带式运输机传动装置一级减速器设计Word格式.docx
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卷筒直径:
D=220mm
3电动机的选择及相关数据计算:
设计内容
计算及说明
结果
1.选择电动机:
(1).电动机类型的选择:
(2).电动机功率的选择
根据动力源和工作条件,选用Y系列三相鼠笼式异步电动机。
工作装置所需功率公式由式知:
式中:
,。
且考虑卷筒及其轴承的效率,取工作装置效率为:
数据代入上式得:
V带传动效率取,齿轮传动效率按8级精度取值,滚动轴承效率,弹性联轴器效率
总效率为
因载荷只有轻微振动,电动机额定功率只需大于电动机的输出功率即可:
查表得Y系列电动机技术数据,选电动机额定功率为
Y系列三相鼠笼式异步电动机
(3).电动机转速的选择:
2.传动比的分配
(1).传动装置的总传动比
(2).分配传动装置各级传动比
3.传动装置的运动和动力参数的计算
(1).各轴转速计算
卷筒轴作为工作轴,其转速为:
按表推荐的各传动机构传动比范围知,
普通圆柱齿轮传动比范围为
则总的传动比范围为:
所以电动机转速的可选范围为:
符合这一范围的同步转速有,和三种,为减少电动机的质量和价格,由表2-3选常用的同步转速为的Y系列电动机Y112M1-4,其满载转速为系统传动比为
分配粗寒冬装置各级传动比。
链条的传动范围为2-5,所以取链条的传动比为4则齿轮的传动比为
Ⅰ轴
Ⅱ轴
工作轴
r/min
选Y系列电动机Y112M1-4,其满载转速为
链条传动比4
(2).各轴输入功率计算
(3).各轴输入转矩计算
计算轴功率
Ⅰ轴:
(减速器效率)
Ⅱ轴:
工作轴:
计算轴转矩
电动机转轴:
4传动零件的设计计算:
高速级齿轮数据设计计算
1.选定齿轮的类型、精度、材料、齿数等
2.按齿面接触强度设计
(1)确定公式内各计算值
选用直齿圆柱齿轮传动
运输机为一般工作机器,速度不高,选用7级精度
由课本中表11-1选:
小齿轮的材料为40Cr,调质后表面淬火,硬度为48-55HRC280HBS
大齿轮的材料为45钢,调质后表面淬火,硬度为40-50HRC240HBS
选取小齿轮的齿数=20,则
大齿轮的齿数为
按式计算
试选载荷系数:
由课本得知,选取区域系数为
由表11-4查得材料的弹性影响系数
由图11-1按齿面硬度查得大、小齿轮的接触疲劳强度极限均为
选用7级精度
小齿轮:
材料:
40Cr
硬度:
280HBS
大齿轮:
45钢
240HBS
=20
(2)计算接触疲劳许用应力
(3)几何尺寸计算
计算中心距
3.按齿根弯曲强度设计
由公式计算应力循环次数
(任务中已给使用期限10年,且为单位制工作设每年用300天算):
计算接触疲劳许用应力:
取安全系数,由公式得接触疲劳许用应力为:
又由于:
m=3
中心距
得小齿轮齿面最大接触应力:
大齿轮齿面最大接触应力:
由式11-6,知
确定公示内各计算数值
由表11-1查大、小齿轮的许用弯曲疲劳强度极限
取弯曲疲劳安全系数
4)齿形系数
查图11-8和图11-9得
由公式:
小齿轮的弯曲疲劳强度:
大齿轮的弯曲疲劳强度:
安全
5轴的设计计算:
各轴计算
1.高速轴
选材
计算轴直径
联轴器和轴承的选择
各段轴长度计算
2.低速轴
(1)取轴的材料为40Cr,调质处理
按公式计算,根据表取,则又因为高速轴Ⅰ有两个键槽,应增大轴径以考虑键槽对轴的强度的削弱。
故轴应相应地增大10%-15%。
现将轴增大10%。
则增大后的最小轴径,圆整为
(2)、轴上各段直径的初步确定。
A段:
d1=24由最小直径算出。
B段:
d2=28,根据毡圈油封标准,选择轴径长度28mm。
C段:
d3=35,与轴承配合,取轴承内径35mm。
D段:
d4=44,设计非定位轴肩高度h=2mm,高速轴内径44.
E段:
d5=56,设计定位轴肩高度h=6mm。
F段:
d6=35,与轴承配合。
(3)、轴上各段所对应的长度。
AB段长度为;
BC段长度为;
CD段长度为;
DE段长度为;
EF段长度为;
FG段长度为。
(4)、各轴段的倒角设计按课本(零件倒角C与圆角半径R的推荐值)进行设计。
2、低速轴的设计
(1)、初步确定轴的最小直径。
取
所以
A段:
d1=39.1mm,与弹性柱销联轴器配合
B段:
d2=45mm,设定轴肩高h=3.5mm,根据油封标准选择轴径为45mm。
d3=50mm,与轴承配合。
d4=50mm,设定非轴肩高度为3mm。
d5=68mm,设定轴肩高为6mm。
d6=50mm,与轴承配合。
CD段;
EF段长度为长度为;
FG段长度为;
联轴器的计算转矩,查表,取,则
45钢,调质处理
轴的强度校核
1.受力分析
低速轴为直齿圆柱齿轮传动,受弯矩,应用弯扭合成强度条件进行校核计算:
由装配图尺寸可知,其受力图如下:
齿轮作用在轴上的力(切向力,径向力和轴向力)大小为:
分解为水平和竖直方向,其受力图如下:
2.确定坐标及危险截面
3.画出弯矩图
4.计算结果并校核
危险截面为两支点处
按照第三强度理论计算应力并进行校核,可的弯矩图为如下:
由图和计算可得:
L=6
弯矩
抗弯截面系数为
参照课本轴的计算方法可以算得:
查表15-1②查得,所以安全
6轴承的选择和计算:
1.高速轴
由上面计算可知:
轴承安装处轴的直径为35mm,选取圆锥滚子轴承型号为30207,其基本尺寸为:
d×
D×
B=35×
72×
17
轴承安装处轴的直径为50mm,选取圆锥滚子轴承型号为30210,其基本尺寸为:
B=50×
90×
20
7键连接的选择计算:
1.选择键连接的类型和尺寸
(1).高速轴
(2).低速轴
2.校核低速轴中的键连接的强度
根据要求选择圆头普通平键(A型)。
由轴的直径d=23mm,查课本得键1的截面尺寸为b×
L=8×
40,高度h=7mm。
低速轴大齿轮处轴的直径为d=39.1mm,查查课本得键的截面尺寸为b×
L=10×
60,高度h=8mm.
键、轴和轮毂的材料都是钢,由课本查得许用挤压应力=100~120MPa,取=110Mpa。
键1(低速轴大齿轮处的键)的工作长度l=L-b=40-8=32mm,
键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=3.5mm。
由公式得:
警告计算满足强度要求,是安全的
则键的标记为:
键7×
40GB/T1096-2003.
键Ⅱ的工作长度l=L-b=60-10=50mm,
键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=4mm。
满足强度要求,是安全的
键8×
60GB/T1096-2003.
b×
40
h=7mm
60
h=8mm
l=32mm
k=3.5mm
l=50mm
k=4mm
8联轴器的选择计算:
类型的选择
由上面计算可知
与电动机相连的联轴器选用HL12型弹性柱销联轴器,其许用转矩315N.m
与传送带相连的联轴器选用滑块联轴器,其计用转短为500
HL12型弹性柱销联轴器
滑块联轴器
9箱体的设计计算:
减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算
减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算及装配图
1润滑的选择确定
润滑方式
(1)齿轮V=1.2<<12m/s应用喷油润滑,但考虑成本
及需要,选用浸油润滑
(2)轴承采用润滑脂润滑
齿轮润滑选用150号机械油,最低~最高油面距10~20mm,需油量为1.5L左右
2轴承润滑选用2L—3型润滑脂,用油量为轴承间
隙的1/3~1/2为宜
3密封形式
(1)箱座与箱盖凸缘接合面的密封
选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法
(2)观察孔和油孔等处接合面
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- 运输机 传动 装置 一级 减速器 设计