電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)書

電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)書一、傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)已知輸送帶的有效拉力Fw＝1800N，輸送帶的速度Vw=1.31m/s,滾筒直徑D=250mm。連續(xù)工作，有輕微振動(dòng)、單向運(yùn)轉(zhuǎn)。1)選擇合適的電動(dòng)機(jī)；2)計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比，分配各級(jí)傳動(dòng)比；3)計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。解：1、選擇電動(dòng)機(jī)(1)選擇電動(dòng)機(jī)類型：按工作要求和條件選取Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。(2)選擇電動(dòng)機(jī)容量工作機(jī)所需功率：電動(dòng)機(jī)輸出功率：其中η為電動(dòng)機(jī)至滾筒、主動(dòng)軸傳動(dòng)裝置的總效率，包括V帶傳動(dòng)效率ηb、一對(duì)齒輪傳動(dòng)效率ηg、兩對(duì)滾動(dòng)軸承效率ηr2、聯(lián)軸器效率ηc、及傳動(dòng)滾筒效率ηw值計(jì)算如下：η=ηb·ηg·ηr2·ηcηw=0.8674由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表8—2(63頁)查得各效率值，ηb=0.96，ηg=0.97，ηr=0.99，ηc=0.99，ηw=0.96，代入公式計(jì)算出效率及電機(jī)輸出功率。使電動(dòng)機(jī)的額定功率Pm＝(1～1.3)Po，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表17—1Y(153頁)查得電動(dòng)機(jī)的額定功率Pm=5.5kW。(3)選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)算滾筒的轉(zhuǎn)速：計(jì)算時(shí)取100r/min根據(jù)表3—1確定傳動(dòng)比的圍：取V帶傳動(dòng)比ib＝2～4，單級(jí)齒輪傳動(dòng)比ig＝3～5，則總傳動(dòng)比的圍：i＝(2X3)～(4X5)＝6～20。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速圍為n′=i·nw(6~20)·nw=592.94~1909.8在這個(gè)圍電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速有1000r／min和1500r／min，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的情況，同時(shí)也要降低電動(dòng)機(jī)的重量和成本，最終可確定同步轉(zhuǎn)速為1000，根據(jù)同步轉(zhuǎn)速確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y132M2-6，滿載轉(zhuǎn)速960。（《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》153頁）型號(hào)額定功率滿載轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速Ｙ１３２Ｍ２－６５．５９６０10002、計(jì)算總傳動(dòng)比并分配各級(jí)傳動(dòng)比(1)計(jì)算總傳動(dòng)比：i=nm／nW=960/100.13=9.59，在8~14圍(2)分配各級(jí)傳動(dòng)比：為使帶傳動(dòng)尺寸不至過大，滿足ib<ig，可取ib＝2～3，則齒輪傳動(dòng)比ig＝i／ib(在4左右，取小數(shù)點(diǎn)后兩位，不隨意取整)。3、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)(1)各軸的轉(zhuǎn)速：n1=nm/ibn11=n1/ignw=n11(2)各軸的功率：P1=Pm·ηbP11=P1·ηr·ηgPw=P11·ηr·ηc(3)各軸的轉(zhuǎn)矩：T0=9550Pm/nmT1=9550P1/n1T11=9550P11/n11Tw=9550Pw/nw最后將計(jì)算結(jié)果填入下表：參數(shù)軸名電機(jī)軸I軸II軸滾筒軸轉(zhuǎn)速n(r/min)nm=960n1=384n11=96nw=96功率P(kW)Pm=5.5P1=5.28P11=5.08Pw=4.99轉(zhuǎn)矩T(N·m)T0=54.71T1=131.31T11=505.67Tw=496.5傳動(dòng)比iib=2.5ig=4.021效率ηηb=0.96nb·ηr=0.96ηr·ηc=0.98三、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算已知帶傳動(dòng)選用Y系列異步電動(dòng)機(jī)，其額定功率Pm=5.5kW，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速nw=960r/min,從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速n1=384r/min,ib=2.5。兩班制工作，有輕度沖擊。計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算容計(jì)算結(jié)果確定設(shè)計(jì)功率選V帶型號(hào)確定帶輪直徑驗(yàn)算帶速確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度驗(yàn)算小帶輪包角計(jì)算帶的根數(shù)計(jì)算初拉力計(jì)算對(duì)軸的壓力⑩帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)繪工作圖查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表8—7（175頁），取KA=1．2，故Pd=KAP=1．2×11=6.60kW根據(jù)Pd和n1查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖8—8（176頁），選B型普通V帶由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表8—4（171頁），取小帶輪基準(zhǔn)直徑ddl=125mm傳動(dòng)比2.5大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2=i×dd1=2.5×125=312.5mm圓整da2=315mm驗(yàn)算5m/s〈v〈25m/s，符合要求由0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)初定中心距a0＝700mm帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度為傳動(dòng)中心距Ld0==2×700+(125+315)+=2104mm查表《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表8—3（167頁），取Ld=2240mm實(shí)際中心距a=a0+700+=768mm180°-57.3°×165.8°165.8°〉120°，合適下面計(jì)算V帶根數(shù)z=由ddl=125mm，n1=960r／min，查表《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表8—5（173頁），P1=1.64kW查表《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表8—8（177頁），B型帶，由i=2.5，得P1==0.29kW查表《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表8—10（179頁）K=0.96由Ld=2240mm，查表查表《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表8—11（179頁），得KL=1.00則Z=取z＝4根查表《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表8—2（167頁），B型帶，q=0．17kg／m;計(jì)算初拉力=500×=217.44N計(jì)算作用在帶輪軸上的壓力Ｑ=2zF0sin2×4×217.44×sin＝1726.18NPd=6.60kwB型dd1=125mmdd2=315mmv=6．28m／s合適Ld=2240mma=7165.8°合適z=4F0=217.44NQ=1726.18N四、齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算已知傳遞的名義功率P1＝5.28，小齒輪轉(zhuǎn)速n436.36，傳動(dòng)比ig＝4.05連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，傳動(dòng)尺寸無嚴(yán)格限制；電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算容計(jì)算結(jié)果選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)3傳動(dòng)尺寸計(jì)算精度等級(jí)選用8級(jí)精度；試選小齒輪齒數(shù)z1＝24，大齒輪齒數(shù)z2＝96的；因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷，所以通過低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算按式（10—21）試算，即dt≥按式查表35-12得Ka=1初估速度=4由圖35-30b查得Kv=1.1，取=0由式=[1.88-3.2（+）]cos=1.713取=1由圖35-31得,=1.46；由圖35-32得,=1.05所以Kt=1.364dt61.4mmv==3.08m/s因與初估圓周速度相差較大，故應(yīng)修正載荷系數(shù)及小齒輪直徑由圖35-30b得Kv=1.03,算得K=1.276，d1=59.5mm=147.6，取150mm=2.48mm,取m=2.5mmd1==60mm；d2=ud1=240mmb=取b1=70mm，b2=60mm結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大于160mm，而又小于500Z1=24Z2=96五、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(一)主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算已知傳遞的功率為P1=5.28kW，主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為n1=384r/min，小齒輪分度圓直徑d1=60mm，嚙合角d=20o，輪轂寬度B小齒輪＝700mm，工作時(shí)為單向轉(zhuǎn)動(dòng)。解：1、選擇軸的材料、熱處理方式，確定許用應(yīng)力(按教材表39—1、39—8)軸名材料熱處理硬度抗拉強(qiáng)度許用彎曲應(yīng)力主動(dòng)軸45號(hào)鋼調(diào)制217~255650MPa60MPa2、畫出軸的結(jié)構(gòu)示意圖：求軸上的載荷Mm=316767N.mmT=925200N.mm6.彎扭校合6、畫出軸的工作圖，標(biāo)出具體尺寸和公差(二)從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算已知傳遞的功率為P11=5.08，從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為n11=96，大齒輪分度圓直徑d2=240嚙合角α=20°輪轂寬度B大齒輪＝600mm，工作時(shí)為單向轉(zhuǎn)動(dòng)。解：1、選擇軸的材料、熱處理方式，確定許用應(yīng)力(按教材表39—1、39—8)從動(dòng)軸45號(hào)鋼正火170-217600MPa55MPa畫出軸的結(jié)構(gòu)示意圖求軸上的載荷Mm=316767N.mmT=925200N.mm6.彎扭校合6、畫出軸的工作圖，標(biāo)出具體尺寸和公差(例圖)略已知軸與帶輪采用鍵聯(lián)接，傳遞的轉(zhuǎn)矩為T1＝131，軸徑為d1=30，軸長(zhǎng)L=58帶輪材料為鑄鐵，軸和鍵的材料為45號(hào)鋼，有輕微沖擊=4)繪制鍵槽工作圖(二)從動(dòng)軸外伸端處鍵的校核已知軸與聯(lián)軸器采用鍵聯(lián)接，傳遞的轉(zhuǎn)矩為T11=505軸徑為d1=45，寬度L1=82。聯(lián)軸器、軸和鍵的材料皆為鋼，有輕微沖擊(三)從動(dòng)軸齒輪處鍵的校核已知軸與齒輪采用鍵聯(lián)接，傳遞的轉(zhuǎn)矩為T11=505，軸徑為d1=52，寬度L4=58。齒輪、軸和鍵的材料皆為鋼，有輕微沖擊注意：從動(dòng)軸的許用擠壓應(yīng)力[]：100—120Mpa。鍵的工作圖都需要畫出。七、軸承的選擇與驗(yàn)算3(二)從動(dòng)軸承的選擇與驗(yàn)算已知軸頸直徑d3=60，n11=96，RvA=3063，Rw=3063，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有輕微沖擊八、聯(lián)軸器的選擇與驗(yàn)算已知聯(lián)軸器用在減速器的輸出端，從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nh=96，傳遞的功率為P11=5.08傳遞的轉(zhuǎn)矩為T"=505，軸徑為d1=45HL44511212504000名稱符號(hào)尺寸箱體厚度具體容參照23頁表5-18(一)減速器的潤(rùn)滑1、齒輪的潤(rùn)滑：根據(jù)齒輪的圓周速度6.28選擇10mm潤(rùn)滑，浸油深度，(36頁)潤(rùn)滑油粘度為59。(41頁)2、軸承的潤(rùn)滑：滾動(dòng)軸承根據(jù)軸徑選擇脂潤(rùn)滑，潤(rùn)滑脂的裝填量，潤(rùn)滑脂的類型為鈣基2號(hào)鈉基2號(hào)。(39-40頁．)(．-2：)減速器的密封(42—46頁)1、軸伸出處密封：軸伸出處密封的作用是使?jié)L動(dòng)軸承與箱外隔絕防止?jié)櫥停ㄖ┞┏龊拖渫怆s質(zhì)，水基灰塵等侵入軸承室避免軸承急劇磨損和腐蝕，采用墊圈密封方式2、軸承室側(cè)密封：采用擋油環(huán)密封方式，其作用是防止過多的油，雜質(zhì)以及嚙合處的熱油沖入軸承室3、箱蓋與箱座接合面的密封：采用密封條密封方法畫出封油環(huán)與氈圈示意圖(46頁與191頁)說明：按課程設(shè)計(jì)47—53頁進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)每一種附件，說明其作用，并畫出結(jié)構(gòu)示意圖。(一)窺視孔蓋和窺視孔的設(shè)計(jì)作用：檢查傳動(dòng)件的嚙合、潤(rùn)滑、接觸斑點(diǎn)、齒側(cè)間隙及向箱注入潤(rùn)滑油結(jié)構(gòu)示意圖窺視孔開在機(jī)蓋的頂部，應(yīng)