一、传动方案
减速器为二级斜齿圆柱齿轮减速器,将动力传送到传送带上,实现传送带预先设计的参数及其相应的功能。
设计的原始数据要求: 传送带的初拉力:F=1350N 传送带卷筒直径:d=220mm 传送带带速:v=1.0m/s 机器产量为大批量; 机器工作环境为清洁; 机器载荷特性为中等冲击; 机器最短工作年限为二年三班。
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二、电动机的选择及传动装置的运动、动力参数计算
2.1 选择电动机的类型
按工作要求和工作条件选用Y系列三相鼠笼型异步电动机,其结构特点为全封闭式自扇冷式结构,电压为380V。
2.2 选择电动机的容量
首先计算工作机有效功率:
式中, ——传送带的初拉力,由设计原始数据, ;
——传送带的带速,由设计原始数据, 。
从原动机到工作机的总效率:
式中, ——联轴器传动效率,由参考文献[2]P87页表9.1, ; ——轴承传动效率,由参考文献[2]P87页表9.1, ;
——齿轮啮合效率, ; ——卷筒传动效率, 。
则所需电动机功率:
2.3确定电动机的转速
工作机(套筒)的转速:
式中, ——传送带卷筒轴直径。由设计原始数据, 。
由参考文献[2]表9.2,两级齿轮传动 ,所以电动机的转速范围为:
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符合这一范围的同步转速为750 r/min、1000 r/min、1500 r/min三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素,为使传动装置结构紧凑,决定选用同步转速为 的电动机。
根据电动机的类型、容量和转速,由参考文献[1]表15.1,选定电动机型号为Y112M-6,其主要性能如表1所示,电动机的主要安装尺寸及外形尺寸如表2所示。
表1
同步转速/(r/min) 1000 表2
型号 H A B C D E F×GD G 8×7 K b b1 b2 AA HA L1 满载转速 (r/min) 940 2.0 2.0 起动转矩额定转矩最大转矩额定转矩电动机型号 额定功率/kW Y112M-6 2.2 Y112M-6 112 190 140 70 28 60 24 12 245 190 115 265 50 180 2.4计算传动装置的总传动比并分配传动比
2.4.1总传动比
由选定的电动机满载转速 和工作机主动轴转速 可得传动装置总传动比为:
2.4.2分配传动比
式中 , 分别为一级、二级齿轮传动比。
考虑润滑条件,为使俩大齿轮直径相近,取 ,故
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2.5计算传动装置各轴的运动和动力参数
2.5.1各轴的转速 I轴:
II轴: III轴:
卷筒轴: 卷
2.5.2各轴的输入功率
I轴:
II轴:
III轴: 卷筒轴: 卷
2.5.3各轴的输入转矩
电动机轴的输出转矩
I轴:
II轴: III轴:
卷筒轴: 卷
整理以上数据,制成以下表格:
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带式传动装置的运动和动力参数表
功率/P 轴名 转矩/T (N?mm) 转速/n KW 1.59 (r?min) 940 ?1传动比i 效率? 电机轴 1 0.99 Ⅰ轴 1.57 940 3.89 0.96 Ⅱ轴 1.51 241.6 2.78 0.96 Ⅲ轴 1.45 86.9 1 0.98 卷筒轴 1.42 86.9 三.传动零件的设计计算
3.1 选择材料、热处理方式及精度等级
考虑到卷筒机为一般机械,且该齿轮传动为闭式传动,小齿轮选用 ,调质,齿面硬度为 ;大齿轮选用 ,正火,齿面硬度为 。
取小齿1齿数 ,则 取 。 取小齿轮3齿数 ,则 ,取 。 所有齿轮均按GB/T10095-1998,选择8级精度。
3.2 校核传动比
由 、 、 、 得
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