| n125796141 |
2009-06-22 09:37 |
目 录 >A7),6
设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 `BdZqXKG
传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 E<>n0",
电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 !! %vs
6
传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 71m dU6Kq
传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 cRDjpc]
轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8 ,3!l'|0jJ
联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 3)Wi?
-
滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 )PVX)2P_C
键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 +8 ]}'6m
减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 9<W0'6%{/
润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 c{ +Y $
设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 (S&X??jfB5
参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17 M%/ML=eLi
gmJiKuAL5
/g< T)$2
1.拟定传动方案 s>9 w+|6Ji
为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和传动方案，可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速nw,即 .ss/E
v=1.1m/s;D=350mm; !6'j
W!
nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350) h IuK s5`
一般常选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为17或25。 D"El6<3)h
2.选择电动机 ;sT7c1X^!
1）电动机类型和结构形式 X25cU{
按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y（IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。 U(dT t
2）电动机容量 -^Baxkq(YM
（1）卷筒轴的输出功率Pw #5-0R7\d7
F=2800r/min; !E'jd72O
Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000 !rlN|HB
(2)电动机输出功率Pd ;HlVU
Pd=Pw/t CD:@OI
传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 n"Ot'1yr
式中，t1,t2,…为从电动机到卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。由表2－4查得： P#Z$+&)b)s
弹性联轴器 1个 22a$//}E
t4=0.99; 9?:SxI;v
滚动轴承 2对 ZX sm9
t2=0.99; MS%xOB*6
圆柱齿轮闭式 1对 EX7gTf#
t3=0.97; B<T wTv
V带开式传动 1幅 fT!n* ;h
t1=0.95; osB[KRT>("
卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 P
1X8
t5=0.98; v[T5D :
则 M;ac U~J
t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98＝0.8762 we9R4 *j
故 '-p<E"#4Z
Pd=Pw/t=3.08/0.8762 r]iec{ ^
（3）电动机额定功率Ped i:0~% X
由第二十章表20－1选取电动机额定功率ped=4KW。 s(q\!\FS
3）电动机的转速 zHw[`"[
为了便于选择电动事，先推算电动机转速的可选范围。由表2－1查得V带传动常用传动比范围2~4，单级圆柱齿轮传动比范围3~6， J GnL[9P_
可选电动机的最小转速 }Y~o =3-
Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min D:sQHJ. y
可选电动机的最大转速 q %i2' yE
Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min &EYO[~D06
同步转速为960r/min 7Q7z6p/\v
选定电动机型号为Y132M1－6。 e*;-vS9H
4）电动机的技术数据和外形、安装尺寸 r4D*$H-rR
由表20－1、表20－2查出Y132M1－6型电动机的方根技术数据和 *q{/`Z{wy
外形、安装尺寸，并列表刻录备用。 @[D-2s
~rN~Ql%S
电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm LGGC=;{}
Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 ` {s:lf
'P k (
1:
大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 W!
v 8'T
3．计算传动装置总传动比和分配各级传动比 dU+28
1）传动装置总传动比 J b
Hn/$
nm=960r/min; P(8zJk6h),
i=nm/nw=960/60.0241=15.9936 8q{
%n
2）分配各级传动比 @x3x/g U
取V带传动比为 ' \Z54$
i1=3; fn>MO D!l
则单级圆柱齿轮减速器比为 SE&J)Sj]
i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 SxcNr5F
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。 2JwR?<n{
4．计算传动装置的运动和动力参数 ^$c+r%9k
1）各轴转速 OV8Y)%t"
电动机轴为0轴，减速器高速轴为Ⅰ轴，低速轴为Ⅱ轴，各轴转速为 |f;u5r!^=
n0=nm; 7Rqjf6kX`O
n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min ,Ua`BWF
n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min d #cw`h<c~
@2c Gx/1#
2）各轴输入功率 ;0( |06=
按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率，即 (Vnv"= (
P0=Ped=4kw UmZ#Cm
轴I 的功率 gF+Uj( d
P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw | z=:D*uh~
轴II功率 zBV7b| j
P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw C KeT%3
3）各轴转矩 *o qQ=#\
T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm DS0c0lsx
T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm }t#uSz^
T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm @ eu4 W^W
二、设计带轮 >u?pq6;
1、计算功率 .I_Mmaq;i
P=Ped=4Kw MgyV {`
一班制，工作8小时，载荷平稳，原动机为笼型交流电动机 C qOvV v
查课本表8－10，得KA=1.1; 8`l bKV
计算功率 `3m7b!0k
Pc=KA*P=1.1*4＝4.4kw 'M+iw:R__
2选择普通V带型号 >J,Rx!fq3
n0 =960r/min 1Ys6CJ#
根据Pc=4.4Kw，n0=960r/min,由图13-15（205页）查得坐标点位于A型 pLi_)(#z_
d1=80~100 U[1Rw6
3、确定带轮基准直径 feSd%
表8－11及推荐标准值 xsn2Qn/P
小轮直径 h3U| ~h
d1=100mm; Y3^UJe7E
大轮直径 31v0V:j
d2=d1*3.5=100*3.5=350mm LPO:K a
取标准件 }xXUCU<
d2=355mm; ^ur?da9z'
4、验算带速 o| FjNL
验算带速 ,xmmS\
v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s 9cQZ`Ex
在5~25m/s范围内 r&6X|2@
从动轮转速 w@,Yj#_9cx
n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s vJTdZ p
n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s L CKCg[D
从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857 L|O[u^
=-0.0141 VrDSN
5、V带基准长度和中心距 Q{FK_Mv<
初定中心距 lr[U6CJY
中心距的范围 @$o.Z;83`r
amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm =Ts2a"n
amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm t&m 8 V$Q
a0=350mm; mc bvB5U
初算带长 &/)2P# u
Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0 Uj]Tdg
Lc = 1461.2mm 2ZUI~:U Z
选定基准长度 rD ^ b{]E3
表8-7,表8-8查得 V?pqK QL0
Ld=1600mm; zM:&` 6;e
定中心距 ,i0Dw"/u
a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm ~^Ceru"<
a=420mm; ^\o 3V<
amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm cP8g. +
amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm APy e
6、验算小带轮包角 j~DTvWg<Jl
验算包角 o _=t9\:
＝180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a Wgp}v93
145.2107 >120度 故合格 n[ |*[II
7、求V带根数Z ITpo:"X g
由式（13-15）得 LdAWCBLS
查得 n1=960r/min , d1=120mm $wnK"k%G
查表13-3 P0=0.95 f7&53yZF
由式13-9得传动比 ~ 1xfE C/
i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5 `4GEq2%
查表（13-4）得 zoh%^8? o
')G, +d^
由包角145.21度 ~bC-0^/
8|
查表13-5得Ka=0.92 4th*=ku
KL=0.99 ,hO*W-a% 1
z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3 ^~dBO %M^
8、作用在带上的压力F Mk=M)d`
查表13-1得q=0.10 r>o#h+'AV
故由13-17得单根V带初拉力 TPE1}8p17
z?Hi
u6c-
三、轴 >oD,wSYV~
初做轴直径： ([g[\c,H
轴I和轴II选用45#钢 c=110 8rV"? m`S
d1=110*（3.8/320）^(1/3)=25.096mm GvB;o^Wd
取d1=28mm m/E$0tf
d2=110*(3.65/60)^（1/3）=43.262mm d2~*fHx_ !
由于d2与联轴器联接，且联轴器为标准件，由轴II扭矩，查162页表 `eo$o!
取YL10YLd10联轴器 W {@,DQ
Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 m[>pv1o
取d2=45mm %2q0lFdcM
四、齿轮 ^pc?oDPSg
1、齿轮强度 I-glf?F)
由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 6y0CEly>3#
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。 ]?un'$%e
因 ， )G+D6s23
SH1=1.1， SH2=1.1 J]AkWEiCJ
， Y|
dw>qO
， GZq~P l
因： ， ，SF=1.3 TWU[/ >K
所以 BE$Wj;Q
g6D7Y<} d
L>3- z>u,
2、按齿面接触强度设计 1#w'<}h#U
设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5，齿宽系数 XI5TVxo(q
小齿轮上的转矩 Jc=~BT_G
按 计算中心距 j tH> &O
u=i=5.333 U,g)N[|
mm 6, raRg6
齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 d Eu\ }y|
模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m＝2.5 ,5XDH6L1
确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm A BIQi[A
齿宽b= Y2!P!u+Q
b1=70mm,b2=60mm j6&q6C X
3、验算弯曲强度 'pa8h L
齿形系数YF1=2.57，YF2=2.18 SHA6;y+U/~
按式（11-8）轮齿弯曲强度 'Szk!,_
oC
}
A+QOox]<
4、齿轮圆周速度 j
e;^i,&
J|uSj/8
按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。 4qKMnY R
qDK\MQ!
K&IH t?vh!
V9\y*6#Y,
C"cBlru8B
na`8ulN_
e_ h`x+\:
(GJX[ $@
五、轴校核： +eVm+4WK
/4Sul*{hc
+'`I] K>
5M=
S7B3 =
Y-
tK
k:0nj!^4w>
W*Gp0pX
`]$H\gNI[8
btDP P k'
sOBuJx${m
|Qz"Z<sNYw
Sd?+j;/"
5X}O Un8
Wg[ ThaZ
5cZKk/"Ad}
'Im&&uSkr
HI!bq%TZ4
"S Fs\] Z
圆周力Ft=2T/d1 wpepi8w,
径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 x)prI6YMv\
d=mz=2.5*101=252.5mm G_5E#{u
Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N ibxtrt=
Fr=5852.5*tan20=2031.9N IEQ6J}L
1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 qy,X#y'FuE
由Fr2*L-Fr*L/2=0 kT ,2eel
得Fr2=Fr/2=1015.9N D ]zpG
nOdAp4{:q%
2、求水平平面的支承力 l
EsE]f
FH1=FH2=Ft/2=2791.2N 3=Va0}#&
qp`G 5bw
-) \!@n0
3、画垂直面弯矩图 ,}HnS)+
L=40/2+40/2+90＋10=140mm zE_t(B(Q
Mav＝Fr2*L/2＝1015.9*140/2=71.113Nm Xb5 $ijH
S X6P>:`
}c;h:CE#
4、画水平面弯矩图 ba"a!#wA
MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm c[E>2P2-_
*
~4m!U_s
ealh>Y
R WK##VHK
5、求合成弯矩图 oQ_n:<3 X
*l\v qgv.Z
'P,F) *kh
Ykt(%2L
6、求轴传递转矩 $jKeJn8,
T=Ft*d2/2=2791.2*2.5*101/2=352.389Nm Q =cbHDB
MESPfS+
j,CMcP7A -
\`: LPe
&m>t xzo
H=k `7YN
?.&?4*u
Or[uq,Dm16
8L}N,6gC4_
s7#|'jhZt
B\ a#Vtyut
u #m(Py
q'p >__Ox
j[o5fr)L
m ca 9 +v
L u?)Rya
UZUG ?UUM
Q|W!m0XO
m %?b"kxL[
\ml6B6
3tTz$$-#
7、求危险截面的当量弯矩 ,Uv8[ci%9
从图可见a-a截面是最危险截面，其当量弯矩为 pd{;`EW|
轴的扭切应力是脉动循环应力 PX1Scvi
取折合系数a=0.6代入上式可得 @5# RGM)5^
Y)L\*+
>"[
8、计算危险截面处轴的直径 o )
FjWf;
轴的材料，用45#钢，调质处理，由表14-1查得 T6ZJ SKM
由表13-3查得许用弯曲应力 ， y[!4M+jj
所以 "@[xo7T
考虑到键槽对轴的削弱，将轴的最小危险直径d加4%。 2)^ [SpZ
故d=1.04*25.4=26.42mm SEXLi8;/
由实际最小直径d=40mm,大于危险直径 r6-'p0|
所以此轴选d=40mm,安全 UVD ::
六、轴承的选择 C4P7 ,
由于无轴向载荷，所以应选深沟球轴承6000系列 \..(!>,%F
径向载荷Fr=2031.9N，两个轴承支撑，Fr1=2031.9/2＝1015.9N _(\\>'1q!
工作时间Lh＝3*365*8=8760（小时） 6)eU &5z1?
因为大修期三年，可更换一次轴承 IK6XJsz$J
所以取三年 #dGg ! D
由公式 r 4xq%hy
式中 fp=1.1,P=Fr1=1015.9N,ft=1 (工作环境温度不高) AOaf ,ZF
8
（深沟球轴承系列） Y e}y_W
ku'%+svD
由附表选6207型轴承 Eu
)7@
七、键的选择 V6d*O`
选普通平键A型 ~j\/3;^s
由表10-9按最小直径计算，最薄的齿轮计算 Y4Z? `TL
b=14mm,h=9mm,L=80mm,d=40mm ::vw 1Es
由公式 GfQP@R"
所以 'ej{B0rE
选变通平键，铸铁键 vAJfMUlP
[21tT/
所以齿轮与轴的联接中可采用此平键。 A_%}kt
(6
八、减速器附件的选择 #V8 ='qD
1、通气器： 00G[ `a5
由于在外界使用，有粉尘，选用通气室采用M18 1.5 r`cCHZo/V
2、油面指示器： ^U_B>0`ch
选用油标尺，规格M16 *qG=p`
3、起吊装置：采用箱盖吊耳，箱座吊耳 `z3?ET
4、放油螺塞：选用外六角细牙螺塞及垫片M16 1.5 5.|rzk>
5、窥视孔及视孔盖 kkrQ;i)Z
选用板结构的视孔盖 =dX*:An
九、润滑与密封： YS {
1、齿轮的润滑：采用浸油润滑，由于低速级大齿轮的速度为： "MXd!
aG\m 3r
查《课程设计》P19表3-3大齿轮浸油深度为六分之一大齿轮半径，所以取浸油深度为30mm。 hpXu3o7e
2、滚动轴承的润滑 ! T0IMI
采用飞溅润滑在箱座凸缘面上开设导油沟，并设挡油盘，以防止轴承旁齿轮啮合时，所挤出的热油溅入轴承内部，增加轴承的阻力。 "eQ9 6^'J
3、润滑油的选择 z PV/{)S
齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备选用 nL+*Ja
L-AN15润滑油 igz:ek`
4、密封方式选取： D 2!ww{t
选用凸缘式端盖，易于调整轴承间隙，采用端盖安装毡圈油封实现密封。 {dj OU
9]
轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承外径决定。 O|j5ulO}&"
设计小结： o D*
'
二、课程设计总结 ~N'KI P[W
设计中运用了Matlab科学工程计算软件，用notebook命令调用MS—Word来完成设计说明书及设计总结，在设计过程中用了机械设计手册2.0 软件版辅助进行设计，翻阅了学过的各种关于力学，制图，公差方面的书籍，综合运用了这些知识，感觉提高许多，当然尤其是在计算机软件CAD 方面的运用，深切感到计算机辅助设计给设计人员带来的方便，各种设计，计算，制图全套完成。 ~.x! st}
由于没有经验，第一次做整个设计工作，在设计过程中出现了一些错误比如线形，制图规格，零件设计中的微小计算错误等都没有更正，设计说明书的排版也比较混乱等等。对图层，线形不熟悉甚至就不确定自己画出的线，在出图到图纸上时实际上是什么样子都不知道 ，对于各种线宽度，没有实际的概念。再比如标注较混乱，还是因为第一次做整个设计工作，没有经验，不熟悉。 mk4%]t"
v!F(DP.)Z
这次设计的目的是掌握机械设计规律，综合运用学过的知识，通过设计计算，绘图以及运用技术标准，规范设计手册等有关设计资料进行全面的机械设计技能训练。目的已经达到，有许多要求、标准心中虽然明确理解掌握但是要全力，全面的应用在实际中，还有待于提高水平。 w.l#Z} k
u'K<-U8H
特别感谢—程莉老师。 ooZ7HTP|
GN1cnM>`
参考资料目录 il-&d]AP
[1]《机械设计基础》，机械工业出版社，任成高主编，2006年2月第一版； $LRFG(
[2]《简明机械零件设计实用手册》，机械工业出版社，胡家秀主编，2006年1月第一版； # zy,x
[3]《机械设计-课程设计图册》，高等教育出版社，龚桂义主编，1989年5月第三版； Zc9
n0t[
[3]《设计手册软件》，网络上下载； V7[qf "
[4] 湖南工院学生论坛----机械制图专栏---bbs.yeux.cn @/0aj
Z^fF^3x
Z =F=@ <!
Tz*5;y%4
//+UQgl6
Nw=60.0241r/min ',!#?aGV
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P1=3.8Kw IMZKlU3
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P2=3.6491Kw ge[i&,.&z
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q
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T0=39.7917Nm =;H ' ~
T1=113.4063Nm v#|c.<].
T2=589.5878Nm N:: ;J
DVJc -.x8
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输送带速度 V=1.1 m/s
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滚筒直径 D=350 mm 9Kx<\)-GMD
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