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2009-06-22 09:37 |
目 录 r>6FJ:Tx 设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 Fh}GJE 传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 NH+N+4dEO 电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 JHJ]BMm 传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 1 ;Uc-< 传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 12l1u[TlS 轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8 nd{k
D>a 联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 RAA,%rRhu( 滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 6|1*gl1_LD 键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 D4T(Dce 减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 m:cWnG 润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 u0%bv\$m 设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 ksyQ_4^SO 参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17 _TbvQY <=%G%V_s ?v&2^d4C*F 1.拟定传动方案 #r@>.S=U] 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 UryHte v=1.1m/s;D=350mm; lN*"?%<x> nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350) .+5;AtN 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。 {]O.?Yru? 2.选择电动机 3o#K8EL 1)电动机类型和结构形式 Y0ACJ?| 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。 SOluTFxUw 2)电动机容量 ceae~ (1)卷筒轴的输出功率Pw &Zo+F]3d F=2800r/min; ;33SUgX Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000 zRB LkrC (2)电动机输出功率Pd -9R.mG Pd=Pw/t /&5:v%L 传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 }s.\B
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: <WL] (-9I: 弹性联轴器 1个 t6~~s
iQI' t4=0.99; rfV{+^T; 滚动轴承 2对 v3cLU7bi?2 t2=0.99; +;
=XiB5R 圆柱齿轮闭式 1对 1{G@'#( t3=0.97; &H2j3De V带开式传动 1幅 Us3zvpy)o t1=0.95; ,t39~w 卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 ONLhQJCb t5=0.98; >P-'C^:V= 则 X&A2:A 6\+ t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98=0.8762 k-sBf Jy\ 故 Sy^@v%P'A Pd=Pw/t=3.08/0.8762 B.#-@ (3)电动机额定功率Ped a4",BDx 由第二十章表20-1选取电动机额定功率ped=4KW。 srH.$Y;~ 3)电动机的转速 {T3wOi 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, afjEN
y1 可选电动机的最小转速 3lgD,_& Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min (mx}6A 可选电动机的最大转速 y 48zsm{ Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min e?; 同步转速为960r/min $LtCI 选定电动机型号为Y132M1-6。 r<'B\.#tp> 4)电动机的技术数据和外形、安装尺寸 %/R[cj8 由表20-1、表20-2查出Y132M1-6型电动机的方根技术数据和 hO(A_Bw 外形、安装尺寸,并列表刻录备用。 )Zrn?KM @`HW0Y_: 电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm @ZtvpL}e Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 gKRlXVS S0;s
7X#c 大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 ?Xqkf> 3.计算传动装置总传动比和分配各级传动比 MgHO WoF 1)传动装置总传动比 TU9$5l/;g nm=960r/min; z/i&Lpr: i=nm/nw=960/60.0241=15.9936 gY_AO1 2)分配各级传动比 -c%'f&P 取V带传动比为 (>gb9n
i1=3; H
WFnIUv 则单级圆柱齿轮减速器比为 .<6'*XR i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 %\!@$]3q 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。 4"Mq]_D 4.计算传动装置的运动和动力参数 t5EYu* 1)各轴转速 KnUVR!H| 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 ^C;ULUn3 n0=nm; 'Ge8l%p n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min qG#ZYcVec n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min "1hFx=W+\ MkM`)g 5
2)各轴输入功率 ](z*t+"> 按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率,即 _:!7M^IU P0=Ped=4kw 2QKt.a 轴I 的功率 l2kUa'O- P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw |zOwC9-6 轴II功率 x(A6RRh P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw LPkl16yZ 3)各轴转矩 <,Jx3yq T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm [f=Y*=u9, T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm LVJn2t^ T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm I~,b ZA 二、设计带轮 4 Z&KR<2Z 1、计算功率 <BK?@Xy P=Ped=4Kw [!`5kI 一班制,工作8小时,载荷平稳,原动机为笼型交流电动机 ;+lsNf 查课本表8-10,得KA=1.1; /$|-!e<5b\ 计算功率 A1B%<$|pz Pc=KA*P=1.1*4=4.4kw Nu+DVIM 2选择普通V带型号 eCG{KCM~_Z n0 =960r/min igF<].'V 根据Pc=4.4Kw,n0=960r/min,由图13-15(205页)查得坐标点位于A型 |]b,% ?,U d1=80~100 b
T** y?2 3、确定带轮基准直径 ~F>'+9?Sn 表8-11及推荐标准值 vHb^@z= 小轮直径 WpC9(AX5g d1=100mm; 2g;Id.i> 大轮直径 STz@^A d2=d1*3.5=100*3.5=350mm EEiWIf&S, 取标准件 t<e3EW@>> d2=355mm; ix5<h } 4、验算带速 c9+yU~( 验算带速 3]kN9n{ v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s HP:[aR!2P 在5~25m/s范围内 rGay~\ 从动轮转速 #j"GS/y" n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s f0*_& rP n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s Qki?
>j" 从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857 =tl~@~pqI =-0.0141 rnBp2'EM 5、V带基准长度和中心距 ?h,.1Tb 初定中心距 hbs /S 中心距的范围 4K,S5^`Gx amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm yh.WTgcW amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm xp *d: a0=350mm; JI/iq 初算带长 :)%cL8Nz]$ Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0 W?n/>DML Lc = 1461.2mm kA9 k^uR/ 选定基准长度 $dug"[ 表8-7,表8-8查得 *T:jR Ld=1600mm; =]1g*~% 定中心距 JY3!jtv a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm WZ UeW*#= a=420mm; R#s_pW{op amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm 18]Q4s8E amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm 6rlvSdB 6、验算小带轮包角 kB=5=#s 验算包角 Is9.A_0h =180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a @2TfW]6 145.2107 >120度 故合格 M%s!qC+ 7、求V带根数Z Z
4c^6v 由式(13-15)得 15MKV=?oY 查得 n1=960r/min , d1=120mm uxL3 8d] 查表13-3 P0=0.95 )))AxgM 由式13-9得传动比 Hro)m" i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5 j?VHR$ 查表(13-4)得 ^MVOaV65 Y]i:$X]C?X 由包角145.21度 aj-:JTf 查表13-5得Ka=0.92 !e('T@^u6u KL=0.99 /9| 2uw` z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3 S(lqj6aa} 8、作用在带上的压力F 61*b|.sl'# 查表13-1得q=0.10 &iT^IkA{ 故由13-17得单根V带初拉力 m;PTO$-- IG~Zxn1o 三、轴 >E
WK
cocM 初做轴直径: tZ:fOM 轴I和轴II选用45#钢 c=110 o%K1!' d1=110*(3.8/320)^(1/3)=25.096mm GE\({V.W 取d1=28mm wkT4R\H > d2=110*(3.65/60)^(1/3)=43.262mm jRxzZt4 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 etk|%%J 取YL10YLd10联轴器 P#"_H}qC* Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 4thPR}DH} 取d2=45mm {_ZbPPh;M" 四、齿轮 o_ r{cnu 1、齿轮强度 7>-99o^W 由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 Me^L%%:@ 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。 ;}k_ 因 , @==
"$uRw SH1=1.1, SH2=1.1 w<Iq:3
, =UxKa` , ?yA
2N; 因: , ,SF=1.3 5"D\n B% 所以 T%**:@}+ &+/$~@OK Htep3Ol3 2、按齿面接触强度设计 lLEEre 设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5,齿宽系数 ='(;!3ZH 小齿轮上的转矩 Hq,znRz~` 按 计算中心距 uC2 5pH" u=i=5.333 $[b1_Db mm :kXxxS 齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 ,fj~BkW{ 模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m=2.5 Po.izE!C 确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm lNvxt6@s 齿宽b= ,|w, b1=70mm,b2=60mm e(9K.3@{ 3、验算弯曲强度 <O{G& 齿形系数YF1=2.57,YF2=2.18 cN)noGkp 按式(11-8)轮齿弯曲强度 ,;yaYF6|/ Gn<e&|4>i} tz2$j@!= 4、齿轮圆周速度 \G6V -W pH0MVu(W 按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。 :{?Pq8jP Ljk0K3Q6> +lJD7=%K]Z B:)vPO+ d z{qn|#} %i&\X[ ^_o:Ddz?l" M\kct7Y 五、轴校核: V}Pv}j:; 5(y Q-/6C+ &>XSQB(&% EHt(!;?q >P2QL>P a1ai?}, 3UJSK+d\ ;AT~?o`n ET|4a(x AUR{O wVUm!Y ['l}* @T{I;8S |l,0bkY@& 9RY}m7 Y>K3.*. ^2mCF cA`X(Am6]g 圆周力Ft=2T/d1 wQX%*GbL2 径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 pbqJtBBDDS d=mz=2.5*101=252.5mm UujKgL4 Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N nAyyjd3!S Fr=5852.5*tan20=2031.9N J8hH#7WMS 1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 #:nds, 由Fr2*L-Fr*L/2=0 6CzN[R} 得Fr2=Fr/2=1015.9N RaB%N$.9s HuajdC~ 2、求水平平面的支承力 _^Q =n>G FH1=FH2=Ft/2=2791.2N q7zHT=@$ pg4jPuCM @.KFWAm
3、画垂直面弯矩图 m[& | |