文档介绍：机械传动装置的总体设计
方案的设定
设计的初始已知数据:
项目
方案一
卷筒圆周力F(kN)
20
卷筒转速 n(r/min)
60
卷筒直径 D(mm)
350
减速器为单级直齿轮减速器
外传动带为v带传动
机构简图如下:
1——电动机 2——联轴器 3——单级齿轮减速器
4——开式齿轮传动 5——卷筒
(4)该方案的说明: 转动可逆转,间歇工作,载荷平稳,总传动比误差为±5%。
电机的选择
按工作要求和条件,选择Y系列三相鼠笼型异步电动机,额定电压380V,频率50Hz。
额定功率的确定
套筒的扭矩的计算:T= Ft×D2 = 20×3502 =3500N·m
套筒所需功率:= kW
从电动机至滚筒的传动总效率:,式中为联轴器的效率,,,为轴承的效率(6号深沟球轴承),,为直齿轮传动的效率(为闭式,为开式),为滚筒的传动效率。查书P7表2-4中列出各种机械和轴承的效率值,取=,===,=,=,=,。
电动机输出功率:= kW
电动机转速根据要求,选择同步转速为1500r/min(4级)
根据以上计算及查表20-1,选定电动机如下:
电机型号的确定
型号
额定功率
(kW)
满载转速
(r/min)
堵转转矩额定转矩
最大转矩额定转矩
质量
(kg)
Y200L-4
30
1470
270
. 传动装置的总传动比和分配各级传动比
总传动比:=147060=
而:,单级圆柱齿轮减速器,参照表2-2及表2-1,取i1=,
i2=7.
传动装置的运动学和动力学计算
各轴转速(r/min)
n1、n2、n3、n4指的是轴1,轴2,轴3,轴4的转速。
nm、n5指的是电机、卷筒的转速。
n2=n1=nm=1470
n3=n2/i1=420
n4=n3/i2=60
n4=n5=60
各轴的输入功率(kW)
P1=P=30
P2=P1*η1=30*=
P3=P2*η2*η3*η4=***=
P 4=P3*η5*η6=**=
各轴的转矩(N·m)
2、传动装置主要零件的设计、润滑选择
. 齿轮传动
选定齿轮类型、精度等级、材料
根据课程设计的要求,选定为直齿圆柱齿轮。参照教材表11-2,由于是一般工作机器,载荷较平稳,速度不高,故确定精度等级为8级。
考虑到减速箱的齿轮经常受磨,为整个机构中的重要部件,因此减速箱的齿轮取20Cr渗碳淬火,大齿轮硬度为56HRC,小齿轮硬度为60HRC。而部件4为开式齿轮传动,选定齿轮为45钢,表面淬火。
初步设计齿轮主要尺寸
设计准则:先由齿面接触疲劳强度计算,再按齿根弯曲疲劳强度校核。
减速箱齿轮设计:
=36;大齿轮z2=z1*i1=126;大小齿轮均取20Cr渗碳淬火,σHlim=1500 MPa,σFE=850 MPa,取SH=,SF=,
[σH]=σHlimSH==1200 MPa
[σFE]=σFESF==
:
式中各项的参数确定:
u=,标准齿轮ZH=
由于传动较为平稳,中等冲击,取K=,
精度等级8级制造,齿宽系数ϕd=,
小齿轮的扭矩T=T2= =×
取ZE=188(教材表11-4),
计算得:d1≥
模数:m =d1z1==
根据表4-1取第一系列m=2mm,所以:
直径:d1=72mm,d2=252mm
齿宽:b=ϕdd1=×54=,小齿轮要宽些,取b2=60mm,b1=65mm。
中心距:a=d1+d22=162mm
压力角:α=20。
根据教材图11-8和图11-9,齿形系数:YFa1=,YSa1=
YFa2=,YSa2=,
由σF=2KT2YFaYSabd1m
σF1=2×××105×××72×2=≤[σFE]=
σF2=σF1YFa2×YSa2YFa1×YSa1=≤[σFE]=
都在安全范围内。
且v=