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設計帶式輸送機傳動裝置減速器

發布時間:2023-04-02 21:09:05

機械設計課程設計---設計帶式輸送機傳動裝置其中減速器是一級圓柱齒輪減速器!

發了。你看看吧

⑵ 機械設計課程設計 設計帶式輸送機傳動裝置中的一級圓柱直齒輪和一級圓柱斜齒輪減速器

以下的東西我也是 借用來的
你修改修改
也可以套用

目 錄
設計計劃任務書 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1
傳動方案說明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2
電動機的選擇﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3
傳動裝置的運動和動力參數﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5
傳動件的設計計算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6
軸的設計計算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8
聯軸器的選擇﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10
滾動軸承的選擇及計算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13
鍵聯接的選擇及校核計算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14
減速器附件的選擇﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15
潤滑與密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16
設計小結﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16
參考資料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17

1.擬定傳動方案
為了估計傳動裝置的總傳動比范圍,以便選擇合適的傳動機構和傳動方案,可先由已知條件計算其驅動捲筒的轉速nw,即
v=1.1m/s;D=350mm;
nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350)
一般常選用同步轉速為1000r/min或1500r/min的電動機作為原動機,因此傳動裝置總傳動比約為17或25。
2.選擇電動機
1)電動機類型和結構形式
按工作要求和工作條件,選用一般用途的Y(IP44)系列三相非同步電動機。它為卧式封閉結構。
2)電動機容量
(1)捲筒軸的輸出功率Pw
F=2800r/min;
Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000
(2)電動機輸出功率Pd
Pd=Pw/t
傳動裝置的總效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5
式中,t1,t2,…為從電動機到捲筒之間的各傳動機構和軸承的效率。由表2-4查得:
彈性聯軸器 1個
t4=0.99;
滾動軸承 2對
t2=0.99;
圓柱齒輪閉式 1對
t3=0.97;
V帶開式傳動 1幅
t1=0.95;
捲筒軸滑動軸承潤滑良好 1對
t5=0.98;

t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98=0.8762

Pd=Pw/t=3.08/0.8762
(3)電動機額定功率Ped
由第二十章表20-1選取電動機額定功率ped=4KW。
3)電動機的轉速
為了便於選擇電動事,先推算電動機轉速的可選范圍。由表2-1查得V帶傳動常用傳動比范圍2~4,單級圓柱齒輪傳動比范圍3~6,
可選電動機的最小轉速
Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min
可選電動機的最大轉速
Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min
同步轉速為960r/min
選定電動機型號為Y132M1-6。
4)電動機的技術數據和外形、安裝尺寸
由表20-1、表20-2查出Y132M1-6型電動機的方根技術數據和
外形、安裝尺寸,並列表刻錄備用。

電機型號 額定功率 同步轉速 滿載轉速 電機質量 軸徑mm
Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28

大齒輪數比小齒輪數=101/19=5.3158
3.計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比
1)傳動裝置總傳動比
nm=960r/min;
i=nm/nw=960/60.0241=15.9936
2)分配各級傳動比
取V帶傳動比為
i1=3;
則單級圓柱齒輪減速器比為
i2=i/i1=15.9936/3=5.3312
所得i2值符合一般圓柱齒輪和單級圓柱齒輪減速器傳動比的常用范圍。
4.計算傳動裝置的運動和動力參數
1)各軸轉速
電動機軸為0軸,減速器高速軸為Ⅰ軸,低速軸為Ⅱ軸,各軸轉速為
n0=nm;
n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min
n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min

2)各軸輸入功率
按機器的輸出功率Pd計算各軸輸入功率,即
P0=Ped=4kw
軸I 的功率
P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw
軸II功率
P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw
3)各軸轉矩
T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm
T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm
T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm
二、設計帶輪
1、計算功率
P=Ped=4Kw
一班制,工作8小時,載荷平穩,原動機為籠型交流電動機
查課本表8-10,得KA=1.1;
計算功率
Pc=KA*P=1.1*4=4.4kw
2選擇普通V帶型號
n0 =960r/min
根據Pc=4.4Kw,n0=960r/min,由圖13-15(205頁)查得坐標點位於A型
d1=80~100
3、確定帶輪基準直徑
表8-11及推薦標准值
小輪直徑
d1=100mm;
大輪直徑
d2=d1*3.5=100*3.5=350mm
取標准件
d2=355mm;
4、驗算帶速
驗算帶速
v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s
在5~25m/s范圍內
從動輪轉速
n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s
n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s
從動輪轉速誤差=(n22-n21)/n21=270.4225-274.2857/274.2857
=-0.0141
5、V帶基準長度和中心距
初定中心距
中心距的范圍
amin=0.75*(d1+d2)=0.75*(100+355)=341.2500mm
amax=0.8*(d1+d2)=0.8*(100+355)=364mm
a0=350mm;
初算帶長
Lc=2*a0+pi*(d1+d2)/2+(d2-d1)^2/4/a0
Lc = 1461.2mm
選定基準長度
表8-7,表8-8查得
Ld=1600mm;
定中心距
a0+(Ld-Lc)/2=(1600-1461.3)/2=419.4206mm
a=420mm;
amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm
amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm
6、驗算小帶輪包角
驗算包角
=180-(d2-d1)*57.3/a=180-(355-100)*57.3/a
145.2107 >120度 故合格
7、求V帶根數Z
由式(13-15)得
查得 n1=960r/min , d1=120mm
查表13-3 P0=0.95
由式13-9得傳動比
i=d2/(d1(1+0.0141)=350/(100*(1+0.0141)=3.5
查表(13-4)得

由包角145.21度
查表13-5得Ka=0.92
KL=0.99
z=4.4/((0.95+0.05)*0.92*0.99)=3
8、作用在帶上的壓力F
查表13-1得q=0.10
故由13-17得單根V帶初拉力

三、軸
初做軸直徑:
軸I和軸II選用45#鋼 c=110
d1=110*(3.8/320)^(1/3)=25.096mm
取d1=28mm
d2=110*(3.65/60)^(1/3)=43.262mm
由於d2與聯軸器聯接,且聯軸器為標准件,由軸II扭矩,查162頁表
取YL10YLd10聯軸器
Tn=630>580.5878Nm 軸II直徑與聯軸器內孔一致
取d2=45mm
四、齒輪
1、齒輪強度
由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3
採用軟齒面,小齒輪40MnB調質,齒面硬度為260HBS,大齒輪用ZG35SiMn調質齒面硬度為225HBS。
因 ,
SH1=1.1, SH2=1.1


因: , ,SF=1.3
所以

2、按齒面接觸強度設計
設齒輪按9級精度製造。取載荷系數K=1.5,齒寬系數
小齒輪上的轉矩
按 計算中心距
u=i=5.333
mm
齒數z1=19,則z2=z1*5.333=101
模數m=2a/(z1+z2)=2.0667 取模數m=2.5
確定中心矩a=m(z1+z1)/2=150mm
齒寬b=
b1=70mm,b2=60mm
3、驗算彎曲強度
齒形系數YF1=2.57,YF2=2.18
按式(11-8)輪齒彎曲強度

4、齒輪圓周速度

按162頁表11-2應選9做精度。與初選一致。

五、軸校核:

圓周力Ft=2T/d1
徑向力Fr=Ft*tan =20度 標准壓力角
d=mz=2.5*101=252.5mm
Ft=2T/d1=2*104.79/252.5=5852.5N
Fr=5852.5*tan20=2031.9N
1、求垂直面的支承壓力Fr1,Fr2
由Fr2*L-Fr*L/2=0
得Fr2=Fr/2=1015.9N

2、求水平平面的支承力
FH1=FH2=Ft/2=2791.2N

3、畫垂直面彎矩圖
L=40/2+40/2+90+10=140mm
Mav=Fr2*L/2=1015.9*140/2=71.113Nm

4、畫水平面彎矩圖
MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm

5、求合成彎矩圖

6、求軸傳遞轉矩
T=Ft*d2/2=2791.2*2.5*101/2=352.389Nm

7、求危險截面的當量彎矩
從圖可見a-a截面是最危險截面,其當量彎矩為
軸的扭切應力是脈動循環應力
取摺合系數a=0.6代入上式可得

8、計算危險截面處軸的直徑
軸的材料,用45#鋼,調質處理,由表14-1查得
由表13-3查得許用彎曲應力 ,
所以
考慮到鍵槽對軸的削弱,將軸的最小危險直徑d加4%。
故d=1.04*25.4=26.42mm
由實際最小直徑d=40mm,大於危險直徑
所以此軸選d=40mm,安全
六、軸承的選擇
由於無軸向載荷,所以應選深溝球軸承6000系列
徑向載荷Fr=2031.9N,兩個軸承支撐,Fr1=2031.9/2=1015.9N
工作時間Lh=3*365*8=8760(小時)
因為大修期三年,可更換一次軸承
所以取三年
由公式
式中 fp=1.1,P=Fr1=1015.9N,ft=1 (工作環境溫度不高)
(深溝球軸承系列)

由附表選6207型軸承
七、鍵的選擇
選普通平鍵A型
由表10-9按最小直徑計算,最薄的齒輪計算
b=14mm,h=9mm,L=80mm,d=40mm
由公式
所以
選變通平鍵,鑄鐵鍵

所以齒輪與軸的聯接中可採用此平鍵。
八、減速器附件的選擇
1、通氣器:
由於在外界使用,有粉塵,選用通氣室採用M18 1.5
2、油麵指示器:
選用油標尺,規格M16
3、起吊裝置:採用箱蓋吊耳,箱座吊耳
4、放油螺塞:選用外六角細牙螺塞及墊片M16 1.5
5、窺視孔及視孔蓋
選用板結構的視孔蓋
九、潤滑與密封:
1、齒輪的潤滑:採用浸油潤滑,由於低速級大齒輪的速度為:

查《課程設計》P19表3-3大齒輪浸油深度為六分之一大齒輪半徑,所以取浸油深度為30mm。
2、滾動軸承的潤滑
採用飛濺潤滑在箱座凸緣面上開設導油溝,並設擋油盤,以防止軸承旁齒輪嚙合時,所擠出的熱油濺入軸承內部,增加軸承的阻力。
3、潤滑油的選擇
齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利,考慮到該裝置用於小型設備選用
L-AN15潤滑油
4、密封方式選取:
選用凸緣式端蓋,易於調整軸承間隙,採用端蓋安裝氈圈油封實現密封。
軸承蓋結構尺寸按用其定位的軸承外徑決定。
設計小結:
二、課程設計總結
設計中運用了Matlab科學工程計算軟體,用notebook命令調用MS—Word來完成設計說明書及設計總結,在設計過程中用了機械設計手冊2.0 軟體版輔助進行設計,翻閱了學過的各種關於力學,制圖,公差方面的書籍,綜合運用了這些知識,感覺提高許多,當然尤其是在計算機軟體CAD 方面的運用,深切感到計算機輔助設計給設計人員帶來的方便,各種設計,計算,制圖全套完成。
由於沒有經驗,第一次做整個設計工作,在設計過程中出現了一些錯誤比如線形,制圖規格,零件設計中的微小計算錯誤等都沒有更正,設計說明書的排版也比較混亂等等。對圖層,線形不熟悉甚至就不確定自己畫出的線,在出圖到圖紙上時實際上是什麼樣子都不知道 ,對於各種線寬度,沒有實際的概念。再比如標注較混亂,還是因為第一次做整個設計工作,沒有經驗,不熟悉。

這次設計的目的是掌握機械設計規律,綜合運用學過的知識,通過設計計算,繪圖以及運用技術標准,規范設計手冊等有關設計資料進行全面的機械設計技能訓練。目的已經達到,有許多要求、標准心中雖然明確理解掌握但是要全力,全面的應用在實際中,還有待於提高水平。

特別感謝—程莉老師。

參考資料目錄
[1]《機械設計基礎》,機械工業出版社,任成高主編,2006年2月第一版;
[2]《簡明機械零件設計實用手冊》,機械工業出版社,胡家秀主編,2006年1月第一版;
[3]《機械設計-課程設計圖冊》,高等教育出版社,龔桂義主編,1989年5月第三版;
[3]《設計手冊軟體》,網路上下載;
[4] 湖南工院學生論壇----機械制圖專欄---bbs.yeux.cn

Nw=60.0241r/min

Pw=3.08Kw

效率t=0.8762

Pd = 3.5150

Ped=4Kw

i=15.9936

i1=3

i2=5.3312

n0=960r/min
n1=320r/min
n2=60.0241r/min

P0=4Kw

P1=3.8Kw

P2=3.6491Kw

T0=39.7917Nm
T1=113.4063Nm
T2=589.5878Nm

KA=1.1

Pc=4.4Kw

d1=100mm

d2=355mm

初定中心距
a0=350mm

Lc=1461.3mm

Ld=1600mm

中心距
a=420mm

z=3根

預緊力
FQ=274.3N

d1=28mm

d2=45mm

YL10YLd10

T1=113.4063Nm

m=2.5
a=150mm

=20度

Ft=5582.5N
Fr=2031.9N

FH1=FH2=2791.2N

Mav=71.113Nm

MaH=195.38Nm

Ma=216.16Nm

Me=457.15Nm

Fr1=1015.9N

Lh=8760小時

6207型

b h L=14 9 80

輸送帶拉力 F=2800 N
輸送帶速度 V=1.1 m/s
滾筒直徑 D=350 mm

⑶ 帶式輸送機傳動裝置設計

一、帶式輸送機傳動裝置,可伸縮膠帶輸送機與普通膠帶輸送機的工作原理一樣,是以膠帶作為牽引承載機的連續運輸設備,不過增加了儲帶裝置和收放膠帶裝置等,當游動小車向機尾一端移動時,膠帶進入儲帶裝置內,機尾回縮;反之則機尾延伸,因而使輸送機具有可伸縮的性能。
二、設計安裝調試:

1.輸送機的各支腿、立柱或平台用化學錨栓牢固地固定於地面上。
2.機架上各個部件的安裝螺栓應全部緊固。各托輥應轉動靈活。托輥軸心線、傳動滾筒、改向滾筒的軸心線與機架縱向的中心線應垂直。
3.螺旋張緊行程為機長的1%~1.5%。
4.拉繩開關安裝於輸送機一側,兩開關間用覆塑鋼絲繩連接,松緊適度。
5.跑偏開關安裝於輸送機頭尾部兩側,成對安裝。開關的立輥與輸送帶帶邊垂直,且保證帶邊位於立輥高度的1/3處。立輥與輸送帶邊緣距離為50~70mm。
6.各清掃器、導料槽的橡膠刮板應與輸送帶完全接觸,否則,調節清掃器和導料槽的安裝螺栓使刮板與輸送帶接觸。
7.安裝無誤後空載試運行。試運行的時間不少於2小時。並進行如下檢查:
(1)各托輥應與輸送帶接觸,轉動靈活。
(2)各潤滑處無漏油現象。
(3)各緊固件無松動。
(4)軸承溫升不大於40°C,且最高溫度不超過80°C。
(5)正常運行時,輸送機應運行平穩,無跑偏,無異常噪音。

⑷ 設計帶式輸送機傳動裝置

下面是解題步驟,將其中的力,速度,直徑數值給換一下就行了,其他數據不用變
(1)工作軸需要功率
Pe =F*V=8×1.4=11.2KW
(2)電機所需的工作功率:
P工作=Pe/η0
=11.2/×0.8692
=12.8854KW
選擇電動機額定功率 13KW
其中η0=η帶×η2軸承×η齒輪×η聯軸器×ηw
=0.96×0.992×0.97×0.992×0.96
=0.8962
3、確定電動機轉速:
滾筒工作轉速:
n筒=60×1000V/πD
=60×1000×1.4/π×400
=66.8451r/min
計算各軸的功率(KW)
P0=P工作=12.8854KW
PI=P0×η1=12.8854×0.96=12.3700KW
PII=PI×η軸承×η齒輪=12.3700×0.99×0.97
=11.8789KW
帶式運輸機P= PII×η聯軸器=11.8789×0.992=11.7839kw
計算各軸轉速(r/min)
N0= =970r/min
nI=n0/i帶=970/4.8371=200.5334(r/min)
nII=nI/i齒輪=200.5334/3=66.8445(r/min)
運輸機軸n= nII=66.8445(r/min)
計算各軸扭矩(N

⑸ 帶式輸送機傳動裝置的設計

一)選擇電動機1。選擇電動機容量 P=FV/η P=4000*2/η η是帶式輸送機的效率,你沒寫出來。回2。選答取電動機額定功率 查表3。確定電動機轉速 n=60V/πD n=60*2*1000/π*450 毫米轉化米/1000 然後查表。二)計算傳動裝置的總傳動比並分配各級傳動比。總傳動比等於電動機轉速除以n。 分配有:動機道減速箱,動力軸道中間軸,間軸道輸出軸 。 開始的就這么多了。我打字好慢的,累的不行了 呵呵

⑹ 設計帶式輸送機傳動裝置中的二級圓柱齒輪減速器

發到你郵箱了,請下載查收。

⑺ 減速器設計過程

典型減速器設計
典型減速器是常用的減速器結構形式。本系統提供了13種典型的減速器結構形式。以下以總速比為60,輸入功率為5kw,輸入轉速為1450rpm的展開式三級圓柱齒輪減速器為例,介紹典型減速器的整個設計流程。
1.
啟動gearbox2.0程序,彈出開始界面;
2.
點擊開始界面上的「典型減速器設計」圖標,進入典型減速器設計界面;
3.
點擊「三級圓柱」減速器圖標,這時在右邊的三個綠色表格內自動插入三級齒輪副的默認參數設置;
4.
在總速比欄鍵入總減速比60,在載荷要求欄鍵入輸入功率5kw,輸入轉速1450rpm,系統自動計算出輸出扭矩和輸出轉速;
5.
(非必須悄鋒步驟)設置其它的技術條件或參數,如人工設定速比分配,人工設定中心距分配,中心距是否取標准值,工作條件,載荷特性,速比分配原則,更改綠色表格內的齒輪副輸入參數等;
6.
(非必須步驟)點擊「初步計算」按鈕,系統將計算出速比分配、幾何尺寸和強度等,並將部分數據填充到右下方的三個淡紅色的表格中;
7.
(非必須步驟)點擊「結構簡圖」按鈕,將顯示按實際比例的結構簡圖虧運攔,有助於用戶判斷設計的合理性;該功能只有在用戶點擊「初步計算」按鈕進行計算後才有效;
8.
(非必須步驟)如果用戶不滿意當前的設計結果,按步驟5更改輸入條件,或者點擊菜單維護->設計選項更改一些默認設置,例如齒數的設置,這時三個淡紅色表格的背景將變成灰色,表示數據已「過時」,再次點擊「初步計算」按鈕重新進行計算,直到獲得較為滿意的結果;
9.
點擊「詳細計算」按鈕,進入詳細設計界面,用戶可以在該界面中完成減速器的全部設計任務;
10.
在型號文本框中輸入型號;
11.
(非必須步驟)在該界面首先打開的是傳動設計子界面,向用戶報告各級傳動的計算結果,用戶可以對減速器載荷和表格中的綠色方格內的數據進行微調,也可以將某一級替換為以前設計的齒輪副;在對數據進行更改後,單元格的背景將變成灰色,表示數據已「過時」,必須點擊「刷新」按鈕,使系統根據用戶的更改重新計算結果;如果用戶對更改後的結果不滿意,可以單擊「恢復」按鈕使數據恢復到系統最初計算出的值。
12.
點擊結構簡圖頁,進入結構簡圖子界面;在該界面顯示按比例繪出的結構簡圖,同時報告各軸的最小軸徑以及減速器箱體的大致尺寸;其中軸徑按照最小軸徑畫出,暫時不考慮剛度條件;在該界面中用戶可以判斷設計結果的合理性,如果有必要,可以回到傳動設計子界面重新調整參數並刷新,該簡圖將自動得到更新;
13.
點擊齒輪精度頁,進入齒輪精度子界面;在該界面向用戶報告齒輪副的精度查詢結果;如果有必要,用戶可以更改齒輪的精度等級,然後點擊「更新」按鈕,系統將重新檢索出精度值;
14.
點擊數據輸出頁,進入數據輸出子界面;在該界面用戶必須首先點擊有上方的文件夾圖標指定工作文件夾,然後點擊文本輸出按鈕或excel輸出按鈕輸出文本文件或excel文件;excel文件和文本文件是供用戶瀏覽的文件,裡麵包括了本次計算的所有結果;
15.
點擊零件設計頁,進入零件設計子界面;
16.
如果還沒有指定工作文件夾,請先指定工作文件夾;然後單擊右上方的「輸出autocad圖紙」圖標按鈕,系統將啟動autocad2000輸出dwg格式的圖紙到工作文件夾中,輸出後將圖紙插入到當前的界面中;用戶點擊「選擇圖紙」下拉列表框,可以選擇不同的圖紙顯示到當前界面中;
7.
(非必須步驟)如果用戶如果對當前的結構尺寸設計不滿意,可以在輸出圖紙之前或之後對零件進行編輯;首先點擊「選擇圖紙」下拉列表框,選擇要編輯的圖紙,然後點擊該列表框右邊的「編輯當前零件」圖標按鈕,如果當前選擇的零件是軸或齒輪軸,將彈出軸設計窗口,如果當前選擇的零件是齒輪,將彈出齒輪設計窗口,如下圖所示;
18.
(非必須步驟)在軸設計窗口,用戶可以更改各軸段的直徑和長度,查看鍵強度校核,選擇軸承銷胡等等;軸的圖形將隨用戶更改實時變更;
19.
(非必須步驟)在齒輪設計窗口,用戶可以更改孔徑等尺寸,更改結構形式等等;
19.
(非必須步驟)重新輸出dwg圖紙並更新零件設計界面中的圖紙;
21.
單擊菜單文件->保存為gbx文件或文件->保存到資料庫,可分別將設計結果保存到文件或資料庫中;這兩種保存的文件是供程序日後打開時用的,而非供用戶瀏覽的;用戶如果要瀏覽全部計算結果,請在數據輸出界面中輸出文本文件或excel文件。

⑻ 機械設計課程設計帶式運輸機傳動裝置的設計

給你做個參考
一、前言
(一)
設計目的:
通過本課程設計將學過的基礎理論知識進行綜合應用,培養結構設計,計算能力,熟悉一般的機械裝置設計過程。
(二)
傳動方案的分析
機器一般是由原動機、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要,是機器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外,還要求結構簡單、製造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。
本設計中原動機為電動機,工作機為皮帶輸送機。傳動方案採用了兩級傳動,第一級傳動為帶傳動,第二級傳動為單級直齒圓柱齒輪減速器。
帶傳動承載能力較低,在傳遞相同轉矩時,結構尺寸較其他形式大,但有過載保護的優點,還可緩和沖擊和振動,故布置在傳動的高速級,以降低傳遞的轉矩,減小帶傳動的結構尺寸。
齒輪傳動的傳動效率高,適用的功率和速度范圍廣,使用壽命較長,是現代機器中應用最為廣泛的機構之一。本設計採用的是單級直齒輪傳動。
減速器的箱體採用水平剖分式結構,用HT200灰鑄鐵鑄造而成。
二、傳動系統的參數設計
原始數據:運輸帶的工作拉力F=0.2 KN;帶速V=2.0m/s;滾筒直徑D=400mm(滾筒效率為0.96)。
工作條件:預定使用壽命8年,工作為二班工作制,載荷輕。
工作環境:室內灰塵較大,環境最高溫度35°。
動力來源:電力,三相交流380/220伏。
1
、電動機選擇
(1)、電動機類型的選擇: Y系列三相非同步電動機
(2)、電動機功率選擇:
①傳動裝置的總效率:
=0.98×0.99 ×0.96×0.99×0.96
②工作機所需的輸入功率:
因為 F=0.2 KN=0.2 KN= 1908N
=FV/1000η
=1908×2/1000×0.96
=3.975KW
③電動機的輸出功率:
=3.975/0.87=4.488KW
使電動機的額定功率P =(1~1.3)P ,由查表得電動機的額定功率P = 5.5KW 。
⑶、確定電動機轉速:
計算滾筒工作轉速:
=(60×v)/(2π×D/2)
=(60×2)/(2π×0.2)
=96r/min
由推薦的傳動比合理范圍,取圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比范圍I』 =3~6。取V帶傳動比I』 =2~4,則總傳動比理時范圍為I』 =6~24。故電動機轉速的可選范圍為n』 =(6~24)×96=576~2304r/min
⑷、確定電動機型號
根據以上計算在這個范圍內電動機的同步轉速有1000r/min和1500r/min,綜合考慮電動機和傳動裝置的情況,同時也要降低電動機的重量和成本,最終可確定同步轉速為1500r/min ,根據所需的額定功率及同步轉速確定電動機的型號為Y132S-4 ,滿載轉速 1440r/min 。
其主要性能:額定功率:5.5KW,滿載轉速1440r/min,額定轉矩2.2,質量68kg。
2 、計算總傳動比及分配各級的傳動比
(1)、總傳動比:i =1440/96=15
(2)、分配各級傳動比:
根據指導書,取齒輪i =5(單級減速器i=3~6合理)
=15/5=3
3 、運動參數及動力參數計算
⑴、計算各軸轉速(r/min)
=960r/min
=1440/3=480(r/min)
=480/5=96(r/min)
⑵計算各軸的功率(KW)
電動機的額定功率Pm=5.5KW
所以
P =5.5×0.98×0.99=4.354KW
=4.354×0.99×0.96 =4.138KW
=4.138×0.99×0.99=4.056KW
⑶計算各軸扭矩(N•mm)
TI=9550×PI/nI=9550×4.354/480=86.63N•m
=9550×4.138/96 =411.645N•m
=9550×4.056/96 =403.486N•m
三、傳動零件的設計計算
(一)齒輪傳動的設計計算
(1)選擇齒輪材料及精度等級
考慮減速器傳遞功率不大,所以齒輪採用軟齒面。小齒輪選用40Cr調質,齒面硬度為240~260HBS。大齒輪選用45#鋼,調質,齒面硬度220HBS;根據指導書選7級精度。齒面精糙度R ≤1.6~3.2μm
(2)確定有關參數和系數如下:
傳動比i
取小齒輪齒數Z =20。則大齒輪齒數:
=5×20=100 ,所以取Z
實際傳動比
i =101/20=5.05
傳動比誤差:(i -i)/I=(5.05-5)/5=1%<2.5% 可用
齒數比: u=i
取模數:m=3 ;齒頂高系數h =1;徑向間隙系數c =0.25;壓力角 =20°;
則 h *m=3,h )m=3.75
h=(2 h )m=6.75,c= c
分度圓直徑:d =×20mm=60mm
d =3×101mm=303mm
由指導書取 φ
齒寬: b=φ =0.9×60mm=54mm
=60mm ,
b
齒頂圓直徑:d )=66,
d
齒根圓直徑:d )=52.5,
d )=295.5
基圓直徑:
d cos =56.38,
d cos =284.73
(3)計算齒輪傳動的中心矩a:
a=m/2(Z )=3/2(20+101)=181.5mm 液壓絞車≈182mm
(二)軸的設計計算
1 、輸入軸的設計計算
⑴、按扭矩初算軸徑
選用45#調質,硬度217~255HBS
根據指導書並查表,取c=110
所以 d≥110 (4.354/480) 1/3mm=22.941mm
d=22.941×(1+5%)mm=24.08mm
∴選d=25mm
⑵、軸的結構設計
①軸上零件的定位,固定和裝配
單級減速器中可將齒輪安排在箱體中央,相對兩軸承對稱分布,齒輪左面由軸肩定位,右面用套筒軸向固定,聯接以平鍵作過渡配合固定,兩軸承分別以軸肩和大筒定位,則採用過渡配合固定
②確定軸各段直徑和長度
Ⅰ段:d =25mm
, L =(1.5~3)d ,所以長度取L
∵h=2c
c=1.5mm
+2h=25+2×2×1.5=31mm
考慮齒輪端面和箱體內壁,軸承端面和箱體內壁應有一定距離。取套筒長為20mm,通過密封蓋軸段長應根據密封蓋的寬度,並考慮聯軸器和箱體外壁應有一定矩離而定,為此,取該段長為55mm,安裝齒輪段長度應比輪轂寬度小2mm,故II段長:
L =(2+20+55)=77mm
III段直徑:
初選用30207型角接觸球軸承,其內徑d為35mm,外徑D為72mm,寬度T為18.25mm.
=d=35mm,L =T=18.25mm,取L
Ⅳ段直徑:
由手冊得:c=1.5
h=2c=2×1.5=3mm
此段左面的滾動軸承的定位軸肩考慮,應便於軸承的拆卸,應按標准查取由手冊得安裝尺寸h=3.該段直徑應取:d =(35+3×2)=41mm
因此將Ⅳ段設計成階梯形,左段直徑為41mm
+2h=35+2×3=41mm
長度與右面的套筒相同,即L
Ⅴ段直徑:d =50mm. ,長度L =60mm
取L
由上述軸各段長度可算得軸支承跨距L=80mm
Ⅵ段直徑:d =41mm, L
Ⅶ段直徑:d =35mm, L <L3,取L
2 、輸出軸的設計計算
⑴、按扭矩初算軸徑
選用45#調質鋼,硬度(217~255HBS)
根據課本P235頁式(10-2),表(10-2)取c=110
=110× (2.168/76.4) =38.57mm
考慮有鍵槽,將直徑增大5%,則
d=38.57×(1+5%)mm=40.4985mm
∴取d=42mm
⑵、軸的結構設計
①軸的零件定位,固定和裝配
單級減速器中,可以將齒輪安排在箱體中央,相對兩軸承對稱分布,齒輪左面用軸肩定位,右面用套筒軸向定位,周向定位採用鍵和過渡配合,兩軸承分別以軸承肩和套筒定位,周向定位則用過渡配合或過盈配合,軸呈階狀,左軸承從左面裝入,齒輪套筒,右軸承和皮帶輪依次從右面裝入。
②確定軸的各段直徑和長度
初選30211型角接球軸承,其內徑d為55mm,外徑D=100mm,寬度T為22.755mm。考慮齒輪端面和箱體內壁,軸承端面與箱體內壁應有一定矩離,則取套筒長為20mm,則該段長42.755mm,安裝齒輪段長度為輪轂寬度為2mm。
則 d =42mm L = 50mm
L = 55mm
L = 60mm
L = 68mm
L =55mm
L
四、滾動軸承的選擇
1 、計算輸入軸承
選用30207型角接觸球軸承,其內徑d為35mm,外徑D為72mm,寬度T為18.25mm.
2 、計算輸出軸承
選30211型角接球軸承,其內徑d為55mm,外徑D=100mm,寬度T為22.755mm
五、鍵聯接的選擇
1 、輸出軸與帶輪聯接採用平鍵聯接
鍵的類型及其尺寸選擇:
帶輪傳動要求帶輪與軸的對中性好,故選擇C型平鍵聯接。
根據軸徑d =42mm ,L =65mm
查手冊得,選用C型平鍵,得: 卷揚機
裝配圖中22號零件選用GB1096-79系列的鍵12×56
則查得:鍵寬b=12,鍵高h=8,因軸長L =65,故取鍵長L=56
2 、輸出軸與齒輪聯接用平鍵聯接
=60mm,L
查手冊得,選用C型平鍵,得:
裝配圖中 赫格隆36號零件選用GB1096-79系列的鍵18×45
則查得:鍵寬b=18,鍵高h=11,因軸長L =53,故取鍵長L=45
3 、輸入軸與帶輪聯接採用平鍵聯接 =25mm L
查手冊
選A型平鍵,得:
裝配圖中29號零件選用GB1096-79系列的鍵8×50
則查得:鍵寬b=8,鍵高h=7,因軸長L =62,故取鍵長L=50
4 、輸出軸與齒輪聯接用平鍵聯接
=50mm
L
查手冊
選A型平鍵,得:
裝配圖中26號零件選用GB1096-79系列的鍵14×49
則查得:鍵寬b=14,鍵高h=9,因軸長L =60,故取鍵長L=49
六、箱體、箱蓋主要尺寸計算
箱體採用水平剖分式結構,採用HT200灰鑄鐵鑄造而成。箱體主要尺寸計算如下:
七、軸承端蓋
主要尺寸計算
軸承端蓋:HT150 d3=8
n=6 b=10
八、減速器的
減速器的附件的設計
1
、擋圈 :GB886-86
查得:內徑d=55,外徑D=65,擋圈厚H=5,右肩軸直徑D1≥58
2
、油標 :M12:d =6,h=28,a=10,b=6,c=4,D=20,D
3
、角螺塞
M18
×
1.5 :JB/ZQ4450-86
九、
設計參考資料目錄
1、吳宗澤、羅聖國主編.機械設計課程設計手冊.北京:高等教育出版社,1999.6
2、解蘭昌等編著.緊密儀器儀表機構設計.杭州:浙江大學出版社,1997.11

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