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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 }8`W%_Yk Sc#B-4m 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。 |*W_ 1.运输带工作拉力F=2.5 KN E{'{fo!#) 2.运输带工作速度V=1.4 M/S {xJq F4 3.滚筒直径 D=200 mm kV9S+ME 4.滚筒效率n=0.96 I6@98w}" 5.工作情况 两班制,连续单向运转,载荷平稳; : .Y 6.工作环境 室内 ,灰尘较大 ,环境最高温度35度左右。 oe$&X& 7.工作寿命15年,每年300个工作日,每日工作16小时 |,#DB 8.制作条件及生产批量 一般机械厂制造,小批量生产。 )IQ5Qu 部件:1电动机 ZFYv|2l 2V带传动或链传动 dp;;20z 3减速器 ,41Z_h 4联轴器 TkHyXOk"Ky 5输送带 0se0AcrW 6输送带鼓轮 =Y!x 传动方案设计如下: j=c=Pe"?u B6 rz ;J[ed>v;3 uzG{jc^ 2w"Xv,*.'i 3>vSKh1z A)v!
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/,Unp1D T .#cd1b 9)2kjBeb SUGB)vEa ;6+e !h'1 $FR1^|P/G uT1xvXfqP ,zXP,(x cl2+,!: {p.D E j<,Ho4v}_ +ftOJFkI }enS'Fpf` ;&iZ{ `wGP31Y. uO]^vP]fT 9c p jO \Dn47V{7- KkD.n#A Jeb"t1.$ ?so=k&I-M C6<*'5T vH[G#A~4 b\
P6,s'( ,?k0~fuG6 Nj5V" c %1JN% \}:RG^*m }8lvi
vR4 uGo tX b HLL:nczj .@5RoD[o 27"M]17) --D&a;CO} :NCY6?
[Dz h=a-~= 8 二.电动机的选择传动装置的运动和动力参数计算 EdH;P\c DA9-F 1. 选择电动机的类型 Sh@en\m=#S 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 3)ZdT{MY 2. 确定电动机的容量 b '9L}q2m 电动机所需功率由公式 jWUpzf)q=T Pd=Pw/ηa (KW) t%k1=Ow5i Pw=Fv/1000ηw ?^X
e^1( 因此 Pd=Fv/1000ηaηw(KW) %)t9b@c!} 由电动机主卷筒轴的传动总效率为: <i1.W!% ηa=η带η²轴η齿η链 .sqX>sU/] 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 sJ3O ] 工作机构效率ηw=η轴 xη卷 = 0.98 x 0.96 = 0.94 Uo<iZ3J 所以Pd=Fv/1000ηaηw=2500 x 1.2/1000 x 0.88 x 0.94=3.63 KW kO)+%'L!8 查表10-1选电动机额定功率Pe为4.0KW hRc.^"q9 3 确定电动机的转速 Le?yzf 卷筒轴工作转速为: nw=60x1000v/πD=60x1000x1.2/πx200=114.6(r/min) p?Rq 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. 6he (v 7,v}Ap]Pa ZH
s' # ;$FpxurX P}2waJe 9im<J' <+r<3ZBA _yH=w'8. 3;E,B7,mQ RZL:k;}5 MJ%gF=$X e/J|wM9Ak Vi:<W0: v:xfGA nP gX'nFGqud .29y3}[PO ",Ge:\TR= -~HyzX\cZB ;zpSyyp@ QRw/d}8l WF&?OHf2 IPTEOA<M[ m|8ljXX $Y3mO~ %=G*{mK %Jb/HWC[ sfUKH;xC iH;IXv,b3 Pe=4.0KW kCVO!@yZz s.{nxk. $p?TE8G HuRq0/" 4xl}kmvv
&}."sGK S+mM S pI]tv@>:f JsY|Fv m,1Hlp 电动机转速可选范围为: na=iaxnw=(8—24)x114.6=916.8—2750.4 .^ o3 符合这一范围的电动机同步转速有:750,1000,1500(r/min)三种,选用同步转速1000 (r/min)时,电动机的重量,价格及V带传动和减速器的传动比都比较合适,因此选定电动机型号为Y132M-6满载转速为nm=960(r/min). %.nZ@';. 4.确定传动装置的总传动比并分配各级传动比 {g@?\ (1) 求传动比 _
!r]** 由选定的电动机的满载转速nm和工作机构转速nw,可求得传动装置的总传动比为: V
W2+ Bs} ia=na/nw =960/114.6=8.038 56JvF*hP (2) 分配传动装置传动比 nS$_VJ]~ ia=i带i减 rq]zt2 为使V带传动外廓尺寸不致过大,选i带=2.5 6!Z>^'6 则i减=ia/i带=3.35 M7x*LiKc2 5.传动装置的运动和运动参数的计算 %fH&UFby (1) 各轴功率 Zk .V
由PI=P齿xη01=Pd xη带=3.63 x 0.95=3.45(KW) lBN1OL[N PⅡ=Pxη12=PIxη轴η齿3.45x0.98x0.97=3.28(KW) M&q3xo"w (2) 各轴扭矩 (h$[g"8 Td = 9950Pd/ηm=9950x3.63/960=36.11(N/m) -,Y[`(q TI=Tdxi01xη01=Tdxi带xη带=36.11x2.5x0.95=85.76(N/m) s(u,mtG U1,f$McZs n=1000 u.~`/O [i 7^a/e 电动机 型号为Y132M-6 {<J(*K*\Jo Dqz9NB A6faRi703 WNo",Vc 90rY:!e <GRplkf` Lo-\;%y i带=2.5 CA8N i减=3.35 zc4l{+3 qbZY[Q+F Mb
+ |OarE2 Ee0}Xv x } X1
O) TI=85.76N/m X`'
@G -s5>GwZt 6:$+"@ps TⅡ=TIxi12xη12=TIxi1xi轴xη齿=85.76x3.35x0.98x0.97=273.11(N/m) Q(0eq_X|6 (3) 各轴转速 Uk0Fo(HY nI=nm/i带=960/2.5=334(r/min) .CY;- nⅡ=nI/iI=384/3.35=114.6(r/min) 4w<4\zT_U} TLWU7aj&! z!>
H^v \7elqX`.yY 9&VfbrBM l<"Z?z EDAVU f0Zn31c^ bxFDB^ PYPDK*Ie Fmo^ ?~b O\=c&n~` PEIf)**0N J*}Qnl + S#g=;hD ]Ac&h
aAP @b2JR^ 8*\PWl o%1dbbh >||=# ; uL1$yf' =(%+S<} aNxq_pRb 25m6/Y $EUlh^ SRfnT?u6 |',$5!:0O 8<X,6 `fm^#Nw ,- FC kntM S{. G=O NJ ];Ck N sNk
6B .x= nI=334(r/min) uFH ]w]X nⅡ=114.6(r/min) 4,.B#: 8 E%tGwbi7 n$z+g>~N mYRW/8+g QO|roE hantGw| y?4%eD y/d/#}\: "pLWJvj6- [<H'JsJl SuuLB6{u3 ?r"QJa> G$T#ql [n!5!/g>j !\RBOdw C Q`* v|Lp 3|qT.QR`Z &Bfgvws; ;5TQH_g b?Zt3# 8kA2.pIk {~u#.( |2'u@<(Z/ )!tqock*v KDQqN]rg %D9,Femt Sh(W s2b7 Q^c)T>OAI :\sz`p?EC FWu[{X; |:jka 三.V带传动设计 zUNWcv!& " 保证带传动工作时不打滑,同时具有足够的疲劳强度。 %n7Y5|Uh 该系统载荷变动小,工作条件不是很恶劣,所以工况系数选用为1.2, k.MAX8 设计功率Pd=KAP kW V% PeZ.Xv 由电动机为4KW,得Pd=1.2x4000=4800kW, ~8#Ku,vEy 由转速在满载时为960r/min dY6A)[dAH' 查表得 gp`H>Sn.| 8:QnxrODP 9]E;en NQ ja1WI S, g/2k* h'D-e5i .>A`FqV$~+ ~lSdWUk> Vy6A]U\% 93+p~? 14LOeo5O FR%u1fi 1+0DTqWz *pMu,?uE U!xOJ kl&9M!;:n f:)%+)U<Xm n:i?4'-} _Vj uQ H[S 4o, `EjPy>kM gXzp$# L4w KG& Wdp?<U (sHvoE^q- -N4km5 ,cg%t9 f-M 9OI Pn;Tg7oz @mbR I0 5*he OB&lq.r D-GI rw{>5 8T2iqqG/1 I,pI2 @}Y,A~ >gqd
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<:hF~ HU='Hk! 4jyDM68i q_sQC5:s #UO#kC<2(B Sjogv 'aFj yY?% 'W>Zr}: HRPNZ!B u\,("2ZW9+ !x, ;& !oDX+hd,%> g'F{;Ur i5QG_^X& \vU1*:3 ?[|T"bE5[ BWd{xP y
Xw|t.0 ^JKV~+ Q
~MOab e |6mDooTy h.`U)6*?&N U6 R"eQUTV w=r3QKm#K D m|_;iO, 7i,Z c] BgzER[g|q{ pX nY= yLo{^4a. UX9r_U5) 四 .传动零件的计算 Ot]Y/;K 设计一般用途的传动零件 ?-"%%# 1. 选择材料 GO=& 小齿轮选用45号钢调质,大齿轮用45号钢正火,查表得小齿轮齿面硬度HBS=217-255,大齿轮齿面硬度为160-217,计算时取平均值小齿轮为236,大齿轮为188。 PhS`,I^Z 2. 按齿面接触强度确定主要参数 D9#?l<D d1≥[(671/[σH])²x(KT1/Φd)x(u+1)/u] 1/3 {u1Rc/Lw T1为小齿轮传递的转矩T1=85.76(N/m) +&w=*IAKZ Φd为齿宽参数;由表知软齿面对称布置时φd=0.8214,由于是单级传动,速度低,轴的刚性较大,因此φd=1.1,K为载荷系数,对带式运输机,载荷平稳,且齿轮相对于轴承为对称布置,取K为1.4. b0~AN#Es S;582H9D [σH]为许用接触应力,由 [σH]= σHlim*ZN/Shmin(N/mm²) |Bv?!
sjf σHlim为实验齿轮的接触疲劳极限应力,查表,根据HBS1=236 查得 RawK9K_1 σHlim1=580N/mm²(碳钢调质)根据HBS2=188 查得σHlim2=530 N/mm²(碳钢正火).ZN为接触疲劳强度的寿命系数,由N=60ant得:当a=1时,n1=384r/min OYWW<N+R2 t=15x300x16=72000h | Q
Y_ci N1=60x384x72000=1660000000 !_EaF`oh( N2=N1/u=1660000000/3.35=500000000 #b~wIOR)Z 查得ZN1=1,ZN2=1.05(允许一定点蚀) 78s:~|WB<{ SHmin为接触疲劳强度的最小安全系数,取SHmin1=SHmin2=1 >@2l/x8; 故[σH1]= σHlim1xZN1/SHmin1=580x1/1=580N/ mm² rb/m;8v> [σH2]= σHlim2xZN2/SHmin2=530x1.05/1=557 N/ mm² &*I\~;1 z)Y<@2V*C SX{shM2 )-_NtMr~`! FyZa1%Tv@ h48JpZ" kp4*|$] 5aF03+ko "%c\i-&t c
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8> O};U3=^0f *cdr,AD?lH +fgF &. .b4_O
CGg K为1.4. <&7KcvBn"4 C-;y#a) 1PMBo=SUe8 _]"5]c&*3 q;T3bxp+ dQ=mg#( "t<${ )`RF2Y-A7 c2}?[\U] C043h?x vG(Gs=.U U _~lpu zMfr`&%e i$)`U] zN(fZT}K5 la ~T)U7 rpsq.n [)}F4Jsz% 7$(>Z^ Em h[D"O6 y |Ire#0Nwx [σH1]= 580N/ mm² sXzxEhp [σH2]= 557 N/ mm² Azx4+`!- :t\pi.uWt 计算时的以小值代入 3K2`1+kBVG 为齿数比. Y{X79Rd 将各参数代入得 0]l _qxv *rO#UE2 .*u, !1u 则 .6%-Il 的标准 }/ 6Q3B 中心距为 RVv@x5 ,?GEL>F 由于齿轮传动须装入箱体,现a为小数,结加工和测量带来不便,应调整为整数。方法为将Z2增加或减少1~2个齿,调整后位动比误差 只要在3-5%内, 因此Z2=93则a=150mm 6(4FC?Y7 i实 8(UUc>g 合要求。 L]L-000D( 故分度 圆直径 2R&msdF t\nYUL-H 齿度 ]KfjZ!Qh SxLu< 3、校核齿根弯曲强度 k%V#{t. @U6Iw"@ Rh-e
C6P G>{Bij44 l~,5)*T vn@9Sqk d1=59mm ]}2+yK &MnS(
82L B1>aR 7dsf [z$th 42aYM! Z1=27 3z9}cOFq]z Z2=90 y^:!]-+ bX%9'O [- ec/1Z8}p !6:kJL}U >K$9( 8KRm>-H) N;ed_! o5dPE{f d^sS{m\ iJE
$3 x5vvY W' w;cy:H v'(p."g a=150mm K^j7T[pR MPx%#'Q }p 0\ 6('2.^8 LYb@0O<w d1=67.5759 !L4Vz7C d2=232.5 m,KG}KX $8gj}0}eH Coz\fL <eP`Lu" c8!q_H~ zil^^wT0J vZ[wr@) 2mj?&p? x5[wF6A 为齿形系数,查得 ._j9^Ll ?-w<H!Y7 为应力,修正系数,查得 %fB]N M:6Yy@#T. 为 用弯曲应力,由 Vx$ ?)& 查得 c\cPmj@ 4X tIMa28 为弯有疲劳强度的寿命系数 d>[=] 34S0W]V 查得 ]t$wK [w&B>z=g$ 故 M4[(.8iE 8i:E$7e tH 将各参数代入 [?z`XY_- v4c*6(m .!|\Y!]^r _p0@1 s(U 5=Cea 4eOS+& yOHVL~F 1.29%O8V_ MvV\?Lzj 9 Z,K g
i>` WbF[4x !4Q0 "m2g"xa\7 })~M}d2LXB t!^ j0 q NVyel*QE eO7 )LM4 O^/z7, #6okd*^ T$w`=7 FYe#x]ue |.]sL0;4Z #Y|t,x; +UvT;" rnNB!T $)or{Z$& ^HiI o/dj1a~U ylTX V.\12P 7bk=D~/nSg wlC7;u :X+!W_xR <rQ+ErDA {KQ]"a 6 I='6>+P WR:I2-1 rf\/Y"D n,Gvgf OV>JmYe1{/ 8bTE#2+- [N=v=J9 "A9qC*6[ 所以大小齿轮弯曲强度足够 zEBUR%9 4、确定齿轮的主要几何尺寸 g.,_E4L 分度圆直径: 5Z]]xR[ h85kQ^% 齿顶圆直径: B!j7vXM2 !pJd^|4A] 齿跟圆直径: ?GT,Y5 U*Sjb%
Qb 齿宽: zm~sq_=^ b1=b2+(5-10)=80-85取80 IIh \d.o 中心距 z%lLbKSe 5、确定齿轮制造精度 S4O'N x :P/0 " 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 Rlwewxmr
I?R?rW 1=109.3N/mm YJm64H,[ v$d^>+Y# 0wE)1w<C~ YQ$Wif:@(n wAA9M4 wSPwa,)7s 2=103.3N/mm !kQJ6U uXuA4o$t- {lO>i&mx :ceT8-PBRx /6@$^paB d1=67.5mm E'^$~h$ E``\Jre@ d2=232.5mm q]\GBRp qe_qag9 da1=72.5mm HceZT e@ D:=Q)Uh0I da2=237.5mm :pw6#yi8` T`W37fz0 dF1=61.25mm qA>C<NL AAc*\K dF2=226.25mm [,TK"
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O u;Rm/. %pUA$oUt a=150mm &s~b1Va shuoEeoo QdK
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!_3 cL+bMM$4r~ GJ,在零件上标示为8-GJGB10098-88,大轮齿厚偏差为KK,在零件工作图上标示为8-HKGBl0095-88。 r 3FUddF' bZCNW$C3l ,tl(\4n d
Z P;f^^ $0,lE+7* JrGY`6##p lnWscb3t Gq =i-I /c!@ H(^) JLh{>_Rr bOdQ+Y6 ]EfM;'j[ K-Fro~U )~C+nb '6/ #<81`% &d@N3y EncJB i/j eb*d0 h:Hpz 4|/=]w eD)@:K AkA2/7<[ zw}Wm4OH _Eus7 6 \NBU,lY 6I-Qq?L[H S&{#sl#e dw3H9(-lp !BEl6h >"<<hjKJ u69fYoB' ~pPj ]^v*2!_( IaYaIEL- eK =v<X ;{Tf:j'g 小轮8-GJGB10098-88 YjzGF=g# 6GsB*hW 大轮8-HKGBl0095-88 A9kn\U92 gi
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on)$y&lu Nj$h/P 五、轴的设计计算 E2yL9]K2 1、选择轴的材料,确定许用应力,选用45号钢。调质处理,查得轴毛坯直径 许用弯曲应力 %617f=(E?! |$sMzPCxOk 2、按轴所传递m转矩初估轴最小直径 ]_y0wLq #6F/:j; .;jp2^ 因装链轮之外有一键 ,轴加大5% F92et<y. ?/FCq6o 考虑到减速器、轴承、 轴器,外观等因素, 轴II与滚筒连接处直径为35,轴I与电动机连接处为30,由于轴 II负荷大,故设计,检验都以轴II为例,轴I设计如同轴II。 &v.Nj9{zi 轴尺寸设计见附录 mH5[(? @Xl/<S& 8 CCA}lOG /6nj
4.xxc \@hq7:Q n}toUqUnk\ ZmzYJ$:6 Wv-nRDNG XWYLa8Ef q.Vcb!*$
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