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圆柱体相贯线焊接专机工作台设计计算说明书毕业论文.doc圆柱体相贯线焊接专机工作台设计计算说明书毕业论文.doc -- 7 元

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编号:201311191103263356    大小:1.26MB    格式:DOC    上传时间:2013-11-19
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专业文献 学术论文 精品文档 圆柱体相
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圆柱体相贯线焊接专机工作台设计计算说明书一圆柱齿轮设计1.1电动机选择1、电动机类型的选择:Y系列三相异步电动机,设定皮带拉力F=1000N,速度V=2.0m/s2、电动机功率选择:(1)传动装置的总功率:η总=η涡轮×η4轴承×η齿轮×η联轴器×η锥齿轮=0.96×0.984×0.97×0.99×0.96=0.85(2)电机所需的工作功率:P工作=FV/1000η总=1000×2/1000×0.85=2.4KW1.2确定电动机转速计算工作台工作转速:n工作台=1.5r/min按手册P7表1推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速传动比范围I’a=3~6。考虑到电机转速太小,将会造成设计成本加高,因而添加V带传动,取V带传动比I’1=2~4,则总传动比范围为I’a=6~24。故电动机转速的可选范围为n’d=I’a×n工作台=(6~24)×1.5=9~36r/min,加上V带减速,取减速比为5,那么n’d=45~180r/min符合这一范围的同步转速有60、100、和150r/min。由于工作台n工作台=1.5r/min,圆锥齿轮传动比1:1,蜗轮蜗杆传动比10,齿轮传动比2,V带传动比5,F=1000NV=2.0m/sn工作台=1.5r/minη总=0.85P工作=2.4KW电机转速150r/min因而选择电机转速150r/min。1.3确定电动机型号根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y132S-6。其主要性能:额定功率:3KW,额定转速150r/min,额定转矩2.0。质量10kg。1.4计算总传动比及分配各级的伟动比1、总传动比:i总=n电动/n工作台=150/1.5=1002、分配各级传动比1)取齿轮i齿轮=2(单级减速器i=2~6合理);2)圆锥齿轮传动比1:1,3)蜗轮蜗杆传动比10,4)V带传动比5,1.5运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速(r/min)nI=n电机/5=150/5=30r/minnII=nI/i齿轮=30/2=15(r/min)nIII=nII/i涡轮=15/10=1.5(r/min)n工作=nIII=1.5(r/min)2、计算各轴的功率(KW)PI=P工作=2.4KWPII=PI×η带=2.4×0.96=2.304KWPIII=PII×η轴承×η齿轮=2.304×0.98×0.96=2.168KWPIV=PIII×η轴承×η涡轮=2.168×0.98×0.96=2.039KW3、计算各轴扭矩(N·mm)TI=9.55×106PI/nI=9.55×106×2.4/150电动机型号Y132S-6=152800N·mmTII=9.55×106PII/nII=9.55×106×2.304/30=733440N·mmTIII=9.55×106PIII/nIII=9.55×106×2.168/15=138029N·mmTIV=9.55×106PIV/nIV=9.55×106×2.039/1.5=12985799N·mm1.6齿轮传动的设计计算(1)选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率不在,所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质,齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45钢,调质,齿面硬度220HBS;根据课本P139表6-12选7级精度。齿面精糙度Ra≤1.6~3.2μm(2)按齿面接触疲劳强度设计由d1≥76.43(kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3确定有关参数如下:传动比i齿=2取小齿轮齿数Z1=10。则大齿轮齿数:Z2=iZ1=2×10=20实际传动比I0=20/2=10传动比误差:i-i0/I=2-2/2=0%<2.5%可用齿数比:u=i0=2由课本P138表6-10取φd=0.9(3)转矩TIITII=9.55×106PII/nII=9.55×106×2.304/30=733440N·mm(4)载荷系数k由课本P128表6-7取k=1(5)许用接触应力[σH]i齿=2Z1=10Z2=20u=6TII=733440N·mm[σH]=σHlimZNT/SH由课本P134图6-33查得:σHlimZ1=570MpaσHlimZ2=350Mpa由课本P133式6-52计算应力循环次数NLNL1=60n1rth=60×30×1×(16×365×8)=8.4×107NL2=NL1/i=8.4×107/2=4.2×107由课本P135图6-34查得接触疲劳的寿命系数:ZNT1=0.92ZNT2=0.98通用齿轮和一般工业齿轮,按一般可靠度要求选取安全系数SH=1.0[σH]1=σHlim1ZNT1/SH=570×0.92/1.0Mpa=524.4Mpa[σH]2=σHlim2ZNT2/SH=350×0.98/1.0Mpa=343Mpa故得:d1≥30(kTII(u+1)/φdu[σH]2)1/3=30[1×733440×(6+1)/0.9×6×3432]1/3mm=50mm模数:m=d1/Z1=50/10=5mm根据课本P107表6-1取标准模数:m=5mm(6)校核齿根弯曲疲劳强度根据课本P132(6-48)式σF=(2kT1/bm2Z1)YFaYSa≤[σH]确定有关参数和系数分度圆直径:d1=mZ1=5×10mm=50mmd2=mZ2=5×20mm=100mm齿宽:b=φdd1=0.9×50mm=45mm取b=45mmb1=50mm(7)齿形系数YFa和应力修正系数YSa根据齿数Z1=10,Z2=20由表6-9相得YFa1=2.80YSa1=1.55αHlimZ1=570MpaαHlimZ2=350MpaNL1=8.4×107NL2=4.2×107ZNT1=0.92ZNT2=0.98[σH]1=524.4Mpa[σH]2=343Mpad1=50mmm=5mmd1=50mmd2=100mmb=45mmb1=50mmYFa1=2.80YSa1=1.55
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