目 录 56DoO'
设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 WULAty
传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 dv~pddOs
电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 ;F5"}x
传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 -#.< 12M
传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 2no$+4+z
轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8 *0y{ ~@
联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 bO3GVc+S
滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 LL(|$}yW
键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 #f{lC0~vA
减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 rkDi+D6`q
润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 BLn_u,3
设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 #y1Bx,
参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17 7 Wl-n
%2"J:0j
yK1ie
1.拟定传动方案 3K>gz:dt
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 ez\eOH6
v=1.1m/s;D=350mm; E]I$}>k
nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350) M;jcUX_{
一般常选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机,因此传动装置总传动比约为17或25。 mR%FqaN_
2.选择电动机 *geN[[
1)电动机类型和结构形式 5u$ D/*
Eb
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。 oC*=JJe,
2)电动机容量 h2~4G)J
(1)卷筒轴的输出功率Pw Y$<D9fs3
F=2800r/min; h|bT)!|
Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000 M`7y>Ud
(2)电动机输出功率Pd 6>`c1
\8f
Pd=Pw/t TL0[@rr4
传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 lCIDBBjy^
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: 4)kG-[#
弹性联轴器 1个 !eI2r
t4=0.99; bT)]'(Xy
滚动轴承 2对 sy/nESZs
t2=0.99; O
o8qyW
圆柱齿轮闭式 1对 MS3=~*+
t3=0.97; 'cBBt
V带开式传动 1幅 /<Ld'J
t1=0.95; W),l
卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 @1-F^G%p8
t5=0.98; -!e7L>w
则 Vh|\ _~9
t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98=0.8762 $}GTG'*.
故 IH9.F
Pd=Pw/t=3.08/0.8762 7Nzbz3
(3)电动机额定功率Ped -WJ?:?'
由第二十章表20-1选取电动机额定功率ped=4KW。 ^D{lPu
3
3)电动机的转速 ;*2>ES
为了便于选择电动事,先推算电动机转速的可选范围。由表2-1查得V带传动常用传动比范围2~4,单级圆柱齿轮传动比范围3~6, x/
*-P
b-_
可选电动机的最小转速 \%0n}.A
Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min _;
Y`
可选电动机的最大转速 ?6^|ZtB
Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min Yg9joNBh
同步转速为960r/min
3Ot~!AlR
选定电动机型号为Y132M1-6。 ?jx1R^
4)电动机的技术数据和外形、安装尺寸 QDx$==Fo
由表20-1、表20-2查出Y132M1-6型电动机的方根技术数据和 ZcJ\ZbE|
外形、安装尺寸,并列表刻录备用。 PG~$D];
-7
U|a/
电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm PcT?<HU
Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 9(4&KZpK
$za8"T*I
大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 5=|hC3h
3.计算传动装置总传动比和分配各级传动比 *{
{b~$
1)传动装置总传动比 ^T::-pN*
nm=960r/min; <h-vjz
i=nm/nw=960/60.0241=15.9936 #_93f
|
2)分配各级传动比 **3 z;58i
取V带传动比为 Om;&_!i
i1=3; |yEa5rd?W
则单级圆柱齿轮减速器比为 Z;/$niY
i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 EJ@p-}I!
所得i2值符合一般圆柱齿轮和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。 Vw|| !d
4.计算传动装置的运动和动力参数 @a:>$t
1)各轴转速 VHJM*&5
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 y:,_#
n0=nm; Eow_WW;P
n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min C?Bl{4-P}*
n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min PYbVy<xc
fC,:{}
2)各轴输入功率 (0YZZ93
按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率,即 eIRLNxt+v
P0=Ped=4kw (3J$>Na
轴I 的功率 z|EEVNFd&
P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw ,(8;y=wux
轴II功率 tg]x0#@s
P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw 7(5xL T$
3)各轴转矩 [W%$qZlP
T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm +gtrt^:]l
T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm ),G= s Oo
T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm X/iT)R]b
二、设计带轮 g35DV6
1、计算功率 M`rl!Ci#
P=Ped=4Kw %?e& WLS
一班制,工作8小时,载荷平稳,原动机为笼型交流电动机 \b%kf9 9
查课本表8-10,得KA=1.1; fFb_J`'ue
计算功率 ]gYz
4OT
Pc=KA*P=1.1*4=4.4kw CC#;c1t
2选择普通V带型号 J5^'HU3
n0 =960r/min bFe+m1Q_
根据Pc=4.4Kw,n0=960r/min,由图13-15(205页)查得坐标点位于A型 GrUCZ<S
d1=80~100 5R(/Uiv3F
3、确定带轮基准直径 .C 8PitS
表8-11及推荐标准值 Re P|UH
小轮直径 v?KC%
d1=100mm; Q09[[
大轮直径 E_vq
d2=d1*3.5=100*3.5=350mm O3I8k\`
取标准件 emCM\|NQg&
d2=355mm; 5$V_Hj
4、验算带速 !%"8|)CAr
验算带速 T6 '`l?H`;
v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s N[s}qmPha
在5~25m/s范围内 x>Zn?YR,"
从动轮转速 .zi_[
n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s ^J$2?!~
n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s DRcNdO/1E
从动轮转速误差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857 N<~t3/Nm
=-0.0141 -i0~]*
5、V带基准长度和中心距 q@[QjGj@
初定中心距 z^'gx@YD*v
中心距的范围 9WyAb3d'
amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm :]\([Q+a
amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm |Y?HA&
a0=350mm; "wNJ
初算带长 7Zlw^'q$:L
Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0 eAE`#t
Lc = 1461.2mm 7 @D@ucL
选定基准长度 `$ 6rz
表8-7,表8-8查得 tfj:@Z5&$C
Ld=1600mm; L7dd(^
定中心距 vX/T3WV
a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm
/;oX)]W
a=420mm; hDF@'G8F
amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm wOU_*uY@6'
amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm @7IIM{
6、验算小带轮包角 }H^+A77v
验算包角 E=nIRG|g
=180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a %5(I/zB
145.2107 >120度 故合格 '@_d(N1jTw
7、求V带根数Z %nf6%@s
由式(13-15)得 |?,A]|j
查得 n1=960r/min , d1=120mm sB7#
~pA
查表13-3 P0=0.95 .+$Q<L
由式13-9得传动比 8WXQOo8
i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5 Sc;BCl{=|
查表(13-4)得 .(K)?r-g5
OCe!.`
由包角145.21度 pH9VTM.*
查表13-5得Ka=0.92 LRL,m_gt
KL=0.99 y3@H/U{
z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3 ;ub;lh 3
8、作用在带上的压力F HiZ*+T.B
查表13-1得q=0.10 dYJ(!V&
故由13-17得单根V带初拉力 EJMM9(DQ7
8A##\j)
三、轴 Te"ioU?.
初做轴直径: GeH#I5y
轴I和轴II选用45#钢 c=110 >;e~ WF>+K
d1=110*(3.8/320)^(1/3)=25.096mm ]Sf]J4eQ
取d1=28mm KcWN,!G
d2=110*(3.65/60)^(1/3)=43.262mm Va"0>KX
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 d;boIP`M;
取YL10YLd10联轴器 TM%|'^)
Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 "\:`/k3
取d2=45mm (C\]-E>
四、齿轮 ]_f_w9]
1、齿轮强度 j()7_
由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 p`olCp'
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。 P3x8UR=fS
因 , _kef0K6
SH1=1.1, SH2=1.1 oH97=>
, +%<(E
, %O|iE M
因: , ,SF=1.3 C0T;![/4A
所以 we;-~A5J
<? q?Mn
Cio
1E-4
2、按齿面接触强度设计 Ia SR;/
设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5,齿宽系数 ,LHn90S
小齿轮上的转矩 ;17E(tl
按 计算中心距 8W*%aOi5+
u=i=5.333 {'7B6
mm X_q\S g
齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 ,0M_Bk"
模数m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模数m=2.5 6AAz
确定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm |3('
N#|
齿宽b= Vh|*p&
b1=70mm,b2=60mm t%d Z-Ym
3、验算弯曲强度 cuax;0{%
齿形系数YF1=2.57,YF2=2.18 g];!&R-
按式(11-8)轮齿弯曲强度 p$S*dr
ER%^!xA
~[t[y~Hup
4、齿轮圆周速度 G30-^Tr
%z=le7
按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。 Q*D;U[
Kg{+T`
{&&z-^
=x/X:;)>
R$R *'l
\j$&DCv
">\?&0
<$D`Z-6
五、轴校核: g@d*\ P)
wW Lj?;bx
#|uCgdi
LP.]9ut
5?f ^Rz
^
gdaa>L
fW?vdYF
d-oMQGOklb
\;,_S+Fz8
`aOFs+<)
tR#OjkvX
l [dK[4
sU=H&D99
=O~_Q-
CXH&U@57{
))qy;Q,
esJ~;~[@(r
8'[~2/
圆周力Ft=2T/d1 'lH|eU&-
径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 0j^Kgx
d=mz=2.5*101=252.5mm atj(eg
Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N -{("mR&]
Fr=5852.5*tan20=2031.9N ko!)s
1、求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 AzPu)
由Fr2*L-Fr*L/2=0 0Fq}
N
得Fr2=Fr/2=1015.9N v_yw@
irZ])a
2、求水平平面的支承力 D ;RiGW4
FH1=FH2=Ft/2=2791.2N
\__i
{4l8}w
+V2F#fI/
3、画垂直面弯矩图 A@`}c,G
L=40/2+40/2+90+10=140mm VMZMG$C
Mav=Fr2*L/2=1015.9*140/2=71.113Nm t^&Cxh
::`HQ@^
!n`fTK<$
4、画水平面弯矩图 ldf\;Qk
MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm ~-k9%v`
-uS!\
TP*hd
X;$+,&M"
5、求合成弯矩图 #`^}PuQ
a,,ex i
j;zM{qu_
GC-5X`Sq
6、求轴传递转矩 cTifC1Pf
T=Ft*d2/2=2791.2*2.5*101/2=352.389Nm hDDn,uzpd
I^.Om])
Q3'llOx
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Dm981t>wL
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\doUTr R
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b/K PaNv
4>
K42m
7、求危险截面的当量弯矩 >>r(/81S
从图可见a-a截面是最危险截面,其当量弯矩为 9cbd~mM{
轴的扭切应力是脉动循环应力 i}f"yO+Q+
取折合系数a=0.6代入上式可得 RNk\.}m
>58YjLXb
8、计算危险截面处轴的直径 _;S-x
轴的材料,用45#钢,调质处理,由表14-1查得 (XTG8W sN
由表13-3查得许用弯曲应力 , K8|r&`X0
所以 ELoDd&