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目录
一、电动机选择 3
二、计算总传动比及分配各级的传动比 4
三、运动参数及动力参数计算 4
四、传动零件的设计计算 5
五、轴的设计计算 12
六、减速器结构设计 24
七、滚动轴承的选择及校核计算 27
八、键联接的选择及校核计算 29
九、联轴器的设计 30
十、密封和润滑的设计 30
十一、设计小结 31
已知条件:
运输带工作拉力F= kN。
运输带工作速度V= m/s
(允许带速误差±5%)。
滚筒直径D= 400 mm。
(包括滚筒与轴承的效率损失)。
两班制,连续单向运转,载荷较平稳。
室内,灰尘较大,环境最高温度35℃。
三相交流电,电压380/220V。
使用折旧期8年,大修期4年,中修
期2年,小修期半年。
一般机械厂制造,小(大)批量生产。
计算过程及计算说明
一、电动机选择
1、电动机类型的选择: 选择Y系列三相异步电动机,此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机,其结构简单,工作可靠,价格低廉,维护方便,适用于不易燃,不易爆,无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。
2、电动机功率选择
(1)传动装置的总功率:
(2)电机所需的工作功率:
3、确定电动机的转速
计算卷筒工作转速:
按指导书P7表1推荐的传动比合理范围,取一级圆柱齿轮减速器传动比范围ia=3~6。则总传动比的范围为ia′=9~36。故电动机转速的可选范围为nd′=ia′×n卷筒=(9~36)×=(515~2063)r/min。
符合这一范围的同步转速有750r/min,1000 r/min和1500 r/min。根据容量和转速,由有关手册查出有两种适用的电动机型号。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,选择型号为Y160L-6的电动机,其主要性能如表一:
型号
额定功率
/kw
满载转速
/(r/min)
堵转转矩
最大转矩
质量
/kg
额定转矩
额定转矩
Y160L-6
11
970
147
二、计算总传动比及分配各级的传动比
1、总传动比:
2、分配各级传动比
(1)据指导书P7表1,取齿轮。
(2)∵
∴
三、运动参数及动力参数计算
1、计算各轴转速(r/min)
Ⅰ轴:
Ⅱ轴:
Ⅱ轴:
卷筒轴:
2、计算各轴的输入功率(KW)
Ⅰ轴:
Ⅱ轴:
Ⅲ轴:
卷筒轴:
3、各轴输入转矩(N·m)
电动机轴输出转矩为:
Ⅰ轴:
Ⅱ轴:
Ⅲ轴:
卷筒轴输入轴转矩:
3、各轴输出转矩(N·m)和功率(KW)分别乘以轴承效率
由上数据,得表如下:
四、传动零件的设计计算
1、闭式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260HBS。大齿轮选用45钢,调质,齿面硬度220HBS;由于减速器要求传动平稳,所以用圆柱斜齿轮。初选。
查取教材可得: , , ,;
又由表查得各数据如下:
, , ,取则
(2)按齿面接触疲劳强度设计
查图可知: ;
则应力循环次数:
又查图可知: 则:
取、计算小齿轮最小直径,取齿宽系数
(4)、确定 中心距
尽量使尾数为0或5,以便于制造和测量,所以初定。
(5)、选定模数、齿数、和螺旋角
一般,。初选,, 则
由标准模数取,则
取
则
取
则
齿数比:
与的要求比较,% ,可用。于是
满足要求。
(6)、计算齿轮分度圆直径
小齿轮
大齿轮
(7)、齿轮宽度
圆整大齿轮宽度
取小齿轮宽度
(8)、校核齿轮弯曲疲劳强度
查表可知: ; ;
取
根据、查表取:,,,,,
又
所以两齿轮齿根弯曲疲劳强度满足要求,此种设计合理。
齿轮基本数据如下:
2、开式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260HBS。大齿轮选用45钢,调质,齿面硬度220HBS;由于减速器要求传动平稳,所以用圆柱斜齿轮。初选。
查取教材可得: , , ,;
又由表查得各数据如下:
, , ,取则
(2)按齿面接触疲劳强度设计