1、4. 滚动轴承的选择5. 键和连轴器的选择与校核;6. 装配图、零件图的绘制7. 设计计算说明书的编写(五)、设计任务1.减速器总装配图一张2.输出轴及其输出轴上齿轮零件图各一张3.设计说明书一份(六)、设计进度1、 第一阶段:总体计算和传动件参数计算2、 第二阶段:轴与轴系零件的设计3、 第三阶段:轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4、 第四阶段:装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写计 算 及 说 明结 果二、 电动机的选择1、电动机类型和结构的选择:选择Y系列三相异步电动机,此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机,其结构简单,工作可靠,价格低廉,维护方便,适用于不易燃,不易爆,无
2、腐蚀性气体和无特殊要求的机械。2、电动机容量选择:电动机所需工作功率为:式(1):da (kw) 由电动机至输送机的传动总效率为:总=45根据机械设计课程设计10表2-2式中:1、2、 3、4、5分别为联轴器1、滚动轴承(一对)、圆柱直齿轮传动、联轴器2和圆锥齿轮传动的传动效率。取=0.99,0.99,0.97,.9、50.93则:总=0.990.9940.970.990.93 =0.85所以:电机所需的工作功率:Pd=/总 =4.5/ 0.85 =5.3 (kw)总=0.85Pd=5.3(kw) 3、确定电动机转速 输送机工作轴转速为: n【(1-5%)(1+5%)】90r/min 85.5
3、94.5 r/min根据机械设计课程设计10表2-3推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围=3。取开式圆锥齿轮传动的传动比=3 。则总传动比理论范围为:a =18。故电动机转速的可选范为 Nd=a n =(618) =5401620 r/min则符合这一范围的同步转速有:750、1000和1500r/min根据容量和转速,由相关手册查出三种适用的电动机型号:(如下表)方案电动机型号额定功率电动机转速 (r/min)电动机重量(N)参考价格传动装置传动比同步转速满载转速总传动比V带传动减速器1Y132S-45.515001440650120018.63.55.32Y132M2-
4、6100096080012.422.84.443Y160M2-8750720124021009.312.53.72综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格nw85.594.5 r/min Nd=5301620 r/min 和圆锥齿轮带传动、减速器传动比,可见第2方案比较适合。此选定电动机型号为Y132M2-6,其主要性能:中心高H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底角安装尺寸 AB地脚螺栓孔直径 K轴 伸 尺 寸DE装键部位尺寸 FGD1325203453152161781228801041电动机主要外形和安装尺寸三、 计算传动装置的运动和动力参数(一)确定传动装置的总传动比和分配级传动比由选
5、定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n1、可得传动装置总传动比为: ia= nm/ n=960/90=10.67ia=10.67 总传动比等于各传动比的乘积分配传动装置传动比ia=i0i (式中i0、i分别为开式圆锥齿轮传动 和减速器的传动比)2、分配各级传动装置传动比:根据指导书P10表2-3,取i0=3(圆锥齿轮传动 i=23)因为:iai0iiiai010.67/33.56四、传动装置的运动和动力设计:将传动装置各轴由高速至低速依次定为轴,轴,.以及i0,i1,.为相邻两轴间的传动比01,12,.为相邻两轴的传动效率P,P,.为各轴的输入功率 (KW)T,T,.为各轴的输入转矩 (N
6、m)n,n,.为各轴的输入转矩 (r/min)可按电动机轴至工作运动传递路线推算,得到各轴的运动和动力参数i0=3i i3.561、运动参数及动力参数的计算(1)计算各轴的转速: 轴:n= nm=960(r/min)轴:n= n/ i=960/3.56=269.66r/min III轴:n= n 螺旋输送机:nIV= n/i 0=269.66/3=89.89 r/min(2)计算各轴的输入功率:轴: P=Pd01 =Pd1=5.30.99=5.247(KW)轴: P= P12= P23 =5.2470.97=5.04(KW)III轴: P= P23= P24 =5.040.99=4.94(KW
7、) 螺旋输送机轴:PIV= P5=4.54(KW)n=960(r/min)n= n=269.66r/minnIV=89.89P=5.247(KW)P=5.04(KW)P=4.94(KW)PIV=4.54(KW) (3)计算各轴的输入转矩:电动机轴输出转矩为: Td=9550Pd/nm=95505.3/960=52.72 Nm T= Td01= Td=52.720.99=52.2 Nm T= Ti12= T =52.23.560.97=178.45NT = T4=174.9 N螺旋输送机轴:TIV = T i05=483.1N(4)计算各轴的输出功率:由于轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率:
8、故:P=P轴承=5.2470.99=5.2KWP= P轴承=5.040.99=5.0KWP = P轴承=4.940.99=4.9KW(5)计算各轴的输出转矩:T= T轴承=52.20.99=51.68 NT = T轴承=178.450.99= 176.67NT = T轴承=174.90.99= 173.15NT Td =52.72 NT=52.2 NTII=178.45NT=174.9 NTIV=483.1NPI= 5.2KWPII=5.0KWPIII=4.9KWTI=51.68NTII=176.67TIII=173.15 N 综合以上数据,得表如下:轴名功效率P (KW)转矩T (N转速n传
9、动比 i 效率输入输出电动机轴5.352.720.99轴5.255.252.251.680.963.56轴5.045.0178.45176.67269.660.98轴4.944.9174.9173.150.92输送机轴4.544.50483.1478.2789.89四、 传动件的设计计算(一)、减速器内传动零件设计(1)、选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级。选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。齿轮精度初选8级(2)、初选主要参数 Z1=21 ,u=3.6 Z2=Z1u=213.6=75.6
10、取Z2=76Z1=21Z2=76由表10-7选取齿宽系数d=0.5(u+1)a=1.15(3)按齿面接触疲劳强度计算 计算小齿轮分度圆直径 d1t 确定各参数值1) 试选载荷系数K=1.32) 计算小齿轮传递的转矩T1=9.55106P/n1=9.555.2/960 =5.17104Nmm3) 材料弹性影响系数由机械设计表10-6取 ZE=189.84) 区域系数 ZH=2.55) 由图10-21d按齿面硬度查得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1013计算应力循环次数N160n1jLh609601(283005)1.382109 N2N1/3.63.841087) 由图10-19取接触疲劳寿命系数KHN10.93;KHN20.97
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