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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 Z`Pd2VRp b.s9p7: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。 d6`OXTD 1.运输带工作拉力F=2.5 KN {Hl[C]25X 2.运输带工作速度V=1.4 M/S Cp#)wxi6[y 3.滚筒直径 D=200 mm SVagT'BB 4.滚筒效率n=0.96 k@V#HC{t 5.工作情况 两班制,连续单向运转,载荷平稳; } VEq:^o. 6.工作环境 室内 ,灰尘较大 ,环境最高温度35度左右。 ZsZcQj6G, 7.工作寿命15年,每年300个工作日,每日工作16小时 %K(0 W8& 8.制作条件及生产批量 一般机械厂制造,小批量生产。 X eoJ$PfT 部件:1电动机 #]9hTa IR 2V带传动或链传动 Gih[i\%Q 3减速器 RW_q~bA9 4联轴器 6 {}JbRNf 5输送带 Y#FO5O%W 6输送带鼓轮 ubYG 传动方案设计如下: dA_YL?or ?7jg(`Yh H2;X Z)pz, 09S6#; N& e}0:"R%E )4R:)-"f auHFir8f /qU>5; |Ps% M|8~ $Z?\>K0i @*MC/fe W2Luz;(U ?m0IehI 5\Fz! cCY/gEv
4f^C\i+q @]HXP_lyD/ \*0yaSQF p'n4)I2# 8' K0L(3[
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T Avlz=k1* <spZ! #o 1"#*)MF os lJC$cy' SP]IUdE\ a4i:| m~hoE8C$ 二.电动机的选择传动装置的运动和动力参数计算 nqVZqX@oE c`*TPqw(B[ 1. 选择电动机的类型 AJ^#eY5 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 )yK[ Zb[ 2. 确定电动机的容量 8qEK+yi, 电动机所需功率由公式 8ho[I] Pd=Pw/ηa (KW) f:B>zp;N Pw=Fv/1000ηw Mg,:UC: 因此 Pd=Fv/1000ηaηw(KW) k
n[Y 由电动机主卷筒轴的传动总效率为: \dQx+f&t ηa=η带η²轴η齿η链 I zbU)ud 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 gb=/#G0R 工作机构效率ηw=η轴 xη卷 = 0.98 x 0.96 = 0.94 `(6r3f~XJ 所以Pd=Fv/1000ηaηw=2500 x 1.2/1000 x 0.88 x 0.94=3.63 KW CzCQFqXI 查表10-1选电动机额定功率Pe为4.0KW z+ a%5J 3 确定电动机的转速 )u]9193 卷筒轴工作转速为: nw=60x1000v/πD=60x1000x1.2/πx200=114.6(r/min) YwY74w: 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. !HeSOzN "1`Oh<={b >gwz,{ (+<1*5BEkT @H>@[+S# D?yG+%&9 %1 vsN-O}8 fb~=Y$| 'J&f%kx" XdLCbY }]n$ %g( @~c6qh x_Jwd^`t! jcNT<}k
C zA+~7;7E Ghl'nqPlm .h&k jD pD]0`L-HJU I1oje0$ HHX-1+L Y)N-V
]5L @' ;B_iQ 1&;QyTN -/{4Jf Wf f7h*Vu`>
PHA-9\jC{ J_Ltuso aLJ(?8M@ Pe=4.0KW ^Q*atU .s+aZwTMT U9D!GKVp 1]IQg;q \#o2\!@` n,$IfC" [7_56\G4 it] E-^2> fDG0BNLY 1]orUF&_ 电动机转速可选范围为: na=iaxnw=(8—24)x114.6=916.8—2750.4 vad12WrG< 符合这一范围的电动机同步转速有:750,1000,1500(r/min)三种,选用同步转速1000 (r/min)时,电动机的重量,价格及V带传动和减速器的传动比都比较合适,因此选定电动机型号为Y132M-6满载转速为nm=960(r/min).
,g%&|FAP 4.确定传动装置的总传动比并分配各级传动比 /Uo
y/}! (1) 求传动比 K'K2X-E 由选定的电动机的满载转速nm和工作机构转速nw,可求得传动装置的总传动比为: +)2s-A f- ia=na/nw =960/114.6=8.038 Y"OG@1V;8 (2) 分配传动装置传动比 >#,G}xf ia=i带i减 Ag F,aZU 为使V带传动外廓尺寸不致过大,选i带=2.5 atXS-bg* 则i减=ia/i带=3.35 Y&/]O$< 5.传动装置的运动和运动参数的计算 1hcjSO (1) 各轴功率 <SI}lQ'i 由PI=P齿xη01=Pd xη带=3.63 x 0.95=3.45(KW) V& C/Z}\ PⅡ=Pxη12=PIxη轴η齿3.45x0.98x0.97=3.28(KW) LM&y@"wfm (2) 各轴扭矩 s21wxu: Td = 9950Pd/ηm=9950x3.63/960=36.11(N/m) A:7k+4 TI=Tdxi01xη01=Tdxi带xη带=36.11x2.5x0.95=85.76(N/m) Vp>|hj po ,t\* ZTt$ n=1000 R(n^)^? Bz5-ITX
电动机 型号为Y132M-6 i1S>yV^l 2h[85\4 |&Ym@Jyj 0ez(A TDd{.8qf KiJT!moB oh$Q6G i带=2.5 Ur*6Gi6 i减=3.35 wm+/e#'& u]vQ>Uu -?(E_^ng L[=a/|)TBV |j 6OM{@ ]O]GeAGC2 TI=85.76N/m
ss5m/i7 <!pY$ y#XbJuN/ TⅡ=TIxi12xη12=TIxi1xi轴xη齿=85.76x3.35x0.98x0.97=273.11(N/m) yRo-EP (3) 各轴转速 ?. D3'qv nI=nm/i带=960/2.5=334(r/min) JwJ7=P=c nⅡ=nI/iI=384/3.35=114.6(r/min) d6W SL;$ 3> Y6) V{<xff :>+s0~ cK 06]-Y 1x[)/@.'f rL}YLR ?2>FdtH nxr!`^Mne ;pnD0bH 8>7&E- 4q<=K= F Zfyo-Wk L:9F:/G .w]GWL < P`u} K# Jk _"W L(U"U#QZ Fy.\7CL> }Q";aU0^ 48Mpf=f` KCWc`Oz Ntbg`LGf'! p ZZc:\fJ X=>=5' e6!LS x}y 2 aL) $]8h $ "I
Ql Vi kcQ'$<Mz< O9r>E3-q J&T.( 8H_l:Z [:i #
0Lf<NZ #y%!\1M/:A nI=334(r/min) ~j<+k4I~ nⅡ=114.6(r/min) i@4~.iZ8 Q_t`.jus Ry|!pV L =8rH5 (<)]sp2 ldp%{"ZZ F}=aBV|- A]DTUdL W>O~-2 NM06QzE /FIE:Io W]nSR RWco A$w4PVS A7n\h-b |M+<m">E )LyojwY_g APO>y rSJ9v: WH= EPOR, %wSj%>&-R p1|f<SF') $k2*[sn, c.j$9=XLBG nI*v820, 'CN|'W)g7 WASU0 $bsG] ?! `=X>5 <-u8~N@43W M-giR:, W]5USFan 三.V带传动设计 Ck!VV2U# 保证带传动工作时不打滑,同时具有足够的疲劳强度。 1+U 该系统载荷变动小,工作条件不是很恶劣,所以工况系数选用为1.2, _C`K*u
6Z< 设计功率Pd=KAP kW l'TWkQ- 由电动机为4KW,得Pd=1.2x4000=4800kW, Yk5}`d!: 由转速在满载时为960r/min r}jGUe}d 查表得 EeF'&zE- A$a1(8H (4Zts0O\ 9t#S= DP |lkNi 6CMub0 mljh|[ lj?v4$ E,f>1meN= a!u
rew# %C=]1Q=T) a@0BBihz cJL'$`gWf :bC40@ npNB{J[ 6A=8+R'`F |USX[jm\ U8G%YGMG.4
.fdL&z 6l4mS~/ FTeu~<KpM ]C:l,I ;j)FnY=: - ._+J_ts PxfY&;4n! w#g#8o>' X 51Yfr q.()z(M7 H8'Z#"h eVM/uDD ZPD[5)~ w &%~3Cz. EVNY*&p kGN+rHo bk\yCt06y; 5e fpeu A+UU~?3y ,DZX$Ug~+E `3Uj{w/Q:L uZ=NSbYsA U2%.S&wS,e "1-}A(X "hdvHUz p}<w#p
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zE }E7:ihy a:_I 8Y#\xzod TET`b7G "C*B,D*}: {$1J=JbE 四 .传动零件的计算 `w.AQ?p@ 设计一般用途的传动零件 @l0|*lo% 1. 选择材料 #"49fMi/ 小齿轮选用45号钢调质,大齿轮用45号钢正火,查表得小齿轮齿面硬度HBS=217-255,大齿轮齿面硬度为160-217,计算时取平均值小齿轮为236,大齿轮为188。 /By)" 2. 按齿面接触强度确定主要参数 ZlojbL@|4 d1≥[(671/[σH])²x(KT1/Φd)x(u+1)/u] 1/3 -$,%f? T1为小齿轮传递的转矩T1=85.76(N/m) /QEiMrz@6 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. _A~4NW{U7 5~yNqC [σH]为许用接触应力,由 [σH]= σHlim*ZN/Shmin(N/mm²) 8j4z{+'TQ σHlim为实验齿轮的接触疲劳极限应力,查表,根据HBS1=236 查得 1lpwZ" 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.=w?%:H= t=15x300x16=72000h )$Z=t-q N1=60x384x72000=1660000000 > MH(0+B* N2=N1/u=1660000000/3.35=500000000 `4 y]Z) 查得ZN1=1,ZN2=1.05(允许一定点蚀) k'PQ}
,Vb SHmin为接触疲劳强度的最小安全系数,取SHmin1=SHmin2=1 Gx
72 故[σH1]= σHlim1xZN1/SHmin1=580x1/1=580N/ mm² e9E\% p [σH2]= σHlim2xZN2/SHmin2=530x1.05/1=557 N/ mm² :>81BuMvg |G/7_+J6 efY8M2 O,.!2wVrN Rl6\#C* ]LZ`LL'#Y_ ?J,AB #+ g_Im;1$ :5yV.7 RJeSi`19T) _xLHrT!y Ap$y%6 ++Ww88820 .6~`Ubr}E K为1.4. pDhse2 DKmZ $M:3 XAN "<i SZ T%Pp*1/m7 x|KWyfOS |*mL1#bB U,Mx@KdV rbZ[!LA ejXMKPE; \VSATL:] ` rm?a0 mNYl@+:psj 7P7b8] [ REf>_R jw
,izxia 3CE[( yA[({2%
>`jU`bR@ 19q{6X`x H@uE> [σH1]= 580N/ mm² rx :z#"?I [σH2]= 557 N/ mm² 1t9 .fEmT _DP|-bp D 计算时的以小值代入 xdy^^3" 为齿数比. kVS?RHR 将各参数代入得 #&,H"?" X%9*O[6{ ~]L}p 则 ->lu#;A5 的标准 fYrGpW(` 中心距为 insY(.N |vFj*XU 由于齿轮传动须装入箱体,现a为小数,结加工和测量带来不便,应调整为整数。方法为将Z2增加或减少1~2个齿,调整后位动比误差 只要在3-5%内, 因此Z2=93则a=150mm /b,TpuM^ i实 _w ]4~V9 合要求。 4QJ8Z t 故分度 圆直径 cyd~2\Kv~ ;\%sEcpT 齿度 o{-<L 'b"TH^\ 3、校核齿根弯曲强度 %"A_!<n@*`
l+y-Fo@ R,@g7p 8Og3yFx[rt (S^ck%]]a! Cef:tdk7 d1=59mm 8rbG*6 bb=uF1 99iUOw c qS8B##x+= ~y0R'oi Z1=27 RM*f|j Z2=90 v+1i=s2$ t"s5\;IJ ^~L}<] _`a&9i
& XY+y}D
% $R^lo$( Q1tpCT ^lO76Dz~a So4nJ><p B/eaqJ GHN3PEJ> &:#m&,tQ Nf?\AK! a=150mm :%-,Fxl4 (a{ZJI8_ z \?UGxu} uMFV%+I >#N[GrJAE d1=67.5759
E8-53"m d2=232.5 xFsmf< Vm jM__{z Q~
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xK\m%,. 为齿形系数,查得 V-vlTgemwc ^Rmoz1d 为应力,修正系数,查得 `fW{yb o'qm82*
= 为 用弯曲应力,由 c#\-%h 查得 |%ZpatZA5 .[f;(WR 为弯有疲劳强度的寿命系数 4r*Pa(;y u7muaSy 查得 `$-lL" H`D f 故 K+mU_+KRp j-* TXog 将各参数代入 %N{sD[^ t:9
ZCu ay FaWl,} ] v>at/ef 3'@&c?Fye $-w5o`e 'rx?hL3VW ]<X2AO1 46dc.Yi l;5`0N?QO |#cAsf_{ *8206[y a4u ^f5)@ 0UD"^zgY ~R{8.!: > q
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p&@ 所以大小齿轮弯曲强度足够 "&Ff[O* 4、确定齿轮的主要几何尺寸 G ;jF9i 分度圆直径: 5{HtJ?sKc5 j^rYFS
w:Q 齿顶圆直径: p/4S$
j#Tn &EGY+p|2Y 齿跟圆直径: GP Ix@k 6l<1A$BQ 齿宽: 4%%B0[Wo_O b1=b2+(5-10)=80-85取80 GtG&yeB 中心距 oq243\?Y 5、确定齿轮制造精度 U* 4{" |
[p68v> 查表确定齿轮第 II公差组为8级精度,第I,III公差与II组同为8级,并按设计手册资料推荐确定齿厚偏差。小轮为 >|5XaaDa 98jD"*W5 1=109.3N/mm /AoVl'R z?I+u*rF6 M,ppCHy/$ 5nY9Ls(e (}sDm~;s Wf_CR( 2=103.3N/mm 8~}s 3j4 '+tKvTU; `~0P[>|+ p EY>A_F Jm%mm SYK d1=67.5mm |x*{fXdMhr {WIY8B'c d2=232.5mm VPdwSW[eM hyM'x* da1=72.5mm aX:#'eDB *O!T!J da2=237.5mm Ck:#1-t8{
dD : dF1=61.25mm 10/x'#( E`Q;DlXv> dF2=226.25mm
,0BR-# q^)=F_QvG `8mD7xsg$ zoJ_=- *s /rn" U.HoFf+HN a=150mm D!c1;IHZ P\Ai|"=&]
{VS''Lv B:B8"ODV Gv!BB=ir( "w(N62z/ #Tup]czO <Z2(qZ^Z @][ a8:Y9I )3BR[*u* 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。 \8=e|a5` q-A`/9 F_ ,L2J 0m]~J_ x%_qJ]o 5{8x*PSl $o/0A s"pR+)jf1D MMd0O X)P YtV |e|aD Pz5ebhgq DZ%g^DRZX !w @1!Xpn1 M(_^'3u `Ev A\f jl;kcGE HiQoRk JZs|~@ fR+Ov8PCq l,imT$u I;`Ko_i Q3Ny5 G> _#/!s]$d#
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