《設(shè)計計算及說明-鑄工車間自動送砂帶式運輸機傳動裝置設(shè)計》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《設(shè)計計算及說明-鑄工車間自動送砂帶式運輸機傳動裝置設(shè)計(12頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、二.傳動方案
2.1 選擇電機類型和結(jié)構(gòu)形式
2.1.1 電機類型
按工作要求和條件選用Y系列三相籠型異步電動機,封閉式結(jié)構(gòu),電壓380V。
結(jié)構(gòu)形式用B3型(機座帶底腳,端蓋無凸緣)。
2.1.2 所需功率和額定功率
電機額定功率為
其中=3KW,即變速箱輸出功率
為電動機到鼓輪主要端運輸帶的總效率
取=0.94,=0.96,=0.99,=0.98
即
,取,
2.1.3 確定電機型號及傳動裝置的總傳動比
電機型號
額定功率
同步轉(zhuǎn)速
滿載轉(zhuǎn)速
電動機質(zhì)量
Y132M1-6
4KW
1000r/
2、min
960r/min
73Kg
2.1.4傳動裝置的總傳動比
取4,則
2.1.5 傳動裝置運動、動力參數(shù)
1)各軸轉(zhuǎn)速
r/min
r/min
r/min
r/min
r/min
r/min
2)各軸功率
3) 各軸輸入轉(zhuǎn)矩
N·mm
N·mm
N·mm
項目
電機軸0
高速軸Ⅰ
低速軸Ⅱ
轉(zhuǎn)速(r/min)
960
300
75
功率(KW)
4
3.76
3.537
3、
轉(zhuǎn)矩(N·mm)
傳動比
3.2
4
效率
0.94
0.94
2.2 聯(lián)軸器的選擇
因為鼓輪軸與Ⅱ軸在最終安裝時很可能出現(xiàn)相對位移,所以選用能補償兩軸位移的聯(lián)軸器,根據(jù)情況,選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。
根據(jù)工作情況,由表17-3得
N·mm=638 N·m
且=75r/min
選TL8型聯(lián)軸器
由表17-3查得=710 N·m> ,
故安全。
聯(lián)軸器的外形及安裝尺寸見下表:
N·mm
N·mm
N·mm
=638 N·m
型號
公稱扭矩
許
4、用轉(zhuǎn)速
軸孔直徑
軸孔長度
D
TL8
N·m
r/min
mm
mm
Mm
710
2400
45
142
224
轉(zhuǎn)動慣量
許用補償量
Kg·
軸向
徑向
角向
0.13
無
0.4
1度
2.3主要部件選擇說明
本裝置選擇V帶傳動和一級齒輪傳動減速,V帶傳動設(shè)置在高速級,齒輪傳動設(shè)置在低速級。
將V帶傳動設(shè)置在高速級是因為:
1) V帶傳動能力小,把它布置在高速級速度快,轉(zhuǎn)矩小,有利于結(jié)構(gòu)緊湊。
2) V帶在高速級有利于發(fā)揮其傳動平穩(wěn),吸震緩沖、減少噪音的作用
3) V帶在高速能起到過載保護的作用。
5、4) V帶結(jié)構(gòu)工藝簡單,精度容易保證。
根據(jù)工作需要,采用單級閉式軟齒面斜齒圓柱齒輪傳動,其工藝簡單、效率高、精度易保證、防塵、承載能力強、傳動平穩(wěn)。
綜上所述,本方案從《設(shè)計任務(wù)書》所給定的條件來看,具有合理性、可行性。
三:傳動零件的設(shè)計計算
3.1帶輪傳動設(shè)計計算
原始數(shù)據(jù)
(1) 計算功率Pc查表13-8得知
Ka=1 故Pc=Ka×P=1×4=4KW
(2) 選普通V帶型號: 查表得知, 選A型
(3) 求大、小帶輪直徑:
查表13-7得最小75取
則實際傳動比
取
(4) 計算帶速V:
因帶速在以內(nèi)
6、 故合適
(5) 求V帶基準(zhǔn)長度和中心距
初選
由公式13-2得知帶長
查表13-2得知,對A型帶選用
再由公式13-16計算實際中心距:
(6) 計算小帶輪包角,由公式13-1得知
合適
(7) 計算V帶根數(shù)Z,由公式13-15得知
今 查表13-3得
查表13-4得知
由于查表13-5得知 查表13-2得知
由此可得出 Z取4根
(8) 計算作用在帶輪上的壓力
查表13-1得知 故由公式13-17得知單根V帶的
初拉力
作用在軸上的壓力
帶輪材料及結(jié)構(gòu)
由于V<25m/s 故采用鑄鐵HT150
7、
輪槽結(jié)構(gòu)尺寸
參考P64表9-1大帶輪用孔板式
3.2 齒輪傳動的設(shè)計計算與結(jié)構(gòu)
原始數(shù)據(jù), N·mm, r/min,i=4
1) 選擇材料,確定許用應(yīng)力
小齒輪用45鋼調(diào)質(zhì),齒面硬度為197-286HBS,,。
大齒輪用45鋼正火,齒面硬度為156-217HBS,,。
取,,,
,
,
2) 按齒輪接觸強度計算
齒輪按8級精度制造,取載荷系數(shù)K=1.2,齒寬系數(shù)小齒輪上的轉(zhuǎn)矩
取ZE=188(表11-4)
齒數(shù)取Z1=18,則Z2=74,故實際傳動比i=4.11
模數(shù)
齒寬 ,取 b2=58mm.b1=62mm
按表4-1取m=3.2mm
8、,實際的
中心距,
取
3)確定螺旋角
4)齒輪分度圓直徑mm
mm
5)齒頂圓直徑
6)齒根圓直徑
7)驗證齒輪彎曲強度
按齒形系數(shù),
,
安全
8)齒輪的圓周速度
對照表11-2可知選用8級精度是合宜的。
四 軸的設(shè)計與軸轂連接
4.1 高速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計
高速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計為實心式, 材料為45鋼
查表14-2, A=112
查表11-2
(軸承用6207)
9、 mm mm
4.2 低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計為實心式,材料為45鋼
查表14-2 A=112
查表11-2
(軸承用6211)
4.3鍵連接工作能力驗算
4.3.1 高速軸與帶輪聯(lián)接鍵
⑴鍵聯(lián)接的選擇
軸徑為28mm,使用C8×40GB1096-79,
軸長為42mm,所以選擇鍵長為40mm
⑵鍵的強度校核
鍵的材料為45#鋼,
強度校核:
故:鍵符合強度要求
4.3.2低速軸與聯(lián)軸器鍵聯(lián)接
軸徑為45mm,使
10、用C12×70GB1096-79,
軸長為72mm,所以選擇鍵長為70mm
鍵的材料為45#鋼,
強度校核:T=481N.m
故:鍵符合強度要求
4.3.3大齒輪與低速軸鍵聯(lián)接
軸徑為56mm,使用A16×56GB1096-79,
軸長為57mm,所以選擇鍵長為56mm
鍵的材料為45#鋼,
強度校核:T=481 N.m
故:鍵符合強度要求
4.4 減速器各軸的強度校核
4.4.1高速軸受力
計算出、 、
圓周力
徑向力
軸向力
⑴小齒輪以右旋計算
K=120
L=112
⑵水平面的支撐反力
11、
⑶垂直面的支撐反力
F2V=FR1-F1V=1864-562=1302 N
⑷FQ在支點處產(chǎn)生的反力
⑸繪水平面的彎矩圖
⑹FQ產(chǎn)生的彎矩圖
⑺a-a截面FQ彎矩
⑻合成彎矩圖,考慮到最不利的情況,把連接疊加,如圖:
⑼軸傳遞的轉(zhuǎn)矩
⑽回垂面的彎矩圖
⑾求危險截面的當(dāng)量彎矩
由加速器的工作情況確定軸的扭切應(yīng)力為脈沖對稱應(yīng)力
故:
⑿校核強度
故:強度足夠
五:軸承的選用
5.1 軸承型號
由于高速軸和低速軸所用的軸承主要承受徑向載荷,同時也要承受一定的軸向
12、載荷,故選用深溝球軸承。
軸承型號
d
D
B
D1
D2
ra
Cr
C0n
6207
35
80
21
44
71
1.5
25.8
17.8
6211
55
120
29
65
110
2
55.2
41.8
5.2高速軸軸承的壽命驗算
⑴預(yù)期壽命
已知 ,軸承型號6207
⑵計算派生軸向力
⑶計算內(nèi)部軸向力及當(dāng)量載荷
,故:軸承1為松邊,軸承2為緊邊
故:X1=1 Y1=0 , X2=1 Y2=0
當(dāng)量動載荷為:P1=X1Fr1+Y1Fa1
13、=1375 N
P2=X2Fr2+Y2Fa2=2047 N
⑷計算壽命
所以軸承合格。
六:減速器的潤滑與密封
6.1齒輪的潤滑與密封
齒輪的潤滑選擇浸油潤滑,取中負(fù)荷工業(yè)齒輪油N220(GB5903-86)。因是單級圓柱齒輪減速器,故浸油深度不應(yīng)小于10mm。
6.2軸承的潤滑與密封
1)高速軸與低俗軸的軸承潤滑采用脂潤滑,采用滾動軸承脂
ZGN62-2(SY1514-82*)。
2)由于脂潤滑v不大于4-5m/s,故選擇毛氈圈密封。
3)為了防止齒輪嚙合
14、是擠出的油沖刷、稀釋軸承脂,應(yīng)在軸承內(nèi)側(cè)設(shè)置封油盤。
七:減速箱體及其附件
7.1箱體的設(shè)計
1)箱體的結(jié)構(gòu)形式(參考圖4-1)
2)箱體的結(jié)構(gòu)尺寸
名 稱
符號
尺寸關(guān)系
箱座壁厚
8
箱蓋壁厚
8
箱體凸緣厚度
、、
、、
加強肋厚
、
、
地腳螺栓直徑
13.84、取M16
地腳螺栓數(shù)目
4
軸承旁聯(lián)接螺栓直徑
10.13、取M12
箱蓋、箱座聯(lián)接螺栓直徑
7.21、取M10
各螺栓孔位置尺寸
螺栓符號
22
18
16
20
16
14
7.2主要附件的設(shè)計
1
15、)油面指示器
為了便于檢查油面高度,隨時添加潤滑油,保證正常潤滑,選用油標(biāo)尺16型(參考表9-14)
M16
d1
d2
d3
h
a
b
c
D
D1
4
16
6
35
12
8
5
26
22
2)油塞
為了便于排出油污,在底部設(shè)有放油孔,并由油塞和密封墊進行密封,選油塞(參考表9-16):
M16×1.5
D0
e
L
l
a
S
d1
H
26
19.6
23
12
3
17
17
2
3)視孔蓋
為了便于觀察齒輪的嚙合情況,在箱蓋頂部設(shè)有窺視孔,為了防止?jié)櫥偷娘w出及密封作用,在窺視孔上加設(shè)
16、視孔蓋,選用板結(jié)構(gòu)視孔蓋(參考表9-18)
A
A1
A0
B
B1
B0
d4
h
100
136
118
76
110
93
M6
6
4)起吊裝置
減速器箱體沉重,在箱蓋和箱體上鑄造時鑄有吊耳以便于搬運和安裝。吊耳尺寸如下(參考表9-20)
C1
C2
b
R
r1
r2
40
60
16
60
10
8
八:小結(jié)
8.1本裝置在設(shè)計過程中進行了比較詳細(xì)的計算、選用了比較合理的附件
8.2本裝置在設(shè)計過程中參考了《機械設(shè)計基礎(chǔ)》、《機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》等數(shù),數(shù)據(jù)來源比較可靠,計算比較準(zhǔn)確。
綜上所述,本方案從《設(shè)
17、計任務(wù)書》所給定的條件來看,具有合理性、可行性。
參考文獻
⑴ 王昆 主編.機械設(shè)計課程設(shè)計.武漢:華中理工大學(xué)出版社,1992年
⑵ 楊可楨 主編.機械設(shè)計基礎(chǔ).第五版.北京:高等教育出版社,2006年
18、
Z=4
軸承用6207
C8×40GB109
19、6-79
C12×70GB1096-79
T=481N.m
F1H=2454 N
F1V=562 N
F2V=1302 N
F1F=1371 N
F2F=2651 N
MaH=137 N.m
MaF=77 N.m
M2F=154 N.m
Ma=232 N.m
Ma’=217N.m
d=55.2 mm