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2007-01-21 12:52 |
二级齿轮[课程设计] 设计说明书
文字文字文字文字[p:1]这里有设计说明一.设计任务书 ;2&" =%IyR 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。 Sm4BZF~!B 1.运输带工作拉力F=2.5 KN !vR Zh('R 2.运输带工作速度V=1.4 M/S YuknZ&Q 3.滚筒直径 D=200 mm s[0` 4.滚筒效率n=0.96 hd9HM5{p 5.工作情况 两班制,连续单向运转,载荷平稳; mi Q*enZi 6.工作环境 室内 ,灰尘较大 ,环境最高温度35度左右。 lm;hW&O9 7.工作寿命15年,每年300个工作日,每日工作16小时 ^OWG9`p+ 8.制作条件及生产批量 一般机械厂制造,小批量生产。 |w{Qwf!2 部件:1电动机 S}%z0g< 2V带传动或链传动 @g5y_G{SP 3减速器 j`RG Moq 4联轴器 w($a'&d`0 5输送带 [I4MK%YQ 6输送带鼓轮 Yr-SlO> 传动方案设计如下: }5oI` 9VT &U]/SFY |3,WiK=' H@xS<=:lM ySO\9#Ho r@zT!.sc! \N0vA~N. qovsM M MYy58N Bgc]t [q[37;ZEQ klm>/MXI` g3NUw/]# (=7"zECq# o(jLirnk ANu>* m-
<y|3 aHW34e@ebL gUx}vE- 8N'hG, d%'#-w' lY
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C +-|""`I1I KZ7B2 <7J3tn B S#C-j D Zio!j%G ~3:hed7: u$%C`v> N+c|0 iptA#<Yj ^vd$j-kjTP 二.电动机的选择传动装置的运动和动力参数计算 _j, Tc*T Ljz)%y[s 1. 选择电动机的类型 Y0,{fw< 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 pwfQqPC#_ 2. 确定电动机的容量 ]C,j80+pK 电动机所需功率由公式 ~wW]ntZm Pd=Pw/ηa (KW) ZSQiQ2\) Pw=Fv/1000ηw yg}O9!M J 因此 Pd=Fv/1000ηaηw(KW) |9S8sfw 由电动机主卷筒轴的传动总效率为: " C0[JdZ ηa=η带η²轴η齿η链 fW2NYQP$: 按表4-1的V带传送速率η带=0.95,滚动轴承η轴=0.98,齿轮传动效率η齿=0.97,联轴器效率η联=0.99.则ηa=0.95 x 0.98 ² x 0.97 x 0.99 = 0.88 h8UhrD<: 工作机构效率ηw=η轴 xη卷 = 0.98 x 0.96 = 0.94 #h=V@Dh 所以Pd=Fv/1000ηaηw=2500 x 1.2/1000 x 0.88 x 0.94=3.63 KW #1J,!seJ 查表10-1选电动机额定功率Pe为4.0KW PxrT@.T$ 3 确定电动机的转速 c.]QIIdK 卷筒轴工作转速为: nw=60x1000v/πD=60x1000x1.2/πx200=114.6(r/min) O6y:e#0z 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. :.g/=Q(T~ a8T9=KY^ GW>F:<p 75Z|meG~ A_@..hX( cN&Ebn a.%ps: _WWC8?6U SzpUCr" zS;ruK%2 Lld45Bayb
^ou)c/68aQ 1r>]XhRFZ _?"y1L. KU$,{Sn6@ 4Px|:7~wT8 G;cC!x< PzKTEYJL x*z[(0g! |E6_TZ#= }TMO>eB' Fj<*!J$, >|%3j,<U +g?uvXC& 'M6+(`x }'wZ)N@ A-4;$
QSm m@kLZimD Pe=4.0KW ^)]U5+g? [(*Eg!?W= 7#j.yf4 QD%xmP ~vDa2D<9% X9?)P5h= k vZ w4Pk P.Bwfa ,TWlg NL:-3W7vf 电动机转速可选范围为: na=iaxnw=(8—24)x114.6=916.8—2750.4 ShC$ue?Q 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). P0>2}/;o 4.确定传动装置的总传动比并分配各级传动比 (^iF)z (1) 求传动比 ep"{{S5g 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: T=YVG@fm? ia=na/nw =960/114.6=8.038 7Q|<6210 (2) 分配传动装置传动比 ^dLu#,; ia=i带i减 ,(q]
$eOZ 为使V带传动外廓尺寸不致过大,选i带=2.5 fD[O
tc 则i减=ia/i带=3.35 b|.Cqsb 5.传动装置的运动和运动参数的计算 L~/,;PHN (1) 各轴功率 O#;sY`fy_M 由PI=P齿xη01=Pd xη带=3.63 x 0.95=3.45(KW) q
n-f&R PⅡ=Pxη12=PIxη轴η齿3.45x0.98x0.97=3.28(KW) G8vDy1`q6 (2) 各轴扭矩 sDNWB_~ Td = 9950Pd/ηm=9950x3.63/960=36.11(N/m) mmJnE TI=Tdxi01xη01=Tdxi带xη带=36.11x2.5x0.95=85.76(N/m) j|pTbOgk% AH n!>w, n=1000 ,*W~M&n"m =$4I}2 电动机 型号为Y132M-6 d`rZgY P`@Rt =| T ^)J |HT7m5tu4 *;}xg{@
Z:^#9D{ 9soEHG=P i带=2.5 "|I.j) i减=3.35 (/$-2.@ E0RqY3 KE"6I S||W vrb@::sy0T rzHBop-8 TI=85.76N/m @4UX~=:686 \{ | GK #pPOQv:~ TⅡ=TIxi12xη12=TIxi1xi轴xη齿=85.76x3.35x0.98x0.97=273.11(N/m) /UK?&+1qE (3) 各轴转速 +&)/dHbL`] nI=nm/i带=960/2.5=334(r/min) W8bp3JX" nⅡ=nI/iI=384/3.35=114.6(r/min) =&08s(A VsSAb% \E,2VM@6 4G I3|{ l4i51S" ]wDqdD y7S tnUfi8\ob 'gor*-o:wu 6bUP]^d Kkovp^G 9d|8c >
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MOB4t| _Zav Y<6 &TRKd)w d <2@t~9 nI=334(r/min) b+:mV7eX nⅡ=114.6(r/min) [sG`D-\P[ [r>hKZU2 zUJXA:L9 "Cxj_V@\ ?;](;n#lU T_2'=7 !NNPg?Y 0^Ldw)C" EwG+' nlE 8*&-u +@% ;DX{+Z[ X~m57bj W (TTsnnx 6[XaIco=C &u|t{C#0 n1|]ji[c >DY/CcG\P _5n2'\] H` )?&mCI* w7~]c,$y. PT,*KYF_O" } %0w25 yg}L,JJU< JfJ ln[ RgFpc*.T 9{nU\am!\ *vBhd2HO `::j\3B&Y- /oe0 C`Vuw|Xl Kg2@]J9m 三.V带传动设计 nUONI+6Z/ 保证带传动工作时不打滑,同时具有足够的疲劳强度。 UE_>@_T 该系统载荷变动小,工作条件不是很恶劣,所以工况系数选用为1.2, lbIW1z%:sy 设计功率Pd=KAP kW u]B
b ^[ 由电动机为4KW,得Pd=1.2x4000=4800kW, vr47PM2al 由转速在满载时为960r/min .6n|hYe 查表得 J.2BBy E.$//P n|1 HWoMzp5="3 wAR:GO'n ZPM7R3%V)z WR.7%U'; {3vm] bU}!bol =fBr2%qK Np9Pae' /s)It Tz&cm= $a\X(okx k]& I(VQ" )CL/%I,^ Dh{P23} >)+U^V c:z}$DK&' cEJ_z(\=hr >>J!| /KvpJ4
~|KMxY(: _["97>q `n|k+tsC `~=Is.V[ YRl4?}r2 JLyFkV/
T?__ jS/$o ? q|D*H9[ke AQ.q?'vE) 4f0dc\$ f'Xz4; lgAE`Os XnvaT(k7Y \v9<L'NP) oDA'}[/ A,ao2) x2f_>tu2 zgpPu4t HoM8V"8B }% |GV R91u6r# C$B?|oUJc s3T 6"%S` QaEXk5>e 7@VR:~n}k w@f_TG"Vt m7mC
7x -3b0;L&4>x L'h'm{i 6Ue6b$xE C[$<7Mi|; 8c$IsvJg *JOv g(;ejKSR J.`.lQ$z CUw
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IWpUbD|kC E3KPJ`=!*" S"Zs'7dy` ZNA?`Z)f DwTZ<H4 Ox43(S0~ uTJ?@^nq 四 .传动零件的计算 aA
yFu_ 设计一般用途的传动零件 'Ph;:EMj 1. 选择材料 X:g5>is| 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。 %I=J8$B]f 2. 按齿面接触强度确定主要参数 hQ8{
A7 d1≥[(671/[σH])²x(KT1/Φd)x(u+1)/u] 1/3 pcl_$2_ T1为小齿轮传递的转矩T1=85.76(N/m) 3i$AR 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. <?nr"V mg;AcAS.o, [σH]为许用接触应力,由 [σH]= σHlim*ZN/Shmin(N/mm²) +yea}uUE σHlim为实验齿轮的接触疲劳极限应力,查表,根据HBS1=236 查得 9_/1TjrDN 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 IH0^*f t=15x300x16=72000h JT-Zo OZ N1=60x384x72000=1660000000 p]g/iLDZ N2=N1/u=1660000000/3.35=500000000 nW%c95E 查得ZN1=1,ZN2=1.05(允许一定点蚀) Wl2>U(lj SHmin为接触疲劳强度的最小安全系数,取SHmin1=SHmin2=1 MR6vr.~ 故[σH1]= σHlim1xZN1/SHmin1=580x1/1=580N/ mm² *:_hOOT+[ [σH2]= σHlim2xZN2/SHmin2=530x1.05/1=557 N/ mm² gR>#LM&dG @<sP1`1 V7v,)a" L Bms?`7}N \%VoX`B Y{'G2)e DpR%s",Q [(K^x?\Y0' \
a<Ye
T p 5'\< gQ 7I
abv] OWkK]O n#fg7d% K为1.4. P$QfcJq&c* $7*Ml)H!9 MG@19R2s pQ hv3F , $=V C!P6Z10+j 3IxT2@H) (TQXG^n$gY "8X+F% sig_2; kgu+q\? b +_E)4 /P%:u0fX, :U>
oW97l 5%$#3LT| ^eRuj)$5A :[&X*bw[ td~3N,S wtKh8^:YD ( 65p/$Vh l9h;dI{6 [σH1]= 580N/ mm² fYi!Z/Ck2 [σH2]= 557 N/ mm² .,,73" U8mu<) 计算时的以小值代入 y()( 8L 为齿数比. V_kE"W) 将各参数代入得 BSY#xe V -iHhpD9"X 2o/`8+eJu 则 +*q@= P, 的标准 BTyVfq
sx 中心距为 ^q`*!B9@ P.:T
zk6 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 9vu8koL i实 11sW$@xs
9 合要求。 DvCt^O* 故分度 圆直径 ^xwFjQXx :6+~"7T 齿度 5,Y2Lzr z"#.o^5 3、校核齿根弯曲强度 i.] zq 8E+l;2 Tjqn::~D `^kST>< O|~'-^ $EIkk= z d1=59mm $5r,Q{;$ )QD}R36Ic (/U1J A\)X&vR[6 @UJmbD{ Z1=27 ^@2Vh*k Z2=90 ErC[Zh"'' cG:`Zj~4 U^&Cvxc[[ K7c8_g*>4= F948%?a (SK5pU 0)!zhO_} !%r`'|9y "S:N-Tf%U +.I'U9QeUN . $YF|v[= >ULp! x[" a=150mm )g_zPt m=B0!Z1xx V&H8-,7z Y;Gm, ~*[4DQ[\ d1=67.5759 )6^xIh d2=232.5 oF R'GUQC GNc|)$ VYo;[ue([ YWrY{6M GTl (i*
-<]_:Kf{;& w lg#c6#q ot#kU 8f cV,Dl`1r 为齿形系数,查得 e622{dfVS P'9io!Z-s 为应力,修正系数,查得 [)>8z8'f LW5ggU/ 为 用弯曲应力,由 , vyx`wDd 查得 S=SncMO nE
Fjt, 为弯有疲劳强度的寿命系数 Tk&9Klo Z8 %\v(L 查得 v:1Vli. v=1S 故 ^!_7L4&y 9?chCO(@ 将各参数代入 os^SD&hL hpV
/F *[:CbFE0y y7EX& eAKQR <L/vNP +{ !t~BW s^'#"`!v= vqz#V=J{ bu]Se6%} P Xn>x8z 9~%]|_( P3ev4DL *Ne2l`!1m udI:]:,P PG[O?l 5>[sCl- mW0&uSMD !_H8Q}a <&EO=A lWw!+[<:q1 Hs-.83V !2U7gVt"* NF(IF.8G `=$jc4@J A+1]Ql)$ ^'53]b: _6S
b.9m ) wo2GF n.6
0$kR` ~7 L)n <bXWkj qb&NS4# AH87UkNL DEp%\sj? p2c=;5|/Q *5_8\7d QDgEJ%U- 9_A0:S9Z Ed0>R<jR9 ivUsMhx>S, pM'IQ3N f'`nx;@X E<#4G9O< 所以大小齿轮弯曲强度足够 g=g.GpFt 4、确定齿轮的主要几何尺寸 ]1|Ql*6y, 分度圆直径: *[1u[H9Cv CVSsB:H6e 齿顶圆直径: OQL09u 1s}NQ3 齿跟圆直径: :_QAjU +x9"#0|k; 齿宽: $sL|'ZMbS b1=b2+(5-10)=80-85取80 o=RqegL 中心距 4>"cc@8&~ 5、确定齿轮制造精度 E4v_2Q
-w Y0u'@l_[F 查表确定齿轮第 II公差组为8级精度,第I,III公差与II组同为8级,并按设计手册资料推荐确定齿厚偏差。小轮为 Y:"v=EhB sAD P~xvU
1=109.3N/mm Q(;B) Neo^C_[vN r0g/ :lJi '=Kof1 Il^\3T+ >SxZ9T|% 2=103.3N/mm ZP63Alt 7tfivIj)e 3gI[]4lRH ]zvVY:v 4I#eC#" d1=67.5mm rxy{a MCi` TXr d2=232.5mm V^`?8P8d g",w kO| da1=72.5mm inPdV9 Bd[L6J) da2=237.5mm [C+Gmu =, C9O dF1=61.25mm NO+
55n AJ#m6`M+EK dF2=226.25mm :<N6i/ &G
pA1 znQ'm^ h ;X$q#qzN# 1~R$$P11[9 1A?\BJ" a=150mm 2GiUPtO&Gj dDqr
B-G >9.5-5" f
E.L pyg!rf- C?[a3rNH( ?y>Y$-v/C +-H}s` 8NaL{j1` 'nlRY5@2 GJ,在零件上标示为8-GJGB10098-88,大轮齿厚偏差为KK,在零件工作图上标示为8-HKGBl0095-88。 wUK7um %_b^!FR u(1J=h H:q )^$s N;Z`%& Q5p+ W m feMmKFu\ ?~aZ#%*i8 =mHkXHE~: ySwYV poXLy/K VG<Hw{ c3r Ic[}V0dk Gh]_L+ $=PWT-GIR G}!7tU =y<">- 0T9@,scY ?~"`^|d
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J0^{,eY< 小轮8-GJGB10098-88 Y]C;T UF@IBb}0 大轮8-HKGBl0095-88 aB6Ye/Io #/OUGeJ 28nmQ rkxW UDl 6(>3P [RAj3Fr0 # v.L$7O F\>oxttS1 ds-
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