设计计算及说明 | 结果 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
一、拟定传动方案 1、电动机驱动，电动机与减速器间用带转动连接 二、电动机选择 1、根据电源及工作机工作条件，选用Y（IP44）系列三相交流异步电动机。 2、电动机功率的选择 Pw=11KW 设电动机到减速器传动效率为η η1为带传动效率，η2为联轴器传动效率 查表得 η1=0.96 η2=0.99 则总的转动效率为 设电动机输出功率为Pd 则 按表选定电动机功率为15KW 3、
方案1电动机同步转速太高，且电动机价格较贵，所以选2方案 三、带传动件设计 1、求计算功率Pc 载荷变动小，两班制工作，每天16小时，取Ka=1.2， 2、选择V带型号 选用窄V带。 根据Pc=13.4kW，n1=1460r/min,选用SPZ型窄V带。 3、求大、小带轮基准直径d1、d2 d1应不小于63mm,现取d1=100mm 暂取d2=120mm 4、演算带速v 带速在5~25m/s范围内，合适。 5、求V带基准长度Ld和中心距a 初步选取中心距 a0游戏同步器=1.5（d1+d2）=1.5×(100+120)mm=330mm 取a0=330mm，符合0.7（d1+d2）< a0<1.5（d1+d2）。 求带长L0 取Ld=1000mm 在计算实际中心距a 6、验算小带轮包角 合格。 7、求V带根数z 今n1=1460r/min,d1=100mm,查表得 P0=2.36kW 传动比 查表得 由，查表得KL=0.90，Kα=0.99 由此得 FQ=1864N 4.选择蜗轮蜗杆的传动类型 根据 GB/T10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆ZI。 4.1选择材料 考虑到蜗杆的传动功率不大，速度只是中等，故选择45钢，蜗杆螺旋部分要求淬火，硬度为45~55HRC，蜗轮用铸锡磷青钢ZCuSn10P1，砂模铸造，为了节约贵重金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用45号钢制造。 许用接触应力 许用弯曲应力 4.2按齿面接触强度进行设计 传动中心矩计算公式如下： (1)确定作用在蜗轮上的转矩 (2)确定载荷系数K 因工作载荷较稳定，故取载荷分布系数KA=1.1 (3)确定弹性影响系数 因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故=150 (4)确定接触系数 先假设蜗杆分度圆d1和传动中心矩a的比值，从图11-18可查得=2.6 (5)确定接触疲劳极限 根据蜗轮材料为ZCuSn10P1，蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC，可从表11-7中查得无蜗轮的基本许用应力=200MPa （6）计算中心距 水电安装开槽机 取中心矩a=212mm 四、 蜗轮蜗杆的主要参数和几何尺寸 确定蜗杆的头数 蜗杆转速1200， Z1=2 蜗轮齿数Z2=Z1×i=2×30=60 蜗杆分度圆直径 确定模数m 若取m=8, q=10, d1=80, d2=480 a=0.5m(q+z2)=0.5×8×(10+60)=280mm 合格 确定导程角γ 五、校核蜗轮蜗杆强度 1、校核弯曲强度 （1）蜗轮齿形系数 查表得 YFa=2.3 (2)蜗轮齿根弯曲应力 弯曲强度足够 2、校核蜗杆刚度计算 蜗杆圆周力 蜗杆轴向力 蜗杆径向力 蜗杆材料弹性模量 E=2.06×105MPa 蜗杆危险截面惯性矩 蜗杆支点跨距 l=0.9d2=0.9×480mm=432mm 许用挠度 切向力Ft1产生挠度 径向力Fr1产生挠度 总挠度为 合格
六、轴的设计计算及校核 1、轴的材料的选择，确定许用应力 考虑到减速器为普通中用途中小功率减速传动装置，轴主要传递蜗轮的转矩。选取轴的材料为45钢，调质处理。 查机械设计书表得 [σb]=640MPa [σ-1]=55MPa 取C=107，于是得 轴的最小直径为d1，与联轴器的孔径相适应，故需同时选取 联轴器的型号 转矩=,查机械设计书表，选取=1.2，则有 =KT=1.2×87541.7N`mm=105.1N.m 考虑轴头有一键槽，将轴径增大5%， 即d=51×1.05=53.55mm， 因轴头安装联轴器，根据联轴器内孔直径 最小直径为d=55mm 选联轴器 查表GB 4323-84 选TL9弹性套柱销联轴器， 标准孔径d=55mm 2、蜗轮轴的结构设计 确定各轴段直径 根据确定各轴段直径的确定原则，由右端至左端，从最小直径开始，轴段1 为轴的最小直径， 已确定d1=55mm 轴段2考虑联轴器定位，按照标准尺寸 取d2=65mm 轴段3安装轴承，为了便于安装拆卸应取d3>d2,且与 轴承内径标准系列相符， 故取d3=70mm.( 轴承型号选30314) 轴段4安装套筒定位左侧轴承与蜗轮 故取d4=80mm 轴段5安装蜗轮，此直径采用标准系列值， 故取d5=90mm 轴段6为轴肩，考虑蜗轮的定位和固定取d6=100mm 轴段7考虑右端轴承的定位需要， 电子元器件封装根据轴承型号30314查得d7=85mm 轴段8与轴段3相同轴径d8=70mm 2确定各轴段长度 为了保证蜗轮固定可靠，轴段5的长度应小于蜗轮毂宽度2mm， 取L5=138mm 为了保证蜗轮端面与箱体内壁不相碰及轴承拆装方便，蜗轮端面与箱体内壁间应有一定间隙， 取两者间距为20mm 为保证轴承含在箱体轴承孔中，并考虑轴承的润滑，取轴承端面与箱体内壁的距离为2mm . 根据轴承宽度B=38mm， 取轴段8长度L8=38mm， 因为两轴承相对蜗轮对称， 故取轴段3长度为L8=38mm 为了保证联轴器不与轴承盖相碰， 取L2=78mm。 根据联轴器轴孔长度84mm，取L1=100mm。 因此，定出轴的跨距为L=245mm （一般情况下，支点按照轴承宽度中点处计算） 蜗轮轴的总长度为L总=398mm 轴的结构示意图如图所示： 3 轴的校核计算 蜗杆圆周力 蜗杆轴向力 蜗杆径向力 (1)求垂直面内的支承反力 (2)求水平面的支承反力 F1H=F2H=Ft2/2=4377N （4）绘图轴的受力分析图 MaV MaH (5)求弯矩 MaV=675.83N·m MaH=581.47 N·m (6)求转矩 T2=2.101×103N·m | Pw=11KW η=0.9504 Pd=11.6KW 选用Y160L-4型电动机 选SPZ窄V带 中心距327mm d1=100mm d2=120mm 共5跟V带 渐开线蜗杆 45钢 ZCuSn10P1 锡青铜 45钢 = N·mm KA=1.1 =150 Z1=2 Z2=60 m=8, q=10, d1=80, d2=480 a=280mm γ=11.3099° d=55mm d1=55mm d2=65mm d3=70mm d4=80mm d5=90mm d6=100mm d7=85mm d8=70mm L5=138mm B=38mm L8=38mm L8=38mm L1=100mm L总=398mm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
本文发布于:2024-09-21 17:22:53，感谢您对本站的认可！
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