| n125796141 |
2009-06-22 09:37 |
目 录 !Qa7- 设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 F<Z=%M3e 传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 {;M/J 电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 Vho0f<`E 传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 4!%LD(jB`B 传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 OVf|4J/Yx 轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8 7Q}@L1A9F, 联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 q#-H+7 5 滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 'u/HQg* 键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 P;p g+L.I 减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 jk}PucV 润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 $m
oa8 设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 ]%hI- 参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17 (1]@ fCd + u Aa>6R ofCP>Z- 1.拟定传动方案 ur7a%NH 为了估计传动装置的总传动比范围,以便选择合适的传动机构和传动方案,可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速nw,即 R)Fl@
Tn v=1.1m/s;D=350mm; &2pM3re/f nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350) ?7a[|-
一般常选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机,因此传动装置总传动比约为17或25。 W<7Bq_L[| 2.选择电动机 S@($c' 1)电动机类型和结构形式 b"bj|qF~E 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。 >[=`{B 2)电动机容量 i.4[]f[/h (1)卷筒轴的输出功率Pw 1bs95Fh9Q F=2800r/min; 6mLE-(
Z7 Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000 '8
#*U (2)电动机输出功率Pd q)zvePO# Pd=Pw/t R.;59s 传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 '|R|7nQAj 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: 8, ^UQ5x 弹性联轴器 1个 r'?&VS-Cj t4=0.99; -H]O&u3'c 滚动轴承 2对 <{kj}nxz t2=0.99; !!%F$qUd\ 圆柱齿轮闭式 1对 !/j|\_O t3=0.97; ZVU)@[s V带开式传动 1幅 ]F!h~> t1=0.95; ?GZs5CnS 卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 $hh=-#J8 t5=0.98; rE~O}2a#H 则 %SXqJW^: t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98=0.8762 :+$_(*Z 故 b\mN^P~>A Pd=Pw/t=3.08/0.8762 YN[D^;} (3)电动机额定功率Ped B4=gMVp1 由第二十章表20-1选取电动机额定功率ped=4KW。 k2;yl_7 3)电动机的转速 H;`@SJBf 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, ]dFWIvC 可选电动机的最小转速 *L_wRhhk Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min 4V5*6O9(u 可选电动机的最大转速 q 9^r2OO Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min X3vrD{uNU 同步转速为960r/min 3{z }[@N 选定电动机型号为Y132M1-6。 3:S "!F 4)电动机的技术数据和外形、安装尺寸 mi?Fy0\ 由表20-1、表20-2查出Y132M1-6型电动机的方根技术数据和 "`zw( 外形、安装尺寸,并列表刻录备用。 (?(ahtT4T ;H.r6 电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm u#QQCgrs Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 oT w1w /hHD\+0({ 大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 gnt[l0m 3.计算传动装置总传动比和分配各级传动比 xgVt0=q 1)传动装置总传动比 z`CIgSR nm=960r/min; 1Cthi[B i=nm/nw=960/60.0241=15.9936 "]%
L{aP 2)分配各级传动比 ^z1WPI 取V带传动比为 NH/H+7,o i1=3; UHHe~L 则单级圆柱齿轮减速器比为 h fNBWN i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 ^`$KN0PY 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。 a<Ta *:R$0 4.计算传动装置的运动和动力参数 fO+;%B 1)各轴转速 R?k1)n 电动机轴为0轴,减速器高速轴为Ⅰ轴,低速轴为Ⅱ轴,各轴转速为 F-t-d1w6 n0=nm; @:
NrC76 n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min |<S9nZg%p n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min uG<+IT|x -95`.o 2)各轴输入功率 :&]%E/ 按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率,即 VrDv d P0=Ped=4kw XyhdsH5%3! 轴I 的功率 J_tJj8 P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw [69aTl>/ 轴II功率 Y,9("'bo P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw 7 @ZL(G 3)各轴转矩 CUoMB r T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm w% M0Mu T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm =i.[|g" T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm ($-o"y"x 二、设计带轮 6Rso}hF}} 1、计算功率 tC&Xm}: P=Ped=4Kw i/->g:47P 一班制,工作8小时,载荷平稳,原动机为笼型交流电动机 nWh?zf#{ 查课本表8-10,得KA=1.1; hFKYRZtP.8 计算功率 WW&0FugY_ Pc=KA*P=1.1*4=4.4kw E:%%Dm 2选择普通V带型号 ,]+6kf 5 n0 =960r/min jtA
Yp3M-$ 根据Pc=4.4Kw,n0=960r/min,由图13-15(205页)查得坐标点位于A型 15870xS d1=80~100 jjs-[g'} 3、确定带轮基准直径 _A(J^;? 表8-11及推荐标准值 ks!
G \<I 小轮直径 B^oXUEOImq d1=100mm; lA{Sr0fTP 大轮直径 *Owq_)_(| d2=d1*3.5=100*3.5=350mm OUD<+i, 取标准件 .NabK d2=355mm; &u8BGMl2 4、验算带速 -.xs=NwB.| 验算带速 +* &!u=%G v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s upWq=_ 在5~25m/s范围内 =U?"# 从动轮转速 FG'1;x! n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s mI l_
[ n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s H>VuUH| 从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857
N3E=t#n =-0.0141 [z?q-$# 5、V带基准长度和中心距 !X8:#a( 初定中心距 K'y;j~`- 中心距的范围 W8\K_M} amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm 2;A].5>l amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm W"$'$h a0=350mm; ybfNG@N* 初算带长 ]zu"x9-` Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0 ,Xao{o( Lc = 1461.2mm Y6V56pOS 选定基准长度 TfMuQ i'> 表8-7,表8-8查得 1Ocyrn Ld=1600mm; :H6Ipa 定中心距 poeKY[]. a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm JVU:`BH a=420mm; m7fmQUk amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm P#6y amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm TR]~r2z 6、验算小带轮包角 +oeO0 验算包角 POdG1;) =180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a >lRX+? 145.2107 >120度 故合格 UT+B*?,h 7、求V带根数Z (eSa{C\ 由式(13-15)得 [|e7oNT(Q 查得 n1=960r/min , d1=120mm <$_B J2Z 查表13-3 P0=0.95 rj<r6 由式13-9得传动比 (@~d9PvB> i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5 EG2NE,,r 查表(13-4)得 nJlrBf_Kj UV$v:>K# 由包角145.21度 $#1i@dI 查表13-5得Ka=0.92 j$a,93P5 KL=0.99 q B5cF_ z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3 cOq^}Ohan 8、作用在带上的压力F B<x)^[ <v 查表13-1得q=0.10 L+bU~N,+A 故由13-17得单根V带初拉力 pl%3RVpoc nxw]B"Eg 三、轴 )EcE{!H6+ 初做轴直径: )k{zRq:d 轴I和轴II选用45#钢 c=110 I HgYgn d1=110*(3.8/320)^(1/3)=25.096mm $xJVUV 取d1=28mm J[du>1D d2=110*(3.65/60)^(1/3)=43.262mm +2!F6"hP 由于d2与联轴器联接,且联轴器为标准件,由轴II扭矩,查162页表 ?dY}xE
取YL10YLd10联轴器 }>>lgW>n,; Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 .|;`qUo 取d2=45mm ]N,n7v+} 四、齿轮 7'k+/rAO 1、齿轮强度 ,~p'p) 由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 eJIBkFW/3y 采用软齿面,小齿轮40MnB调质,齿面硬度为260HBS,大齿轮用ZG35SiMn调质齿面硬度为225HBS。 |]w0ytL>(2 因 , y4^6I$M7V SH1=1.1, SH2=1.1 qQv?J]l , TU&gj1 , T}jryN;J5 因: , ,SF=1.3 ppP7jiGo 所以 <p;cR` %uE ;Z\jX[H !c(B c^ 2、按齿面接触强度设计 Y1vl,Yi 设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5,齿宽系数 u(S~V+<@Z 小齿轮上的转矩 ~m2tWi@ 按 计算中心距 (hEqh
nnm` u=i=5.333 HZ* <BjE:" mm ]#z^[XG 齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 *"2TT}) 模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m=2.5 RoFy2A=_ 确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm BrcT`MM[(= 齿宽b= /~Zxx}<; b1=70mm,b2=60mm p)NhV 3、验算弯曲强度 * _ {w0U) 齿形系数YF1=2.57,YF2=2.18 t>:2F,0K9 按式(11-8)轮齿弯曲强度 ]-FK6jw EW7heIT$ l6IpyIex 4、齿轮圆周速度 8pp^
w </(bwc~2 按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。
K6d9[;F <1cYz\/!M O:3LA-vA ]U.1z h)2W}p{a4= R`sU5 :n ,g\%P5 {fW(e?8) 五、轴校核: "$#X[. ('BFy>@ H.cN(7LXm UT!gAU hDTiXc \}[{q |d =1|C%, 'S]7:/CI |>(d^<nR^v #Ux*": 0EiURVX t '
_Au8 (:v|(Gn/ -?{bCq }+ ";W) R c@H:?s!0R #~<cp)!3 e%.Xya#\ 圆周力Ft=2T/d1 F/GfEMSE 径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 O/b~TVA d=mz=2.5*101=252.5mm )pELCk Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N k1Cx~Q)XC Fr=5852.5*tan20=2031.9N lYEMrr!KQw 1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 |L|)r)t 由Fr2*L-Fr*L/2=0 I{#&!h>]U 得Fr2=Fr/2=1015.9N P6q`i< CFdR4vuEI 2、求水平平面的支承力 1UG5Q- FH1=FH2=Ft/2=2791.2N n-iy;L^b k+Ew+j1_ )Lt|]|1B{ 3、画垂直面弯矩图 ^Qrezl& L=40/2+40/2+90+10=140mm IoUQ~JviA Mav=Fr2*L/2=1015.9*140/2=71.113Nm Z+%Uwj fNjxdG{a a|aRUxa0" 4、画水平面弯矩图 9gFb=&1k MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm LS1r}cl sbnNk(XINQ fT)u`voE, pe(31%(h 5、求合成弯矩图 ,=o)R,[ LvP{"K; &.XYI3Ab1 o&M2POI~q 6、求轴传递转矩 $@]tTz;b T=Ft*d2/2=2791.2*2.5*101/2=352.389Nm N$u;Q(^ llG^ +*Y8t FCO5SX#-g %{GYTc \'X nT
UKA [Y@?l]& | |