文字文字文字文字[p:1]这里有设计说明一.设计任务书 V`z2F'vT
B[rxV
设计一带式输送机使用的V带传动或链传动及直齿圆柱齿轮减速器。设计参数如下表所示。 Cq, hzi-
1.运输带工作拉力F=2.5 KN CF k^(V"
2.运输带工作速度V=1.4 M/S wc5OK0|
3.滚筒直径 D=200 mm )wwQv2E
4.滚筒效率n=0.96 * 5Y.9g3)Q
5.工作情况 两班制,连续单向运转,载荷平稳; =w&<LJPJ
6.工作环境 室内 ,灰尘较大 ,环境最高温度35度左右。 1@Zjv>jy[
7.工作寿命15年,每年300个工作日,每日工作16小时 M1f^Lx
8.制作条件及生产批量 一般机械厂制造,小批量生产。 }uE8o"q
部件:1电动机 32*FI SH^
2V带传动或链传动 {%;KkC8=R
3减速器 #e:*]A'I
4联轴器 \Ow-o0
5输送带 Nl^{w'X0h
6输送带鼓轮 uoe5@j2
传动方案设计如下: wGC)gW
cn4CK.?
OgTE^W@
vZns,K#4H\
g(0
|p6R
o(/(`/
;=.QT
|ei?s1)
]<;m;/H
%q@eCN
[[P UK{P0
wxg`[c$:
LyB$~wZx~@
MKdBqnM(F
.FnO
Odr@9MJ
!(hP{k ^g
!t["pr\
?
OT9\K_
J(\"\Z
}V3p <
O\T
q)ygSOtj
PomX@N}1
:ji_dQ8k
gno V>ON0
%3i/PIN
byv(:xk|'e
7"r7F#D=G
dy jzF`H
8Us5Oi
N1KYV&'o
x, js}Mlw
1WPDMLuN
?rQMOJR
^)b*"o
.BXZ\r`
3R?7&oXvH
Y]b5qguK
Hi{c[;
2;4Of~
B:tST(
#Xri%&~
二.电动机的选择传动装置的运动和动力参数计算 | zj$p~
6:B[8otQ
1. 选择电动机的类型 y'Xg"
按工作要求和条件,选用Y系列一般用途全封闭式鼠笼型三相异步电动机 F]W'spF,
2. 确定电动机的容量 ,SJB3if
电动机所需功率由公式 ~\K+)(\SNp
Pd=Pw/ηa (KW) WZRrqrjq
Pw=Fv/1000ηw #GK&{)$
因此 Pd=Fv/1000ηaηw(KW)
Nora<
由电动机主卷筒轴的传动总效率为: r]km1SrS
ηa=η带η²轴η齿η链 !xMyk>%2
按表4-1的V带传送速率η带=0.95,滚动轴承η轴=0.98,齿轮传动效率η齿=0.97,联轴器效率η联=0.99.则ηa=0.95 x 0.98 ² x 0.97 x 0.99 = 0.88 !a3cEzs3
工作机构效率ηw=η轴 xη卷 = 0.98 x 0.96 = 0.94 E/ (:\Cm^
所以Pd=Fv/1000ηaηw=2500 x 1.2/1000 x 0.88 x 0.94=3.63 KW K2L+tw
查表10-1选电动机额定功率Pe为4.0KW ReP7c3D>p
3 确定电动机的转速 xrO:Y!C?
卷筒轴工作转速为: nw=60x1000v/πD=60x1000x1.2/πx200=114.6(r/min) s_K:h
根据表1-3的V带传动比i1=2-4,而单级圆柱齿轮减速器的传动比i2=4-6,因此总传动比的合理范围为:ia=8—24. <!&nyuSz
anA>' 63
Og%qv
Bj 6
Y{@ez
oj@B'j
!yH&l6s
uKh),@JV
c3!d4mC:
S'V0c%'QQV
+"T?.,
R{@WlkG}
kwK<?\D
52K3N^RgR
Z KnEg2a
UBi0
/
(C,PGjd
uFb&WIo1
|>GtClL
_7]* 5Pxo
NXDdU^w7B
E@R7b(:*
{k}S!T
+K;(H']Z<-
,S:LhgSP
a7nbGqsx
k%/Z.4vQG
vz,l{0v
V;~W,o !
Pe=4.0KW )fpZrpLXE
L$l'wz
%Ox*?l _
}Hrm/Ni
-O\!IXG^
lzfaW-nu
]gHw;ry
&voyEvX/S
lycY1 lK
5)2lZ(5.A#
电动机转速可选范围为: na=iaxnw=(8—24)x114.6=916.8—2750.4 3rTYe6q$U
符合这一范围的电动机同步转速有:750,1000,1500(r/min)三种,选用同步转速1000 (r/min)时,电动机的重量,价格及V带传动和减速器的传动比都比较合适,因此选定电动机型号为Y132M-6满载转速为nm=960(r/min). nv*q
N\i'
4.确定传动装置的总传动比并分配各级传动比 R.!'&<Svq
(1) 求传动比 Q~#udEajI
由选定的电动机的满载转速nm和工作机构转速nw,可求得传动装置的总传动比为: &2Q4{i
ia=na/nw =960/114.6=8.038 HzF
(2) 分配传动装置传动比 BE:HO^-.1
ia=i带i减 dMQtW3stY
为使V带传动外廓尺寸不致过大,选i带=2.5 5K;jW
则i减=ia/i带=3.35 6^s=25>p
5.传动装置的运动和运动参数的计算 xYRN~nr
(1) 各轴功率 votv rZ=
由PI=P齿xη01=Pd xη带=3.63 x 0.95=3.45(KW) G 2+A`\]
PⅡ=Pxη12=PIxη轴η齿3.45x0.98x0.97=3.28(KW) \d2Ku10v[
(2) 各轴扭矩 ),mKEpf
Td = 9950Pd/ηm=9950x3.63/960=36.11(N/m) S
j)&!
TI=Tdxi01xη01=Tdxi带xη带=36.11x2.5x0.95=85.76(N/m) fl!8 \4
H@qA X
n=1000 x/#*M
u=5&e)v3
电动机 型号为Y132M-6 i!LEA/"V
vXAO#'4tm%
H? Z5ex
kKr7c4q
0hnN>?
"6w-jT
ZO5_n
i带=2.5 (Gp/^[.%&
i减=3.35 btJ:Wt}
M^AwOR7<
>u
,Ac:
G<# 9`
HJo&snT3
|77.Lqqy,
TI=85.76N/m KbQ UA$gL=
zp:kdN7!^
l<>syHCH;L
TⅡ=TIxi12xη12=TIxi1xi轴xη齿=85.76x3.35x0.98x0.97=273.11(N/m) PxNp'PZr9
(3) 各轴转速 F"1)y>2k
nI=nm/i带=960/2.5=334(r/min) @#hd8_)A.
nⅡ=nI/iI=384/3.35=114.6(r/min) 'X d_8.
Z,^`R] 9
}A\s`Hm
]B/Gz
{`2! 3= "
_[su?C
ijEMS1$=7
P$ZIKkf
Ua\]]<hj"
C#d.3t
6c,]N@,Zw
As
}:~Jy|
sG[v vm
+!h~T5Ck
8[\F*H
@E;'Ffo
%N$,1=0*
b;G3&R]
0tyoH3o/d
_&)^a)Nu
KX D&FDkF
meey5}
y.P Wh<dI
:>4pH
y (@j;Q3(r
*(wkgn
r@b M3V_o
tIn
dve
NbgK#;
P'%#B&LZo
wX5Yo{
$;7,T~{
tljZE)
+yYxHIOZ(
H@ Yj
nI=334(r/min) vP6NIcWC3
nⅡ=114.6(r/min) fy9mS
7[z^0?Pygf
0<tce
eajctkzj
k{\wjaf)
}
DQ<YF+
2E5n07,
i!0w? /g9
v~E\u
{zzc/!|
pRR1k?
Qp>'V<%m-
K^32nQX
*rKj%Me
5rp,xk!
pHKcKqB*13
=u\W{1
P"*#mH[W|
%!P^se
*<r\:g
yM,.{m@F<
Ln-UN$2~F
kXW5bR
Pgug!![
(F=/r]Q
&<nj~BL
PmjN!/
h]6m+oPW
z`]sWi F0
S<*h1}V3/
FYBW3y+AF&
三.V带传动设计 Z7]["
保证带传动工作时不打滑,同时具有足够的疲劳强度。 9}-;OJe
该系统载荷变动小,工作条件不是很恶劣,所以工况系数选用为1.2, B1^9mV'O
设计功率Pd=KAP kW !LI
8Xk
由电动机为4KW,得Pd=1.2x4000=4800kW, Cx~,wk;=
由转速在满载时为960r/min V2B@Lq"9`
查表得 7a0T]
0*J},#ba$
k2-+3zx
3A&:
c/
d\O*Ol*/v
2^aXXPC
9 AWFjoXl"
!l9i)6W
^7Z#g0{^w
_a]0<Vm C0
:<p3L!?8y
P>}OwW
J;DTh ]z?:
$G<!+^T
`8 Ann~Z|k
tD^$}u6
\+Nn>wW.
Kcu*Z
)U|0vr8:
U{,:-R
1[]
9EJ
GI5#{-)
f]4j7K!e]
V=d~}PJ>
`RlMfd
b3 NEYn
=D3K})&
r=gF&Og,?
)BeBxo7lv
r91b]m3xL
pqF!1
w~AW(
VX
B<{Yj}..
Oh=E!
Mp`!zwR
%#7 ]
mS?W+jy%
U[O7}Nsb"
C2;Hugm4
bQgtZHO
Oil~QAd,
^k2g60]
jPIOBEIG
!d
Z:Ih.[{
ZH)thd9^b
=#T3p9
cGM?r}zJ
(zml704dI)
WRqpQEY
$DeVXW
{d '>J<Da
G`r/ te sW
XK{K FB-
P`L, eYc
4?33t] "
g[L}puN
@[v4[yq-
Ex+E66bE
/5Tp)h|
8
3Tv-X
>@0U B@
AhU
B=)tq.Q7
E_H.!pr
63SmQsv
4 3G2{
)v+\1
四 .传动零件的计算 }u+cS[#-
设计一般用途的传动零件 p5Wz.n.<'
1. 选择材料 .23Yqr'zT
小齿轮选用45号钢调质,大齿轮用45号钢正火,查表得小齿轮齿面硬度HBS=217-255,大齿轮齿面硬度为160-217,计算时取平均值小齿轮为236,大齿轮为188。 y_M,p?]^,
2. 按齿面接触强度确定主要参数 D+xPd<
d1≥[(671/[σH])²x(KT1/Φd)x(u+1)/u] 1/3 u>*d^[zS
T1为小齿轮传递的转矩T1=85.76(N/m) 534DAhpD=.
Φd为齿宽参数;由表知软齿面对称布置时φd=0.8214,由于是单级传动,速度低,轴的刚性较大,因此φd=1.1,K为载荷系数,对带式运输机,载荷平稳,且齿轮相对于轴承为对称布置,取K为1.4. B8 r#o=q1
a9!.e
rM
[σH]为许用接触应力,由 [σH]= σHlim*ZN/Shmin(N/mm²) !bBx'
σHlim为实验齿轮的接触疲劳极限应力,查表,根据HBS1=236 查得 7OD2/{]5
σHlim1=580N/mm²(碳钢调质)根据HBS2=188 查得σHlim2=530 N/mm²(碳钢正火).ZN为接触疲劳强度的寿命系数,由N=60ant得:当a=1时,n1=384r/min AP9>_0=
t=15x300x16=72000h vAqVs5 j
N1=60x384x72000=1660000000 i#%!J:_=
N2=N1/u=1660000000/3.35=500000000 xM_+vN*(
查得ZN1=1,ZN2=1.05(允许一定点蚀) ,.i)(Or
SHmin为接触疲劳强度的最小安全系数,取SHmin1=SHmin2=1 c,Yd#nokC
故[σH1]= σHlim1xZN1/SHmin1=580x1/1=580N/ mm² ^=ar Kp,?5
[σH2]= σHlim2xZN2/SHmin2=530x1.05/1=557 N/ mm² "b[w%KYyl
yk/BQ|G
ei!Yxw8d
^Is#_Z|
B*otquz
Q tl!f
%
U|4%P
\<%?=C'w~
$q g/8G
;:aCZ8e
5GwzG<.\^_
SquuK1P=
<P_B|Y4N/
~m&q@ms&
K为1.4. UF;iw
P( 1Z
MXs]3M
^q\9HBHT
vt(cC))
"$ U!1
/JQY_>@W
)KKmV6>b
ok/{ w
Ja{[T
.-}F~FES
F!cRx%R
Jj7he(!_1
6Gh3r
'7UIzk|
6XI$ o,{
I2)#."=Ew
I5#zo,9
:tT6V(-W
'\R/-.
N _|tw
[σH1]= 580N/ mm² 5^Ps(8VbS
[σH2]= 557 N/ mm² tB<|7
nZ/pi$7
计算时的以小值代入 qHE( p+]E
为齿数比. DwIX\9
将各参数代入得 5?-@}PL!Y
Mcqym8,q|3
qx`)M3Mu|<
则 LIfYpn6
的标准 kGW4kuh)/q
中心距为 T*rx5*:o
s]2_d|Y
由于齿轮传动须装入箱体,现a为小数,结加工和测量带来不便,应调整为整数。方法为将Z2增加或减少1~2个齿,调整后位动比误差 只要在3-5%内, 因此Z2=93则a=150mm N.?)s.D(
i实 []hC*
合要求。 -}9># <v
故分度 圆直径 rfYFS96
fl o9iifZ
齿度 oETl?Vt
^'Qe.DW[
3、校核齿根弯曲强度 e<r}{=1w
;}4^WzmK^(
o>o! -uf
st wxF?\NS
8"C[sRhz
#?fKi$fS;L
d1=59mm WbGN
5?9Q
&z?:s
-p[!CI
;CLOZ{
# GOL%2X
Z1=27 Fm4)|5
Z2=90 i?B(I4a!G
zaG1
8 EUc
6
Ms14]M[\
%IK[d#HO
o((!3H{D
rLp (}^
##BfI`FJ
H1-eMDe
U$7]*#@&
tWaM+W
`
*q>E
oP_}C[
a=150mm bL0>ul"
NM4b]>
ayrCLv
`XrF ,
+\U#:gmw
d1=67.5759 z~Is
E8
d2=232.5 4x"9Wr=}
giORc
9qI#vHA
!dGSZ|YZ
' ?uwUBi
jP}Ix8vc=
GL'l "L
!z2 KQ
4C
THY=8&x)
为齿形系数,查得 tO+Lf2Ni+
A8T8+M:
为应力,修正系数,查得 4KB>O)YNg'
+{L=cWA"
为 用弯曲应力,由 'J_`CS
查得 bPVQ-
#D-Ttla
为弯有疲劳强度的寿命系数 u#nM_UJe
qu%}b>
查得
B6.9hf
og`K!d~
故 qyL!>kZr@
Y(B3M=j
将各参数代入 v@QfxV2
OCEhwB0
y&6 pc
D\^\_r):
sw+vyBV)r
#AF.1;(k
#j4RX:T*[
MJ<jF(_=
::sk)
98XlcI#
{<Y\flj{@m
r<5i
K#LDmC
szGGw
uU/'oZ?
-8Hv3J'=
#+L:V&QE
pvhN.z
}///k]_Sh
rw.DKM'
GTke<R
EIF"{,m
nQ#NW8*Fs
.4[M7)
wL[{6wL
?g4S51zpp
}p `A>
Qrw:Bva)
Xa$-Sx
\. YJs"<3
ZuT5}XxF
LAY~hF"
&M7AM"9
xE-
_Fv9
+NTC!/
SW7AG;c=
4 {+47=n
ZG(Pz9{K
ZMGC@4^F
6iS7Hao"
dy4~~~^A
lX64IvG8+o
|!L0X@>
=-]NAj\
所以大小齿轮弯曲强度足够 }pKKNZ`[
4、确定齿轮的主要几何尺寸 !M}ZK(
分度圆直径: R%"'k<`#
Bo0f`EC I
齿顶圆直径: KM/c^a4V
:kvQ3E0
齿跟圆直径: NUh+ &M
9\>{1"a
齿宽: Rbcu5.6
b1=b2+(5-10)=80-85取80 |%uy{
中心距 V W( +sSQ
5、确定齿轮制造精度 O+t'E9Fa
=g$%jM>35
查表确定齿轮第 II公差组为8级精度,第I,III公差与II组同为8级,并按设计手册资料推荐确定齿厚偏差。小轮为 ?@QcKQ@
D~)bAPAD
1=109.3N/mm P98g2ak
A'n{K#
\7G.anY
~0rvrDDg
MH=Ld=i
g/gaPc*86
2=103.3N/mm I "HEXsSe
~7:Q+ 0,,
VBz
G`&NG
6t3Zi:=I
JhvT+"~
d1=67.5mm }$#PIyz
M:oZk&cs
d2=232.5mm %v[KLMo'(
] -%B4lT
da1=72.5mm 1ezBnZJg
Ks-$([_F
da2=237.5mm c9Q _Qr0'
])?[9c
dF1=61.25mm T>w;M?`9K
d'[q2y?6N
dF2=226.25mm lS?#(}a1)
P?Kg7m W
E+J +fi
Wm/0Pi
3g5D[>J'
h]&o)%{4
a=150mm =oTj3+7
qfF2S
}brBhe8a
L&&AK`Ur3l
1V-si bE
IEY\l{s
&t}6sD9o
fni7HBV?
zZP&`#TAy
XW:%YTv
GJ,在零件上标示为8-GJGB10098-88,大轮齿厚偏差为KK,在零件工作图上标示为8-HKGBl0095-88。 BzTzIo5
<4TF ]5
+@~e9ZG%a
]j]<CqG
u24XuSe$
=b>e4I@
o w;a7
o90[,
9&{HD
SD jJ?K
*S'?u_Y7
'r rnTd c
# ELYPp]6
"8E=*2fcw
{FR+a**
!\\OMAf7
@/xdWN!,
u/%Z0`X
6O" y
+1c[!;'
zKThM#.Wa
bjq.nn<=
A-u!{F
HahA} Q
B.~[m}
Yn>FSq^Wp-
|}@teN^J*U
d}wE4(]b
_)6r@fZ.p
JY%l1:}G3
o;>qsn8
G<Urj+3/Xo
H%ScrJ#V
WLH ;{
-i]2b
CKX3t:HP0
小轮8-GJGB10098-88 F<{k~
XII',&
大轮8-HKGBl0095-88 Rb0{W]opt+
(]-RL
A>
]'Gz~Z%>F
=-avzuy#
NKRm#
RY\0dv>
K14v6d
W+Ou%uv}S
10tTV3`IM
#-l+cu{
l0E]#ra"
()Qq7/
Q)5V3Q]@^
kJ)Z{hy
rpEN\S%7P
ycf)*0k
[S0wwWU |0
+kq+x6&
$ )6x3&]P
8J~-|<Q6
6Q_ZP#oAV
+y\o^w4sT
.>2]m[53
"om[S :ai
-4obX
w,t !<i
l!:L<B
PmtXD6p3(
0XI6gPo%
kpMo7n
T-x}o
W*2P+H%
P!lfk:M^;
"i&9RA!1
PgsG*5WQ
五、轴的设计计算 <KX+j,4
1、选择轴的材料,确定许用应力,选用45号钢。调质处理,查得轴毛坯直径 许用弯曲应力 ep{/m-h(!_
|3>%(4
OS
2、按轴所传递m转矩初估轴最小直径 }taG/kE62
}(K1=cEaL
7v}(R:*
因装链轮之外有一键 ,轴加大5% HrUE?Sq
(IIZ vCek
考虑到减速器、轴承、 轴器,外观等因素, 轴II与滚筒连接处直径为35,轴I与电动机连接处为30,由于轴 II负荷大,故设计,检验都以轴II为例,轴I设计如同轴II。 GE=PaYz
轴尺寸设计见附录 L0Ajj=
83VFBY2q
csV3mzP
li0)<("/
BE!l{
6_K7!?YG7
7tne/Yz
q``/7
%eGI]!vf
u1>WG?/`
}|wC7*^)
\uZ1Sl
7c8`D;A-K
szXqJG8|
j.c{%UYj
4~2 9,
M^G9t*I
)_}xK={
5uJ!)Q
.R^ R|<x
"*:?m{w5
l
nJ
^FZ9q
OyG2Ks"H
qRq4PQ@
bm h@SB
dJ>tM'G
@.,'A[D!K
!Z0S@]C
40[@d
d=35mm )~IOsTjI
|hX\ep
'r1X6?dJ
xpI8QV$#
xmtD0U1
r4 qs!(
-h=wLYl@0i
4\j1+&W
uc LDl
t0Inf
[um
+ -rSO"nc
i8%Z(@_`
VBW][f
r]Lj@0F>8
iH>b"H>
h!tg+9%
]#7baZ
y,`q6(&
XW+-E^d
-s^cy+jd
3、校核轴强度,轴II负荷最大,须校核 >fD%lq;
(1)轴上受力分析 }H/94]~tH
轴传递转矩 =6N=5JePB
"B9zQ,[Q
齿轮上圆周力 rddn"~lm1
@6-3D/=
径后力 6U,:J'5gP
6=x]20
轴向力Fa=Ft tgB=2351*tg16.55978=701 G]dHYxG
运输带工作拉力为2500N 4C3i
压轴力简单计为5000N 3f:]*U+O
(2)受力图 a(uQGyr[k1
9l,8:%X_
%Rf{v5
T0 cm+|S
;zSV~G6-
kmt+E'^]
^c"\%!w"O
N9vNSmm
.5tXwxad"
ssmJ?sl
Ft=2351 N (e9hp2m
RK_z!%(P
kjr q;j:
Fr=893N jU }
S<5.}c R
^5+7D1>W%
ObataUxQT
X.rbJyKe
c~6ywuq+M`
Y"dTm;&
m-qOyt
;cb='s
F |_mCwA
v4\
m9Pu4
y }h2
\;+b1
o+\?E.%%g
-CPLgT
Q?'Ax"$D
uuy0fQQ8ti
GB}X
2O2d*Ld>
z] |Y
$:?=A5ttuo
4Cvo^k/I
W\e!rq
:k~ p=ko
6X$\:>
iT1HbAT]
">nFzg?Y
(3)作垂直面受力图b)及弯矩图d) 3>z+3!I z
①作垂直面受力图并求垂直面支反力 由 得 0%3T'N%
`?T8NK
同理 T8vMBaU!qY
②求垂直面弯矩并绘垂直面弯矩图MV图a) g$8aB{)
n>%TIoY
(4)作水平面受力图c)及弯矩图e) |^GN<