Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.------------------------------------------author------------------------------------------date二级减速器链传动课程设计11 传动简图的拟定1.1 技术参数:输送链的牵引力: 9 kN ,输送链的速度 :0.35 m/s,链轮的节圆直径:370 mm1.2 工作条件: 连续单向运转,工作时有轻微振动,使用期10年(每年300个工作日,小批量生产,两班制工作,输送机工作轴转速允许误差±5%链板式输送机的传动效率为95%1.3 拟定传动方案传动装置由电动机,减速器,工作机等组成减速器为二级圆锥圆柱齿轮减速器外传动为链传动方案简图如图 方案图2 电动机的选择2.1 电动机的类型:三相交流异步电动机(Y系列)2.2 功率的确定2.2.1 工作机所需功率 (kw):=/(1000)=7000×0.4/(1000×0.95)= 3.316kw2.2.2 电动机至工作机的总效率η:η=××××× =0.99××0.97×0.98×0.96×0.96=0.841(为联轴器的效率,为轴承的效率,为圆锥齿轮传动的效率,为圆柱齿轮的传动效率,为链传动的效率,为卷筒的传动效率)2.2.3 所需电动机的功率 (kw): =/η=3.316Kw/0.841=3.943kw2.2.4电动机额定功率: 2.4 确定电动机的型号因同步转速的电动机磁极多的,尺寸小,质量大,价格高,但可使传动比和机构尺寸减小,其中=4kN,符合要求,但传动机构电动机容易制造且体积小。
由此选择电动机型号:Y112M—4电动机额定功率=4kN,满载转速=1440r/min工作机转速=60*V/(π*d)=18.0754r/min 电动机型号额定功率(kw)满载转速(r/min)起动转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩Y112M1-4414402.22.3 选取B3安装方式3 传动比的分配总传动比:=/=1440/18.0754=79.667 设高速轮的传动比为,低速轮的传动比为,链传动比为,减速器的传动比为,链传动的传动比推荐<6,选=5.3 ,=/=15.0315 ,=3.758,选=3.5,则=/=4.29 ==3.5×4.3×5.3=79.765=(-)/=(79.765-79.667)/79.667=0.123% 符合要求4 传动参数的计算4.1 各轴的转速n(r/min)高速轴Ⅰ的转速:==1440 r/min中间轴Ⅱ的转速:=/=1400/3.5=411.43 r/min低速轴Ⅲ的转速:=/=411.43/4.3=95.681 r/min滚筒轴Ⅳ的转速:=/=95.681/5.3=18.05 r/min4.2 各轴的输入功率P(kw)高速轴Ⅰ的输入功率:中间轴Ⅱ的输入功率:低速轴Ⅲ的输入功率:滚筒轴Ⅳ的输入功率:4.3 各轴的输入转矩T(N·m)高速轴Ⅰ的输入转矩: 26.26N·m中间轴Ⅱ的输入转矩: 88.20N·m低速轴Ⅲ的输入转矩: 360.32N·m滚筒轴Ⅳ的输入转矩: 1814.76N·m5 链传动的设计与计算5.1 选择链轮齿数取小齿轮齿数=11,大链轮的齿数=×=5.3×11≈58.3 取59 。
5.2 确定计算功率 查表9-6得=1.0,查图9-13得=2.5,单排链,功率为 ==1.0×2.5×3.61=9.025kW5.3 选择链条型号和节距 根据9.025kW和主动链轮转速=95.681(r/min),由图9-11得链条型号为24A,由表9-1查得节距p=38.1mm5.4 计算链节数和中心距 初选中心距=(30~50)p=(30~50)×38.1=1143~1905mm取=1200mm,按下式计算链节数: =2×1200/38.1+(11+59)/2+[(59-11)/ 2π]×38.1/1200≈99.74 故取链长节数=100节 由(-)/(-)=(100-11)/(59-11)=2.04,查表9-7得=0.24421,所以得链传动的最大中心距为:=p[2-(+)]=0.22648×31.75×[2×128-(11+59)]≈1209.57mm5.5 计算链速v,确定润滑方式v=p/60×1000=11×95.681×38.1/60×1000≈0.668m/s由图9-14查得润滑方式为:滴油润滑5.6 计算链传动作用在轴上的压轴力 有效圆周力:=1000P/v =1000×3.61/0.668=5404.2N链轮水平布置时的压轴力系数=1.15 则≈=1.15×5404.2≈6214.8N计算链轮主要几何尺寸5.7 链轮材料的选择及处理 根据系统的工作情况来看,链轮的工作状况是,采取两班制,工作时由轻微振动。
每年三百个工作日,齿数不多,根据表9-5得 材料为40号钢,淬火 、回火,处理后的硬度为40—50HRC 6 圆锥齿轮传动的设计计算6.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数6.1.1 选用闭式直齿圆锥齿轮传动,按齿形制齿形角,顶隙系数,齿顶高系数,螺旋角,轴夹角,不变位,齿高用顶隙收缩齿6.1.2 根据课本表10-1,材料选择,小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS6.1.3 根据课本表10-8,选择7级精度6.1.4 传动比u=/=3.5节锥角, 不产生根切的最小齿数: =16.439 选=18,=u=18×3.5=636.2 按齿面接触疲劳强度设计 公式: ≥2.926.2.1 试选载荷系数=26.2.2 计算小齿轮传递的扭矩=95.5×10/=2.63×10N·mm6.2.3 选取齿宽系数=0.36.2.4 由课本表10-6查得材料弹性影响系数6.2.5 由图10-21d按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限,大齿轮的接触疲劳极限6.2.6 计算应力循环次数 6.2.7 由图10-19查得接触疲劳寿命系数 6.2.8 计算接触疲劳许用应力 6.2.9 试算小齿轮的分度圆直径代入中的较小值得 ≥2.92=63.325 mm 6.2.10 计算圆周速度v mm =(3.14159×53.825×1440)/(60×1000)=4.058m/s6.2.11 计算载荷系数 齿轮的使用系数载荷状态均匀平稳,查表10-2得=1.0。
由图10-8查得动载系数=1.1由表10-3查得齿间载荷分配系数==1.1依据大齿轮两端支承,小齿轮悬臂布置,查表10-9得轴承系数=1.25由公式==1.5=1.5×1.25=1.875接触强度载荷系数==1×1.1×1.1×1.875=2.276.2.12 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径 =63.325×=66.06 mm m=/=66.06/18=3.67 mm 取标准值m = 4 mm 6.2.13 计算齿轮的相关参数=m=4×18=72 mm=m=4×63=252 mm = =90-=74 mm6.2.14 确定并圆整齿宽 b=R=0.3×131.04=39.3 mm圆整取 6.3 校核齿根弯曲疲劳强度6.3.1 确定弯曲强度载荷系数 K==2.066.3.2 计算当量齿数 =/cos=18/cos=18.7 =/cos=63/cos74=229.36.3.3 查表10-5得 =2.91,=1.53,=2.29,=1.716.3.4 计算弯曲疲劳许用应力 由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数 =0.82,=0.87 取安全系数=1.4 由图10-20c查得齿轮的弯曲疲劳强度极限 =500Mpa =380Mpa 按脉动循环变应力确定许用弯曲应力6.3.5 校核弯曲强度 根据弯曲强度条件公式 =57.96 MPa =50.98 Mpa 满足弯曲强度要求,所选参数合适。
7 圆柱齿轮传动的设计计算7.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数7.1.1 选用闭式直齿圆柱齿轮传动7.1.2 根据课本表10-1,选择小齿轮材料40Cr钢,调质处理,硬度280HBS;大齿轮材料45钢,调质处理,硬度240HBS 7.1.3 根据课本表10-8,运输机为一般工作机器,速度不高,故选用7级精度7.1.4 试选小齿轮齿数=21,则=u==4.3×21≈897.2 按齿面接触疲劳强度设计公式:≥7.2.1 试选载荷系数=1.37.2.2 计算小齿轮传递的转矩 =95.5×10 /=8.82×10N·mm7.2.3 由表10-7选取齿宽系数=17.2.4 由表10-6查得材料的弹性影响系数=189.87.2.5 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限=600Mpa,大齿轮的接触疲劳强度极限=550Mpa7.2.6 计算应力循环次数=60×274.3×1×(2×8×300×10)=7.90×10=/u=7.90×10/4.3=1.8372×107.2.8 由图10-19取接触疲劳寿命系数,7.2.9 计算接触疲劳许用应力 取安全系数 S=1.4=1.02×600/1.4=437.14 MPa=0.96×550/1.4=377.14MPa7.2.10 试算试算小齿轮的分度圆直径,带入中的较小值得= mm=70.716mm7.2.11 计算圆周速度 =m/s=1.523m/s7.2.12 计算齿宽b =1×70.716mm=70.716mm7.2.13 计算齿宽与齿高之比模数=70.716/21=3.367mm齿高=2.25×3.367=7.576mm=70.716/7.576=9.337.2.14 计算载荷系数 根据v=1.523m/s,由图10-8查得动载荷系数=1.04; 直齿轮,= =1 由表10-2查得使用系数=1由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支撑非对称布置时,=1.316。
由=9.33,=1.316。