皮带运输机传动装置机械设计论文课程设计论文Word格式.docx
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一传动方案分析
该方案的优缺点:
1-电动机2-联轴器3-圆柱齿轮减速器4-运输带5-滚筒
该工作机运动较平稳,并且该工作机功率不是很大、载荷变化不大,采用二级圆柱齿轮减速器这种简单传动结构,能使传动效率高,结构紧凑。
采用闭式齿轮传动能有效防尘,保证润齿轮润滑的良好。
二级圆柱齿轮减速,是减速器中应用最广泛的一种。
齿轮相对于轴承不对称,要求轴具有较大的刚度。
高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边,以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。
总体来讲,该传动方案满足工作机的性能要求,适应工作条件、工作可靠,此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
二.原动机选择与计算(Y系列三相交流异步电动机)
已知传送带工作拉力F=3800N,输送带毂轮转速V=1.8m/s,鼓轮直径
D=320mm=0.32m。
2.1类型:
Y系列三相异步电动机;
2.2功率选择:
工作带所需转速:
工作机所需输入功率:
;
电机所需功率:
其中,
为滚筒工作效率,0.96
联轴器效率,0.99
为圆柱齿轮效率,0.97
为轴承效率,0.995
所以
=7.84KW
2.3电机转速选择
输送机工作转速
电机同步转速选:
1000
;
2.4电机型号确定
所以查表选电机型号为:
Y160L-6
电机参数:
额定功率:
11Kw
满载转速:
=970
三.传动装置的运动和动力参数的选择和计算
3.1总传动比和各级传动比分配:
其中:
为高速级传动比,
为低速级传动比,且
,
取:
3.2各轴传动装置的运动和动力参数
1)高速轴:
;
2)中间轴:
3)低速轴:
四高速级齿轮传动设计(斜齿传动)
4.1选精度等级、材料及齿数
1为提高传动平稳性及强度,选用斜齿圆柱齿轮
小齿轮材料:
45钢调质HBS1=280
接触疲劳强度极限
MPa(由[1]P207图10-21d)
弯曲疲劳强度极限
Mpa(由[1]P204图10-20c)
大齿轮材料:
45号钢正火HBS2=240
MPa(由[1]P206图10-21c)
Mpa(由[1]P204图10-20b)
3精度等级选用7级精度
4初选小齿轮齿数24
大齿轮齿数Z2=Z1
=24×
3.6=86取86
5初选螺旋角
4.2按齿面接触强度设计
计算公式:
mm(由[1]P216式10-21)
1.确定公式内的各计算参数数值
初选载荷系数
小齿轮传递的转矩
N·
mm
齿宽系数
(由[1]P201表10-7)
材料的弹性影响系数
Mpa1/2(由[1]P198表10-6)
区域系数
(由[1]P215图10-30)
(由[1]P214图10-26)
应力循环次数
接触疲劳寿命系数
(由[1]P203图10-19)
接触疲劳许用应力
取安全系数
.0
∴取
2.计算
(1)试算小齿轮分度圆直径
=58.9mm
(2)计算圆周速度
m/s
(3)计算齿宽b及模数mnt
b/h=10.99
﹙4﹚计算纵向重合度
=2.0933
(5)计算载荷系数
使用系数
<
由[1]P190表10-2>
根据电动机驱动得
动载系数
由[1]P192表10-8>
根据v=1.43m/s、7级精度
=1.1
按齿面接触强度计算时的齿向载荷分布系数
由[1]P194表10-4>
根据小齿轮相对支承为非对称布置、7级精度、
=1.0、
mm,得
=1.42
按齿根弯曲强度计算时的齿向载荷分布系数
由[1]P195图10-13>
根据b/h=10.99、
齿向载荷分配系数
、
由[1]P193表10-3>
假设
,根据7级精度,软齿面传动,得
∴
=2.73
(6)按实际的载荷系数修正所算得的分度圆直径
由[1]P200式(10-10a)>
(7)计算模数
4.3按齿根弯曲强度设计<
由[1]P198式(10-5)>
1确定计算参数
(1)计算载荷系数K
(2)螺旋角影响系数
由[1]P215图10-28>
根据纵向重合系数
,得
0.92
(3)弯曲疲劳系数KFN
由[1]P202图10-18>
得
(4)计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数S=1.2<
由[1]P202式(10-12)>
得
(5)计算当量齿数ZV
取27
取94
(6)查取齿型系数YFα应力校正系数YSα
由[1]P197表10-5>
得
(7)计算大小齿轮的
并加以比较
比较
所以大齿轮的数值大,故取0.014269。
2计算
=1.96mm
取2
4.4分析对比计算结果
对比计算结果,取
=2.0已可满足齿根弯曲强度。
但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度算得的d1=70.43mm来计算应有的
取
35
126
需满足
互质
4.5几何尺寸计算
1计算中心距阿a
将a圆整为165mm
2按圆整后的中心距修正螺旋角β
3计算大小齿轮的分度圆直径d1、d2
71.74mm
258.26mm
4计算齿宽度
B=
取B1=75mm,B2=70mm
五低速级齿轮传动设计(斜齿传动)
5.1选精度等级、材料及齿数
4初选小齿轮齿数23
=23×
2.51=57.66取58
5.2按齿面接触强度设计
3.确定公式内的各计算参数数值
4.计算
=91.63mm
b/h=10.54
=2.093
根据v=1.29m/s、7级精度
=1.429
根据b/h=10.54、
=2.75
5.3按齿根弯曲强度设计<
取26
取63
所以大齿轮的数值大,故取0.013823。
=2.99mm
取3
5.4分析对比计算结果
=3.0已可满足齿根弯曲强度。
但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度算得的d1=91.63mm来计算应有的
36
91
5.5几何尺寸计算
将a圆整为195mm
110.55mm
279.45mm
取B1=110mm,B2=105mm
六、轴的设计
6.1高速轴的设计
1).已知输入轴上的功率P、转速n和转矩T
高速轴:
材料:
选用45号钢调质处理。
查课本第230页表14-2取
C=108。
2)确定轴的最小直径
,因此根据联轴器选择(后面将有计算),取
选用HL2型弹性套柱联轴器。
半联径d1=30mm,故取d1-2=30mm,半联轴器长度L=55mm,半联轴器与轴配合的毂孔长度L=53mm
轴配合的毂孔长度L=53mm
3)结构设计
拟定轴上零件的装配方案
采用图示的装配方案
4)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
(1)为使联轴器轴向定位,在外伸端设置轴肩,则第二段轴径
。
查手册85页表7-2,此尺寸符合轴承盖和密封圈标准值,因此取
(2)设计轴段
,为使轴承装拆方便,查手册62页,表6-1,取
,采用轴肩膀给轴承定位。
选轴承7208,
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