帶式運輸機傳動裝置的設計
1 設計任務書3
2 總體方案設計5
3 動力機選擇6
4 傳動引數的設計計算7
5 v帶傳動設計計算8
6 v帶輪設計和計算10
7 各齒輪設計和計算10
8 軸和鍵的設計計算37
9 軸承的選擇和校核33
10 箱體的設計35
11 潤滑和密封的設計36
12 設計總結37
13 參考資料37
1、設計任務
1.1 技術引數:
運輸帶工作拉力:3000n
運輸帶工作速度:2m/s
捲筒直徑:400mm
1.2 工作條件:
連續單向運轉,工作時有輕微振動,小批量生產,單班制工作,運輸帶允許誤差為+-5%
2、系統總體方案設計
根據要求及已知條件對於傳動方案的設計可選擇二級展開式圓柱齒輪減速器。
它能承受較大的載荷且傳動平穩,能實現一定的傳動比。
3、動力機選擇
3.1 選擇電動機的型別和結構
因為裝置的載荷平穩,且在有粉塵的室內環境下工作,溫度不超過35℃,因此可選用y系列三相非同步電動機,它具有國際互換性,有防止粉塵、鐵屑或其他雜物侵入電動機內部的特點,b級絕緣,工作環境也能滿足要求。而且結構簡單、**低廉。
電機所需的功率為:
=3000×2/(1000×0.96)=6.25 kw3-1)
3.2 電動機至工作機的總效率: =0.833-2)
——v帶傳動的效率,取0.96; ——深溝球軸承傳動的效率,取0.98;
——二級圓圓柱齒輪減速器傳動的效率,取0.97; ——聯軸器傳動的效率,取0.98;
3.3 所需電動機的功率6.25/0.83=7.50 kw3-3)
3.4 電動機額定功率:
7.5 kw3-4)
如表12-1(機設課設計手冊)
得=11 kw
3.5選取電動機型號
如表12-1(機械課程設計手冊)查出有三種適用的電動機型號,其技術引數及傳動比的比較情況如表3-1:
表3-1
3.6 確定電動機型號
綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量以及鏈傳動和減速器的傳動比,可知型號為y132m-4的電動機比較合適。其額定功率為=7.5kw,滿載轉速=1440 r/min。
3.7 傳動比的分配
電動機的滿載轉速; =1440 r/min3-5)
工作機的轉速: ==95.54r/min3-6)
傳動系統的總傳動比:
15.073-7)
初定v帶傳動比=2.5
則減速器的傳動比: =6.033-8)
按公式得高速級的傳動比:
2.803-9)
則低速級的傳動比
2.153-10)
4、傳動引數的計算
4.1 各軸的轉速n(r/min)
高速軸ⅰ的轉速 =1440/2.5=5764-1)
中間軸ⅱ的轉速 =576/4.43=205.75
低速軸ⅲ的轉速 =130.14/3.41=95.54
滾筒軸ⅳ的轉速 =95.54
4.2 各軸的輸入功率 p(kw)
高速軸ⅰ的輸入功率 =7.134-2)
中間軸ⅱ的輸入功率 =6.84
低速軸ⅲ的輸入功率 =6.57
滾筒軸ⅳ的輸入功率 =6.44
4.3 各軸的輸入轉矩t(n·m)
高速軸ⅰ的輸入轉矩 =118.184-3)
中間軸ⅱ的輸入轉矩 =317.71
低速軸ⅲ的輸入轉矩 =657.04
滾筒軸ⅳ的輸入轉矩 =643.96
傳動引數的資料如表4-1
表4-1
5、v帶傳動的設計
5.1 v帶型號的選定
5.1.1 確定計算功率
如表8-7查得工作情況係數=1.2,則=1.2×7.5=9.0 kw (5-1)
圖5-1
5.1.2 選擇v帶的型號根據計算功率和小帶輪轉速,如下圖5-1所示選取普通v帶的帶型為b型。
5.2 確定帶輪的基準直徑並驗算帶速v
5.2.1 參考如下表8-6和表8-8確定小帶輪的基準直徑=125mm
5.2.2驗算帶速,由式(8-13)得
= 9.42 m/s5-2)
因為5m/s5.2.3 大帶輪的基準直徑
由=2.5×125=312.5mm 取 315mm5-3)
5.3 確定中心距a和v帶的基準長度
5.3.1 按式初選中心距
5-4)
取=450mm
5.3.2 計算相應的帶長
5-5)
1614 mm
根據如表8-2選取=1600 mm
5.3.3 計算中心距a及其變動範圍
傳動的實際中心距近似為
=443 mm5-6)
確定中心距調整範圍:
=419 mm5-7)
491 mm
5.4 驗算小帶輪的包角
包角計算 =155°>905-8)
5.5 確定v帶的根數z
5.5.1 如表8-2查得=0.92
5.5.2 如表8-4a查得=180mm, =1440 r/min時單根v帶的額定功率=2.19kw 如表8-5得=0.93
5.5.5 求v帶的根數z
z=pca/pr=4.00 (5-9)
取z=4 根
5.6 確定帶的初拉力
如表8-3查得 q=0.18 kg/m
217.66n5-10)
5.7 計算帶傳動的壓軸力
壓軸力計算 (fp)min=1601n (5-11)
6、v帶輪的設計
6.1 帶輪的材料:ht200
6.2 帶輪的結構形式
因為=315 mm,所以採用輪輻式,如圖1-1所示。
圖1-1
由於v帶根數z=4,所以b=3e+2f
由表8-10得 e=19 mm,f=11.5 mm 即b=80 mm
由l 由l=2d得d=32 mm
6.3 皮帶輪主要引數結果:見表6-1
表6-1
7、各齒輪的設計計算
齒輪傳動是應用最廣泛的一種傳動機構,用來傳遞兩軸之間的運動和動力。齒輪傳動的主要優點是:傳遞的功率大(可達100000kw以上)、速度範圍廣、效率高;工作可靠、壽命長、結構緊湊、能保證恆定;可以實現兩軸平行、相交和交錯之間的傳動,齒輪的設計主要圍繞傳動平穩和承載能力高這兩個基本要求進行的。
7. 1齒輪材料及基本引數的選取
7.1.1材料及熱處理;
選擇小齒1輪材料為40cr(調質),硬度為240-286hbs,大齒輪2材料為45鋼(調質),硬度為220hbs,二者材料硬度差為40hbs。小齒輪3材料為45(調質),硬度為280hbs,大齒輪4材料為45鋼(調質),硬度為240hbs,二者材料硬度差也為40hbs。
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