设计输送传动装置

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设计输送传动装置

【设计任务书】

题目:设计输送传动装置

一.总体布置简图如图1

二.总传动比误差为±5%,单向回转,

轻微冲击。

三.原始数据:

输出轴功率P/KW 3

输出轴转速n/(r/min) 35

传动工作年限(年) 6

工作制度(班/日) 2

工作场所车间

批量小批

四.设计内容:

1. 电动机的选择与运动参数计算;

2.

齿轮传动设计计算; 3. V带传动设计

计算;4. 轴的结构尺寸设计;5. 键

的选择;6. 滚动轴承的选择;7. 装

配图、零件图的绘制;8. 设计说明书

的编写。

【电动机的选择】

1.电动机类型和结构的选择:按照已知条件的工作要求和条件,选用Y型全封闭笼型三相异步电动机。

2.电动机容量的选择:

工作机所需功率:Pw=3kW

电动机的输出功率:Pd=Pw/η,η≈0.82,Pd=3.66kW

电动机转速的选择:nw=35r/min,V带传动比i1=2—4,单级齿轮传动比i2=3—5(查表2.3)nd=(i1×i2×i2)nw。电动机转速范围为630—3500r/min

3.电动机型号确定:由附录八查出符合条件的电动机型号,并根据轮廓尺寸、重量、成本、传动比等因素的考虑,最后确定选定Y112M—4型号的电动机,额度功率为4KW,满载转速1440r/min 【计算总传动比和分配传动比】

1.由选定电动机的满载转速nm和输出轴转速nw,总传动比为i=nm/nw,得i=41.14

2.合理分配各级传动比:V带传动比i1=3,闭合齿轮传动比i2=3.5,开式齿轮传动比i3=3.92 3.运动和动力参数计算结果列于下表:

项目电动机轴轴I 轴II 轴III

转速(r/min)1440 480 137 35

功率(kW) 3.66 3.48 3.31 3.01

转矩(N·m)24.27 69.20 230.18 821.83

传动比 3 3.5 3.92

效率0.96 0.96 0.92

【传动件设计计算】

减速器齿轮设计:

1.按表11.8选择齿轮材料

小齿轮材料为45钢调质,硬度为220—250HBS

大齿轮材料为45钢正火,硬度为170—210HBS

2.因为是普通减速器,由表11.20选用9级精度,要求齿面粗糙度Ra=6.3

3.按齿面接触疲劳强度设计

确定有关参数与系数:

转矩:T=69154 N·mm

查表11.10得:载荷系数K=1.1

选小齿轮齿数Z1=30,则大齿轮齿数Z2=iZ1=3.5×30=105。实际齿数比u=3.5

因单级直齿圆柱齿轮为对称布置,又为软齿面,由表11.19选取φd(齿宽系数)=1

4.许应接触应力[σH]:

由图11.23查得σHlim1=560MPa σHlim2=530MPa

由表11.19查得Sh=1。

N1=60·n1·j·Lh=60×480×1×(6×52×80)=7.2×10e8

N2=N1/i=7.2×10e8/3.5=2.05×10e8

由表11.26查得Zn1=1 Zn2=1.05

计算接触疲劳许用应力:

[σH]1=Zn1·σHlim1/Sh=560MPa

[σH]2=Zn2·σHlim2/Sh=557MPa

试算小齿轮分度圆直径,确定模数:

d1≥ 76.43׳√KT1(μ+1)/φdμ[σH]e2=51.82mm

m=d1/z1=1.73mm 由表11.3取标准模数m=2mm

5.主要尺寸计算:

分度圆直径d1=mz1=2×30=60mm d2=mz2=2×105=210mm

齿宽b=φdd1=1×60=60mm 取b2=60mm 则b1=b2+5=65mm

中心距a=0.5×m(Z1+Z2)=135mm

6.按齿根弯曲疲劳强度校核:

由式(11.12)得出,如σF≤[σF],则校核合格。

确定有关系数和参数:

齿形系数YF,查表11.12得YF1=2.54 YF2=2.14

应力学整系数Ys,查表11.13得Ys1=1.63 Ys2=1.88

许应弯曲应力[σF]

由图11.24查得σFlim1=210Mpa σFlim2=190Mpa

由表11.9查得SF=1.3

由图11.25查得YNI=YN2=1

由式(11.16)可得

[σF]1=YNI·σFlim/SF=162Mpa [σF]2=YNI·σFlim/SF=146MPa

故计算出

σF1=21Mpa<[σF]1 σF2=20Mpa<[σF]2 齿根弯曲疲劳强度校核合格。

7.验算齿轮的圆周速度:

V=π·d1·n1/(60×1000)=1.5m/s 由表11.21可知,选9级精度合适

8.几何尺寸计算及绘制齿轮零件工作图:

以大齿轮为例,齿轮的直顶圆直径为:da2=d2+2ha=214mm,由于200<da2<500之间,所以采用腹板式结构。齿轮零件工作图略。

开式齿轮设计:

1.按表11.8选择齿轮材料

小齿轮选用40Cr合金钢表面淬火,硬度为48—55HRS

大齿轮选用40Cr合金钢调质,硬度为240—260HBS

2.由表11.20选用9级精度,要求齿面粗糙度Ra=6.3

3.按齿面接触强度设计

确定有关参数与系数:

转矩:T=230000N·mm

查表11.10得载荷系数K=1.1

选小齿轮齿数Z1=20,则大齿轮齿数Z2=iZ1=3.92×20=78.4,圆整数78。

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