传送带从动计算过程与数据

1、项目一内容设计计算依据和过程计算结果一、选择电动机1、选择电动机类型2、选择电动机容量二、分配传动比按工作要求选用 Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压 380 V。查手册取机械效率：V带传动效率 1 = 0.96 ,滚动轴承效率(一对)2 = 0.99,闭式齿轮传动效率 3 = 0.97 ,联轴器效率 4 = 0.99，传动滚筒效率5 = 0.96。420.96 0.994 0.972 0.99 0.96 0.825输出功率：cFv3700 1.3Pd 5.83kw10001000 0.825选电动机的功率Ped 6kw滚筒轴工作转速60 100060 1000 1.3 ,一_n w

2、 =r/min=80.13r/minDe 1420(1)总传动比：ia nm -1420- 17.50 nw 80.13(2)分配传动装置各级传动比取i 01 =2.75则减速器的传动比为i="=6.45 i 01高级传动比：i12 J1.4,1.4 6.45 2.54低级传动比：ii23 一 2.53i12查机械设计课 程指导书手册 第10页，根据性 价比选择同步转 速为 1420r/min 电动机，选定电 动机型号为Y 型，额定功率 6kwnw 80.13r/min八,1.4ii 6.45i12 2.54i23 2.53三、运动和动力参数计算0轴（电动机轴）0= d=5.83kW

3、n0 = nm =1420r/minT0=9550 PL =9550 583 N- m=35.64 N m n014201轴（高速轴）i= 0 01= 0 i =5.83kW 0.96=5.60kWn0 1420n1= =516.36r/mini012. 75T1=9550 旦=9550 5.83 N- m=107.82N- m n1516.362轴（中间轴）2= 1 12= 1 2 3=5.60 0.99 0.97=5.34kWn1516.36 ccc cc , .n2= =203.29r/mini122.54T2 =9550 PL =9550 5.34 N . m=250.84 N - m

4、 1203.293轴（低速轴）3= 2 23= 2 2 3 =5.34 0.99 0.97=5.13kWn2 145.45n3 = =57.49r/mini232.53T3=9550 P3 =9550 5.13 N m=852.17N- m n357.494轴（滚筒轴）4= 3 34 = 3 2 4=5.310.990.99=5.20kWn3 52.38n4=53. 28r/mini 341T4=9550 4 =9550 5.20 N - m=932.07 N - mn453.28四带传动设计各轴运动和动力#数n1 516.36r / min轴名功率P/kw转矩T/Nm转速n(r/min )传

5、动比in2n3n4203.29r/min57.49 r / min53.28r /min输入输出输入输出电动机轴1轴5.6019.571420Pi5.60kw5.605.2051.6051.08516.366.452轴P25.34kw5.345.34175.90174.14145.452.54P3P45 13kw3轴5.315.31428.63424.3453.282.535.20kw滚动轴5.205.20420.29943.0753.2814T1107.28N mT2250.84 N mT3852.17 N m电动机转速n0 =1420 r/min,高速轴n1=516.36r/min,减速器

6、输入额定T4932.07 N m功率 ed =6KW(D求计算功率0. c根据工作情况系数 KA可得KA =1故 c 尸 KaP=1 6=6KW(2)选V带型号，选用普通V带根据 c=6k皿 n0=1420 r/min ,查出此坐标点位于A型与Z型交界处，故选用A型计算d1=80100mm(3)求大小带轮基准直径 d2 dl由V带轮最小基准直径表，现取d1 =85mm.ni .，d2 =d1 (1-=295.72mm516.3685 (1-0.02 )145.45由V带轮标准直径系列取 d2 = 300mm(4)验算带速60 1000851420=6.32m/s601000d1 =85mmd2

7、 = 300mmv =6.32m/s带速在525m/s范围，合适。(5)求V带基准长度Ld和中心距a初步选取中心距a0 = 1.5( d1 + d2)=1.5(85+300)=577.5mm取 a0 =600mm 符合 0.7( d1+d2)<a0 <2( d1 + d2)2带长 L0 =2a0 + 一 ( d +d2)+ -2124%(300 85)2=2 600+(85+300)+)24 500=1000+600.45+23.11=1623.56mm查V带基准长度Ld表，对A型选用Ld=1700mm计算实际中心距Ld L0 aao + 2a =640.0mm=600+1700-

8、1623.56=638.22mm2(6)验算小带轮包角11=180 -d2 d1 57.3 a= 180 - 300 85 57.3o=156.40>120522.00合适(7)求V带轮根数zz=(P0PcP0)KoiKi今 n1=1420 r/mind1 =85mm根据单根普通V带轮基本额定功率。表可知0=1.0KW传动比 i= d-2=300=3.60d1(1) 85 (1 0.02)根据带跟普通V带轮i1时额定功率增量Po表可知Po= 0.17KW由1=156.40查表包角修正系数K得K=0.97五、各级传动零 件参数计算1、高速级齿轮的有关计算(1)选择材料及确 定需用应力(2)

9、按齿轮弯曲强 度设计计算查表用长修正系数KL得KL=1z= =2=2.64(10. 17) 0 97 1取3根(8)求作用在带轮轴上得压力Fq查V田轮截回尺、表得 q=0.1kg/m单根V带轮得初拉力_500Pc 2.52F0(1) qvzv K500 6(丝 1) 0.1 6.3223 6.32 0.97=249.58+3.99=253.57N作用在轴上得压力1Fq =2z Fo sin2156 40 =2 3 128.77 sin-756.29(1)选择材料及确定许用应力，因要求结构紧凑故采用硬齿面组合小齿轮用40MnB钢，表面淬火，齿面硬度为4555HRC,h lim =11301210

10、MPa fe =690720Mpa大齿轮用 45钢，表面淬火，齿面硬度为4050HRC,Hiim =11201150MPa fe =680700MPa取 Sf=1.25, 0-1取 Zh=2.5, ZE =189.8F1F2E1 久0 560MPaSf1.25H1H2迹 1200MpaSh1(2)按齿轮齿弯曲强度设计计算齿轮按9级精度制造，取载荷系数K=1齿览系数d =0.6小齿轮上的转矩取3根普通V带6 P T1=9.55 10 no=9.5510 6 5.83 Nl - mm516.365 = 1.08 10 N - mm 初选螺旋角15齿数 Z118 则 Z2 3.55 18 64实际传

11、动比i=64/18=3.56 齿形系数Zv1 一8一 19.97Zv2 64 71.11cos 15cos 15查图外齿轮得齿形系数YFa1得YFa1=2.93, YFa2=2.28由图外齿轮齿根修正系数YSa1得YSa1=1.56 YSa2=1.77国 YFa1YSa1 2.93 1.56因 Fa1 Sa1 0.0082F1560>4 2.28 1.77 0.0072F2560故应对小齿轮进行弯曲强度计算 法向模数j2KT1YFa1YS£12mln 312cosd dZ1F1J2 1 1.05 105 ccccc2,lM20.0082 cos 1500.5 1821.27mm

12、由表模数系列取mn =2mm 中心距c mn Z1 Z2 a=2 cos21864mm=84.89mm 2 cos 154 18 z2 64mn = 2mm d137. 32mmd2132.68mmda131.42mmda2104.05mndf124.67mmdf297.3mma=85mm15. 27b1 35mm b2 30mm(3)验算齿面接触 强度(4)齿轮的圆周速 度2、低速级齿轮的有 关计算(1)选择材料及确 定许用应力(2)按齿面接触强取 a=85mm确定螺旋角mZ1 Z22 18 64arccos arccos 15 272a2 85齿轮分度圆直径,mnZi2 18_ _d1 3

13、7.32mmcoscos 15. 27齿见 b= dd1 0.6 37.32 22.39mm取 b2 30mm b1 35mm(3)验算齿面接触强度Z Z Z 国1 u 1H ZEZH Z2l bd12 u189.82. 5 Jcos 15.27：215. 1610 4 3. 561 2MPa、2037 . 323. 56=1015.25MPa <H1 1200MPa亚！(4)齿轮圆周速度 dm。516.36 37.32 o ,v 1m/s < 2m/s60 100060 1000故选用9级制造精度时合适的。(1)米用软齿面小齿轮用40MnB钢，调质处理，齿面硬度为241286HB

14、S, h lim =680760MPa fe =580610Mpa大齿轮用45号钢，调质处理，齿面硬度为197286HBS,H iim =550620MPaFE2=410480MPa由表取安土不数 SH SF参名取Sf=1.25, SH =1.0H lim1 迪 700MpaH 1c crSh1.0H|m 2620. 620MPaH 2_Sh1.0F1 *1 创0 480Mpa Sf1.25-E 80 384MPaF2Sf1 .25(2)按齿轮齿接触强度设计计算Z330Z476m=3b1 45mmb2 40mm度计算齿轮按7级精度制造，取载荷系数 K=1取ZE189.8 (表的见尔数 d =0

15、.511-4 )小齿轮上得转矩T=9.556 P210 n2=9.5510 6 5.34N- mm145.455= 3.5 10 Nl- mm取 ZE 189.8,'2KT1 u 1d1 31ZeZh2 d uH3卜 1 3.61052.53 12189.8 2.5V 0.62.53620=99.35mm取 Z132 , Z2322.54 82 ,故实际传动比i=2.53模数 m 曳 99.35 =3.10mm乙32齿见 b=dd10.5 99.35 5mm取b2 40mm b145mm按标准模数表取m=3.5实际 d1=zm=323.5=112mm d2=zm=82 3.5=285m

16、m中心距a=鱼-2d2112 285mm=198.5mm2(3)验算齿轮弯曲(3)验算齿轮弯曲强度强度齿形系数YFa1=2.6YSa1=1.63YFa2 =2.27YSa2=1.762KTYFa1YSa12 1350000 2.6 1.63F12bmZ1245 2.5 32=328MPaF1480MPaYFa2YSa2F2F1 YFa1YSa13282.27 1.762.6 1.63=309.20MPaF2d1112mmd2 285mmda1 85mm da2 210mm df1 73.75mmdf2 198.75mma=142.5mm384MPa(4)齿轮的圆周速 度六、轴的设计安全(4)齿

17、轮圆周速度dM v 60 1000112 145.4560 10000.82m/s2m/s故选用9级制造精度时合适的。,三轴的材料选40MnB4052MPaC=98107轴的C=98二轴的材料选 45钢,3040MPaC=118107二轴的C=107,9.55 106 d 3 0.2(1)高速轴 d11073 5.34% 516.3623.31mm 取 25mm(2)中间轴d21073 5.31 145.4535.50mm 取 40mm(3)低速轴d31075.2053.2849.25mm取 50mm七、滚动轴承的选择及校核低速轴轴承的校核根据三根轴的直径初选轴承高速轴30204中间轴3020

18、7低速轴60209低速轴选60209圆周力 e 2T12 428.63 4181.76Nd1205 10 3径向力 Fr Ft tan201522.03N法向力Fa 0由表查得轴承径向载荷系数 X=1高速轴轴承的校核轴承轴向数何系数 Y=0F动载荷 P-1X 1522.03+0 X0-1522.03N温度系数ft=1载荷系数fp=1.2由于是按10年，一年300天，单班制工作，共 24000小时。轴承预期寿命Lh=24000h基本额定动载荷：1 fpp 60n. 一C6 Lhft10611.2 1522.03 60 57.2636 24000 1107949.54N查手册选 60209 轴承，

19、其 G=31500N> 7433.40N所以选60209轴承适用。高速轴：30204圆周力 Ft1 型 2 51.60 3 2765.27N 1 d137.32 10 3径向力 Fr1Ft1 tan 2765.27 tan201006.48N轴向力 F Ft1tan2765 .27 tan15.27754.94 Na 1L 1查得 e=1.5tan a =1.5tan12 ° 57' 10” =0.345X=0.4 Y=0.4cot12° 57' 10” =1.740F动载荷 P=0.4 X 1006.48+1.740 X 754.94=1716.19

20、N轴承预期寿命Lh=24000h温度系数ft=1,载荷系数fp=1.2径向基本额定动载荷值1fpP 60nC6-Lh=18657.42Nft106查例，选 30204 轴承，其 Cr=282000N>18657.42N中间轴轴承的校核所以选30204轴承适用。中间轴：30207八、键的选择现按中间轴斜齿轮计算圆周力%三止二4397.5N d280 10径向力 Fr2Ft2tan 20 4397.5 tan 201600.56N查得 e=1.5tan a =1.5tan14 ° 02' 10” =0.375X=0.4 Y=0.4cot14° 02' 10

21、” =1.60当量动载荷 P=0.4 X 1600.56+1.60 X 0=640.224N轴承预期寿命Lh=24000h温度系数ft=1,载荷系数fp=1.2径向基本额定动载荷值1c fpP 60n,C7-Lh=4562.50Nft106 h查手册，选 30207 轴承，其 Cr=54200N>4562.50N所以选30207轴承适用。第 轴干轮处直径 d1=20mm 键b=6mm h=6mmMU角c=0.25与校核L=25 t1=3.5mm第二轴带轮处直径 d1=40mm键b=8mm h=7mm倒角c=0.5L=25 t1=5.0mm第三轴联轴器 直径 d2=50mm 键b=12mm

22、 h=8mm|MiJ角c=0.5L=32 t1 =5.0mm长度长度长度九、轴的校核由题选p=110Mpa； p=40Mpa一轴：p = 4T 17.92 Mpa < p=110Mpadhl一岫4T一轴： p = 23.03Mpa < p=110Mpa1 dhl 4T二轴： p = 41.44 Mpa < p=110Mpa 1 dhl圆周力 Ft 2T1 2 318 3533.3Nd10.18径向力 FrFttan203533.3 tan201286.0N11法向力Fa 0I .求建直向的支撑反力齿轮分度圆直径d1=180mm带轮上外力FQ =864.59N QII =50.

23、5mm,l2=95mm l =145.5 mmFr l2 FaFiv l_2128695839 .7 N145 .5F2v FrFiv (1286 839.7) 446.3N2.求水平面的支撑反力Fl3533,3* 50.5FihF2H- 1226.3NL145.53,绘垂直面的弯矩图95M av F2Vl2446.3 42.4N m100050.5Mav F1vli 839.742.4N m10004.绘水平面的弯矩图50.5MaHF1Hli 1266.3 63.9N m10005,求合成弯矩图，考虑到最不利情况MaM；v M2H76.7N mMaM； M2H76.7N m6 .求轴传递的转

24、矩di180TFt13533.3 318.0N m22 10007 .求危险截面a-a的当量弯矩认为轴的切应力是脉动循环应力，取折合系数=0.6Me M； T 2205.6N m8 .计算危险截面a-a处轴的直径轴的材料选用40Cr钢，调质处理，由表查得B 750MPa,由表查得 1b 70MPa ,则d 3 Me 30.8mm 0.1 1b考虑到键对皱的削弱作用，将d值加大5%d 1.05 30.8 324mm 50mm满足条件df (0.50.6)df箱盖与箱座联接螺栓直径取 df 10联接螺栓d2的间距l=150-200轴承端盖螺钉直径d3 (0.40.5)df取d38窥视孔盖螺钉直径d

25、4(0.30.4)df取 d4=4定位销直径d=(0.70.8)d2取d = 7轴承旁凸台半径R12011g c2 (58)内箱壁至轴承底端面距离1， y )取 l1=50大齿轮顶圆与内壁距离1.2 =9.6齿轮面与内壁距离箱盖、箱座肋厚m1轴承端盖外径D2轴承端盖凸缘半径t=80.85 1m20.85D (55.5)d3(11.2)d3 15系统附件：1) 视孔和视孔盖箱盖上一般开有视孔，用来检查啮合，润滑和齿轮损坏情况，并用来加注润滑油。为了防止污物落入和油滴飞出，视孔需用视孔盖、垫片和螺钉封死。2) 油塞在箱体最底部开有放油孔，以排除油污和清洗减速器。放油孔平时用螺塞和封油圈封死。3)

26、油标杆式油标结构简单，使用方便，应用较多，对于中小型减速器，最高油面与最低油面间差值常取570mm 一般要浸到12个齿，但不超过齿轮半径的1/3。4) 吊环、吊耳为了便于搬运减速器，常在箱体上铸出吊环和吊耳。起吊整个减速器时，一般应使用箱体上的吊环。对重量不大的中小型减速器，如箱盖上的吊环、吊耳的尺寸根据减速器总重决定，才允许用来起吊整个减速器，否则只用来起吊箱盖。5) 定位销为了加工时精确地镗制减速器的轴承座孔，安装时保证箱盖与箱体的相互位置，再分箱面凸缘两端装有两个直径为A6 的圆锥销，以便定位。长度应大于凸缘的总厚度，使销钉两端略伸凸缘以利拆装。6) 启盖螺钉为保证箱体密封，通常在剖分面

27、上涂水玻璃或密封胶，因而在拆卸时不易分开。为此需在箱盖凸缘的适当位置设置12 个启盖螺钉。启盖螺钉的直径可取与箱盖凸缘联接直径相同，端部应加工为圆柱或半圆形，以免其端部螺纹被损坏。滚动轴承的外部密封装置：为了防止外界灰尘、水分等进入轴承，为了防止轴承润滑油的泄漏，在透盖上需加密封装置。在此，我用的是毡圈式密封。因为毡圈式密封适用于轴承润滑脂润滑，摩擦面速度不超过45m/s的场合。附件说明：箱壳是安装轴系组件和所有附件的基座，它需具有足够的强度、刚度和良好的工艺性。箱壳采用HT200灰铸铁铸造而成，易得到美观的外表，还易于切削。为了保证箱壳有足够的刚 度，常在轴承凸台上下做出刚性加固筋。轴承采用润滑脂润滑，在轴承与轴肩联接处，采用挡油环结构。防止箱体内全损耗系统用油将油脂洗去。箱体底部应铸出凹入部分，以减少加工面并使支撑凸缘与地良好接触。弯矩图、扭矩图7JHn 一心得小结