【文章內(nèi)容簡介】 使電動機長期過載而過早損壞；容量過大則電動機價格高，能力又不能充分利用，由于經(jīng)常不滿載運行，效率和功率應數(shù)都較低，增加電能消耗，造成很大浪費。 電動機的容量主要根據(jù)電動機運行時的發(fā)熱條件來決定。電動機的發(fā)熱與其運行狀態(tài)有關。運行狀態(tài)有三類， 即長期連續(xù)運行、短時運行和重復短時運行。變載下長期運行的電動機、短時運行的電動機（工作時間短，停歇時間長）和重復短時運行的電動機（工作時間和停歇時間都不長）的容量要按等效功率法計算并校驗過載能力和起動轉(zhuǎn)中北大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 11 頁 共 57 頁 矩，其計算方法可參看有關電力拖動的書籍。 由于水泥螺旋輸送機的工作環(huán)境是常溫 ， 有灰塵 ， 用的是三相交流電 ， 電壓為 380V。根據(jù)以上兩點和機械設計手冊，選用 Y132M4 型號的電動機。 Y132M4 電動機的主要性能如下表 所示： 表 Y132M4 電動機的主要性能 型 號 額定 功 率 kw 滿載時 起 動 電 流 額定電流 起 動 轉(zhuǎn) 矩 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn) 速 r/min 電流（ 380V ） A 效率 % 功率 應 數(shù) Y132M4 1140 87 傳動裝置的運動和動力參數(shù)的計算 因為設計減速器時要求傳動比為 ，所以選用一級直齒圓柱齒輪傳動的減速器就可滿足條件。該類減速器的特點是承載能力和速度范圍大、傳動比恒定、外廓尺寸小、工作可靠、效率高、壽命長。制造安裝精度要求高、噪聲較大、成本較高。 連接順序 —— 2 平鍵 —— —— —— 軸承、齒輪、等的效率查機械設計手冊得： 滾動軸承（每對） ~ 滑動齒輪（每對） ~ 彈性聯(lián)軸器 ~ 齒輪聯(lián)軸器 萬向聯(lián)軸器 ~ 具有中間可動元件的聯(lián)軸器 ~ 一對齒輪（開式） ~ 一對齒輪（閉式） ~ 計算傳動裝置各軸的運動和動力參數(shù)： （ 1） 各軸轉(zhuǎn)速 1）軸 n1=nm=1440r/min 2）軸 n2=n1/i 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 12 頁 共 57 頁 =1440/ =主軸 n3=n2= （ 2） 各軸輸入功率 1）軸 1PP? 額 η 聯(lián) = = 2）軸 2P = 1P η 軸承 1 η 軸承 2 η 齒輪 = = 主軸 3P = 2P η 聯(lián) = = （ 3） 各軸輸出功率 1）軸 1P?= 1P η 軸承 = = 2）軸 22PP?? η 軸承 = = 主軸 33PP?? η 軸承 = = （ 4） 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 電動機的輸出轉(zhuǎn)矩 dT =9550 Pd/nm 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 13 頁 共 57 頁 =9550 = m 1）軸 1 dTT? η 聯(lián) = = m 2）軸 21TT? i η 軸承 1 η 軸承 2 η 齒輪 = = m 主軸 32TT? η 聯(lián) = = m （ 5） 各軸輸出轉(zhuǎn)矩 1）軸 1T? = 1T η 軸承 = = m 2）軸 2T? = 2T η 軸承 = = m 主軸 33TT?? η 軸承 = = m 運動和動力參數(shù)計算結果整理于下表 所示： 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 14 頁 共 57 頁 表 運動和動力參數(shù)計算 軸 名 功 率 P (KW) 轉(zhuǎn) 矩 T（ N m） 轉(zhuǎn)速 n (r/min) 傳動比 效 率 輸 入 輸 出 輸 入 輸 出 電動機軸 1440 1 1 軸 1440 2 軸 7 9 5 1 主 軸 3 9 5 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 15 頁 共 57 頁 3 減速器設計計 算 齒輪設計 齒輪材料應具備下列條件： 1）齒面具有足夠的硬度，以獲得較高的抗點蝕、抗磨粒磨損、抗膠合和抗塑性流動的能力； 2）在變載荷和沖擊載荷下有足夠的彎曲疲勞強度； 3）具有良好的加工和熱處理工藝性； 4）價格較低。 因此，采用合金鋼、硬齒面齒輪是當前發(fā)展的趨勢。采用硬齒面齒輪時，除應注意材料的力學性能外，還應適當減少齒數(shù)、增大模式，以保證輪齒具有足夠的彎曲強度。 設計的該螺旋輸送機的預期使用壽命 10 年，每年 300 個工作日，在使用期限內(nèi)，工作時間占 20%。 根據(jù)以上幾點，我選擇齒輪的材料為 20CrMnTi，滲碳淬火處理，硬度 56HRC~62HR平均取為 60HRC。齒數(shù)比 u=i= 計算步驟如下 [1]： （注：見文獻 P233） 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 16 頁 共 57 頁 計算項目 齒面接觸疲勞強度計算 1. 初步計算 轉(zhuǎn)矩 T1 齒寬系數(shù)ψ d 解除疲勞極限? Hlim 初步計算的許用接觸應 力 [? H] Ad 值 計算內(nèi)容 T1= m 由圖 12－ 13,取ψ d= 由圖 12－ 17c [? H1]≈ Hlim1 = 1650 [? H2]≈ Hlim2 = 1400 ,取 Ad=85 計算結果 T1=49240N mm ψ d= ?Hlim1=1650Mpa ?Hlim2=1400Mpa 式 () [? H1]=1485Mpa [? H2]=1260Mpa Ad=85 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 17 頁 共 57 頁 初步計算的小齒輪直徑 d1 初步齒寬 b 2. 校核計算 圓周速度ν 精度等級 齒數(shù) z 和模數(shù) m 使用系數(shù) KA 動載系數(shù) KV d1≥ Ad 3 12HT u+1[ ] ud ? ?? =85 324 9 2 4 0 4 .6 7 + 10 .5 1 2 6 0 4 .6 7?? = b=ψ d d1 = 40 =20 ν =π d1n1/(60 1000) =π 40 1440/（ 60 1000） = 由表 12－ 6 初取齒數(shù) z1=10, z2= iz1= 10= m= d1/z1=40/10=4 由表 12－ 3， 取 m=4 則 z1= d1/m =40/4=10 z2= iz1 = 10 =≈ 47 由表 12－ 9 取 d1=40mm b=20mm ν = 選 8 級精度 m=4 z1=10 z2=47 KA= KV= 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 18 頁 共 57 頁 齒向載荷分布系數(shù)HK? 載荷系數(shù) K 彈性系數(shù) ZE 節(jié)點區(qū)域系 數(shù) 112t TF d? = 2 4924040? =2462N 1 .7 5 2 4 6 2 2 1 5 .4 320AtkFb ???N/mm ＞ 100 N/mm ?? =[(1211zz? )]cosβ =( 1110 47?)cos0176。 = Z? = 4 4 1 .4 933??? ?? = 由此得 2211 HK Z????? 2 2 311[ 1 0 .6 ( ) ] ( ) 1 0HbbK A B C bdd? ?? ? ? ? ? 22320 [1 ( ) ] ( )40 40 10 20?? ? ?? ? ? A v H HK K K K K??? = = 式（ ） ?? = 式（ ） Z? = HK? = HK? = K= ZE= Mpa ZH= 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 19 頁 共 57 頁 接觸最小安全系數(shù)SHmin 總工作時間 th 應力循環(huán)系數(shù) NL 接觸壽命系數(shù) ZN 許用接觸應力 [? H] 驗算 定傳動主要尺寸 th=10 300 8 估計 107NL109,則指數(shù) m= ? ?L 1 v 11 m a x8. 7811 m a x8. 78 8. 78 8. 78N =N 6060 .60 1 144 0 480 01 mnii hiini hihi hTntTTtntTt??????? ??????? ????? ? ? ?? ? ? ? ? ??? 原估計應力循環(huán)次數(shù)正確 NL2=NL1/I= 107/ [? H1]= lim 1 1m in1 6 5 0 0 .9 81 .0 5HNHZS? ?? （式 ） ? ? l i m 2 22 m i n 1 4 0 0 1 . 1 31 . 0 5HNH H ZS?? ??? ? H=ZEZHZΕ 1212 ud b u? = 22 3 .0 7 4 9 2 4 0 4 .6 7 12 0 4 0 4 .6 7? ? ??? 計算結果表明，接觸強度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整 SHmin= th=4800h NL1= 107 NL2= 107 ZN1= ZN2= [ ?H1]=1540MPa [ ?H2]= 式（ ） ? H= [? H2] 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 20 頁 共 57 頁 實際分度圓直徑 d 中心距 a 齒寬 b 齒根彎曲疲勞強度驗算 重合系數(shù) YΕ 齒間載荷分配系數(shù) KFa 齒向載荷 分布系數(shù) KFΒ 載荷系數(shù) K 齒形系數(shù) YFa 應力修正系數(shù) YSa 彎曲疲勞極限? Flim 因為模數(shù)取標準值時，齒數(shù)已重新確定，但未圓整，故分度圓直徑不會改變，即 d1=mz1=4 10=40mm d2=mz2=4 47=188mm a= 12() 4 (1 0 4 7 )22m z z? ?? b=ψ dd1= 40=20mm YΕ =+ ? ??