單級帶傳動減速器

1、計算過程及計算說明 一、傳動方案擬定 第一組：設(shè)計V帶一一單級圓柱減速器 （1）工作條件：1、使用年限8年，工作為二班工作制連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，環(huán)境清 潔。 2、檢修間隔期：4年一次大修，2年一次中修，半年一次小修。 3、動力來源：電力三相交流：V=380/220Vo 4、運輸帶速度允許誤差：5%o 5、制造條件及生產(chǎn)批量：一般機械廠制造，小批量生產(chǎn)。 （2）原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F二1700N;帶速V=1.6m/s； 滾筒直徑D二350mm。 （3）帶式傳動方案示意圖 F=1700N V=l. 6m/s D=350mm 二、電動機選擇 1、電動機類型的選擇：丫系列三相異步電動機 2、電動機

2、功率選擇： 1工作機所需要的有效功率為Pw =FV/1000=1700X 1. 6/1000=2. 72kw 2為了計算電動機的所需要功率Fd,先要確定從電動機到工作機之間的總功率n。設(shè)nl n n n n 6分別為帶輪、齒輪傳動軸承、圓柱齒輪傳動（設(shè)齒輪精度為8 級）、彈性聯(lián)軸器、滾動軸承、滾筒。由資料書表2-2查得n 1二0.95、n 2=0. 99 ns =0. 97 n 4=0. 99, n 5=0.98、n 6=0. 96 o 傳動裝置的總功率： 2 葉總二葉 1 Xn 4Xn 2Xn 3Xn sXn 6 =0. 95X 0. 992 X 0. 97X 0. 99X 0. 96X 0

3、. 98=0. 84 3電動機所需要功率為Pd= Pw/n =2. 72/0. 84=3. 2kw 由文獻2選取電動機的額定功率為4kw。 3、確定電動機轉(zhuǎn)速： 選擇常用的同步轉(zhuǎn)速為1500 r/min和1000 r/min兩種。 n Pw =2. 72kw Pd=3. 2kw n 筒二87. 4 r/min 計算滾筒工作轉(zhuǎn)速： n 筒二60 X 1000V/ n D=60 X 1000X 1. 6/nX 350=87. 4r/min 4、確定電動機型號n總二0. 84 根據(jù)電動機所需功率和同步轉(zhuǎn)速，查文獻2可知，電動機型號為丫 112M-4、丫 160M1-8和丫 132M1-6。根據(jù)電動機

4、的滿載轉(zhuǎn)速和Nm滾筒轉(zhuǎn)速N可算出總傳動比。將這兩種pw=2. 72KW 電動的數(shù)據(jù)和總傳動比列于下表： 方案 號 電動機型號 額定功率 同步轉(zhuǎn) 速 滿載轉(zhuǎn) 速 總傳動 比 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn) 矩 1 Y112M-4 4KW 1500r/r in 1440 r/rin 16.5 2.2 2. 3 2 Y132M1- 6 4KW 1000r/ri n 960 r/rin 11.0 2. 0 2.2 3 Y160M1- 8 4KW 750r/ri n 715r/ri n 8. 2 2.0 20i 總二 11.0 電動機的數(shù)據(jù)及總傳動比 Pd=3. 2KW 根據(jù)以上選用的電動機類型，雖然方案 1電動機轉(zhuǎn)

5、速高價格低，但總傳動比比較大， 為了能合理的分配傳動比，使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用方案2,即型號為Y132M1-6 的電動機。i2二3.7 三、計算總傳動比及分配各級的傳動比 1、總傳動比：i總二門電機/n筒二960/87. 4=11. 0n電機二960 2、分配各級偉動比r/min n (1) 據(jù)文獻2 P7表1,取帶輪ii二3 (單級減速器i二35合理)i=320r/mi n (2) 減速器的總傳動比為 12-i ii=ll. 0/3=3. 7nii=86. 5 r/min n hi =86. 5 四、運動參數(shù)及動力參數(shù)計算r/min 1、計算各軸轉(zhuǎn)速(r/min)Pi=3. 04(KW

6、) n i=n 電機/i 仁 960/3=320 ( r/min) nn=ni/12=320/3 7二86.5 ( r/min) nm=nii =86. 5 (r/min)Pn=2. 92(KW) 2、計算各軸的功率(KW) Pi=Pd n i=3. 2X 0. 95=3. 04 (KW) Pii=PiXn sXn 2=3. 04X 0. 99X 0. 97=2. 92 (KW) Piii=Pii Xn 4Xn 2=2. 92x 0. 99X 0. 99 =2.86 (KW 3、計算各軸扭矩(N m) Td=9550 Pd/ n m=9550 X 3. 2/960=31.80 ( N m) T

7、i=9550 P/ n i =9550 X 3.04/320=90.73 (N m) Tn=9550 Pn/ nn=9550X 2.92/86.5 =322.38 (N m) Tm =9550 Pin/ n m =9550 X 2. 86 /86. 5 =315. 76 (N m) Ka=1. 2 P=4 KW n 電機二960 r/min ddi=100mm ii=3 d2 =300mm Ld=2000mm Po=O. 98KW Ka=0. 96 Kl=1. 03 APo=O. 11KW 五、傳動零件的設(shè)計計算 A、皮帶輪傳動的設(shè)計計算 (1)確定計算功率Pea由文獻1表8-7查得工作情況系

8、數(shù)Ka=1.2 故 Pe尸KaP =1.2X 4=4. 8KW (2) 選擇普通V帶截型 根據(jù)Pc和m,由文獻1圖8-10得：選用A型V帶 (3) 確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗算帶速 1) 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑ddio由課本表13-9,取小帶輪基準(zhǔn)直徑ddi=100mm 2) 驗算帶速V din vw 3.14x100 x960/60 x10005. 024m/s 60 x1000 因為5mv30m,故帶速合適。 an=nl (Jmm 3) 計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2( =0. 02 d2 二i id 1 (1- J =3X100 (l-o.02 ) =294mm 根據(jù)課本表13-9,圓整為dd2二

9、300mm。 (4) 確定V帶的中心距ao和基準(zhǔn)長度Ld 1) 確定帶長和中心矩根據(jù)課本式得 3o=l. 5 (ddi+dd2)二1 5 (100+300) =600mm 0. 7 (ddi+dd2) a.o 2 (ddi+dd2) 0. 7(100+315) ao(Fo)mino v 5. 024m/s Z=5 (8)壓軸力的最小值為 (Fp) min=2Z (Fo)min sin( i/2) =2X 5X 155.9 X sin( 163/2) =1540N (9)帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 L=(l. 52)ds 鑄鐵帶輪HT150 D 300mm采用輪輻式帶輪 B減速器部傳動零件的設(shè)計(齒輪設(shè)計)

10、 Pi =3. 04kw Ni =320r/mi n I 2 =3. 7 1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) (1) 選用斜齒圓柱齒輪 (2) 運輸機為一般工作機器，速度并不高，故選級精度 (3) 材料選擇，齒輪屬于閉式齒輪，減速器功率不大，所以選擇軟齒面。選小齒輪材料 為40Cr (調(diào)質(zhì))，碩度位260HBS大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為230HBS二者的硬 度差為30HBS (4) 選小齒輪齒數(shù)乙二1又因用擋油盤(根 據(jù)需要取尺寸)定 位，所以 Lm-w = (28. 5+21) mm=49. 5mm, Lvn-別=30mm。 右端滾動軸承采用擋油盤進行軸向定位。由文獻查得6211

11、型軸承的定位擋油盤厚 度 S= (da-d) /2= (64-55) /2mm=4. 5mm,又取 D 擋油盤二50mm。 3) 取安裝齒輪處的軸段W -V的直徑dw-v二59mm；齒輪的左端與左軸承之間采用擋 油盤定位。根據(jù)齒輪處的軸段W -V的直徑dw-v =59mm,而齒輪輪轂的寬度L=70mm,為了使擋油 盤端面?？康貕壕o齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取Lw - v =67m mo齒輪的 右端采用軸肩進行軸向定位，軸肩高度h0. 07d,故取h=5mm,則軸環(huán)處直徑dv-w二69mm。軸環(huán) 寬度 b 1. 4h 取 L vw =9mmo dwn =65mm, Lwn =7. 5mm。

12、 4) 軸承端蓋的總寬度為35mm。根據(jù)軸承端蓋的拆裝及便于對軸承添加潤滑脂的要 求，取端蓋的外面與皮帶輪的右端面間的距離1二13. 5mm,故Ln -m =48. 5mm。 5) 取齒輪距箱體壁之距離a二15mm考慮到箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng) 距箱體壁一段距離s,取s=9mmo 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。 (3) 軸上零件的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器與軸的軸向定位均采用平鍵連接。按 dw-v由文獻1表6-1查得平鍵 截面bx h=16mmx 10mm,鍵槽用鍵槽銃刀加工，長為60mm,同時為了保證齒輪與軸配合有良好的 對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為匚了 ；同樣，

13、半聯(lián)軸器與軸的連接，選用 n6 H 7 K a=1. 3 平鍵為12mmx8mm,鍵槽用鍵槽銃刀加工，長為70mm,半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾 k6動軸 承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸共查為m6o (4) 確定軸上圓角和倒角尺寸 參考文獻1表15-2,取軸端倒角為1.6mm,左端的第一個和第二個軸肩的圓角半徑為 R1.6,其余均取R2 6. 求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖，作出軸的計算簡圖。在確定軸承的支點位置時，應(yīng)從手冊中查取圖示中的Q值。對 于6211型深溝球軸承。由手冊中查得a=10mm因此，作為簡支梁的軸的支承跨距L=147mm K=10Q根據(jù)軸的計 算簡圖作

14、出軸的彎矩、扭矩圖和計算彎矩圖。 從軸的結(jié)構(gòu)圖和計算彎矩圖中可以看出截面 C處的計算彎矩最大，是軸的危險截面。 現(xiàn)將計算出的截面C處的Mh、Mv、M及Mca的值列于表中。 圖6-4大軸的載荷分析圖 載荷 水平面H 垂直面V L vn -別 =29mm 支反力 F Fnhi二 1246. 916N, Fnh2=1246. 916N Fnvi=1201. 373N, Fnv2二-262. 862N 彎矩M M h = 82886. 265N mm M vi=79891. 304N mm, M V2 = -17480. 323N mm 總彎矩 12 2 2 Mi 二 JMH Mvi =82886.

15、26579891. 304 二 115120. 603N- mm M 2= JM hM； 2 二 J82 8 86 . 26 52 ( 174 80 . 32 3)2 二 84709. 472N mm 扭矩T T =367443N mm 7.按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強度 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即截面B)的強度。根據(jù) L iv-v =62mm L n -lLi =48. 5mm 屁(T2)2 = J115120. 6032 (0. 6 3674432 0. 1 294. 823 MPa=5. 5Mpa 前已經(jīng)選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻 表15-1查得】二6

16、0 Mpao因 此ca 1,故安全 七減速器附件的選擇 通氣器 由于在室使用，且有少量的灰塵環(huán)境，故采用通氣罩采用M18 X 1.5 油面指示器 選用游標(biāo)尺M16 起吊裝置 采用箱蓋吊耳、箱座吊耳 放油螺塞 L2+L 3=68+68 Fa 0. 70 Fr X=0. 56 Y=l. 576 文獻1式(15-5 )及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 a =0. 6,軸的計算應(yīng)力 -0. 70 Fr fP 1. 2 X=0. 56 Y=l. 953 n 電機二960 r/mi n T9-9QAQ Q7/1NT 八潤滑與密封 一、齒輪的潤滑 因齒輪的圓周速度V12 m/s

17、,所以才用浸油潤滑的潤滑方式。采用浸油潤滑，低速級齒 輪 浸入油高度約為12m m,油高度約為十分之一大齒輪半徑，最高油面取為55mm。 二、滾動軸承的潤滑 因潤滑油中的傳動零件(齒輪)的圓周速度V2m/s所以采用潤滑脂潤滑。在裝配時將潤 滑脂填入軸承座，每工作3-6月補充一次，每過一年，需拆裝清洗更換一次。 三、潤滑油的選擇 選用鈣基潤滑脂2號(GB491-1991) 四、密封方法的選取 選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。為了防止箱體 油進入軸承，使?jié)櫥♂屃鞒龌蜃冑|(zhì)，在軸承側(cè)用擋油盤油封，其油脂量不得超過其軸承空 間的2/3。因軸的v lOm/s且環(huán)境有灰時，可用J形密封。 九.主要尺寸及數(shù)據(jù) 箱體尺寸： 箱體壁厚8mm 箱蓋壁厚i- 箱座凸緣厚度b=12mm 箱蓋凸緣厚度bi二12mm n 1二320r/m 箱座底凸緣厚度b2 =20mm T2 二84398. 125N 地腳螺栓直徑df=M16 地腳螺栓數(shù)目n=4 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑dLM12 nii=70. 59r/min 聯(lián)接螺栓數(shù)目n=6 T=360. 1