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2009-06-22 09:37 |
目 录 E#X(0(A) 设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 =t\HtAXn[ 传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 ZgVYC4=Q-\ 电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 P#]%C 传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 :KGUO{_u 传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 pwU
l&hwte 轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8 !%>p;H%0 联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 vzA)pB~; 滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 _"%mLH=!8 键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 gf7%vyMo$ 减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 i7v> 9p7 润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 #?-2f{ 设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 |pqc(B u 参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17 {0
d/; ^cB83%<Z Sa7bl~p\ 1.拟定传动方案 ya8MjGo 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 T!u&r v=1.1m/s;D=350mm; 60(j[d-$p nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350) Ml VN'w 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。 b"n0Yk1 2.选择电动机 Ucr$5^ME 1)电动机类型和结构形式 O
N..B}J 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。 Q]wM WV 2)电动机容量 9}LcJ (1)卷筒轴的输出功率Pw h3U| ~h F=2800r/min; Y3^UJe7E Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000 ?o307r (2)电动机输出功率Pd 2ZW
{ Pd=Pw/t 8i"v7} 传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 <=2\xJfxB 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: eK[8$1 弹性联轴器 1个 5nC#<EE t4=0.99; ;zk& 7P0 滚动轴承 2对 ?Co)7}N t2=0.99; MHNuA,cz 圆柱齿轮闭式 1对 "X<vgM^: t3=0.97; }n /6.% V带开式传动 1幅 VrDSN t1=0.95; ~5S[Sl 卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 lr[U6CJY t5=0.98; 2loy4f 则 =Ts2a"n t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98=0.8762 ypyqf55gK 故 /,#HGu]q' Pd=Pw/t=3.08/0.8762 .=@xTJh (3)电动机额定功率Ped 5eS0
B{,c 由第二十章表20-1选取电动机额定功率ped=4KW。 ?}p~8{ ' 3)电动机的转速 n$]78\C 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, ;\1/4;m 可选电动机的最小转速 /Wos{}Z0 Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min dQW=k^X 'U 可选电动机的最大转速 I_ O8 9Sgn Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min D XFU~J* 同步转速为960r/min oY)xXx 选定电动机型号为Y132M1-6。 r2dU>U*:4 4)电动机的技术数据和外形、安装尺寸 }.`no 由表20-1、表20-2查出Y132M1-6型电动机的方根技术数据和 ]/31@RT 外形、安装尺寸,并列表刻录备用。 I'W`XN ?fv5KdD 电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm 3(?V!y{@ Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 ",&^ f %0-fn' 大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 LTsX{z 3.计算传动装置总传动比和分配各级传动比 5D9n>K4| 1)传动装置总传动比 ldFK3+V nm=960r/min; OGA_3|[S i=nm/nw=960/60.0241=15.9936 jTSN`R9@ 2)分配各级传动比 P_7QZ0k/ 取V带传动比为 U1oZ\Mh i1=3; M{(g"ha 则单级圆柱齿轮减速器比为 vMD%.tk i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 (*6kYkUK 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。 hD)'bd 4.计算传动装置的运动和动力参数 {Sl#z}@s 1)各轴转速 ,$4f#) 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 VK)vb.: n0=nm; Hsdcv~Xr;l n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min D5Z@6RVt n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min E}qW' GvB;o^Wd 2)各轴输入功率 x`3F?[#l 按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率,即 )s-[d_g P0=Ped=4kw 0eMO`8u[A 轴I 的功率 Jam&Rj, P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw m[>pv1o 轴II功率 r]+/"~a P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw $V/Hr/0 3)各轴转矩 ?R!?}7 T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm VoG_'P T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm >IT19(J;A T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm dQ.:xu}~ 二、设计带轮 J=l\t7w 1、计算功率 f*%Y]XL;% P=Ped=4Kw xU6rZCqE 一班制,工作8小时,载荷平稳,原动机为笼型交流电动机 kq$0~lNI$ 查课本表8-10,得KA=1.1; 6 d;_} 计算功率 G~ONHXL Pc=KA*P=1.1*4=4.4kw L\cbY6b
2选择普通V带型号 6&,{"N0T n0 =960r/min 5+Ld1nom 根据Pc=4.4Kw,n0=960r/min,由图13-15(205页)查得坐标点位于A型 [gkOwU=? d1=80~100 F!RzF7h1 3、确定带轮基准直径 oR@emYL 表8-11及推荐标准值 n1Z*wMwC 小轮直径 J/k4CV*li( d1=100mm; C#l9MxZE 大轮直径 NScUlR"nE d2=d1*3.5=100*3.5=350mm Z@ dS,M* 取标准件 1m{c8Z.h/d d2=355mm; :OKU@l| 4、验算带速 -s_=4U, 验算带速 hpBn_ v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s yhsbso,5 a 在5~25m/s范围内 Ib}~Q@?2 从动轮转速 Z~{0x#?4% n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s Ly_.%f n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s ).i :C(| 从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857 9O{b8=\} =-0.0141 k:yrh:JhB 5、V带基准长度和中心距 m\"X%Y# 初定中心距 @-% .+ 中心距的范围 y,F|L?dIq amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm IKFNu9*"h amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm E]gy5y a0=350mm; s~b!3l`gu 初算带长 3bK=Q3N Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0 w:|YOeP Lc = 1461.2mm jQX9KwSP 选定基准长度 )J(@e4;Rv 表8-7,表8-8查得 #W2#'J:l Ld=1600mm; @"vTz8oY@ 定中心距 A4IPd a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm R-]i BL a=420mm; 52v@zDY amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm F!MxC amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm BnPL>11Y 6、验算小带轮包角 o#frNT} 验算包角 @ sG5Do =180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a IWNIk9T,u 145.2107 >120度 故合格 a-Ne!M[ 7、求V带根数Z gMB/ ~g5b0 由式(13-15)得 lfe^_`ij(+ 查得 n1=960r/min , d1=120mm #(dERET* 查表13-3 P0=0.95 <xaB$}R 由式13-9得传动比 #YNb&K
n i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5 eP2 y U 查表(13-4)得 3|?fGT;P ;I7Z*'5! 由包角145.21度 8zGzn%^ 查表13-5得Ka=0.92 ;|^fAc~9{r KL=0.99 )3
r1; ^W z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3 g/@C ESfm' 8、作用在带上的压力F drZw#b 查表13-1得q=0.10 )5t_tPv 故由13-17得单根V带初拉力 p&\uF#I;
kU
Flp 三、轴 5[R}MhLZ 初做轴直径: uJO*aA{K 轴I和轴II选用45#钢 c=110 !^7:Rr_ d1=110*(3.8/320)^(1/3)=25.096mm &qU[wn:1 取d1=28mm Rk=B; d2=110*(3.65/60)^(1/3)=43.262mm y,x~S\>+ 由于d2与联轴器联接,且联轴器为标准件,由轴II扭矩,查162页表 H xlw1(zS 取YL10YLd10联轴器 Kaa*;T![ Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 @$*c0.
|z 取d2=45mm r%#qbsN 四、齿轮 lV
9q;!/1 1、齿轮强度 ?gtkf[0B| 由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 9N29dp>g{{ 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。 L8G4K) 因 , ;H=6u SH1=1.1, SH2=1.1 xr/k.Fz , &zp5do;m , \\qg2yI 因: , ,SF=1.3 XJ\q!{;h 所以 w s=T R la4,Z U)!AH^{32 2、按齿面接触强度设计 E;4a(o]{t 设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5,齿宽系数 @}gdOaw 小齿轮上的转矩 x\DkS,O 按 计算中心距 ;Ki1nq5c#s u=i=5.333 |$t0cd mm =<05PB 齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 ,fw[ J 模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m=2.5 xD=D *W 确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm agYKaM1N 齿宽b= {dwV-qz b1=70mm,b2=60mm <@A^C$g 3、验算弯曲强度 Lk9>7xY 齿形系数YF1=2.57,YF2=2.18 vFOv
I Vp 按式(11-8)轮齿弯曲强度 07|NPS 7|-xM>L$A oc(bcU 4、齿轮圆周速度 m}9V@@ [}2.CM 按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。 {Y[D!W2y +joE FQFENq''B 1Q5<6*QL" LXLDu2/@ |pqpF?h5| O[y`'z;C -z$0S%2? 五、轴校核: pL@zZK0 ]3xa{h~4 6bNW1]rD tZ^;{sM Q/c
WV s%oAsQ_y GZEonCk[& `tG_O Ij1]GZ`A( 0JNOFX ^-u HdafP gKN_~{{OD A#X.c= $>=Nb~t!/ Y:%)cUxA +^?-}v Vb^s 'k rR@n>
Xx 圆周力Ft=2T/d1 >iH).:j 径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 1bg@[YN!; d=mz=2.5*101=252.5mm oks=|'& Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N 8(5E<&JP Fr=5852.5*tan20=2031.9N 4~A#^5J 1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 82za4u$q# 由Fr2*L-Fr*L/2=0 'c0'P%[5A 得Fr2=Fr/2=1015.9N 0 jP00 LGRO En<*d 2、求水平平面的支承力 &OR | |