V带-单级圆柱减速器计算说明书
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减速器设计计算说明书
1课题题目
带式输送机传动系统中的减速器。
要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。
2 主要技术参数说明
输送带的最大有效拉力F=1150N,输送带的工作速度V=1.6 m/s,输送机滚筒直径D=260 mm。
3 传动系统工作条件
带式输送机在常温下连续工作、单向运转;空载起动,工作载荷较平稳;两班制(每班工作8小时),要求减速器设计寿命为8年,大修期为3年,中批量生产;三相交流电源的电压为380/220V。
4 传动系统方案的选择
图1 带式输送机传动系统简图
= 171(mm) 取D 2 = 170(mm)
腹板厚度 c=0.32B =0.3×48=14
取c=15(mm)
腹板中心孔直径
0D =0.5(1D +2D )=0.5(170+80)=125(mm)
腹板孔直径0d =0.25(2D -1D )=0.25(170-80)
=22.5(mm)
取0d =20(mm)
齿轮倒角n=0.5m=0.5×2=1 齿轮工作如图2所示:。
课程设计说明书课题V带—单级齿轮减速器设计者班级学号指导教师沙市职业大学机械系设计课题:设计一用于带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器。
运输机连续工作,单向运转载荷变化不大,空载启动。
减速器小批量生产,使用期限6年,二班制工作,卷筒(不包括其轴承)效率为97%,运输带允许速度误差为5%。
设计任务要求:1.减速器装配图纸一张(1号图纸);2.轴、齿轮零件图纸各一张(2号或3号图纸);3.设计说明书一份。
机械设计课程设计计算说明书一、传动方案拟定 (3)二、电动机的选择 (4)三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比 (6)四、传动装置的运动和动力设计 (7)五、普通V带的设计 (10)六、齿轮传动的设计 (15)七、传动轴的设计 (18)八、箱体的设计 (27)九、键连接的设计 (29)十、滚动轴承的设计 (31)十一、润滑和密封的设计 (32)十二、联轴器的设计 (33)十三、设计小结 (33)计算过程及计算说明一、传动方案拟定第I组:设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动1、工作条件:使用年限6年,工作为两班工作制,载荷平稳,环境清洁。
2、原始数据:滚筒圆周力F=2200N;带速V=1.7m/s;滚筒直径D=420mm;方案拟定:采用V带传动与齿轮传动的组合,即可满足传动比要求,同时由于带传动具有良好的缓冲,吸振性能,适应大起动转矩工况要求,结构简单,成本低,使用维护方便。
1.电动机2.V带传动3.圆柱齿轮减速器4.连轴器5.滚筒6.运输带综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器传动比,可见第2方案比较适合。
此选定电动机型号为Y132M2-6,其主要性能:额定功率:5.5kW,满载转速:960转/分。
电动机主要外形和安装尺寸:中心高HH外形尺寸L×(AC/2+AD)×HD底角安装尺寸A×B地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸D×E装键部位尺寸F×GD132 520×345×315 216×178 12 28×80 10×41三、确定传动装置的总传动比和分配各级传动比:由选定的电动机满载转速n m和工作机主动轴转速n1、可得传动装置总传动比为:i a=n m/n=n m/n卷筒= 960/77.3= 12.421、 运动参数及动力参数的计算 (1)计算各轴的转数:Ⅰ轴:n Ⅰ=n m / i 0=960/2.8=342.86 (r/min )Ⅱ轴:n Ⅱ= n Ⅰ/ i 1=324.86/4.44=77.22 r/min卷筒轴:n Ⅲ= n Ⅱ (2)计算各轴的功率:Ⅰ轴: P Ⅰ=P d ×η01 =P d ×η1=4.5×0.96=4.32(KW )Ⅱ轴: P Ⅱ= P Ⅰ×η12= P Ⅰ×η2×η3=4.32×0.98×0.97=4.11(KW ) 卷筒轴: P Ⅲ= P Ⅱ·η23= P Ⅱ·η2·η4=4.11×0.98×0.99=4.07(KW )由指导书的表1得到: η1=0.96 η2=0.98 η3=0.97 η4=0.99综合以上数据,得表如下:带轮示意图如下:d0绘制轴的工艺图(见图纸)3738。
湖南电子科技职业学院课程设计说明书姓名:班级:学号:系部:机电工程系专业:机电一体化题目:单级圆柱齿轮减速器指导教师:昕职称: 老师时间: 2011年 12月 7日目录1、传动方案拟定 (3)2、电动机的选择 (3)3、计算总传动比及分配各级的传动比 (5)4、运动参数及动力参数计算 (6)5、传动零件的设计计算 (7)6、轴的设计计算 (13)7、滚动轴承的选择及校核计算 (20)8、键联接的选择及计算 (23)9、设计参考资料目录 (23)10、结束语 (25)计算过程及计算说明结果1、传动方案拟定第三组:设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动1.1工作条件:使用年限10年,一年工作300天,工作为一班工作制,载荷平稳,环境清洁。
1.2原始数据:滚筒圆周力F=1500N;带速V=1.1m/s;滚筒直径D=300mm。
1.3传动简图(图1)2、电动机选择2.1电动机类型的选择:Y系列三相异步电动机2.2电动机功率选择:2.2.1传动装置的总功率:η总=η带×η4轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒×η凸缘联轴器=0.96×0.984×0.97×0.99×0.96×0.98=0.802.2.2电机所需的工作功率:P工作=FV/1000η总=1500×1.1/1000×0.80=2.1KW F=1500NV=1.1m/sD=300mmn滚筒=70r/min η总=0.80P工作=2.1KW图12.2.3确定电动机转速:计算滚筒工作转速:n筒=60×1000V/πD=60×1000×1.1/π×300=70r/min按手册表12-6推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’a=3~6。
取V带传动比I’1=2~4,则总传动比理时范围为I’a=6~24。
机械设计基础课程设计说明书设计题目带式输送机传动系统中的减速器机电系专业级班学生姓名完成日期指导教师目录第一章绪论第二章课题题目及主要技术参数说明2.1 课题题目2.2 主要技术参数说明2.3 传动系统工作条件2.4 传动系统方案的选择第三章减速器结构选择及相关性能参数计算3.1 减速器结构3.2 电动机选择3.3 传动比分配3.4 动力运动参数计算3.5带的选择第四章齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮)4.1 齿轮材料和热处理的选择4.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸4.2.2 齿轮弯曲强度校核4.2.3 齿轮几何尺寸的确定4.3 齿轮的结构设计第五章轴的设计计算(从动轴)5.1 轴的材料和热处理的选择5.2 轴几何尺寸的设计计算5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径5.2.2 轴的结构设计5.2.3 轴的强度校核第六章轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核6.2 键的选择计算及校核6.3 联轴器的选择第七章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算7.1 润滑的选择确定7.2 密封的选择确定7.3减速器附件的选择确定7.4箱体主要结构尺寸计算第八章总结参考文献第一章绪论本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算,在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识,并运用《AUTOCAD》软件进行绘图,因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。
通过这次训练,使我们在众多方面得到了锻炼和培养。
主要体现在如下几个方面:(1)培养了我们理论联系实际的设计思想,训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力,巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。
(2)通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计,使我们掌握了一般机械设计的程序和方法,树立正确的工程设计思想,培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。
机械零件课程设计任务书设计题目:带式传动机装置的一级圆柱齿轮减速器。
运动简图:一、电动机的选择(2)选择电动机功率(3)确定电动机的转工作机所需的电动机输出功率为:所以由电动机至工作机之间的总效率(包括工作机效率)为:543221ηηηηηη=w之中5432;1,,,ηηηηη分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器、卷筒的效率。
96.0;993.0;97.0;99.0;96.054321====ηηηηη所以=7。
01kw卷筒轴的工作转速为:=45014.39.1100060⨯⨯⨯ =80.68r/min按推荐的合理传动比范围,取V带传动的传动比,单级齿轮传动比,则合理总传动比的范围,故电动机转速的可选范围为:m in/6.1613~08.48468.80)20~6(rninwd=⨯=⨯=符合这一范围的同步转速电动机有和Y160m2-8和P d=7。
01kwn w=80.68r/min速Y132s-4三种。
综合考虑选择Y160M-6型电动机,其额定功率是5.5kw;同步转速是1000r/min;满载转速是970r/min;总传动比是12.02。
方案电动机型号额定功率电动机转速/传动装置的总传动比同步转速满载转速1 Y160M-6 7.5 1000 970 12.022 Y132M-4 7.5 1500 1400 17.853 Y160L-8 7.5 750 720 8.92 选择Y160M-6电动机二、计算总传动比和分配传动比设计项目计算及说明主要结果(1)计算总传动比由选定电动机的满载转速mn和工作机主动轴的转速wn可得传动装置的总传动比为:12min/68.80min/970===rrnniwm对于一级传动有:21iii⨯=把总传动比合理地分配给各级传动比,限制传动件的圆周速度以减小动载荷,降低传动精度等级,在满足使传动装置结构尺寸较小、重量较轻和使各传动件的尺寸协调,结构匀称、合理、避免相互干涉碰撞的条件下取:31=i42=i12=i31=i42=i三、计算传动装置的运动和动力差数设计项目计算及说明主要结果(1)各轴的转速由式(9.8)~式(9.10)得出:min/33.323397011rinn m===min/83.80433.323212rinn===m in/83.802rnnw==m in/33.3231rn=m in/83.802rn=m in/83.80rnw=(2)各轴的输入功由式(9.11~9.13)得出:kwp73.61=kwp6.62=率kwp p kw p p kw p p w d 21.63.99.096.06.66.697.096.073.673.696.001.7432121211=⨯⨯=⨯⨯==⨯⨯=⨯==⨯=⨯=ηηηηkw p w 2.6=(3)各轴的转矩m N n p T m d d •=⨯=⨯=02.6997001.795509550m N n p T m N n p T m N n p T w w w •=⨯=⨯=•=⨯=⨯=•=⨯=⨯=7.73383.8021.69550955016.78783.806.69550955078.19833.32373.695509550222111mN T d •=02..69m N T •=78.1981mN T •=16.7872mN T w •=7.733运动和动力参数的计算结果列与下表:轴 参数 电动机轴1轴2轴滚筒轴功率p/kw 7.01 6.73 6.6 6.21 转速n/r/min 970323.3380.8380.83转矩T/N.m 69.0218.78787.16733.7 传动比i 3 4 1 效率0.960.970.99四、带传动设计设计项目计算过程及计算说明主要结果(1)确定计算功率查参考资料 ,查表9.21有 6.1=A k 则kw P K P A C 22.1101.76.1=⨯=⨯==C P 11.22kw(5)初定中心距a 和基准带长初定中心距为a=750mm7504)140425()140425(214.375024)()(22221221⨯-++⨯+⨯=-+++=addddal dddddπ=2414.13mm取标准值为mmld2500=由式(9.20)得实际中心距a为:mmLLaa dd94.792)213.24142500750(2=-+=-+≈中心距a的变动范围为:mmLaad44.755015.0min=-=mmLaad94.867250003.094.79203.0max=⨯+=+=mmld2500=mma94.792≈mma44.755min=mma94.867max=(6)校验小带轮包角12041.1593.57180121〉=⨯--=adda dd=1a41.159(7)确定V 带根数Z由式la ck K p p p z )(0∆+≥得根据33.323,14011==n d d 查表9.10用内插法得:kw p 65.10=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∆i b kn k p 1110由表9.18查得310649.2-⨯=b k根据传动比4=i 表9.19 得3106494.2-⨯=bkkw kw p 31.01373.11197010649.230=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=∆-由表9.4差的带长度修正系数03.1=lk由图9.12查得包角系数97.0=a k 得 普通带根数()72.503.197.031.065.122.11=⨯⨯+=z 得Z=6根kw p 65.10=310649.2-⨯=b k=∆0p kw 31.0Z=6 (8)单根V 带的初拉力由参考资料1表9.1得q=0.1kg/m N qv zv p F c Q 01.21611.717.0)195.05.2(11.76222.111000)197.05.2(2100022=⨯+-⨯⨯⨯⨯=+-=NF Q 01.216=(9)带轮轴上的压边力Na z F F Q 43.2550241.159sin 601.21622sin 210=⨯⨯⨯==N F Q 43.2550=(10)设计结果选用6根A-4000GB/T 11544_1997V 带; 带基准长度2500mm ;轴上压 6根A-4000GB/T力N 43.2550为Q F ;mm d mm d d d425;14021==11544_1997V 带综上结果各参数列表如下: 参数 电动机轴 1轴 2轴 滚筒轴 功率p/kw 7.01 4.8 4.47 4.29 转速n/r/min 970315.7993.9893.98转矩T/N.m 59.24183.73779.78 732.3 传动比i 3.04 3.95 1 效率0.960.970.99五、齿轮设计设计项目计算过程及计算说明主要结果(1)选择齿轮材料及精度等级因传递功率不大,选用软齿面齿轮组合,小齿轮用45钢正火,硬度为169~217HBS,大齿轮选用45钢调质。
一、设计任务书计算机辅助设计与制造专业机械设计基础课程设计任务书一设计题目:设计一用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器。
5643121-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-滚筒6-传送带已知条件:运输带工作拉力F;运输带工作速度v(允许运输带速度误差为±5%);滚筒直径D;两班制,连续单向运转,载荷轻微冲击;空载起动;工作年限5年;环境最高温度35℃;小批量生产。
原始数据:二应完成的工作1.减速器装配图1张;2.零件工作图2张(从动轴、齿轮);3.设计说明书1份。
系主任:教研室主任:指导教师:发题日期年月日完成日期年月日一.目的:本课程设计运用所学的《制图》、《金属工艺学》、《公差与配合》、《力学》、《设计基础》的知识进行一次较全面的设计能力的训练,其基本目的是:1.培养学生利用所学知识,解决工程实际问题的能力。
2.培养学生掌握一般机械传动装置、机械零件的设计方法及设计步骤。
3.达到对学生进行基本技能的训练,例如:计算、绘图、熟悉和运用设计资料(手册、标准、图册和规范等)的能力。
二.要求:要求每位学生在设计过程中,充分发挥自己的独立工作能力及创造能力,对每个问题都应进行分析、比较,并提出自己的见解,反对盲从,杜绝抄袭。
在设计过程中必须做到:1.随时复习教科书、听课笔记及习题。
2.及时了解有关资料,做好准备工作,充分发挥自己的主观能动性和创造性。
3.认真计算和绘图,保证计算正确和图纸质量。
4.按预定计划循序完成任务。
三.设计内容:1.电动机的选择及运动参数的计算;2.V带的传动设计;3.齿轮传动的设计;4.轴的设计(低速轴);5.滚动轴承的选择及验算(低速轴);6.键的选择计算及强度校核(低速轴);7.联轴器的选择(低速轴);8.润滑油及润滑方式的选择;9.绘制零件的工作图和装配图;(1)绘制零件的工作图;①大齿轮的零件图;②低速轴的零件图;(2)减速器的装配图;注:零件图包括:(1)尺寸的标注;(2)公差;(3)精度;(4)技术要求。
机械设计之单级圆柱齿轮减速器课程设计说明书课程名称:机械设计基础A设计题目:单级圆柱齿轮减速器的一级V带传动专业:工业设计班级:0901学生姓名: 欧亚军学号:09405200130指导教师:余江鸿湖南工业大学教务处制年月日题目名称:单级圆柱齿轮减速器的一级V带传动一:工作条件工作年限15二:技术数据(电机转速为600~900r/min)三:设计任务1、设计运算说明书一份,内容包括:传动方案的分析与拟定、原动机的选择、传动比及分配、传动装置的运动及动力参数运算、V带传动设计、齿轮传动设计、轴的设计、轴承的选择和校核、键连接的选择和校核、联轴器的选择、箱体的结构设计、减速器附件的选择、润滑和密封、课程设计总结和参考文献。
2、A1装配图1张四:课程设计工作进度打算:序号起迄日期工作内容1 2020.1.3~2020.1.3 分配课程设计任务,发设计任务书2 2020.1.4~2020.1.4 分析机构运动简图3 2020.1.5~2020.1.6 带传动/齿轮传动设计运算4 2020.1.7~2020.1.8 装配图及零件图绘制5 2020.1.9~2020.1.9 汇总主指导教师签名余江鸿日期:2020年12月29日五:要紧参考资料:[1] 刘扬、王洪等,机械设计基础(第1版),北京:清华大学出版社,北京交通大学出版社,2020年8月[2] 王洪、刘扬,机械设计课程设计,北京,北京交通大学出版社,2020年3月[3] 闻邦椿,机械设计手册1(第5版),北京,机械工业出版社,2020年1月[4] 闻邦椿,机械设计手册2(第5版),北京,机械工业出版社,2020年1月目录一、拟定传动方案 (5)二、选择电动机 (6)三、传动装置总传动比及其分配 (7)四、传动装置的运动及动力参数运算 (8)五、V带传动设计 (10)六、轴的设计 (13)七、键连接的选择和校核 (14)八、课程设计总结和参考文献 (15)传动简图:二:选择电动机1:电动机类型和结构型式的选择:按的工作要求和条件,选用 Y系列三相异步电动机。
目录<一>设计数据及要求 (3)<二>设计内容 (4)一.电动机的选择 (4)1.1工作环境系数选择 (4)1.2确定电动机转速 (4)1.3确定总传动比 (4)二.传送带的选择 (5)2.1确定计算功率P CA (5)2.2验算带速 (5)a (5)2.3初定中心距2.4计算实际中心距 (6)2.5验算小带轮上的包角 (6)2.6计算带根数 (6)(F) (6)2.7计算单根V带的初拉力的最小值0minF (7)2.8计算压轴力p三.齿轮的计算 (8)3.1齿轮的基本系数选择 (8)3.2齿面接触强度设计 (8)3.3 齿轮相关各种计算 (9)d (9)3.3.1 计算小齿轮分度圆直径1t3.3.2 计算圆周速度 (9)m (9)3.3.3 计算齿宽b及模数ntε (9)3.3.4 计算纵向重合度β3.3.5 计算载荷系数K (9)3.3.6校正分度圆直径 (10)3.3.7 计算齿轮模数m (10)3.4 按齿根弯曲强度设计 (10)3.4.1 计算载荷系数 (10)3.4.2根据纵向重合度,1.903βε=,从图查得螺旋角影响系数 .............. 10 3.4.3计算大小齿轮的Fa saF Y Y []σ⨯并比较 ................................... 10 3.4.4 设计计算 (11)3.4.5 几何尺寸计算 (11)四.轴的选择计算 (13)4.1 求输出轴的功率3P 转速3n 和转矩3T (13)4.2 求作用在齿轮上的力 (13)4.3 初步确定轴的最小直径 (13)4.3.1 联轴器的选择 (13)4.4 轴的结构设计 (14)4.4.1滚动轴承的选择 (14)4.5 求轴上的载荷 (16)4.6合成应力校核轴强度 (16)4.7 轴的有效应力集中系数值 (18)4.8 截面IV 右侧的校核 (19)五.选择联轴器 (20)六、润滑方式 (20)七、减速器附件 (21)7.1通气器 (21)7.2放油孔及放油螺塞 (21)7.3油面指示器 (21)7.4吊耳和吊钩 (21)7.5定位销 (21)八、参考文献 (21)<一>设计数据及要求Fe 2800NV 1.7m s d = 0.3m==输送带拉力输送带带速滚筒直径机器年产量:大批; 机器工作环境:清洁;机器载荷特性:平稳; 机器的最短工作年限:十年单级圆柱齿轮减速器<二>设计内容一. 电动机的选择注:题目已知条件:传送带拉力 F e 2800N =输送带速度 v 1.7m s =卷筒直径 d 0.3m =1.1 工作环境系数选择根据题目已知条件:工作时间24h ,载荷变动小,轻载启动。
三。
计算传动装置的总传动比和分配级的传动比。
1、总传动比:总I =n电机/n滚筒=960/55.2=17.39带传动设计1.选择常见的V带截面:根据教材P188表11.5,kA=1.2,PC=KAP功= 1.2× 5.5 = 6.6kw。
根据教材P188的图11.15:选择A型V带。
2.确定皮带轮的参考直径并检查皮带速度:根据教材P189的表11.6:D1 = 100毫米> dmin = 75毫米,D2=i波段D1(1-ε)= 3.48×100×(1-0.01)= 344.52mm,根据教材P179的表11.4:D2 = 355毫米,D1 = 100毫米。
实际从动轮转速nⅱ' = nⅰD1/D2 = 960×100/355 = 270.42 r/min转速误差为1-nⅱ'/nⅱ= 1-270.42/275.86 = 0.0197 < 0.05(允许)带速V =πD1 n1/60×1000 =π×100×960/60×1000 = 5.03m/s,带速在 5 ~ 25 m/s范围内为宜。
3.确定皮带长度和中心距离:0.65(D1+ D2)≤a0≤2(D1+ D2),即0.65(100+355)≤a0≤2×(100+355),所以是297.75mm≤a0≤910mm,初始中心距a0=650mm。
长度l0 = 2 A0+1.57(D1+D2)+(D2-D1)2/4a 0= 2×650+1.57(100+355)+(355-100)2/(4×650)= 2039.36mm根据教材P179的图11.4:Ld = 2000mm中心距离a≈a0+(Ld-L0)/2= 650+(2000-2039.36)/2 = 650-19.68 = 631毫米4.检查小滑轮的包角:α1 = 1800-57.30×(D2-D1)/a = 1800-57.30×(355-100)/631=156.840>1200(适用)5.确定皮带的根数:根据教材P191的表11.8:P0 = 0.97 kw根据教材P193的表11.10:△P0 = 0.11 kw。
目录一、工作要求 (1)二、原动机选择 (2)三、传动比分配 (3)四、各轴转速和转矩计算 (4)五、传动零件设计计算 (5)1.带传动的设计及校核 (5)2.变速箱齿轮设计及校核 (6)3.链传动设计及校核 (7)4.最终实际传动比 (8)六、轴的设计计算及校核 (9)1.计算轴的最小直径 (9)2.轴的结构设计 (9)3.确定输入轴的各段直径和长度 (16)七、轴承的选择及计算 (17)八、键的选择和计算 (18)九、联轴器的选择 (19)十、减数器的润滑方式和密封类型的选择 (19)十一、参考资料 (19)一、工作要求运输带传递的有效圆周力F=4000N,输送速度V=0.75m/s,运输带滚筒直径D=300mm。
原动机为电动机,齿轮单向传动,有轻微冲击,工作时间为10年,每年300天计,单班8小时工作。
总体设计示意图所下:根据以上参数及要求设计其中的单级齿轮减速器。
二、原动机选择工作机功率W FVP w 30001000==工作机转速min /746.4760r dV n w ==π各传动部件效率η带=0.95; η轴承=0.985; η齿轮=0.97; η链=0.96; η滚筒=0.96; η联轴器=0.99; η总=0.8243电动机功率W P P Wo 7.37333=⋅⋅⋅⋅⋅=滚筒联轴器链齿轮轴承带ηηηηηη 选择电动机型号为Y132M1-6,具体参数:额定功率P o =4kW ;满载转速n o =960r/min 。
三、传动比分配各级传动比i带=2.27i齿轮=3.45i链=2.567 总传动比i总=i带i齿轮i链=20.11工作机实际转速i w=i oi总=47.75i/iii 转速误差i i−i i0i i0=1.36×10−4<5%满足允许的误差要求。
四、各轴转速和转矩计算各轴功率 W P 7.37330=3493.8W 01=⋅⋅=带轴承ηηP P 3338.2W 12=⋅⋅=齿轮轴承ηηP P3256.6W 23=⋅⋅=链轴承ηηP P3000W 3w =⋅⋅=滚筒联轴器ηηP P各轴转速确定min/960o r n =min/91.42201r i n n ==带min/122.5812r i n n ==齿轮min /47.752w 3r i n n n ===链根据nPT 9550=计算各轴的转矩mm N n P T ⋅⨯==4001071.39550mm N n P T ⋅⨯==41111089.79550mm N n P T ⋅⨯==52221060.29550mm N n P T ⋅⨯==53331031.69550mm N n P T www ⋅⨯==51000.69550五、传动零件设计计算1. 带传动的设计及校核1.1 计算功率 工况系数K A =1(表13-8)i c =i i i i =3.73ii1.2 选取普通V 带根据P c 和n o 根据表13-15可用A 型带,小带轮直径为112mm ~140mm ,考虑带速,现取d 1=130mmi 2=i 带0∙i 1∙(1−i )≈300ii1.3 实际传动比i 带=i 2i 1=2.31.4 带速s m nd v /53.660000=⋅⋅=π符合要求。
设计项目计算及说明计算结果一、设计任务书及有关数据二、确定传动方案三、选择电动机(1)、选择电动机1)工作条件传动不逆转,载荷平稳,启动载荷为名义载荷的1.25倍,输送带速度允许误差为±5% 。
2)已知数据输送带工作拉力F=2000N,输送带工作速度v=1.8m/s,滚筒直径D=450mm,每日工作时数24小时,传动工作年限5年。
机械传动装置一般由原动机、传动装置、工作机和机架四部分组成。
单级圆柱齿轮减速器由带传动和齿轮传动组成,根据各种传动的特点,带传动安排在高速级,齿轮传动放在低速级。
传动装置的布置图见图-1。
1)选择电动机类型和结构形式根据工作要求和条件,选用一般用途的Y系列三相异步电动机。
2)确定工作机功率工作机所需的功率P工作(kW)按下式计算P工作=1000Fv式中,F=2000N,V=1.8m/s,代入上式得P工作=1000Fv=10008.1x2000kW=3.6kW3)确定电动机功率电动机所需功率P电机(kW)按下式计算P电机=总工作ηP式中,总η为电动机到滚筒工作轴的传动装置总效率,根据传动特点,由课程设计指导书表 2.3查得:V带传动带η=0.96,齿轮传动齿轮η=0.97,一对滚动球轴承轴承η=0.99,弹性联轴器联轴器η=0.99,因此总效率总η=带η齿轮η2轴承η联轴器η,即总η=带η齿轮η2轴承η联轴器η=0.96x0.97x0.992x0.99=0.904F=2000NV=1.8m/sD=450mmP工作=3.6kW设计项目计算及说明计算结果(2)计算传动装置的总传动比并分配各级传动比(3)计算传动装置的运动参数和动力参数P电机=总工作ηP=904.06.3kW=3.98kW4)确定电动机转速工作机滚筒轴的转速n滚筒为n滚筒=Dvπ100060⨯=4508.1100060⨯⨯⨯πr/min=76.43r/min根据课程设计指导书表2.2推荐的各类传动比的取值范围,取V带传动的传动比i带=2~4,一级齿轮减速器i齿轮=3~5,传动装置的总传动比i总=6~20,故电动机的转速可取范围为n电机=i总n滚筒=(6~20)x76.43r/min=458.58~1528.6r/min符合此转速要求的同步转速有750r/min,1000r/min,1500r/min三种,考虑综合因素查课程设计指导书附表8.1,选择同步转速为1000r/min的Y系列电动机Y132M1-6,其满载转速n电机=960r/min电动机的参数见表-1表-1型号额定功率/kW电动机转速/(r/min)额定转矩堵转转矩额定转矩最大转矩同步转速满载转速Y132M1-6 4 1000 960 2.0 2.01)传动装置的总传动比为i总=滚筒电机nn =43.76960=12.562)各级传动比为了符合各种传动形式的工作特点和结构紧凑,必须使各级传动比都在各自的合理范围内,且使各自传动件尺寸协调合理匀称,传动装置总体尺寸紧凑,重量最小,齿轮浸油深度合理。
本传动装置由带传动和齿轮传动组成,因i总=i带i齿轮,取i带=3,则齿轮传动的传动比为i齿轮=带总ii=356.12=4.191)各轴转速I 轴n1=带电机in=3960r/min=320r/minII轴n2=)齿轮带电机(in⨯i=)(19.49603⨯r/min=76.37 r/min2)各轴功率I 轴P I=P电机带η=3.98X0.96=3.82kWII 轴P II= P电机带η齿轮η轴承η=3.98X0.96X0.97X0.99=3.67kWP电机=3.98kWn滚筒=76.43r/minY132M1-6n电机=960r/mini总=12.56i带=3i齿轮=4.19n1=320r/minn2=76.37 r/minP I=3.82kWP II=3.67kW----------⊙-------------装-----------------⊙--------------------------------------⊙--------------------订-------------------⊙------------------------ ---⊙-----------边---------⊙--------3)各轴转矩I 轴 T I =19550n I P N ²m=320)82.39550(⨯N ²m=114 N ²mII 轴 T II =29550n II P N ²m=37.76)67.39550(⨯N ²m=458.93 N ²m 根据以上计算列出本传动装置的运动参数和动力参数数据表,见表-2 T I =114 N ²m =114000 N ²mmT II =458.93 N ²m =458930N ²mm----------⊙-------------装-----------------⊙--------------------------------------⊙--------------------订-------------------⊙------------------------ ---⊙-----------边---------⊙--------四、传动零件的设计计算(1)普通V带传动1)计算功率2)选择V带类型3)确定V带基准直径4)计算n1实际转速、从动轮转速误差率5)验算带速表-2参数轴号I轴II轴转速n/(r/min) 320 76.37功率P/(kW) 3.82 3.67转矩T/(N²mm) 114000 458930本任务中高速级采用普通V带传动,应根据已知的减速器参数确定带的型号、根数和长度,确定带传动的中心距,初拉力及张紧装置,确定大小带轮的直径、材料、结构尺寸等内容。
带传动的计算参数见表-3表-3项目P电机/kW n电机/r/min i带参数 3.98 960 3根据工作条件,查教材表8.21取K A=1.3P C=K A P电机=1.3X3.98=5.17kW由n电机=960r/min、P C=5.17kW,查教材图8.12因处于A、B的中间区域,可同时选择A、B两种带型来计算,最后根据计算结果来分析选择。
查教材表8.6可知d dminA=75mm,d dminB=125mm查教材表8.3取d d1A=100mm,d d1B=140mm计算大带轮直径A型带d d2A=1nn电机d d1A=320960X100mm=300mmB型带d d2B=1nn电机d d1B=320960X140mm=420mm查教材表8.3取d d2A=315mm、d d2B=425mm带轮间传动比i A型=100315=3.15,i B型=140425=3.04n1实际转速A型带n1A=型电机Ain=15.3960r/min=304.76 r/minB型带n1B=型电机Bin=04.3960r/min=315.79 r/min从动轮转速误差率A型带%10032032076.304⨯-=-4.7%B型带%10032032079.315⨯-=-1.3%A型带v A=1000601⨯电机nd A dπ=100060960100⨯⨯⨯πm/s=5.24m/s带速在5~25m/s范围内,合适。
P C=5.17kWA、B型带A型带d d1A=100mmd d2A=315mmB型带d d1B=140mmd d2B=425mmA型带v A =5.24m/s⊙-------------装-----------------⊙--------------------------------------⊙--------------------订-------------------⊙------------------------ ---⊙-----------边---------⊙--------6)确定带的基准长度L d和实际中心距7)验算小带轮包角B型带v B =1000601⨯电机nd B dπ=100060960140⨯⨯⨯πm/s=7.03m/s带速在5~25m/s范围内,合适。
A型带因为没有给定中心距的尺寸范围,按公式0.7(d d1A+d d2A)≤a0A≤2(d d1A+d d2A)计算中心距290.5mm≤a0A≤830mm取a0A=600mmB型带395.5mm≤a0B≤1130mm取a0B=800mm²计算V带的基准长度A型带L0A()()AAdAdAdAdA adddda212210422-+++≈π=()()6004260022100315315100⨯⨯-+++π=1870.81mm查教材表8.4取标准值L dA=1800mm计算实际中心距a A2AdAALLa-≈=281.18701800600-+=635.41mm考虑安装、调整和补偿张紧力的需要,中心距应有一定的调节范围,调节范围为a minA=a A-0.015L dA=635.41-0.015⨯1800=608.41mma maxA=a A-0.03L dA=635.41-0.03⨯1800=689.41mmB型带L0B()()BBdBdBdBdB adddda212210422-+++≈π=()()8004280022140425425140⨯⨯-+++π=2512.43mm查教材表8.4取标准值L dB=2500mm计算实际中心距a B2BdBBLLa-≈=243.25122500800-+=806.22mm考虑安装、调整和补偿张紧力的需要,中心距应有一定的调节范围,调节范围为a minB=a B-0.015L dB=806.22-0.015⨯2500=768.72mma maxB=a B-0.03L dB=806.22-0.03⨯2500=881.22mmA型带=A1α180°-⨯-AAdAdadd1257.3°=180°-⨯-41.63510031557.3°=161.06°>120°,合适v B =7.03m/sA型带a0A=600mmB型带a0B=800mmL dA=1800mma A=635.41mma minA=608.41mma maxA=689.41mmL dB=2500mma B=806.22mma minB=768.72mma maxB=881.22mmA型带=A1α161.06°⊙-------------装-----------------⊙--------------------------------------⊙--------------------订-------------------⊙------------------------ ---⊙-----------边---------⊙--------设计项目计算及说明计算结果8)确定V带根数9)计算初拉力10)计算V带作用在轴上的压力(2)圆柱齿轮设计1)选择齿轮材料及精度等级B型带=B1α180°-⨯-BBdBdadd1257.3°=180°-⨯-22.80614042557.3°=159.74°>120°,合适A型带查教材表8.10:单根V带的额定功率P0A=0.95(插值法计算),)11(1iAAbAA KnKP-=∆查教材表8.18得K bA=1.0275⨯10-3,查教材表K iA=1.1373,带入式中,求出=∆AP00.12kW,查教材表8.4得K LA=1.01,查教材表8.11得AKα=0.95[]()AAAAcAcAcAAlKKPPPPPzα0∆+=≥=()01.195.012.095.017.5⨯⨯+=5.02因大于5,应取z=6根B型带与A型带类似,可查得:P0B=2.10,=∆BP00.31Kw,BKα=0.94,K LB=1.05带入公式计算得z=2.10,取z=3根计算结果见表-4表-4d d1/mm d d2/mm v/m/s L d/mm a/mm 1αz/根A 100 315 5.240 1800 625.41 161.06° 6B 140 425 7.034 2500 806.22 159.74° 3比较两种计算结果,A型带根数较多,选B型带合理。