帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中一級圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)方案

帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中一級圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)方案一、傳動(dòng)方案擬定第二組第三個(gè)數(shù)據(jù)：設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中的一級圓柱齒輪減速器（1）工作條件：使用年限10年，每年按300天計(jì)算，兩班制工作，載荷平穩(wěn)。（2）原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F=1.7KN；帶速V=1.4m/s；滾筒直徑D=220mm。運(yùn)動(dòng)簡圖二、電動(dòng)機(jī)的選擇1、電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式的選擇：按已知的工作要求和條件，選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。2、確定電動(dòng)機(jī)的功率：（1）傳動(dòng)裝置的總效率：η總=η帶×η2軸承×η齒輪×η聯(lián)軸器×η滾筒=0.96×0.992×0.97×0.99×0.95=0.86(2)電機(jī)所需的工作功率：Pd=FV/1000η總=1700×1.4/1000×0.86=2.76KW3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：滾筒軸的工作轉(zhuǎn)速：Nw=60×1000V/πD=60×1000×1.4/π×220=121.5r/min根據(jù)【2】表2.2中推薦的合理傳動(dòng)比范圍，取V帶傳動(dòng)比Iv=2~4，單級圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍Ic=3~5，則合理總傳動(dòng)比i的范圍為i=6~20，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd=i×nw=（6~20）×121.5=729~2430r/min。符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有960r/min和1420r/min。由【2】表8.1查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號、如下表方案電動(dòng)機(jī)型號額定功率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比KW同轉(zhuǎn)滿轉(zhuǎn)總傳動(dòng)比帶齒輪1Y132s-6310009607.932.632Y100l2-431500142011.6833.89綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，比較兩種方案可知：方案1因電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低，傳動(dòng)裝置尺寸較大，價(jià)格較高。方案2適中。故選擇電動(dòng)機(jī)型號Y100l2-4。4、確定電動(dòng)機(jī)型號根據(jù)以上選用的電動(dòng)機(jī)類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動(dòng)機(jī)型號為Y100l2-4。其主要性能：額定功率：3KW，滿載轉(zhuǎn)速1420r/min，額定轉(zhuǎn)矩2.2。三、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級的傳動(dòng)比1、總傳動(dòng)比：i總=n電動(dòng)/n筒=1420/121.5=11.682、分配各級傳動(dòng)比（1）取i帶=3（2）∵i總=i齒×i帶π∴i齒=i總/i帶=11.68/3=3.89四、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）nI=nm/i帶=1420/3=473.33(r/min)nII=nI/i齒=473.33/3.89=121.67(r/min)滾筒nw=nII=473.33/3.89=121.67(r/min)2、計(jì)算各軸的功率（KW）PI=Pd×η帶=2.76×0.96=2.64KWPII=PI×η軸承×η齒輪=2.64×0.99×0.97=2.53KW3、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩Td=9.55Pd/nm=9550×2.76/1420=18.56N?mTI=9.55p2入/n1=9550x2.64/473.33=53.26N?mTII=9.55p2入/n2=9550x2.53/121.67=198.58N?m五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1、皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）選擇普通V帶截型由課本[1]P189表10-8得：kA=1.2P=2.76KWPC=KAP=1.2×2.76=3.3KW據(jù)PC=3.3KW和n1=473.33r/min（2）確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速由[1]課本P190表10-9，取dd1=95mm>dmin=75dd2=i帶dd1(1-ε)=3×95×(1-0.02)=279.30mm由課本[1]P190表10-9，取dd2=280帶速V：V=πdd1n1/60×1000=π×95×1420/60×1000=7.06m/s在5~25m/s范圍內(nèi)，帶速合適。（3）確定帶長和中心距初定中心距a0=500mmLd=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0=2×500+3.14(95+280)+(280-95)2/4×450=1605.8mm根據(jù)課本[1]表（10-6）選取相近的Ld=1600mm確定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+(1600-1605.8)/2=497mm(4)驗(yàn)算小帶輪包角α1=1800-57.30×(dd2-dd1)/a=1800-57.30×(280-95)/497=158.670>1200（適用）（5）確定帶的根數(shù)i≠1時(shí)單根V帶的額定功率增量.據(jù)帶型及i查[1]表10-2得△P1=0.17KW查[1]表10-3，得Kα=0.94；查[1]表10-4得KL=0.99Z=PC/[(P1+△P1)KαKL]=3.3/[(1.4+0.17)×0.94×0.99]=2.26(取3根)(6)計(jì)算軸上壓力由課本[1]表10-5查得q=0.1kg/m，由課本式（10-20）單根V帶的初拉力：F0=500PC/ZV[（2.5/Kα）-1]+qV2=500x3.3/[3x7.06(2.5/0.94-1)]+0.10x7.062=134.3kN則作用在軸承的壓力FQFQ=2ZF0sin(α1/2)=2×3×134.3sin(158.67o/2)=791.9N2、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）選擇齒輪材料與熱處理：所設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)屬于閉式傳動(dòng)，通常齒輪采用軟齒面。查閱表[1]表6-8，選用價(jià)格便宜便于制造的材料，小齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度260HBS；大齒輪材料也為45鋼，正火處理，硬度為215HBS；精度等級：運(yùn)輸機(jī)是一般機(jī)器，速度不高，故選8級精度。(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由d1≥(6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3確定有關(guān)參數(shù)如下：傳動(dòng)比i齒=3.89取小齒輪齒數(shù)Z1=20。則大齒輪齒數(shù)：Z2=iZ1=×20=77.8取z2=78由課本表6-12取φd=1.1(3)轉(zhuǎn)矩T1T1=9.55×106×P1/n1=9.55×106×2.61/473.33=52660N?mm(4)載荷系數(shù)k:取k=1.2(5)許用接觸應(yīng)力[σH][σH]=σHlimZN/SHmin由課本[1]圖6-37查得：σHlim1=610MpaσHlim2=500Mpa接觸疲勞壽命系數(shù)Zn：按一年300個(gè)工作日，每天16h計(jì)算，由公式N=60njtn計(jì)算N1=60×473.33×10×300×18=1.36x109N2=N/i=1.36x109/3.89=3.4×108查[1]課本圖6-38中曲線1，得ZN1=1ZN2=1.05按一般可靠度要求選取安全系數(shù)SHmin=1.0[σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610Mpa[σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=500x1.05/1=525Mpa故得：d1≥(6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3=49.04mm模數(shù)：m=d1/Z1=49.04/20=2.45mm取課本[1]P79標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)第一數(shù)列上的值，m=2.5(6)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度σbb=