机械设计解释文档格式.doc
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九、润滑与密封设计 23
十、相关参数的验证及误差分析 24
十一、箱体的机构设计 25
十二、参考资料 27
一、设计任务书
原料车间一运送饮料的带式输运机,由电动机经一级减速传动装置带动,该减速传动装置系由单机齿轮减速器配合其他传动件组成。
该带式运输机折合每日两班制工作,工作期限5年。
设计参数如下:
运输带主动鼓轮轴输入端转矩Tw=500N·
m
主动鼓轮直径D=350mm
运输带工作速度Vw=1.5m/s
二、机械传动装置的总体设计
(一)确定传动方案
Pw=4.285Kw
(二)选择电动机
1)工作机的转速
nW=60×
Vw×
1000/πD=60×
1.5×
1000/(π×
350)=81.851r/min
2)工作机的输入功率
Pw=TW×
nW/9550kw=500×
81.851/9550=4.285kw
3)电动机所需的输出功率P0
Po=Pw/(kw)
Nw=86.398
r/min
η=0.811
(7级精度)
Po=5.44Kw
nm=1440
r/min
=0.95×
0.98×
0.91×
0.993²
×
0.994=0.802
查课设表2-2
=0.97(选7级精度(稀油润滑)圆柱齿轮传动)
=0.95(V带传动)
=0.91(开式滚子链)
=0.993(2个弹性联轴器(运送饮料的带式运输机,每日两班工作,5年,而非金属寿命短))
=0.99(4个滚子轴承转速较高,旋转精度高)
4)选择电动机
查课设表2-3
选Y132M——4
电动机主要参数:
电动机
型号
额定功率(kW)
设计功率(kW)
同步转速(r/min)
满载转速nm(r/min)
堵载转矩
额定转矩
最大转矩
Y132M-4
5.50
5.10
1500
1440
2.2
2.2
(三)总传动比的确定与分配
1)总传动比
i总=17.593
i带=2.000
i齿=4.000
i链=2.199
2)传动比的分配
查课设表2-1
取i链=2.199,得i齿=4.000,
则i带=i/(i齿×
i链)
=17.593/(2.199*4.000)=2.000
(四)确定各轴的功率、转矩和转速
1)各轴输入功率
Po=5.297Kw
PI=5.032Kw
PII=4.882Kw
No=1440
NI=720r/min
NII=180r/min
T0=35.129
N·
T1=66.744N·
T2=259.017
① 电动机轴
② 轴Ⅰ(减速器高速轴)
③ 轴Ⅱ(减速器低速轴)
2)各轴转速
① 电动机轴
② 轴Ⅰ
③ 轴Ⅱ
3)各轴转矩
① 电动机轴
把上述计算结果列于下表:
输入功率kw
转速n(r/min)
输入转矩TNm
电动机轴
5.297
1440
35.129
轴Ⅰ
5.032
720
66.744
轴Ⅱ
4.882
180
259.017
三、计算V带传动
(一)确定计算功率
根据V带工作条件,由表13-6选工作情况系数
所以
(二)选择带的型号
根据Pc与小带轮转速n,由图13-12Ⅰ,选用A型普通V带。
(三)确定带轮的基准直径d1和d2
1)选择小带轮基准直径d1
dd1=112mm
dd2=220mm
根据图13-12及表13-7,在A型V带的带轮基准直径范围112~140mm中选取小带轮基准直径
2)选择大带轮基准直径d2
查表13-7取标准值
(四)验证带速
带速在5~25m/s范围内,故带轮的基准直径选取合适。
(五)确定中心距和带长
1)初步确定中心距
故初定中心距
2)初定V带基准长度
根据初定的带长,查表13-2选取相近的基准长度:
Ld=1400mm
a=435.603mm
α=165.807º
.
近似计算实际所需中心距[2]
(六)验算小带轮包角
故主动轮上包角合适[2]。
(七)确定V带的根数
查表13-5得A型普通V带
查表13-8得A型普通V带
根据表13-9选取传动比系数
则功率增量为
查表13-10得
查表13-2得
因为
所以带的根数为Z=4
(八)计算张紧力Fo
由表13-1查得q=0.1kg/m
Fo=158.060N
(九)计算作用在轴上的压轴力
N
Z=4
B=65mm
(十)确定大带轮的结构
参数
结果
Pc
6.3564KW
112mm
220mm
8.445m/s
436mm
Z
4根
158.06N
1198.378N
四、齿轮的计算
(一)选择齿轮类型、材料和精度
结构:
选用闭式斜齿圆柱齿轮
材料:
小齿轮选用45钢,调质处理230HBS
大齿轮选用45钢,正火处理200HBS
Z1=26
Z2=104
精度:
7级精度
齿数:
小齿轮齿数Z1=26
大齿轮齿数Z2=µ
*Z1=104
螺旋角:
β=120(假定)
(二)按接触疲劳强度计算
1)小齿轮转矩
2)确定载荷系数
由于载荷平稳查表11-4取
齿轮7级精度,调质处理,查表11-5 取(初设v<
3m/s)
对称布置,轴刚性大,软齿面查表11-8 取
查表11-9 取
查图11-7 取
K=1.69
则该斜齿圆柱齿轮传动的载荷系数K为
3)确定弹性系数Ze、节点区域系数Zh、重合度系数Zε和螺旋角系数Zβ
钢对铸钢的弹性系数查表11-6的;
查图11-9得节点区域系数ZH=2.45;
重合度系数
其中,对斜齿轮可取X=0.9,
由此可得;
螺旋角系数
4)计算许用接触应力[σH]
因大齿轮接触疲劳强度较差,所以接触疲劳强度只要按大齿轮计算。
大齿轮45钢,由图11-10取σHlim2=530MPa
查表11-7,定失效概率为1%得SH=1。
所以大齿轮许用接触应力为[σH2]=530/1=530MPa
5)计算小齿轮分度圆直径
mn=2.0mm
6)验证速度
与初设v<
3m/s相符。
(三)确定传动尺寸
1)确定模数
按标准取
2)确定中心距
中心距应圆整成整数,取
3)确定螺旋角
d1=53.200mm
d2=212.800mm
b2=55mm
b1=60mm
4)确定分度圆直径d1、d2
5)确定齿宽b1、b2
取,
(四)弯曲疲劳强度计算
1)确定齿形系数YFa、应力修正系数Ysa、重合度系数Yε及螺旋角系数Yβ
齿轮当量齿数:
大齿轮当量齿数:
查图11-12、图11-13得
重合度为:
X=0.9
重合度系数为
螺旋角系数
2)确定许用弯曲应力[δF]
小齿轮为45钢调制230HBS,查图11-14得σFlim1=420MPa;
大齿轮为45钢正火200HBS,查图11-14得σFlim2=400Mpa
因查图11-15,可取尺寸系数YX=1.0;
设失效概率为1%,查表11-7得安全系数SF=1。
计算许用弯曲应力
[σF1]=σFlim1YX/SF=
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