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1绪论通过查阅一些文献我们可以了解到带式传动装置的设计情况,为我所要做的课题确定研究的方向和设计的内容
1.1带传动带传动是机械设备中应用较多的传动装置之一,主要有主动轮、从动轮和传动带组成工作时靠带与带轮间的摩擦或啮合实现主、从动轮间运动和动力的传递带传动具有结构简单、传动平稳、价格低廉、缓冲吸振及过载打滑以保护其他零件的优点
1.2圆锥-圆柱齿轮传动减速器YK系列圆锥-圆柱齿轮传动减速器适用的工作条件环境温度为-40~40度;输入轴转速不得大于1500r/min齿轮啮合线速度不大于25m/s,电机启动转矩为减速器额定转矩的两倍YK系列的特点采用一级圆弧锥齿轮和
一、
二、三级圆柱齿轮组合,把锥齿轮作为高速级(四级减速器时作为第二级),以减小锥齿轮的尺寸;齿轮均采用优质合金钢渗碳淬火、精加工而成,圆柱齿轮精度达到GB/T10095中的6级,圆锥齿轮精度达到GB/T11365中的7级;中心距、公称传动比等主要参数均采用R20优先数系;结构上采用模块式设计方法,主要零件可以互换;除底座式实心输出轴的基本型外,还派生出输出轴为空心轴的有底座悬挂结构;有多中润滑、冷却、装配型式所以有较大的覆盖面,可以满足较多工业部门的使用要求减速器的选用原则
(1)按机械强度确定减速器的规格减速器的额定功率P1N是按载荷平稳、每天工作小于等于10h、每小时启动5次、允许启动转矩为工作转矩的两倍、单向运转、单对齿轮的接触强度安全系数为
1、失效概率小于等于1%等条件算确定.当载荷性质不同,每天工作小时数不同时,应根据工作机载荷分类按各种系数进行修正.减速器双向运转时,需视情况将P1N乘上
0.7~
1.0的系数,当反向载荷大、换向频繁、选用的可靠度KR较低时取小值,反之取大值功率按下式计算P2m=P2*KA*KS*KR,其中P2为工作功率;KA为使用系数;KS为启动系数;KR为可靠系数
(2)热功率效核.减速器的许用热功率PG适用于环境温度20℃,每小时100%连续运转和功率利用律(指P2/P1N×100%)为100%的情况,不符合上述情况时,应进行修正
(3)校核轴伸部位承受的径向载荷2结构设计
2.1V带传动带传动设计时,应检查带轮的尺寸与其相关零部件尺寸是否协调例如对于安装在减速器或电动机轴上的带轮外径应与减速器、电动机中心高相协调,避免与机座或其它零、部件发生碰撞
2.2减速器内部的传动零件减速器外部传动件设计完成后,可进行减速器内部传动零件的设计计算1)齿轮材料的选择应与齿坯尺寸及齿坯的制造方法协调如齿坯直径较大需用铸造毛坯时,应选铸刚或铸铁材料各级大、小齿轮应该可能减少材料品种2)蜗轮材料的选者与相对滑动速度有关因此,设计时可按初估的滑速度选择材料在传动尺寸确定后,校核起滑动速度是否在初估值的范围内,检查所选材料是否合适3)传动件的尺寸和参数取值要正确、合理齿轮和蜗轮的模数必须符合标准圆柱齿轮和蜗杆传动的中心距应尽量圆整对斜齿轮圆柱齿轮传动还可通过改变螺旋角的大小来进行调整根据设计计算结果,将传动零件的有关数据和尺寸整理列表,并画出其结构简图,以备在装配图设计和轴、轴承、键联结等校核计算时应用联轴器的选择减速器的类型应该根据工作要求选定联接电动机轴与减速器,由于轴的转速高,一般应选用具有缓冲、吸振作用的弹性联轴器,例如弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器减速器低速轴(输出轴)与工作机轴联接用的连周期,由于轴的转速较低,传递的转距较大,又因为减速器轴与工作机轴之间往往有较大的轴线偏移,因此常选用刚性可以移动联轴器,例如滚子链联轴器、齿式联轴器对于中、小型减速器,其输出与工作机轴的轴线便宜不很大时,也可以选用弹性柱销联轴器这类弹性可移式联轴器联轴器型号按计算转距进行选择所选定的联轴器,起轴孔直径的范围应与被联接两轴的直径相适应应注意减速器高速轴外伸段轴径与电动机的轴径不得相差很大,否则难以选择合适的联轴器3设计计算过程及说明
3.1选择电动机
3.
1.1电动机类型和结构型式选择Y系列笼型三相异步电动机卧式闭型电电动机
3.
1.2选择电动机容量工作机所需功率==
7.98kw=
80.7r/min电动机的输出功率==
10.4kwη=*…..*=
0.82*
0.98*
0.95*
0.98*
0.97*
0.98*
0.98*
0.97*
0.98*
0.98*
0.99*
0.96=
0.77确定电动机的额定功率Ped=Pd
3.
1.3选择电动机的转速同步转速1500r/min
3.
1.4确定电动机型号选择Y160M-4额定功率11kw转速1460r/min
3.2传动装置的总传动比及其分配i==
18.1带传动i=2圆锥i=
2.5圆柱i=
43.3计算传动装置的运动和动力装置参数各轴转速:电动机轴=1460r/min减速箱输入轴==
486.7r/min高速轴==
235.1r/min低速轴==
58.8r/min各轴输入功率:==11kw=*
0.95=
10.45kw=*
0.98*
0.97*
0.98=
9.73KW=*
0.98*
0.97*
0.98=
9.07KW各轴转矩:T0=9550*/=
72.0N*mT1=9550*/=
205.0N*mT2=9550*/=
395.2N*mT3=9550*/=
1493.1N*m
3.4带传动设计
3.
4.1定v带型号和带轮直径工作情况系数=
1.1计算功率==
1.1*11=
12.1kw选带型号A型小带轮直径=100mm大带轮直径=1-
0.01*100*3=297mm大带轮转速==
481.8r/min
3.
4.2计算带长求=+/2=
198.5mm求ΔΔ=-/2=
98.5mm2+=a=
0.7*+初取中心距a=600mm带长L=πDm+2*a+=
1839.5基准长度=2000mm求中心距和包角中心距a=+=
344.18+
337.06=
681.24700mm小轮包角α1=180°-D2-D1*60°=180°-297-100*60°/
681.24=
162.6120°数求带根v=
3.14**/60*1000=
7.64m/s传动比i=/=2带根数=
1.32kw=
0.95=
1.03ΔP=
0.17kwz=/+Δ**=
12.1/
1.32+
0.17*
0.95*
1.03=
8.3取9根求轴上载荷张紧力=500*/v*z
2.5-/+qv*v=500*
12.1/
7.64*9*
2.5-
0.95/
0.95+
0.10*=
149.3N轴上载荷=2*sin/2=2*9*
149.3*sin
162.6°/2=
2656.5N
3.5齿轮传动设计直齿锥齿:轴交角∑=90°传递功率P=
10.45kw小齿轮转速=
486.7r/m传动比i=
2.07载荷平稳直齿为刨齿小齿轮40Cr调质处理241HB~~286HB平均260HB大齿轮用45号钢217HB~~255HB平均230HB齿面接触疲劳强度计算齿数和精度等级取=24=i*=48选八级精度使用系数=
1.0动载荷系数=
1.15齿间载荷分配系数估计*Ft/b100N/mmcos=u/=2/=
0.89cos=1/=1/=
0.44=/cos=24/
0.89=
26.97=/cos=48/
0.44=
109.1αv=
1.88-
3.21/2*+1/2*cos=
1.85==
0.85==
1.4齿向载荷分布函数=
1.9载荷系数==1*
1.5*
1.4*
1.9=
3.99转矩=
9.55**=
9.55**
10.45/
486.7=20505N.mm弹性系数=
189.8节点区域系数=
2.5接触疲劳强度=710Mpa。