文档介绍：设计计算及说明
主要结果
一、设计任务书
设计一用于带式运输机上同轴式二级圆柱齿轮减速器
总体布置简图
工作情况
工作平稳、单向运转
原始数据
运输机卷筒扭矩(N•m)
运输带速度(m/s)
鼓轮直径(mm)
带速允许偏差(%)
使用年限(年)
工作制度(班/日)
1450
350
5
10
2
设计内容
电动机的选择与参数计算
斜齿轮传动设计计算
轴的设计
滚动轴承的选择
键和联轴器的选择与校核
装配图、零件图的绘制
设计计算说明书的编写
设计任务
减速器总装配图1张
齿轮、轴零件图各一张
设计计算说明书一份
二、传动方案的分析与论证
本传动方案采用同轴式二级圆柱齿轮减速器,下面对该传动方案的优缺点进行分析:
一般选用同步转速为的电动机为原动机,因此传动装置的总传动比约为23或34。根据总传动比的数值可知应选择二级传动。
同轴式作为常用的二级减速器传动方案,其常用传动比为8~40,符合要求。减速器横向尺寸较小,两大齿轮浸油深度可以大致相同。并且此传动方案采用电动机在高速端通过V带传动与减速器相连,有利于整个传动系统结构紧凑、匀称,并且V带传动有缓冲减振,传动平稳,过载保护和减小噪声的优点。
但是同轴式结构较复杂,轴向尺寸大,中间轴长,刚度差,且中间轴承润滑较困难。
三、电动机的选择计算
电动机类型和结构形式
按工作要求和工作条件,选用一般用途的Y(IP44)系列的三相异步电动机,它为卧式封闭结构。
电动机的容量
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。由参考资料2表2-1查得V带传动常用传动比范围为,单级圆柱齿轮传动比范围为,则电动机转速可选范围为,都符合,初选同步转速为1000r/min和1500r/min的两种电动机进行比较,如下表所示
方案
电动机型号
额定功率/kW
电动机转速(r/min)
电动机质量/kg
传动装置的传动比
同步
满载
总传动比
V带
单级齿轮
1
Y160M-4
11
1500
1460
123
2
Y160L-6
11
1000
970
147
由上表的数据可知两个方案均可行,但方案2的传动比较小,传动装置结构尺寸较小。因此,可采用方案2,选定电动机型号为Y160L-6。
电动机的技术数据和外形、安装尺寸
由参考资料2表20-1、表20-2查出Y160L-6型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸,并列表记录备用。见表1
表 1 电动机的主要技术参数
型号
额定功率(kW)
同步转速
满载转速
(r/min)
堵转转矩
额定转矩
最大转矩
额定转矩
电动机同步转速
Y160L-6
11
1000
970
H
D
E
L
F×GD
HD
160
42
110
645
12×8
385
四、传动装置的运动与动力参数的选择和计算
五、计算传动装置的运动和动力参数
(三) 各轴转矩
将计算结果汇总列表备用,见下表2
表2 传动装置的运动和动力参数
项目
电动机轴
高速轴1
中速轴2
低速轴3
转速(r/min)
970
422
136
44
功率(kW)
转矩(N•m)
传动比
效率
六、传动零件的设计计算(本小节设计计算所用参数的选择除明确说明外全部参考参考资料1一书)
V带传动的设计计算
带轮选择B型
小带轮选择辐板式
大带轮选择椭圆轮辐式
齿轮传动设计计算
由于该齿轮传动为闭式齿轮传动,因此按齿面接触疲劳强度进行设计,按齿根弯曲疲劳强度校核。而低速级齿轮的齿面接触疲劳强度弱于高速级齿轮,因此先按低速级齿轮设计,然后校核高速级齿轮。
低速级齿轮传动设计计算
选择齿轮材料、精度等级和热处理类型
由表10-1选择小齿轮材料为40Cr,调质处理,硬度为260-280HBS,大齿轮材料为45钢,调质处理,硬度为220-240HBS;
由于此运输机为一般工作机,速度不高,故选择7级精度(GB10095-88)
选择齿数、齿宽系数,初选载荷系数、螺旋角
选小齿轮齿数,则大齿轮齿数
由表10-7选取齿宽系数
初选载荷系数
初选螺旋角