其主要参数如下:
表2-1电动机相关参数
型号 额定功率 /kW Y132S-4 5.5 满载转速 /( r/min) 1440 外伸轴径/mm 38 外伸轴长度/mm 80 中心高 /mm 132
2.3传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配
2.3.1计算总传动比
r/min和工作机主动轴的转速由电动机的满载转速nm?1440nw?56.7r/min 可得总传动比 i?nm/nw?144056.7?25.4 2.3.2合理分配各级传动比
i25.4??8.47 i13则双级直齿圆柱齿轮减速器高速级传动比为 i2?1.3ij?3.32,
取带传动传动比i1 ?3,则两级减速器传动比i减j?低速级传动比为 i3?iji2?8.473.32?2.55
2.4算传动装置的运动和动力参数
2.4.1 各轴的转速计算
n??nm/i带1?480r/min
n⒉??Ⅱ?nⅡ?/iⅢⅢ2?144.58r/min ⅡnIV?n????n??/i3?56.7r/min 2.4.2各轴输入功率计算
PI?Pd??5带?4.9?0.95KW?4.66KW
PII?PI??2??3?4.66?0.99?0.98KW?4.52KW PIII?PII??2??3?4.52?0.99?0.98KW?4.39KW
PIV?PIII??1??2?4.39?0.99?0.99渴KW?4.3KW 2.4.3各轴输入扭矩计算
TI?9550PInI?92.71N?m TII?9550PIInII?298.56N?m
TIII?9550PIIInIII?739.41N?m
TIV?9550PIVnIV?724.25N?m
各项指标误差均介于+5%~-5%之间。各轴运动和动力参数见表4:
表2-4各轴运动和动力参数
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轴号 I轴 Ⅱ轴 III轴 滚筒轴(IV轴) 功率P (kw) 4.66 4.52 4.39 4.3 转矩T(N?m) 92.71 298.56 739.41 724.25 转速n (r/min) 480 144.58 56.7 56.7 3 传动零件的设计计算
3.1 减速箱外传动零件——带传动设计
3.1.1 V带传动设计计算
1、确定计算功率
由[2]中表8-7查得工作情况系数KA?1.1
由[2]中公式8-21: Pca?KAPd?1.1?4。.9?5.39kW 2、选择V带的带型
r/min,由[2]中图8-11选用A型 根据Pca?5.39kW及nm?14403、确定带轮的基准直径dd并验算带速v ①初选小带轮的基准直径dd1
由[2]中表8-6和表8-8,取小带轮的基准直径dd1?90mm
②验算带速v 按[2]中公式8-13验算带的速度
v??dd1n?6.78m/s 因为5m/s?v?25m/s,故带速合适。
60?1000③计算大带轮的基准直径。根据[2]中公式8-15a计算大带轮的基准直径
dd2?idd1?3?90?270mm 由[2]中表8-8取dd2?280mm
4、确定V带的中心距a0和基准长度Ld
①根据[2]中公式8-20,0.7?dd1?dd2??a0?2?dd1?dd2?, 初定中心距a0?500mm
②由[2]中公式8-22计算所需的基准长度
2?dd2?dd1???Ld0?2a0??2?dd1?dd24a0
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?280?90??1599mm ??2?500???90?280??24?5002由[2]中表8-2选带的基准长度Ld?1600mm ③计算实际中心距a 由[2]中公式8-23计算 L?Ld01600?1599a?a0?d?500??500mm
225、验算小带轮上的包角?1 根据[2]中公式8-25计算:
?1?180???dd2?dd1?57.3?57.3??180???280?90???158.2??90? a5006、计算带的根数z
①计算单根V带的额定功率pr
r/min,查[2]中表8-4a得P0?1.064KW 由dd1?90mm和nm?1440根据nm?1440r/min、i?3和A型带查[2]中表8-4b得?P0?0.17KW 查[2]中表8-5得K??0.94,查[2]中表8-2得KL?0.99, 于是由[2]中公式8-26:
Pr??P0??P0?K?KL?(1.064?0.17)?0.94?0.99KW?1.15KW ②计算V带的根数z z?Pca5.39??4.69 取5根 Pr1.157、计算单根V带的初拉力的最小值?F0?min 根据[2]中公式8-27:
(F0)min?500?2.5?K??Pca?qv2 ?500??2.5?0.94??5.39?0.1?6.782?136.53N
K?zv0.94?5?6.78其中q由[2]中表8-3得A型带q?0.1kg/m 应使带的实际初拉力F0??F0?min。 8、计算压轴力
压轴力的最小值由[1]中公式8-28得:
?Fp?min?2z?F0?minsin?1?2?5?136.53?sin158.2??1340.67N
229、带轮结构设计
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查[2]中表8-10得大、小带轮总宽度:B?4?15?2?9?78mm V型带传动相关数据见表3-0。
表3-0 V型带传动相关数据 计算功率传动比 i 3 大带轮直径(mm) 270 带速 V (m/s) 6.78 中心距 (mm) 500 单根初拉力(N) 136.53 压轴力 (N) 1340.67 小带轮包角 158.2 0Pca(kw) 5.39 小带轮直径 (mm) 90 带型 A 基准长度 (mm) 1600 根数 5 带轮宽度(mm) 78 3.2 减速器内传动零件——高速级齿轮设计
3.2.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数
按照已经选定的传动方案,高速级齿轮选择如下: 1. 齿轮类型 选用直齿圆柱齿轮传动
2. 齿轮精度等级 带式输送机为一般机器速度不高,按照[2]中表10-8,选择7级精度(GB10095-88)
3. 材料 由[2]中表10-1选择:两者材料硬度差为40HBS
小齿轮 40Cr 调质 硬度280HBS 大齿轮 45钢 调质 硬度240HBS
4. 试选择小齿轮齿数 z1?25 大齿轮齿数 z2?i2?Z1?3.32?25?83 3.2.2 按齿面接触强度设计 1. 确定公式内各计算数值 ①试选载荷系数kt?1.3 ②小齿轮转矩
④齿宽系数:由文献[2]中表10—7知齿宽系数?d?1
⑤由文献[2]中图10-21d 按齿面硬度查得齿轮接触疲劳强度极限:
?Hlim1?600MPa③由文献[2]中表10-6查得材料弹性影响系数zE?189.8MPa
12?Hlim1?550MPaT1?9.55?106?⑥计算应力循环次数
PI4.66?9.55?106??9.271?104N?mm nI480
N1?60n1?j?Lh?60?480?1??2?8?300?8??1.106?109
9
1.106?109N2?N1/u1??3.331?108
3.32⑦由文献[2]中图10-19取接触疲劳寿命系数KHN1?0.90 KHN2?0.95 ⑧计算接触疲劳许应力 取失效概率为1% 安全系数S=1 由文献[2]中式10-12
??H?1?KHN1??lim1?0.90?600?540MPa
S??H?2?KHN2??lim2?0.95?550?522.5MPa
SKT1u1?1?ZE??⒉计算 由式d1t?2.32?3 ??????du1?[?H]?2①试算小齿轮分度圆直径d1t
4?ZE?1.3?9.271?103.32?1?189.8?KTu?1t11??2.32?3???d1t?2.32?3???? ??13.32522.5?du1???H?2???22?63.694mm
②计算圆周速度v v???d1t?n1??63.694?480??1.6m/s
60?100060?1000③计算齿宽b b??d?d1t?1?63.694?63.694mm
b④计算齿宽与齿高比
h模数 mt?d1t63.694??2.548 齿高 h?2.25mt?2.25?2.548?5.733 Z125b63.694??11.11 h5.733⑤ 计算载荷系数
据v?1.6m/s 7级精度。由图10-8查动载荷系数Kv?1.08 直齿轮KH??KF??1 由文献[2]中表10-2查得使用系数KA?1 由文献[2]中表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KH??1.423
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