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2009-06-22 09:37 |
目 录 *O`76+iZ|_ 设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 S C'F,! 传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 :z;}:+7n 电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 r#Pkhut 传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 k+(UpO=/* 传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 &9Vm3X 轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8 un+U_|>c 联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 njz:7]>e 滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 EYwDv4H,g 键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 ,n')3r 减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 In-W, 润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 {{FA"NW 设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 Z;/"-.i 参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17 S-FoyID\H \M]w I G4!$48 1.拟定传动方案 J6*Zy[)%&S 为了估计传动装置的总传动比范围,以便选择合适的传动机构和传动方案,可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速nw,即 <lk_]+ XJ3 v=1.1m/s;D=350mm; 8}Pd- .se nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350) |+?ABPk" 一般常选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机,因此传动装置总传动比约为17或25。 s+"[S% 2.选择电动机 3@k;"pFa< 1)电动机类型和结构形式 @!92Ok 按工作要求和工作条件,选用一般用途的Y(IP44)系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。 Y(>]7 2)电动机容量 Vt_NvPB` (1)卷筒轴的输出功率Pw 6B4s6 F=2800r/min; X@,xwsM%tb Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000 ]jWe']T (2)电动机输出功率Pd jV_Eyi3 Pd=Pw/t ulnG|3A9 传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 +C~,q{u 式中,t1,t2,…为从电动机到卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。由表2-4查得: dXKv"*7l 弹性联轴器 1个 a8?Zb^ t4=0.99; %ZV a{Nc 滚动轴承 2对 :K!@zT=o t2=0.99; TQx''$j\ 圆柱齿轮闭式 1对 ;SBM7fwRk t3=0.97; =rj5 q V带开式传动 1幅 MC5M><5\ t1=0.95; DzLm~
aF 卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 & A=q _ t5=0.98; Jo1=C.V`Y 则 `pp"htm t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98=0.8762 M) 9Ss 故 Sd]` I) Pd=Pw/t=3.08/0.8762 nq#k}Qx: (3)电动机额定功率Ped Sr_]R<? 由第二十章表20-1选取电动机额定功率ped=4KW。 'C6K\E 3)电动机的转速 V Iof4?i 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, l?_Iu_Qp 可选电动机的最小转速 KZn\ iwj Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min OQ<|XdI$ 可选电动机的最大转速 ]R^?Pa1Te4 Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min =G*rfV@__V 同步转速为960r/min EthnI7Y
选定电动机型号为Y132M1-6。 E<>Ev_5 > 4)电动机的技术数据和外形、安装尺寸 3@e#E4+ff 由表20-1、表20-2查出Y132M1-6型电动机的方根技术数据和 zJ4 2%0g 外形、安装尺寸,并列表刻录备用。 ZHxdrX) <C\snB 电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm wK@k}d Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 wVCZ=\L} .bbl-a/
3 大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 wU_e/+0h 3.计算传动装置总传动比和分配各级传动比 ugg08 am! 1)传动装置总传动比 dBY,&=T4p nm=960r/min; uX@RdkC i=nm/nw=960/60.0241=15.9936 rlYAy5& 2)分配各级传动比 |+//pGx 取V带传动比为 Oy$*ZG ) i1=3; *]%{ttR~ 则单级圆柱齿轮减速器比为 +Io^U i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 vukI`(# 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。 H kDT14 `& 4.计算传动装置的运动和动力参数 ZbJzf]y:6 1)各轴转速 4os7tx 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 BnH<-n_ n0=nm; bH+p5Fd; n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min xMDx<sk n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min w">XI)*z I.I:2Ew+ 2)各轴输入功率 0qSd#jO 按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率,即 n{j14b' P0=Ped=4kw gW'aK>*c 轴I 的功率 ^G{3x P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw [ajF 轴II功率 g"|QI=&_J P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw KumbG>O 3)各轴转矩 uW!',"0ER T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm y yfm T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm ZRO T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm W0eb9g`s 二、设计带轮 ),5^b l/ 1、计算功率
?:OL8&0 P=Ped=4Kw Sf[ZGY) 一班制,工作8小时,载荷平稳,原动机为笼型交流电动机 H2 7_T]\ 查课本表8-10,得KA=1.1; S nVIV% 计算功率 MIasCH>r Pc=KA*P=1.1*4=4.4kw $-Q,@Bztq 2选择普通V带型号 t_c;4iE
n0 =960r/min |xyN#wi 根据Pc=4.4Kw,n0=960r/min,由图13-15(205页)查得坐标点位于A型 {E!ie{~ d1=80~100 iZGc'y 3、确定带轮基准直径 kL,bM.; 表8-11及推荐标准值 oqOv"yLJ: 小轮直径 Iq.*2aff+ d1=100mm; aH'Sz'|E 大轮直径 <*0^X%Vf\ d2=d1*3.5=100*3.5=350mm }|MGYS ) 取标准件 Epsc2TuH7 d2=355mm; ac6Lv}w_ 4、验算带速 Z8+{ - 验算带速 D%kY v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s vK)^;T ; 在5~25m/s范围内 =Y>_b
2 从动轮转速 ]N!382 n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s #p}I 84Q n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s 3{ i'8 从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857 {tMpI\>S =-0.0141 B!H46w~ 5、V带基准长度和中心距 5mdn77F_ 初定中心距
+{N LziO 中心距的范围
M]:4X_ amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm azKbGS/X amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm Se+sgw_" a0=350mm; '}4LHB;: 初算带长 f.cIh ZF Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0 % \Nfj)9 Lc = 1461.2mm E]V:@/(M' 选定基准长度 G\&4_MS 表8-7,表8-8查得 0TK+R43_ Ld=1600mm; 8nw_Jatk1 定中心距 W-zD1q~0? a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm d-nqV5 a=420mm; 5CH9m[S amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm S83wAr9T amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm E$] 7w4,n 6、验算小带轮包角 %4? 验算包角 Z5[TmVU =180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a F-g(Hk|v 145.2107 >120度 故合格 [3h~y7 7、求V带根数Z F`g oYwA% 由式(13-15)得 X>l 查得 n1=960r/min , d1=120mm /M(FuV 查表13-3 P0=0.95
*&{M, 由式13-9得传动比 +[M5x[[$ i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5 67Rsd2 查表(13-4)得 k ]C+/ cLR02 由包角145.21度 m,',luQ 查表13-5得Ka=0.92 rCqcl KL=0.99 "&Ym(P z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3 u6h"=l{ 8、作用在带上的压力F q@1!v 查表13-1得q=0.10 'eg?W_zu 故由13-17得单根V带初拉力 Ub(zwR; Ex^|[iV 三、轴 9v&{;
%U 初做轴直径: a.QF`J4"' 轴I和轴II选用45#钢 c=110 .n1]Yk;,1 d1=110*(3.8/320)^(1/3)=25.096mm "mr;|$Y 取d1=28mm ] )D\ws)a9 d2=110*(3.65/60)^(1/3)=43.262mm BtDi$d%' 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 nsk`nck 取YL10YLd10联轴器 gK7j~.bb" Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 h3Kv0^{ 取d2=45mm /~*U'.V 四、齿轮 lSU&Yqx 1、齿轮强度 u|h>z|4lJj 由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 rSDS9Vf( 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。 Iu`eQG 因 , R06q~ > SH1=1.1, SH2=1.1 TZL)jfhj , ~_=ohb{ , 7RNf)nz 因: , ,SF=1.3 -N+'+ 所以 b$)b/=2 [I:D\)$< r2H_)Oi 2、按齿面接触强度设计 J/Ki]T9 设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5,齿宽系数 ma.yI};$ 小齿轮上的转矩 -~T? xs0_ 按 计算中心距 JK0L&t< u=i=5.333 *fVs| mm *l:5FTp 齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 kK+<n8R2 模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m=2.5 aR30wxW&) 确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm +`g&J 齿宽b= 3#vhQ*xU b1=70mm,b2=60mm ~L
j[xP 3、验算弯曲强度 <*u[< 齿形系数YF1=2.57,YF2=2.18 \2,7fy' 按式(11-8)轮齿弯曲强度 >!:uVS A|p O biFy*+| 4、齿轮圆周速度 ]l.y/pRP5[ o(5Xj$Z 按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。 X]d[" [H$37Hx! Vh1{8'GQ V4p4m@z^u sS#Lnj^`% }WXO[ +l VaQqi>;\ ]0<T,m Z 五、轴校核: A\J|eSG'$ qD:3;85 )HWf`;VQ b}63?.M{ bm9@A]yP _:F0>=$ D h y 4r5trquC LO{{3No tEP~`$9 *ZP$dQ 1B+uv0lA V~p/P I_xvg
>i tM3eB= .* N3 qtq9{ Yg@k+ pX3Q@3,$ 圆周力Ft=2T/d1 S(xlN7= 径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 :db:|=#T d=mz=2.5*101=252.5mm g2;!AI5f Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N R/5aIh Fr=5852.5*tan20=2031.9N kd^CZ;O 1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 P+00wbx0 由Fr2*L-Fr*L/2=0 pj?wQ' 得Fr2=Fr/2=1015.9N ./nq*4= OL|_@Fv`A 2、求水平平面的支承力 ,YzrqVY FH1=FH2=Ft/2=2791.2N ]#>;C: L 8,Iil:w a~>. 3、画垂直面弯矩图 QTX5F5w L=40/2+40/2+90+10=140mm .|x\6
jf Mav=Fr2*L/2=1015.9*140/2=71.113Nm OrN>4S Dj!v+<b NUH;\*]8s 4、画水平面弯矩图 }!{9tc$<b MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm 9Qja|; tHgn-Dhzr y;W|) *3 .+19Q 5、求合成弯矩图 =ZdP0l+V=k <n+?7`d, Uz(Sv:G 5P{PBd}glp 6、求轴传递转矩 Qu4Bd|`(k T=Ft*d2/2=2791.2*2.5*101/2=352.389Nm U1zcJl^ !Cse,6/Z Y>v(UU -yKx"Q9F BK._cDR Ubtu?wRBW zq ;YE -58 s~OGlPK LU$aCw5 B; aH6{_eY C>\0
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