机械设计一级减速器课程设计

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计算过程及计算说明

一、传动方案的拟定

(1)工作条件: a)使用寿命:使用折旧期8年,大修期4年,中修期2年,小修期半年;

b)工作环境:室内,灰尘较大,环境最高温度35℃; ﻩ c)动力来源:三相交流电,电压380/220V;

d)使用工况:两班制,连续单向运转,载荷较平稳;

e)制造条件:一般机械厂制造,小(大)批量生产。

(2)原始数据:运输带工作拉力KN F .56=,运输带工作速度V=1.2m/s (允许带速误差±5%),

滚筒直径mm D 400=。滚筒效率96.0=j η(包括滚筒与轴承的效率损失)。 方案拟定:

采用V带传动与斜齿轮传动的组合,即可满足传动比要求,同时由于带传动具有良好的缓冲,吸

震性能,适应大起动转矩工况要求,结构简单,成本低,使用维护方便。

二、电动机的选择

2.1电动机类型的选择

按工作要求和条件,选用三相笼型异步电动机,封闭式结构,电压380V,Y 型。

2.2选择电动机的容量

由式P d

=a

w P

η和1000Fv P w

=得 kW

Fv

P a

d

η1000=

由电动机至运输带的总效率为

j a

ηηηηηη••••=432

21

式中:1η、2η、3η、4η、j η分别为带传动、轴承传动、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率 取1η=0.96,2η=0.98(滚子轴承),3η=0.97(齿轮精度8级,不包括轴承效率),4η=0.99(齿轮联轴器),则

85.096.099.097.098.096.02=⨯⨯⨯⨯=a

η

所以

kW Fv P a d

2.985

.010002.165001000=⨯⨯==η 2.3确定电动机转速

卷筒轴工作转速为

min /32.57400

2

.1100060100060r D v n =⨯⨯⨯=⨯=

ππ

由指导书表1推荐的传动比合理范围,取V 带传动的传动比为'

1i =2∽4,一级斜齿轮减速器传动

比'

2i =3∽6,则总传动比合理范围为6='a i ∽24,故电动机转速的可选范围为

6=•'

=n i n a d ∽24×57.32=343.92∽1375.68

r/min

符合这一范围的同步转速有750r/min 、1000r/m in

综合考虑容量和转速,有设计手册查出有2种适用的电动机,因此有2种传动方案,如下图所示:

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,可见方案2比较适合,则选n=1000r/min 。

2.4确定电动机的型号

根据以上选用电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y160L-6。 其主要性能:额定功率:11kW,满载转速970r/min 。

三、计算总传动比及分配各级的传动比

(1)总传动比: 92.1632

.57970===n n i m a (2)分配传动比:

i i i a •=0

式中,0i 、i 分别为带传动和减速器的传动比。

为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取0i =3.2(V 带传动0i 取2∽4比较合理) 则减速器的传动比为:

29.52

.392.160===

i i i a 四、计算传动装置的运动参数和动力参数

4.1各轴转速

Ⅰ轴 13.3032.39700===

I i n n m r/min Ⅱ轴 min /30.5729

.513

.3031r i n n ===∏

卷筒轴 m in /30.57r n n ==∏卷

4.2各轴输入功率

Ⅰ轴

P Ⅰ=kW p P d d 83.896.02.9101=⨯=•=•ηη

Ⅱ轴 P Ⅱ=PⅠ=•12ηP Ⅰ

kW 39.897.098.083.832=⨯⨯=••ηη

卷筒轴 P 卷=P Ⅱ=•24η P Ⅱ

•kW 14.899.098.039.842=⨯⨯=•ηη

Ⅰ、Ⅱ轴的输出功率则分别为输入功率乘轴承效率0.98,即 Ⅰ轴的输出功率为

P Ⅰ′

= PⅠ×0.98=8.83×0.98=8.65k W Ⅱ轴的输出功率为

P Ⅱ′

= P Ⅱ×0.98=8.39×0.98=8.22K w

4.3各轴输入转矩

电动机输出转矩:

m N n P T m d d ⋅=⨯==58.90970

2.995509550

各轴输入转矩

Ⅰ轴

T Ⅰ=m N i T i T d d ⋅=⨯⨯=••=••26.27896.02.358.9010010ηη

Ⅱ轴

m

N i T i T T ⋅=⨯⨯⨯=•••=••=I I ∏28.139997.098.029.526.2783212ηηη

卷筒轴

m N T T T ⋅=⨯⨯=••=•=∏∏58.13579.908.9028.13994224ηηη卷

Ⅰ、Ⅱ 轴的输出转矩分别为各轴的输入转矩乘轴承效率0.98,即 Ⅰ轴的输出转矩

m N T T ⋅=⨯=•='I I 69.27298.026.27898.0 Ⅱ轴的输出转矩

m N T T ⋅=⨯=•='

∏∏29.137198.028.139998.0 运动和动力参数计算结果如下表所示

5.1带的传动设计:

(1)计算功率P c