帶式運輸機傳動裝置(含蝸桿-圓柱齒輪減速器)
輸送帶速度允許誤差為± 5%;輸送機效率;工作情況:單班制,連續單向運轉,載荷較穩定;工作年限:8年;工作環境:
室內,清潔;動力**:電力,三相交流,電壓380v;檢修間隔期:四年一次大修,二年一次中修,半年一次小修;製造條件及生產批量:
一般機械廠製造,小批量生產。
(1)選擇電動機,分配傳動比;
(2)計算各軸上的轉速、功率和轉矩;
(3) 設計傳動件並校核、設計箱體;
(4)選擇聯軸器、滾動軸承、鍵等。
(1)蝸桿-圓柱齒輪減速器裝配圖1張(a2);
(2)零件工作圖2張(a3);
(3)設計說明書1份。
1—電動機 2---聯軸器 3—減速器 4—聯軸器 5—傳動帶 6—滾筒
按動力源和工作條件選取y系列防護式籠形三相交流非同步電動機,380v電壓
工作機所需的有效功率為:
6500*0.45/1000*0.96kw
3.05 kw
為輸送機傳動效率。
從電動機到工作機輸送帶間的總效率為:
式中::高速級聯軸器效率蝸輪蝸桿嚙合效率;
:滾動軸承效率閉式齒輪傳動效率
:低速級聯軸器效率;
查《機械設計課程設計手冊》有=0.99, =0.80, =0.98, =0.97, =0.99。
所以故所需電動機功率=kw
查p140的電動機的技術資料表,選取電動機額定功率為5.5kw
選取常用同步轉速1000r/min和1500r/min兩種做比較。
工作機轉速
總傳動比i=,其中為電動機的滿載轉速。
現將兩種電動機的有關資料列表1
由表可知方案2總傳動比過大,為了能合理的分配傳動比,是傳動裝置結構更加緊湊,決定選用方案1。
根據電動機的功率和同步轉速,選定電動機的型號為y132s-4,查電動機的安裝及外形尺寸表知電動機的機座中心高為132mm,外伸軸徑為38mm,外伸軸長度為80mm。
由表1 知道總傳動比i==39.072, 根據《機械設計課程設計》p10
考慮潤滑條件,傳動效率及兩級齒輪應有相近的浸油深度,查表取低速級圓柱齒輪傳動比=(0.03~0.06)i,綜合考慮,選=0.
05i=1.955,則高速級渦輪蝸桿傳動比=39.072/1.
955=20.004.
970r/min
: =970r/min,
: 970/20.004r/min=47.90r/min,
iii軸: 47.90/1.95r/min=24.563r/min
滾筒軸: 24.563r/min
4.24kw
*0.99=4.198kw
4.24*0.99*0.80*0.98=3.358kw
電動機輸出轉矩: 9550*/: :
iii軸:
滾筒軸:
根據gb/t10085—1988的推薦,採用漸開線蝸桿(zi)。
考慮到該蝸桿傳動功率不大,速度只是中等,故蝸桿用45鋼;因希望效率高些,耐磨性好些,故蝸桿螺旋齒面要求表面淬火,硬度為45—55hrc。蝸輪用鋁鐵青銅zcusn10p1,金屬模製造。
根據閉式蝸桿傳動的設計準則,先按齒面接觸疲勞強度進行設計,再校核齒根彎曲疲勞強度。
由公式有:傳動中心距
(1) 作用在蝸輪上的轉矩:
按頭數按z, = 2,估取效率0.8,則
=(2) 確定載荷係數k:
因工作載荷較穩定,查《機械設計》表11-5可取使用係數=1;齒向載荷分布係數=1;由於轉速不高,輕微衝擊,可取動載係數=1.05;則
(3) 確定彈性影響係數
查《機械設計》p250因選用的是鑄錫磷青銅和鋼蝸桿相配,故=。
(4) 確定接觸係數
先假設蝸桿分度圓直徑和傳動中心距的比值,查表有=2.9。
(5) 確定許用接觸應力
根據蝸輪材料為zcusn10p1,金屬模鑄造,蝸桿螺旋齒面硬度大於45hrc,可查《機械設計》表11-7得蝸輪的基本許用應力=268mpa。
其中壽命
應力迴圈次數
壽命係數
則 ==0.8078*268mpa=216.49 mpa
確定渦輪齒數
z2=z1*=2*20.04=40.08 取齒數為41
(6) 計算中心距
取中心距,因i=20.04,故從《設計手冊》中取模數m=6.3mm,蝸桿分度圓直徑。這時,查表的接觸係數=2.75,由於<,所以上面的計算結果可用。
3.1.4蝸桿與蝸輪的主要引數與幾何尺寸()
(1)蝸桿:
蝸桿頭數;(查《機械設計》獲得)
軸向齒距3.14*6.3=19.782mm;
直徑係數q=10;
齒頂圓直徑;
齒根圓直徑;
分度圓導程角;
蝸桿軸向齒厚
(2)蝸輪:
渦輪齒數=41;變位係數=-0.1032;
驗算傳動比i= ,
這時傳動比誤差:(在允許誤差範圍內)
蝸輪分度圓直徑: mm
渦輪齒頂高=mm
蝸輪喉圓直徑 :
蝸輪齒根圓直徑:
mm蝸輪咽喉母圓半徑:
當量齒數
根據,,查《機械設計》圖11-17可得齒形係數2.46。
螺旋角係數
許用彎曲應力
查表11-8得由zcusn10p1製造的蝸輪的基本許用彎曲應力。
壽命係數
所以,彎曲強度是滿足的。
已知;;與相對滑動速度有關。
m/s查表11-18得到: =0.023、=1.377;代入式中得=0.851>0.80(原估計值),大於原估計值,因此不用重算。
蝸桿速度: m/s
對於青銅或鑄鐵蝸輪與鋼蝸桿配對時材料彈性係數 ze=160
接觸係數=2.74
查表選用係數=1 =1.0~1.1,取=1.05
載荷係數==1×1×1.05=1.05(載荷平穩)
蝸輪實際轉矩:
=6.6695*
許用接觸應力, = 216.46mpa
校核蝸輪輪齒接觸疲勞強度
<=216.46mpa
即齒面強度夠。
估算箱體的散熱面積
其中,p為蝸桿傳遞功率,為蝸桿傳遞效率,為箱體的表面傳熱系數,取15w/(m·k) 為機油的工作溫度,取65度,為周圍空氣溫度,取20度。
考慮到所設計的蝸桿傳動是動力傳動,屬於通用機械減速器。從gb/t10089-1988圓柱蝸桿,蝸輪精度中選擇8級精度,側隙種類為f,標註為8f gb/t10089-1988。
蝸桿與軸做成一體,即蝸桿軸。蝸輪採用輪箍式,與鑄造鐵心採用h7/s6配合,並加台肩和螺釘固定(螺釘選用6個)。
機械設計課程設計要求
一 設計題目 一 減速器設計 二 學生可以自選題目 二 設計任務 帶式輸送機傳動裝置即減速器,注每人一題 圖1 帶式輸送機傳動示意圖 一 工作條件 帶式輸送機連續單向運轉,載荷變化不大,空載啟動。輸送帶速度允差5 室內工作,有粉塵 兩班制工作 每班8小時計算 使用期限6年,大修期2年,在中小型機械廠...
機械設計課程設計範本
說明書題目 院 系電子資訊工程系 專業學生姓名 組員學號 2009219754106 指導教師鄧小林 2013年12月28日 目錄作品內容簡介 2 1 研製背景及意義 3 2 結構特點 3 2.1 絞碎機的結構 5 2.2 壓榨機的結構 5 3 工作原理 6 4 效能引數 7 5 創新點 8 6 作...
哈工大機械設計課程設計
目錄1 電動機的選擇1 2 蝸輪 蝸桿的設計計算2 3 傳動裝置的運動 動力引數計算 5 4 軸的校核計算6 5 嚙合件及軸承的潤滑方法 潤滑劑牌號及裝油量 13 6 密封方式的選擇13 7 箱體機構設計13 8 附件及其說明14 9 參考文獻16 一 電動機的選擇 工作機的有效功率為 式中 f 輸...