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1、精品学习资源运算及说明结果第一部分传动装置的总体设计一、传动方案1 、设计要求:卷筒直径D=300m,m 牵引力 F=3400N,线速度 V=0.75m/s,连欢迎下载精品学习资源续单向运转,载荷平稳,空载启动,使用年限10 年,批量生产,两班制工作,运输带的速度误差答应 5%;2、电动机直接由联轴器与减速器连接,减速器由联轴器与卷筒连接3、减速器采纳二级圆柱齿轮减速器4、方案简图如下:轴1轴2轴3二、电动机的挑选1 、挑选电动机的类型按工作要求和条件,选用三相笼型异步电动机,封闭式结构,电压380V,Y 型2 、挑选电动机的容量由电动机至运输带的传动总效率为:确定传动方案 :减速器的类型为二
2、级绽开式斜齿圆柱齿轮减速器欢迎下载精品学习资源a转矩 T Nm转速传动效n比率T3547.18 Nm欢迎下载精品学习资源输入输出输入输出选用斜齿圆柱齿轮传动2运输机为一般工作机器,速度不高,由有机设书表10-8 知,选用 7 级精度材料挑选:有机设书表10-1 挑选小齿轮材料为40Cr 钢调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为 45 钢选小齿轮齿数为 Z123 ,大齿轮齿数 Z 2Z1*i235.31122欢迎下载精品学习资源5 )初选螺旋角 =142、按齿面接触强度设计由设计运算公式 确定公式内的各运算数值欢迎下载精品学习资源1试选载荷系数 K t1.6欢迎下载精品学习资源2运算小齿轮传递
3、的转矩 T130.1430.981029.54103 Nmm欢迎下载精品学习资源3由表 10-7 选取齿宽系数d1欢迎下载精品学习资源4由表 10-6 查得材料的弹性影响系数 ZE5由图 10-21d 按齿面硬度查得:1189.8MPa 2欢迎下载精品学习资源小齿轮的接触疲惫强度极限H lim 1600 MPa ;欢迎下载精品学习资源大齿轮的接触疲惫强度极限6由式 10-13 运算应力循环次数H lim 2550MPa ;欢迎下载精品学习资源N 160n1jL h60960128300102.7648109 h欢迎下载精品学习资源N 2N1 i12.76481095.314.98210 8 h
4、欢迎下载精品学习资源7由图 10-19 查得接触疲惫寿命系数8运算接触疲惫许用应力取失效概率为 1%,安全系数 S=1,得:K HN 10.93K HN 20.98欢迎下载精品学习资源H1H 2H2K HN 1H lim 1K HN 22 SH lim 2欢迎下载精品学习资源= 0.9360020.981550 MPa548.5MPa欢迎下载精品学习资源9由图 10-30 选取区域系数 Z H2.43欢迎下载精品学习资源10由图 10-26 查得2 )运算10.76520.885就:121.65欢迎下载精品学习资源1试算小齿轮分度圆直径d,代入数值:N9欢迎下载精品学习资源1t12.76481
5、0 h82N欢迎下载精品学习资源d1t2KtT1 u13duZH ZEH24.98210 h欢迎下载精品学习资源=3 21.630.1410 35.3112.432189.8mm38.5mm欢迎下载精品学习资源2运算圆周速度 v11.655.31548.5欢迎下载精品学习资源vd1t n160100038.560000960 m s1.93 m sH548.5MPa欢迎下载精品学习资源3运算尺宽 b欢迎下载精品学习资源bdd1t138.5mm38.5mm欢迎下载精品学习资源4运算尺宽与齿高比 b/h欢迎下载精品学习资源模数 mntd1tcos z138.5cos14 mm 231.62mm欢迎
6、下载精品学习资源齿高b / hh38.52 .25mnt3.6452.2510.561.62mm3.645mm欢迎下载精品学习资源5运算纵向重合度6运算载荷系数0.318d z1tan0.318123tan141.83欢迎下载精品学习资源依据 v1.93m / s ,7 级精度,由图 10-8按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由式运算模数 m欢迎下载精品学习资源md1 cosn42.35cos14 mm1.79mmh3.645mm欢迎下载精品学习资源z123b / h10.56欢迎下载精品学习资源3、按齿根弯曲强度设计由式运算载荷系数KK A K V K FK F11 .081 .41
7、. 3252欢迎下载精品学习资源2依据纵向重合度3运算当量齿数1.83 ,从图 10-28 查得螺旋角影响系数Y0.88欢迎下载精品学习资源Z v1Z1cos323cos3 1425.20Zv 2Z 2cos 3122cos3 14133.67欢迎下载精品学习资源4查取齿形系数由表 10-5 查得YF 15查取应力较正系数2.616 YF 22.153欢迎下载精品学习资源由表 10-5 查得6由图 10-20c 查得YS 11.591 YS 21.817K2.14欢迎下载精品学习资源小齿轮的弯曲疲惫强度极限大齿轮的弯曲疲惫强度极限FE 1FE 2500 MPa380 MPa欢迎下载精品学习资源
8、7由图 10-18 取弯曲疲惫寿命系数8运算弯曲疲惫许用应力K FN 10.86K FN 20.91d142.35mm欢迎下载精品学习资源F 1K FN 1SFE 10.86500MPa307 .14MPamn1 .79mmF 2K FN 2SFE 20.91380MPa247 MPa取弯曲疲惫安全系数 S=1.4, 由式运算大、小齿轮的1.4YFa YSaF并加以比较欢迎下载精品学习资源YFa 1YSa12.6161.5910.01355欢迎下载精品学习资源F 1307.14K2欢迎下载精品学习资源YFa 2YSa22.1531.8170.01584欢迎下载精品学习资源F 2247大齿轮的数
9、值大;2 设计运算:欢迎下载精品学习资源2KT1Ym3cos 2YFaYSa欢迎下载精品学习资源zn2d1F=2229.541030.88cos2 14欢迎下载精品学习资源320.01584mm1.21mm欢迎下载精品学习资源1231.65对比运算结果,由齿面接触疲惫强度运算的模数m 大于由齿根弯曲疲惫强度运算的模数,由于齿轮模数m 的大小主要取决于弯曲强度所打算的承载才能, 而齿面接触疲惫强度所打算的承载才能,仅与齿轮直径即模数与齿数的乘积)有关,可取由弯曲强度算得的模数1.21mm 并就近圆整为标准值 m11.25mm ,但 为 了 同 时 满 足 接 触 疲 劳强 度, 需 按 接 触疲
10、 劳 强 度 算 得 分度 圆直 径d142.35mm ,来运算应有的齿数 ,于是有:欢迎下载精品学习资源小齿轮齿数 z1d1 cos42.35cos1432.86取 z133欢迎下载精品学习资源大齿轮齿数mnz2uz15.311.2533175欢迎下载精品学习资源这样设计出的齿轮传动,既满意了齿面接触疲惫强度,又满意了齿根弯曲疲惫强度,并做到结构紧凑,防止铺张;4 、几何尺寸运算1)运算中心距F 1307.14MPa欢迎下载精品学习资源az1z2 m11331751.25 mm134.02 mm欢迎下载精品学习资源2 cos2cos14F 2247 MPa欢迎下载精品学习资源将中心距圆整为
11、135mm欢迎下载精品学习资源2)按圆整后的中心距修正螺旋角欢迎下载精品学习资源arccos z1z2 m1331751.2515.63欢迎下载精品学习资源2 a2135欢迎下载精品学习资源因8 20 值转变不多,故、 K、 Z H等不必修正欢迎下载精品学习资源3)运算大、小齿轮的分度圆直径欢迎下载精品学习资源dz1m11cosdz2m12coszz1z23317542.84mm2 az1213533 mm1z2331752az22135175 mm227 .16mm欢迎下载精品学习资源4)运算齿轮宽度欢迎下载精品学习资源bdd 1142.84mm42.84 mm欢迎下载精品学习资源取 B1选
12、用斜齿圆柱齿轮传动2运输机为一般工作机器,速度不高,有机设书表10-8 知,选用 7 级精度GB10095-88)3)材料挑选:由机设书表10-1挑选小齿轮材料为 40Cr 钢调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为 45 钢 选小齿轮齿数为 Z 323 ,大齿轮齿数 Z 4Z 3 * i 2237987欢迎下载精品学习资源5 )初选螺旋角 =142、按齿面接触强度设计由设计运算公式 10-21)进行试算,即2a1135mm欢迎下载精品学习资源d 3 t2 K t T 2 u13duZ H Z EH欢迎下载精品学习资源试选载荷系数K t1.62计算小齿轮传递的转矩欢迎下载精品学习资源T2159
13、.010.9810 3 Nmm155.83103 Nmm欢迎下载精品学习资源3由表 10-7 选取齿宽系数d11d142.84mm欢迎下载精品学习资源4由表 10-6 查得材料的弹性影响系数ZE189.8MPa 25由图 10-21d 按齿面硬度查得:d2227.16mm欢迎下载精品学习资源小齿轮的接触疲惫强度极限大齿轮的接触疲惫强度极限6由式 10-13 运算应力循环次数H lim 3H lim 4600MPa ;550 MPa ;欢迎下载精品学习资源N 3N 24.982108 h NN 3 / i24.98210 83.791.315108 h欢迎下载精品学习资源47由图 10-19 查
14、得接触疲惫寿命系数8运算接触疲惫许用应力K HN 30.93K HN 40.95欢迎下载精品学习资源取失效概率为 1%,安全系数 S=1,得:欢迎下载精品学习资源H 1H 2H2K HN 3H lim 3K HN 42SH lim 4欢迎下载精品学习资源0.9360020.951550MPa540 .25MPa欢迎下载精品学习资源9 由图 10-30 选取区域系数 Z H2.43欢迎下载精品学习资源10 由图 10-26 查得试算小齿轮分度圆直径d 3t ,代入数值:选用斜齿圆欢迎下载精品学习资源d 3t2 K Tt23d2u1Z H Z EuH柱齿轮传动欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资
15、源=3 21.6155.831033.7912.433189.8 mm65.49mm欢迎下载精品学习资源2 运算圆周速度 v1 1.6353.79540.25欢迎下载精品学习资源vd 3t n 265.49180.79m / s0.62m / s欢迎下载精品学习资源601000600003 运算尺宽 b欢迎下载精品学习资源bd * d 3t165.4965.49mm欢迎下载精品学习资源4 运算尺宽与齿高比 b/h欢迎下载精品学习资源模数mntd3tcos z365.49cos14 mm 232.76mm欢迎下载精品学习资源齿高 hb / h2.25mnt65.492.256.212.76mm1
16、0.556.21mm欢迎下载精品学习资源5 运算纵向重合度6运算载荷系数0.318d z3tan0.318123tan141.83欢迎下载精品学习资源依据 v0.62m/ s,7 级精度,由图 10-8按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由式运算模数 mN 41.31510 h欢迎下载精品学习资源md3 cosnz370.73cos14 mm 232.98mm欢迎下载精品学习资源3、按齿根弯曲强度设计由式 确定公式内的各运算数值欢迎下载精品学习资源1运算载荷系数KK A K V K FK F11. 021 .41 .3351 .91欢迎下载精品学习资源2依据纵向重合度3 运算当量齿数1.8
17、3 ,从图 10-28 查得螺旋角影响系数 Y0.88欢迎下载精品学习资源Zv 3Z 34查取齿形系数由表 10-5查得YF32.616 YF42.1905查取应力较正系数由表 10-56由图 10-20c 查得查得YS31.591 YS41.785d3t65.49mmcos323cos3 1425.18Z v4Z 4cos387cos3 1495.24欢迎下载精品学习资源小齿轮的弯曲疲惫强度极限大齿轮的弯曲疲惫强度极限FE 3FE 4500MPa380 MPav0.62m / s欢迎下载精品学习资源7 由图 10-18 取弯曲疲惫寿命系数8运算弯曲疲惫许用应力K FN 30.91K FN 4
18、0.92欢迎下载精品学习资源取弯曲疲惫安全系数 S=1.4,由式运算大、小齿轮的1.4YFa YSaF并加以比较h6.21mm欢迎下载精品学习资源YFa 3YSa32.6161.5910.014368欢迎下载精品学习资源F 3325欢迎下载精品学习资源YFa 4YSa42.1901.7850.015655欢迎下载精品学习资源F 4249.71大齿轮的数值大2设计运算:欢迎下载精品学习资源22 KT2Y cosYFa YSa欢迎下载精品学习资源m32d z3=21.91F155.831030.88cos2 14欢迎下载精品学习资源320.015655mm2.07mm欢迎下载精品学习资源1231.
19、635对比运算结果,由齿面接触疲惫强度运算的模数m大于由齿根弯曲疲惫强度运算的模数,由于齿轮模数 m的大小主要取决于弯曲强度所打算的承载才能, 而齿面接触疲惫强度所打算的承载才能,仅与齿轮直径运算中心距mn2.98mm欢迎下载精品学习资源a z3z4 m2 2710222.5 mm166.24mm欢迎下载精品学习资源2 cos2cos14将中心距圆整为 166mm2按圆整后的中心距修正螺旋角欢迎下载精品学习资源arccos z3z4 m22a2710221662.513.74欢迎下载精品学习资源因8 20 值转变不多,故、 K、 Z H等不必修正欢迎下载精品学习资源z3m2cos2az3z3z
20、4216627mm27102z4m22az42166102 mm3 运算大、小齿轮的分度圆直径d 3d 469.49mm 262.51mm欢迎下载精品学习资源cosz3z427102欢迎下载精品学习资源4运算齿轮宽度欢迎下载精品学习资源bdd 35 验算2T169.49mm2155.8369.49mm 取 B110375mm ,B270mm欢迎下载精品学习资源tF2d 370.73N4406.33N欢迎下载精品学习资源K A Ftb14406.33N70.73/ mm62.30 N / mm100 N/ mm ,合适欢迎下载精品学习资源一高速轴的设计1、挑选轴的材料第三部分轴的设计欢迎下载精品
21、学习资源由于减速器传递的功率不大,其重量无特别要求故挑选和小齿轮一样的材料40Cr 钢, 调质处理 .2、初步运算轴的最小直径用初步估算的方法,即按纯扭矩并降低许用扭转切应力确定轴径d,运算公P欢迎下载精品学习资源式: dA0 3,选用 40Cr 调质钢,查机设书 P370表 15-3 ,得 A0n106F 3325MPa欢迎下载精品学习资源d10633.0396015.55mmF 4249.71MPa欢迎下载精品学习资源在第一部分中已经选用的电机Y132M1-6,D=38;查指导书 P128,选用联轴器欢迎下载精品学习资源HL3,故d min30mm ;欢迎下载精品学习资源3 、轴的结构设计
22、1 )拟定轴上零件的装配方案,经分析比较,选用如下方案:欢迎下载精品学习资源2)、各轴的直径和长度1 )、联轴器采纳轴肩定位d130mm ,半联轴器长度L 82mm,半联轴器欢迎下载精品学习资源与轴协作的毂孔长度 L160mm ,为了保证轴肩对半联轴器的牢靠定位,应选欢迎下载精品学习资源择 L158mm欢迎下载精品学习资源2 )、初步确定滚动轴承 8因齿轮为斜齿轮就轴承担径向力和轴向力作用,高速级转速较高,载荷欢迎下载精品学习资源一般,应选用角接触球轴承 7007AC, dDB35mm62mm15mm,故欢迎下载精品学习资源d 335mm , L314 mm3 )、当直径变化处的端面是为了固定轴上零件或承担轴向力时,就相邻直欢迎下载精品学习资源径变化要大些,故 d 440mm , L 4106 mm欢迎下载精品学习资源4 )、当轴径变化仅为了装配便利或区分加工表面时,不承担轴向力也不固定轴上零件的,就相邻直径变化较小,即:m22.5mm欢迎下载精品学习资源d 232mm , L 250mm , d 635mm , L 532mm欢迎下载精品学习资源