洗車傳送帶設(shè)計

1、洗車傳送帶設(shè)計1 傳送帶的選用傳送帶是整個隧道式自動洗車系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)。主要包括減速器、電機動、傳動軸、支撐軸、同步齒型帶、帶輪以及其他輔助設(shè)備。電動機輸出原動力，經(jīng)過減速器和一對圓柱嚙合齒輪將動力傳遞給傳動軸，由傳動軸帶動兩個驅(qū)動帶輪旋轉(zhuǎn)，由驅(qū)動帶輪拖動同步齒型帶運動，使汽車在傳送帶上緩慢前進完成自動清洗的每個環(huán)節(jié)。汽車主要參數(shù)一覽見 表-1 ：車輛長度(mm)寬度(mm)高度(mm）重量（kg)軸距(mm)輪胎(mm）輪距（mm）凌渡45981826142513652656225/50 R17雅閣49301845147014952775215/60 R161585朗逸46051765146

2、012652610195/65 R15捷達44871706147011202603175/70 R14速騰46551780145313002651205/55 R16?？怂?3681823148312822648205/60 R161544帕薩特48701834147214352803215/60 R16 表-1利用以上參數(shù)，可對汽車自動清洗系統(tǒng)做傳送部分進一步設(shè)計。2 電動機的選擇本機構(gòu)電源為三相交流電，沒有其他特殊要求，故選用三相異步電動機的Y系列電動機。該系列電機適用范圍廣，可在不易爆，不易燃，無腐蝕性氣液體環(huán)境工作。電機安裝在洗車隧道內(nèi)，有水氣，故采用封閉式電動機。（1） 確定電動機型

3、號根據(jù)所需功率初步確定電機：為滿足在15 m的洗車帶上以1min/輛的速度完成洗車，設(shè)定傳送帶速度為V = 0.25m/s ,滾筒驅(qū)動半徑 R=0.1m由 V = 2nR / 60 故得 n = 23.88r/min以質(zhì)量最大的雅閣轎車為例，雅閣汽車整備質(zhì)量約為1500kg，傳送帶約重1000kg，以摩擦系數(shù)=0.45計算，摩擦力矩為：T f = 2500× 10 ×0.45 ×0.15 = 1687.5 N·m 以T f = 1700 N·m計算。滾動驅(qū)動功率 P滾 = T f × n / 9550 = 1700 × 23

4、.88 /9550 = 4.25 Kw取滾筒、同步齒型帶效率 1 = 0.98 滾動軸承效率 2 =0.98 齒輪嚙合傳動效率 3 = 0.98 聯(lián)軸器效率 4 = 0.99故傳動部分總效率 0 =1·24·32·42 = 0.98 ×0.984 × 0.982 × 0.992 = 0.85電機理論功率 P理 = P滾 / 0 = 4.25 / 0.85 = 5.0 Kw電機啟動時需要足夠大啟動轉(zhuǎn)矩使?jié)L筒快速到達額定轉(zhuǎn)速故 P電 = （11.3） P理綜上 P電 = 1.2 * 5 Kw = 6 Kw 已知電機額定功率 P電 6 Kw

5、 ，選用Y系列三相異步電機 Y160M1-8，參數(shù)表如圖：型號額定功率(Kw)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)同步轉(zhuǎn)速(r/min)外形尺寸(長×寬×高mm)Y160M1-84720750600× 417.5× 3853 總傳動比i = n m / n w = 滿載轉(zhuǎn)速 / 工作轉(zhuǎn)速 = 720 r/min /÷23.88 r/min = 30.24 傳動比分配及減速器級數(shù)確定 已知總傳動比 i = 30.2，且兩級展開式圓柱齒輪減速器傳動比范圍： i = 8 60 （機械設(shè)計表 2-2 ）按 圖示意的傳動方式設(shè)計： 圖對于兩級臥式圓柱齒輪減速器，設(shè)高速

6、軸為軸1，中間軸為軸2，低速軸為軸3。為使兩級齒輪有相近的浸油深度，高速級齒輪傳動比i12和低速級傳動比i23按下列方法分配 ：i 12 = （1.1 1.5）i 23取 i 23 = 5，i 12 = 30.2÷5=6.03 ，即 i 12 = 1.2 i 23 傳動比分配總傳動比電機滿載轉(zhuǎn)速高速軸中間軸中間軸低速軸滾筒轉(zhuǎn)速i = 44.6720 r/mini 12 =7.53i 23 = 615.92 r/min5 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 各軸轉(zhuǎn)速電動機轉(zhuǎn)軸為0軸，減速器高速軸為軸1，中間軸為軸2，低速軸為軸3。各軸轉(zhuǎn)速為：n0 = n1 =720 r/minn2 = n1

7、 / i 12 =710 / 7.53 = 95.62r/minn3 = n2 / i 23 = 95.62 / 6 =15.92 r/min 各軸輸入功率按電動機額定功率 P電 計算各軸輸入功率，即P 1 = P電·4 = 4 × 0.99 = 3.96 KwP 2 = P 1·3·2 = 3.96 × 0.98 × 0.98 = 3.8 KwP 3 = P 2·3·2 = 3.8 × 0.98 × 0.98 = 3.65 Kw 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 T1=9550=9550× N·

8、;m = 52.53 N·m T2=9550=9550× N·m = 379.52 N·m T3=9550=9550× N·m = 2189.54 N·m6 減速器齒輪設(shè)計其中高速軸齒輪為齒輪1，中間軸小齒輪為齒輪2a，中間軸大齒輪為齒輪2，低速軸齒輪為齒輪3；現(xiàn)設(shè)計高速軸傳動齒輪1-2組的設(shè)計。 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)1） 如圖傳動方案，確定選用直齒圓柱齒輪2） 滾筒為一般工作機器，傳動齒輪選用 7 級精度（GB 10095 - 88）3） 材料選擇。由機械設(shè)計表 10 - 1，選用齒輪1材料 為 40 Cr（

9、調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS； 齒輪2a 材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者硬度差 40HBS4） 選齒輪1齒數(shù) Z1 = 19 ，齒輪2齒數(shù) Z2 = Z1 * i12 = 19 × 7.53 = 143.07 ,取 Z2 = 144 按齒面接觸強度設(shè)計（其中公式圖表均來自機械設(shè)計第八版）齒面接觸強度計算公式 （1） 確定公式內(nèi)各計算數(shù)據(jù)1）試選載荷系數(shù) Kt = 1.22）計算齒輪1傳遞轉(zhuǎn)矩 T1 = 9550·P1 / n1 =9550·3.96 / 720 = 52.53 N·m3)由表 10-7 選取齒寬系數(shù) 4） 由表10-

10、6查得材料的彈性影響系數(shù)5） 由圖10-21d按齒面硬度差得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限6） 由式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1 = 60 n1jLH= 60 ×720 × 1 ×(360 × 8 × 2 × 5)= 1.24 × 109 N2 = 60 n2jLH= 1.65 × 1087） 由圖 10-19 取接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1 = 0.92， KHN2 = 0.988） 計算接觸疲勞許用應(yīng)力9） 取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式 10-12 得： （2）計算1）試算小齒輪

11、分度圓直徑，代入中較小的值2）計算圓周速度v 3）計算齒寬b 4）計算齒寬與齒高之比 模數(shù)： 齒高： 5）計算載荷系數(shù) 根據(jù)，7級精度，由圖10-8差得動載系數(shù)； 直齒輪，； 由表10-2查得使用系數(shù)； 由表10-4用插值法查得7級精度、小齒輪相對支承對稱布置時， 由，查圖10-13得；故載荷系數(shù) 6）按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式10-10a得 7）計算模數(shù)m mm按齒根彎曲強度設(shè)計由式10-15得彎曲強度的設(shè)計公式為：(1)確定公式內(nèi)的各計算值1）由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 ； 大齒輪彎曲強度極限 ；2）由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)；3）計算彎曲疲勞許用

12、應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.5，由式10-12得 4）計算載荷系數(shù)K 5）插曲齒形系數(shù)由表10-5查得；6）查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10-5查得；7）計算大、小齒輪的并加以比較 大齒輪的數(shù)值大（2）設(shè)計計算 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強度算得的模數(shù)5.4并就近圓整為標準值m=6 mm，按接觸強度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)：這樣設(shè)計的齒輪傳動既滿足齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度。

13、 幾何尺寸計算（1）計算分度圓直徑 （2）計算中心距 （3）計算齒輪寬度 取，（4）結(jié)構(gòu)計算 齒頂高ha=m=2mm齒根高hf=1.25m=1.25×2=2.5mm全齒高h=ha+hf=2+2.5=4.5mm頂隙c=hf-ha=2.5-2=0.5mm齒頂圓直徑 da1=d1+2ha=48+2×2=52mm da2=d2+2ha=168+2×2=172mm齒根圓直徑 df1=d1-2hf=48-2×2.5=43mm df2=d2-2hf=168-2×2.5=163mm繪制齒輪零件圖見零件繪圖匯總5 減速器軸的設(shè)計設(shè)軸 為高速軸，軸 為低速軸計算各

14、軸轉(zhuǎn)速 n1 = 1400 r/min n2 = 400r/min 各輸入軸功率 P1 = P電 ·3 = 0.55 Kw×0.99 = 0.545 Kw P2 = P1 ·12 = 0.545Kw×0.99×0.97 = 0.523 Kw 各輸入轉(zhuǎn)矩 T1=9550=9550× N·m =3.75 N ·m T2=9550=9550× N·m =12.49 N · m故減速器采用開式單級圓柱式直齒齒輪減速器。4 減速器齒輪設(shè)計減速器結(jié)構(gòu)示意圖如圖 ：其中大齒輪為齒輪2，小齒輪為齒輪1

15、，兩輪居中放置，高速軸為軸1，低速軸為軸2；已知齒輪1 轉(zhuǎn)速 n1 = n電×3 = 1400 r/min × 0.99 = 1386 r/min 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)5） 按圖 傳動方案，確定選用直齒圓柱齒輪6） 滾筒為一般工作機器，傳動齒輪選用 7 級精度（GB 10095 - 88）7） 材料選擇。由機械設(shè)計表 10 - 1，選用齒輪1材料 為 40 Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS； 齒輪2 材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者硬度差 40HBS8） 選齒輪1齒數(shù) Z1 = 19 ，齒輪2齒數(shù) Z2 = Z1 * i = 19 × 3.5 = 66.5 ,取 Z2 = 67 按齒面接觸強度設(shè)計（其中公式圖表均來自機械設(shè)計第八版）齒面接觸強度計算公式 （2） 確定公式內(nèi)各計算數(shù)據(jù)1）試選載荷系數(shù) Kt = 1.22）計算齒輪1傳遞轉(zhuǎn)矩 T1 = 9550·P1 / n1 =9550·0.55·10 3·0.99 / 1386 = 3.75 N·m3)由表 10-7 選取齒寬系數(shù) 10） 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)11） 由圖10-21d按齒面硬度差得小齒輪的接觸疲勞強度極限；