1、计算过程及计算说明一、传动方案拟定第三组:设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动(1) 工作条件:使用年限 10 年,工作为两班工作制,载荷平稳,环境清洁。(2) 原始数据:滚筒圆周力 F=1300N;带速 V=1.4m/s;滚筒直径 D=250mm。二、电动机选择1、电动机类型的选择: Y 系列三相异步电动机2、电动机功率选择:(1)传动装置的总功率: 总= 带 润滑轴系 联轴器 齿轮 滚筒 两对轴承=0.960.970.980.970.960.990.99=0.834(2)电机所需的工作功率:P 工作=FV/1000 总=13001.4/10000.834=2.18kw3、确定电动机转速:计算
2、滚筒工作转速:n 筒=601000V/D=6010001.4/250=107.00r/min按手册 P7 表 1 推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围 Ia=35。取 V 带传动比 I1=24,则总传动比理时范围为 Ia=620。故电动机转速的可选范围为nd=Ian 筒=(624)107.00=6422140r/min符合这一范围的同步转速有 750、1000、和 1500r/min。方案 电动机型号 额定功率 电动机转速(r/min) 堵转转距/kw 同步转速 满载转速 额定功率1 Y132S-8 2.2 750 710 2.02 Y112M-6 2.2 1000 940
3、 2.03 Y100L1-4 2.2 1500 1420 2.2根据容量和转速,由有关手册查出有三种适用的电动机型号:因此有三种传支比方案:如指导书 P10 页第一表。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,可见第 2 方案比较适合,则选 n=1000r/min 。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y112M-6。其主要性能:额定功率:2.2KW,满载转速 940r/min,额定转矩 2.0。三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比:i 总=n 电动 /n 筒=940/107=8.782、分配各级传动比(1)
4、据指导书 P7 表 1,取齿轮 i 齿轮=4(单级减速器 i=35 合理)(2) i 总=i 齿轮I 带i 带=i 总/i 齿轮=8.78/4=2.2四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速(r/min)nI=n 电机=940r/minnII=nI/i 带=940/2.2=427.27(r/min)nIII=nII/i 齿轮=427.27/4= 106.82(r/min)2、 计算各轴的功率(KW)PI=P 工作=2.18KWPII=PI 带=2.180.96=2.092kw PIII=PII 轴承 齿轮=2.0920.990.97=2.100kw3、 计算各轴扭矩(N?m)TI=9.551
5、06PI/nI=95502.18/940=22.1N?TII=9.55106PII/nII=9.5510622.1/427.27=49.4N?mTIII=9.55106PIII/nIII=9.5510622.1/106.82=197.6N?m五、传动零件的设计计算1、 皮带轮传动的设计计算(1) 选择普通 V 带由课本表 8-21 查得:kA=1.3PC=KAP=1.22.2=2.64kw由课本表 8-21 得:选用 A 型 V 带(2) 确定带轮基准直径,并验算带速由课本表 8-6 和图 8-13 得,推荐的小带轮基准直径为80100mm则取 dd1=100mmdmin=80dd2=i?dd
6、1=2.2100=220mm选取标准值 dd2=220mm实际从动轮转速 n2=n1/i =940/2.2=427.27r/min转速误差为:n2-n2/n2=(427.27-427.27)/427.27=01200(适用)(5)确定带的根数由课本式(8-18)得Z=PC/P=PC/(P1+P1)KKL,根据 dd1=100mm, n1=940r/min,查表 8-9 用内差法得:P0=0.94kw功率增量为:P0=Kbn1(1-1/Ki)由表 8-18 查得:Kb=1.0275/1000根据传动比 i=2.2, 查表 8-19 得:Ki=1.1373 则:P0=(1.0275/1000)94
7、0(1-1/1.1373 )=0.12kw由表 8-4 得带长度修正系数 KL=1.01,由图 8-11 得包角系数 K=0.98 可得普通 V带根数为:Z=1.95/(0.94+0.12) 0.981.01=1.86 根圆整得 Z=2 根(6)计算轴上压力由课本表 8-6 查得单根 A 型普通 V 带的初拉力:F0=500PC/ZV(2.5/K-1 )+qV2=5001.95/24.92(2.5/0.98-1)+0.14.922N=156.1N则作用在轴上的压力 FQ, FQ=2ZF0sin1/2=22156.1sin166.15/2=614.6N(7)设计结果:选用 2 根 A-1800,
8、GB11544-89V 带,中心距 a=600mm,带轮直径 dd1=100mm,dd2=250mm,轴上压力 FQ=614.6N2、齿轮传动的设计计算(1)选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率不在,所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用 45Cr 调质,齿面硬度为 220250HBS。大齿轮选用 45 钢,调质,齿面硬 170210HBS;根据机械零件设计手册选 8 级精度。齿面精糙度 Ra3.26.3m(2)按齿面接触疲劳强度设计由 d176.43(kT1(u+1)/duH2)1/3 由公式确定有关参数如下:传动比 i 齿=4取小齿轮齿数 Z1=25。则大齿轮齿数:Z2=iZ1=425=100
9、查表取标准值 Z2=100实际传动比 I0=100/25=4传动比误差:i0-i/I=(4-4)/4=06240h预期寿命足够2、计算输出轴承(1)已知 n=76.4r/min Fa=0 FR=FAZ=903.35N试选 6206 型角接触球轴承根据课本 P265 表(11-12)得 FS=0.063FR,则FS1=FS2=0.63FR=0.63903.35=569.1N(2)计算轴向载荷 FA1、FA2FS1+Fa=FS2 Fa=0任意用一端为压紧端,1 为压紧端,2 为放松端两轴承轴向载荷:FA1=FA2=FS1=569.1N(3)求系数 x、 yFA1/FR1=569.1/903.35=0.63FA2/FR2=569.1/930.35=0.63根据课本 P263 表(11-8 )得:e=0.68FA1/FR16240h此轴承合格