卷扬机减速器的设计
卷扬机的减速器的设计说明书
卷扬机传动装置设计方案一、传动方案:外挂v 带轮,两级圆柱齿轮减速器(展开式,传动比范围:8-40) 二、选择电动机型号:计算过程; 1、工作机的功率:KWF w 33.010=⨯= 滚筒转速:min /65.1360)42.0(3.0r n w =⨯⨯÷=π v 带轮的传动比范围:2~4,二级圆柱齿轮减速器的传动比一般范围:8~40,故电机的可选转速为:min /2184~4.21865.13)160~16(r n d =⨯= 电动机需要的功率:KW F F w d 53.3)96.099.097.099.096.0(34=⨯⨯⨯⨯÷=÷=η,其中v 带轮的传动效率为0.96;8级齿轮传动效率0.97;球轴承一对,效率为0.99;联轴器效率为:0.99;二级圆柱齿轮减速器传动效率为:0.95;滚筒传动效率为:0.96。
根据以上计算结果选取电动机的型号为:Y132M1-6,同步转速为1000r/min ,满额转速为960r/min,额定功率为:4KW 2、分配传动比 (1) 总传动比33.7065.13960===w m a n n i (2) 分配各级传动比:取v 带轮的传动比为40=i ,则减速器的传动比58.17433.7001===i i i a 取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比78.458.173.13.112=⨯==i i 则低级速的传动比为:68.378.458.171223===i i i 3、运动和动力参数计算:0轴(电动机轴):mN n P T r n n KW P P m d ∙=⨯======12.3596053.395509550min/96053.3000001轴(高速轴):mN n P T r i n n KW P P ∙=⨯======⨯=⨯=9.13424039.395509550min /240496039.396.053.31110101101η2轴(中间轴):m N n P T r i n n KW P P ∙=⨯======⨯⨯=⨯⨯=18.6202.5026.395509550min /2.5078.424026.397.099.039.322212123212ηη3轴(低速轴)m N n P T r i n n KW P P ∙=⨯======⨯⨯=⨯⨯=5.219165.1313.395509550min /65.1368.32.5013.397.099.026.333323233223ηη4轴(滚筒轴)m N n P T r n n KW P P ∙=⨯=====⨯⨯=⨯⨯=88.214765.1307.395509550min /65.1307.399.099.013.3444343234ηη4、传动零件的设计计算 1) 齿轮的确定:由于速度不高,故选取8级精度的齿轮,小齿轮的材料为40Cr (调质),硬度为250HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS ,二者材料硬度差为40HBS 。
二级减速器卷扬机机械设计课程设计
目录:一.设计任务书 (2)设计要求 (2)设计内容 (3)设计目的 (2)二.解题过程 (4)电动机的选择 (5)传动零件的设计计算 (6)1.带传动设计 (8)2.减速器齿轮的设计 (9)3.轴的设计 (14)4.轴承的校核 (19)5.联轴器的选择 (20)6.键的强度校核 (26)7.箱体的设计 (26)8.润滑剂的选择 (27)三.装配图零件图(另附)四.心得体会 (29)五.参考文献 (30)题目:卷扬机的机械系统的结构设计完成任务:装配图一张零件图两张设计计算说明书一份时间安排十八~十九两周时间设计计算3天草图设计3天绘装配图2天绘零件图1天计算说明书3天文档整理2天设计任务书1设计要求:、2设计内容:(1) 根据任务说明对卷扬机的机械结构的总体方案的设计,确定加速器系统执行系统,绘制系统方案示意图 如图1。
(2) 根据设计参数和设计要求采用优化设计使系统运转良好。
(3) 选用电动机的型号,分配减速器的各级传动比,并进行传动装置工作能力的计算。
(4) 对二级减速器进行结构设计,绘制装配图及相关的关键零件的工作图。
(5) 编写课程设计报告说明书电动机减速器 传送带 图1 卷扬机的组成部分示意图卷扬机的组成部分如图1所示: 卷扬机是有电动机驱动,经带轮和齿轮减速装置带动卷筒转动,从而带动钢丝绳提升货物。
原始数据: P =10.4KW n = 40 rmin 使用说明: ㈠ 单班单向运转,工作平稳 ㈡ 允许工作误差%5 ,室内工作,使用10年 ㈢ 一年一次中修 。
3.设计目的通过工程设计过程个主要环节的设计的训练,了解机械设计知识在工程中的运用,掌握相关的基本知识基本理论和基本方法的运用能力,现代设计理论和方法的运用能力,观察,提问,分析解决问题的独立设计工作的能力。
解题过程:一. 电动机的选择 ⑴选择电动机的类型按工作要求及条件选用三相笼型异步电动机,封闭式结构, 电动机所需的工作功率为 P d =aηWP KW式中 n ηηη21为各运动副的效率 对于V 带传动效率 96.01=η 滚动轴承每对传动效率 98.02=η 圆柱齿轮的传动效率 97.03=η 齿轮连轴器的传动效率 99.04=η 那么 84.0423321=⋅⋅⋅=ηηηηηa10.412.380.84d apkwp η===⑶确定电动机转速取V 带的传动比i 1=2~4,圆柱齿轮减速器的传动比为i 2=8~40则总的传动比的合理范围是i a =16~160 故电动机的转速可选范围=⋅=w a d n i n (16~160)×40=640~6400 min r可选用的电动机是 3000r/min 根据电动机的工作功率P =12.38kw由《机械零件手册》查得 三种异步电动机型号 如下表1.综合考虑到电动机的传动装置的尺寸、重量和带传动、减速器的传动比,可选用方案2。
卷扬机传动装置设计 -解读
机械设计课程设计计算说明书设计题目:卷扬机减速器设计机械专业机制10-4班设计者:笑嘻嘻指导老师:笑嘻嘻2013年7月9日河南理工大学目录一、设计任务书 (3)二、传动装置的总体设计(附总体方案见图) (3)(一)传动方案拟定 (3)(二)电动机的选择 (3)(三)传动装置的总传动比的计算和分配 (5)三、传动零件的设计计算 (8)(一)联轴器的设计计算............................................................................. 错误!未定义书签。
(二)高速级斜齿轮副的设计计算.. (8)(三)低速级直齿轮的设计计算 (12)四、轴系零件的设计计算 (16)(一)、输入轴的设计计算 (16)(二)、中间轴的设计计算 (16)(三)、输出轴的设计计算 (24)(四)滚动轴承的校核 (28)1、高速轴上轴承的寿命计算 (28)2、中间轴上轴承的寿命计算 (29)3、低速轴上轴承的寿命计算 (31)(五)联轴器和键联接的选用说明和计算 (32)五、减速器的润滑设计 (34)六、箱体、机架及附件的设计 (35)(一)、减速器箱体的结构设计 (35)(二)、减速器箱体的附件设计 (37)七、设计小结 (39)一、设计任务书1、原始数据钢绳拉力F(kN) 4.4钢绳速度V(m/s) 1.2滚筒直径D(mm)4902、已知条件1)钢绳拉力F;2)钢绳速度V;3)滚筒直径D;4)工作情况:两班制工作,连续单向运转,有轻微冲击,工作效率0.96;使用年限10年,大修3年,每年工作250天。
5)制造条件及生产批量:专门工厂小批量生产。
要求功率富裕量10%。
6)提升速度允许误差±5% 。
3、参考传动方案二、传动装置的总体设计(一)传动方案拟定1、由参考方案可知电动机经联轴器将动力直接传到高速轴上,然后通过二级圆柱齿轮减速器减速。
2、高速级齿轮选用斜齿圆柱齿轮斜齿轮传动的平稳性较直齿轮传动好,常用在高速轴和要求传动平稳的场合。
二级减速器卷扬机机械设计课程设计
目录:一.设计任务书 (2)设计要求 (2)设计内容 (3)设计目的 (2)二.解题过程 (4)电动机的选择 (5)传动零件的设计计算 (6)1.带传动设计 (8)2.减速器齿轮的设计 (9)3.轴的设计 (14)4.轴承的校核 (19)5.联轴器的选择 (20)6.键的强度校核 (26)7.箱体的设计 (26)8.润滑剂的选择 (27)三.装配图零件图(另附)四.心得体会 (29)五.参考文献 (30)题目:卷扬机的机械系统的结构设计完成任务:装配图一张零件图两张设计计算说明书一份时间安排十八~十九两周时间设计计算3天草图设计3天绘装配图2天绘零件图1天计算说明书3天文档整理2天设计任务书1设计要求:、2设计内容:(1) 根据任务说明对卷扬机的机械结构的总体方案的设计,确定加速器系统执行系统,绘制系统方案示意图 如图1。
(2) 根据设计参数和设计要求采用优化设计使系统运转良好。
(3) 选用电动机的型号,分配减速器的各级传动比,并进行传动装置工作能力的计算。
(4) 对二级减速器进行结构设计,绘制装配图及相关的关键零件的电动机减速器 传送带 图1 卷扬机的组成部分示意图卷扬机的组成部分如图1所示: 卷扬机是有电动机驱动,经带轮和齿轮减速装置带动卷筒转动,从而带动钢丝绳提升货物。
原始数据: P =10.4KW n = 40 rmin 使用说明: ㈠ 单班单向运转,工作平稳 ㈡ 允许工作误差%5 ,室内工作,使用10年 ㈢ 一年一次中修 。
工作图。
(5)编写课程设计报告说明书3.设计目的通过工程设计过程个主要环节的设计的训练,了解机械设计知识在工程中的运用,掌握相关的基本知识基本理论和基本方法的运用能力,现代设计理论和方法的运用能力,观察,提问,分析解决问题的独立设计工作的能力。
解题过程:一. 电动机的选择 ⑴选择电动机的类型按工作要求及条件选用三相笼型异步电动机,封闭式结构, 电动机所需的工作功率为 P d =aηWP KW式中 n ηηη21为各运动副的效率 对于V 带传动效率 96.01=η 滚动轴承每对传动效率 98.02=η 圆柱齿轮的传动效率 97.03=η 齿轮连轴器的传动效率 99.04=η那么 84.0423321=⋅⋅⋅=ηηηηηa10.412.380.84d apkwp η===⑶确定电动机转速取V 带的传动比i 1=2~4,圆柱齿轮减速器的传动比为i 2=8~40 则总的传动比的合理范围是i a =16~160 故电动机的转速可选范围=⋅=w a d n i n (16~160)×40=640~6400 min r可选用的电动机是 3000r/min 根据电动机的工作功率P =12.38kw由《机械零件手册》查得 三种异步电动机型号 如下表1.综合考虑到电动机的传动装置的尺寸、重量和带传动、减速器的传动比,可选用方案2。
机械设计课程设计--卷扬机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器
机械设计课程设计说明书设计题目:卷扬机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器专业:机械设计制造及其自动化班级:机本1002班学号: 102014402* *设计人:黄* *指导老师:肖志信2012年12月12日目录一、设计任务⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11、设计题目⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12、运动简图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13、工作条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14、原始数据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1二、拟定传动方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2三、电动机的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21、选择电动机的类型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 22、选择电动机功率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 23、选择电动机转速⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3四、总传动比及传动比分配⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 31、计算总传动比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 32、各级传动比分配⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3五、传动系统的运动和动力参数计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41、各轴转速⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 42、各轴输入功率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 43、各轴转矩⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 54、数据总汇⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5六、传动零件的设计计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 51、高速级齿轮传动设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 1.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 51.2按齿面接触强度设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61.3按齿根弯曲疲劳强度计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯82、低速级齿轮传动设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 9 2.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 2.2按齿面接触强度设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯102.3按齿根弯曲疲劳强度计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12七、轴的设计计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯141、中间轴结构尺寸设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14 1.1选择轴的材料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14 1.2轴的初步估算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯141.3轴的结构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯142、高速(输入)轴结构尺寸设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 17 2.1选择轴的材料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17 2.2轴的初步估算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯172.3轴的结构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯173、低速轴(输出轴)设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 19 3.1选择轴的材料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19 3.2轴的初步估算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯193.3轴的结构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20八、滚动轴承的校核计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 211、高速轴滚动轴承的校核计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 212、中间轴滚动轴承的校核计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯223、低速轴滚动轴承的校核计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 23九、平键连接的选用与计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯231、高速轴与联轴器的键联接选用及计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯232、中间轴与齿轮2的键联接选用及计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯243、低速轴与齿轮3的键联接选用及计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯244、低速轴与联轴器的键联接选用及计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯24十、联轴器的选择计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 251、高速轴输入端联轴器的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 252、低速轴输出端联轴器的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 25十一、减速器箱体及其附件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 261、箱体设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯262、箱体主要附件作用及形式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 28 2.1通气器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 28 2.2窥视孔和视孔盖⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 28 2.3油标尺油塞⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 29 2.4油塞⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 29 2.5定位销⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 29 2.6启盖螺钉⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 30 2.7起吊装置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 30十二、附图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31十三、参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯34卷扬机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器单向运转,轻微振动,连续工作,两班制,使用期限5年,卷筒转速容许误差为±5%。
卷扬机行星齿轮减速器的设计
卷扬机行星齿轮减速器设计绞车,用卷筒缠绕钢丝绳或链条提升或牵引重物的轻小型起重设备,又称卷扬机,可单独使用,也可作起重、筑路和矿井提升等机械中的组成部件,因操作简单、绕绳量大、移置方便而广泛应用。
本次设计旨在以单卷筒行星齿轮传动调度绞车为依托,采用新的设计方法――三维实体设计来完成产品的设计。
三维实体设计(实体造型)是近年来发展起来的一种先进的设计方法,与传统设计方法相比较有许多优越性。
长期以来,传统的设计方法由于受到技术手段的限制,不得不放弃用直观感强的立体图来表达产品,而是遵循着一种工作量大、设计周期长的方式进行设计:三维构思-------平面图形---------三维产品,不仅使原本直观的立体抽象化了,而且耗费了大量的精力和时间。
因为在这样一个抽象思维和想象的环境中,既不符合由形象思维到抽象思维的认知规律,又不利于培养空间想象能力和创新设计能力。
而三维实体设计(实体造型)弥补了传统设计法的这种缺陷,在二维和三维空间中架起一座桥梁,让我们在三维空间中直接认知和感知三维实体,更加充分地发展和提高了设计师的空间想象能力及创新能力,为先进产品的开发提供了广阔而优越的设计平台。
本设计是应用以参数化为基础的CAD/CAE/CAM集成软件Pro/ENGINEER进行三维实体造型,来完成产品的零件、部件设计和整机的装配。
其最大的优点在于大大减少了设计师的工作量,从而加速了机械设计的过程。
另外,还可以对产品进行优化,使其结构更加合理,性能更加良好。
第一章方案评述绞车有手动、内燃机和电动机驱动几类。
①手动绞车的手柄回转的传动机构上装有停止器(棘轮和棘爪),可使重物保持在需要的位置。
装配或提升重物的手动绞车还应设置安全手柄和制动器。
手动绞车一般用在起重量小、设施条件较差或无电源的地方。
②内燃机驱动的绞车,在卷筒与内燃机之间装有离合器。
当离合器和卷筒轴上的制动器松开后,卷筒上的绳索处于无载状态,此时绳索一端可从卷筒上自由地拽出,以缩短再次提拉物件时的挂绳时间。
机械设计课程设计-卷扬机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器最终版
一.题目及总体分析题目:设计一个卷扬机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器给定条件:卷筒圆周力F=4KN,卷筒转速n=40r/min,卷筒直径D=400mm。
工作情况:传动不逆转,轻微振动,允许卷筒转速误差为5%,室内工作。
工作寿命为五年两班。
二电动机的选择电动机的选择见表1.表1 电动机的选择三传动比的计算及分配各级传动比的计算及分配见表2表2 传动比的计算及分配四传动装置的运动、动力参数计算传动装置的运动、动力参数计算见表3表3 传动装置的运动、动力参数计算五内传动的设计计算高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算见表5表5 高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算=5.7232 1.438410 5.71189.8 2.460.7760.991.1 5.7499.2⨯⨯+⨯⨯⨯⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭=39mm39mm计算及说明 计算结果 3.确定传动尺寸(1)计算载荷系数 由表8-21差得使用系数K A =1.O 因=⨯=10006011n d v t π 3.14*39*960/60*1000m/s=1.96m/s ,由图8-6查得动载荷系数K V =1.14,由图8-7查得齿向载荷分配系数K β=1.11,由表8-22插得齿间载荷分配系数K α=1.2,则载荷系数为K=K A K V K βK α =1.1⨯1.14⨯1.11⨯1.2=1.67(2)对d 11进行修正 因K 与K t 有较大的差异,故需对由K t 计算出的d 1t 进行修正,即 ≥=311tt K K d d (3)确定模数m n ==11cos z d m n β按表8-23,取m n =2.5mm (4)计算传动尺寸 中心距为 =+=βcos 2)(211z z m a nK=1.67低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算见表6 表6 低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算3.确定传动尺寸(1)计算载荷系数 由表8-21查的使用系数K A =1.0 因v== ,由图8-6查的动载荷系数K V =1.07,由图8-7查的齿向载荷分布系数=1.11,由表8-22查得齿间载荷分布系数=1.2,则载荷系数为K==1.0 = (2)确定模数 因K差异不大,不需对计算出的进行修正,即== mm= mm 按表8-23,取= mm(3)计算传动尺寸 低速级中心距为==mm=190.75mm圆整,a 2=190mm 螺旋角为arc= =因值与初选值相差较大,故对与值有关的参数进行修正 由图9-2查得节点区域系数=2.46,则端面重合度为βεαcos )11(2.388.143⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=z z ==轴向重合度为=0.318= =由图8-3查得重合度系数=0.77,由图11-2查得螺旋角系数=0.991,则[]322312⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅+⋅≥H H E d t Z Z Z Z u u KT d σφβε = mm= mm 因v=10006023⨯n d t π= m/s,由图8-6查得动载荷系数K V =1.07,K 值不变== mm= 按表8-23取=3.5mm,则中心距== mm= mm螺旋角arc=修正完毕,故 == mm= mm == mm= mm b== mm=+(510)mm,取= mm计算结果4.校核齿根弯曲疲劳强度齿根弯曲疲劳强度条件为=1)K,T,n m和3d同前32)齿宽b==98mm3)齿形系数和应力系数。
卷扬机传动装置的减速器设计
目录第一章传动装置总体设计 (2)第二章传动零件的设计计算 (5)2.1高速级齿轮的计算 (5)2.2低速级齿轮的计算 (9)2.3轴及轴承装置的设计计算 (12)2.4键联接的选择和强度校核 (16)2.5轴的校核 (16)第三章输出轴的工艺设计 (23)第四章结论 (27)第五章致谢语 (28)第六章参考文献 (29)卷扬机传动装置的减速器设计摘要齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。
它的主要优点是:①瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠,可传递空间任意两轴之间的运动和动力;②适用的功率和速度范围广;③传动效率高④工作可靠、使用寿命长;⑤外轮廓尺寸小、结构紧凑。
由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器,用于原动机和工作机或执行机构之间,起匹配转速和传递转矩的作用,在现代机械中应用极为广泛。
所谓齿轮传动,最重要的就是齿轮和轴的设计,因为他们所达到的目的就是把电动机的转速降低到工作机所需要的速度,这就要通过齿轮的大小转换、轴的连接等等一系列设计来完成的。
首先是要选择电动机的型号,然后根据工作机的要求来计算,计算齿轮之间的传动比,再根据一些数据来计算轴的尺寸,计算之后,还要进行校核,看是否达到要求,能否满足加工的强度,则设计达到要求。
在设计减速器的过程中要合理的选择加工刀具,一些参数以及电动机选择的合理性,提高加工精度,从而提高减速器的加工精度,保证加工质量。
关键词减速器齿轮传动传动轴校核传动比第一章传动装置总体设计1.1设计任务设计电动卷扬机的传动装置,采用两级圆柱直齿齿轮减速器传动。
1.2设计要求外形美观,结构合理,性能可靠。
按毕业设计(论文)要求完成相关资料整理装订工作。
1.3原始数据钢绳拉力 F=10KN钢绳速度 V=19m/min=0.32m/s卷筒直径 D=250mm齿轮传动效率(8级精度)η=0.971.4工作条件满载工作占5%,3/4负载工作占10%,半载工作占5%,循环周期30min;工作中有中等振动,两班制工作,钢绳速度允许误差±5%。
卷取机减速器的设计概述
卷取机减速器的设计概述摘要:介绍一种重卷机组卷取机减速器的主要性能参数和结构形式,提出该类减速器的设计要领和技术要点,探讨优化设计的方法和手段,为改进创新提供参考。
关键词:卷取机;齿轮箱;设计引言铝板带重卷机组是用于成品铝卷材的纵向切边及重卷的设备系统。
其整个机列由多个相互关联的单元组成,共同完成生产任务,卷取机组是其中的一个关键单元。
该单元将成品带材进行卷取,并在重卷过程产生前张力,使轧制完的带材卷紧、卷齐。
其组成主要包括高强度的涨缩卷筒、活动支撑、立式或卧式减速器、推料板、涨缩油缸及传动部分。
下图是一种卷取机立式硬齿面减速器的结构形式。
本文以该减速器的主要性能参数和结构形式展开设计讨论,为感兴趣的设计者进一步优化设计和创新提供一点思路。
1.减速器简介该结构形式的卷取机减速器,动力由安装在减速器箱体上的Z4型直流电机输入,经两级斜齿轮传动,输出扭矩传递至低速输出轴,低速轴带动与其联接为一体的卷筒转动,卷取成品带材。
根据生产工艺要求,减速器的传动比通常设计为两挡,即高速挡和低速挡,根据卷材不同厚度范围使用不同的速比挡。
该减速器要具有比较高的安全性,一旦失效,会引起机组、生产线或全厂停产。
目前,这种类型的减速器,在涿神有色金属加工专用设备有限公司生产的重卷机上很常用,诸如1550、1850、1900型,使用效果非常良好。
国内一些有实力的减速器制造公司,已经能够设计和制造这种与国际先进水平媲美的同类机型。
2.减速器设计以某型号卷取机减速器设计为例,探讨设计的方法和手段。
设计的主要条件为:立式结构,两级传动,可高低速换挡,高速挡i=7.027,低速挡i=14.29,电机输入功率P=DC180KW,转速n=450/1500r/min,最小输入扭矩Tmin=1146N.m,最大输入扭矩Tmax=3820N.m,过载能力为200%,齿轮及轴承设计寿命为10年。
2.1 设计内容(1)采用硬齿面齿轮传动,齿轮精度等级为6级,材质20CrMnMo,渗碳淬火+磨齿加工,齿轮进行齿廓和齿向修行。
卷扬机二级圆柱齿轮减速器
目录一、设计任务书 (1)1、设计题目 (1)2、工作条件 (1)3、原始数据 (1)二、传动方案设计 (2)三、选择电动机 (2)1、选择电动机 (2)2、选择电动机功率 (2)3、选择电动机转速 (3)四、总传动比的确定及各级传动比的分配 (4)1、总传动比的确定 (4)2、各级传动比的分配 (4)3、各轴转速 (5)4、各轴输入功率 (5)5、各轴转矩 (5)6、数据总汇 (6)五、齿轮传动设计 (6)(一)高速级齿轮传动设计 (6)(二)低速级齿轮传动设计 (10)六、轴的设计 (13)(一)中间轴设计 (13)(二)高速轴设计 (17)(三)低速轴设计 (20)七、减速器箱体及其附件设计 (24)1、箱体材料及主要结构 (24)2、箱体及部分附件参数 (24)3、其它附件说明 (26)八、润滑与密封 (28)九、设计小结 (29)十、参考文献 (30)设计内容设计计算过程主要结果一、设计任务书1、设计题目2、工作条件3、原始数据单向运转,轻微振动,连续工作,两班制,使用期限5年,卷筒转速容许误差为±5%。
卷筒圆周力F=4200N ,卷筒直径D=420mm ,卷筒转速n=36r/min NF w4200D=420mmn=36r/min设计内容设计计算过程主要结果二、传动方案设计三、选择电动机1、选择电动机类型2、选择电动机功率传动方案已给定,采用展开式二级圆柱齿轮减速器设计。
此结构简单应用最广。
由于齿轮相对于轴承的位置不对称,因此要求轴有较大刚度,并将齿轮安装在输入轴的远端,使轴在弯矩作用下产生的弯矩变形和在转矩作用下产生的扭矩变形部分抵消,以减少载荷齿宽分布不均的现象,且工作转速一般、结构简单紧凑、加工方便、成本低、传动效率高以及使用和维护方便所以此展开式二级直齿圆柱齿轮减速系统能满足工作要求。
根据直流电动机需直流电源,结构复杂,成本高且一般车间都接有三相交流电,所以选用三相交流电动机。
慢速卷扬机减速器设计解读
镇江高专ZHENJIANG GAOZHUAN 毕业设计(论文)慢速卷扬机减速器设计Slow hoist reduction gear design系名:机械系专业班级:机电041学生姓名:李嘉佳学号:03011131指导教师姓名:马贵飞指导教师职称:副教授2007年06 月目录第一章传动装置的总体设计 (5)1.1 传动方案的分析和拟定 (5)1.2 选择电动机 (6)1.2.1 选择电动机类型 (6)1.2.3 选择电动机功率 (7)1.3 计算总传动比和分配传动比 (7)1.3.1 计算总传动比 (7)1.3.2分配传动装置各级传动比 (7)1.4计算传动装置的运动和动力参数 (8)1.4.1各轴转速 (8)1.4.2各轴的输入功率 (8)1.4.3各轴转矩 (8)第二章传动零件的设计计算 (10)2.1 箱外传动件的设计 (10)2.1.1带传动 (11)2. 2箱内传动件的设计 (12)2.2.1圆柱齿轮传动 (12)2.3 轴径的初选 (14)2.3.1连轴器的选择 (23)第三章减速器的结构 (23)3.1 减速器的简介 (23)3.2 减速器的箱体尺寸 (23)3.2.1减速器的润滑和密封 (25)结论 (26)致谢 (26)参考文献 (27)慢速卷扬机减速器的设计专业班级:机电041 学生姓名:李嘉佳指导教师:马贵飞职称:副教授摘要速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用,在现代机械中应用极为广泛。
减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类,两者的设计、制造和使用特点各不相同。
20世纪70-80年代,世界上减速器技术有了很大的发展,且与新技术革命的发展紧密结合。
通用减速器的发展趋势如下:①高水平、高性能。
圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿,承载能力提高4倍以上,体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。
②积木式组合设计。
基本参数采用优先数,尺寸规格整齐,零件通用性和互换性强,系列容易扩充和花样翻新,利于组织批量生产和降低成本。
设计一用于卷扬机传动装置中的两级圆柱齿轮减速器
一、设计要求设计一用于卷扬机传动装置中的两级圆柱齿轮减速器。
轻微震动,空载起动,使用年限8年,小批量生产,单班制工作,运输带速度允许误差为±5%。
卷筒直径D=280mm,运输带的有效拉力F=1800N,运输带速度0.7/v m s。
二、传动装置总体设计1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。
其传动方案如下:2.1选择电动机1.选择电动机类型:按工作要求和条件,选用三相笼型异步电动机,封闭型结果,电压380V,Y 型。
2.选择电动机的容量电动机所需的功率为: Wd aP P =ηKW 1000WFV P = KW 所以 1000d aFVP =η KW由电动机到运输带的传动总功率为1a 422345η=η•η•η•η•η1η—带传动效率:0.962η—每对轴承的传动效率:0.99 3η—圆柱齿轮的传动效率:0.96 4η—联轴器的传动效率:0.995η—卷筒的传动效率:0.96则:4210.960.990.960.990.960.81a 422345η=η•η•η•η•η=⨯⨯⨯⨯= 所以 18000.71.56100010000.81d a FV p KW η⨯===⨯3.确定电动机转速 卷筒的工作转速为6010006010000.747.7280V n D ππ⨯⨯⨯===⨯r/min取V 带传动的传动比2i =~4带;二级圆柱齿轮减速器传动比840i =~减速器,所以总传动比合理范围为16160i =~总,故电动机转速的可选范围是: 47.7n n i =⨯=(16~160)⨯=763.2~7632卷筒总电机r/min符合这一范围的同步转速有3000、1000和1500r/min 。
根据容量和转速,由有关手册查出有三种适用的电动机型号,因此有四种传动比方案如下:1 Y90L-2 2.2 3000 28402 Y100L2-4 2.2 1500 14203 Y112M-6 2.2 1000 9404 Y132S-8 2.2 750 710综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和带传动、减速器的传动比,可见第三方案比较适合。
卷扬机二级圆柱齿轮减速器课程设计
卷扬机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器运动简图:单向运转,轻微振动,连续工作,两班制,使用期限5年,卷筒转速容许误差为±5%。
卷筒圆周力F(N)=3000,卷筒直径D(mm)=350卷筒转速n(r/min)=60传动方案已给定,采用展开式二级圆柱齿轮减速设计。
此结构简单,应用最广。
由于齿轮相对于轴承的位置不对称,因此要求轴有较大刚度,并将齿轮安装在输入轴的远端,使轴在弯矩作用下产生的弯曲变形和在转矩作用下产生的扭转变形部分抵消,以减少载荷沿齿宽分布不均的现象。
且工作转速一般,所以此展开式二级直齿圆柱齿轮减速系统能满足工作要求。
D=350mmn=60r/min展开式二级直齿圆柱齿轮减速器轴的设计计算已知中间轴上的功率=3.76KW,转矩 =149620N mm⑴计算齿轮受力小齿轮圆周力==2×149620/81=3694N径向力=tan=3694×tan20°=1345N大齿轮圆周力==2×149620/224=1336N径向力=tan=1336×tan20°=497N⑵初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45钢(调质),查《机械设计计算手册》表9-16,选取=110,则=110×=27.52mm考虑中间轴上有一个键槽,故轴径可增加7%,即d≥1.1=27.52×1.07=29.446mm⑶轴的结构设计①拟定轴的装配方案②确定各段轴长和直径:1轴段安装轴承,挡油盘等,选用轴承6207,轴承宽度B=17mm,d=35mm。
故1轴段长=33mm,=35mm。
2轴段安装低速级主动齿轮,故=90mm,=40mm。
3轴段对安装齿轮起定位作用,取=8mm,=48mm4轴段安装高速级从动轮,取=60mm,=40mm5轴段需保证齿轮端面与箱壁距离,选择与1轴段相同轴承,取=35.5mm,=35mm③轴上零件的轴向固定:轴与齿轮使用平键连接,安装低速级主动轮选取键b×h×L=12×8×80,配合选。
一齿差减速卷扬机设计
一齿差减卷扬机设计摘要本次毕业设计的目标是设计一款结构新颖的卷扬机,减速器安装在卷筒内部,使结构非常紧凑。
减速器采用一齿差行星传动,内齿圈与卷筒固定在一起,行星齿轮有两个,采用对称布置,以减少因惯性力引起的振动。
输出机构采用柱销式,用键与支座固定,不能转动。
主动轴转动时,使行星轮与内齿轮啮合,由于输出机构不动,行星齿轮只能公转,不能自传,迫使内齿圈转动带动卷筒转动。
由于内齿轮和外齿轮的齿数差少,因此在渐开线少齿差内啮合传动中,常常会产生各种干涉。
为了保证内啮合传动的正常运转,设计时要满足主要的两个限制条件是,即要保证啮合率不小于1同时不发生齿廓重迭干涉。
设计的主要过程包括根据使用条件和载荷状况,选择合理的结构形式;根据结构和强度的要求,选用合适的材料,选定标准模数m,算出主要的结构参数。
在结构设计的同时,对主要的受力零件进行强度计算。
本次设计的难点在于齿廓重叠干涉的验算,在设计的过程中通过多次变换变位系数和齿顶高系数以达到要求。
关键词:减速器少齿差齿廓重叠干涉变位系数Design of one tooth number difference Deceleration hoistAbstractMy goal is to design a kind of the drum with a novel structure,and the transmission will be installed in it. The transmission use the structure of one tooth number difference planetary ,Within the ring gear and the reel is fixed together.There are two planetary gear , the use of symmetrical arrangement,to reduce the vibration due to the inertia force.Output institutions take the type of pin and fixed with key and bearing, it can not turn. Axis rotation , planetary gear with the gear mesh, fixed output mechanism , the planetary gear can only revolution can not autobiographical , forcing the internal gear rotation to drive the reel rotation .Because the annular gear and external gear's number of tooth difference is very small.Therefore, involute internal gear drive with small tooth difference, often produces a variety of interference.In order to ensure the normal operation of the gear transmission, it is designed to satisfy two main conditions.The two main limiting condition is that it must guarantee does not have the tooth outline overlap interference and meshing rate smaller than 1.The main design process includs the structure under the conditions of use and load conditions and a reasonable choice.According to the structure and strength requirements , the appropriate choice of materials , selection criteria modulus m , calculate the major structural parameters.While do the structural design , strength calculation of the main parts .The design of the difficulty lies in overlapping tooth profile interference checking.In the design process ,we change several variable-bit coefficients and the addendum modification coefficient to meet the requirements.Key Words: transmission; small tooth number difference; outline overlap interference; variable-bit coefficient目录1. 绪论 (1)1.1卷扬机 (1)1.2渐开线行星齿轮传动 (1)1.2.1行星齿轮传动 (1)1.2.2渐开线少齿差行星传动 (1)1.3设计任务及简述 (2)1.3.1设计要求 (2)1.3.2卷扬机的技术性能 (2)1.3.3任务内容 (2)2. 卷扬机设计及参数的确定 (3)2.1卷扬机工作级别的确定 (3)2.2钢丝绳的选取 (3)2.3滚筒几何尺寸的设计 (3)2.4钢丝绳在卷筒上固定 (4)2.5钢丝绳在卷筒上固定的计算 (4)3. 减速装置的设计 (6)3.1少齿差传动原理 (6)3.2齿轮的精度等级和材料选定 (7)3.3齿轮齿数,模数的确定 (8)3.4齿轮几何尺寸的确定 (9)3.5齿轮公法线长度的确定 (14)3.6齿轮的结构设计 (14)3.6.1外齿轮的结构设计 (14)3.6.2外齿轮上销轴孔的设计 (15)3.6.3内齿轮的结构设计 (15)3.7传动内部结构的选定与设计 (16)3.7.1偏心轴结构的设计 (16)3.7.2转臂轴承的选定 (17)3.7.3其余轴承的选定 (18)3.8其余零件结构的设计 (18)4. 主要零件的校核 (21)4.1传动效率计算 (22)4.2少齿差行星齿轮受力分析及校核 (23)4.2.1齿轮受力的分析 (23)4.2.2行星齿轮轮齿弯曲强度校核 (24)4.3输出机构受力 (25)4.4转臂轴承受力 (25)4.5销轴的强度校核计算 (26)4.6键的校核计算 (27)4.6.1联轴器处键的校核 (27)4.6.2固定轴处键的校核 (27)4.7轴承寿命的校核 (28)4.8输入轴(偏心轴)的强度校核 (29)4.9卷扬速度校验 (31)4.10卷扬机强度校核 (32)5. 基于PROE的一齿差减速卷扬机零件设计 (33)5.1主要零件建模 (33)5.1.1轴的建模 (33)5.1.2齿轮的建模 (34)5.2虚拟装配 (35)参考文献 (36)致谢 ............................................................................................错误!未定义书签。
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优秀设计前言卷扬机是一种常见的提升设备,其主要是用电动机作为原动机。
由于电动机输出的转速远远大于卷扬机中滚筒的转速,故必须设计减速的传动装置。
传动装置的设计有多种多样,如皮带减速器、链条减速器、齿轮减速器、涡轮蜗杆减速器、二级齿轮减速器等等。
通过合理的设计传动装置,使的卷扬机能够在特定的工作环境下满足正常的工作要求。
同时通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用,培养结构设计,计算能力,熟悉一般的机械装置设计过程。
目录设计任务书 (3)第一部分传动装置总体设计 (4)第二部分电动机的选择及传动比分配 (4)第三部分 V带设计 (7)第四部分齿轮的设计 (9)第五部分轴的设计 (16)第六部分校核 (19)第七部分箱体及其它附件 (21)总结 (23)参考文献 (23)设计任务书1 设计要求:1.1 卷扬机由电动机驱动,用于建筑工地提升物料,空载启动,连续运转,工作平稳。
1.2 室外工作,生产批量为5台。
1.3 动力源为三相交流380/220V,电动机单向运转,载荷较平稳。
1.4工作期限为10年,每年工作300天,3班制工作,每班工作4小时,检修期间隔为3年。
原技数图。
3.2 完成卷扬机主要传动装置结构设计。
3.3 完成装配图1章(A0或A1),零件图2张。
3.4 编写设计说明书。
第一部分传动装置总体设计1.1 传动方案1.1.1组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
1.1.2特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,带传动承载能力较低,在传递相同转矩时,结构尺寸较其他形式大,但有过载保护的优点,还可缓和冲击和振动,故布置在传动的高速级,以降低传递的转矩,减小带传动的结构尺寸。
齿轮传动的传动效率高,适用的功率和速度范围广,使用寿命较长,是现代机器中应用最为广泛的机构之一。
本设计采用的是展开式两级直齿轮传动。
总体来讲,该传动方案满足工作机的性能要求,适应工作条件、工作可靠,此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
第二部分电动机的选择及传动比分配2.1电动机的选择2.1.1传动装置的总效率5423421ηηηηηη= 按表2-5查得各部分效率为:V 带传动效率为96.01=η,滚动轴承效率(一对)99.02=η,闭式齿轮传动效率为97.03=η,联轴器效率为99.04=η,传动滚筒效率为96.05=η,代入得η=825.096.099.097.099.096.024=⨯⨯⨯⨯2.1.2工作机所需的输入功率ηwd P P =,其中1000)(FVkw P W =所以=⨯⨯⨯=1000825.05.010103d P 6.06kw 使电动机的额定功率P ed =(1~1.3)P d ,由查表得电动机的额定功率P = 7.5KW 。
2.1.3确定电动机转速计算滚筒工作转速nin r D n w /33.204705.01000605.0100060=⨯⨯⨯=⨯⨯=ππ:由推荐的传动比合理范围,v 带轮的传动比范围:2~4,二级圆柱齿轮减速器的传动比一般范围:8~40,则总传动比的范围为,160~16'=i ,故电机的可选转速为:min /3250~32533.20)160~16(''r n i n w d=⨯== 2.1.4确定电动机型号根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有750r/min ,1000r/min ,1500r/min ,3000r/min ,综合考虑电动机和传动装置的情况,同时也要降低电动机的重量和成本,最终可确定同步转速为1000r/min ,根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y160M - 6 ,满载转速 970r/min 。
其主要性能:额定功率:7.5KW ,满载转速970r/min ,额定转矩2.0。
2.2 计算总传动比及分配各级的传动比2.2.1总传动比:i a =970/20.33=47.71 2.2.2分配各级传动比根据指导书,取V 带的传动比30=i ,则减速器的传动比i 为i=90.15371.4701==i i a 取两级援助齿轮减速器高速级的传动比718.490.154.14.112=⨯==i i则低速级的传动比为376.371.490.151223===i i i2.3运动参数及动力参数计算2.3.1 电动机轴 KW P P d 06.60==m in /9700r n n m == m N m N T ∙=∙=67.5997006.695500 2.3.2 Ⅰ轴(高速轴)KW P P 81.596.006.6101=⨯==ηmN n P T r i n n ∙=⨯=====78.17132381.595509550min /323397011101012.3.3 Ⅱ轴(中间轴)m N n P T r i n n KW P P ∙=⨯======⨯⨯=⨯⨯=9.774.6858.595509550min /4.68718.432358.597.099.081.522212123212ηη2.3.4 Ⅲ轴(低速轴)m n P T r i n n KW P P ∙=⨯======⨯⨯=⨯⨯=20.254908.2036.595509550min /08.20376.348.6836.597.099.058.533323233223ηη2.3.5 Ⅳ轴(滚筒轴)m N n P T r n n KW P P ∙=⨯=====⨯⨯=⨯⨯=9.249608.2025.595509550min /08.2025.599.099.036.5444343234ηη各轴运动和动力参数如下表三、V 带设计3.1 确定皮带轮3.1.1 确定计算功率ca P 。
由表8-7查得工作情况系数2..1=A K ;故KW P K P A ca 27.706.62.1=⨯==3.1.2选取v 带带型。
根据ca P 、1n 由图8-11选用A 型。
确定带轮的基本直径1d d 并验算带速v 。
3.1.3初选小带轮的基准直径1d d 。
由表8-6和表8-8,取小带轮的基准直径mm d d 1801=;验算带速v ;按式8-13验算带的速度s m n d v d /14.910006097018014.310006011=⨯⨯⨯=⨯=π;因为5m/s<v<30m/s,故带速合适;计算带轮的基准直径;根据式8-15a ,计算大带轮的基准直径mm id d d d 540180312=⨯==;根据表8-8取540mm.3.2确定v 带的中心距和基准长度d L根据式8-20()()d d a d d a a a a 2102127.0+≤≤+14405040≤≤a 取mma 7000=,初定中心距mm a 7000=。
由式8-22计算带所需的基准长度()()()mm a d d d d a L d d d d 78.25467004180540540180214.370024)(2222122100=⨯-+++⨯=-+++≈π由表8-2选带的基准长度2500mm 。
按式8-23计算实际中心距a 。
mm L L a a d d 720225002546700200≈-+=-+≈;由式8-24 mm mm a L ad 795)250003.0720(03.0max=⨯+=+=mm mm a L a d 683)2500015.0720(015.0min =⨯-=-=得中心距的变化范围为683-795mm 。
3.3 验算小带轮上的包角()()00000121908.1385003.571805401803.57180≥≈--=--≈a d d d d α。
3.4 计算带的根数z计算单个v 带的额定功率r P 。
由m in /970n 18011r mm d d ==和,查表8-4a 得KW P 30.20=。
根据KW P A i r n 12.0b 483m in,/97001=∆-==得型带,查表和 查表8-5得89.0=αK ,表8-2得09.1=L K ,于是()KW K K P P P L r 35.209.189.012.030.2)(0=⨯⨯+=∙∙∆+=α计算v 带的根数z09.335.227.7===r ca P P z ,圆整为4。
3.5 计算单根v 带初拉力的最小值()min 0F由表8-3得A 型带的单位长度质量q=0.1Kg/m,所以()()()Nqv zvK P K F ca 3.25914.91.014.9489.027.789.05.27005.270022min 0=⨯+⨯⨯⨯-=+-=αα 应使带的初拉力min 00)(F F >3.6计算压轴力p F压轴力的最小值为N F z F p 194128.138sin 3.259422sin )(2)(1min 0min=⨯⨯⨯==οα第四部分 齿轮的设计4.1高速级齿轮传动的设计计算4.1.1选择齿轮材料及精度等级由于速度不高,故选取7级精度的齿轮,小齿轮的材料为40Cr (调质),硬度为250HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS ,二者材料硬度差为40HBS 。
选取高速级中的小齿轮齿数为23,则大齿轮的齿数为33.10871.423=⨯,圆整为108。
4.1.2按齿面接触强度设计由(10-9a ):[]3211132.2⎪⎪⎭⎫⎝⎛±∙⨯≥H E d t Z u u KT d σφ 4.1.2.1试选载荷系数3.1=t K 4.1.2.2计算小齿轮转矩m N n P T ∙⨯=⨯⨯=⨯=55115110718.132381.5105.95105.954.1.2.3由表10-7选取齿宽系数1=d φ4.1.2.4由表10-6查的材料的弹性影响系数218.189MPa Z E = 4.1.2.5 由图10-21d 按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限MPa HLim 6001=σ;大齿轮的接触疲劳强度极限MPa HLim 5502=σ4.1.2.6 由10-13计算应力循环次数81110216.9)1030082(13236060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==h jL n N ;88210047.2376.310912.6⨯=⨯=N4.1.2.7由图10-19取接触疲劳寿命系数90.01=HN K ;95.02=HN K 。
4.1.2.8计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数S=1,由式10-12得[][]MPaSK MPaSK HN H HN H 5.52255095.05406009.02lim 221lim 11=⨯===⨯==σσσσ4.1.3计算试算小齿轮分度圆直径1t d ,代入[]H σ中的较小的值[]mm Z u u T K d H E d t t 64.765.5228.189718.4718.51107184.13.132.2132.23253211=⎪⎭⎫ ⎝⎛∙⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛±∙⨯≥σφ4.1.3.1计算圆周速度vs m n d v t /28.110006032364.7614.310006011=⨯⨯⨯=⨯=π4.1.3.2计算齿宽bmm d d b t 64.7664.7611=⨯=∙=φ4.1.3.3计算齿宽与齿高之比hb模数:mm z d m t t 33.32364.7611===;齿高:mm m h t 493.733.325.225.2=⨯==;228.10493.764.76==h b 4.1.3.4计算载荷系数根据s m v /55.13=,7级精度,由图10-8查得动载系数2.1=v K ;直齿轮,1==ααF H K K ;由表10-2查得使用系数1=A K ;由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时,421.1=βH K ;由48.11310421.1,228.10=-==ββF H K K hb 得查图;故载荷系数705.1421.112.11=⨯⨯⨯==βαH H V A K K K K K4.1.3.5按实际的载荷系数校正所算得得分度圆直径由式10-10a 得mm K K d d t t 89.833.1705.164.763311=⨯==4.1.3.6计算模数mm z d m 33.32364.7611===,4.1.4 按齿根弯曲强度设计4.1.4.1由式(10—17)m ≥[]321·2F Sa Fa d Y Y z KTY σφβ4.1.4.2确定计算参数由图10-20C 查的小齿轮的弯曲疲劳强度是;5001MPa FE =δ大齿轮的弯曲强度极限是a 3802MP FE =δ;4.1.4.3计算弯曲疲劳许应力由图10-18取弯曲疲劳寿命系数88.0,85.02==FN FNA K K取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式10-12得[F σ]1=a FE FN MP S K 57.3034.150085.011=⨯=σ [F σ]2=a FF FNMP S K 86.2384.138088.022=⨯=σ4.1.4.4计算载荷系数K =K K K K =1×1.2×1×1.35=1.62d ) 查取齿型系数由表10-5查得226.2;65.221==Fa Fa Y Ye )查取应力校正系数由表10-5查得Y 58.11=Ss ;Y =2Sa 1.798f )计算大、小齿轮的[]F Sa Fa Y Y σ并加以比较 []111F Sa Fa Y Y σ=57.30358.165.2⨯=0.01379 []222F Sa Fa Y Y σ=86.238764.12262.2⨯=0.01644 大齿轮的数值大。