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1、矗业徐*学?兀Liuzhou Vocational & Technical College志当高学当 能必豪技必精项目：二级传动设计系部：机电工程系班级：11级机电4班学号：20110103159姓名：黄建军指导老师：刘光浩目录一 设计卷扬机传动装置3二 设计传动装置中带传动 8三 设计减速箱的齿轮10四 轴的结构设计15五 计算轴承的寿命23六 附图 24机构设计任务2一、 设计卷扬机传动装置。由已知条件可得：(1) 、确定工作机需要的功率Pw和卷扬机的转速NwPW=FV/ 1000nw=4.2kwnw=60 1000V/n D=24.92r / min(2) 、初定电动机的类型和转速初估系
2、统的总效率为0.8 -0.9，需要电动机的功率为Pd =Pw/n=4.67 5025kw根据Ped Pd ,则可以选用的电动机有Y-132M2-6、Y-132S-4、Y132S1-2,以这三种方案做一个比较表，综合考虑传动装置的传动比、 重量、价格三方面的因素，拟选用电动机的型号为：方案电动机型号额定功率/kw满载转速总传动比1Y -132M2-65.5 kw960r/mi n38.462Y -132S-45.5 kw1440r/mi n57.783Y132S1-25.5 kw2900r/mi n116.37(3)功能分析总传动比 i=n d/nw=38.46根据总传动比的大小，可采取二级减速
3、传动。每一级传动又有很多种传动方案：各种传动的方案子功能局部方案摩擦传动闭式啮合传动123456第一级传动V带传动直齿传动斜齿传 动人字齿 传动锥齿传动蜗杆传动第二级传动直齿传动斜齿传 动人字齿 传动链传动从可行方案中初选四个较佳的方案，传动示意图如附件1所示:方案一：A1+B2方案二：A3+B4方案三：A4+B5方案四：A5+B3由四种传动方案的简图可知，完成同一个任务的机器，改变减速 传动装置，其设计方案可有多种形式，若改变机器的工作原理，则设 计方案还会更多。分析上述四种传动方案。方案四：传动效率高，结构紧凑，使用寿命长。当要求大启动力 矩时，制造成本较高。方案三：能满足传动比要求，但要
4、求大启动力矩时，链传动的抗 冲击性能差，噪音大，链磨损快寿命短，不易采用。方案二：传动效率高，使用寿命长，但要求大启动力矩时，启动 冲击大，使用维护较方便。方案一：采用 V带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，可适当启动转矩工 况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。缺点是传动尺寸较大， V带使用寿命较短。综合分析比较，选用方案一。(4) 确定输入功率Pd和额定功率功率Ped如传动方案一图所示，为串连方式组合，根据查表可得。取滚动 轴承效 m=0.99, V带传动效率 门2=0.96, 对齿轮啮合传动效率 =0.97，联轴器效率n4=0.99,传动
5、系统的效率为：n=( n2 )(n3)(n3) (n。)=0.96 0.9720.9930.99=0.868传动系统的效率为0.868，在估计值的范围内，所以电动机型号仍可选用Y-132M2-6,额定功率Ped=5.5kw,转速：Pd =Pw /n=4.2kw/0.868=4.84kwPd作为传动系统动力计算的依据。(5) 传动比的分配。经分析，取带传动比=3,两级齿轮传动的传动比i 2=13o两级 闭式齿轮啮合，为保证两级传动的大齿轮和合理的侵油深度， 高速传 动比i 2与低速级传动比i 3的关系为i 2 1.3i 3,则：i 2=1.3 =4.1i 3= i 2/i 2 =3.2(6) 各
6、轴的运动和动力参数根据公式的各轴的转速：小带轮轴n1=n m =960r/mi nI 轴的转速 ni 二ni 2 =320r/minII轴的转速 nn = ni/i ii 2=960/(3 4.1)=78r/min皿轴的转速 n 皿=n 2/i 3= n Ji J 2 i 3=960/(3 4.1 3.2)=24r/min根据公式的各轴的输入功率：小带轮的输入功率P1 = Pd =4.84kwI轴的输入功率Pi = Pin i2=4.65kwn轴的输入功率Pn = Pin 23=4.46kw皿轴的输入功率Pm=P n 门34 =4.28kw卷筒轴的输入功率P 筒二Pm n45 =4.19kw根
7、据公式的各轴的转矩：小带轮轴的转矩：Ti=9550 Pi/ ni=44.57N.mi轴的转矩：T i =9550Pi/n i=138.77N.mn轴的转矩：T n =9550Pn/n n=546.06N.m皿轴的转矩：T m =9550Pm/n m=1703.08N.m卷筒机的转矩：T 筒=9550P筒 /n 筒=1605.7N.m计算结果见卜表一般允许设计值与设计要求有 3% 5%勺误差 方案一传动系统各轴的运动和动力参数计算结果电动机轴I轴n轴m轴转速 n/r*min-19603207824输入功率P/kw5.54.654.464.28输入转矩T/kw44.57138.77546.0617
8、03.08传动比i34.13.2效率n0.960.960.96二、设计传动装置中带传动。由上计算可得：电动机额定功率P=5.5kw ,电动机转速n1=960r/min，从动轮转速n 2=320r/min，每天工作16个小时。步骤计算及说明结果(1) 计算功率(2) 选择带型确定带轮基准直径(4) 验算带速(5) 计算带长查表 10 4 取 Ka=1.3Pc= K a xP=1.3乂 5.5kw=7.15kw 根据 Pc=7.15kw 和 n1=960r/min 由表10-3选取A型带由表确定dd1=112mm,dd2二idd1(1-g)=(960/320尸 1121-0.02)=321mm,查
9、表取标准值355mmV=n dn/(60 1000)=3.14 x112x960/(60 x 1000)5.6m/s 初定中心距0.7沢(112+355) a。 2沢(112+355),取 a0=500mm带的基准 长度Ld0=2 a 0 + n/2( dd1+dd2)+( dd2-ddJ2/4a。=1762mm查表10-3选取相近的Ld=1800mmKa=1.3Pc=7.15kwA型dd1 =112mm dd2=355mmV=5.6m/s 因 为 5m/s v V v 25m/s,符合。a0=500mmLd=1800mm步骤计算及说明结果(6) 确定中心 距(7) 验算包角(8)确定带的 根
10、数z(9)单根V带的初拉力(10)作用在轴上的力a= ao+( Ld-Ldo)/2=5OO+(18OO-1762)/2=519mm,amin =a-0.015L d =519-0.015汉 1800=492mmamax =a+0.03L d =519-0.03： 1800=465mma1=180-57.3(d d2- ddj/a=180-57.3x(355-112)/519=153120根据dd1和n查表得片P=1.15kw,i M1时，单根V带的额定功率增量 根据带型及i查表的/ P01=0.11kw查表的Ka =0.93,查表的Kl=1.01有 z=Pc/(P +P1)Ka Kl=7.15
11、/(1.60+0.11)汉 1 汉0.89 6.06F0=500 Pc/zv(2.5/K a -1)+qV2 184NFq=2Z Fsin(a2)-a =519mma 1 =153,符 合。P0=1.15kw P01=0.11kw 取z=6F = 184N三、设计减速箱的齿轮(1) 、已知I轴的传动率 P=4.65kw小齿轮转速ni=320r/min,传动比i=4.5，两班制工作。步骤计算及说明结果(1)选择齿轮小齿轮选用45钢调制，硬度为217小齿轮选用45材料和精度255HBS大齿轮选用45钢正火，钢调质，硬度217等级硬度为169217HBS因为是普通减255HBS,(2)按齿面接速器，
12、由表可知选用9级精度。大齿轮选用45触强度设计两齿轮均为调质齿轮，由公式可得钢正火1)载荷系d1值，先确定有关参数与系数：查表K=1.1数K取 K=1.12)小齿轮=9.55= 106(P/nj )=1.44汉 105N.mmT1=1.4 汉 105N.mm转矩小齿轮齿数22,则大齿轮齿数为99,z1=22,z 2=99I轴的齿轮传动为不对称布置，由表3)齿轮Z和取齿宽系数叭=1叭=1齿宽系由图可得。H lim1 =560MPa, CT Hlim2 =数 d530MPa.由表查的安全系数 Sh=1按 HHm1=560MPa使用寿命10年，双向运转，计算应a Hlim2=530MPa4)许用接力
13、循环次数N1、N2触力N1 =60njL h =60x320汇仆(10汉52汉40)=H I3.9S108N2= N1/i=3.176.43 Jk(u +l)/%ugH 2 =59.6mmm=d1 /z 4=59.6/22=2.9查表，取标准模数m=3mmd4 =mz4 =322=66mmd2 =mz 2 =3沃 99=297mmb二* dd4 =1 x66=66mm,经圆整，取b2=70mm,贝卩 S二 b2 +5=75mm a=m(z1 +z 2 )/2=181.5mm根据公式，因为 f 2 f，则校验合格由图查的， Fiim1=440MPa, Fim2=410MPa,由表查的 Sf =1.3,由图查的Y N1二Y N2=1 H】1=616MPa仃 H 2=663MPam=3mmd1 =66mmd2 =297mm b2 =70mmb1=75mma=181.5mmY N1 =Y N2 二1步骤计算及说明结果2）齿形系数 及应力修正 系数4）齿轮圆周速度2 fi FimiYNi/SF=338MPa2 F】2=O Flim2Y N2/SF=315MPa
