机械传动装置总体设计方案样本.doc
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1、n 更多资料请访问.(.)更多企业学院:./Shop/中小企业管理全能版183套讲座+89700份资料./Shop/40.shtml总经理、高层管理49套讲座+16388份资料./Shop/38.shtml中层管理学院46套讲座+6020份资料./Shop/39.shtml国学智慧、易经46套讲座./Shop/41.shtml人力资源学院56套讲座+27123份资料./Shop/44.shtml各阶段职员培训学院77套讲座+ 324份资料./Shop/49.shtml职员管理企业学院67套讲座+ 8720份资料./Shop/42.shtml工厂生产管理学院52套讲座+ 13920份资料./Sh
2、op/43.shtml财务管理学院53套讲座+ 17945份资料./Shop/45.shtml销售经理学院56套讲座+ 14350份资料./Shop/46.shtml销售人员培训学院72套讲座+ 4879份资料./Shop/47.shtmln 更多资料请访问.(.)更多企业学院:./Shop/中小企业管理全能版183套讲座+89700份资料./Shop/40.shtml总经理、高层管理49套讲座+16388份资料./Shop/38.shtml中层管理学院46套讲座+6020份资料./Shop/39.shtml国学智慧、易经46套讲座./Shop/41.shtml人力资源学院56套讲座+2712
3、3份资料./Shop/44.shtml各阶段职员培训学院77套讲座+ 324份资料./Shop/49.shtml职员管理企业学院67套讲座+ 8720份资料./Shop/42.shtml工厂生产管理学院52套讲座+ 13920份资料./Shop/43.shtml财务管理学院53套讲座+ 17945份资料./Shop/45.shtml销售经理学院56套讲座+ 14350份资料./Shop/46.shtml销售人员培训学院72套讲座+ 4879份资料./Shop/47.shtml一. 设计任务题目:设计一个用于带式运输机上二级圆柱斜齿轮减速器.给定数据及要求:已知带式运输机驱动卷筒圆周力(牵引力)
4、F=2500N,带速v=1.5m/s,卷筒直径D=450mm,三相交流电源,有粉尘,工作寿命(设每十二个月工作300天)两班制,单向运转,载荷平稳,常温连续工作,齿轮精度为7级。二机械传动装置总体设计方案:一、确定传动方案1.减速器类型选择:选择展开式两级圆柱齿轮减速器。2.特点及应用:结构简单,但齿轮相对于轴承位置不对称,所以要求轴有较大刚度。高速级齿轮部署在远离转矩输入端,这么,轴在转矩作用下产生扭转变形和轴在弯矩作用下产生弯曲变形可部分地相互抵消,以减缓沿齿宽载荷分布不均匀现象。3.具体传动方案以下: 图示:传动方案为:电动机-皮带轮-高速齿轮-低速齿轮-联轴器-工作机。辅助件有:观察孔
5、盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺 钉,轴承套,密封圈等。二、选择电动机1.选择电动机类型按已知工作要求和条件,选择Y型(IP44)全封闭笼型三相异步电动机。2.选择电动机容量工作机要求电动机输出功率为: 其中 且,则 由电动机至传送带传动总功率为:式中,是带传动效率,是轴承传动效率,是齿轮传动效率, 是联轴器传动效率,是卷筒传输效率。其大小分别为则 即 由机械设计课程设计附录九选择电动机额定功率p=5.5kw。3.确定电动机转速卷筒轴工作转速为: 由机械设计课程设计表3-1推荐常见传动比范围,初选V带传动比,单级齿轮传动比,两级齿轮传动比,故电动机转速可选
6、范围为:由机械设计课程设计附录九可知,符合这一范围同时转速有:1500r/min、3000r/min。综合考虑,为使传动装置机构紧凑,选择同时转速1500r/min电机,型号为Y132S1-4。所选电动机(Y132S1-4)关键性能和外观尺寸见表以下:额定功率同时转速满载转速5.515001440电动机(型号Y132S1-4)关键外形尺寸和安装尺寸 中心高 外型尺寸L(AC/2+AD)HD底脚安装尺寸 AB地脚螺栓孔直径K轴外伸尺寸DE装键部位尺寸FGD132515 345 315216 1401238k58010 41三、分配传动比传动装置总传动比为:因总传动比,为使传动装置尺寸协调、结构匀
7、称、不发生干涉现象,现选V带传动比:;则减速器传动比为:按展开式部署考虑两级齿轮润滑问题,两级大齿轮应该有相近浸油深度,则两级齿轮高速级和低速级传动比值取为1.4,取, 可算出 ;则 ;四、计算运动和动力参数1.各轴功率计算I轴 II轴 III轴 IV轴 2.各轴转速计算 I轴转速 II轴转速 III轴转速 IV轴转速 3.各轴转矩计算电动机输出转矩 I轴输入转矩II轴输入转矩III轴输入转矩IV轴输入转矩轴名功率转矩传动比效率转速电动机轴5.531.1730.961440I轴4.5189.733.250.95480II轴4.29277.42.320.95147.69III轴4.08612.0
8、610.9663.66IV轴3.96593.8263.66运动和动力参数计算结果五传动零件设计计算1.带传动设计V带基础参数确定计算功率:已知:;查机械设计表8-7得工况系数:;则:选择V带型号:依据、查机械设计图8-11选择A型V带确定大、小带轮基准直径(1)初选小带轮基准直径:查机械设计表8-6和表8-8,取;(2)计算大带轮基准直径:;由表8-8,圆整取。验算带速:因为5v30,故带速度适宜。确定V带基准长度和传动中心距:(1)中心距:由初选中心距取中心距=625mm。 (2)基准长度:查机械设计表8-2,对于A型带选择(3)实际中心距:验算小带轮上包角:由得小带轮上包角适宜。计算V带根
9、数:(1),查机械设计表8-4a 得: ;(2),查表8-4b得:;(3)由查机械设计表8-5得,包角修正系数(4)由,查表8-2得:综上数据,得取4根适宜。计算单根V带初拉力最小值:依据带型A型,查机械设计表8-3得:应使带实际初拉力大于。计算作用在轴上最小压轴力:V带传动关键参数整理并列表:带型带轮基准直径(mm)传动比基准长度(mm)A3中心距(mm)根数初拉力(N)压轴力(N)62541571203带轮结构设计带轮材料:采取铸铁带轮(常见材料HT200)带轮结构形式:V带轮结构形式和V带基准直径相关,小带轮接电动机,较大,所以采取孔板式结构带轮。带轮结构以下所表示:2.齿轮设计高速齿轮
10、传动设计齿轮类型依据传动方案,本设计选择二级展开式斜齿圆柱齿轮传动。运输机为通常工作机器,运转速度不高,查机械设计课程设计附表10-34,选择7级精度。材料选择:由机械设计表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质后表面淬火),硬度为 280HBS,由机械设计图10-21d及图10-20c按齿面硬度查得接触疲惫强度极限 ,弯曲疲惫强度极限;大齿轮材料为45钢(调质后表面淬火),硬度为240HBS, 大小齿轮硬度相差40HBS。由机械设计图10-21d及图10-20c按齿面硬度查得接触疲惫强度极限,弯曲疲惫强度极限。齿数:初选小齿轮齿数: 大齿轮齿数: 选择螺旋角:由820,初选=14齿面接触强度
11、设计 a.取载荷b.c.选择弹性系数=189.8 MPa(锻钢-锻钢)。 选择区域系数d.由图10-26查得=0.78,=0.87,则=+=1.65e.计算应力循环次数 =6048012830015=2.074 =1.296f.由图10-19取接触疲惫寿命系数g.计算接触疲惫许用应力取失效概率为1%,安全系数S=1,由式10-12得 许用接触应力为: (+ )2=(528+506)2=517h.小齿轮上转矩T1= 计算a.试算小齿轮分度圆直径,由计算公式得b.计算圆周速度c.计算齿宽b及模数 mm d.计算纵向重合度 e.计算载荷系数K 已知使用系数=1,依据,7级精度,由图10-8可得动载系
12、数K=1.11,由表10-4查得K1.42; K=1.35; K=1.4故载荷系数:f. 按实际载荷系数校正所得分度圆直径,由式(10-10a) 得g.计算模数 齿根弯曲强度设计由式10-17得确定计算参数:a. 计算载荷系数 b.依据纵向重合度,从图10-28查得螺旋角影响系数c.计算当量齿数 d.查取齿形系数由表10-5,查得 ,e.查取应力校正系数由表10-5,查得,f.由图10-18取弯曲疲惫寿命系数K=0.86,K=0.88 g.计算弯曲疲惫许用应力取弯曲疲惫安全系数S=1.4,由式10-12得e.计算大小齿轮并加以比较 = = 大齿轮数值大。设计计算对比计算结果,由齿面接触疲惫强度
13、计算法面模数大于由齿根曲疲惫强度计算法面模数,取=2.0mm,已可满足弯曲强度。但为了同时满足解除疲惫强度,需按接触疲惫强度算得分度圆直径d1=63.92来计算应有齿数。于是由=31.01取z1=31,则z2=uz1=3.2531=100.75,圆整,取z2=101.几何尺寸计算中心距圆整为136mm。确定螺旋角因值改变不多,故参数、K、ZH等无须修正。确定大小齿轮分度圆直径:齿轮宽度:圆整后取;。验算适宜结构设计:低速齿轮传动设计齿轮类型依据传动方案,本设计选择二级展开式斜齿圆柱齿轮传动。运输机为通常工作机器,运转速度不高,查机械设计课程设计附表10-34,选择7级精度。材料选择:由机械设计
14、表10-1选择小齿轮材料为40Cr(调质后表面淬火),硬度为 280HBS,由机械设计图10-21d及图10-20c按齿面硬度查得接触疲惫强度极限 ,弯曲疲惫强度极限;大齿轮材料为45钢(调质后表面淬火),硬度为240HBS, 大小齿轮硬度相差40HBS。由机械设计图10-21d及图10-20c按齿面硬度查得接触疲惫强度极限,弯曲疲惫强度极限。齿数:初选小齿轮齿数: 大齿轮齿数: ,圆整取Z2=56选择螺旋角:由820,初选=14齿面接触强度设计 a.取载荷b.c.选择弹性系数=189.8 MPa(锻钢-锻钢)。 选择区域系数d.由图10-26查得=0.78,=0.84,则=+=1.62e.计
15、算应力循环次数 =60147.6912830015=6.388 =2.75108f.由图10-19取接触疲惫寿命系数g.计算接触疲惫许用应力取失效概率为1%,安全系数S=1,由式10-12得 许用接触应力为: (+ )2=(552+528)2=540 h.小齿轮传输转矩 T1= 计算a.试算小齿轮分度圆直径,由计算公式得b.计算圆周速度c.计算齿宽b及模数 mm d.计算纵向重合度 e.计算载荷系数K 已知使用系数=1,依据,7级精度,由图10-8可得动载系数K=1.01,由表10-4查得K1.428; K=1.35; K=1。故载荷系数: f. 按实际载荷系数校正所得分度圆直径,由式(10-
16、10a) 得g.计算模数 齿根弯曲强度设计由式10-17得确定计算参数:b. 计算载荷系数 b.依据纵向重合度,从图10-28查得螺旋角影响系数c.计算当量齿数 d.查取齿形系数由表10-5,查得 ,e.查取应力校正系数由表10-5,查得,f.由图10-18取弯曲疲惫寿命系数K=0.87,K=0.9 g.计算弯曲疲惫许用应力取弯曲疲惫安全系数S=1.4,由式10-12得e.计算大小齿轮并加以比较 = = 大齿轮数值大。设计计算 对比计算结果,由齿面接触疲惫强度计算法面模数大于由齿根弯曲疲惫强度计算法面模数,取=2.0mm,已可满足弯曲强度。但为了同时满足解除疲惫强度,需按接触疲惫强度算得分度圆
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