设计链式输送机传动装置.doc
《设计链式输送机传动装置.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《设计链式输送机传动装置.doc(26页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第一章 机械设计课程设计任务书1.1 设计题目: 设计链式输送机传动装置1.2 已知条件:1.输送链牵引力 F=4.5 kN ;2.输送链速度 v=1.6 m/s(允许输送带速度误差为 5%);3.输送链轮齿数 z=15 ;4.输送链节距 p=80 mm;5.工作情况:两班制,连续单向运转,载荷平稳,室内工作,无粉尘;6.使用期限:20年;7.生产批量:20台;8.生产条件:中等规模机械厂,可加工6-8级精度齿轮和7-8级精度蜗轮;9.动力来源:电力,三相交流,电压380伏;10检修间隔期:四年一次大修,二年一次中修,半年一次小修。验收方式:1减速器装配图;(使用AutoCAD绘制并打印为A1
2、号图纸)2绘制主传动轴、齿轮图纸各1张;3设计说明书1份。 第二章 前言 2.1 分析和拟定传动方案: 机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要,是机器的重要组成部分。传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。 满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求,同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现,这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较,从而选择出最符合实际情况的一种方案。合理的传动方案除了满足工作装置的功能外,还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。所以拟定一个合理的
3、传动方案,除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外,还应熟悉各种传动机构的特点,以便选择一个合适的传动机构。众所周知,齿轮传动的传动装置由电动机、减速器、链传动三部分组成,而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以,如果要设计输送机的传动装置,必须先合理选择它各组成部分,下面我们将一一进行选择。2.2 方案优缺点分析1.在高速端应用圆锥齿轮,可以减小锥齿轮的尺寸,减小其模数,降低加工难度。2.在输出端,即低速端采用链传动,因为链传动的瞬时传动比是变化的,引起速度波动和动载荷,故不适宜高速运转。3.在高速输入端应用联轴器,结构紧凑,但启动电动机时,增大了电动机的负荷,因此,只能
4、用于小功率的传动。4.圆锥齿轮端,可能由于两锥齿轮尺寸过小,不能很好的利用润滑油。第三章 电动机的选择与传动比的分配 电动机是常用的原动机,具体结构简单、工作可靠、控制简单和维护容易等优点。电动机的选择主要包括选择其类型和结构形式、容量和转速、确定具体型号。按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭三相异步电动机。3.1电动机的选择计算: 输送链链轮的节圆直径d/mm d=P/sin(180/z)=385mm工作机的有效功率为: pw =FwVw / =4.5*1.6/0.95=7.243kw从电动机到工作机间的总效率为:=12345678=0.99*0.96*0.97*0.994*0.96=
5、0.877式中,1为联轴器效率0.99,2为锥齿轮效率(7级)0.97,3圆柱齿轮的效率(7级)0.98,4567为角接触球轴承的效率0.99,8滚子链传动效率0.96。所以,电动机所需工作功率为pd =7.243/0.877= 8.3KW选择电动机的类型 :电动机额定功率pd pm因同步转速的电动机磁极多的,尺寸小,质量大,价格高,但可使传动比和机构尺寸减小。由此选择电动机型号:Y160M1-2电动机额定功率pm=4kN,满载转速nm=1440r/min工作机转速nw=60*V/(*d)=79.370r/min 电动机型号额定功率满载转速起动转矩最大转矩Y160M1-211kw2930r/m
6、in2 Nm2.3 Nm 选取B3安装方式3.2 计算传动装置的总传动比并分配传动比 :总传动比:按表3-2推荐的链传动比6。取链传动的传动比为4.6,则整个减速器的传动比为 :I总=nm/nw=2930/79.370=36.916=I总 / 4.6=8.025分配传动比:= 高速级圆锥齿轮传动: =2.5 中间级圆柱齿轮传动比: =3.23.3 计算传动装置各轴的运动和动力参数 :各轴的转速 :轴: n1=2930 r/min轴: n2=2930/2.5=1172r/min轴: n3=1172/3.2=366.25 r/min链轮的转速:n4=79.370 r/min各轴的输入功率 :轴:
7、p1=pd*1=11*0.99=10.89kw轴: p2= p1*2 *4=10.890.970.99=10.458kw轴: p3= p2*3*5=10.4580.980.99=10.146kw各轴的输入转矩 : 电动机轴的输出转矩:Td=9.551011/2930=35853.242N.m轴: T1=9550*p1/n1=35.495Nm轴: T2=9550*p2/n2=85.217Nm轴: T3=9550*p3/n3=264.558Nm第四章 链传动的设计计算 4.1由3.2知链传动速比:i=4.5 输入功率: p=3.689KW选小链轮齿数z1=17。大链轮齿数 z2=iz1=4.517
8、=76,z2120,合适。4.2确定计算功率 :已知链传动工作时有轻微振动,由表9-6选kA =1.0,设计为双排链取kP=1.75,由主动链轮齿数Z=17,查主动链轮齿数系数图9-13,取kZ=1.55计算功率为 : Pca=p3kAkZ/kP=1.01.553.689/1.75kW=3.27kW4.3确定链条型号和节距,初定中心距a0,取定链节数Lp由计算功率Pca和主动链轮转速n3=128.571r/min,查图9-11,选用链条型号为:16A,由表9-1,确定链条节距p=25.4mm。初定中心距a0=(3050)p=7201270,取a0=1000。 =78.7+46.5+2.8=12
9、8 取Lp =128节(取偶数)。链传动的最大中心距为a=f1p2Lp-(z1+z2)由(Lp-z1)/(z1-z1)=(128-17)/(76-17)=1.88查表9-7,得f1=0.24312.a=0.2431225.4(2128-93)=1006.57mm4.4求作用在轴上的力 :平均链速 : v=z1n3p/601000=17128.57125.4/60000=0.925m/s工作拉力:F=1000P/v=10003.689/0.925=3988.2N工作时有轻微冲击,取压轴力系数 : KFP=1.15轴上的压力:Fp=KFPF =1.153988.2N=4586.3N4.5选择润滑方
10、式 :根据链速v=0.925m/s,链节距p=25.4mm,链传动选择滴油润滑方式。设计结果:滚子链型号16A -2128GB1243.1-83,链轮齿数 z1=17,z2=76,中心距a=1006.57mm,压轴力Fp =5502.4N。第五章 齿轮的设计计算齿轮传动是应用最广泛的一种传动形式,其传动的主要优点是:传递的功率大、速度范围广 、 效率高、工作可靠、寿命长、结构紧凑、能保证传动比恒定,齿轮的设计主要围绕传动平稳和承载能力高这两个基本要求进行的。5.1 圆柱直齿轮的设计5.1.1选择材料热处理齿轮精度等级和齿数 :由表得:选择小齿轮材料40Cr钢,调质处理,硬度280HBS;大齿轮
11、材料45钢,调质处理,硬度240HBS,精度7级。取Z1=19,i=3.5, Z2=Z1i=193.5=66.5,取Z2=675.1.2按齿面接触疲劳强度设计 :计算公式:d1t T1=80.7Nm 试选Kt为1.3查表10-6得=189.8mpa由图10-21d按齿面硬度差得小齿轮德接触疲劳强度极限=600mpa;大齿轮的接触疲劳强度极限=550mpa由式10-13计算应力循环次数N1=60n1jLh=60*450*1*2*8*300*10=12.96N2= N1/4=3.09查图10-19取接触疲劳寿命系数KHN1=0.95,KHN2=0.98计算接触疲劳许用应力 :取失效概率为1%,安全
12、系数S=1,由式10-12得 :=0.95600=570 Mpa2=0.98550=539 Mpa取为537.25 Mpa试算小齿轮分度圆直径d1t:d1t =59.624mm计算圆周速度V : V=0.335m/s计算齿宽B:B=* d1t =0.9*59.624=53.6616mm计算齿宽与齿高之比:模数:mn= d1t /z1=3.138齿高:h=2.25 mn =7.061mmb/h=7.60算载荷系数 :根据v 、7级精度 由图可得动载系数=1.1。直齿轮=1.0 查表得使用系数=1.25, Kv=1.866按实际的在和系数校正所得的分度圆直径,由式10-10a得 : 69.58mm
13、计算模数mn: 5.1.3 按齿根弯曲强度设计由式10-5得弯曲强度的设计公式是由图10-30c查的小齿轮的弯曲疲劳强度极限=500mpa;大齿轮的弯曲疲劳强度极限=380mpa由图10-18取弯曲疲劳寿命系数=0.82 =0.85;计算弯曲疲劳许用应力:取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式10-12a得 :292.86 Mpa238.86 Mpa计算载荷系数K : 1.251.0511.3=1.706查取齿形系数 : 由表10-5得2.85, 2.22查取应力校正系数 :由表10-5查得 1.54 1.77计算大小齿轮的并加以比较 : 0.01498 0.01645由上只大齿轮的数值大设计计算
14、mn : =2.39按圆柱直齿轮的标准将模数mn圆整为2.527 4.227=1135.1.4 几何尺寸计算 :计算中心距a :a=(d1+d2)/2=175mm计算分度圆直径 d1=z1 mn=67.5mm d2 =z2 mn =282.5mm计算齿轮宽度:b=d1=60.75mm取小齿轮宽度B1=60mm,取大齿轮宽度B2=65mm。5.2 锥齿轮5.2.1 选择材料热处理齿轮精度等级和齿数由表得:选择小齿轮材料40Cr钢,调质处理,硬度280HBS;大齿轮材料45钢,调质处理,硬度240HBS,精度8级。选取齿数:Z1=24,i=3.2, Z2=Z1i=243.2=76.8 取Z2=77
15、5.2.2 按齿面接触疲劳强度设计:计算公式:d 2.92T1=26.2625Nmm 试选Kt为1.3查表10-6得=189.8mpa由图10-21d按齿面硬度差得小齿轮德接触疲劳强度极限=600mpa;大齿轮的接触疲劳强度极限=550mpa由式10-13计算应力循环次数N1=60n1jLh=60*1440*1*2*8*300*10=41.472N2= N1/3.2=1.296查图10-19取接触疲劳寿命系数KHN1=0.9,KHN2=0.95由表查得: 软齿面齿轮,对称安装,取齿宽系数=1/3计算接触疲劳许用应力:取失效概率为1%,安全系数S=1,由式10-12得:=0.9600=540 M
16、pa2=0.95550=522.5 Mpa为2中的较小值=522.5 Mpa试算小齿轮分度圆直径d1t对于直齿锥齿轮 :d1t 2.92 =53.29mm计算圆周速度V : V=计算载荷系数 :查表得, 的值使用系数由表10-2查得=1.25,动载荷系数由图10-8查得=1.18。齿间载荷分配系数=1.5KHbe轴承系数KHbe由表10-9查得KHbe=1.25。得=1.51.25=1.875 1.251.1811.875=2.766按实际的在和系数校正所得的分度圆直径,由式10-10a得: 68.2112mm5.2.3按齿根弯曲强度设计 :由式10-5得弯曲强度的设计公式是:由图10-30c
17、查的小齿轮的弯曲疲劳强度极限=500mpa;大齿轮的弯曲疲劳强度极限=380mpa由图10-18取弯曲疲劳寿命系数=0.85 =0.88;计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式10-12a得 303.57 Mpa 238.86 Mpa 计算载荷系数K 2.766查取齿形系数 由表10-5得2.65, 2.226查取应力校正系数。由表10-5查得 1.58 1.764计算大小齿轮的并加以比较 算得 0.01379 0.01644由上知大齿轮的数值大设计计算mn =1.8959按圆锥齿轮的标准将模数mn圆整为2 分度圆直径=2=68i=Z2/Z1=tan2=cot1=2得2= 7
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 设计 链式 输送 传动 装置
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【人****来】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【人****来】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。