带式输送机传动装置中的一级齿轮减速器1.docx
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带式输送机传动装置中的一级齿轮减速器1
第二章传动装置的总体设计
2.1选择电动机.
2.1.0拟定传动方案
1•满足工作机性能要求的传动方案,可以由不同传动机构类型以不同的组合形式和布置顺序构成。
合理的方案应保证工作可靠,并结构简单,尺寸紧凑,加工方便,成本低廉,传动效率高和使用维护便利。
如图a和b所示为面粉螺旋输送机的两种传动方案;以上两种不
同类型传动机构的外廊相对比。
因此选图a传动装置比较合适,此传动采用普通v带传动和
单级圆柱齿轮减速器。
其传动装置如图a所示
去
2确定减速器结构类型和零部件类型
选择减速器传动级速,确定传动件布置形式,初选轴承类型,决定减速器机体结构,选择联轴器类型
2.1.1选择电动机的类型和结构形式
电动机分交流电动机和支流电动机两种。
由于支流电动机需要直流电源,结构叫复杂,
价格较高,维护比较不便,因此无特殊要求不宜采用。
生产单位一般用三相交流电源,因此,如特殊要求都应选择交流电动机。
交流电动机
有异步电动机和同步电动机两类。
异步电动机有笼型和铙线型两面三刀种,其中以普通笼型异步电机使用最多。
其结构简单,工作可靠,价格低廉,维护方便,适用于不宜燃,不宜爆,无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上。
根据不同防护要求,电动机结构还有启式,防护式,
封闭式和防爆式区别。
电动机的额定电压一般为380V。
电动机类型根据电源种类(交流或直
流)。
由于此传动装置是工作在传动平稳,载荷均匀,运动方向不变转速高工作时间长的环境下,因此选择Y系列三相鼠笼式交流异步电动机。
2.1.2选择电动机的容量
因电动机的容量选得合适和否,对电动机的工作和经济性都有影响。
容量小于工作要求。
就不能保证工作的正常工作,或使电动机长期过载而过早损坏,容量过
大则电动机价格高,能力又不能充分利用,由于经常不满载运行,效率和功率因
数都较低,增加电能消耗,造成很大浪费。
电动机的容量主要根据电动机选择时的发热条件来决定。
电动机的发热和其运动状态有关。
又由于此传动是在载荷额
热。
通常可以不必按验发热和启动力矩
式中n为电动机至滚筒主轴各传动装置的总效率(包括两对齿轮传动,三对滚动球轴承及两个联轴器等的效率),n值按下列公式计算:
_2
n=nin2n3n4
由资料查得,V带传动的效率n1=0.96,齿轮传动的效率n2=0.98,滚动轴承的效率n3=0.99,联轴器效率n4=0.97
n=0.96X0.98X0.992x0.97=0.894
2.1.3确定电动机的转速
(1)工作条件:
皮带式输送机,空载启动,单向连续运转,载荷平稳,三班制工作,使用年限10年,
每年工作300天。
(2)电机所需的工作功率:
pd=FV/1000n总=110°X1.60/1000X0.89=1.96KW
查表:
电机额定功率为3KW
所选电机结果如下:
型号
额定功率
满载转速
最大额定转矩
净重
Y132S-6
3KW
960r/min
2.0
38KG
电动机重要数据如下:
外形
D
F
G
E
K
H
A
A/2
B
C
AB
尺寸
38
10
33
80
12
132°0.5
216
108
140
89
280
2.1.4确定传动装置的总传动比及其分配
传动装置的总传动比
⑴i=n电巾⑷=960/60=16
(2)分配各级传动比
⑴总传动比:
故:
查机械设计手册,推荐
(2)分配各级传动比:
v带传动比i!
=2~4,取ii=2,一级减速器传动比i2=3~6,故i2=i/i1=4.4
.n电
(3)计算传i二~—动装置的运动和动力参数
nw
n1,n2••为各轴转速
T1,T2为各轴的输入转矩
P1,P2为各轴的输入功率
I1,I2为相邻两轴件的传动比
I轴
II轴
n1=n/i1=960/3.2=300r/minn2=n1/i260r/min
P=3.5kw
2各轴的功率
电动机主轴
I轴(减速器的高速轴)Pi=Pn1=3.0X0.96=2.88kw
II轴(减速器的低速轴)P2=Pin2n3=2.88X0.98X0.99=2.74KW
3.各轴的转矩
电动机轴
Ti=9550X106Pi/ni=57300
传动装置包括各种类型的零、部件,其中决定工作性能、结构布置和尺寸大小的主要是传动零件。
支承零件和联接零件都要根据传动零件的要求来设计,因
此设计计算传动零件,确定其尺寸、参数、材料和结构。
减速器是独立、完整的传动部件,为了使设计减速器时的原始条件比较合理,通常应先设计减速器外的传动零件,即V带传动。
3.1普通V带传动的设计计算
1确定计算功率Pc
8-8查得工作情况系数
根据该机器的工作要求由教材〈机械设计基础〉表
KA=1.2,故
Pc=KaP=1.2X3=3.6KW
2选普通V带型号
由教材图9-9,根据Pc=3.6KW和n1=960r/min,确定选A型V带
fTTUn
注:
Y型主要传還运动,故未列入图内
设计功率Pd
普通寸带选型图
小带轮转速n1
3.1.3确定带轮基准直径ddi和dd2
取主动轮基准直径D1=100mm
则从动轮基准直径D2=iD1=2x100=200mm
3.1.4验算带速v
v=ndd1n1/(60X1000)=nx100X960/(60x1000)=5.024m/s
53.1.5确定V带的的基准长度Ld和中心距a
根据0.7(dd1+dd2)va0<2(dd1+dd2)
0.7X(100+200)初定a0=400mm
Ld
210计算v带所需的基准长度
2
L=2a+—(d+d)+(dd2-den)
查机械设计手册选择带的基准长度a。
2
△詬00哪00十200)+便•他计算实际中心距a24400
a=a0+(E77d'2=300+(1300-1277.25)/2=411.4mm
中心距的的调整范围d
amin=a-0.015Ld=411.4-0.015X1600=387.4mm
amax=a+0.03Ld=411.4+0.03X1600=459.4mm
3.1.6验算主动轮包角a
小轮包角合适。
3.1.7计算V带根数z
36252
F0=5OO
(1)0.15.024
5.02440.96
=146.2N
3.1.9计算轴上压力Fq
ot
FQ=2ZF0sin24146.2sin
3.1.10V带轮的机构设计
1带轮材料,选用铸铁HT150;
2主动轮2吉构尺寸,结构形式采用实心轮,其余尺寸从略;
°③从动轮2结构尺寸57结构形式采用1板轮,确定尺寸如下;
查机械设计手册得
Hfmin=13.75mm,hamin=2.75mm,e=15±0.3mm,fmin=9mm,b0=15.2mm
V带轮的结构图见[2]P171(画出结构图)
1由软齿面计算取dZt=2f则Zg=l]2XTZ=4.4X~2仁92;
2齿数比U=Z2/Z11=92/21=4.38由于5传动比的相对误差
|u-i2|X100%=0.02<3%-5%,所以齿数选择合理;
3查机械设计手册,单级传动,齿轮对称布置,取齿宽系数曲=0.8;
4初选螺旋角B=15°查教材表10-8选取计算参数Am=12.4Ad=756
3.13按齿根弯曲疲劳强度设计
T1=9.55X106P/n1=9.55X106X2.88/960=25650N•m
接触疲劳许用应力[cH]=610Mpa,[cH]=515Mpa
取宽度系数书d=0.8
则:
(3)确定有关参数如下:
齿数:
取Z1=21贝UZ2=z1X4.4=21X4.4=92
验算传动比误差:
△i=(92/21-4.4)/4.4=0.2小于5%g合要求
初选螺旋角B=15°
确定模数mn:
mn=dicosp/z1=41.06xcos15°2仁1.89查表取
mn=2mm
计算中心距:
a=(di+d2)/2=(d1+d1i)/2=(41.06+180.66)/2=110.86
圆整后取a=120mm
计算螺旋角p:
p=arccosmn(Z1+Z2)/2a=12.84°在80~20°之间故合
适
计算分度圆直径:
d1=mtZ1=mnZ1/cosp=X21/0.975=43.077mm
d2=mtZ2=mnZ2/cosp=X92/0.975=188.718mm
计算齿宽:
b2=b=书dXd1=0.8X43.077=34.46取b2=40
b1=b2+(5〜10)mm=45
验算齿轮圆周速度:
V齿=nd1n〃60X1000=3.14X480X43.077/60000=1.082m/s
小于6m/s,故8级精度合适
(4)校核弯曲疲劳强度
弯曲疲劳许用应力[cbb]:
校核计算:
要求
计算齿轮各系数列表如下険=国銘286504310・975=e^Mpa
bb1bmh40显2%21
名称
符号
小齿轮
大齿轮
分度圆直径
d
43.077
188.718
基圆直径
db
40.36
176.8
齿顶圆直径
da
46.977
192.618
齿根圆直径
df
42.59
188.23
齿顶咼
ha
1.95
1.95
齿根高
hf
2.43
2.43
齿高
h
4.388
4.388
第四章减速箱的结构设计
4.1减速器各部位及附属零件的名称和作用
4.1.1窥视孔和窥视孔盖
在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔,以便检查齿面接触斑点和齿侧间隙,了解啮合情况。
润滑油也由此注入机体内。
窥视孔上有盖板,以防止污物进入箱体内和润滑油飞溅出来。
4.1.2放油螺塞
减速器底部设有放油孔,用于排出污油,注油前用螺塞堵住。
4.1.3油标
油标用来检查油面高度,以保证有正常的油量。
油标有各种结构类型,有的已定为国家标准件。
4.1.4通气器
减速器运转时,由于磨擦发热,使机体内温度升高,气压增大,导致润滑油从缝隙向外渗漏。
所以多在机盖顶部或窥视孔盖上安装通气器,使机体内热气体
自由逸出,达到机体内外气压相等,提高机体有缝隙处的密封性能。
4.1.5启盖螺钉
机盖和机座接合面上常涂有水玻璃或密封胶,联接后接合较紧,不易分开。
为了便于取下机盖,在机盖凸缘上常装有一至二个启盖螺钉,在启盖时,可先拧
动此螺钉顶起机盖。
4.1.6定位销
为了保证轴承座孔的安装精度,在机盖和机座用螺栓联接后,镗孔之前装上两个定位销,销孔位置尽量远些。
4.1.7调整垫片
调速垫片由多片很薄的软金属制成,用以调整轴承间隙。
有的垫片还要起调整传动零件轴向位置的作用。
4.1.8吊钩
在机盖上装有吊钩,是用以搬运或拆卸机盖。
4.1.9密封装置
在伸出轴和端盖之间有间隙,必须