带式输送机的传动装置单级圆柱齿轮减速器

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目录

一、 传动方案分析………………………………………… 1

二、 电动机的选择………………………………………… 1

三、 计算总传动比及传动比分配………………………… 2

四、 计算传动装置的运动和动力参数…………………… 3

五、 传动零件的设计计算………………………………… 4

六、 轴的设计计算………………………………………… 10

七、 滚动轴承的寿命计算………………………………… 16

八、 键连接的选择及校核………………………………… 16

九、 联轴器的选择………………………………………… 17

十、 减速器箱座与箱盖的设计…………………………… 17

十一、 减速器附件设计………………………………… 19

十二、 密封与润滑……………………………………… 20

参考文献…………………………………………………… 22

1 正文

一、 传动方案分析

根据任务书的要求,设计题目为带式输送机的传动装置,主要设计单级圆柱齿轮减速器。

本设计方案中原动机为电动机,工作机为带式输送机。传动方案采用了两级降速传动,第一级为带传动,第二级为单级圆柱齿轮减速器。

带传动承载能力较低,在传递相同转矩时,结构尺寸较其他装置大,但有过载保护的优点,还可以缓和冲击和震动。第一级采用带传动可以降低传递的转矩,减小带传动的结构尺寸,故带传动布置在传动的高速级是合理的。低速级使用的齿轮减速器具有传动效率高、寿命长、结构简单、成本低、使用维护方便等优点。

二、 电动机的选择

(1)选择电动机类型

按已知的工作要求和条件,选用Y型三相异步电动机。

(2)传动装置的总效率

卷筒联轴器齿轮轴承带总••••3

查相关参考资料可知各部分的效率为:

97.096.097.098.096.0卷筒联轴器齿轮轴承带,,,,

则有:卷筒联轴器齿轮轴承带总••••3

816.097.096.097.098.096.03

(3)所需电动机的输出功率 2 所需电动机的输出功率为:总wdPP

工作机所需的工作功率为:1000PF

所以KW58.4816.010007.1102.210003总FPd

(4)确定电动机转速

卷筒工作转速为:min34.7742014.37.1100060D100060rn卷筒

根据传动比合理范围,取V带传动比4~21i,单级圆柱齿轮减速器的传动比6~32i,则总传动比的合理范围24~6i,故电动机转速可选范围为:min1856~46434.77)24~6(rnind•卷筒

根据功率和转速,由相关参观资料可查出有多种使用的电动机型号,经过综合考虑考虑电动机性能和传动装置的尺寸、质量、价格以及带传动减速器的传动比,选用同步转速为min1000rnd,电动机的型号为Y132M2-6,其主要性能参数为:额定功率5.5KW,满载转速min960r.

三、 计算总传动比及传动比分配

(1) 计算总传动比

41.1234.77960卷筒电动机nni

(2) 分配传动装置各级传动比

取V带传动比1.31i,由总传动比21iii•得

减速器的传动比为41.341.1212iii 3 四、 计算传动装置的运动和动力参数

(1) 计算各轴的转速

电动机轴:min960rn电动机

Ⅰ轴减速器高速轴:min68.3091rinn电动机

Ⅱ轴减速器低速轴:min42.772rinn

卷筒轴: min42.77rnn卷筒

(2) 计算各轴的输入功率

Ⅰ轴:KWPPd4.496.058.4•电动机

Ⅱ轴:KWPP18.497.098.04.4••齿轮轴承

卷筒轴:KW93.396.098.018.4••联轴器轴承ⅢPP

(3) 各轴的输出转矩

电动机的输出转矩:mNnPTdd56.4596058.495509550电动机

Ⅰ轴:mNnPT69.13568.3094.495509550

Ⅱ轴:mNnPT62.51542.7718.495509550ⅡⅡⅡ

卷筒轴:mNnPT78.48442.7793.395509550ⅢⅢⅢ

各轴的运动和动力参数

轴名 功率KWP 转矩)(mNT 转速)min(1rn 传动比

电动机 4.58 45.56 960 3.1

4

1 Ⅰ轴 4.4 135.69 309.68

Ⅱ轴 4.18 515.62 77.42

卷通轴 3.93 484.78 77.42 4 五、 传动零件的设计计算

(1) 普通V带传动的设计计算

1. 确定计算功率

查表9-8得:工况系数1.1AK

KWPKPAc05.65.51.1•

2. 选择普通V带型号

根据cP和小带轮转速1n,由图9-6选择V带型号,可选择两种型号A型带和B型带

方案一:选择A型V带

1. 确定小带轮的基准直径

mmd100~801,应min1dd,取mmdd100max1

2. 确定大带轮的基准直径

mmnndd3102122,查表9-2,取标准值,得mmd3152

3. 验算V带速度

smndV510006096010014.310006011带

4. 确定中心距及V带的基准长度

初定中心距)(2)(7.0:210210ddadda

得:mmaa5008305.29000取

带长mmaddddaL66.16744)()(2202212100

查设计手册表6.1-7,基准长度取标准值得mmLd1600

则实际中心距mmLLaad67.462200 5 5. 验算小带轮包角

3.57180121add

3.5767.462100315180

12036.153 合理

6. 单根V带传递的额定功率

查设计手册表6.1-18c得:

KWPV95.0

7. 确定V带根数Z

查表6.1-18c功率增量11.00P,查表6.1-14包角系数93.0K,查表6.1-16带长修正系数93.0LK

则LccKKPPPPPZ)(][00

58.693.093.0)11.095.0(05.6

取Z=7 (不合理舍去此方案)

方案二:选择B型V带

1.确定小带轮的基准直径

mmd140~1121,应min1dd,取mmdd140max1

2.确定大带轮的基准直径

mmnndd4342122

3.验算V带速度

smsmndV503.710006096014014.310006011带

4.确定中心距及V带的基准长度 6 初定中心距)(2)(7.0:210210ddadda

得:mmaa75011488.40100取

带长mmaddddaL24304)()(2202212100

查表9-3,基准长度取标准值得mmLd2500

则实际中心距mmLLaad785200

5.验算小带轮包角

3.57180121add

3.57785140434180

12054.158 合理

6.单根V带传递的额定功率

查设计手册表6.1-18d得:

KWPV08.2

7.确定V带根数Z

查表6.1-18d功率增量3.00P,查表6.1-14包角系数95.0K,查表6.1-16带长修正系数03.1LK

则LccKKPPPPPZ)(][00

6.203.195.0)3.008.2(05.6

取Z=3

8. 计算单根V带的预紧力

查表6.1-15每米长度的质量117.0mkgq 7 20)15.2(500qKZPFc

N42.24203.717.0)195.05.2(03.7305.65002

9. 计算作用在带轮轴上的力:

2sin200••ZFFr

N43.1425254.158sin342.2422

(2) 齿轮传动的设计计算

1. 选择齿轮材料及精度等级

小齿轮:45Cr调质,选硬齿面齿轮,硬度为280HBS

大齿轮:45调质,选软齿面齿轮,硬度为250HBS

因为是普通减速器,由表7-7选择精度为8级,要求表面粗糙度mRa3.6~2.3

2. 许用应力H的计算

minlimHHNHSZ

查图7-24,解除疲劳寿命系数1NZ。查表7-9,安全系数1HS。查图11-17(b)接触疲劳强度极限MPaH7401lim

MPaH7002lim

则MPaH740174011

MPaH700170012

3. 按齿面接触疲劳强度设计

322211)()1(2HHEdZZiiKTd•计算小轮直径

查表7-10,载荷系数2.1K。查表7-11,材料的弹性系数8 MPaZE8.189。节点区域系数5.2HZ。

转矩mNT69.1351

确定齿数21ZZ、和齿宽系数d:

取小齿轮的齿数221Z,则大齿轮齿数882Z

由表7-14,选取1d

代入数据得322211)()1(2HHEdZZiiKTd•

23)7005.28.189(41)14(1069.1352.12

mm19.57

4.确定中心距和齿轮的工作宽度

mmiddda98.1422/)1(2/)(2121

圆整取mma150,mmiad60)1/(221

模数7.222/60/11zdm,取标准模数m=3

mmbmmbmmdbmmZZmammZmdd75,7066165)(21662231212111•圆整后,取

5.按齿根弯曲疲劳强度校核

确定有关系的参数:

①.查表7-12齿形系数25.2,81.221FFYY

②查表7-13应力修正系数77.1,56.121SSYY

③许用弯曲应力F

由图11-19(b)得MPaF3101lim

MPaF2802lim