皮帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算分解_第1頁(yè)
皮帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算分解_第2頁(yè)
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1、皮帶輸送機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算1 總體方案設(shè)計(jì)1.1 皮帶輸送機(jī)的組成皮帶輸送機(jī)主要由以下部件組成: 頭架、驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)滾筒、 尾架、托輥、 中間架、尾部改向裝置、卸載裝 置、清掃裝置、安全保護(hù)裝置等。輸送帶是皮帶輸送機(jī)的承載構(gòu)件, 帶上的物料隨輸送帶一起運(yùn)行, 物料根據(jù) 需要可以在輸送機(jī)的端部和中間部位卸下。 輸送帶用旋轉(zhuǎn)的托棍支撐, 運(yùn)行阻力 小。皮帶輸送機(jī)可沿水平或傾斜線(xiàn)路布置。由于皮帶輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其具有優(yōu)良性能, 主要表現(xiàn)在: 運(yùn)輸能力 大,且工作阻力小,耗電量低,皮帶輸送機(jī)的單機(jī)運(yùn)距可以很長(zhǎng),轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少, 節(jié)省設(shè)備和人員, 并且維護(hù)比較簡(jiǎn)單。 由于輸送帶成本高且易損壞, 故與其它設(shè)

2、 備比較,初期投資高且不適應(yīng)輸送有尖棱的物料。輸送機(jī)年工作時(shí)間一般取 4500-5500 小時(shí)。當(dāng)二班工作和輸送剝離物, 且輸 送環(huán)節(jié)較多,宜取下限;當(dāng)三班工作和輸送環(huán)節(jié)少的礦石輸送,并有儲(chǔ)倉(cāng)時(shí),取 上限為宜。1.2 布置方式電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器、 減速器帶動(dòng)傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu), 借助于滾筒 或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與輸送帶之間的摩擦力, 使輸送帶運(yùn)動(dòng)。 通用固定式輸送帶輸送 機(jī)多采用單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式,即驅(qū)動(dòng)裝置集中的安裝在輸送機(jī)長(zhǎng)度的某一個(gè)位置處, 一般放在機(jī)頭處。單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)方式按傳動(dòng)滾筒的數(shù)目分, 可分為單滾筒和雙滾筒驅(qū)動(dòng)。 對(duì)每個(gè)滾 筒的驅(qū)動(dòng)又可分為單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。 單筒、單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方

3、式最簡(jiǎn) 單,在考慮驅(qū)動(dòng)方式時(shí)應(yīng)是首選方式。皮帶輸送機(jī)常見(jiàn)典型的布置方式如圖 1-1 所示。此次選擇 DT(A)型固定式皮帶輸送機(jī)作為設(shè)計(jì)機(jī)型。單電機(jī)驅(qū)動(dòng),機(jī)長(zhǎng) 10m,帶寬 500mm,上托輥槽角 35°,下托輥槽角 0°。DT( A)型固定式皮帶 輸送機(jī)是通用型系列產(chǎn)品,可廣泛用于冶金、煤炭、交通、電力、建材、化工、 輕工、糧食、和機(jī)械等行業(yè)。輸送堆積密度為 5002500kg/m3的各種散狀物料 和成件物品,適用環(huán)境溫度為 -20 40 。圖 1-1 皮帶輸送機(jī)典型布置方式13皮帶輸送機(jī)的整體結(jié)構(gòu)圖 1-2 為此次設(shè)計(jì)的皮帶輸送機(jī)的整體結(jié)構(gòu)圖 1-2 設(shè)計(jì)的皮帶輸送機(jī)的

4、整體結(jié)構(gòu)2 標(biāo)準(zhǔn)部件的選擇2.1 輸送帶的選擇輸送帶的品種規(guī)格符合 GB/T 44901994運(yùn)輸帶尺寸、 GB/T 7984 2001 輸送帶 具有橡膠或塑料覆 蓋層的普通用途織物芯輸送帶的規(guī)定,見(jiàn)表2- 1 。表 2-1 輸送帶的種類(lèi)種類(lèi)抗拉體 強(qiáng)度 /( N/mm* 層)輸送帶寬度 /mm400500650800100012001400帆布帶CC-56尼龍帶NN-100NN-150由于本設(shè)計(jì)只是小型輸送機(jī),初步選定為帆布帶。按給定的工作條件 , 輸送 機(jī)的工作傾角 =0°。根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定選用帶寬 B=500mm,NN100型輸送帶, 層數(shù)選為 3 層。上膠 3.0+下膠 1.

5、5 ,輸送帶質(zhì)量 5.02Kg/m 。NN100型輸送帶的 技術(shù)規(guī)格:縱向扯斷強(qiáng)度 100N/mm;每層帶厚 1.0mm,截面積 0.0236m2。2.2 輸送量計(jì)算根據(jù)輸送量的計(jì)算方法 :(2-1)3.6 × 0.0236 ×2× 2000=339.84t>300t此輸送帶帶符合使用要求。2.3 選擇傳動(dòng)型式與驅(qū)動(dòng)裝置 驅(qū)動(dòng)裝置是皮帶輸送機(jī)的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)。一般由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器及驅(qū)動(dòng)滾筒組成。 根據(jù)不同 的使用條件和工作要求,皮帶輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式,可分單電機(jī)驅(qū)動(dòng)、多電機(jī)驅(qū)動(dòng)、單滾筒驅(qū)動(dòng)、雙滾筒驅(qū) 動(dòng)和多滾筒驅(qū)動(dòng)幾種。由于此設(shè)計(jì)為小型皮帶輸送機(jī),采用水

6、平輸送,運(yùn)輸距離短,所以選用 Y 系列電機(jī) +聯(lián)軸器 +減速器的傳動(dòng)型式,單電機(jī)單滾筒驅(qū)動(dòng),如圖 2-1。圖 2-1 傳動(dòng)方式2.4 頭部傳動(dòng)滾筒的選擇傳動(dòng)滾筒的直徑和長(zhǎng)度符合 GB/T9881991 皮帶輸送機(jī)滾筒基本參數(shù)與尺 寸的規(guī)定 。見(jiàn)下表:帶 寬B滾筒直徑500630800100012501400膠光膠光膠光膠光膠光500650800表 2-2 帶寬與傳動(dòng)滾筒的關(guān)系膠本設(shè)計(jì)選擇直徑為 500mm的膠面?zhèn)鲃?dòng)滾筒,與之匹配的軸承型號(hào)為 3520。2.5 尾部改向滾筒的選擇尾部改向滾可從表 2-3 中查出,與 500mm的傳動(dòng)滾筒匹配的尾部改向滾筒直 徑為 400mm。表 2-3 傳動(dòng)滾筒

7、與改向滾筒的關(guān)系帶寬傳動(dòng)滾筒直徑180°尾部改向滾筒直徑5005004006505004006305002.6 托輥的選擇 本系列配置的托輥分為承載托輥(槽型托輥)和回程托輥(平行托輥)兩類(lèi)。承載托輥初選 DT GP1103,回程托輥初選 DT GP1211,緩沖托輥選擇 DT GH1103。上托輥間距選擇 1m,下托輥間距選擇 2m。上托輥槽角 35°,下托輥槽 角 0 °。2.7 其他部件的選擇 由于本次設(shè)計(jì)為小型輸送機(jī), 機(jī)長(zhǎng)較短,功率較小,故可選用螺旋拉緊裝 置; 采用固定落地式機(jī)架, 角鋼焊接 。該輸送機(jī)的設(shè)計(jì)為水平運(yùn)輸, 所以不需要制 動(dòng)裝置,只選擇空

8、段清掃器、頭部清掃器和頭部漏斗。3 輸送機(jī)受力分析3.1 圓周驅(qū)動(dòng)力分析 傳動(dòng)滾筒上所需圓周驅(qū)動(dòng)力 為所有阻力之和 ,即:Fu=FH+FN+FS1+FS2+FST( 3-1 )各參數(shù)意義如下:FH主要阻力, N;FN附加阻力, N; FST傾斜阻力, N;FST= q GHg。FS1主要特種阻力,即托輥前傾摩擦阻力及導(dǎo)料槽摩擦阻力,N;FS2附加特種阻力,即清掃器、卸料器及翻轉(zhuǎn) 回程分支輸送帶阻力, N;3.2 主要阻力 主要阻力 FH按式( 3-2 )計(jì)算Fu=fLgq RO+qRu+(2qB+qG)cos +F N+FS1+FS2+FST(3-2 )各參數(shù)意義:f 模擬摩擦系數(shù); L輸送機(jī)

9、長(zhǎng)度(頭、尾滾筒中心距), m; g重力加速度, g=9.8m/s 2;承載分支托輥組每米長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)部分重量, kg/m; qB每米長(zhǎng)輸送帶的質(zhì)量, kg/m; qG每米長(zhǎng)輸送物料的質(zhì)量, kg/m; 此處角度取 0°, cos =1。3.2.1 模擬摩擦系數(shù) 模擬摩擦系數(shù),根據(jù)工作條件及制造、安裝水平選取,參見(jiàn)表3-1 ;表 3-1 模擬摩擦系數(shù) f (推薦值)輸送機(jī)工況工作條件和設(shè)備質(zhì)量良好,帶速低,物料內(nèi)摩擦較小0.020.023工作條件和設(shè)備質(zhì)量一般,帶速較高,物料內(nèi)摩擦較大0.025 0.035工作條件惡劣、多塵低溫、濕度大,設(shè)備質(zhì)量較差,托輥成0.035 槽角大于 35&#

10、176;0.045由于工作條件為室外,多塵土,帶速為 2.0m/s ,所以此處 f 選為 0.0353.2.2 承載分支托輥每米旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的確定3- 3)其中承載分支每組托輥旋轉(zhuǎn)部分重量, kg; 承載分支托輥間距, m;托輥已經(jīng)選好, L=200時(shí)的值知 =15 .3kg 。= 15.3/1=15.3kg 。3.2.3 回程分支托輥每米長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量的確定(3-4)qRu回程分支托輥每米長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)部分質(zhì)量, kg/m,=10.4kg回程分支托輥間距, 2m;=10.4/2=5.2kg/m3.2.4 每米長(zhǎng)輸送物料的質(zhì)量的確定每米長(zhǎng)輸送物料的質(zhì)量按公式:3-5)=47.2kg/m3.2.5 FH 的

11、計(jì)算FH=fLgq RO+qRu+(2q B+qG)cos =268 (N)3.3 附加特種阻力計(jì)算附加特種阻力 包括輸送帶清掃器摩擦阻力 和卸料器摩擦阻力 等部 分,按下式計(jì)算:(3-6)(3-7)(3-8)式中 清掃器個(gè)數(shù),包括頭部清掃器和空段清掃器; A一個(gè)清掃器 和輸送帶接觸面積, ,見(jiàn)表 3-2 。表 3-2 導(dǎo)料槽欄板內(nèi)寬、刮板與輸送帶接觸面積帶寬 B/mm導(dǎo)料欄板內(nèi)寬/m刮板與輸送帶接觸面積 A/m頭部清掃器空段清掃器5000.4000.0060.016500.4200.0070.018000.4950.0080.012查表選 A=0.006M2清掃器和輸送帶間的壓力, N/ ,

12、一般取為 3 N/ ; 清掃器和輸送帶間的摩擦系數(shù),一般取為 0.50.7 ;則 =0.006 ×8×0.6=288N擬設(shè)計(jì)的總圖中有兩個(gè)清掃器和一個(gè)空段清掃器(一個(gè)空段清掃器相當(dāng)于1.5 個(gè)清掃器)。 =0, 則=3.5 ×288+0=1008N3.4 總阻力本設(shè)計(jì)沒(méi)有附加阻力 FN=0,本設(shè)計(jì)沒(méi)有特種阻力 FS1=0。 由于是水平安裝, 則角度為 0°, FST=0??傋枇?Fu= FH+FN+FS1+FS2+FST=268+1008=1276N4 電動(dòng)機(jī)的選擇和功率的計(jì)算4.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)是常用的原動(dòng)機(jī), 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 工作可靠、 控制

13、簡(jiǎn)便和維護(hù)容易等 優(yōu)點(diǎn)。電動(dòng)機(jī)的選擇主要包括選擇其類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式、容量(功率)和轉(zhuǎn)速、確 定具體型號(hào)。4.1.1 電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型的確定按工作要求和條件選取 Y 系列一般用途的全封閉自扇冷式籠型三相異步電 動(dòng)機(jī) 。4.1.2 電動(dòng)機(jī)的容量的選擇 工作所需的功率:=/ 4- 1)4-2)(4-3)4-4)=F V/ (1000 )所以: =F V/ (1000)由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總效率為 =. . .式中、分別為齒輪傳動(dòng)、卷筒、軸承、聯(lián)軸器的效率。取 =0.97、 =0.96、 =0.98 、=0.99 則:根據(jù) 選取電動(dòng)機(jī)的額定功率使 Pm= (1 1.3)=0.972×0.

14、96×0.98 4×0.99 2=0.8174-5)所以:由查表得電動(dòng)機(jī)的額定功率 =44.1.3 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速為:4-6)=76.4r/min4.1.4 選擇電機(jī)型號(hào) 按推薦的合理傳動(dòng)比范圍, 二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比為 8 40,故電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為: =(8 40) × 76.4 r/min=611.2 3056r/min配合計(jì)算出的容量, 由表查出有兩種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào), 其技術(shù)參數(shù)比較情 況見(jiàn)表 4-1 。表 4-1 電動(dòng)機(jī)的型號(hào)與基本參數(shù)方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/minkw同步轉(zhuǎn)速滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速1Y132M1-6410009602Y

15、112M-44150014403Y112M-2430002890綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、 重量以及鏈傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比, 可 知方案 1 比較適合。因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132M1-6,所選電動(dòng)機(jī)的額定功率 P=4Kw,滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速 n=960r/min 。4.2 分配各級(jí)傳動(dòng)比、各軸功率的計(jì)算 電動(dòng)機(jī)確定后,根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速和工作裝置的轉(zhuǎn)速就可以計(jì)算傳動(dòng)裝 置的總傳動(dòng)比。4.2.1 計(jì)算總傳動(dòng)比 :=/=960/76.4=12.574.2.2 分配各級(jí)傳動(dòng)比=(1.3 1.4)對(duì)于二級(jí)圓柱齒輪減速器,展開(kāi)式的傳動(dòng)比分配取 =3.94 , =3.144.2.3 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速=960

16、r/min= /ih= 960/3.94=243.65r/min = /il=243.65/3.14=77.6r/min4.2.4 各軸的功率和轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸輸出功率和轉(zhuǎn)矩P0=Pd3.98Kw表 4-2 各軸的轉(zhuǎn)速,功率及轉(zhuǎn)矩參數(shù)軸名電動(dòng)機(jī)軸1軸2軸3軸卷筒軸轉(zhuǎn)速960960243.6577.677.6功率3.983.943.753.563.32轉(zhuǎn)矩39.5939.19146.98438.12408.585 減速器的設(shè)計(jì)5.1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1.1 材料、熱處理、齒輪精度等級(jí)和齒數(shù)的選擇小齒輪材料選擇 40Gr 鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度為 241286HBS, =700Mpa,=50

17、0 Mpa;大齒輪材料 40Gr 鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度為 241286HBS,=700Mpa,=500Mpa;精度為 8 級(jí)。取 =3.94 , 取 =18 則 = · =70.92 ,取 71。 71/18 3.944 。=380+HBS=380+320=700M。pa5.1.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)根據(jù)公式 =21268 ,(5-1 )766=39.19N.mm。查表,硬齒面齒輪,非對(duì)稱(chēng)安裝,取齒寬系數(shù) =0.8, 使用系數(shù) K=1.5。d1 766(5-2)=766=40.95mmm=40.95/18=2.28mm,取 m=2.75mm,d1=mz1=2.75 18=49.5m

18、m,d2=mz2=2.75 71=195.25mmda1=m z1+2m1=45+2 m=49.5+5.5=55mmda2=m z2+2m =177.5+2 m=195.5+5.5=201mmdf1=m z1-2 ()m=49.5-2.5 2.75=42.63mmdf2=m z2-2 ()m=195.25-2.5 2.75=188.38mma=(d1+d2)/2=(55+201)/2=128mmb= d1=0.8 49.5=39.6, 取 b2=40mm, b1=40+5=45m,m按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 :=21268(5-3)=21268=550 =700(5-4)=21268=21268

19、=583 Mpa=700, 合格。5.3 軸和聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)5.3.1 軸材料的選擇此次選擇軸的材料為 45 鋼,正火處理5.3.2 軸徑的確定軸選用 45 鋼,由軸的設(shè)計(jì)公式:5- 6)得:由于在軸 1 和軸 3 的最輸入和輸出端開(kāi)鍵槽,連接聯(lián)軸器,故該端要加大 3%5%,故軸 1 的最小直徑為 18.2mm,最大為 18.55mm,取 20mm,軸 3 的最小 直徑為 38.62mm,最大直徑為 39.39mm,取直徑為 40mm。5.3.3 聯(lián)軸器 1因?yàn)闈L筒的載荷變化很大 , 選具有良好的補(bǔ)償兩軸綜合位移的能力 , 外形尺 寸小的凸緣式聯(lián)軸器。1. 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩。由工作要求,查表后取

20、 K=1.5。則計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Te=KT=59.7Nm2. 由聯(lián)軸器的計(jì)算與軸的計(jì)算選用 YL5 的聯(lián)軸器。采用其許用最大扭矩為 63N· m,許用最高轉(zhuǎn)速為 9000 r/min 。5.3.4 聯(lián)軸器 2 因?yàn)闈L筒的載荷變化大 ,選用緩沖性能較好 , 同時(shí)具有可移性的彈性套柱銷(xiāo) 聯(lián)軸器。1. 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩根據(jù) (5-7)由工作要求,查表后取 K=1.5 。則計(jì)算轉(zhuǎn)矩2. 由聯(lián)軸器的計(jì)算與軸的計(jì)算選用 YL8 的聯(lián)軸器,其 許用最大扭矩 710N·m,許用最高轉(zhuǎn)速 n= 2400 r/min 。對(duì)聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接, 由于是選用的標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器, 故起鍵的配合和強(qiáng)度不需 特殊的校

21、核,只需選用即可。5.4 軸結(jié)構(gòu)的確定,軸強(qiáng)度的校核5.4.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要有三項(xiàng)內(nèi)容: (各軸段徑向尺寸的確定; 各軸段軸向長(zhǎng)度 的確定;其它尺寸(如鍵槽、圓角、到角,退刀槽等)的確定;軸的尺寸與大小 數(shù)據(jù)如圖 5-1 、5-3 、5-5 所示。5.4.2 中間軸的校核(1)確定軸上零件的裝配方案根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng) 度。中間軸的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖 5-1 。圖 5-1 中間軸結(jié)構(gòu)、尺寸(2)畫(huà)出軸的空間受力簡(jiǎn)圖,將齒輪上受力簡(jiǎn)化為集中力通過(guò)輪轂中點(diǎn)作 用于軸上,周的支點(diǎn)反力也簡(jiǎn)化為集中力通過(guò)軸承載荷中心 O作用于軸上, 軸的 受力簡(jiǎn)圖如圖 5-2 。(3)軸

22、所受的力根據(jù)式 5-8 計(jì)算:(5-8)T=圖 5-2 中間軸扭矩圖(4)畫(huà)出彎矩、扭矩圖。垂直彎矩:水平彎矩:(5)求合成彎矩M2= =187.8355 N.mM3= = 149.358N.m(6)畫(huà)扭矩圖從圖可以看出, 2截面為危險(xiǎn)截面, 3 截面的軸徑與 2 截面軸徑一樣,所以 只校核 2 截面即可。(5-9)=5361.2(5-10)=38.71 <60, 所以,該軸強(qiáng)度足夠。5.4.3 高速軸的校核(1)確定軸上零件的裝配方案根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段 直 徑和長(zhǎng) 度。中間軸的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖 5-3 。圖 5-3(2)將齒輪上受力簡(jiǎn)化為集中力通過(guò)輪轂中點(diǎn)作用于軸上,軸的支點(diǎn)

23、反力 也簡(jiǎn)化為集中力通過(guò)軸承載荷中心 O作用于軸上,軸的受力簡(jiǎn)圖如圖 5-4 。(3)計(jì)算軸所受的力:T=9550 =39.19N.m=2000圖 5-4 高速軸扭矩圖(4)畫(huà)出彎矩、扭矩圖。垂直彎矩:水平彎矩:(5)求合成彎矩M1= =80.35N.m(6)畫(huà)扭矩圖T=39.19 N.m從圖可以看出, 1截面為危險(xiǎn)截面 ,用式 5-9、式5-10 校核1截面。5.4.4 低速軸的校核1)確定軸上零件的裝配方案根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直 徑和長(zhǎng)度。中間軸的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖 5-5 。(2)將齒輪上受力簡(jiǎn)化為集中力通過(guò)輪轂中點(diǎn)作用于軸上,周的支點(diǎn)反力 也簡(jiǎn)化為集中力通過(guò)軸承載荷中心 O作用于

24、軸上,軸的受力簡(jiǎn)圖如圖 5-6 。圖 5-5(3)計(jì)算軸所受的力: T=9550=438.12N.m=2000(4)彎矩圖。 垂直彎矩:水平彎矩:(5)求合成彎矩=171.69N.mM4=6)畫(huà)扭矩圖圖 5-6 低速軸扭矩圖從圖可以看出,1 截面為危險(xiǎn)截面,用式 5-9、式 5-10 校核 1 截面,t=7,b=1812.16MPa<60MPa所, 以,該軸強(qiáng)度足夠。5.5 高速軸軸承的選擇、校核5.5.1 初選軸承設(shè)工作時(shí)間為 10000 小時(shí)。初步選擇 6205 軸承,查(GB/T 276 94) 查 出 、 值:=14kN=7.88kN5.5.2 軸承壽命的確定 軸承壽命可由(5-

25、11)進(jìn)行校核 ,由于軸承主要承受徑向載荷的作用,所以 ,由于軸承主 要承受徑向載荷作用,所以 P=Fr,則有:Fr1= 853NFr2= 1656N,按照最危險(xiǎn)的結(jié)果,取 P=Fr2=1656N,查載荷系數(shù) fd=1.0,ft=1.0 。按式 5-11 計(jì)算軸承壽命:>100006205軸承符合要求,選用此軸承。5.6 中間軸軸承選擇、校核5.6.1 初選軸承根據(jù)工作需要的要求使用時(shí)間為 10000小時(shí)。初步選擇 6206 軸承,查出 、值( GB/T 276 94)=19.5kN=11.5kN5.6.2 軸承壽命校核軸承壽命按式 5-11 進(jìn)行校核,由于軸承主要承受徑向載荷的作用,所

26、以 ,由于軸承主要承受徑向載荷作用,所以 P=Fr 。則有: Fr1= 2841NFr2= 3025N,按照最危險(xiǎn)的結(jié)果,取 P=Fr2=3025,查載荷系數(shù) fd=1.0,ft=1.0 。按式(5-9) 校核軸承壽命5.7 低速軸軸承選擇、校核10000h5.7.1 初選軸承根據(jù)工作需要的要求,使用時(shí)間為 1000 小時(shí)。假設(shè)取 6209軸承,查出值( GB/T 276 94)=31.5kN =20.5kN5.7.2 軸承壽命校核軸承壽命可由式 5-11 進(jìn)行校核,由于軸承主要承受徑向載荷的作用,所以,由于軸承主要承受徑向載荷作用,所以 P=Fr。則有:Fr1=2258.88NFr2= 13

27、76.29N, 按照最危險(xiǎn)的結(jié)果,取 P=Fr2=2258.9,查載荷系數(shù) fd=1.0,ft=1.0 。按式5-11 校核軸承壽命:10000h5.8 鍵和聯(lián)軸器的校核5.8.1 齒輪 2 的鍵在工作軸中,選擇鍵的尺寸由軸 直 徑確定,校核公式為 :p =4T/dhl< p ,l=1.6 1.8d(5-12)齒輪 2 的安裝鍵型為 A 型鍵 L=60,為 ,因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)件的齒輪是經(jīng)過(guò)淬火 的,所以許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 ,按式 5-12 校核:l=L-b=60-8=52mmp=4T/dhl=M< p 。鍵符合扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的要求。5.8.3 齒輪 3 的鍵齒輪 3 的安裝鍵為 A 型鍵 L=35,為

28、 ,因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)件的齒輪是經(jīng)過(guò)淬火的,所以許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 ,按式 5-12 校核:l=L-b=35-8=27mmp=4T/dhl=M< p 。鍵符合扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的要求。5.8.4 齒輪 4 的鍵齒輪 4 的安裝鍵型為 A 型鍵 L=80,為,因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)件的齒輪是經(jīng)過(guò)淬火的,所以許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力,按式 5-12 校核:M<p 。l=L-b=60-8=52mmp=4T/dhl=鍵符合扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的要求。5.9 箱體的設(shè)計(jì)箱體是減速器的一個(gè)重要零件, 它用于支持和固定減速器中的各種零件, 并 保證傳動(dòng)件的齒合精度,使箱體內(nèi)有良好的潤(rùn)滑和密封。箱體的形狀較為復(fù)雜, 其重量約占減速器的一半, 所以箱體結(jié)構(gòu)對(duì)減速

29、器的工作性能、 加工工藝、 材料 消耗、重量及成本等有很大的影響。 箱體結(jié)構(gòu)與受力均較復(fù)雜, 目前尚無(wú)成熟的 計(jì)算方法。所以,箱體各部分尺寸一般按經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)公式在減速器裝配草圖的設(shè)計(jì) 和繪制過(guò)程中確定。箱體材料選用 HT-200,根據(jù)工作條件的要求,箱座壁厚:所以箱體壁厚度選用 8mm。55.10 潤(rùn)滑、密封、公差和附件5.10.1 潤(rùn)滑齒輪采用浸油潤(rùn)滑,軸承采用飛濺潤(rùn)滑 。齒輪圓周速度 <5m/s 所以齒輪采 用浸油潤(rùn)滑,軸承采用飛濺潤(rùn)滑 ; 浸油潤(rùn)滑不但起到潤(rùn)滑作用,同時(shí)有助箱體散 熱。為了避免浸油潤(rùn)滑的攪油功耗太大及保證齒輪嚙合區(qū)的充分潤(rùn)滑, 傳動(dòng)件浸 入油中的深度不宜太深或太淺,設(shè)

30、計(jì)的減速器的合適浸油深度 對(duì)于圓柱齒輪 一般為 1 個(gè)齒高,但不應(yīng)小于 10 ,保持一定的深度和存油量。油池太淺易激起箱底沉渣和油污, 引起磨料磨損, 也不易散熱。 換油時(shí)間為 半年,主要取決于油中雜質(zhì)多少及被氧化、 污染的程度。查手冊(cè)選擇 150 號(hào)工業(yè)齒輪油潤(rùn)滑。5.10.2 密封 減速器需要密封的部位很多,有軸伸出處、軸承室內(nèi)側(cè)、箱體接合面和軸承蓋,窺視孔和放油孔的接 合面等處。 軸伸出處的密封起作用是使?jié)L動(dòng)軸承與箱外隔絕 , 防止?jié)櫥吐┏鲆约跋潴w外雜質(zhì)、 水及灰塵等 侵入軸承室,避免軸承急劇磨損和腐蝕。選用氈圈式密封,氈圈式密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉、安裝方便、但對(duì) 軸頸接觸的磨損較嚴(yán)重,因

31、而工耗大,氈圈壽命短。軸承內(nèi)側(cè)的密封該密封處選用擋油環(huán)密封,其作用用于油潤(rùn)滑軸承,防止過(guò)多的油、雜質(zhì)進(jìn)入軸承室 以?xún)?nèi)以及嚙合處的熱油沖入軸承內(nèi)。擋油環(huán)與軸承座孔之間應(yīng)留有不大的間隙,以便讓一定量的油能濺入 軸承室進(jìn)行潤(rùn)滑。蓋與箱座接合面密封采用在接合面上涂上密封膠 。5.10.3 公差的設(shè)計(jì) :對(duì)于聯(lián)軸器的公差配合 ,軸承軸的公差配合選用 ,鍵的公差配合選用。5.10.4. 窺視孔 蓋和窺視孔 為了檢查傳動(dòng)件的嚙合、潤(rùn)滑、接觸班點(diǎn)、齒側(cè)間隙及向箱內(nèi)注油等,在箱 蓋頂部設(shè)置便于觀察傳動(dòng)件嚙合區(qū)的位置并且有足夠大的窺視孔, 箱體上窺視孔 處應(yīng)凸出一塊,以便加式出與孔蓋的接觸面。5.10.5 排油孔、放油油塞、通氣器、油標(biāo)為了換油及清洗箱體時(shí)排出油污, 在箱座底部設(shè)有排油孔, 并在其附近做出 一小凹坑, 以便攻絲及油污的匯集和排放, 平時(shí)排油孔用油塞及封油墊封住。

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