带式输送机传动系统设计汇总Word格式.doc
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5.1确定计算功率
5.2选择V带型号
5.3确定带轮基准直径,并验算带速v
5.4确定带长V和中心距
5.5验算小带轮上的包角
5.6确定V带根数Z
5.7计算单根V带的初拉力F0
5.8计算V带对轴的压力Q
6.标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
6.1第一对齿轮传动的强度计算
6.2第二对齿轮传动的强度计算
7.轴的计算
7.1高速轴的设计与计算
7.2中间轴的设计与计算
7.3低速轴的设计与计算
8.减速器润滑及密封设计
8.1齿轮的润滑
8.2滚动轴承的润滑
8.3减速器的密封
9.箱体及其附件结构设计
9.1箱体的结构设计
9.2附件的结构设计
10.设计总结
1.设计任务
设计任务如图1.1所示,为用于带式运输机上的两级圆柱斜齿轮减速器。
工作条件:
带式输送机在常温下连续工作、单向运转;
空载启动,工作载荷有轻微冲击;
输送带工作速度v的允许误差为;
二班制(每班工作8h),要求减速器设计寿命为8年,大修期为2~3年,中批量生产;
三相交流电源的电压为380/220V。
已知数据:
带的圆周力F(N):
4500(N)
带速v(m/s):
0.48(m/s)
滚筒直径D(mm):
350(mm)
1电动机 2.V带传动 3齿轮传动 4联轴器 5.滚筒6.传送带
图1.1带式输送机传动系统示意图
2.传动方案分析
合理的传动方案,首先应满足工作机的性能要求,其次应满足工作可靠,转动效率高,结构简单,结构紧凑,成本低廉,工艺性好,使用和维护方便等要求。
任何一个方案,要满足上述所有要求是十分困难的,要多方面来拟定和评比各种传动方案,统筹兼顾,满足最主要和最基本的要求,然后加以确认。
本传动装置传动比不大,采用v带传动和圆柱斜齿轮二级减速器传动,带传动平稳、吸振且能起过载保护作用,故在高速级布置一级带传动。
在带传动与带式运输机之间布置一台二级斜齿圆柱齿轮减速器,轴端连接选择弹性柱销联轴器。
3原动件的选择与传动比的分配
(1)电动机类型的选择
按工作要求和工作条件,选用一般用途的Y系列三相交流异步电动机,它为卧式封闭结构,电源电压为380V。
(2)电动机容量的选择
根据已知条件,工作机所需要的有效功率为:
P=
设:
η1-----V型带传动效率取0.95
η2-----圆柱齿轮传动效率取0.99
η3-----滚动轴承的效率取0.97
η4-----联轴器的效率取0.99
η5-----运输机滚筒传动效率取0.96
估算传动比总效率为:
η=0.95*0.99*0.97*0.99*0.97*0.99*0.99*0.99*0.96=0.8160
电动机所需功率为Pd=Pw/h=2.16/0.8160=2.65kw
依据表12-1[2]选取电动机额定功率应取Pe=3kw
(3)电动机转速的选择
根据已知条件,可得输送机滚筒的工作转速nw==60000*0.48/3.14*350=26.21KW
初选同步转速为1500(r/min)和1000(r/min)的电动机,由表12-1可知,对应于额定功率为Pe=3的电动机的型号分别为Y100L2-4和Y132S-6。
现将Y100L2-4和Y132S-6型电动机的有关技术数据及相应算得的总传动比列于表1。
方案号
电动机型号
额定功率/kw
同步转速/(r/min)
满载转速/(r/min)
总转动比i
外伸轴径D/mm
轴外伸长度E/mm
一
Y100L2-4
3.0
1500
1420
54.18
28
60
二
Y132S-6
1000
960
36.63
38
80
通过对上述两种方案进行比较可以看出:
方案一选用的电动机转速高、质量轻、价格低,总传动比为54.18,这对三级减速传动而言不算大,故选用方案一较为合理。
初步确定原动机的型号为Y132S-4,额定功率为Pe=3.0kw,满载转速为n0=1440转每分钟,由表1可知电动机中心高H=112mm,轴伸出部分用于装联轴器轴段的直径和长度分别为D=28mm和E=60mm。
由原始数据以及初步确定的原动机的转速可确定总传动比:
i=nm/nw=1420/26.21=54.18
带传动的传动比:
i1=3
齿轮传动的总传动比:
i==18.06
为了便于两级圆柱斜齿轮减速器采用浸油润滑,当两级齿轮的配对材料相同、齿面硬度HBS≦350、齿宽系数相等时,考虑齿面接触强度接近相等的条件,取高速级传动比为
i12==4.845
低速级传动比
i34=i\i12=3.731
4.各轴动力与运动参数的计算
将各轴从高速级到低速级依次编号为Ⅰ轴、Ⅱ轴、Ⅲ轴。
nⅠ=no/I1=1440/3=473.33r/min
nⅡ=nⅠ/I2=480/4.994=97.69r/min
nⅢ=n2/i3=20.163r/min
=2.16kw
=P0*η1=(5.5×
0.95)kw=2.5175kw
=pⅠ*(η2*η3)=(5.225×
0.97×
0.99)kw=2.492kw
=pⅡ*0.99*0.97=2.393kw
=9.55×
*p/n=9.55×
×
2.5175÷
473.33=N·
mm
2.492÷
97.69=N·
*p/n=9.55*106*2.393/20.163=N·
5.V带的设计
设计带式输送机传动系统中第一级用的普通V带传动。
电动机的功率P=2.2KW,普通异步电动机驱动,主动带轮转速n1=1430r/min,传动传动比i=3,每天工作8h,两班制。
(1)确定计算功率
查表得=1.2
==1.2x3=3.6KW
(2)选择V带型号
=3.6KW=1420/min查表知选A型V带
(3)确定小带轮直径,并验算带速V
1.初选小带轮直径
查表知,小带轮直径基准直径的推荐值为80~100mm
查表取=90mm
2.验算带速V
查表知,带速:
=6.6882m/s
V值在5~25m/s内,带速合适
3.计算大带轮直径
=270mm
(4)确定带长和中心距a
1.查表可知:
0.7()≦a0≦2()
252≦≦720mm
初取中心距a0=500mm
2.查表计算带所需要的基准长度
=1581.4mm
查表取=1600mm
3.由公式计算实际中心距a
≈509.1mm
(5).验算小带轮上的包角
≈159.75°
≥120°
(6).确定V带根数Z
1.计算单根V带的许用功率[]
经查表,由插值法可得:
=0.93+(1.15-1.07)÷
(1660-1450)×
(1420-1200)=1.0532
=0.15+(0.17-0.15)÷
(1450-1200)×
(1420-1200)=0.1676
=0.93+(0.95-0.93)÷
(160°
-155°
)×
(159.75°
)=0.987
查表知,=0.99
[]=(+)=1.192880304
2.计算V带的根数
V带的根数:
Z==3.3/1.192880304=2.766
取整,Z=3
(7)计算单根V带的初拉力F0
查表得Z型带的单位长度质量q=0.1(kg/m),得单根V带的初拉力为:
=500*3.3/(3*6.6882)*(2.5/0.987-1)+0.1*0.6882²
≈131N
(8)计算V带对轴的压力Q
=2*3*131*sin159.75/2=N
6.标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
6.1第一对齿轮的设计
带式输送机在常温下连续工作,单向运转,空载启动,工作时载荷有轻微冲击;
输送带工作速度v的允许误差为±
5%;
二班制(每班工作8小时),要求减速器设计寿命为8年,大修期为2~3年,中批量生产;
三相交流电源的电压为380/220V,电动机的额定功率为2.5175KW,高速齿轮,传动比为4.845,转速为473.33r/min
1.选择齿轮材料、热处理方法,精度,等级及齿数
(1)选择齿轮材料与热处理。
根据工作条件,一般用途的减速器可采用闭式软齿面传动。
查表7-1取小齿轮材料为40Cr钢,调至处理,硬度HBS1=260;
大齿轮材料为45钢,调至处理,硬度HBS2=230;
两齿轮齿面硬度差为30HBS,符合软齿轮传动的设计要求。
(2)选择齿轮的精度。
此减速器为一般工作机,速度不高,参阅表7-7,初定为8级精度。
(3)初选齿数。
取齿数=24,=u*24=24*4.845=117
2.确定材料的许用应力
(1)确定接触疲劳极限,由图7-18(a)差MQ线得
=720Mpa=580Mpa
(2)确定寿命系数ZN
小齿轮循环次数=60*473.33*1*(2*8*300*8)≈
大齿轮循环次数=/4.845=225008198
由图7-19查得==1
(3)确定尺寸系数,由图7-20取==1
(4)确定安全系数,由表7-8取=1.05。
(5)计算许
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