文档介绍：设计计算说明书及说明
结果
1、拟定转动方案
为了先估计传动装置的总传动比范围,以便选择合适的传动机构和拟定可先由已知条件计算出其驱动卷筒的转速nw,即
nw=60×1000vπD
一般选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机,因此总传动比约为21或32。根据总转动比可知利用展开式减速箱(8~60)完全可以满足减速要求,且相对也比较合理。
2、选择电动机
因为装置的载荷平稳,且在有粉尘的室内环境下工作,温度不超过35℃,因此可选用Y系列三相异步电动机,它具有国际互换性,有防止粉尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的特点,B级绝缘,工作环境也能满足要求。而且结构简单、价格低廉。它为卧式封闭结构。
电动机的容量
1) 卷筒的轴的输出功率PW
Pw=Fv1000
2)电动机输出功率Pd
Pd=Pwη
传动装置的总效率η=η12η25η32η4η5
式子中的η1、η2……是为从电动机至滚筒至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由机械设计课程设计指导书中查得弹性联轴器η1=;滚动轴承η2=;闭式圆柱齿轮η3=;
开式圆柱齿轮η4=;滚筒与绳子之间的传动η5=。
所以电动机额定功率应选择Pcd=
3)电动机的转速
为了便于选择电动机转速,先推算电动机转速的可选范围。查得圆柱齿轮的的单极传动比范围i=3~6,则电动机转速可选范围为
nd=nwi3
可见只能选择转速为1500r/min的Y型电动机,其型号为Y132S-4,其满载转速为Pcd=1440r/min,。
nw≈46r/min
PW=
η=
Pd=
nd=
1242~9936r/min
3、计算传动装置总传动比和分配各级传动比
1)装置总传动比
i=nmnw
2)分配各级传动比
取第一级和第二级齿轮组的传动比均为i1=,则开式齿轮的传动比为
i2=ii12
4、计算传动装置的运动和动力参数。
1)各轴的转速
设电动机轴为0轴,减速箱的高速轴为Ⅰ轴,中间轴为Ⅱ轴,低速轴为Ⅲ轴,开式齿轮轴的高速轴为Ⅳ轴,开式齿轮的低速轴为Ⅴ轴。
n0= nm=nⅠ
nⅡ= n0/i1
nⅢ= nⅡ/i1
nⅣ=nⅢ
nⅤ= nⅣ/i2
2)各轴输入功率
按电动机的额定功率Pcd计算各轴的输入功率,即
P0=Pcd=
PⅠ= P0η1
PⅡ= PⅠη3η2
PⅢ= PⅡη3η2
PⅣ= PⅢη1η2
PⅤ= PⅣη4η2
3)各轴的扭矩
T0=9550P0n0
TⅠ=9550PⅠnⅠ
TⅡ=9550PⅡnⅡ
TⅢ=9550PⅢnⅢ
TⅣ=9550PⅣnⅣ
TⅤ=9550PⅤnⅤ
i≈
i2=
n0= nm
=nⅠ=1440
nⅡ≈465r/min
nⅢ≈150r/min
nⅣ≈150r/min
nⅤ≈46r/min
PⅠ=
PⅡ=
PⅢ=
PⅣ=
PⅤ=
T0=·M
TⅠ=·M
TⅡ= N·M
TⅢ= N·M
TⅣ= N·M
TⅤ=·M
将以上算得的运动和动力参数列表如下:
项目
轴0
轴Ⅰ
轴Ⅱ
轴Ⅲ
轴Ⅳ
轴Ⅴ
转速(r/min)
1440
140
465
150
150
460
功率(kW)
转矩(N·m)
传动比
5、传动零件的设计计算
因减速器中的齿轮传动均为闭式传动,且所受的负载且小,其失效形式主要是点蚀,故先按齿面接触疲劳强度的要求设计。
对于两级传动的齿轮可设计为:
,速度不高,故选用7级精度的直齿轮。
材料的选择:选择两个小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,两个大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。
(表格数据来源:机械设计)
=24,大齿轮的齿数z2=24×=,故z2=74。
,即
≥
确定公式内的各计算数值
试选载荷系数Kt=