㈠ 电动绞车传动系统是带传动还是链传动
带传动。
电动绞车由电动机直接带动行星齿轮传动装置,从而带动绞车运行。该设计简化了系统传动过程,省略了液压环节。
㈡ 求一张卷扬机的设计图纸,卷扬机F=12t, 吊绳牵引v=0.3m/s, 卷筒直径D=500mm,做过课题的跪求分享下感谢
一级直齿轮减速器说明书和装配技术数据滚筒圆周力:F=1200N带速:V=2.1M/S滚筒直径:D=400mm全题目:一级圆柱直齿轮减速器参考书目:《机械设计基础》任成高《简明机械零件设计实用手册》胡家秀其他也可发给我参考啊万分感谢!!!也把它发到我的邮箱里面看看吧。。[email protected]不过你也可以到我的博客里面看看哦。/机械设计课程--带式运输机传动装置中的同轴式1级圆柱齿轮减速器目录设计任务书……………………………………………………1传动方案的拟定及说明………………………………………4电动机的选择…………………………………………………4计算传动装置的运动和动力参数……………………………5传动件的设计计算……………………………………………5轴的设计计算…………………………………………………8滚动轴承的选择及计算………………………………………14键联接的选择及校核计算……………………………………16连轴器的选择…………………………………………………16减速器附件的选择……………………………………………17润滑与密封……………………………………………………18设计小结………………………………………………………18参考资料目录…………………………………………………18机械设计课程设计任务书题目:设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器一.总体布置简图1—电动机;2—联轴器;3—齿轮减速器;4—带式运输机;5—鼓轮;6—联轴器二.工作情况:载荷平稳、单向旋转三.原始数据鼓轮的扭矩T(N•m):850鼓轮的直径D(mm):350运输带速度V(m/s):0.7带速允许偏差(%):5使用年限(年):5工作制度(班/日):2四.设计内容1.电动机的选择与运动参数计算;2.斜齿轮传动设计计算3.轴的设计4.滚动轴承的选择5.键和连轴器的选择与校核;6.装配图、零件图的绘制7.设计计算说明书的编写五.设计任务1.减速器总装配图一张2.齿轮、轴零件图各一张3.设计说明书一份六.设计进度1、第一阶段:总体计算和传动件参数计算2、第二阶段:轴与轴系零件的设计3、第三阶段:轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4、第四阶段:装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写传动方案的拟定及说明由题目所知传动机构类型为:同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。本传动机构的特点是:减速器横向尺寸较小,两大吃论浸油深度可以大致相同。结构较复杂,轴向尺寸大,中间轴较长、刚度差,中间轴承润滑较困难。电动机的选择1.电动机类型和结构的选择因为本传动的工作状况是:载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y(IP44)系列的电动机。2.电动机容量的选择1)工作机所需功率PwPw=3.4kW2)电动机的输出功率Pd=Pw/ηη==0.904Pd=3.76kW3.电动机转速的选择nd=(i1’•i2’…in’)nw初选为同步转速为1000r/min的电动机4.电动机型号的确定由表20-1查出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW,满载转速960r/min。基本符合题目所需的要求计算传动装置的运动和动力参数传动装置的总传动比及其分配1.计算总传动比由电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为:i=nm/nwnw=38.4i=25.142.合理分配各级传动比由于减速箱是同轴式布置,所以i1=i2。因为i=25.14,取i=25,i1=i2=5速度偏差为0.5%<5%,所以可行。各轴转速、输入功率、输入转矩项目电动机轴高速轴I中间轴II低速轴III鼓轮转速(r/min)96096019238.438.4功率(kW)43.963.843.723.57转矩(N•m)39.839.4191925.2888.4传动比11551效率10.990.970.970.97传动件设计计算1.选精度等级、材料及齿数1)材料及热处理;选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。2)精度等级选用7级精度;3)试选小齿轮齿数z1=20,大齿轮齿数z2=100的;4)选取螺旋角。初选螺旋角β=14°2.按齿面接触强度设计因为低速级的载荷大于高速级的载荷,所以通过低速级的数据进行计算按式(10—21)试算,即dt≥1)确定公式内的各计算数值(1)试选Kt=1.6(2)由图10-30选取区域系数ZH=2.433(3)由表10-7选取尺宽系数φd=1(4)由图10-26查得εα1=0.75,εα2=0.87,则εα=εα1+εα2=1.62(5)由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8Mpa(6)由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=600MPa;大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2=550MPa;(7)由式10-13计算应力循环次数N1=60n1jLh=60×192×1×(2×8×300×5)=3.32×10e8N2=N1/5=6.64×107(8)由图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.95;KHN2=0.98(9)计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得[σH]1==0.95×600MPa=570MPa[σH]2==0.98×550MPa=539MPa[σH]=[σH]1+[σH]2/2=554.5MPa2)计算(1)试算小齿轮分度圆直径d1td1t≥==67.85(2)计算圆周速度v===0.68m/s(3)计算齿宽b及模数mntb=φdd1t=1×67.85mm=67.85mmmnt===3.39h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mmb/h=67.85/7.63=8.89(4)计算纵向重合度εβεβ==0.318×1×tan14=1.59(5)计算载荷系数K已知载荷平稳,所以取KA=1根据v=0.68m/s,7级精度,由图10—8查得动载系数KV=1.11;由表10—4查的KHβ的计算公式和直齿轮的相同,故KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1)1×1+0.23×1067.85=1.42由表10—13查得KFβ=1.36由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故载荷系数K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05(6)按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由式(10—10a)得d1==mm=73.6mm(7)计算模数mnmn=mm=3.743.按齿根弯曲强度设计由式(10—17mn≥1)确定计算参数(1)计算载荷系数K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96(2)根据纵向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59,从图10-28查得螺旋角影响系数Yβ=0。88(3)计算当量齿数z1=z1/cosβ=20/cos14=21.89z2=z2/cosβ=100/cos14=109.47(4)查取齿型系数由表10-5查得YFa1=2.724;Yfa2=2.172(5)查取应力校正系数由表10-5查得Ysa1=1.569;Ysa2=1.798(6)计算[σF]σF1=500MpaσF2=380MPaKFN1=0.95KFN2=0.98[σF1]=339.29Mpa[σF2]=266MPa(7)计算大、小齿轮的并加以比较==0.0126==0.01468大齿轮的数值大。2)设计计算mn≥=2.4mn=2.54.几何尺寸计算1)计算中心距z1=32.9,取z1=33z2=165a=255.07mma圆整后取255mm2)按圆整后的中心距修正螺旋角β=arcos=1355’50”3)计算大、小齿轮的分度圆直径d1=85.00mmd2=425mm4)计算齿轮宽度b=φdd1b=85mmB1=90mm,B2=85mm5)结构设计以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径大于160mm,而又小于500mm,故以选用腹板式为宜。其他有关尺寸参看大齿轮零件图。轴的设计计算拟定输入轴齿轮为右旋II轴:1.初步确定轴的最小直径d≥==34.2mm2.求作用在齿轮上的受力Ft1==899NFr1=Ft=337NFa1=Fttanβ=223N;Ft2=4494NFr2=1685NFa2=1115N3.轴的结构设计1)拟定轴上零件的装配方案i.I-II段轴用于安装轴承30307,故取直径为35mm。ii.II-III段轴肩用于固定轴承,查手册得到直径为44mm。iii.III-IV段为小齿轮,外径90mm。iv.IV-V段分隔两齿轮,直径为55mm。v.V-VI段安装大齿轮,直径为40mm。vi.VI-VIII段安装套筒和轴承,直径为35mm。2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1.I-II段轴承宽度为22.75mm,所以长度为22.75mm。2.II-III段轴肩考虑到齿轮和箱体的间隙12mm,轴承和箱体的间隙4mm,所以长度为16mm。3.III-IV段为小齿轮,长度就等于小齿轮宽度90mm。4.IV-V段用于隔开两个齿轮,长度为120mm。5.V-VI段用于安装大齿轮,长度略小于齿轮的宽度,为83mm。6.VI-VIII长度为44mm。4.求轴上的载荷66207.563.5Fr1=1418.5NFr2=603.5N查得轴承30307的Y值为1.6Fd1=443NFd2=189N因为两个齿轮旋向都是左旋。故:Fa1=638NFa2=189N5.精确校核轴的疲劳强度1)判断危险截面由于截面IV处受的载荷较大,直径较小,所以判断为危险截面2)截面IV右侧的截面上的转切应力为由于轴选用40cr,调质处理,所以([2]P355表15-1)a)综合系数的计算由,经直线插入,知道因轴肩而形成的理论应力集中为,,([2]P38附表3-2经直线插入)轴的材料敏感系数为,,([2]P37附图3-1)故有效应力集中系数为查得尺寸系数为,扭转尺寸系数为,([2]P37附图3-2)([2]P39附图3-3)轴采用磨削加工,表面质量系数为,([2]P40附图3-4)轴表面未经强化处理,即,则综合系数值为b)碳钢系数的确定碳钢的特性系数取为,c)安全系数的计算轴的疲劳安全系数为故轴的选用安全。I轴:1.作用在齿轮上的力FH1=FH2=337/2=168.5Fv1=Fv2=889/2=444.52.初步确定轴的最小直径3.轴的结构设计1)确定轴上零件的装配方案2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度d)由于联轴器一端连接电动机,另一端连接输入轴,所以该段直径尺寸受到电动机外伸轴直径尺寸的限制,选为25mm。e)考虑到联轴器的轴向定位可靠,定位轴肩高度应达2.5mm,所以该段直径选为30。f)该段轴要安装轴承,考虑到轴肩要有2mm的圆角,则轴承选用30207型,即该段直径定为35mm。g)该段轴要安装齿轮,考虑到轴肩要有2mm的圆角,经标准化,定为40mm。h)为了齿轮轴向定位可靠,定位轴肩高度应达5mm,所以该段直径选为46mm。i)轴肩固定轴承,直径为42mm。j)该段轴要安装轴承,直径定为35mm。2)各段长度的确定各段长度的确定从左到右分述如下:a)该段轴安装轴承和挡油盘,轴承宽18.25mm,该段长度定为18.25mm。b)该段为轴环,宽度不小于7mm,定为11mm。c)该段安装齿轮,要求长度要比轮毂短2mm,齿轮宽为90mm,定为88mm。d)该段综合考虑齿轮与箱体内壁的距离取13.5mm、轴承与箱体内壁距离取4mm(采用油润滑),轴承宽18.25mm,定为41.25mm。e)该段综合考虑箱体突缘厚度、调整垫片厚度、端盖厚度及联轴器安装尺寸,定为57mm。f)该段由联轴器孔长决定为42mm4.按弯扭合成应力校核轴的强度W=62748N.mmT=39400N.mm45钢的强度极限为,又由于轴受的载荷为脉动的,所以。III轴1.作用在齿轮上的力FH1=FH2=4494/2=2247NFv1=Fv2=1685/2=842.5N2.初步确定轴的最小直径3.轴的结构设计1)轴上零件的装配方案2)据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度I-IIII-IVIV-VV-VIVI-VIIVII-VIII直径607075877970长度105113.758399.533.255.求轴上的载荷Mm=316767N.mmT=925200N.mm6.弯扭校合滚动轴承的选择及计算I轴:1.求两轴承受到的径向载荷5、轴承30206的校核1)径向力2)派生力3)轴向力由于,所以轴向力为,4)当量载荷由于,,所以,,,。由于为一般载荷,所以载荷系数为,故当量载荷为5)轴承寿命的校核II轴:6、轴承30307的校核1)径向力2)派生力,3)轴向力由于,所以轴向力为,4)当量载荷由于,,所以,,,。由于为一般载荷,所以载荷系数为,故当量载荷为5)轴承寿命的校核III轴:7、轴承32214的校核1)径向力2)派生力3)轴向力由于,所以轴向力为,4)当量载荷由于,,所以,,,。由于为一般载荷,所以载荷系数为,故当量载荷为5)轴承寿命的校核键连接的选择及校核计算代号直径(mm)工作长度(mm)工作高度(mm)转矩(N•m)极限应力(MPa)高速轴8×7×60(单头)25353.539.826.012×8×80(单头)4068439.87.32中间轴12×8×70(单头)4058419141.2低速轴20×12×80(单头)75606925.268.518×11×110(单头)601075.5925.252.4由于键采用静联接,冲击轻微,所以许用挤压应力为,所以上述键皆安全。连轴器的选择由于弹性联轴器的诸多优点,所以考虑选用它。二、高速轴用联轴器的设计计算由于装置用于运输机,原动机为电动机,所以工作情况系数为,计算转矩为所以考虑选用弹性柱销联轴器TL4(GB4323-84),但由于联轴器一端与电动机相连,其孔径受电动机外伸轴径限制,所以选用TL5(GB4323-84)其主要参数如下:材料HT200公称转矩轴孔直径,轴孔长,装配尺寸半联轴器厚([1]P163表17-3)(GB4323-84三、第二个联轴器的设计计算由于装置用于运输机,原动机为电动机,所以工作情况系数为,计算转矩为所以选用弹性柱销联轴器TL10(GB4323-84)其主要参数如下:材料HT200公称转矩轴孔直径轴孔长,装配尺寸半联轴器厚([1]P163表17-3)(GB4323-84减速器附件的选择通气器由于在室内使用,选通气器(一次过滤),采用M18×1.5油面指示器选用游标尺M16起吊装置采用箱盖吊耳、箱座吊耳放油螺塞选用外六角油塞及垫片M16×1.5润滑与密封一、齿轮的润滑采用浸油润滑,由于低速级周向速度为,所以浸油高度约为六分之一大齿轮半径,取为35mm。二、滚动轴承的润滑由于轴承周向速度为,所以宜开设油沟、飞溅润滑。三、润滑油的选择齿轮与轴承用同种润滑油较为便利,考虑到该装置用于小型设备,选用L-AN15润滑油。四、密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整,采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为(F)B25-42-7-ACM,(F)B70-90-10-ACM。轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。设计小结由于时间紧迫,所以这次的设计存在许多缺点,比如说箱体结构庞大,重量也很大。齿轮的计算不够精确等等缺陷,我相信,通过这次的实践,能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作,有能力设计出结构更紧凑,传动更稳定精确的设备。
㈢ 设计绞车传动装置的单级圆柱齿轮减速器。
由于装置用于运输机,原动机为电动机,所以工作情况系数为 ,
计算转矩为
所以考虑选用弹性柱销联轴器TL4(GB4323-84) 材料HT200
公称转矩
轴孔直径 ,
轴孔长 ,
装配尺寸
半联轴器厚
([1]P163表17-3)(GB4323-84
三、第二个联轴器的设计计算
由于装置用于运输机,原动机为电动机,所以工作情况系数为 ,
计算转矩为
所以选用弹性柱销联轴器TL10(GB4323-84)
其主要参数如下:
材料HT200
公称转矩
轴孔直径
轴孔长 ,
装配尺寸
半联轴器厚
([1]P163表17-3)(GB4323-84
减速器附件的选择
通气器
由于在室内使用,选通气器(一次过滤),采用M18×1.5
油面指示器
选用游标尺M16
起吊装置
采用箱盖吊耳、箱座吊耳
放油螺塞
选用外六角油塞及垫片M16×1.5
润滑与密封
一、齿轮的润滑
采用浸油润滑,由于低速级周向速度为,所以浸油高度约为六分之一大齿轮半径,取为35mm。
二、滚动轴承的润滑
由于轴承周向速度为,所以宜开设油沟、飞溅润滑。
三、润滑油的选择
齿轮与轴承用同种润滑油较为便利,考虑到该装置用于小型设备,选用L-AN15润滑油。
四、密封方法的选取
选用凸缘式端盖易于调整,采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。
密封圈型号按所装配轴的直径确定为(F)B25-42-7-ACM,(F)B70-90-10-ACM。
轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定
㈣ 求带式输送机传动装置课程设计F=2300 v=1.5,滚筒直径D=400,哪位大神以前有的 你能不能发给我
一、传动方案拟定
第二组第三个数据:设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器
(1) 工作条件:使用年限10年,每年按300天计算,两班制工作,载荷平稳。
(2) 原始数据:滚筒圆周力F=1.7KN;带速V=1.4m/s;
滚筒直径D=220mm。
运动简图
二、电动机的选择
1、电动机类型和结构型式的选择:按已知的工作要求和 条件,选用 Y系列三相异步电动机。
2、确定电动机的功率:
(1)传动装置的总效率:
η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒
=0.96×0.992×0.97×0.99×0.95
=0.86
(2)电机所需的工作功率:
Pd=FV/1000η总
=1700×1.4/1000×0.86
=2.76KW
3、确定电动机转速:
滚筒轴的工作转速:
Nw=60×1000V/πD
=60×1000×1.4/π×220
=121.5r/min
根据【2】表2.2中推荐的合理传动比范围,取V带传动比Iv=2~4,单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5,则合理总传动比i的范围为i=6~20,故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=(6~20)×121.5=729~2430r/min
符合这一范围的同步转速有960 r/min和1420r/min。由【2】表8.1查出有三种适用的电动机型号、如下表
方案 电动机型号 额定功率 电动机转速(r/min) 传动装置的传动比
KW 同转 满转 总传动比 带 齿轮
1 Y132s-6 3 1000 960 7.9 3 2.63
2 Y100l2-4 3 1500 1420 11.68 3 3.89
综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,比较两种方案可知:方案1因电动机转速低,传动装置尺寸较大,价格较高。方案2适中。故选择电动机型号Y100l2-4。
4、确定电动机型号
根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为
Y100l2-4。
其主要性能:额定功率:3KW,满载转速1420r/min,额定转矩2.2。
三、计算总传动比及分配各级的传动比
1、总传动比:i总=n电动/n筒=1420/121.5=11.68
2、分配各级传动比
(1) 取i带=3
(2) ∵i总=i齿×i 带π
∴i齿=i总/i带=11.68/3=3.89
四、运动参数及动力参数计算
1、计算各轴转速(r/min)
nI=nm/i带=1420/3=473.33(r/min)
nII=nI/i齿=473.33/3.89=121.67(r/min)
滚筒nw=nII=473.33/3.89=121.67(r/min)
2、 计算各轴的功率(KW)
PI=Pd×η带=2.76×0.96=2.64KW
PII=PI×η轴承×η齿轮=2.64×0.99×0.97=2.53KW
3、 计算各轴转矩
Td=9.55Pd/nm=9550×2.76/1420=18.56N?m
TI=9.55p2入/n1 =9550x2.64/473.33=53.26N?m
TII =9.55p2入/n2=9550x2.53/121.67=198.58N?m
五、传动零件的设计计算
1、 皮带轮传动的设计计算
(1) 选择普通V带截型
由课本[1]P189表10-8得:kA=1.2 P=2.76KW
PC=KAP=1.2×2.76=3.3KW
据PC=3.3KW和n1=473.33r/min
由课本[1]P189图10-12得:选用A型V带
(2) 确定带轮基准直径,并验算带速
由[1]课本P190表10-9,取dd1=95mm>dmin=75
dd2=i带dd1(1-ε)=3×95×(1-0.02)=279.30 mm
由课本[1]P190表10-9,取dd2=280
带速V:V=πdd1n1/60×1000
=π×95×1420/60×1000
=7.06m/s
在5~25m/s范围内,带速合适。
(3) 确定带长和中心距
初定中心距a0=500mm
Ld=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0
=2×500+3.14(95+280)+(280-95)2/4×450
=1605.8mm
根据课本[1]表(10-6)选取相近的Ld=1600mm
确定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+(1600-1605.8)/2
=497mm
(4) 验算小带轮包角
α1=1800-57.30 ×(dd2-dd1)/a
=1800-57.30×(280-95)/497
=158.670>1200(适用)
(5) 确定带的根数
单根V带传递的额定功率.据dd1和n1,查课本图10-9得 P1=1.4KW
i≠1时单根V带的额定功率增量.据带型及i查[1]表10-2得 △P1=0.17KW
查[1]表10-3,得Kα=0.94;查[1]表10-4得 KL=0.99
Z= PC/[(P1+△P1)KαKL]
=3.3/[(1.4+0.17) ×0.94×0.99]
=2.26 (取3根)
(6) 计算轴上压力
由课本[1]表10-5查得q=0.1kg/m,由课本式(10-20)单根V带的初拉力:
F0=500PC/ZV[(2.5/Kα)-1]+qV2=500x3.3/[3x7.06(2.5/0.94-1)]+0.10x7.062 =134.3kN
则作用在轴承的压力FQ
FQ=2ZF0sin(α1/2)=2×3×134.3sin(158.67o/2)
=791.9N
2、齿轮传动的设计计算
(1)选择齿轮材料与热处理:所设计齿轮传动属于闭式传动,通常
齿轮采用软齿面。查阅表[1] 表6-8,选用价格便宜便于制造的材料,小齿轮材料为45钢,调质,齿面硬度260HBS;大齿轮材料也为45钢,正火处理,硬度为215HBS;
精度等级:运输机是一般机器,速度不高,故选8级精度。
(2)按齿面接触疲劳强度设计
由d1≥ (6712×kT1(u+1)/φ[σH]2)1/3
确定有关参数如下:传动比i齿=3.89
取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数:Z2=iZ1= ×20=77.8取z2=78
由课本表6-12取φd=1.1
(3)转矩T1
T1=9.55×106×P1/n1=9.55×106×2.61/473.33=52660N?mm
(4)载荷系数k : 取k=1.2
(5)许用接触应力[σH]
[σH]= σHlim ZN/SHmin 由课本[1]图6-37查得:
σHlim1=610Mpa σHlim2=500Mpa
接触疲劳寿命系数Zn:按一年300个工作日,每天16h计算,由公式N=60njtn 计算
N1=60×473.33×10×300×18=1.36x109
N2=N/i=1.36x109 /3.89=3.4×108
查[1]课本图6-38中曲线1,得 ZN1=1 ZN2=1.05
按一般可靠度要求选取安全系数SHmin=1.0
[σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa
[σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=500x1.05/1=525Mpa
故得:
d1≥ (6712×kT1(u+1)/φ[σH]2)1/3
=49.04mm
模数:m=d1/Z1=49.04/20=2.45mm
取课本[1]P79标准模数第一数列上的值,m=2.5
(6)校核齿根弯曲疲劳强度
σ bb=2KT1YFS/bmd1
确定有关参数和系数
分度圆直径:d1=mZ1=2.5×20mm=50mm
d2=mZ2=2.5×78mm=195mm
齿宽:b=φdd1=1.1×50mm=55mm
取b2=55mm b1=60mm
(7)复合齿形因数YFs 由课本[1]图6-40得:YFS1=4.35,YFS2=3.95
(8)许用弯曲应力[σbb]
根据课本[1]P116:
[σbb]= σbblim YN/SFmin
由课本[1]图6-41得弯曲疲劳极限σbblim应为: σbblim1=490Mpa σbblim2 =410Mpa
由课本[1]图6-42得弯曲疲劳寿命系数YN:YN1=1 YN2=1
弯曲疲劳的最小安全系数SFmin :按一般可靠性要求,取SFmin =1
计算得弯曲疲劳许用应力为
[σbb1]=σbblim1 YN1/SFmin=490×1/1=490Mpa
[σbb2]= σbblim2 YN2/SFmin =410×1/1=410Mpa
校核计算
σbb1=2kT1YFS1/ b1md1=71.86pa< [σbb1]
σbb2=2kT1YFS2/ b2md1=72.61Mpa< [σbb2]
故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够
(9)计算齿轮传动的中心矩a
a=(d1+d2)/2= (50+195)/2=122.5mm
(10)计算齿轮的圆周速度V
计算圆周速度V=πn1d1/60×1000=3.14×473.33×50/60×1000=1.23m/s
因为V<6m/s,故取8级精度合适.
六、轴的设计计算
从动轴设计
1、选择轴的材料 确定许用应力
选轴的材料为45号钢,调质处理。查[2]表13-1可知:
σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知:[σb+1]bb=215Mpa
[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa
2、按扭转强度估算轴的最小直径
单级齿轮减速器的低速轴为转轴,输出端与联轴器相接,
从结构要求考虑,输出端轴径应最小,最小直径为:
d≥C
查[2]表13-5可得,45钢取C=118
则d≥118×(2.53/121.67)1/3mm=32.44mm
考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准,取d=35mm
3、齿轮上作用力的计算
齿轮所受的转矩:T=9.55×106P/n=9.55×106×2.53/121.67=198582 N
齿轮作用力:
圆周力:Ft=2T/d=2×198582/195N=2036N
径向力:Fr=Fttan200=2036×tan200=741N
4、轴的结构设计
轴结构设计时,需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式,按比例绘制轴系结构草图。
(1)、联轴器的选择
可采用弹性柱销联轴器,查[2]表9.4可得联轴器的型号为HL3联轴器:35×82 GB5014-85
(2)、确定轴上零件的位置与固定方式
单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,轴承对称布置
在齿轮两边。轴外伸端安装联轴器,齿轮靠油环和套筒实现
轴向定位和固定,靠平键和过盈配合实现周向固定,两端轴
承靠套筒实现轴向定位,靠过盈配合实现周向固定 ,轴通
过两端轴承盖实现轴向定位,联轴器靠轴肩平键和过盈配合
分别实现轴向定位和周向定位
(3)、确定各段轴的直径
将估算轴d=35mm作为外伸端直径d1与联轴器相配(如图),
考虑联轴器用轴肩实现轴向定位,取第二段直径为d2=40mm
齿轮和左端轴承从左侧装入,考虑装拆方便以及零件固定的要求,装轴处d3应大于d2,取d3=4 5mm,为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3,取d4=50mm。齿轮左端用用套筒固定,右端用轴环定位,轴环直径d5
满足齿轮定位的同时,还应满足右侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.右端轴承型号与左端轴承相同,取d6=45mm.
(4)选择轴承型号.由[1]P270初选深沟球轴承,代号为6209,查手册可得:轴承宽度B=19,安装尺寸D=52,故轴环直径d5=52mm.
(5)确定轴各段直径和长度
Ⅰ段:d1=35mm 长度取L1=50mm
II段:d2=40mm
初选用6209深沟球轴承,其内径为45mm,
宽度为19mm.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:
L2=(2+20+19+55)=96mm
III段直径d3=45mm
L3=L1-L=50-2=48mm
Ⅳ段直径d4=50mm
长度与右面的套筒相同,即L4=20mm
Ⅴ段直径d5=52mm. 长度L5=19mm
由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=96mm
(6)按弯矩复合强度计算
①求分度圆直径:已知d1=195mm
②求转矩:已知T2=198.58N?m
③求圆周力:Ft
根据课本P127(6-34)式得
Ft=2T2/d2=2×198.58/195=2.03N
④求径向力Fr
根据课本P127(6-35)式得
Fr=Ft?tanα=2.03×tan200=0.741N
⑤因为该轴两轴承对称,所以:LA=LB=48mm
(1)绘制轴受力简图(如图a)
(2)绘制垂直面弯矩图(如图b)
轴承支反力:
FAY=FBY=Fr/2=0.74/2=0.37N
FAZ=FBZ=Ft/2=2.03/2=1.01N
由两边对称,知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为
MC1=FAyL/2=0.37×96÷2=17.76N?m
截面C在水平面上弯矩为:
MC2=FAZL/2=1.01×96÷2=48.48N?m
(4)绘制合弯矩图(如图d)
MC=(MC12+MC22)1/2=(17.762+48.482)1/2=51.63N?m
(5)绘制扭矩图(如图e)
转矩:T=9.55×(P2/n2)×106=198.58N?m
(6)绘制当量弯矩图(如图f)
转矩产生的扭剪文治武功力按脉动循环变化,取α=0.2,截面C处的当量弯矩:
Mec=[MC2+(αT)2]1/2
=[51.632+(0.2×198.58)2]1/2=65.13N?m
(7)校核危险截面C的强度
由式(6-3)
σe=65.13/0.1d33=65.13x1000/0.1×453
=7.14MPa< [σ-1]b=60MPa
∴该轴强度足够。
主动轴的设计
1、选择轴的材料 确定许用应力
选轴的材料为45号钢,调质处理。查[2]表13-1可知:
σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知:[σb+1]bb=215Mpa
[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa
2、按扭转强度估算轴的最小直径
单级齿轮减速器的低速轴为转轴,输出端与联轴器相接,
从结构要求考虑,输出端轴径应最小,最小直径为:
d≥C
查[2]表13-5可得,45钢取C=118
则d≥118×(2.64/473.33)1/3mm=20.92mm
考虑键槽的影响以系列标准,取d=22mm
3、齿轮上作用力的计算
齿轮所受的转矩:T=9.55×106P/n=9.55×106×2.64/473.33=53265 N
齿轮作用力:
圆周力:Ft=2T/d=2×53265/50N=2130N
径向力:Fr=Fttan200=2130×tan200=775N
确定轴上零件的位置与固定方式
单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,轴承对称布置
在齿轮两边。齿轮靠油环和套筒实现 轴向定位和固定
,靠平键和过盈配合实现周向固定,两端轴
承靠套筒实现轴向定位,靠过盈配合实现周向固定 ,轴通
过两端轴承盖实现轴向定位,
4 确定轴的各段直径和长度
初选用6206深沟球轴承,其内径为30mm,
宽度为16mm.。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36mm,安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。
(2)按弯扭复合强度计算
①求分度圆直径:已知d2=50mm
②求转矩:已知T=53.26N?m
③求圆周力Ft:根据课本P127(6-34)式得
Ft=2T3/d2=2×53.26/50=2.13N
④求径向力Fr根据课本P127(6-35)式得
Fr=Ft?tanα=2.13×0.36379=0.76N
⑤∵两轴承对称
∴LA=LB=50mm
(1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZ
FAX=FBY=Fr/2=0.76/2=0.38N
FAZ=FBZ=Ft/2=2.13/2=1.065N
(2) 截面C在垂直面弯矩为
MC1=FAxL/2=0.38×100/2=19N?m
(3)截面C在水平面弯矩为
MC2=FAZL/2=1.065×100/2=52.5N?m
(4)计算合成弯矩
MC=(MC12+MC22)1/2
=(192+52.52)1/2
=55.83N?m
(5)计算当量弯矩:根据课本P235得α=0.4
Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[55.832+(0.4×53.26)2]1/2
=59.74N?m
(6)校核危险截面C的强度
由式(10-3)
σe=Mec/(0.1d3)=59.74x1000/(0.1×303)
=22.12Mpa<[σ-1]b=60Mpa
∴此轴强度足够
(7) 滚动轴承的选择及校核计算
一从动轴上的轴承
根据根据条件,轴承预计寿命
L'h=10×300×16=48000h
(1)由初选的轴承的型号为: 6209,
查[1]表14-19可知:d=55mm,外径D=85mm,宽度B=19mm,基本额定动载荷C=31.5KN, 基本静载荷CO=20.5KN,
查[2]表10.1可知极限转速9000r/min
(1)已知nII=121.67(r/min)
两轴承径向反力:FR1=FR2=1083N
根据课本P265(11-12)得轴承内部轴向力
FS=0.63FR 则FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1083=682N
(2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0
故任意取一端为压紧端,现取1端为压紧端
FA1=FS1=682N FA2=FS2=682N
(3)求系数x、y
FA1/FR1=682N/1038N =0.63
FA2/FR2=682N/1038N =0.63
根据课本P265表(14-14)得e=0.68
FA1/FR1<e x1=1 FA2/FR2<e x2=1
y1=0 y2=0
(4)计算当量载荷P1、P2
根据课本P264表(14-12)取f P=1.5
根据课本P264(14-7)式得
P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×1083+0)=1624N
P2=fp(x2FR1+y2FA2)= 1.5×(1×1083+0)=1624N
(5)轴承寿命计算
∵P1=P2 故取P=1624N
∵深沟球轴承ε=3
根据手册得6209型的Cr=31500N
由课本P264(14-5)式得
LH=106(ftCr/P)ε/60n
=106(1×31500/1624)3/60X121.67=998953h>48000h
∴预期寿命足够
二.主动轴上的轴承:
(1)由初选的轴承的型号为:6206
查[1]表14-19可知:d=30mm,外径D=62mm,宽度B=16mm,
基本额定动载荷C=19.5KN,基本静载荷CO=111.5KN,
查[2]表10.1可知极限转速13000r/min
根据根据条件,轴承预计寿命
L'h=10×300×16=48000h
(1)已知nI=473.33(r/min)
两轴承径向反力:FR1=FR2=1129N
根据课本P265(11-12)得轴承内部轴向力
FS=0.63FR 则FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1129=711.8N
(2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0
故任意取一端为压紧端,现取1端为压紧端
FA1=FS1=711.8N FA2=FS2=711.8N
(3)求系数x、y
FA1/FR1=711.8N/711.8N =0.63
FA2/FR2=711.8N/711.8N =0.63
根据课本P265表(14-14)得e=0.68
FA1/FR1<e x1=1 FA2/FR2<e x2=1
y1=0 y2=0
(4)计算当量载荷P1、P2
根据课本P264表(14-12)取f P=1.5
根据课本P264(14-7)式得
P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×1129+0)=1693.5N
P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5×(1×1129+0)= 1693.5N
(5)轴承寿命计算
∵P1=P2 故取P=1693.5N
∵深沟球轴承ε=3
根据手册得6206型的Cr=19500N
由课本P264(14-5)式得
LH=106(ftCr/P)ε/60n
=106(1×19500/1693.5)3/60X473.33=53713h>48000h
∴预期寿命足够
七、键联接的选择及校核计算
1.根据轴径的尺寸,由[1]中表12-6
高速轴(主动轴)与V带轮联接的键为:键8×36 GB1096-79
大齿轮与轴连接的键为:键 14×45 GB1096-79
轴与联轴器的键为:键10×40 GB1096-79
2.键的强度校核
大齿轮与轴上的键 :键14×45 GB1096-79
b×h=14×9,L=45,则Ls=L-b=31mm
圆周力:Fr=2TII/d=2×198580/50=7943.2N
挤压强度: =56.93<125~150MPa=[σp]
因此挤压强度足够
剪切强度: =36.60<120MPa=[ ]
因此剪切强度足够
键8×36 GB1096-79和键10×40 GB1096-79根据上面的步骤校核,并且符合要求。
㈤ 调度绞车设计
调度绞车是矿山生产系统中最常用的机电设备,主要用于煤矿井下和其他矿山在倾角度小于30度的巷道中拖运矿车及其它辅助搬运工作,也可用于回采工作面和掘进工作面装载站上调度编组矿车。
在设计过程中根据绞车牵引力选择电动的型号以及钢丝绳的直径,选择后验证速度是否与设计要求速度一致,根据要求设计绞车是通过两级行星轮系及所采用的浮动机构完成绞车的减速和传动,其两级行星齿轮传动分别在滚筒的两侧,从而根据设计要求确定行星减速器的结构和各个传动部件的尺寸,根据滚筒的结构形式选择制动装置为带式制动,并对各个设计零部件进行校核等等。绞车通过操纵工作闸和制动闸来实现绞车卷筒的正转和停转,从而实现对重物的牵引和停止两种工作状态。设计中绞车内部各转动部分均采用滚动轴承,运转灵活。
JD-0.5型调度绞车采用行星齿轮传动,绞车具有结构紧凑、刚性好、效率高、安装移动方便、起动平稳、操作灵活、制动可靠、噪音低以及隔爆性能、设计合理、操作方便,用途广泛等特点。
关键词:调度绞车; 带式制动;行星轮系
ABSTRACT
Mine proction Dispatching winch system is the most commonly used in electrical and mechanical equipment, mainly for underground coal mine and other mines in the mping of less than 30 degrees angle of the roadway in the haulage mine car handling and other auxiliary work, can also be used for mining and tunneling Face Face loading station on the scheling grouping tramcar.
In the design process in accordance with electric winch traction choose the type and the diameter of wire rope, after the choice of whether or not verify the speed consistent with the design requirements of speed, according to winch was designed by two rounds of the planet and used by the body floating completion of the slowdown and drive winch , The two planetary gear transmission in the drum on both sides, in accordance with design requirements so as to determine the structure and planetary recer in various parts of the drive size, according to choose the form of the structure of drum brakes for the belt brake, and various design Parts and components for checking and so on. Winch through the manipulation of gates and brake drum gates to achieve the winch is to turn and stop, thus realizing the weight of traction and the suspension of the two working condition. Winch in the design of the internal rotation of the rolling bearings are used, flexible operation.
JD-0.5 to Dispatching winch used planetary gear transmission, the winch is compact, rigid and efficient, easy to install mobile, starting a smooth, flexible operation, the brake reliable, low noise and flameproof performance, design reasonable, easy to operate, such as extensive use Characteristics.
Keywords:Scheling winch; belt braking; round of the planet.
目 录
1 概述……………………………………………………………………………1
1.1调度绞车的简介…………………………………………………………1
1.2用途及适用范围…………………………………………………………2
1.3 本文所做的基本工作……………………………………………………2
2 调度绞车的总体设计…………………………………………………………3
2.1设计参数…………………………………………………………………3
2.2结构特征…………………………………………………………………3
2.3 选择电动机………………………………………………………………4
2.3.1电动机输出功率的计算………………………………………………4
2.3.2确定电动机的型号……………………………………………………4
3 滚筒及其部件的设计…………………………………………………………5
3.1钢丝绳的选择……………………………………………………………5
3.2滚筒的设计计算…………………………………………………………6
3.2.1 滚筒直径 ……………………………………………………………6
3.2.2 滚筒宽度 ……………………………………………………………7
3.2.3滚筒外径 ……………………………………………………………7
4 行星齿轮传动概论……………………………………………………………8
4.1行星齿轮传动的定义……………………………………………………8
4.2行星齿轮传动符号………………………………………………………9
4.3行星齿轮传动的特点……………………………………………………10
5 减速器设计…………………………………………………………………11
5.1总传动比及传动比分配…………………………………………………11
5.1.1总传动比………………………………………………………………11
5.1.2传动比分配……………………………………………………………12
5.2高速级计算………………………………………………………………13
5.2.1配齿计算………………………………………………………………13
5.2.2变位方式及变位系数的选择…………………………………………14
5.2.3 按接触强度初算A-C传动的中心距 和模数………………………15
5.2.4几何尺寸计算…………………………………………………………16
5.2.5 验算A-C传动的接触强度和弯曲强度………………………………19
5.2.6验算C-B传动大接触强度和弯曲强度………………………………25
5.3低速级计算………………………………………………………………26
5.3.1配齿计算………………………………………………………………26
5.3.2变位方式及变位系数的选择…………………………………………27
5.3.3 按接触强度初算A-C传动的中心距 和模数 ……………………27
5.3.4 几何尺寸计算………………………………………………………29
5.3.5验算A-C传动的接触强度和弯曲强度………………………………32
5.3.6验算C-B传动大接触强度和弯曲强度………………………………38
5.4传动装置运动参数的计算………………………………………………39
5.4.1各轴转速计算…………………………………………………………39
5.4.2各轴功率计算…………………………………………………………39
5.4.3各轴扭矩计算…………………………………………………………39
5.4.4各轴转速、功率、扭矩列表(见表5.1)…………………………40
6传动轴的设计计算……………………………………………………………40
6.1计算作用在齿轮上的力…………………………………………………40
6.2、初步估算轴的直径……………………………………………………41
6.3轴的结构设计……………………………………………………………41
6.3.1确定轴的结构方案……………………………………………………41
6.3.2确定各轴段直径和长度………………………………………………41
6.3.3确定轴承及齿轮作用力位置…………………………………………42
6.4绘制轴的弯矩图和扭矩图………………………………………………42
6.5轴的计算简图……………………………………………………………44
6.6按弯矩合成强度校核轴的强度…………………………………………44
7滚动轴承的选择与寿命计算…………………………………………………45
7.1基本概念及术语…………………………………………………………45
7.2轴承类型选择……………………………………………………………46
7.3按额定动载荷选择轴承…………………………………………………46
8键的选择与强度验算…………………………………………………………47
8.1电机轴与中心轮联接键的选择与验算…………………………………48
8.1.1键的选择………………………………………………………………48
8.1.2键的验算………………………………………………………………48
8.2 主轴(滚筒轴)与行星架联接键的选择与验算………………………49
8.2.1键的选择………………………………………………………………49
8.2.2 键的验算……………………………………………………………49
8.3 主轴与太阳轮联接键的选择与验算…………………………………49
8.3.1 键的选择……………………………………………………………49
8.3.2 键的验算……………………………………………………………49
8.4 行星架与滚筒联接键的选择与验算…………………………………50
8.4.1 键的选择……………………………………………………………50
8.4.2 键的验算……………………………………………………………50
9 制动器的设计计算…………………………………………………………51
9.1制动器的作用与要求……………………………………………………51
9.1.1 制动器的作用:………………………………………………………51
9.1.2 制动器的要求:………………………………………………………51
9.2 制动器的类型比较与选择……………………………………………51
9.2.1制动器的类型有:……………………………………………………51
9.2.2 制动器的选择………………………………………………………51
9.3 外抱带式制动器结构…………………………………………………52
9.4 外抱带式制动器的几何参数计算……………………………………52
10 结构设计……………………………………………………………………62
10.1 行星齿轮传动的均载机构……………………………………………62
10.1.1 均载机构的类型和特点……………………………………………62
10.1.2 行星轮间载荷分布不均匀性分析…………………………………63
10.1.3 行星轮间载荷分布均匀的措施……………………………………65
10.2 行星轮的结构及支承结构……………………………………………67
10.2.1 行星轮的结构………………………………………………………67
10.2.2 行星轮的支承结构…………………………………………………68
11 主要零件的技术要求………………………………………………………71
11.1 对齿轮的要求…………………………………………………………71
11.1.1 齿轮精度……………………………………………………………71
11.1.2 对行星轮制造方面的几点要求……………………………………71
11.1.3 齿轮材料和热处理要求……………………………………………71
12 绞车的安装及安装调试……………………………………………………72
12.1 绞车的安装……………………………………………………………72
12.2 绞车安装调试…………………………………………………………72
13 使用与操作…………………………………………………………………72
13.1 一般要求………………………………………………………………72
13.2 操作前注意事项………………………………………………………72
13.3 操作要求和操作方法…………………………………………………73
14 安全保护……………………………………………………………………74
15 维护与保养…………………………………………………………………74
16 可能发生的故障及消除方法………………………………………………76
17 绞车的润滑…………………………………………………………………76
小结……………………………………………………………………………78
参考文献………………………………………………………………………79
附录……………………………………………………………………………80
翻译部分
英文原文……………………………………………………………………82
中文译文……………………………………………………………………89
致谢……………………………………………………………………………93
㈥ 求绞车传动装置设计说明书
圆柱齿轮减速器根据你的要求搞定。。
㈦ 带式输送机传动装置 课程设计
带式运输机传动装置减速器课程设计发去,仅供参考。
㈧ 机械设计课程设计,图示运动机构简图,传动装置总效率怎么计算
传动装置总效率=电动机效率×V带传动效率×齿轮传动效率×滚动轴承效率的三次方×输送带传动效率