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2009-06-22 09:37 |
目 录 NSM-p.I9 设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 :Q&8DC#] 传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 lza'l 电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 6S`eN\s 传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 :/Sx\Nz78 传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 U_M > Q_r( 轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8 xj%h-@o6 联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 "p$`CUtI 滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 <R]?8L0{h 键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 o?hya.;h4 减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 DZLSn Ax 润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 na8A}\!< 设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 ULQ*cW&;? 参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17 ,|T
4y)"IOd#| | LfH,6 1.拟定传动方案 S ._9 为了估计传动装置的总传动比范围,以便选择合适的传动机构和传动方案,可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速nw,即 6 D~b9e v=1.1m/s;D=350mm; KY4|C05, nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350) #^Sd r- 一般常选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机,因此传动装置总传动比约为17或25。 ds7I .Q' 2.选择电动机 v*]|1q%/ 1)电动机类型和结构形式 O]lWaiR` 按工作要求和工作条件,选用一般用途的Y(IP44)系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。 Xg.\B1d 2)电动机容量 8 +uOYNXsA (1)卷筒轴的输出功率Pw G H^i,88 F=2800r/min; E!3W_:Bs Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000 j.ANBE96> (2)电动机输出功率Pd |!rD2T\Ef Pd=Pw/t ]6$NU
[ 传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 bl}$x/
式中,t1,t2,…为从电动机到卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。由表2-4查得: +2C:] 弹性联轴器 1个 "C}nS=]8m t4=0.99; - +
$u 滚动轴承 2对 dsJ}C|N t2=0.99; 0)9GkHVu( 圆柱齿轮闭式 1对 w*Kw#m'U t3=0.97; 9[$g;}w V带开式传动 1幅 n;O
3.2 t1=0.95; !|Vjv}UO 卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 S>cT(q_& t5=0.98; E})PNf; 则 m,*t}j0 7 t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98=0.8762 iFga==rw 故 D~2,0K Pd=Pw/t=3.08/0.8762 1VJE+3 (3)电动机额定功率Ped O^sgUT1O 由第二十章表20-1选取电动机额定功率ped=4KW。 %&e5i 3)电动机的转速 a>""MC2 为了便于选择电动事,先推算电动机转速的可选范围。由表2-1查得V带传动常用传动比范围2~4,单级圆柱齿轮传动比范围3~6, PjRKYa_U 可选电动机的最小转速 y .
AN0 Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min Cn+TcdHX 可选电动机的最大转速 51&wH Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min KX`MX5?x 同步转速为960r/min 63F0Za}h 选定电动机型号为Y132M1-6。 b/
~&M+) 4)电动机的技术数据和外形、安装尺寸 -FE5sW 由表20-1、表20-2查出Y132M1-6型电动机的方根技术数据和 Sy8o/- 外形、安装尺寸,并列表刻录备用。 C{e:xGJK s
g6 电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm t{x&|%u Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 _K/h/!\n T[ mTA>d 大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 RZDZ3W(;h 3.计算传动装置总传动比和分配各级传动比 z2 nDD6N 1)传动装置总传动比 ))306*X\ nm=960r/min; +a;:7[%& i=nm/nw=960/60.0241=15.9936 sA}=o.\j: 2)分配各级传动比 {e>}.R 取V带传动比为 UW)k]@L i1=3; gzl_
"j 则单级圆柱齿轮减速器比为 :5C9uW# i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 5 _] i==M 所得i2值符合一般圆柱齿轮和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。 bYowEzieF 4.计算传动装置的运动和动力参数 t'R&$;z@b 1)各轴转速 R},mq&f5 电动机轴为0轴,减速器高速轴为Ⅰ轴,低速轴为Ⅱ轴,各轴转速为 >f}rM20Vm n0=nm; *3.
] n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min ;QW)tv.y n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min ]6}|X#_ 9>[$;> 2)各轴输入功率 3osAWSCEL 按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率,即 /UM9g+Bb P0=Ped=4kw .VWH 轴I 的功率 zXp{9P\c P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw O+z-6:` 轴II功率 B#sc!eLmU& P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw @I_A(cr 3)各轴转矩 2nOQ48haT T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm .XYSO T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm E~{-RZNK T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm h*d&2>"0m? 二、设计带轮 WS2TOAya) 1、计算功率 $+V{2k4X, P=Ped=4Kw H^'EY:| 一班制,工作8小时,载荷平稳,原动机为笼型交流电动机 -OVJ] 查课本表8-10,得KA=1.1; va#~ \%` 计算功率 BKV vu}V(o Pc=KA*P=1.1*4=4.4kw >(d+E\!A 2选择普通V带型号 :t9(T?2 n0 =960r/min .6 根据Pc=4.4Kw,n0=960r/min,由图13-15(205页)查得坐标点位于A型 h`Y t4-Y d1=80~100 /T*{Mo{B 3、确定带轮基准直径 ;jI\MZ~l\ 表8-11及推荐标准值 5.5dB2w 小轮直径 W6~<7 d1=100mm; Vv6xVX 大轮直径 $mp7IZE| d2=d1*3.5=100*3.5=350mm M!mTNIj8~ 取标准件 0H;dA1 d2=355mm; X9zTz2 Fy 4、验算带速 Y5Ey%Mm6 验算带速 5%,n[qj4IT v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s o<T>G{XYB 在5~25m/s范围内 'Y>!xm 从动轮转速 GTJ\APrH n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s 0D0 #*J n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s o3}12i S 从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857 I8`.eqV =-0.0141 ZL~}B.nqS 5、V带基准长度和中心距 NL2n\%n 初定中心距 [y>Q3UqN 中心距的范围 zB 7wGl9 amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm E2%7 v amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm mQ' ]0D S a0=350mm; lL%7lO 初算带长 uCmdNY Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0 m0/J3 Lc = 1461.2mm {zmo7~= 选定基准长度 _BcB@a 表8-7,表8-8查得 ^W#[6]S Ld=1600mm; 2ZLK`^S 定中心距 h-!(O^M a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm |oO0%#1H a=420mm; ~x>IN1Vci amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm t41\nTZr amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm x-Xb4?{ 6、验算小带轮包角 Na3tK}x 验算包角 Rp. @
=180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a g/VC$I!' 145.2107 >120度 故合格 EA?:GtH 7、求V带根数Z &
}k=V4L 由式(13-15)得 QF-.")Z 查得 n1=960r/min , d1=120mm c WK@O> 查表13-3 P0=0.95 4+l7v?:Pr 由式13-9得传动比 =U|J{^ >I i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5 vR+(7^Yy 查表(13-4)得 ho^1T3 Hk3HzN3 由包角145.21度 z XVQLz5 查表13-5得Ka=0.92 I|iI
,l/9 KL=0.99 :gQc@)jZ(* z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3 G++kUo< 8、作用在带上的压力F r@s, cCK9? 查表13-1得q=0.10 MZ0uc2L= 故由13-17得单根V带初拉力 X,T^(p uiHlaMf 三、轴 Z AZQFr'* 初做轴直径: XXe7w3x{ 轴I和轴II选用45#钢 c=110 S7N54X2JwL d1=110*(3.8/320)^(1/3)=25.096mm 1F[;
)@ 取d1=28mm ]T
zN*6o d2=110*(3.65/60)^(1/3)=43.262mm %y8w9aGt 由于d2与联轴器联接,且联轴器为标准件,由轴II扭矩,查162页表 azOp53zR 取YL10YLd10联轴器 3PBg3Y$ Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 n=hz7tjaz 取d2=45mm aY3kww` 四、齿轮 HJ_xg6.x 1、齿轮强度 |bd5aRS9 由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 hkW"D<ii- 采用软齿面,小齿轮40MnB调质,齿面硬度为260HBS,大齿轮用ZG35SiMn调质齿面硬度为225HBS。 lzuPE,h 因 , wl(}F^:/` SH1=1.1, SH2=1.1 TzX>d<x , S0p]:r";x , r Ld,Izi 因: , ,SF=1.3 Y]P
$|JW): 所以 X*FK6,Y|( 9';0vrFeM ]G|@F
: 2、按齿面接触强度设计 _L# Tp 设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5,齿宽系数 CGv(dE,G&] 小齿轮上的转矩 vLpE|QZ s 按 计算中心距 ZO0_:T#Z u=i=5.333 D:.^]o[
mm m=%W <8[V 齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 Snh\Fgdz 模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m=2.5 X>*zA?: 确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm 6 t A?<S 齿宽b= Y z%= b1=70mm,b2=60mm 4I,@aj46 3、验算弯曲强度 :()4eK/\ 齿形系数YF1=2.57,YF2=2.18 gB
kb0 按式(11-8)轮齿弯曲强度 sy>P n 1u&P,&T I94;1(Cs% 4、齿轮圆周速度
uiiA)j*! Dw.>4bA. 按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。 Zc%S`zK`7 uy`U1> pCpj#+|_) ?w<x_Lo u#
%7>= xnh%nv<v{ hXMC!~Th iB]kn(2C 五、轴校核: b*p,s9k7 ;gW~+hW ^ ;7 IVg[f 6] <?+#uQ v,>q]!
|a IM
+Dm HkrNh>^= n,AN&BZ 75^-93 ?*4]LuK6 T-<^mX[} }n:-nB4 0Fi7| t^h>~o'\ wv?`3:co -lAA,}&+! kWoy%?|RRa '{7A1yJnY% 圆周力Ft=2T/d1 QQrvT,] 径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 ,eZ'pxt d=mz=2.5*101=252.5mm O+'Pq,hn Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N qrt+{5/t Fr=5852.5*tan20=2031.9N BwL:B\ 1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 A\SbuRty 由Fr2*L-Fr*L/2=0 jl7e6#zu 得Fr2=Fr/2=1015.9N kdoE)C } [75`pC~O 2、求水平平面的支承力 gu"Agct4 FH1=FH2=Ft/2=2791.2N LW2Sko?Yo xQmk2S`
y wI`uAZ=" 3、画垂直面弯矩图 C[x!Lf8' L=40/2+40/2+90+10=140mm ^ro?.,c T Mav=Fr2*L/2=1015.9*140/2=71.113Nm D/{- g@1MImc'! moc_}( 4、画水平面弯矩图 1F$a
My? MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm I/Vlw- F*]AjD- '!y ^ !\"C<*5 5、求合成弯矩图 *1elUI2Rg
NghQ#c 6.By)L h,\_F#hi 6、求轴传递转矩 ^Yn6kF T=Ft*d2/2=2791.2*2.5*101/2=352.389Nm h~nl
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w[VWk b%v1]a[ O:u^jcXA jh=:Q P/ {yfG_J }7&;YAt "E'OPR H9 't;Do 9@:& | |