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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 T=)L5 Vuq< fe]T9EDA 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。 4 9+}OIX 1.运输带工作拉力F=2.5 KN ;-P:$zw9c 2.运输带工作速度V=1.4 M/S G#=b6DB 3.滚筒直径 D=200 mm /(}l[jf 4.滚筒效率n=0.96 s 13 d* 5.工作情况 两班制,连续单向运转,载荷平稳; Q0oDl8~ 6.工作环境 室内 ,灰尘较大 ,环境最高温度35度左右。 _d"Y6
0 7.工作寿命15年,每年300个工作日,每日工作16小时 q?b)zeJ 8.制作条件及生产批量 一般机械厂制造,小批量生产。 PeR<FSF ,i 部件:1电动机 ]`+"o[ 2V带传动或链传动 iOA3x 8J 3减速器 ,jdKcWy' 4联轴器 Y{\2wU!Isn 5输送带 085 ^!AZ 6输送带鼓轮 ~o\]K 传动方案设计如下: r'}k`A5> #p^pvdvh3 6-E4)0\ 8CHf. SXh JZ*?1S> )I1V2k$n :Y&W)V- /-} p7AM 3jQ$72_ 4iB)oR Ay. q) OjL"0imN6 ;@$, "
P ;?[ +vf") Sv[_BP\^h kO O~%|1CP w+ )GM P)
0=@{( ;{#M D"><S<C\C U8 @*I>vA SOY#, Zu {d5ur@G1 `rFGSq$9 oA^
]x> x[<#mt CMB$RLf 5+PBS)pJ]% kT3;%D^ 2H0q\zZ &S`'o%B XsCbJ[Z_?q %1l80Z YRX2^v ^[ k{&E}:A M;@03 x W M>l+[U *`/@[S2,cu <\Dl#DH }Z%{QJ$z &_TjRj" 15yV4wHr T_
#oMXZ/ 二.电动机的选择传动装置的运动和动力参数计算 iK23`@&%_ JN|# 1. 选择电动机的类型 ))-M+CA 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 Z#t.wWSq 2. 确定电动机的容量 @g` ,'r 电动机所需功率由公式 00
,jneF Pd=Pw/ηa (KW) 1T^L) %&p_ Pw=Fv/1000ηw 23?0'AU 因此 Pd=Fv/1000ηaηw(KW) ?d'9TOlD 由电动机主卷筒轴的传动总效率为: :l[Q ηa=η带η²轴η齿η链 Ny<G2!W 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 Tm,L?Jh 工作机构效率ηw=η轴 xη卷 = 0.98 x 0.96 = 0.94 833t0Ml1A/ 所以Pd=Fv/1000ηaηw=2500 x 1.2/1000 x 0.88 x 0.94=3.63 KW = nN*9HRD 查表10-1选电动机额定功率Pe为4.0KW 8?R_O}U 3 确定电动机的转速 UjK&`a;V 卷筒轴工作转速为: nw=60x1000v/πD=60x1000x1.2/πx200=114.6(r/min) LU=)\U@Q 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. FK('E3PG J #5o DccsVR`7 _\6(4a`, z-E4-\a
u $^`hzfI a#j^gu$m lt"*y.%@b Q";eyYdOL `cRB!w=KHV DN_C7\CoA S}I=i>QB (NlEb'~+ ^aMdbB f@g 0u9h2/ma y=`(`|YW}` SZ){1Hu +Enff0 =+ (LPc\\Vv 1#uw^{n Ez-o*& 0_.hU^fP U /Fomu %05a>Rf& YtQWArX, J8'zvH&I +.uk#K0o Pe=4.0KW k"c_x*f e8v=n@0 s]>%_(5 {HDlv[O% P
ie!Su` (o\~2e: }aIfIJ 'kK%sE WGK::? >c eU!=> 电动机转速可选范围为: na=iaxnw=(8—24)x114.6=916.8—2750.4 gV;GC{pY 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). &o.SmkJI 4.确定传动装置的总传动比并分配各级传动比 'h=2_%l@Y (1) 求传动比 6Fb~`J~s 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: !}7m^ ia=na/nw =960/114.6=8.038 s9>!^MzBK (2) 分配传动装置传动比 VV0$L=mo ia=i带i减 :Yqa[._AF 为使V带传动外廓尺寸不致过大,选i带=2.5 U @|_5[nl 则i减=ia/i带=3.35 r0>T7yPAK 5.传动装置的运动和运动参数的计算 Tkf !Y? (1) 各轴功率 '~0&m]N 由PI=P齿xη01=Pd xη带=3.63 x 0.95=3.45(KW) ?YO%]mTP PⅡ=Pxη12=PIxη轴η齿3.45x0.98x0.97=3.28(KW) }fZBP]<I( (2) 各轴扭矩 AJu. Td = 9950Pd/ηm=9950x3.63/960=36.11(N/m) DAi[3`C TI=Tdxi01xη01=Tdxi带xη带=36.11x2.5x0.95=85.76(N/m) (#qVtN`t Po3W+;@ n=1000 r MlNp?{_ |zKcL3* 电动机 型号为Y132M-6 F^-4Pyq@ 1\uS~RR 5JXLfYTUI ).xWjVC Dl{Pd`D ><~hOK?v 5"U7I{\ i带=2.5 +fN0>@s i减=3.35 u.6%n.g DP_ \%(A [qB=OxH? ^(R
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7 >Mn.|:DF]& TI=85.76N/m 9 pn1d. |1o]d$3m 4tjRju? TⅡ=TIxi12xη12=TIxi1xi轴xη齿=85.76x3.35x0.98x0.97=273.11(N/m) >B0S5:S$W (3) 各轴转速 mf#oa~_ nI=nm/i带=960/2.5=334(r/min) -5K/ cK nⅡ=nI/iI=384/3.35=114.6(r/min) ~WSC6Bh@9 }- Sr@bE "2J;~ ff0,K#- UuGv= yC^6 K9R[
oB]b >\ W" 3. &BkNkb 0 dq2v[?*R 5>
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h4teE hjE9[{K LHps2, 7Do)++t 8Bhng;jX L@wnzt JsV#: 7j+.H/2 pmC@ fB ="`y<J P <FP-]R) Po5}Vh [kCn6\_<V eMs`t)rQ 7?Fl [FW$ wgrYZ^] MmX42;Pw nI=334(r/min) jV(ISD nⅡ=114.6(r/min) #r1x0s40D rP'oUV_ {PU[MHZF $hL0/T-m U5Y*xm< tQ/U'Ap& JOMZ&c^ /<mc~S7 Y !`H_Qo nJ,56}
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5)?! vjHbg#0 % kz#DBh!& BjA|H CTwP{[%Pk [\VzI\vb k=LY 6 ?B-aj {S|uQgs6j eN/Jb;W m+o>`1>a lB-Njr {vaq,2_w ;>PV]0bOm> U*-%V$3+w5 0Vg8o @ @gZ%>qe e@6}?q; IRpCbTIXK NWKD:{ 三.V带传动设计 hVd63_OO 保证带传动工作时不打滑,同时具有足够的疲劳强度。 &oT]ycz% 该系统载荷变动小,工作条件不是很恶劣,所以工况系数选用为1.2, \\[P^ tsF 设计功率Pd=KAP kW ~ WVrtY Ju 由电动机为4KW,得Pd=1.2x4000=4800kW, W7.]V)$wM 由转速在满载时为960r/min *QrTZ$\C 查表得 *`dGapd3 le*pd+> j }@x0@sI9 3 iY`kf _mcD*V ]+J]}C]\d l!GAMK 6o \;Ii(3+v; ^.k}YSWut 9D&ocV3QV r|
YuHm f}o`3v*z k+_pj k T;I a;<mfE 3xeW!~ {uq 42Z2Mjtk 63ht|$G *r[PZ{D+ U#YM)8;Iz L>cTI2NB. ZVeY`o(uE ZU/6#pb PE3l2kr >i=mw5`D] D (yRI f\1)BZ'I xqIt?v2c {D$#m zxXm9zrLo -$t#AYKz =p$1v{L8 )fv0H&g FhW\23OC F?TAyD* Xn4U!<RT" qY0p)`3!% {i3]3V"Xp @"];\E$sI sAWUtJ UP^{'eh v 6Tz7 }>>BKn
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rV)JA Fep#Pw1 wm!Y5 _5y3<H<? *?+E?AGe 44b;]htv 7vubkj& N!{('po wHvX|GwMv *6?h,Dt L EE=!Y NP] :iP2e+j C0Z
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g)\ 3 U@Y0 z.Y 四 .传动零件的计算 $OldHe[p 设计一般用途的传动零件 &;DK^ta*P 1. 选择材料 }vgeQh-G 小齿轮选用45号钢调质,大齿轮用45号钢正火,查表得小齿轮齿面硬度HBS=217-255,大齿轮齿面硬度为160-217,计算时取平均值小齿轮为236,大齿轮为188。 |>Qj] 2. 按齿面接触强度确定主要参数 Vf:/Kokq d1≥[(671/[σH])²x(KT1/Φd)x(u+1)/u] 1/3 l03{
ezJk[ T1为小齿轮传递的转矩T1=85.76(N/m) Y/?V%X Φd为齿宽参数;由表知软齿面对称布置时φd=0.8214,由于是单级传动,速度低,轴的刚性较大,因此φd=1.1,K为载荷系数,对带式运输机,载荷平稳,且齿轮相对于轴承为对称布置,取K为1.4. 9@/X;zO O4dJ> O [σH]为许用接触应力,由 [σH]= σHlim*ZN/Shmin(N/mm²) uS`XWn<CSD σHlim为实验齿轮的接触疲劳极限应力,查表,根据HBS1=236 查得 7VduewKX8 σHlim1=580N/mm²(碳钢调质)根据HBS2=188 查得σHlim2=530 N/mm²(碳钢正火).ZN为接触疲劳强度的寿命系数,由N=60ant得:当a=1时,n1=384r/min 7j| ^ZuI+ t=15x300x16=72000h ZxFRE#y~2 N1=60x384x72000=1660000000 ^}fc]ovV N2=N1/u=1660000000/3.35=500000000 -|YG**i/ 查得ZN1=1,ZN2=1.05(允许一定点蚀) L3/m}AH, SHmin为接触疲劳强度的最小安全系数,取SHmin1=SHmin2=1 PUZH[-:c 故[σH1]= σHlim1xZN1/SHmin1=580x1/1=580N/ mm² f~
kz=R= [σH2]= σHlim2xZN2/SHmin2=530x1.05/1=557 N/ mm² uxLT*, *")Req F!(Vg Dukvi;\ 6}4?,r W;!OxOWZJ 5+Fr/C lLhvpvT "NWILZwEV Is57)(^.- 8T-/G9u &8$Gyu Uq/FH@E= `Y]t*`
e| K为1.4. AQ+MjS, p?rh+0wgX D y+)s-8 F#NuZ'U v_^>*Vm* ~j3O0s<gK /5M0[C E *WMI<w~_ ISa}Km>Q 6.5E
d- u|(;SY X6 E^5m BV;dV6`z P! cfe@;<4 &FrUj>i KEfN!6 Z?JR6;@W -So$f-y zD^*->`p gug9cmA/Q7 Ob!NC& [σH1]= 580N/ mm² c o 8bnH [σH2]= 557 N/ mm² V_\9t8 ICdfak 计算时的以小值代入 iy!SqC 为齿数比. ) KvGJo)(" 将各参数代入得 C*X=nezq ^O6eFD U l6_dVK;s 则 x&p.-Fi 的标准 ^=Dz)95c 中心距为 m+|yk.md MD9 8N{+[| 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 Z1}@N/>> i实 ,tTq25~H\ 合要求。 "%(SLQOyy 故分度 圆直径 %fuV]
o'EJ,8 齿度 _.%U}U 3-/F]}0y6 3、校核齿根弯曲强度 t7-6A G!)Q"+ B@j2^Dr~! NoOrQ m gWD46+A){ T{So2@_& d1=59mm fK|P144 v?Zo5uVoq 1,7 ^>/~MCyM. 8|L;y[v Z1=27 9ls*L!Jw Z2=90 W"Tj.oCUG 5[y+X|Am sTS/]"l M ]Hf>7p dI+Y1Vq LzTdi%u$0| i@`qam
2#(dfEAy }U'VVPh_ +!Q*ie+q ,!H`@Kl BgT(~8' XL7||9,(h a=150mm SM8f"H28 + )n}n5
x7xMSy 704_ehrlE EK&";(x2( d1=67.5759
RnSll- d2=232.5 KV)if' Pcjrv:0$ .ah[!O ]D&U}n "$/1.SX;] e3mFO+ #-i#mbZ e 6p9 {z42 6 w'))Z 为齿形系数,查得 LJ6L#es2 _T_6Yl&cf) 为应力,修正系数,查得 /}/GK|tj QHxof7 为 用弯曲应力,由 (tyky&$! 查得 T`bUBrK6g` vb|
d 为弯有疲劳强度的寿命系数 I7W`\d) aL*}@|JL" 查得 R^mkQb>m. \ Q^grX 故 3Vbt(K 18Vn[}]" 将各参数代入 W^7yh&@lU .D*~UI ][KlEE>W2 @?jtB M0g=gmau Xr:s-L .SLpgYFL{ k }{o:
N \H9:%Tlp~4 l-P6B9e|\ `8r$b/6 !"o\H(siT ,!, tU7-H l,~`o$_ :+
mULUi } '?qUy3x t(dVd% V;W{pd-I @q`T#vd tJ7F.}\;C `!spi=f E[7E%^:Mg SME9hS$4 as'yYn8 ?"^{:~\N =@pD>h/~ 8;L;R~Q (@qPyM6~} icX4n |N^"?bSt o='A1 P ^_i)XdPU 4U_+NC>b BU4IN$d0Po ^{{a
v?h yXoNfsv Mk0x#-F nF_q{e7 PO8Z2"WI -8Hc M\b `U b*rOMu ,vO\n^ &F/-%l! uI9*D) 所以大小齿轮弯曲强度足够 U<Tv<7` 4、确定齿轮的主要几何尺寸 Ov<c1y;f 分度圆直径: %)r:!R~R <ch}]-_ 齿顶圆直径: ;Ce?f=4 t0jE\6r 齿跟圆直径: !tt 8-Y)i J5HN*Wd 齿宽: :o~'\:/ b1=b2+(5-10)=80-85取80 C0KFN 中心距 b_ak@LYiu 5、确定齿轮制造精度 ZG2EOy CQNMCYjg(R 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 sT"ICooc l^}u S|c( 1=109.3N/mm Z$g'h1,zW ?d3FR! 1U#W=Fg' ;y. ;U#O 5I,NvHD4 yf0v,]v[ 2=103.3N/mm YJMs9X~3 qR!ZtJ5j z,$uIv}'@ ZzNHEV }~|`h1JF d1=67.5mm v@ OELJX _AFje d2=232.5mm xjiV9{w rh1PpsSc da1=72.5mm P7b"(G% 9#9bm da2=237.5mm :d9GkC p0 X%^A,4
dF1=61.25mm pP1DR' krFp q; dF2=226.25mm vR:#g;mnk LwRzzgt u-|%K.A TK18U*z7J kJJiDDL0;* \Db;7wh a=150mm ;$6L_C4B $)"T9$>$ w-ald?` .tLRY NZv 8# Ar~/KRK
8|{ZcW k^8;3#xG y>0 @. DvQV_D 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。 ]:D&kTc 0.wF2!V. #K:iB* jd ;)8^7K =23B9WT 9)]`le nw-- l![79eFp h ChO qjkWCLOd M !"Q7>d 5JVBDA^#om SaF0JPm4z u`Nrg< 5)S;R, ~FYC'd flqr["czwK D9NRM;v G@D;_$a NiVLx_<Pr' rwUhNth-Qh D[@-`F ,B/TqPP SGZYDxFC@ GYIQ[#'d7 6Zw$F3 < XS@iu,uO W%ix|R^2] [7`S`\_NK dfVI*5[Z gM1:*YK {)r[?%FMgV :%mlsNw \)\n5F:Zu C'A
D[`p 8b,Z)"(U3 小轮8-GJGB10098-88 wd|^m% 2ALYfZ|d 大轮8-HKGBl0095-88 LL3| U v8E:64 Y(rQ032s jK6dI
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