带式输送机传动装置课程设计Word下载.docx
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1.2.3确定电动机的功率和型号
1.计算工作机所需输入功率
由原始数据表中的数据得
P=
=
=5.25kW
2.计算电动机所需的功率
式中,为传动装置的总效率
式子中分别为传动装置中每对运动副或传动副的效率。
带传动效率
一对轴承效率
齿轮传动效率
联轴器传动效率
滚筒的效率
总效率
取
查表Ⅱ.186得 选择Y132M—4型电动机
电动机技术数据如下:
额定功率:
满载转速:
额定转矩:
最大转矩:
运输带转速
1.3计算总传动比和分配各级传动比
1.3.1确定总传动比
电动机满载速率,工作机所需转速
总传动比为各级传动比的连乘积,即
1.3.2分配各级传动比
总传动比
初选带轮的传动比,减速器传动比
取高速级齿轮传动比为低速级齿轮传动比的1.3倍,所以求的高速级传动比=4,低速级齿轮传动比=3.1
1.4计算传动装置的运动参数和动力参数
1.4.1计算各轴的转速
传动装置从电动机到工作机有三个轴,依次为1,2,3轴。
1.4.2计算各轴的输入功率
1.4.3计算各轴的输入转矩
传动装置参数见表1—2
表1—2传动装置的运动参数和动力参数
轴号
转速(r/min)
输入功率(kW)
输入转矩(N·
m)
1
576
6.25
103.62
2
144
6.06
401.90
3
46.5
5.88
127.61
2.传动零部件的设计计算
2.1带传动
2.1.1确定计算功率并选择V带的带型
1.确定计算工率
由表8—88查的工作情况系数,故
2.选择V带的带型
根据,由[2]图8—11选用A型。
2.1.2确定带轮的基准直径并验算带速
1.初选小带轮的基准直径。
由[2]表8—7和表8—9,取小带轮的基。
2.验算带速。
按[2]式(8—13)验算带的速度
因为,故带速合适。
3.计算大带轮的基准直径。
由[2]式(8—15a),计算大带轮的基准直径
根据[2]表8—8,圆整为。
2.1.3确定V带的中心距和基准长度
1.根据[2]式(8—20)
初定中心距为。
2.由[2]式(8—22)计算所需基准长度
由[2]表8—2选带轮基准长度。
3.按[2]式(8—23)计算实际中心距。
中心距的变化范围为。
2.1.4验算带轮包角
2.1.5计算带的根数
1.计算单根V带的额定功率
由和,查[2]表8—4得
根据,和A型带查[2]表8—5得
查的[2]表8—6得,表8—2得,于是
2.计算V带的根数Z
取6根
2.1.6确定带的初拉力和压轴力
由表[2]表8—3得A型带单位长度质量,所以 应使带的实际初拉力
压轴力最小值
2.1.7带轮的结构设计
1.带轮材料的确定
大小带轮材料都选用HT200
2.带轮结构形式
小带轮选用实心式,大带轮选用孔板式(6孔)具体尺寸参照[2]表8—10图8—14确定。
大带轮结构简图如图2—1
图2—1
2.2齿轮传动
(一)高速级齿轮传动
2.2.1选择精度等级,材料及齿数
1.运输机为一般工作机,速度不高,参考表10-6,故选用7级精度。
2.材料选择。
选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45刚(调质)硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。
3.选小齿轮齿数,大齿轮齿数
2.2.2齿轮强度设计
1.选取螺旋角 初选螺旋角β=14°
2.按齿面接触强度设计
按[2]式(10—24)试算,即
(1)确定公式内的各计算数值
1)试选载荷系数
2)小齿轮的传递转矩由前面算得
3)由[2]表10—7选取齿宽系数
4)由[2]表10—5差得材料的弹性影响系数。
5)由[2]图10—25d按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限;
大齿轮的接触疲劳强度极限。
6)由式[2]10—13计算应力循环次数
7)由[2]图10—23取接触疲劳强度寿命系数,
8)计算接触疲劳许用应力
9)由[2]图选取区域系数
10)由[2]图10—26查的,
则
11)许用接触应力
(2)计算
1)试算小齿轮分度圆直径,有计算公式得
2)计算圆周速度
3)计算齿宽b及模数
4)计算纵向重合度
5)计算载荷系数
已知使用系数,根据,7级精度,由[2]图10—8查的动载系数;
由表10—4查的;
由表10—13查得;
由表10—3差得。
故载荷系数
6)按实际的载荷系数校正所算的的分度圆直径,由[1]式(10—10a)得
7)计算模数
3.按齿根弯曲疲劳强度设计
由[1]式(10—17)
(1)确定计算参数
1)计算载荷系数
2)计算纵向重合度,从[1]图10—28查的螺旋角影响系数
3)计算当量齿数
4)查齿形系数
由[1]表10—5查得;
5)查取应力校正系数
由[1]表10—5查得;
6)由[1]图10—20c查得小齿轮弯曲疲劳强度极限;
大齿轮的弯曲疲劳极限
7)由[1]图10—18取弯曲疲劳寿命系数,
8)计算弯曲许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式[1](10—12)得
9)计算大小齿轮的
大齿轮数值大。
(2)设计计算
由接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数。
取以满足弯曲疲劳强度。
为同时满足接触疲劳强度需按接触疲劳强度算得的分度圆直径计算齿数。
取,则
2.2.3几何尺寸计算
1.计算中心距
将中心距圆整为140mm。
2.按圆整后的中心距修螺旋角
因β值改变不大故参数不必修正。
3.计算大小齿轮分度圆直径
4.计算齿轮宽度
圆整后取
2.2.4齿轮结构设计(中间轴大齿轮)
因齿顶圆直径大于160mm,而又小于500mm,故以选用腹板式结构为宜。
其他有关尺寸按[1]图10—39荐用的结构尺寸设计。
大齿轮结构简图2—2
图2—2
(二)低速级齿轮传动
2.2.5选择精度等级,材料及齿数
1.运输机为一般工作机,速度不高,故选用7级精度。
2.材料选择。
选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45刚(调质)硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。
3.选小齿轮齿数,大齿轮齿数
2.2.6齿轮强度设计
1.选取螺旋角初选螺旋角β=12°
2.按齿面接触强度设计
按[1]式(10—21)试算,即
1)试选载荷系数
2)小齿轮的传递转矩由前面算得
3)由[1]表10—7选取齿宽系数
4)由[1]表10—6差得材料的弹性影响系数。
5)由[1]图10—21d按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限;
6)由式[1]10—13计算应力循环次数
7)由[1]图10—19取接触疲劳强度寿命系数,
8)计算接触疲劳许用应力
9) 由[1]图选取区域系数
10)由端面重合度近似公式算得
11)许用接触应力
(2)计算
1)试算小齿轮分度圆直径,有计算公式得
2)计算圆周速度
3)计算齿宽b及模数
5)计算载荷系数
已知使用系数,根据,7级精度,由[1]图10—8查的动载系数;
由表10—4查的;
由表10—13查得;
由表10—3差得。
6)按实际的载荷系数校正所算的的分度圆直径,由[1]式(10—10a)得
7)计算模数
3.按齿根弯曲疲劳强度设计
由[1]式(10—17)
(1)确定计算参数
2)计算纵向重合度,从[1]图10—28查的螺旋角影响系数
4)查齿形系数
由[1]表10—5查得;
5)查取应力校正系数
由[1]表10—5查得;
6)由[1]图10—20c查得小齿轮弯曲疲劳强度极限;
7)由[1]图10—18取弯曲疲劳寿命系数,
8)计算弯曲许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式[1](10—12)得
大齿轮数值大。
由接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数。
取,则取整
2.2.7几何尺寸计算
将中心距圆整为173mm。
2.按圆整后的中心距修螺旋角
3.计算大小齿轮分度圆直径
4.计算齿轮宽度
2.2.8四个齿轮的参数列表如表2—1
表2—1
齿轮
模数
齿数
Z
压力角
螺旋角
分度圆直径
齿顶圆直径
齿底圆直径
高速级小齿轮
27
20°
15.3°
56
60
51
高速级大齿轮
108
20°
224
228
219
低速级小齿轮