机械设计说明书wd6b.doc

- 机械机械设计课设计课程程设计设计 计计算算说说明明书书 机械工程与自机械工程与自动动化学院化学院 2003 级级 3 班班 设计设计者者：赵庆赵庆 学号：学号：20031798 指指导导教教师师： ： 2006 年年 3 月月 10 日日 1 目录目录 一、设计任务书一、设计任务书.2 二电动机的选择计算二电动机的选择计算.2 三、传动装置的运动和动力参数的选择和计算三、传动装置的运动和动力参数的选择和计算.3 四、传动零件的设计计算四、传动零件的设计计算.3 五、轴的设计计算五、轴的设计计算.6 六、滚动轴承的选择和寿命计算六、滚动轴承的选择和寿命计算.10 七、键联接的选择和验算七、键联接的选择和验算.13 八、选择联轴器八、选择联轴器.13 九、九、减速器的润滑及密封形式选择减速器的润滑及密封形式选择.14 十、参考材料十、参考材料.14 2 一、设计一、设计任务书任务书 1、题目：题目：WD6B 胶带输送机的传动装置胶带输送机的传动装置 2、设计数据：、设计数据： 滚筒圆周力带速滚筒直径滚筒长度 F=2000NV=0.50m/sD=300mmL=400mm 3、工作条件：、工作条件： 工作年限工作班制工作环境载荷性质生产批量 10 年2 班 多灰尘 稍有波动小批 二电动机的选择计算二电动机的选择计算 1、选择电动机系列、选择电动机系列 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机,封闭式结构，电 压 380V，Y 系列。 2、选择电动机功率、选择电动机功率 卷筒所需有效功率 PW=FV/1000=20000.50 /1000=1.0kw PW=1.0kw 传动装置总效率：=筒蜗链承 3 联=0.658 =0.658 其中,按表 4.2-9 取 滚筒效率 筒=0.96 蜗杆传动效率 蜗=0.82 链条传动效率 链=0.92 圆锥滚子轴承效率 承=0.98 联轴器效率 联=0.99 所需电动机功率 PR=PW/=1.0/0.658=1.520kw PR=1.520kw 查表 4.12-1: 选 Y100l1-4 型。额定功率 2.2kw，同步转速 1500r/min，满载转速 n0=1420r/min。 . . 查表 4.12-2 知电动机中心高 H=100mm,外伸轴段 DE=28mm60mm. DE=28mm60mm. 3、分配传动比、分配传动比 滚筒轴转速 nW=60v/(D)=600.50/(0.30)=31.85r/min. nW=31.85r/min 传动装置总传动比 i=n0/nW=1420/31.85=44.58 i=44.58 据表 4.2-9,取 i链=2,则 i蜗= i/ i链=44.58/2=22.29 i蜗 =22.29 3 三、传动装置的运动和动力参数的选择和计算三、传动装置的运动和动力参数的选择和计算 0 轴(电动机轴): P0=Pr=1.520kw， n0=1420 r/min T0=9.55P0/n0=10.22Nm； 1 轴(减速器高速轴): P1=P0联=1.50kw， n1=n0=1420r/min, T1=9.55P1/n1=10.09Nm； 2 轴(减速器低速轴): P2= P1蜗承=1.21kw, n2=n1 /i蜗=63.7r/min， T2=9.55P2/n2=181.4Nm; 3 轴(传动滚筒轴): P3= P2链承=1.09kw， n3= n2/i链=31.85r/min, T3=9.55P3/n3=326.83Nm; 各轴运动及动力参数各轴运动及动力参数 轴序号轴序号功率功率 P(kw)转速转速 n(r/min)转矩转矩(N.m)传动形式传动形式传动比传动比效率效率 01.52142010.22 联轴器1.00.99 1.50142010.09 蜗杆传动22.290.82 1.2163.7181.4 1.0931.85326.83 链传动2.00.92 四、传动零件的设计计算四、传动零件的设计计算 1、蜗轮蜗杆的设计计算蜗轮蜗杆的设计计算 （1） 、选择材料、选择材料 蜗杆用 45 钢，考虑到效率高些，耐磨性好些，蜗杆螺旋面进行表面淬火，硬度为 4555HRC。 蜗轮用铸锡青铜 ZCuSn10Pb1，金属模铸造，为节约贵金属，仅齿圈用贵金属制成， 轮芯用铸铁 HT200 制造。 （2） 、确定蜗轮齿数、确定蜗轮齿数 按 i=22.29 蜗杆头数 Z1=2，Z2=i Z1=44.58。取 Z2=45。 （3） 、按蜗轮齿面接触疲劳强度进行设计计算、按蜗轮齿面接触疲劳强度进行设计计算 4 a） 确定作用在蜗轮上的转矩 T2，按 z1=2,蜗=0.82， b） 则： T2=9.55p2/n2=181.4Nm Z1=2，z2=45 c） 确定载荷系数 K T2=181.4Nm 由表 6-6 中选取使用系数 KA=1.15，取载荷分布系 K=1.3, K=1.3, KA=1.15 由于蜗轮转速为 63.7r/min，蜗轮的圆周速度可能较小， Kv=1.05, （v23m/s 故选动载荷系数 Kv=1.05, 于是 K=1.57 K=KAKKv=1.57 c）确定许用接触应力H 由表 6-7 中查得H=268N/mm2； 应力循环次数 N=60jn2Lh=60163.71630010=1.83108 N= 1.83108 H= H（107/N）1/8=268（107 /(1.83/108 )）1/8 H =186.35N/mm2 =186.35N/mm2 H =268N/mm2； d）确定模数 m 及蜗杆分度圆直径 d1 青铜蜗轮与钢蜗杆配对时，ZE=160（N/mm2）1/2，有 m2d1KT2（496/（Z2H） ）2=996mm3 由表 6-2，取 m=5，d1=40mm。 （m2d1=1000mm3） m=5，d1=40mm e）验算蜗轮的圆周速度 V2 V2=mZ2n2/（601000）=0.75m/se, 查表 9-10 得 X1=0.4,Y1=1.6 由 A2/RCe, 查表 9-10 得 X2=0.4,Y2=1.6 查表 9-11,按传动装置查取 fd=1.2,根据合成弯矩图, 取 fm1=fm2=1,按 P 取值 。则 1 P1=fdfm1(X1R1+Y1A1)=3491.8N P1=3491.8N （5） 、计算轴承寿命、计算轴承寿命 因为 P1P2,故按 P1计算.查表 9-8,ft=1.由于是滚子轴承, 故寿命系数取值为 =10/3 L10h=(ftC/P)10/3106/(60n)=44434h L10h=44434h 由表 9-9 查得 L10h=25000H，由 L10hL10h可知， 轴承满足使用要求。 2、蜗轮轴承寿命计算蜗轮轴承寿命计算 蜗轮轴承 选用圆锥滚子轴承 代号 30210 d=50mm, D=90mm。 作用于蜗轮的圆周力、径向力、轴向力为： 圆周力：Ft=1651N 径向力：Fa=438.3N 轴向力：Fr=600.8N 转速： n=52.83r/min （1） 、计算轴承的径向支反力、计算轴承的径向支反力 水平支反力：RBH= Ft/2=5700N RDH=Ft/2=2415N 垂直支反力：RBV=880N, RDV=341.6N 合成支反力：R1=RB=5767.5N，R2=RD=2439N （2） 、计算派生轴向力、计算派生轴向力 S 由表 9-12，S=R/（2Y） 。 查表 9-7，30210 轴承的 Y=1.4，C=72200N，e=0.42。 S1=2059.8N S1=R1/（2Y）=2059.8N，S2=R2/（2Y）=871N。 S2=871N 13 （3） 、求轴承的轴向载荷、求轴承的轴向载荷 A 由结构知，FA=Fa=438.3N A1=max（S2+FA，S1）=2059.8N， A2=max（S1-FA，S2）=1621.5N。 （4） 、计算轴承的当量动载荷、计算轴承的当量动载荷 P 由 A1/R1=0.36TC 许用转速n=5700r/mmn0 轴孔直径 dMIN=22mm,dMAX=24mm 取减速器高速轴外伸段轴径 d2=22mm,d1=24mm. d2=22mm d1=24mm 九、九、减速器的润滑及密封形式选择减速器的润滑及密封形式选择 减速器的润滑采用脂润滑，润滑脂选用 ZL-2 通用锂基润滑脂 GB7324-87。 油标尺 M12,材料 Q235A。 蜗杆上密封圈选用 G