傳動裝置的總體設計.

1、機械課程課程設計學校：柳州職業(yè)技術(shù)學院系、班：機電工程系2010級數(shù)控3班姓名：時間：2018年10月5日星期五目 錄目 錄第一章 傳動裝置的總體設計 11總體方案的分析 12選擇電動機 22.1電動機類型選擇22.2電動機功率型號的確定 22.3算電動機所需功率 Pd（ kw） 224確定電動機轉(zhuǎn)速33總傳動比的計算及傳動比的分配 34計算各軸轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩 4第二章傳動零件的設計41 設計V帶42. 齒輪設計：6第三章 車由系設計81軸的結(jié)構(gòu)、尺寸及強度設計 8輸入軸的設計計算： 8輸出軸的設計計算：112 鍵聯(lián)接的選擇及計算 123、軸承的選擇及校核計算 12第四章潤滑與密封12第五章

2、.設計小結(jié)13第六章參考文獻13傳動裝置總體設計第一章 傳動裝置的總體設計1總體方案的分析1. 該工作機有輕微振動，由于 V帶有緩沖吸振能力，采用 V帶傳動能減小振動帶來的影響， 并且該工作機屬于小功率、載荷變化不大，可以采用 V帶這種簡單的結(jié)構(gòu)，并且價格便宜， 標準化程度高，大幅降低了成本，所以可以采用簡單的傳動結(jié)構(gòu)， 由于傳動裝置的要求不高, 所以選擇一級圓柱齒輪減速器作為傳動裝置，原動機采用 Y系列三線交流異步電動機。2.-3 -1、電動機；2、三角帶傳動；4、聯(lián)軸器；5、傳動滾筒；3.工作條件連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載何平穩(wěn)，空載起動，使用期度允許誤差為5%4、原始數(shù)據(jù)1 .輸送帶牽引力 F=1

3、300 N2 .輸送帶線速度 V=1.60 m/s3.鼓輪直徑D=260mm3、減速器；6、運輸平皮帶8年，小批量生產(chǎn)，兩班制工作，運輸帶速2選擇電動機380V，Y 型。2.1電動機類型選擇按工作要求和工況條件，選用全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機，電壓為2.2電動機功率型號的確定計算工作及所需功率Pd =pwn2.3算電動機所需功率Pd（ kw）pwFV1000式中為傳動裝置的總功率式中1 2n分別為傳動裝置中沒對運動副的效率1 帶傳動效率：0.962 球軸承傳動效率：0.993 圓柱齒輪的傳動效率：0.97 （ 8級精度一般齒輪傳動）4 彈性聯(lián)軸器的傳動效率：0.995 卷筒的傳動效率：0

4、.96總功率 =0.96X 0.993x 0.97X 0.99X 0.96=0.86PwkwFV 1300 1.6=2.421000 1000 0.86從課程設計指導書表19-1中可選額定功率為 3kw的電動機傳動裝置總體設計24確定電動機轉(zhuǎn)速-9 -卷筒的轉(zhuǎn)速為:帶傳動傳動比:60 1000v60 1000 1.63.14 260:-117.6r / mini 帶=2 4齒輪傳動傳動比:i齒=35 總傳動比范圍：i總=鬲x i齒=6 202）初步計算電動機的轉(zhuǎn)速范圍nd = i總 x nw=7052351 r/min查附表8.1 Y系列（IP44）電動機的技術(shù)數(shù)據(jù): 選擇Y132S 6型電動

5、機電動機技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定功率（kw）: 3kw滿載轉(zhuǎn)速：nd =960r/mi n額定轉(zhuǎn)矩：2.0 N/m最大轉(zhuǎn)矩：2.0 N/m3總傳動比的計算及傳動比的分配總傳動比的計算：i總二匹 8.16總、nw傳動比分配原則：帶傳動的傳動比范圍請=2 4齒輪傳動傳動比范圍 瞎=3 5i總二i帶i齒=816分配傳動比：取減速器的傳動比i齒=3,則V帶的傳動比：i帶二2.724計算各軸轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩1、各軸轉(zhuǎn)速：高速齒輪軸：n =也960r/min ： 353.0r/min1 i 帶2.72nI 353 低俗齒輪軸：n -r/min ： 117.6r/mini齒3卷筒軸：nw=nn =117.6r/m

6、in2、各軸輸入功率：高速齒輪軸：p 二 Pd3 0.96kw 二 2.88kw低俗齒輪軸：p = Pdi 23 =3 0.96 0.99 0.97kw = 2.77kw3、各軸轉(zhuǎn)矩：pdTd =9550 =29.84N mnmP2 88高速齒輪軸一-二 95509550 乂 m 二 77.91X m1n353低俗齒輪軸一 -=9550 R = 9550 纟77 m 二 230、mJ1nq117.6運動和動力參數(shù)計算結(jié)果如下表：電機軸高速齒輪軸低俗齒輪軸卷筒軸轉(zhuǎn)速960r/min353.0r/mi n117.6r/mi n115r/min輸入功率3kw2.88kw2.77kw2.58kw輸入轉(zhuǎn)

7、矩29.84 N m77.91 N m230 N m214N m傳動比2.7231傳動效率0.960.960.97第二章傳動零件的設計1 .設計V帶(1)確定V帶型號電動機額定功率P= 3kw ,轉(zhuǎn)速nd960 r min ,帶傳動傳動比i=2.5 ,每天工作8小時。由課本 P218表 10-4 得：K A = 1.2，得巳二 KaR =1.2 3k 3,6kw由課本圖10-3，選擇A型V帶，取d1=100mm。d2 二 i帶 di =2.27 100mm = 227mm.大輪的基準直徑：2 帶1，查表10-1得d 236mm(2)驗算帶速：xdn1 3.110960卅、擊人、工V115.02

8、4m/s :： 25m/s 帶速合適。60X00060000(3)確定v帶基準長度Ld和中心距a。：根據(jù)：0.7 (d1 d2 a。2 (dd?)可得a。應在219.8 628mm之間，初選中心距a0 =500mm帶的基準長度31L2 石 * d2d2 74a，得 Ld01536mm，取Ld = 1600mm計算實際中心距：aLd _ L0 二 500 1600 一1536 二 532mma0 2 2（4）驗算小帶輪包：=180 -d2 d1 57.3 =180 - 227 100 57.3 166120a532（5 ）求 V 帶根數(shù) Z:據(jù) d1 和 nd 查表 10-5 得 P =0.95

9、kw，查表 10-6，得,:p0 0.11kw，查表 10-7 得 5=0.92，查表 10-3 得 Kl =0.99,有Pc(P0 P0) K K L單根V帶的初拉力；4.02，取 4根。F。*斗）qjzv K ：500 3.6 （空-1） 0.10 5.0242 =156.35N4 5.0240.92作用在軸上壓力:Fq =2zF0sin 2=2 4 156.35 sin166 = 1241N2傳動裝置總體設計2 齒輪設計:(1)選擇齒輪材料和精度等級(2 )按齒 面接觸疲勞 強度設計 載荷系數(shù)K 小齒輪轉(zhuǎn)矩T小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為217255HBS ;大 齒輪選用45鋼正火，硬度為

10、169217HBS。因為其因 傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，應用于載荷較平穩(wěn)的室內(nèi) 工作條件下的減速器，由表11 2選用8級精度。3 ,卜KTu +叭由式d - 76.43/知以上K、T d、u、二H均由查表、查圖、計算得出查表11 3取K=14T =77.91 N m=7.791x10 N mm小齒輪齒數(shù)取Z1 =20，則大齒輪齒數(shù)為小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì), 硬度為 217255HBS ； 大齒輪選用45鋼正火,硬度為 169217HBS。T 7.791x104 N mZ1 =20Z2 =60，單級齒輪傳動對稱布置，由表11 5取齒Z2 = 60 齒數(shù)乙和齒寬系數(shù)4)d 許用接觸 應力丨寬系數(shù)d=1

11、由圖 11 8 查得 H 血 1 = 580MPa二 H lim 2 二 550MPa由表11 7查得安全系數(shù)SH =1 o按預期使用十年，單向運轉(zhuǎn)，計算應力循環(huán)次數(shù)N1、N22 =60njLh =60 353 1 (10 52 80) -0.88 109N2=N二。.880：% =2.9408查圖 1111 得 ZN1 =1,ZN2 =1.08,由式(11 9 )有H lim 1 ZN 1580 1-h 1MPa 二 580MPaSh1H lim 2ZN2=1二 H lim1 二 580MPa二 H lim2 二 550MPatH -580MPa】2 = 594MPaSh550x1.08 M

12、Pa = 594MPa1-13 -步驟計算及說明結(jié)果分度圓 直徑(3 )幾何 計算(4 )按齒 根彎曲疲 勞強度校 核許用彎 曲應力由式11.63 |KT +1)d 3 76.43_p-3 3” ” |仆 77.91x10 x(3 + 1)一 =76.43、2mm = 51.59mm1x3x5802m =也=51.59 mm = 2.5795mm Z120查表4 3，取標準模數(shù) m=3mm= m乙=3 漢 20mm = 60mmd2 =mZ2 =3 漢 60mm = 180mmb=1匯60mm = 60mm經(jīng)圓整取b2 = 60mm，貝U b| = b2 +5 = 65mmXm(Z1+Z2)e

13、(20+6叭 120mm2 2根據(jù)式11.7,如CTF蘭#F ,則校驗合格。由 圖11-9 查 得， 升口計=450MPa ,FLim2 =40MPa由表11-7查得SF =1.3由圖 11-10 查得 YN1 =YN2 =1J 1 FLim 1YN1 450漢10F 1 -MPa346MPa1Sf1.3L 1 FLim2YN240 12 =MPa = 308MPaSf1.3m = 3mmd1 =60mmd2 = 180mmb = 60mmR = 65mmb2 = 60mma = 120mmb F =346MpaB f =308Mpa計算及說明步驟結(jié)果 齒形系數(shù) 及應力修正 系數(shù) 強度校核 齒

14、輪圓周 速度由表 11-6 查得 Ym=2.81 YF2=2.30 綣=1.56YS2 =1.73由式11.7得2Kv v2工7.791燈04 。一仆 f1 =丫尸1丫81 =2漢 2.81 漢1.5bm 乙60x3 x20= 63.MPa 蘭eh =346MPaYF2Ys22 2.30x1.73qF2 =bF1 F2 S2 =63xYf1Ys12.81 .56= 57MPa 蘭crF2 =308MPaH d1nd 3.14x60x960 v= id =3.01m/s60X000600006crF1 =63MPa 蘭 346MPbF2 =57MPa 蘭 308MFv = 3.01m /s第三章

15、軸系設計1.軸的結(jié)構(gòu)、尺寸及強度設計輸入軸的設計計算1、按扭矩初算軸徑選用45號鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度197 286HBS查課本表12-2得，=35 Mpa C=110。 2 773 117.6皿69吶考慮軸外伸端和聯(lián)軸器用一個鍵連接，故將直徑Pd -C3=115A n增放大5%，故取d = 35mm。2、軸的結(jié)構(gòu)設計傳動裝置總體設計（1）軸的零件定位，固定和裝配單級減速器中，將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面用套筒定位，右面用軸環(huán)軸向定位，周向定位采用鍵和過渡配合，兩軸承分別以套筒和軸承肩定位，周向定位則用過盈配合，軸呈階狀，左軸承，齒輪套筒從左面裝入，右軸承和聯(lián)軸器依次從 右面裝

16、入。（2）確定軸的各段直徑和長度初選軸承：型號：6010,其內(nèi)徑為50mm，寬度為16mm.取套筒長為5mm，安裝齒輪段長度比輪轂寬度長 2mm外伸端直徑d 35mm，定位軸肩高度h，一般取h定位=（0.07 O.Jdmm，Li（1.5 2）d!mm所以根據(jù)聯(lián)軸器的選用，所以Ll的d2二40mm，長度Li = 60mm，非定位軸肩高度一般取h=2cc=2mm 故綜合考慮軸承的選用，故軸頸d3 =d40 2 2 2 = 48mm取 50mm，軸承寬度 B =16mm，所以 =16mm，根據(jù)齒輪的寬數(shù)b2 = 60mm，所以L4段長比齒輪寬數(shù)短 2mm，故L4 = 60 - 2 = 58mm， 長

17、度為小齒輪的寬度加上倒角，倒角起退刀槽作用，故取其長度為： L3 =d分8 =528 =60mm。由于此段為非定位軸肩，綜合考慮齒輪的制造，所以d4 =60mm，d5段為定位軸肩，所以d5二70mm，考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面與箱體內(nèi)壁應有一定矩離，同時要使兩齒輪正確嚙合和傳遞效率最大化，故齒輪面到軸承面的距離L28mm，考慮套筒與軸承、軸的配合，即根據(jù)以上數(shù)據(jù)，套筒選用內(nèi)孔52 mm，外圓62mm，寬26mm的套筒，所以d 62mm。由以上數(shù)據(jù)得出兩軸承的跨距L =138并且該軸兩軸承對稱，所以兩軸承的 .、L 值應相等，即L = 138mm。254-15584060iOaLTIOin

18、2. 強度計算步驟計算及說明結(jié)果傳動裝置總體設計繪制軸 的空間受力從動齒 輪上的外力 偶矩從動齒 輪上周向力、 徑向力支座力繪制彎矩圖繪制扭 矩圖繪制當 量彎矩圖強度校核Mt =230N mFt = 2556NFr =930NRa = Rb二 1360NM c 二 94N mM 廠 97MPa強度足夠- =9.55 103 P = 230N m故作用在軸上的扭矩為 Mt二=230N mR 7 顯 23Oo.i8N=2556NFFt tan20 =2556 0.364N =930N= 1360N繪出平面彎矩如下 b圖，其值為L0.138M c = Ra1360：N m =94N m2 2繪制扭矩

19、圖，如下 e圖所示繪制當量彎矩圖如下 f所示由如下b圖可知，危險截面處于點c,因此，必須對c截面 進行驗算，由于減速器連續(xù)單向運轉(zhuǎn)， 所以】-0.3，由此得到：Me f M；（：Mtc）2MPa =97MPa丁燈0j25Mpa41=55MPa，所以該軸是安全的，可知強度足夠-21 -彳/AyJ丿務廣2 ZrrrrnTMeiMeeTrTlTrr,riinTpJMIcIlTrnriTe）（）TTrrrn輸出軸的設計計算：i按扭矩初算軸徑選用45號鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度197286HBS查課本第表12-2取圧=35Mpa c=115根據(jù)課本第245頁式14-2得:d。115 3 3S=23.2mm,故取

20、d=25mm2 鍵聯(lián)接的選擇及計算輸入軸與帶輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸徑d60mm, L58mm查手冊表12-6得，選用A型平鍵，得：鍵 A 18 X 50 GB/T1095-1990鍵校核,??！ L4 -b = 58 -16 = 42mm,77.91N m h=10mm得;- P 二也 4 77910i2.37MPa ： !-= 125150MPa，故鍵合適P d4hl 60 10 42 P3、軸承的選擇及校核計算根據(jù)根據(jù)條件，軸承預計壽命16X 365X 8=46720 小時F- 930 Nn11r初選軸承：型號：6010,查課程設計指導書得 Cr = 22000N查課表可以得到X二Y =1,所

21、以P 二X Fr 丫 Fa=2290N查表 12-9, 12-10 得 ft=1.0, fP=1.0,得空 60n_f 6 Lh - ft 106所以軸承：型號：6010符合。1.0 2290 60 117.6106丫 1346720=15819N 一 22000N第四章潤滑與密封5(1.5 2) 10 mm/s，所以潤滑方式的確定因為傳動裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠遠小于齒輪傳動可采用浸油潤滑，選用全損耗系統(tǒng)用油，軸承可用脂潤油，箱體內(nèi)選用SH0357-92中的50號潤滑，裝至規(guī)定高度。為避免油池中的稀油漸入軸承座，在齒輪和軸承之間放置 擋油環(huán)，輸入軸和輸出軸處用氈圈密圭寸。第五章.設計小結(jié)這次關(guān)于帶式運輸機上的兩級展開式圓柱斜齒輪減速器的課程設計是我們真正理論聯(lián)系實際、深入了解設