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一、 设计题目
设计题目:带式运输机的传动装置的设计
已知条件:
( 1) 工作条件:两班制,连续单向运转,载荷较平稳,室内工作,有粉尘,环境最高温度 35℃;
( 2) 使用折旧期: 8 年;
( 3) 检修间隔期:四年一次大修,两年一次中修,半年一次小修;
( 4) 动力来源:电力,三相交流,电压 380/220V ;
( 5) 运输带速度允许误差:± 5%;
( 6) 制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产。
设计数据:
运输带工作拉力 F: 2600N; 运输带工作速度 v: 1.1m/s ; 卷筒直径 D: 220mm;
二、方案及主要零部件选择
设计方案
:二级同轴式圆柱齿轮减速器
辅助件:观察孔盖,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。
各主要部件选择
目的 分析 结论
动力源 电动机
齿轮
斜齿轮传动平稳
两对斜齿轮
轴承
联轴器
轴承所受轴向力不大
球轴承
弹性联轴器
三、电动机的选择
Fv 2600 1. 10
工作机所需有效功率 Pw
1000
1000
2. 86kW
传动装置总效率
2 4 2
1 2 3 4
查文献【 1】P141 表二得各部分传动效率
联轴器传动效率 1
0. 99 ,(两个弹性联轴器) ;
滚动轴承传动效率 2
0. 99
(四对滚动轴承) ;
,
圆柱斜齿轮传动效率 3
输送机卷筒传动效率 4
0. 98 ,(两对 7 级精度齿轮传动) ;
0. 96 ,;
所以电动机所需工作效率为:
PdPw 3.
P
d
3kW
工作机卷筒轴转速为:
n 60v
W d
95. 5r
/ min
查文献【 1】P413
两级式同轴式齿轮传动比范围 i
8~60
nd nw i
764~5730r
/ min
符合这一范围的同步转速有 1000r/min 、1500r/min 、3000r/min 三种,综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素,决定选择同步转速为 1500r/min 的电动机根据电动机类型、容量和转速,有文献【 2】P173 查得,选用 Y112M-4,
满载转
方案 电动机
号 型号
额定功率/kw
速
/(r/min
)
堵转转矩额定转矩
最大转矩额定转矩
质量/kg
1 Y112M-4 4 1440 2.2 2.3 43
四、传动比及各轴转速、功率、转矩计算
总传动比: i
各轴的转速
nm 1440
nw 95. 5
15. 08
??1 = ??2 = √15.08 = 3.88
n1 nm
nn1
n
2
1440r
1440
/ min
371. 13r
/ min
i 1 3. 88
nn2 371. 13
n
3
95.
69r
/ min
i 2 3. 88
n4 n3
95.
69r /
min
各轴输入功率
按电动机额定功率计算各轴输入功率,即
轴1P1轴2P2 轴3P3
Pd 1 2
P1 2 3
P2 2 3
3. 23kW
3. 13kW
3. 04kW
工作机 P4
P3 1 2
98kW
各轴转矩
电机轴输出 Td
9. 55
106 Pd
nm
2. 19
10 4 N mm
轴1T
轴1T
T
1 2
2. 15 10 4 N
mm
轴2T
T
i
8. 09 10 4 N
mm
轴3T
T
i
3. 05 105 N
mm
工作机
T
T
2. 99 105
N mm
2 1 3 2 1
3 2 3 2 2
4 3 1 2
五、高速级齿轮设计
选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
( 1)选用斜齿圆柱齿轮
( 2)运输机为一般工作机器,速度不高,故选 7 级精度( GB10095-88)
( 3)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,二者硬度差为 40HBS。
( 4)选小齿轮齿数 z1
30 :大齿轮齿数 z2
i z1
3. 88 30
116
( 5)初选取螺旋角 14
按齿面接触强度设计
文献【 1】 《机械设计》第八版高速级
名称
符号
小齿轮
大齿轮
螺旋角
14
传动比
i
3.88
齿数
z
26
101
基圆螺旋角 b 14
法面模数 mn
端面模数 mt
1.5
1.55
法面压力角 n 20
端面压力角 t 20.5
法面齿距端面齿距
法面基圆齿距
法面齿顶高系数法面顶隙系数
pn
pt
p bn
h* an
h
c* n
c
6.28mm 6.50mm 5.90mm 1
0.25
分度圆直径 d 40.54
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