2.2:传动方案的拟定
二级展开式圆柱齿轮减速器
高速级齿轮传动选用斜齿圆柱齿轮,低速级选用直齿斜齿圆柱齿轮。
优点:结构紧凑、简单,传动效率高,工作可靠,应用较广泛。 缺点:齿轮相对于轴承不对称布置,沿齿向载荷分布不均匀。
三、电动机的选择、传动装置的运动和动力参数计算
3.1:电动机的选择
3.1.1:选择电动机的类型
按照工作要求的条件,选用Y系列三相异步电动机。Y系列三相异步电动机是一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机,它具有高效、节能、起动转矩大、噪声低、振动小、可靠性高以及使用维护方便等优点。【1】
最常用的交流电动机——三相鼠笼性异步电动机
3.1.2:选择电动机的额定功率 选取?c?0.98、?z?0.98、?l?0.99、?j?0.96
(?c为圆柱齿轮传动啮合效率;?z为轴承传动效率;?l为联轴器传动效率;?j为卷筒传动效率)
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由电动机轴至卷筒轴的传动效率?a为:
?a??l2?c2?z3?0.992?0.982?0.983?0.8859
工作机构的效率?w为:
?w??j?z?0.98?0.96?0.9408
工作机构所需功率Pw为:
Pw?FV3500?0.9??3.3482KW 1000?w1000?0.9408电动机所需功率Pd为:
Pd?Pw?a?3.3482?3.7794 0.8859由Ped?Pd,故选择电动机的额定功率为:Ped?4.0KW 3.1.3:确定电动机的转速n 工作机构主轴即卷筒轴的转速nw为:
nw?60?1000?0.960?1000?0.9??49.1356(r/min)
??d??350二级圆柱齿轮减速器的传动比
i?i1?i2?8~40
n?i?nw?(8~40)?49.1356?393.1~1965.4
符合这一范围的同步转速有750(r/min)、1000(r/min)、1500(r/min)三种。
为了既不使电动机尺寸过大,也不使传动装置因传动比过大而导致其外廓尺寸过大,价格增加,选用同步转速为1000(r/min)的电动机。
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3.1.4:确定发动机的的型号
根据电动机的额定功率Ped?4.0KW和电动机同步转速1000
(r/min),有相关手册查Y系列三相异步电动机,确定所需电动机的
型号为Y132M1-6,其主要性能列于下表:
电动机型号 额定功率 (KW) 满载转速 (r/min) 启动转矩 额定转矩最大转矩 额定转矩Y132M1-6 4 960 2.0 2.0 3.2:传动装置的运动和动力参数计算
3.2.1:合理分配传动比
由电动机想能表可知满载时电动机的转速nm为960(r/min),则系统总的传动比ia为:
ia?nm960??19.5378 nw49.1356按两级大齿轮浸油深度相近,以使润滑简便的原则推荐高速级别传动比i1应该比低速级传动比i2大,其i1?(1.3~1.4)?i2。【2】
2取i1?1.3i2,则ia?1.3i2
故:i2?i1?ia19.5378??3.90 1.31.3ia19.5387??5.0 i23.90第 4 页 共 60 页
3.2.2:计算各轴的转速 电动机轴 n0?nm?96r0/m in(从电动机轴往左一次为Ⅰ轴、Ⅱ轴、Ⅲ轴) Ⅰ轴 n1?n0?96r i0/m19r2/m inⅡ轴 n2?n1i?9605.0?1Ⅲ轴、卷筒轴 n3?n2i?nw?1923.90?49.2r/min
23.2.3:计算各轴的输入功率 电动机轴 P0?Ped?4KW
Ⅰ轴 P90?.9?84K3W. 881??l??z?Pe?d0.9?Ⅱ轴 P2??c??z?P1?0.98?0.98?3.88?3.73KW Ⅲ轴 P3??c??z?P2?0.98?0.98?3.73?3.58KW 卷筒轴 P4??l??z??j?P3?0.99?0.98?0.96?3.58?3.33KW
3.2.4:计算各轴的输入转矩
Pnm495?50?960电动机轴 T0?Ted?9550ed? 93N9?m.7Ⅰ轴 T1??l??z?Te? 90?.983?9.79N?3m8.60d0.9?Ⅱ轴 T2??c??z?T1?i1 5.36?0.9?80?.983?8?.605N?1m8Ⅲ轴 T3??c??z?T2?i2?0.9?80?.981?85.3?63.9N0?m 694.28卷筒轴 T4??l??z??j?T3?0.99?0.98?0.96?694.28?646.65N?m
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结果整理:
轴名 功率(KW) 4 3.88 3.73 3.58 3.33 转矩(N?m) 39.79 38.60 185.36 694.28 646.65 转速(r/min) 960 960 192 49.2 49.2 电动机轴 Ⅰ轴 Ⅱ轴 Ⅲ轴 卷筒轴 四、传动零件的设计计算
4.1:高速级斜齿圆柱齿轮传动设计
我们设计的为一般用途的减速器,故选用软齿面齿轮传动。 由前面的计算我们可得到相关数据有:n1?960r/min,
P1?3.88KW,i1?5.0,单向运转,三班制工作,使用年限10年,
每年250天,T1?38.60N?m,T2?185.36N?m
4.1.1:选择材料
查表9-5齿轮常用材料及其力学性能【2】,小齿轮初步选用40Cr调质处理,HBS1=241~286,大齿轮选用45钢调质处理,HBS2=217~255.计算时取HBS1=260,HBS2=230.(HBS1- HBS2=30, 合适)
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