設(shè)計(jì)說明書戈.doc

已知輸送帶的有效拉力Fw2350，輸送帶的速度Vw=1.5,滾筒直徑D=300。連續(xù)工作，載荷平穩(wěn)、單向運(yùn)轉(zhuǎn)。 1)選擇合適的電動機(jī)；2)計(jì)算傳動裝置的總傳動比，分配各級傳動比；3)計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動參數(shù)和動力參數(shù)。 解：1、選擇電動機(jī) (1)選擇電動機(jī)類型：按工作要求和條件選取Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機(jī)。 (2)選擇電動機(jī)容量 工作機(jī)所需功率： ,其中帶式輸送機(jī)效率w=0.94。電動機(jī)輸出功率： 其中為電動機(jī)至滾筒、主動軸傳動裝置的總效率，包括V帶傳動效率b、一對齒輪傳動效率g、兩對滾動軸承效率r2、及聯(lián)軸器效率c，值計(jì)算如下：=b g r 2c=0.90 由表101(134頁)查得各效率值，代入公式計(jì)算出效率及電機(jī)輸出功率。使電動機(jī)的額定功率Pm(11.3)Po，由表10110(223頁)查得電動機(jī)的額定功率Pm=5.5。(3)選擇電動機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)算滾筒的轉(zhuǎn)速：95.49 根據(jù)表31確定傳動比的范圍：取V帶傳動比ib24，單級齒輪傳動比ig35，則總傳動比的范圍：i(2X3)(4X5)620。電動機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為n=inw(620)nw=592.941909.8在這個范圍內(nèi)電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速有1000rmin和1500rmin，綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的情況，同時也要降低電動機(jī)的重量和成本，最終可確定同步轉(zhuǎn)速為1000，根據(jù)同步轉(zhuǎn)速確定電動機(jī)的型號為Y132M2-6，滿載轉(zhuǎn)速960。（223頁）型號額定功率滿載轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速1000 2、計(jì)算總傳動比并分配各級傳動比 (1)計(jì)算總傳動比：i=nmnW=814 (2)分配各級傳動比：為使帶傳動尺寸不至過大，滿足ibig，可取ib23，則齒輪傳動比igiib(在4左右，取小數(shù)點(diǎn)后兩位，不隨意取整)。3、計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) (1)各軸的轉(zhuǎn)速：n1=nm/ib n11=n1/ig nw=n11(2)各軸的功率：P1=Pmb P11=P1rg Pw=P11rc(3)各軸的轉(zhuǎn)矩：T0=9550Pm/nm T1=9550P1/n1 T11=9550P11/n11 Tw=9550Pw/nw最后將計(jì)算結(jié)果填入下表：參數(shù)軸名電機(jī)軸I軸II軸滾筒軸轉(zhuǎn)速n(r/min)nm=960n1=384n11=96nw=96功率P(kW)Pm=5.5P1=5.28P11=5.08Pw=4.99轉(zhuǎn)矩T(Nm)T0=54.71T1=131.31T11=505.67Tw=496.5傳動比iib=2.5ig=4.021效率b=0.96nbr=0.96rc=0.98三、帶傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算已知帶傳動選用Y系列異步電動機(jī)，其額定功率Pm=5.5，主動輪轉(zhuǎn)速nw=960,從動輪的轉(zhuǎn)速n1=384,ib=2.5。單班制工作。有輕度沖擊。計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果 確定設(shè)計(jì)功率 選V帶型號 確定帶輪直徑 驗(yàn)算帶速 確定帶的基準(zhǔn)長度和 驗(yàn)算小帶輪包角 計(jì)算帶的根數(shù) 計(jì)算初拉力 計(jì)算對軸的壓力帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)繪工作圖 查表343，取KA：12，故 Pd=KAP=12 11=6.05kW根據(jù)Pd和nl查圖349，選B型普通V帶由表344，取小帶輪基準(zhǔn)直徑ddl=125mm傳動比 2.5大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2=idd1 2.94125=312.5mm圓整da2=315mm驗(yàn)算 = 由0.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)初定中心距a0700mm帶的基準(zhǔn)長度為傳動中心距 Ld02700+(125+375)+(375-125)2=2208mm查表342，取Ld=2800mm由式(349)，實(shí)際中心距 a=a0+ =647mma1180-57.3155由式(3411)，z=由ddl=125mm，n1=960rmin，查表345，P1=0.8kW 查表346，B型帶，Kb=26710-3，查表347，由I=25，得Ki=114P1=2.6710-3960=0.32kWKa=1.25(1-5-a1/180)=1.25(1-5-160/180)=0.937查表342，由Ld=2800mm，得KL=1.03則Z=6.7取c7根 查表341，B型帶，q=017kgm;由式(3413)得F0=5000.176.352=249.1N由式(34-14)得=2zFosin251sin3434。4NPd=6.05kwB型dd1=125mmdd2=375mmV=628ms合適2800mma=700mma1=155合適Z=3四、齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算已知傳遞的名義功率P15.28，小齒輪轉(zhuǎn)速n436.36，傳動比ig4.05連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，傳動尺寸無嚴(yán)格限制；電動機(jī)驅(qū)動。計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果1. 選精度等級、材料及齒數(shù)2. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)3傳動尺寸計(jì)算1） 精度等級選用8級精度；2） 試選小齒輪齒數(shù)z124，大齒輪齒數(shù)z296的；因?yàn)榈退偌壍妮d荷大于高速級的載荷，所以通過低速級的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算按式（1021）試算，即 dt按式查表35-12得Ka=1初估速度=4由圖35-30b查得Kv=1.1取=0由式=1.88-3.2（+ ）cos =1.713取=1由圖35-31得,K=1.46由圖35-32得,K=1.05所以K=1.364d61.4v= =3.08因與初估圓周速度相差較大，故應(yīng)修正載荷系數(shù)及小齒輪直徑由圖35-30b得Kv=1.03,K=1.276，d1=59.5,=147.6，取150mm=2.48,取m=2.5d1= =60d2=ud1=240b= =取b1=70,b2=603） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大于160mm，而又小于500mm，故以選用腹板式為宜。其他有關(guān)尺寸參看大齒輪零件圖。Z1=24Z2=96五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(一)主動軸的設(shè)計(jì)計(jì)算已知傳遞的功率為P1=5.28，主動軸的轉(zhuǎn)速為n1=384，小齒輪分度圓直徑d1=60，嚙合角d=20，輪轂寬度B小齒輪700mm，工作時為單向轉(zhuǎn)動。解：1、選擇軸的材料、熱處理方式，確定許用應(yīng)力(按教材表391、398)軸名材料熱處理硬度抗拉強(qiáng)度許用彎曲應(yīng)力主動軸45號鋼調(diào)制217255650MPa60MPa2、畫出軸的結(jié)構(gòu)示意圖：3、計(jì)箅軸各段直徑 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì) 算 內(nèi) 容計(jì)算結(jié)果1、計(jì)算d12、計(jì)算d23、計(jì)算d：4、計(jì)算山5、計(jì)算d5由教材表39-7得：A=118106，取A=118(取較大值)d127.14,軸上有一個鍵槽，故軸徑增大d1=d1”（1+5%）28.50 按138頁圓整dl=30 d2=d1+2a=d1+2(007-01)d1=34.2-36，因d2必須符合軸承密封元件的要求，取d2=35。(191頁) d3=d2（15）mm36-40，d3必須與軸承的內(nèi)徑一致，圓整d340。所選軸承型號為6208，B18，D80，G22.8，C0r=15.8 d4=d3+(1-5)mm=41-45，為裝配方便而加大直徑，應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑；一般取0,2,5,8為尾數(shù)。取d4=45 d5=d3=40，同一軸上的軸承選用同一型號，以便于軸承座孔鏜制和減少軸承類型。d1=30d2=35d3=40d4=45d5=404、計(jì)笪軸各段長度 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì) 算 內(nèi) 容 計(jì)算結(jié)果1、計(jì)算Ll2、計(jì)算L23、計(jì)算L34、計(jì)算L45、計(jì)算L5B帶輪=(Z一1)e+2f=，e、f值查教材表34-8L1=(1.52)d1，按138頁取Ll=58L2=l1+e+m=50e=1.2d3，其中d3為螺釘直徑，查表51(23頁)m=L-3-B軸承小=6+C1+C2+(38)-3小一B軸承小=20式中6、Cl、C2查表51。l1、3小查表68(75頁，按凸緣式端蓋查l1),若me取m=e即可。L3=B軸承小+2小+3小，2小查表68(75頁)1015，故小齒輪做成齒輪軸，L4B小齒輪L5=L3L1=58L2=50L3=40L4=70L5=405、校核軸的強(qiáng)度 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì) 算 內(nèi) 容 計(jì)算結(jié)果1 求軸上的載荷Mm=316767N.mmT=925200N.mm6. 彎扭校合6、畫出軸的工作圖，標(biāo)出具體尺寸和公差(二)從動軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知傳遞的功率為P11=5.08，從動軸的轉(zhuǎn)速為n11=96，大齒輪分度圓直徑d2=240嚙合角=20輪轂寬度B大齒輪600mm，工作時為單向轉(zhuǎn)動。 解：1、選擇軸的材料、熱處理方式，確定許用應(yīng)力(按教材表391、398) 軸名 材料熱處理 硬度抗拉強(qiáng)度ob許用彎曲應(yīng)力o川b從動軸45號鋼正火170-217600MPa55MPa畫出軸的結(jié)構(gòu)示意圖計(jì)算軸各段直徑 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì) 算 內(nèi) 容計(jì)算結(jié)果1、計(jì)算d，2、計(jì)算d23、計(jì)算d34、計(jì)算d45、計(jì)算d56、計(jì)算d6由教材表39-7得：A=118106，取A=115 (取較大值) d1,軸上有一個鍵槽，故軸徑增大5d1=d1”（1+5%）45，為使所選軸徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器。查184頁，相配合的聯(lián)軸器選 HL4 型彈性柱銷聯(lián)軸器，軸徑相應(yīng)圓整為dl，半聯(lián)軸器長l=112。 d2=d1+2a1=d1十2(0.07-0.1)dl=36.48-38.4，因d2必須符合軸承密封元件的要求，取d2=55。(191頁) d3=d2+(15)mm=41-45，d3必須與軸承的內(nèi)徑一致，圓整d3=。所選軸承型號為6212，B=22，D=110，Cr=36.8，Cor=27.8 d4=d3+(15)mm=，為裝配方便而加大直徑，應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑：一般取0,2,5,8為尾數(shù)。取d4=62 d5=d4+2a4=d4+2(0.07-0.1)d4，d5=75(取整) d6=d3=60，同一軸上的軸承選用同一型號，以便于軸承座孔鏜制和減少軸承類犁。d1=45d2=55d3=60d4=62d5=75d6=60 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì) 算 內(nèi) 容 計(jì)算結(jié)果 1、計(jì)算Ll 2、計(jì)算L2 3、計(jì)算13 4、計(jì)算L4 5、計(jì)算L5 6，計(jì)算L6 半聯(lián)軸器的長度l=112，為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上，而不壓在軸的端面上，故第1段的長度應(yīng)比l略短一些，按138頁取L1=82 l2=l1+e+m=50 e=12d3，其中d3為螺釘直徑，查表51(23頁) m=L-3-B軸承小=6+C1+C2+(38)-3小一B軸承小=20式中6、Cl、C2查表51。l1、3小查表68(75頁，按凸緣式端蓋查l1),若me取m=e即可。L3=B軸承大+2大+3大，2大2小=54（公式中為齒輪寬度） L4=B大齒輪一260 L5=b=1.4a4=12取整) L6=Bz軸承大2大+3大L5=31L1=82L2=50L3=54L4=58L5=22L6=455、校核軸的強(qiáng)度 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì) 算 內(nèi) 容 計(jì)算結(jié)果2 求軸上的載荷Mm=316767N.mmT=925200N.mm6. 彎扭校合6、畫出軸的工作圖，標(biāo)出具體尺寸和公差(例圖) 略計(jì)算注意事項(xiàng)：1、主動軸與從動軸的e應(yīng)相等，2、主、從動軸m+3+B螈應(yīng)相等(一)主動軸外伸端處鍵的校核 已知軸與帶輪采用鍵聯(lián)接，傳遞的轉(zhuǎn)矩為T1131，軸徑為d1=30，軸長L1=58帶輪材料為鑄鐵，軸和鍵的材料為45號鋼，有輕微沖擊六、鍵的選擇與驗(yàn)算 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì) 算 內(nèi) 容 計(jì)算結(jié)果1)鍵的類型 及其尺寸 選擇2)驗(yàn)算擠壓 強(qiáng)度3)確定鍵槽尺寸及相應(yīng)的公差帶輪傳動要求帶輪與軸的對中性好，故選擇A型平鍵聯(lián)接。根據(jù)軸徑d=30，由表10-33(165頁)，查得：鍵寬b=8，鍵高h(yuǎn)=7，因軸長L1=58，故取鍵長L=50將I=Lb，k=0.4h代入公式得擠壓應(yīng)力為 53.82Mpa由教材表333查得，輕微沖擊時的許用擠壓應(yīng)力5060MPa，ap，故擠壓強(qiáng)度足夠。 (以為例)由附表10-33(165頁)得，軸槽寬為20N9-0520，軸槽深t=75mm，r6對應(yīng)的極限偏差為：。轂槽寬為20Js90.026，轂槽深h=4.9 mm。H7對應(yīng)的極限偏差為0.030 鍵bh 鍵長L=5053.58apOp強(qiáng)度足夠4)繪制鍵槽工作圖 (二)從動軸外伸端處鍵的校核 已知軸與聯(lián)軸器采用鍵聯(lián)接，傳遞的轉(zhuǎn)矩為T11=505軸徑為d1=45，寬度L1=82。聯(lián)軸器、軸和鍵的材料皆為鋼，有輕微沖擊 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì) 算 內(nèi) 容 計(jì)算結(jié)果1)鍵的類型 及其尺寸 選擇2)驗(yàn)算擠壓 強(qiáng)度3)確定鍵槽尺寸及相應(yīng)的公差帶輪傳動要求帶輪與軸的對中性好，故選擇A型平鍵聯(lián)接。根據(jù)軸徑d=45，由表10-33(165頁)，查得：鍵寬b=12，鍵高h(yuǎn)=8，因軸長L1=82，故取鍵長L=70將I=Lb，k=0.4h代入公式得擠壓應(yīng)力為 52.41Mpa由教材表333查得，輕微沖擊時的許用擠壓應(yīng)力5060MPa，ap，故擠壓強(qiáng)度足夠。 (以為例)由附表10-33(165頁)得，軸槽寬為20N9-0520，軸槽深t=75mm，r6對應(yīng)的極限偏差為：。轂槽寬為20Js90.026，轂槽深h=4.9 mm。H7對應(yīng)的極限偏差為0.030 鍵bh 鍵長L=7052.41apOp強(qiáng)度足夠 (三)從動軸齒輪處鍵的校核 已知軸與齒輪采用鍵聯(lián)接，傳遞的轉(zhuǎn)矩為T11=505，軸徑為d1=52，寬度L4=58。齒輪、軸和鍵的材料皆為鋼，有輕微沖擊 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì) 算 內(nèi) 容 計(jì)算結(jié)果1)鍵的類型 及其尺寸 選擇2)驗(yàn)算擠壓 強(qiáng)度3)確定鍵槽尺寸及相應(yīng)的公差帶輪傳動要求帶輪與軸的對中性好，故選擇A型平鍵聯(lián)接。根據(jù)軸徑d=30，由表10-33(165頁)，查得：鍵寬b=14，鍵高h(yuǎn)=9，因軸長L1=60，故取鍵長L=45將I=Lb，k=0.4h代入公式得擠壓應(yīng)力為 59.17Mpa由教材表333查得，輕微沖擊時的許用擠壓應(yīng)力5060MPa，ap，故擠壓強(qiáng)度足夠。 (以為例)由附表10-33(165頁)得，軸槽寬為20N9-0520，軸槽深t=75mm，r6對應(yīng)的極限偏差為：。轂槽寬為20Js90.026，轂槽深h=4.9 mm。H7對應(yīng)的極限偏差為0.030 鍵bh 鍵長L=4559.17apLh，合適 (二)從動軸承的選擇與驗(yàn)算 已知軸頸直徑d3=60，n11=96，RvA=3063，Rw=3063，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有輕微沖擊 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 1、確定軸承的基本參數(shù) 2、計(jì)算當(dāng)量動負(fù)荷P 3、計(jì)算基本額定壽命 由軸承型號查課程設(shè)計(jì)附表得軸承的基本參數(shù) P二RvA、R中較大者 因球軸承，故c二3，查教材表38-10，取fd=1， 查教材表38-11，取gT=1 代入計(jì)算得：Lh= 故所選軸承合適。(1h可查表或按大修期確定)P=1.2LhLh，合適注意：如壽命過大，則重選軸承型號，取輕或特輕系列八、聯(lián)軸器的選擇與驗(yàn)算 已知聯(lián)軸器用在減速器的輸出端，從動軸轉(zhuǎn)速nh=96，傳遞的功率為P11=5.08傳遞的轉(zhuǎn)矩為T=505 ，軸徑為d1=45 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果1、類犁選擇 2、計(jì)算轉(zhuǎn)矩 3、型號選擇為減輕減速器輸出端的沖擊和振動，選擇彈性柱銷聯(lián)軸器，代號為HL。由教材表43-l，選擇工作情況系數(shù)K=1.25Tc=KT=631.96按計(jì)算轉(zhuǎn)矩、軸徑、轉(zhuǎn)速，從標(biāo)準(zhǔn)中選取HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器，采用短圓柱形軸孔。公稱轉(zhuǎn)矩：Tn=630Tc許用轉(zhuǎn)速：n1=1000n11主動端：了型軸孔、A型鍵槽、軸徑d1=，半聯(lián)軸