计算说明书。
设计题目: 带式运输机上的二级圆柱齿轮减速器
机械电子工程专业 1102 班。
设计者:张迪(学号xxxxxxxxxxxx)
王宁(学号xxxxxxxxxxxx)
王岳(学号xxxxxxxxxxxx)
指导老师:朱老师。
2023年5月22日。
重庆交通大学。
重庆交通大学。
机械设计课程设计任务书。
设计题目:带式运输机传动装置。
设计参数:1. 运输带工作拉力f=4.2kn;
2. 运输带工作速度v=1.9m/s(允许运输带速度误差为±5%);
3. 滚筒直径d=450m;
4. 滚筒效率(包括滚筒与轴承的效率损失);
5. 工作情况:两班制,连续单向运动,负载较平稳;
6. 使用折旧时间: 8年;
7. 工作环境:室内,灰尘较大,环境最高温度35℃;
8. 动力**:电力,三相交流电,电压380v或220v;
9. 检修时间间隔:四年一次大修,两年一次中修,半年一次小修;
10. 制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产。
参考传动方案:
设计工作量:
1. 减速器装配图1张(a0或a1);
2. 零件工作图1~3张;
3. 设计说明书1份。
设计者:张迪(学号:631124030202 班级:机械电子工程1102班);
王宁(学号:631124030228班级:机械电子工程1102班);
王岳(学号:631124030232班级:机械电子工程1102班);
考虑到电机转速高,传动功率大,其参考传动方案如下:
1.选择电动机类型。
按工作要求和工作条件选用y系列三相鼠笼型异步电动机,其结构为全封闭自扇冷式结构,电压为380v
2.选择电动机的容量。
工作机的有效功率为。
pw=fv/1000=4200*1.9/1000=7.98kw
从电动机到工作机输送带间的总效率为。
式中,η1、η2、η3、η4分别是联轴器、轴承、齿轮传动、卷筒的传动效率。由资料二中的表9.1可知,η1=0.
99,η2=0.98,η3=0.97,η4=0.
96,则。
所以电动机所需工作效率为。
pd= pw/η∑7.98/0.817=9.767kw
3.确定电动机转速。
按资料二中表9.1推荐的传动比合理范围,二级圆柱齿轮减速器i∑′=8~40,而工作卷筒轴的转速为。
80.639r/min
所以电动机转速的可选范围为。
i∑′*8~40)*80.639=645.108~3225.54r/min
符合这一范围的同步转速为750 r/min、1000 r/min、1500 r/min三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及**等因素,为使传动装置结构紧凑,局认定选用同步转速为1500 r/min的电动机。
根据电动机的类型、容量和转速,由电动机产品目录或有关手册选择电动机型号为y160m-4,其主要功能表如下。
1.总传动比。
2.分配传动比。
考虑润滑条件,为使两级大齿轮直径相近,取,故。
1.各轴的转速。
轴 1460r/min
轴 轴
卷筒轴 2.各轴的输入功率。
轴 kw轴 kw
轴 kw卷筒轴
3.各轴的输出转矩。
电动机轴的输出转矩为。
=9.55×=9.55××=6.3887×n·mm
故ⅰ轴 =6.3248×n·mm
ⅱ轴 ⅲ轴。
卷筒轴 由于直齿齿轮**便宜,装配方便,故选用直齿齿轮。
1)、选定精度等级、材料热处理方式及齿数。
根据工作条件与已知条件知减速器采用闭式软齿面,带式运输机为一般工作机器,速度不高,故选用8级精度(gb 10095—88)
(hb<=350hbs),考虑到大小齿轮间的关系,材料选择为。
小齿轮 40cr 调质处理 hb1=280hb
大齿轮 45钢调质处理 hb2=240hb
初定齿轮=24,则=, 245.03 =120.72,取=121
2)按齿面接触疲劳强度设计。
试计算小齿轮分度圆直径,确定公式中的各参数。
a. 试选=1.3
b. 计算小齿轮传递的转矩。
9.55×=9.55××=6.3887×n·mm
c. 取齿宽系数=1
d. 取区域系数=2.5
e. 由资料一中表10-5查得材料的弹性影响系数=189.8m
f. 由资料一中式10-9接触疲劳强度用重合度系数。
e.计算接触疲劳许用应力。
由资料一中图10-25d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为。
由资料一中式10-15计算应力循环次数。
由资料一中图10-23查取接触疲劳寿命系数。
取失效概率为0.1,安全系数s=1,则。
/s=540mpa
/s=523mpa
=523mpa
f.试计算小齿轮分度圆直径,49.663
3)调整小齿轮分度圆直径。
a.计算实际载荷系数前的数据准备。
圆周速度vv=лn1/60000=3.797m/s
齿宽bb==1×49.663=49.663mm
b.计算实际载荷系数。
由资料一中表10-2查得使用系数=1
有v=3.797m/s,七级精度, =1.13
齿轮的圆周力。
n由资料一中表10-3得齿间载荷分配系数=1.2
由资料一中表10-4得齿向载荷分配系数=1.419
由资料一中式10-12,可得实际载荷系数算得的分度圆直径。
及相应的齿轮模数。
m=/4) 按齿根弯曲疲劳强度设计。
a.由资料一式10-7试算模数,即。
试确定公式中的各参数。
b试选。c由资料一中式10-5计算弯曲疲劳强度用重合系数。
d计算。由资料一图10-17查得齿形系数=2.65,由资料一图10-18查得应力修正系数=1.58,由资料一图10-24c查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为。
由资料一图10-22查得弯曲疲劳寿命系数。
取弯曲疲劳安全系数s=1.4,则。
因为大齿轮的大于小齿轮,所以取。
e试算模数。
=1.776mm
调整齿轮模数。
圆周速度vv=лn1/60000=3.25m/s
齿宽bb==1×42.62=42.62mm
宽高比b/h
h=(2)
b/h=42.62/3.996=10.67
f.计算实际载荷系数。
根据v=3.25m/s,7级精度由资料一图10-8查得动载系数=1.12
由n, n/mm,由资料一中表10-3得齿间载荷分配系数。
由资料一中表10-4查得=1.418,结合b/h=10.67得查表10-13,得=1.35,则动载荷系数为。
由资料一中式10-13得。
m=所以取就进圆整为标准值m=2mm,按接触疲劳强度算得分度圆直径。
56.598,算出小齿轮的齿数
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