输送链的牵引力F/kN | 1.5 |
运输机链速V/(m/s) | 0.7 |
传送链链轮的节圆直径d/mm | 100 |
计算与说明 | 主要结果 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第一部分 传动方案拟定
第二部分 电动机的选择 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： a、工作机所需功率： b、传动总效率： 所需电动机的功率 Pd=1.1 Pw/η=1.1×1.1052/0.8368=1.4824kw c、确定电动机转速： 计算鼓轮工作转速： 按推荐的传动比合理范围，取圆锥齿轮传动一级减速器传动比范围=2～3。取V带传动比=2～4，则总传动比理想范围为i=4～12（）。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，选n=1500r/min 。 d、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，由理论需求电机功率Pd=1.3839kw及同步转速，选定电动机型号Y90L-4。其主要性能：额定功率：1.5KW，满载转速1400r/min。 第三部分 计算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比： =1400/133.7579=10.4667 2、分配各构件传动比： 3、初定减速器内的传动=3，则带传动的传比就为 第四部分 运动参数及动力参数计算 1、各轴转速： 电动机转速 =1400r/min 小锥齿轮轴转速 =1400/3.4889=401.2726r/min 大锥齿轮转速 133.7575r/min 链轮轴转速 133.7575r/min 2、各轴功率： 3、各轴转矩： s100无人机电动机轴： 轴1： 轴2： 轴3： 4、参数汇总
第五部分 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带截型，由机械设计教程表6-6得：（工时＞16,轻载启动） 所以选择Z型V带 （2）确定带轮基准直径，并验算带速 为提高V带的寿命，应选取较大的直径，故选取： 查表应选取 轴Ⅰ的实际转速： 验证带的速度： 一般v取m/s~25m/s,速度合适。 （3）确定带长和中心矩 按设计要求 取： 查表， 实际轴间距： 安装时所需最小轴间距离： 张紧或补偿伸长所需最大轴间距离： 砂洗(4) 验算小带轮包角： 包角合适。 (5)确定带的根数 由， 得, , , 可以选取 (6)计算轴压力 单根v带的初拉力：查表得m=0.06kg/m 压轴力： 查表取 ha=2.0mm,f=7mm,e=12mm,则 小轮基准直径：dd1=90mm 小轮外径： 带轮宽：B=(z-1)e+2f=50mm 大轮基准直径 ： 大轮外径： 2．齿轮传动的设计计算 1、选定精度等级，材料热处理方式，齿数初定： 1)本运输机工作速度、功率都不高，选用7级精度； 2)选择小齿轮材料为智能操作票40Cr，调质处理，硬度HBS1=241~286 3)大齿轮材料为45钢，调质处理，硬度为HBS2=217~255 4)选取小齿轮齿数Z1=25，初步确定传动比为i2=3则大齿轮齿数Z2= i2 Z1=3×25=75 5)此时传动比 2、按齿面接触疲劳强度计算： 锥齿轮以大端面参数为标准值，取齿宽中点处的当量齿轮作为强度计算依据进行计算。 （1）初拟载荷系数K=1.2，取齿宽系数=0.3 （2） 计算节锥角 （3)按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限应以大齿轮材料所决定的许用接触应力为准,对45号钢,取,大齿轮： (4)接触疲劳强度寿命系数。取安全系数 计算接触疲劳的寿命系数 , , 因,故 (5)计算接触疲劳许用应力 许用接触应力： (6)按齿面接触强度设计传动 区域系数，弹性影响系数 mm 齿轮模数 3、按齿根弯曲疲劳强度计算： 对小齿轮取,对大齿轮仍用接触强度时的数据,取,查表齿轮材料的疲劳极限公式得： 查表 得 , 许用应力： ； 两者相比较可知大，故选其进行校验： 4、确定模数：综上所述 ,应取模数较大值 5、齿轮参数计算： 两齿轮的当量齿数 由齿数求分度圆直径 锥距R，由 齿宽 圆整取 6、齿轮参数汇总：
第六部分 轴的设计计算 输入轴的设计计算 1、按照扭转强度初定直径 选用45号钢作为轴的材料，调质处理，取 考虑有键槽，将直径增大5%，则因键槽对轴强度的削弱以及带轮对小轴有较大的拉力，我们选择小轴最小径。 2、输入轴的结构设计 ( 1 )轴上零件的定位，固定和装配 1 2 3 4 5 6 ( 2 )确定轴各段直径和长度 Ⅰ段：d1=20mm 长度取L1=55mm A型平键：键长 45mm b=h=6mm Ⅱ段：d2=25mm 长度取L2=39mm Ⅲ段：d3=35mm长度取L3=20mm用来和轴承进行过度配合，初选用30206型圆锥滚子轴承。 Ⅳ段：d4=28mm长度为L4=43mm Ⅴ段： d5=35mm长度为L5=25mm用来和轴承进行过度配合，初选用30207型圆锥滚子轴承。 Ⅵ段：齿轮部分 3、输出轴的设计计算 (1)按照扭转强度初定直径 选用45号钢最为轴的材料 考虑有键槽，将直径增大5%，则 考虑到联轴器的尺寸，选大轴最小径 4、输出轴的结构设计 ( 1 )轴上零件的定位，固定和装配 1 2 3 4 5 6 ( 2 )确定轴各段直径和长度 Ⅰ段: d1=28mm、长度取L1=60mm，与联轴器相连。 A型平键：键长50mm b*h=8*7 Ⅱ段: d2=32mm 长度取L2=33mm。 Ⅲ段: d3=35mm长度取L3=38mm用来和轴承进行过度配合，初选用30207型圆锥滚子轴承。 Ⅳ段：d4=40mm长度为L4=82mm，定位。 Ⅴ段：d5=37mm长度为L5=42mm，与大齿轮配合。 A型平键：键长36 b*h=10*8 段：d6=35mm长度为L6=31mm，和轴承进行过度配合,初选用30207型圆锥滚子轴承。 ( 3 )轴强度校核 齿轮之间的力： Fa2=0.3786KN(上)； Fr2=0.1262KN（右）； Ft2=Ft1=1.0966KN（里） 危险面2处的弯矩： ； 由于轴单向转动，扭矩可以认为按脉动循环变化，故取折合系数 前已选定轴的材料为45号钢，正火处理，查得，因此，故满足要求。 第七部分 圆锥滚子轴承的选择及校核计算 由于轴承会受到较大的轴向力，故选择圆锥滚子轴承。 对于从动轴，选择30207轴承，由上部分受力分析知： ， ；； ﹤e 查表知 基本额定动载荷 故查表得，，,则当量动载荷, 载荷系数 ， ，因,所以按轴承1的受力大小验算 因轴承预计寿命L=10×365×16=58400h，故，满足要求。 第八部分 键联接的选择及校核计算 （1）带轮与输入轴所用键的校核 轴径，轴长 选用A型平键，通过查表得到 轮毂的材料是铸铁，键和轴的材料是45号钢，选用较小的材料做为计算，即 ，满足要求。 （2）输出轴和齿轮连接采用的键的校核 轴径，轴长 采用A型平键连接。通过查表得到 轴和齿轮的材料都是45号钢，所以抗压需用应力是： ，满足要求。 （3）输出轴和联轴器连接采用的键的校核 轴径，轴长 采用A型平键连接。通过查表得到 轮毂的材料是铸铁，键和轴的材料是45号钢，选用较小的材料做为计算，即 ，满足强度要求 第九部分 联轴器的选择 减速器的输出轴与工作机之间用联轴器连接，由于轴的转速较低，传递转矩较大，综合考虑选用弹性套柱销联轴器，联轴器上的扭矩为96.2373Nm，选用型号为LT5。 第十部分 润滑及密封 齿轮的润滑 采用浸油润滑，由于低速级周向速度为1.54m/s，为锥齿轮传动，浸油高度应没过大锥齿轮齿宽，至少应没过1/2齿宽，齿顶距箱底至少30mm,这里为设计为45mm。选用CKC150润滑油。 轴承的润滑 由于浸油齿轮的圆周速度，齿轮不能有效的把油飞溅到箱壁上，因此选用脂润滑方式。脂润滑具有形成润滑膜强度高，不容易流失，容易密封，一次加脂可以维持相当长一段时间，也有利于传动装置的维护。选用ZL-2号通用锂基润滑脂（GB 7324-1994） 。 端盖与轴间的密封 轴承用轴承盖紧固，已知轴承用脂润滑，且轴的最高圆周速度不超过2m/s，属于低速范畴，因此这里可以使用毡圈油封。毡圈油封结构简单，摩擦较大，易损耗，应注意及时更换。 第十一部分 箱体及附件的结构设计和选择 减速器附件的选择 起吊装置：采用箱盖吊环螺钉、箱座吊耳 通气器：由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M12×1.25 油面指示器：选用油尺M12 放油螺塞：选用外六角油塞及垫片M16×1.5
箱体及其附件参数 箱体的附件包括窥视孔及窥视孔盖、通气器、轴承盖、定位销、启箱螺钉、油标、放油孔及放油螺塞、起吊装置等等。 箱体 加工工艺路线：铸造毛坯→时效→油漆→划线→粗精加工基准面→粗、精加工各平面→粗、半精加工各主要加工孔→精加工主要孔→粗、精加工各次要孔→加工各紧固孔、油孔等→去毛刺→清洗→检验。 减速器的装拆顺序及注意事项 ：箱体和箱盖通过螺栓连接，拆下螺栓即可将箱盖取下，对于两轴系零件，整个取下该轴，即可一一拆下各零件。其它各部分拆卸比较简单。 拆卸零件不要用硬东西乱敲，以防敲毛敲坏零件，影响装配复原。对于不可拆的零件，如过渡配合或过盈配合的零件则不要轻易拆下。对拆下的零件应妥善保管，以免丢失。 技术要求： 1.装配前滚动轴承用汽油清洗，其它零件用煤油清洗，箱体内不允许有任何杂物存在，箱体内壁涂耐磨油油漆； 2.齿轮副的侧隙用铅丝检验，侧隙值应不小于0.14mm； 3.滚动轴承的轴向调整间隙均为0.05-0.1mm； 4.齿轮装配后，用涂法检验齿面接触斑点，沿齿高不小于65%，沿齿长不小于60%； 5.减速器剖面分面涂密封胶或水玻璃，不允许使用任何填料； 6.减速器内装L-AN15（GB443-89），油量应达到规定高度； 7.减速器外表面涂绿油漆。 第十二部分 设计小结 最大的感觉是关键数据的确定，关键数据出现问题，设计就会失败。 合适的数据和合理的制定方法，余下的就是查资料了。通过为期将近两周的课程设计过程，反复的修改设计，终于完成了链板式输送机传动装置的设计过程，回想老师刚开始在课堂上和我们说我们要做课程设计的时候，我感到毫无概念，无从下手，似乎感觉这么庞大的工程我是不可能做得出来的，只知道这是我们必须要经历的一个过程。所以刚开始时候真的可以用举步维艰来形容了。细节决定成败：这是在设计的后期过程中体会到的，在设计基本完成后的检查过程中发现有的细节甚至有致命的错误，会将自己在整个设计中的认真全部否决，轴的长度，箱体的大小，螺钉和一些零件的布置经常会在画另一视图时发现错误并调整，每一次检查都会发现新的错误，改来改去浪费了很多时间。各种细节的完善都是对自己在本次设计过程中所付出的努力的一种肯定，这是对我今后的学习工作的一次实战训练。 在设计前,一定要将课本上的知识吃透,这是做设计的基础,不然在设计很多零件时，参数的确定无从下手，对一些常规要求不熟悉也会犯一些不该犯的错误。在设计中不断的翻出课本来查阅，温习所学知识是家常便饭，这时候感觉平时零散的知识渐渐的统一了起来，原来以章节分布的知识现在系统的归于机器的每个部分，对原有知识有了更深的理解。 随着参数的一个个确定和图纸的逐步完成，设计一个简单机器的过程也渐渐清晰了，不再像当初那么茫然和恐惧。这个设计是机械设计里最简单不过的东西了，但是却需要注意很多很多的地方，这让我体会到了设计工作所需要的高度严谨和耐心，不断的完善，以标准为依据不断的修改优化才能设计出满意的作品来！。 | =1.1052kw η=0.8367 Pd=1.4824kw 电动机型号为Y90L-4 i=10.4667 =3.4889 =3 Z型V带 =6.5973m/s a=436.0937mm Z1=25 Z2=75 =3 m=3 A型键 6×6×50 A型键 10×8×36 A型键 8×7×50 弹性套柱销联轴器 CKC150润滑油 锂基润滑脂 毡圈油封 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
本文发布于:2024-09-23 17:16:51，感谢您对本站的认可！
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