傳動(dòng)機(jī)械裝置的總體設(shè)計(jì)方案(已修改)
2025-05-07 13:30 本頁面
【正文】 傳動(dòng)機(jī)械裝置的總體設(shè)計(jì)方案計(jì) 算 過 程計(jì)算結(jié)果傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 傳動(dòng)方案的擬定及說明由167。1知此傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型為展開式二級(jí)圓柱齒輪減速器，故此傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：減速器橫向尺寸較小，兩對(duì)齒輪的浸油深度可以大致相同，4只齒輪在軸上均為非對(duì)稱布置，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸較大，中間軸較長，剛度差，中間軸承潤滑較困難。 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇 因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是：載荷平穩(wěn)，單向旋轉(zhuǎn)，所以選用常用的封閉式Y(jié)系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。 電動(dòng)機(jī)容量的選擇 由于η聯(lián)=，η帶=，η齒=，η滾=，所以，本傳動(dòng)裝置的總效率ηα=η帶η齒2η滾3η聯(lián)2=ηα= 工作機(jī)所需功率Pw 本課題在167。 中已給定運(yùn)輸帶的參數(shù)是：工作拉力F=2100N，工作速度 V=，卷筒直徑D(mm)=320且ηw=，于是，工作機(jī)所需的功率 Pw=FV/1000ηw=2100（1000）=Pw= kw計(jì) 算 過 程計(jì)算結(jié)果Pd = Pw /ηa=Pd =由轉(zhuǎn)輪的線速度v= (m/s)可推出轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速為：=將167。中的原始數(shù)據(jù)代入上式，可得工作機(jī)的轉(zhuǎn)速為： = = (r/min)n= 按照以上分析，根據(jù)課程設(shè)計(jì)書表171，在Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)中選擇：電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y132M4，轉(zhuǎn)速為: n=1440 r/minn=1440： == = 因本傳動(dòng)裝置是由帶—高速齒輪—低俗齒輪共三級(jí)串聯(lián)組成，所以我們記這三級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比依次為:,，則可得總傳動(dòng)比根據(jù)課程設(shè)計(jì)書表23，參照設(shè)計(jì)書第10頁其中，帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 ，高速齒輪的傳動(dòng)比 于是，i= i=== 從中可以求得低速齒輪的傳動(dòng)比為i==i= 于是，高速齒輪的傳動(dòng)比為===3. 4 由帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i==2，得高速軸的轉(zhuǎn)速n===720由高速齒輪傳動(dòng)比==，得中速軸的轉(zhuǎn)速===212=212由低速齒輪傳動(dòng)比==，得低速軸轉(zhuǎn)速n==== 各軸輸入功率 根據(jù)設(shè)計(jì)書第11頁的公式29,有： 高速軸的輸入功率P= P==P= kw中速軸的輸入功率P= P==P=低速軸的輸入功率P= P==P= 其中效率== ==.== 各軸輸入轉(zhuǎn)矩T（Nm） 根據(jù)設(shè)計(jì)書第11頁公式210，有 高速軸的輸入轉(zhuǎn)矩T=9550=9550=T=中速軸的輸入轉(zhuǎn)矩T=9550=9550=T=低速軸的輸入轉(zhuǎn)矩T=9550=9550=T= 各軸的轉(zhuǎn)向由圖1可見，工作機(jī)，即帶式輸送機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度v指向左邊，即通過聯(lián)軸器與減速器直接連接的低速軸的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，是逆時(shí)針方向。按照外嚙合齒輪的轉(zhuǎn)向“彼此相反”的規(guī)律可推知：——中速軸的轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針(s)方向；——高速軸（與大帶輪同軸）的轉(zhuǎn)向是逆時(shí)針（n）方向；——電機(jī)軸（與小帶輪同軸）的轉(zhuǎn)向是逆時(shí)針（s）方向。 總體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)小結(jié)為了便于計(jì)算與查找，將以上分析、計(jì)算結(jié)果綜合列入表1中。表1 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)軸號(hào)功率P/kw轉(zhuǎn)矩T/(Nm)轉(zhuǎn)速n/(r/min)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比i效率η電動(dòng)機(jī)軸251440s2高速軸Ⅰ720n中速軸Ⅱ212s3. 4低速軸Ⅲn工作機(jī)軸350n13 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 確定計(jì)算動(dòng)率與選擇V帶的型號(hào) V帶傳動(dòng)的計(jì)算功率為《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（）： Pca=KAPd由表616查得工作情況系數(shù)KA=。代入上式可求得Pca。Pca=根據(jù)Pca與nm，：普通窄V帶。 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 根據(jù)以上選A型普通型，查表63，得主動(dòng)輪的最小基準(zhǔn)直徑為： ddImin=75㎜，取dd1=80㎜dd1=80㎜則從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd2=i帶dd1=280=160㎜dd2=160㎜ 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》濮良貴版表811，所求得的主從動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑均符合要求。 ，可以求出帶的速度為：v=== (m/s)因?yàn)?，v= 35m/s,所以，帶的速度合適。 確定V帶的基準(zhǔn)長度和傳動(dòng)中心距根據(jù)以上，可得dd1+dd2=80+160=240根據(jù)式（） (dd1+dd2)a2(dd1+dd2)即中心距a0∈（168，480），初步確定中心距a0= 240。根據(jù)式（）計(jì)算帶的基準(zhǔn)長度為： ㎜=㎜由表格61，查得基準(zhǔn)長度 900㎜ 。按式（）計(jì)算實(shí)際中心距為240+=按式（831）計(jì)算主動(dòng)輪上的包角：180－=∵ ， 主動(dòng)輪上的包角合適。從帶輪的包角：180＋= 計(jì)算V帶的根數(shù)Z由式（）可知V帶的根數(shù)為由表63和67運(yùn)用插值法可得： ， 由表614運(yùn)用插值法可查得包角系數(shù)： 由表615可查得長度系數(shù)： 帶入上式可得V帶的根數(shù)==我們?nèi)= 7根。Z= 7 根 受力計(jì)算查表 64，得A型普通帶的q= kg/m。 于是，按式（），可計(jì)算出帶的初拉力或預(yù)緊力為=按式（）可得作用在小帶輪軸或者電機(jī)軸上的壓軸力為：25==按式（）可得作用在大帶輪軸或減速器高速軸上的壓軸力為：25==又查表617及文[2]圖72，得窄V帶輪（GB/）寬為(71)15+29=108 (mm)B=108 (mm)綜合以上，得關(guān)于帶傳動(dòng)的計(jì)算結(jié)果如表2所示。表2 帶傳動(dòng)的計(jì)算結(jié)果帶型帶長（mm）中心距（mm）帶速（m/s）帶輪基準(zhǔn)直徑（mm）受力（N）普通A型900小帶輪大帶輪預(yù)緊力壓軸力80160計(jì) 算 過 程計(jì)算結(jié)果4 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 高速級(jí)齒輪傳動(dòng) 選精度等級(jí)、材料及齒輪的齒數(shù)按167。任務(wù)書的圖1所示傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。根據(jù)文獻(xiàn)2，工作機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度。根據(jù)工作機(jī)的要求，確定嚙合的齒面采用“軟軟”組合。材料選擇。查文獻(xiàn)1表81選擇齒輪的材料。小齒輪（直徑估計(jì)為100300）材料為40Cr（調(diào)質(zhì)）,硬度＝270HBS，＝270大齒輪（直徑估計(jì)為100500）材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度＝230HBS，＝230二者材料硬度差△HBS＝40HBS，符合要求。選小齒輪的齒數(shù)＝24＞17，且為偶數(shù)。＝24則大齒輪的齒數(shù)==24＝，?。?2＝82實(shí)際從動(dòng)軸（中速軸）轉(zhuǎn)速=720=(r/min)齒數(shù)比u＝＝＝u＝轉(zhuǎn)速相對(duì)誤差＝===％≤5％，合格。由文獻(xiàn)1表109，按軟齒面齒輪，非對(duì)稱安裝，取齒寬系數(shù)＝。＝ 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式（1030），初步計(jì)算小齒輪的分度圓直徑為先確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值。對(duì)材料為“鋼鋼”配對(duì)的直齒輪，查表1010得常系數(shù) 由表8 k===,我們?nèi)〉胟=由“”=Nmm確定許用接觸應(yīng)力[] 。（a）圖，按齒面硬度HB=270 ， HB= 230查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：730M大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：580 M于是，齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為[] =580=522(
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