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1 设计任务书
1.1设计数据及要求
表1-1设计数据
序号 F(N) D(mm) V(m/s) 年产量 工作环境 载荷特性 最短工作年限 7 1920 265 0.82 大批 车间 平稳冲击 十年二班 传动 方案 如图1-1
1.2传动装置简图
图1-1 传动方案简图
1.3设计需完成的工作量
(1) 减速器装配图1张(A1)
(2) 零件工作图1张(减速器箱盖、减速器箱座-A2);2张(输出轴-A3;输出轴齿轮-A3) (3) 设计说明书1份(A4纸)
2 传动方案的分析
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一个好的传动方案,除了首先应满足机器的功能要求外,还应当工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、成本低廉以及使用维护方便。要完全满足这些要求是困难的。在拟定传动方案和对多种方案进行比较时,应根据机器的具体情况综合考虑,选择能保证主要要求的较合理的传动方案。
现以《课程设计》P3的图2-1所示带式输送机的四种传动方案为例进行分析。方案a制造成本低,但宽度尺寸大,带的寿命短,而且不宜在恶劣环境中工
作。方案b结构紧凑,环境适应性好,但传动效率低,不适于连续长期工作,且制造成本高。方案c工作可靠、传动效率高、维护方便、环境适应性好,但宽度较大。方案d具有方案c的优点,而且尺寸较小,但制造成本较高。
上诉四种方案各有特点,应当根据带式输送机具体工作条件和要求选定。若该设备是在一般环境中连续工作,对结构尺寸也无特别要求,则方案a、c均为可选方案。对于方案c若将电动机布置在减速器另一侧,其宽度尺寸得以缩小。故选c方案,并将其电动机布置在减速器另一侧。
3 电动机的选择
3.1电动机类型和结构型式
工业上一般用三相交流电动机,无特殊要求一般选用三相交流异步电动机。最常用的电动机是Y系列笼型三相异步交流电动机。其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、价格低,适用于不易燃、不易爆,无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。此处根据用途选用Y系列三相异步电动机
3.2选择电动机容量
3.2.1工作机所需功率Pw 卷筒3轴所需功率:
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PW?Fv1920?0.82==1.574 kw 10001000卷筒轴转速:
nw?60?1000v60?1000?0.82??59.13r/min
D?265?3.143.2.2电动机的输出功率Pd
考虑传动装置的功率耗损,电动机输出功率为
Pd?Pw?
传动装置的总效率:
?1--联轴器效率?1?0.99?2?0.97?--齿轮传动效率23???12??2??3??4 2 取
??0.99?3--滚动轴承效率3?4?0.96?4--滚筒效率所以
??0.992?0.972?0.993?0.96?0.86 所以
Pd?Pw?1.574?1.83 kw 0.86?3.2.3确定电动机额定功率Ped
根据计算出的功率Pd可选定电动机的额定功率Ped。应使Ped等于或稍大于Pd。 查《机械设计课程设计》表20-1得Ped?2.2kw
3.3选择电动机的转速
由《机械设计课程设计》表2-1 圆柱齿轮传动的单级传动比为3~6,故圆柱齿轮传动的二级传动比为9~36,所以电动机转速可选范围为
'nd?i'nw?(9~36)?59.13r/min?532.17~2128.7r/min
3.4电动机技术数据
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符合上述要求的同步转速有750 r/min,1500r/min和3000r/min,其中减速器以1500和1000r/min的优先,所以现以这两种方案进行比较。由《机械设计课程设计》第二十章相关资料查得的电动机数据及计算出的总传动比列于表3-1:
表3-1电动机技术数据
额定功电动机型方案 号 kW 1 2 Y100L1-4 Y112M-6 2.2 2.2 电动机转速 电动机质量 总传动比 总传动比 34 45 24 16 率 r/min kg 同转 1500 1000 满转 1420 940 高速级 6 4.5 低速级 4 3.5 表3-1中,方案1与方案2相比较,综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量及总传动比,为使传动装置结构紧凑,兼顾考虑电动机的重量和价格,选择方案2,即所选电动机型号为Y112M-6。
4传动装置运动和动力参数计算
4.1传动装置总传动比的计算
i?nm940??16 nw59.134.2传动装置各级传动比分配
减速器的传动比 i为16,对于两级卧式展开式圆柱齿轮减速器的i1?(1.1~1.5)i2,计算得两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比i1?4.5,低速级的传动比i2?3.5。
4.3传动装置运动和动力参数计算
4.3.1电动机轴运动和动力参数计算
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P0?Pd?2.2kWn0?nm?940r/minT0?9550P0?22.35N?mn0
4.3.2高速轴运动和动力参数计算
P1?P0?1?2.2kW?0.99?2.178kWn1?n0?940r/minT1?9550P1?22.13N?mn1
4.3.3中间轴运动和动力参数计算
P2?P1?2?3?2.178kW?0.97?0.99?2.09kWn2?n1940??208.9r/mini14.5P2?95.5N?mn2
T2?95504.3.4低速轴运动和动力参数计算
P3?P2?2?3?2.09kW?0.97?0.99?2.09kWn3?n2?59.7r/mini2P3?321.5N?mn3
T3?9550
5传动件的设计计算
5.1高速级齿轮传动设计计算
5.1.1选择材料、热处理方式和公差等级
1)按以上的传动方案,选用斜齿圆柱齿轮传动。
2)运输机为一般工作,速度不高,故选用8级精度(GB 10095-88)。
3) 材料选择。考虑到制造的方便及小齿轮容易磨损并兼顾到经济性,圆柱齿轮的大、小齿轮材料均用45钢,小齿轮调质处理,大齿轮正火处理。由《机械设计》书表10-1得齿面硬度
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二级减速器课程设计说明书



