl r",GC] qJUK_6|3 @U}1EC{A Pk)1WK7E 7Hu3>4< Nda *L| |P}y,pNQ E-g_".agO 3=ymm^ jo@J}`\Zt iAU@Yg`pt UFuX@Lu0 8)I^ t81 GR32S=\ <2qr}K{'A |ZBI * lHX72s|V kMd.h[X~ H7:] ]j1 N87B8rDl B^9j@3Ux ?6Y?a2 | 3m)y|$R -3Vx76Y M =r)I~ 三.V带传动设计 s->^=dy 保证带传动工作时不打滑,同时具有足够的疲劳强度。 }vM("v|M 该系统载荷变动小,工作条件不是很恶劣,所以工况系数选用为1.2, J/*`7Pd 设计功率Pd=KAP kW IO-Ow! 由电动机为4KW,得Pd=1.2x4000=4800kW, 4r}8lpF_( 由转速在满载时为960r/min &.?'i1! 查表得 ea')$gR %bfQ$a: K(Bf2Mfq ixD)VcD-f w+CA1q< kW&TJP+5* +; AZ+w]ZF TWFr
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57 )cMh0SGcM1 =R$u[~Xl2X dk4CpN Tqn@P Ig0VW)@ z/2//mM -ifFbT+x ra
g Xn mLLDE;7|} j/c&xv7= eF-."1 uo%)1NS! o~y;j75{.* =wV<hg)C 四 .传动零件的计算 Pw`8Wj 设计一般用途的传动零件 w;:*P 1. 选择材料 ,Ae6/D$h/ 小齿轮选用45号钢调质,大齿轮用45号钢正火,查表得小齿轮齿面硬度HBS=217-255,大齿轮齿面硬度为160-217,计算时取平均值小齿轮为236,大齿轮为188。 u[=r,^YQ 2. 按齿面接触强度确定主要参数 YWO)HsjP d1≥[(671/[σH])²x(KT1/Φd)x(u+1)/u] 1/3 ">,|V-H T1为小齿轮传递的转矩T1=85.76(N/m) XnMvKPerv' Φd为齿宽参数;由表知软齿面对称布置时φd=0.8214,由于是单级传动,速度低,轴的刚性较大,因此φd=1.1,K为载荷系数,对带式运输机,载荷平稳,且齿轮相对于轴承为对称布置,取K为1.4. ~[nSXnPO yEoF4bt [σH]为许用接触应力,由 [σH]= σHlim*ZN/Shmin(N/mm²) LxSpctiNx σHlim为实验齿轮的接触疲劳极限应力,查表,根据HBS1=236 查得 ,Np0wg0 σHlim1=580N/mm²(碳钢调质)根据HBS2=188 查得σHlim2=530 N/mm²(碳钢正火).ZN为接触疲劳强度的寿命系数,由N=60ant得:当a=1时,n1=384r/min l'E*=Rn t=15x300x16=72000h W/bQd)Jvk N1=60x384x72000=1660000000 C]`$AqKl N2=N1/u=1660000000/3.35=500000000 i^Y+?Sx 查得ZN1=1,ZN2=1.05(允许一定点蚀) RmeD$>7 SHmin为接触疲劳强度的最小安全系数,取SHmin1=SHmin2=1 o&)8o5 故[σH1]= σHlim1xZN1/SHmin1=580x1/1=580N/ mm² !6O(-S2A [σH2]= σHlim2xZN2/SHmin2=530x1.05/1=557 N/ mm² #:U%mHT(_ dhf!o0'1M x,@B(9No U-(01- X Dm[Gc>(~ /cQueUME` =M[bnq*\ +YKi, ;LPfXpR b)5uf'?- oC: {aK6\ g-</ua(j g<;q.ZylT 7<#U(,YEA K为1.4. c&?m>2^6 l<LP& kY|utoAP bL+_j}{:N m_?~OL S `O!X(( }mYx_=+VX F Q7T'G![ t?-n*9,#S Ml{Z
.B]MpmpK vkx7paY_ ~Z?TFg
L:pYn_ wc NOLUl ~hnQUS`A JPc+rfF k"T}2 7 rq/yD,I, :bu/^mW[ 7{)G_?Q& [σH1]= 580N/ mm² 2G67NC?+ [σH2]= 557 N/ mm² %S@ZXf~: ,]ma+(| 计算时的以小值代入 D3Ig>gKo?m 为齿数比. 6xe*E[#k\ 将各参数代入得 t7dt*D_YqK mPtZO*Fc Q_Q''j(r6b 则 hk(ZM#Bh 的标准 +,TRfP
Fb 中心距为 -aPg#ub uGf@ 由于齿轮传动须装入箱体,现a为小数,结加工和测量带来不便,应调整为整数。方法为将Z2增加或减少1~2个齿,调整后位动比误差 只要在3-5%内, 因此Z2=93则a=150mm h5{'Q$Erl i实 G_3O]BMKd) 合要求。 L%*!`TN 故分度 圆直径 3nIU1e eueH)Xkf 齿度 w;[NH/A^a J{p1|+h% 3、校核齿根弯曲强度 '8RsN-w UqFO|r"M h:b)Wr KQaxvU)L
{7"Q\ xaq-.IQAM$ d1=59mm uB]7G0g: |C;=-| 25nt14Y0u G6q
}o)[m) Zw
26 Z1=27 zH?! Z2=90 6@h/*WElG knu,"< 6"LcJ%o -j#2}[J7 b(eNmu )0.kv2o. ajbA\/\G; $B2J
T9 ?Ny9'g>? GfxZ'VIn 9|^2",V <.x{|p h0*!;Z7 a=150mm . oF
&Ff/[ e8>}) -]N
x,{ Maha$n* oA7tEu d1=67.5759 [`#CXq' d2=232.5 z\\[S@>pt 6y-@iJ*ld; !fV+z%: &&5aM <,3a3 vONasD9At *<$*"p 8l>?Pv 6+#Ydii9E 为齿形系数,查得 zq3\}9 JK7G/]j+Ez 为应力,修正系数,查得 9@SC}AF. DzAg"6=CS 为 用弯曲应力,由 5N#aXG^9 查得 fbyd"(V8r \0^Kram> 为弯有疲劳强度的寿命系数 5c@,bIl * v^sv<4*% 查得 !4ocZmj\ aj-Km`5r} 故 Hc;[Cs0 +r 将各参数代入 $f$SNx)), gT6z9 @f_Lp%K BwN0!lsF3 CQc+#nRe y B81f :p1u(hflS %HhBt5w 0gu_yg! R vRYQ{: k`cfG\;r xS5vbJ +i6GHBn~J +X\FBvP& ,X?{07gH ?=u\n;w) {Ea
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X5K- 所以大小齿轮弯曲强度足够 `4r 3l S 4、确定齿轮的主要几何尺寸 9p85Pv [M= 分度圆直径: 53_Hl]#qZ ~"gA,e-) 齿顶圆直径: JhYe6y[q WpDSg*fk=Y 齿跟圆直径: 1> ?M>vK #x@$lc=k3 齿宽: UJUEYG b1=b2+(5-10)=80-85取80 \eTwXe]Pv 中心距 LPXi+zj 5、确定齿轮制造精度 ZT*ydln 8H[<X_/ke 查表确定齿轮第 II公差组为8级精度,第I,III公差与II组同为8级,并按设计手册资料推荐确定齿厚偏差。小轮为 P-[-pi@ v4<nI;Ux 1=109.3N/mm e
v}S+!|U hXw]K" |*Yr<zt A.F%Ycq ?JbilK}a l03B=$ 2=103.3N/mm 3=#<X-); |o"?gB}Dh VO5#Qg en F-Qzrqu S xh-o}8*n" d1=67.5mm ,O5NLg- thh.A d2=232.5mm Bg=wKwc8 pp?D7S da1=72.5mm 2YL?,uLS qw301]y da2=237.5mm E,Z$pKL? >dXGee>'M dF1=61.25mm ]|pe>:gf' t|?ez4/{z dF2=226.25mm d7^}tM u~N?NW Q HdI8f!X'TG krxo"WgD sfH_5
#w DPY}?dC a=150mm \<h0Q,e &<g|gsG` <\y@*fg+ yqs4[C `cn#B
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x^qVw5{n ~%F9%= &3>)qul hF?1y `20 KM0ru 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。 ;LfXi 8) OdbEq?3S/? ~Gp[_ %K B4/>H| @n/\L< | |