本科毕业设计(设计说明书) 传动装置总体设计.doc
《本科毕业设计(设计说明书) 传动装置总体设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《本科毕业设计(设计说明书) 传动装置总体设计.doc(51页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、1. 传动装置总体设计1.1 设计要求及传动方案拟定表1-1 原始参数运输带拉力F(KN)运输带速度V(m/s)卷筒径D(mm)使用年限(年)60000.930010传动简图如下:图1-1 传动方案简图该设备原动机为电动机,传动装置为减速器。减速器为展开式圆锥圆柱齿轮的三级传动,轴承初步选用圆锥滚子轴承。电动机减速器、减速器工作机:带传动。减速器内部:齿轮传动。轴1:锥齿轮轴。轴2、轴3:圆柱斜齿轮轴。2. 电动机的选择2.1 选择电动机的类型Y系列笼型三相异步电动机,卧式闭型电电动机。2.2 选择电动机功率工作机所需功率:=7.8kw (式2-1)由3表2-2,选取一对轴承效率轴承=0.99
2、(共4对),V带传动效率V带=0.95,锥齿轮传动效率锥齿轮=0.96(共1对,精度8级7),斜齿圆柱齿轮传动效率齿轮=0.97(共2对,精度8级7),联轴器效率联=0.99(2个)得电动机到工作机间的总效率为:总=4轴承V带锥齿轮2齿轮2联 (式2-2)=0.9940.950.960.9720.992=0.81电动机的输出功率:=9.63kw (式2-3)确定电动机的额定功率:PedPd=11kw2.3 确定电动机转速及型号选择电动机的转速:=62.10r/min (式2-4)由3表2-3查得,锥齿轮传动比 i锥=23,圆柱斜齿轮传动传动比i齿=36,V带传动比iV带=24,则总传动比范围为
3、:I总=i锥i齿iV带 (式2-5)=(23)(36)(24)=1260电动机的转速范围为:n0=nwI总62.10(1260)r/min (式2-6)=745.23726r/min由3表16-1查得,符合这一要求的电动机同步转速有750r/min至3000r/min,考虑到750r/min接近其下限,而3000r/min的转速过高,所以选用750r/min的电动机,其满载转速为1460r/min,其型号为Y160M-4。由3表16-2查得,外伸长度E=110mm,轴外伸轴径D=42mm,电动机中心高H=160mm3. 传动比的计算与分配3.1 总传动比 i= nm/nw =1460/62.1
4、0=23.51 (式3-1)3.2 分配传动比原传动比:为使大锥齿轮不致过大,锥齿轮传动比尽量小于3高速级圆锥齿轮传动比:i=2中间级圆柱斜齿轮传动比:i=3低速级圆柱斜齿轮传动比:i=3.91由3表2查得,适用总传动比:i=25.50优化方案:高速级圆锥齿轮传动比:i=2中间级圆柱斜齿轮传动比:i=3.4低速级圆柱斜齿轮传动比:i=3.774. 传动装置运动、动力参数的计算4.1 各轴转速电动机轴:nm=1460r/min高速轴0:n0=nm=1460r/min中间轴1:n1=n0/i1=1460/2r/min=730r/min (式4-1a)中间轴2:n2=n1/i2=730/3r/min
5、=243r/min (式4-1b)低速轴3:n3=n2/i2=243/3.91r/min=62.10r/min (式4-1c)工作机轴:nw=n3=62.10r/min传动比优化后的各轴转速:电动机轴:nm=1460r/min高速轴0:n0=nm=1460r/min中间轴1:n1=n0/i1=1460/2r/min=730r/min (式4-2a)中间轴2:n2=n1/i2=730/3.4r/min=214.706r/min (式4-2b)低速轴3:n3=n2/i2=214.706/3.77r/min=56.951r/min (式4-2c)工作机轴:nw=n3=56.951r/min4.2 各
6、轴功率电动机轴:Pd=Ped=11kw高速轴0:P0= Ped0.99=10.89kw (式4-3a)中间轴1:P1= Ped 0.970.960.99=10.04kw (式4-3b)中间轴2:P2= P10.970.970.99=9.35kw (式4-3c)低速轴3:P3= P20.970.99=8.98kw (式4-3d)传动比优化后的功率与之相同。4.3 各轴转矩T0=9550Pd/n0=955010.98/1460=71.821N.m (式4-4a)T1=9550P1/n1=955010.04/730=131.345N.m (式4-4b)T2=9550P2/n2=95509.35/24
7、3=367.459N.m (式4-4c)T3=9550P3/n3=95508.98/62.1=1380.982N.m (式4-4d)传动比优化后的功率与之相同。T0=9550P0/n0=955010.98/1460=71.821N.m (式4-5a)T1=9550P1/n1=955010.04/730=131.345N.m (式4-5b)T2=9550P2/n2=95509.35/214.706=415.883N.m (式4-5c)T3=9550P3/n3=95508.98/56.951=1505.838 N.m (式4-5d)表4-1 动力参数汇总表轴名参数输入轴轴轴轴转速n(r/min)1
8、460730214.70656.951功率P(kW)10.9810.049.358.98转矩T()71.821131.345415.8831505.838传动比i23.43.775. 带传动设计5.1 确定带型号和带直径工作情况系数:由1表8-7查得,=1.1计算功率:=1.111=12.1kw (式5-1)选带型号:由1表8-11查得,B型n电动机=1460r/min小带轮直径:由1表8-8查得,=140mm大带轮直径:=2140(1-0.01)=277mm实际=280mm实际i带=280/140=2大带轮转速:n2=722.7r/min (式5-2)验算带速:=10.697m/s (式5-
9、3)在525之间,合适。计算带长Ld0:= (+)/2 =(140+277)/2=208.5mm (式5-4a)=(-)/2=(277-140)/2=68.5mm (式5-4b)初选中心距:2(+)a00.7(+) (式5-5)0.7(140+277)=291.9mm,2(140+277)=834mm即:834 mma0291.9mm初取中心距:a0=550mm带长:Ld0=Dm+2a+=1763.22mm (式5-6)基准长度:Ld =1800mm修正系数:KL=0.95求中心距和包角:中心距:aa0+(Ld-Ld0)/2=568.3990数求带根: (式5-10)由i带=2查1表8-4b得
10、=0.46查1表8-4a得=2.832由Ld =1800查1表8-2得=0.95查1表8-5得=0.96 将数值带入式5-10得z=4.03取5根确定带的初拉力和作用在轮轴上的压力:取q=0.1kg/m=5001/zV(2.5/-1)+qv=192.9N (式5-11)轴上载荷:=2sin(/2)=1915N (式5-12)6. 传动件的设计计算6.1 高速级齿轮传动的设计计算考虑到带式运输机为一般机械,大锥齿轮均选用45钢调质处理,小齿轮40Cr调质处理。由1表10-1查得大锥齿轮齿面硬度HBS=217255,小锥齿轮齿面硬度HBS=241286,选用8级精度。选择齿形制GB12369-90
11、,齿形角20设计基本参数与条件:齿数比u=2,传递功率P1=10.45kw,主动轴转速n1=1460r/min齿数选择:Z1=20,Z2=uZ1=40齿面接触疲劳强度计算: (式6-1-1)初选载荷系数:小锥齿轮传递转矩: (式6-1-2)取齿宽系数:确定弹性影响系数:由1表10-6查得,计算应力循环次数: (式6-1-3a) (式6-1-3b)查1图10-19得接触疲劳寿命系数:,查1图10-21(d)得疲劳极限应力:,计算接触疲劳许用应力,取失效概率为1%,安全系数, (式6-1-4a) (式6-1-4b)由接触强度计算出小齿轮分度圆直径:,则 (式6-1-5)齿轮的圆周速度: (式6-1
12、-6) (式6-1-7)=263354.1827,=63265.8263锥距: (式6-1-8)确定齿宽: (式6-1-9)齿宽与齿高之比: (式6-1-10a) (式6-1-10b)根据V=5.028m/s,八级精度动载系数,查1图10-8得齿轮使用系数,查1表10-2得齿间分配系数,查1表10-3得查1表10-9得,所以接触强度载荷系数: (式6-1-11)按载荷系数校正分度圆直径: (式6-1-12) (式6-1-13)取标准值,模数圆整为计算齿轮的相关参数: (式6-1-14a) (式6-1-14b) (式6-1-14c) (式6-1-14d)带入式6-1-8得R=111.803mm确
13、定齿宽:带入式6-1-9得b=41.268mm齿宽与齿高之比:带入式式6-1-10a,b得mt=5,h=11mm圆整取锥齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算:按齿轮弯曲强度进行校核:锥齿轮的当量齿数: (式6-1-17a) (式6-1-17b)由式6-1-6得v=7.64m/s根据v=7.64m/s,八级精度动载系数,查1图10-8得齿轮使用系数,查1表10-2得齿间分配系数,查1表10-3得查1表10-9得,所以接触强度载荷系数 (式6-1-18)查1表10-5得,取安全系数由1图10-18得弯曲疲劳寿命系数,查1图10-20(c)得弯曲疲劳极限为:,许用应力: (式6-1-19a) (式6-1-19
14、b)将各值带入式6-20进行校核 (式6-1-20)计算得,可知弯曲强度满足,参数合理。表6-1 大小圆锥齿轮参数2。名称符号小锥齿轮大锥齿轮分锥角26346326齿顶高Ha5齿根高Hf6分度圆直径d100200齿顶圆直径Da108.94204.47齿根圆直径Df89.27194.63锥距R111.803齿根角f34顶锥角a29386630根锥角f23306032顶隙C1分度圆齿厚S7.85当量齿数Zv22.4789.89齿宽B45456.2 中间级标准斜齿轮传动的设计计算设计基本参数与条件:齿数比u=3.4,传递功率,主动轴转速,采用一班制工作,寿命10年(一年以300天计)。选择齿轮材料、
15、精度等级和齿数:小齿轮用40Cr调质处理,硬度241HBS286HBS,平均260MPa,八级精度大齿轮用45号钢,调质处理,硬度229HBS286HBS,平均241MPa,八级精度大小齿轮硬度差20HBS试选小齿轮齿数 初选螺旋角按齿面接触疲劳强度设计: (式6-2-1)试选载荷系数:计算小齿轮传递的扭矩: (式6-2-2)取齿宽系数:确定弹性影响系数:由1表10-6,确定区域系数:查1图10-30,标准斜齿圆柱齿轮传动:计算应力循环次数,由式6-1-3a,b得,查1图10-19得接触疲劳寿命系数:,查1图10-21(d)得疲劳极限应力:,计算接触疲劳许用应力,取失效概率为1%,安全系数,带
16、入式6-1-4a,b得,由1图10-26查得代入数值计算:小齿轮直径圆周速度由式6-1-6得v=2.18m/s齿宽b及模数:带入式式6-1-10a,b得mt=5,h=11mm (式6-2-3)计算纵向重合度: (式6-2-4)计算载荷系数:齿轮使用系数,查1表10-2得动载系数,查1图10-8得齿间分配系数,查1表10-3得查1表10-4得齿向载荷分布系数 查1图10-13得接触强度载荷系数:由式6-1-11得K=2.2218按载荷系数校正分度圆直径: (式6-2-5)计算模数: (式6-2-6)按齿根弯曲强度设计: (式6-2-7)计算载荷系数:由纵向重合度,从1图10-28得计算当量齿数,
17、由式6-1-17a,b得,由1图10-20得弯曲疲劳强度极限,由1图10-18取弯曲疲劳寿命系数,取弯曲疲劳安全系数,带入式6-1-19a,b得:由1表10-5得齿形系数,得应力校正系数,计算大、小齿轮的并加以比较。,大齿轮的数值大。计算得齿面接触疲劳强度的法面模数齿根弯曲疲劳强度的法面模数,取,可以满足弯曲强度。校正齿数: (式6-2-8)圆整中心距: (式6-2-9)圆整为修正螺旋角:=144510.51 (式6-2-10)变化不大,不必修正前面计算数值。计算几何尺寸: (式6-2-11a) (式6-2-11b) (式6-2-12)取齿宽为校正传动比: (式6-2-13) (式6-2-14
18、)符合设计要求。 表6-2 大小斜齿轮参数2。名称符号小锥齿轮大锥齿轮法面模数Mn4发面压力角n20螺旋角144510.51齿数Z2068传动比i23.4分度圆直径d82.73281.273齿顶圆直径Da90.73273.273齿根圆直径Df72.73271.273中心距An182齿宽B83836.3 低速级标准斜齿轮传动的设计计算设计基本参数与条件:齿数比u=3.4,传递功率,主动轴转速,采用一班制工作,寿命10年(一年以300天计)。选择齿轮材料、精度等级和齿数小齿轮用45号钢调质处理,硬度261HBS292HBS,平均280MPa,八级精度大齿轮用45号钢,调质处理,硬度229HBS28
19、6HBS,平均240MPa,八级精度大小齿轮硬度差40HBS试选小齿轮齿数 初选螺旋角按齿面接触疲劳强度设计 (式6-2-1)试选载荷系数:计算小齿轮传递的扭矩: (式6-2-2)取齿宽系数:确定弹性影响系数:由1表10-6,确定区域系数:查1图10-30,标准斜齿圆柱齿轮传动:计算应力循环次数:由式6-1-3a,b得,查1图10-19得接触疲劳寿命系数:,查1图10-21(d)得疲劳极限应力:,计算接触疲劳许用应力,取失效概率为1%,安全系数带入式6-1-19a,b得:,由1图10-26查得代入数值计算:小齿轮直径圆周速度由式6-1-6得v=1.12m/s齿宽b及模数:带入式式6-1-10a
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 本科毕业设计设计说明书 传动装置总体设计 本科 毕业设计 设计 说明书 传动 装置 总体
链接地址:https://www.31ppt.com/p-4025887.html