① 传动装置是什么识别并解释杠杆的三个层次。
② 设计带式输送机中的传动装置
给你做个参考
一、前言
(一)
设计目的:
通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用,培养结构设计,计算能力,熟悉一般的机械装置设计过程。
(二)
传动方案的分析
机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要,是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外,还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
本设计中原动机为电动机,工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动,第一级传动为带传动,第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。
带传动承载能力较低,在传递相同转矩时,结构尺寸较其他形式大,但有过载保护的优点,还可缓和冲击和振动,故布置在传动的高速级,以降低传递的转矩,减小带传动的结构尺寸。
齿轮传动的传动效率高,适用的功率和速度范围广,使用寿命较长,是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。
减速器的箱体采用水平剖分式结构,用HT200灰铸铁铸造而成。
二、传动系统的参数设计
原始数据:运输带的工作拉力F=0.2 KN;带速V=2.0m/s;滚筒直径D=400mm(滚筒效率为0.96)。
工作条件:预定使用寿命8年,工作为二班工作制,载荷轻。
工作环境:室内灰尘较大,环境最高温度35°。
动力来源:电力,三相交流380/220伏。
1
、电动机选择
(1)、电动机类型的选择: Y系列三相异步电动机
(2)、电动机功率选择:
①传动装置的总效率:
=0.98×0.99 ×0.96×0.99×0.96
②工作机所需的输入功率:
因为 F=0.2 KN=0.2 KN= 1908N
=FV/1000η
=1908×2/1000×0.96
=3.975KW
③电动机的输出功率:
=3.975/0.87=4.488KW
使电动机的额定功率P =(1~1.3)P ,由查表得电动机的额定功率P = 5.5KW 。
⑶、确定电动机转速:
计算滚筒工作转速:
=(60×v)/(2π×D/2)
=(60×2)/(2π×0.2)
=96r/min
由推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’ =3~6。取V带传动比I’ =2~4,则总传动比理时范围为I’ =6~24。故电动机转速的可选范围为n’ =(6~24)×96=576~2304r/min
⑷、确定电动机型号
根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有1000r/min和1500r/min,综合考虑电动机和传动装置的情况,同时也要降低电动机的重量和成本,最终可确定同步转速为1500r/min ,根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4 ,满载转速 1440r/min 。
其主要性能:额定功率:5.5KW,满载转速1440r/min,额定转矩2.2,质量68kg。
2 、计算总传动比及分配各级的传动比
(1)、总传动比:i =1440/96=15
(2)、分配各级传动比:
根据指导书,取齿轮i =5(单级减速器i=3~6合理)
=15/5=3
3 、运动参数及动力参数计算
⑴、计算各轴转速(r/min)
=960r/min
=1440/3=480(r/min)
=480/5=96(r/min)
⑵计算各轴的功率(KW)
电动机的额定功率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计算各轴扭矩(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、传动零件的设计计算
(一)齿轮传动的设计计算
(1)选择齿轮材料及精度等级
考虑减速器传递功率不大,所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质,齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45#钢,调质,齿面硬度220HBS;根据指导书选7级精度。齿面精糙度R ≤1.6~3.2μm
(2)确定有关参数和系数如下:
传动比i
取小齿轮齿数Z =20。则大齿轮齿数:
=5×20=100 ,所以取Z
实际传动比
i =101/20=5.05
传动比误差:(i -i)/I=(5.05-5)/5=1%<2.5% 可用
齿数比: u=i
取模数:m=3 ;齿顶高系数h =1;径向间隙系数c =0.25;压力角 =20°;
则 h *m=3,h )m=3.75
h=(2 h )m=6.75,c= c
分度圆直径:d =×20mm=60mm
d =3×101mm=303mm
由指导书取 φ
齿宽: b=φ =0.9×60mm=54mm
=60mm ,
b
齿顶圆直径:d )=66,
d
齿根圆直径:d )=52.5,
d )=295.5
基圆直径:
d cos =56.38,
d cos =284.73
(3)计算齿轮传动的中心矩a:
a=m/2(Z )=3/2(20+101)=181.5mm 液压绞车≈182mm
(二)轴的设计计算
1 、输入轴的设计计算
⑴、按扭矩初算轴径
选用45#调质,硬度217~255HBS
根据指导书并查表,取c=110
所以 d≥110 (4.354/480) 1/3mm=22.941mm
d=22.941×(1+5%)mm=24.08mm
∴选d=25mm
⑵、轴的结构设计
①轴上零件的定位,固定和装配
单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,齿轮左面由轴肩定位,右面用套筒轴向固定,联接以平键作过渡配合固定,两轴承分别以轴肩和大筒定位,则采用过渡配合固定
②确定轴各段直径和长度
Ⅰ段:d =25mm
, L =(1.5~3)d ,所以长度取L
∵h=2c
c=1.5mm
+2h=25+2×2×1.5=31mm
考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm,通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度,并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定,为此,取该段长为55mm,安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长:
L =(2+20+55)=77mm
III段直径:
初选用30207型角接触球轴承,其内径d为35mm,外径D为72mm,宽度T为18.25mm.
=d=35mm,L =T=18.25mm,取L
Ⅳ段直径:
由手册得:c=1.5
h=2c=2×1.5=3mm
此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑,应便于轴承的拆卸,应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取:d =(35+3×2)=41mm
因此将Ⅳ段设计成阶梯形,左段直径为41mm
+2h=35+2×3=41mm
长度与右面的套筒相同,即L
Ⅴ段直径:d =50mm. ,长度L =60mm
取L
由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=80mm
Ⅵ段直径:d =41mm, L
Ⅶ段直径:d =35mm, L <L3,取L
2 、输出轴的设计计算
⑴、按扭矩初算轴径
选用45#调质钢,硬度(217~255HBS)
根据课本P235页式(10-2),表(10-2)取c=110
=110× (2.168/76.4) =38.57mm
考虑有键槽,将直径增大5%,则
d=38.57×(1+5%)mm=40.4985mm
∴取d=42mm
⑵、轴的结构设计
①轴的零件定位,固定和装配
单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,齿轮左面用轴肩定位,右面用套筒轴向定位,周向定位采用键和过渡配合,两轴承分别以轴承肩和套筒定位,周向定位则用过渡配合或过盈配合,轴呈阶状,左轴承从左面装入,齿轮套筒,右轴承和皮带轮依次从右面装入。
②确定轴的各段直径和长度
初选30211型角接球轴承,其内径d为55mm,外径D=100mm,宽度T为22.755mm。考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面与箱体内壁应有一定矩离,则取套筒长为20mm,则该段长42.755mm,安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。
则 d =42mm L = 50mm
L = 55mm
L = 60mm
L = 68mm
L =55mm
L
四、滚动轴承的选择
1 、计算输入轴承
选用30207型角接触球轴承,其内径d为35mm,外径D为72mm,宽度T为18.25mm.
2 、计算输出轴承
选30211型角接球轴承,其内径d为55mm,外径D=100mm,宽度T为22.755mm
五、键联接的选择
1 、输出轴与带轮联接采用平键联接
键的类型及其尺寸选择:
带轮传动要求带轮与轴的对中性好,故选择C型平键联接。
根据轴径d =42mm ,L =65mm
查手册得,选用C型平键,得: 卷扬机
装配图中22号零件选用GB1096-79系列的键12×56
则查得:键宽b=12,键高h=8,因轴长L =65,故取键长L=56
2 、输出轴与齿轮联接用平键联接
=60mm,L
查手册得,选用C型平键,得:
装配图中 赫格隆36号零件选用GB1096-79系列的键18×45
则查得:键宽b=18,键高h=11,因轴长L =53,故取键长L=45
3 、输入轴与带轮联接采用平键联接 =25mm L
查手册
选A型平键,得:
装配图中29号零件选用GB1096-79系列的键8×50
则查得:键宽b=8,键高h=7,因轴长L =62,故取键长L=50
4 、输出轴与齿轮联接用平键联接
=50mm
L
查手册
选A型平键,得:
装配图中26号零件选用GB1096-79系列的键14×49
则查得:键宽b=14,键高h=9,因轴长L =60,故取键长L=49
六、箱体、箱盖主要尺寸计算
箱体采用水平剖分式结构,采用HT200灰铸铁铸造而成。箱体主要尺寸计算如下:
七、轴承端盖
主要尺寸计算
轴承端盖:HT150 d3=8
n=6 b=10
八、减速器的
减速器的附件的设计
1
、挡圈 :GB886-86
查得:内径d=55,外径D=65,挡圈厚H=5,右肩轴直径D1≥58
2
、油标 :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、
设计参考资料目录
1、吴宗泽、罗圣国主编.机械设计课程设计手册.北京:高等教育出版社,1999.6
2、解兰昌等编著.紧密仪器仪表机构设计.杭州:浙江大学出版社,1997.11
③ 球磨机传动装置的结构和用途有哪些
球磨机传动装置是由大齿轮圈、小齿轮、传动轴和弹性联轴节等组成。球磨机筒体通过齿轮传动装置由电动机经联轴节带动回转。齿轮传动装置由装在筒体排料端的齿圈和传动齿轮构成。传动齿轮装在传动轴上,传动轴支撑在轴承座中的两个双列同心滚动轴承上。齿轮用防尘罩完全罩住。球磨机筒体直径小于2100mm或电动机功率小于400KW者,采用高启动转矩的Y系列及JR型异步电动机驱动,中间通过一级减速机并用联轴器连接。大规格的球磨机或电动机功率大于400KW者,则采用专用的TDMK型低转速同步电动机,通过气动离合器与小齿轮连接,实现单级减速传动,驱动筒体转动。大型球磨机需备有慢速传动装置,使筒体以0.1r/min慢速回转,以实现盘车。
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④ 某齿轮传动装置中有一对渐开线标准直齿圆柱齿轮(正常齿)大齿轮已损坏 已知小齿轮的齿数z1=24 齿
设齿轮模数是来m,则小齿轮齿顶自圆直径 24m+2m=78,所以齿轮模数m=3;
设大齿轮齿数是Z,则(24×3+3Z)/2=135,所以大齿轮齿数Z=66;
大齿轮:模数3,齿数66,分度圆直径198,齿根圆直径190.5;这对齿轮传动比是2.75 。(书上都有公式,后面的计算并不难)。
⑤ 某传动装置采用一对正常齿制的外啮合直齿圆柱齿轮传动,大齿轮已经丢失。测得两轮轴孔中心距a=112.
由齿顶圆公式复可得模数m=2.5mm 由中心距制公式可以求得齿数z2=52 大齿轮分度圆直径d2=m×z2=130mm 齿顶圆da2=135mm 齿根圆直径df2=136.25mm。是不是就要这些参数。因为打字麻烦,计算时省略了公式。
⑥ 齿轮传动是什么
1齿轮传动类型齿轮机构是现代机械中应用最广泛的传动机构,齿轮传动具有传递圆周速度和功率大、传动比恒定、效率高、寿命长和可以传递空间两轴间的运动等特点。齿轮传动应用范围广泛,类型较多。按照齿轮传动时的相对运动不同,可将齿轮分为平面齿轮机构和空间齿轮机构两大类;按齿轮啮合方式不同,可分为内啮合与外啮合两种;按齿轮结构与形状不同,可分为圆柱齿轮、圆锥齿轮和蜗杆蜗轮等,如图1-40所示。
与齿轮传动相比,蜗杆传动有很多不同点,其传动比很大、工作平稳、可以自锁,但效率低。蜗杆传动常用于两轴交错、传动比较大、传递功率不太大或间歇工作的场合。此外,蜗杆传动常用在卷扬机等起重机械中,起安全保护作用。
图1-40齿轮传动类型
2轴系部件
实际机械存在大传动比、变速、变向要求,需要若干齿轮相互配合才能完成。将一系列齿轮组成的传动系统称为轴系。将轴系置于封闭系统内的机构称为减速器,减速器是将高速运动(通常为旋转运动)转换为低速运动的一种传动装置,如图1-41所示为一种齿轮减速器轴系部件,是减速器的核心部分。
图1-43滚动体的类型
⑦ 齿轮传动原理
通过两个齿轮之间捏合的部分进行传动动力,由齿轮副传递运动和动力的装置,回它是现代各种设备中应用最广泛的答一种机械传动方式。它的传动比较准确,效率高,结构紧凑,工作可靠,寿命长。
传动精度高。前面讲过,带传动不能保证准确的传动比,链传动也不能实现恒定的瞬时传动比,但现代常用的渐开线齿轮的传动比,在理论上是准确、恒定不变的。这不但对精密机械与仪器是关键要求,也是高速重载下减轻动载荷、实现平稳传动的重要条件。
2)适用范围宽。齿轮传动传递的功率范围极宽,可以从0.001W到60000kW;圆周速度可以很低,也可高达150m/s,带传动、链传动均难以比拟。
按齿轮传动的工作条件不同,可分为闭式齿轮传动、开式齿轮传动和半开式齿轮传动。开式齿轮传动中轮齿外露,灰尘易于落在齿面;
闭式齿轮传动中轮齿封闭在箱体内,可保证良好的工作条件,应用广泛;半开式齿轮传动比开式齿轮传动工作条件要好,大齿轮部分浸入油池内并有简单的防护罩,但仍有外物侵入。
根据齿面硬度不同分为软齿面齿轮传动和硬齿面齿轮传动。当两轮(或其中有一轮)齿面硬度≤350HBW时,称为软齿面传动;当两轮的齿面硬度均>350HBW时,为硬齿面传动。
⑧ 想请问下专业人士,立式颗粒机是齿轮传动力好,还是皮带传动力好。好在哪里谢谢!
就传动效率来讲,齿轮传动和轴传动的传动效率高。但是从综合因素来讲,皮带传动的维护,以及维修成本更低,更简单。 轴传动或者齿轮传动一旦坏了维修就很麻烦。
⑨ 各种传动装置(带传动,齿轮传动,链传动等)的特点及组合应用分析
带传动:基本都用在电机和被驱动设备之间,线速度5-25米/秒,低速时丢版转多最好不用,精确定比例权传动
时不用,用齿形带。轴间距离过短包角不够,过长产生震动。
齿轮传动:分开式和有机箱两种,开式只适于低速,模数要往大了选一些。有机箱的,速度范围很宽。和皮
带比噪声大。适用绝大多数场合。硬齿面比软齿面整体积小些,加工难些。
链传动:传动距离较齿轮远,一般用于低速长距离传动,比齿轮齿形带都便宜。润滑好的时候(油池),不
大于15米/秒的场合也适用,比如拔丝机中。
⑩ 齿轮传动的工作原理是什么
齿轮传动的原理:即一对相同模数(齿的形体)的齿轮相来互啮合将动力由甲轴版传送给乙轴,以完成权动力传递。
齿轮传动是指由齿轮副传递运动和动力的装置,它是现代各种设备中应源用最广泛的一种机械传动方式。齿轮传动是靠齿与齿的啮合进行工作的,轮齿是齿轮直接参与工作的部分,所以齿轮的失效主要发生在轮齿上。百主要的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合以及塑性变形等。
(10)大颗粒5岁齿轮传动装置扩展阅读
齿轮传动的特点
1、传动精度高。度现代常用的渐开线齿轮的传动比准确、恒定不变。这不但对精密机械与仪器是关键要求,也是高速重载下减轻动载荷、实现平稳传动的重问要条件。
2、适用范围宽。齿轮传动传递的功率范围极宽,可以从0.001W到60000kW;圆周速度可以很低,也可高达150m/s,带传动、链传动均难以比拟。
3、可以实现平行轴、相交轴、交错轴等空间任意两轴间的传动,这也是带传动、链传动做不到的。
4、使用寿命长,传动效率较高。
5、对环境条件要求较严,除少数低速答、低精度的情况以外,一般需要安置在箱罩中防尘防垢,还需要重视润滑。