熱處理車間零件清洗用傳送設(shè)備的傳動裝置

本科畢業(yè)設(shè)計（論文）通過答辯

WXza齒輪齒輪

A-sn,AutoCAD圖形AutoCAD圖形

DWG^^KB63KB67KB

軸］裝配圖

AutoCADEft,AutoCAD圖形1熊髓器需洗

=IMicrosoftford9.

DWG166KB

特殊說明回堆町設(shè)計柱設(shè)計說明書（論文）

□MicrosoftWord9Microsoftlord9...Microsoftford9..

—20KB220KB319KB

本科畢業(yè)設(shè)計（論文）通過答辯

計算內(nèi)容計算結(jié)果

一.設(shè)計任務(wù)書

熱處理車間零件清洗用傳送設(shè)備的傳動裝置D=300mm

（一）方案設(shè)計要求：F=2400N

具有過載保護性能（有帶傳動）V=1.0m/s

含有二級展開式圓柱齒輪減速器L=11年

傳送帶鼓輪方向與減速器輸出軸方向平

行

（二）工作機原始數(shù)據(jù)：

傳送帶鼓輪直徑278mm,

傳送帶帶速0.98m/s,

傳送帶主動軸所需扭距T為248N.m

使用年限9年，2班制

工作載荷微振

二.機電的選擇計算

1.選擇機電的轉(zhuǎn)速：

a.計算傳動滾筒的轉(zhuǎn)速

n=60V/nd=60X0.98/3.14X0.278=67.326

w

r/min

b.計算工作機功率

p=n/9.55X103=248義67.326/9.55Xn=67.326

1www

103=l.748Kwr/min

2.工作機的有效功率

a.傳動裝置的總效率pw=1.748Kw

帶傳動的效率n:0.96

彈性聯(lián)軸器的效1率n=0.99

2

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計算內(nèi)容計算結(jié)果

滾動軸承的效率n=0.99

3

滾筒效率n:0?96

齒輪嚙合效基n=0.97

5

2

總效率n二nXqXq4XqXq=0=0.816

12345

0.95X0.99X0.994X0.96X

0.972=0,816

c.所需電動機輸出功率P=P/qP=2.142kw

rwr

=1.748/0.816=2.142kw

3.選擇電動機的型號：

查參考文獻[10]表16-1-28得選用三相異

表1.1步電動機

方機電機電額定同步滿載總傳Y112M-6

案型號質(zhì)量功率轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速動比p=2.2kw

號(Kg)(Kw)(r/min)(r/minn=940r/min

)中心高

1Y100342.21500142021.091H=1112mm5

L1-4外伸軸段D

2Y112452.2100094013.962XE=28X60

M-6

根據(jù)以上兩種可行同步轉(zhuǎn)速機電*jRG可「見，方

案2傳動比小且質(zhì)量價格也比較合理，所以選擇

Y112M-6型電動機。

三,運動和動力參數(shù)的計算

1.分配傳動比

取i2.5總傳動比i=13.962i=13.962

帶=

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i減=i/i帶=13.962/2.5=5.585i=2.746

減速器高速級傳動比瓦咸=2.746i/J=2.034

減速器低速級傳動比i=i/i=2.034

/減1

2.運動和動力參數(shù)計算：

軸（電動機軸）：

0P0=2.142Kw

計算內(nèi)容計算結(jié)果

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po=p=2.142Kwno=94Or/min

n0=940r/minT=21.762N.

m

T0=9.55x103xP（/n0=9.55x103x2.119/940=21.

762N.mp1=2.035Kw

I軸（減速器高速軸）:n[=376r/min

p〔=pq=2.142x0.95=2.035KwT=51.687N.

nn。/，=940/2.5=376

i=m

Tp9.55x103xP/n=51.687N.mp2=1.954Kw

n軸（減速器中間軸）：

n2=136.926

P2=P1q2=pixr|_xq=2.035x0.97x0.99r/min

=1.954Kw'T=136.283

n2=0/1^=376/2.746=136.926r/minN.m

p=1.876Kw

T=9.55x103xP/n2=136.283N.m3

n0=67.319

in軸（減速器低速軸）：r/min

P3=P2n2=p2xn5xq=1.876KwT=266.133

n=n/i=67.319r/min

3223N.m

T3=9.55X103xP/n3=266.133N.m

軸（鼓輪軸）：

WP4=l.839

P4=P3L「L839KWKw

n=n=67.319r/minn=67.319r/

4

T4=9.55X103XP/n^260.884N.mmin

T=260.884

4

N.m

四.傳動零件的設(shè)計計算

(一)減速器以外的傳動零件

1.普通V帶的設(shè)計計算

(1)工況系數(shù)取KA=1.2

確定設(shè)計功率pc=KAp=1.2x2.2=2.64Kw

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計算內(nèi)容計算結(jié)果

小帶輪轉(zhuǎn)速

n1=%=940r/min

選取型帶取』=

AVddi118mm

<^=(嚶2凡產(chǎn)(940/376)

x118=295mm

取標(biāo)準值

dd2=315mm

實際傳動i=d/d-=315/118=2.669

所以n[/i=940/2.669=352.192r/min(誤差

為6.3%>5%)

重取

dd1=125mm,

dd2=(n/n2)ddl=(940/376)x125=312.5mm

取標(biāo)準值

dd2=315mm

實際傳動比

i=ddi/dd2=315/125=2.52

n=n/i=940/2.52=373.016

(誤差為8%允許)

所選帶帶速

Vv=ndd1n/(60x1000)=3.14x

125x940/(60x1000)=6.152m/s

在5~25m/s之間所選V帶符合

(2)確定中心距

①初定

a0:O,7(ddl+dd2)^ao^2(dd1+dd2)

308W斗W880取^=550mm

②L=2a+(TT/2)(cL+d“)+(d“<J2/4a

co'八d1d2zvd2dr0n

=2x550+(3.14/2)

x(315+125)+(315-125)2/4x550=1807.559

③取標(biāo)準值:

Ld=1800mm

④中心叱巨:

a=a0+(Ld-Lc)/2=550+(1800-1807.559)/2

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計算內(nèi)容計算結(jié)果

=546.221mm

取a=547mm,a的調(diào)整范圍為：

a=a+0.03L=601mm

maxd

a.=a-0.015L=520mm

mind

(2)驗算包角：

0(-180°-(d，2-dd1)60°/a=180°-(315-125)

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x60°/547=159°>120°

(3)確定根數(shù):z>p/p，

c0

p'=Ka(p+△p+△p)

Ka=1.25(1-5-1^)=0.948

對于A型帶：c：3.78x10-4^2=9.81x10-3,

c=9.6x10-15,c=4.65x10-5

L=1700mm

*=2幾％=2><幾乂940=98.437rad/s

P0=%k告C3(d〃廣c41gQ")]

=125x98.437x[3.78x10“-9?8儀10々,96x

10-15x(125x98.437)2-4.65x10-5x

lg(125x98.437)]=1.327

Acd2=0148

P,=4di1ig-

1+10^；(f1)

△P)=c4ddic011g匕=0.0142

L。

p-0.948x(1.327+0.149+0.0142)=1.413Kw

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確定根數(shù)：zefcWZ

p?inax

0

z二1=1.9取z=2

P-1.413

o

(4)確定初拉力F

Fo=500a（,_i）+qv2=500X

a

2.64x1032.5

125（0487）+

98.437x-----x2x10-3

2

125

0.10x1.8（98.437x!|rX1OY）2

=175.633KN

（5）帶對軸的壓力Q

Q=2Fzsin。干2X175.633x2xsin^o=690.768KN

°22

2聯(lián)軸器的選擇

根據(jù)題目中傳動裝置的工作條件，選擇HL2型

號的鋼制彈性柱銷聯(lián)軸器聯(lián)軸器。公稱轉(zhuǎn)矩Tn=315

N.m

許用轉(zhuǎn)速[n]=5600r/min,軸孔直徑d120mm,

d2=22mm,d=24mm。軸孔長度：Y型軸孔L1二52

mm；

J,Z型軸孔：L=38mm,L〔=52mm,D=120mm,

D=90mm,b=28mm,s=2.5mm轉(zhuǎn)動慣量0.253,

質(zhì)量：5kg

（二）減速器以內(nèi)的零件的設(shè)計計算

1.齒輪傳動設(shè)計

（1）高速級用斜齒輪

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①選擇材料_

小齒輪選用40Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度

250~280HBS大齒輪選電為340~640,正火處理，

齒面硬度170?220HBs

應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N：

M=60nJLh=60x376x(9x300x16)=9.74x108

N^=N/if9.74xW?：r2.746=3.549x10?

查圖5-17得：Z=1.0TT~=1.11(允許有一點蝕)

N1N2

由式(5-29)得:Z=Z=1.0,取S.=1.0,Z=1.0,

-----------------vXI---------X2-----------------------Hummw

ZLVR=0?92_

按齒面硬度250HBs和170HBs由圖(5-16(b))

得：%imF90Mpa,梟而2%°Mpa

許用接觸應(yīng)力［叫=(%/S)

m1HminZN1ZX1Zw

［］(a|^Hmin^N2”X2

Z|_VR=647.496Mpa,%2=Him2ZWZ［_VR

=459.540Mpa

因［卬2〈［。1,所以計算中取國=［叫2=459.540

Mpa

②按接觸強度確定中心距

初定螺旋角。?

8?=12ZI)=wCOoSpB=°989

初取KtZ2=1.12由表5-5得ZE=188.9MP,

減速傳動u=i,=2.746,取0=0.4

1a

端面壓力角at=arctan(tanan/cos3)=arctan

(tan20°/cos12°)=20.4103°“

基圓螺旋角Pb=arctan(tanpxCosa)=

arctan(tan120xcos20.4103°)=11.26650

Z_2cosp_2xcos11.2665。=2450

Hcosasinacos20.4103osin20.4103o

本科畢業(yè)設(shè)計（論文）通過答辯

計算中心距a:

本科畢業(yè)設(shè)計（論文）通過答辯

（"川珂（MJ少

高速級直

—幻力人。人人、齒輪主要

~21.12A51687/2.45188.90.989

(-746+1)3[-------------------A(------------------------------)2

\2人0.4人2.746459.54幾何參數(shù)：

=111.178mmZ[=3。，

取中心距a=112mm々=80

估算模數(shù)mn=(0.007-0.02)a=(0.007-0.02)x=u=2.746

n0.784-2.24

m『2mm

取標(biāo)準模數(shù)mn=2

小齒輪齒數(shù)鬻%2然僻言二出245

n

z=uz=2.746人29.245=80.307

21

取z=30,z=80

12

實際傳動比：i=4=四=2.667傳動比誤差

實z30

1

4=61.091

編i上一*儲00%=？746-2667人10。％=228%(5%在允

i理2.746mm

許范圍之內(nèi)d=162.909

修正螺旋角mm

R=m(z+z)2人(30+80)p=10°50，

Harccos—?—i——s-=arccos-----------------=10.8441o=

2a2人11239

10°5039”mt=

與初選懺12。相近，ZZH可不修正。mn/cosp=2.

齒輪分度圓直徑036mm

d=mz/cosb=2A30/cos10.8441o=61.091mm

1n2

d=mz/cosb=2A80/cos10.8441o=162.909mm

2n2

圓周速度v=幾3.14A61.091A376=1203m/s

60人10360人103

本科畢業(yè)設(shè)計（論文）通過答辯

由表5-6取齒輪精度為8級

③驗算齒面接觸疲勞強度d=65.09

a1

按機電驅(qū)動，載荷平穩(wěn)，由表5-3取K=L251mm

A

由圖5-4(b),按8級精度和vz/100=1.203人30/100=0,361d=166.90

-1a2

取K=1.0239mm

V

d=

齒寬b=0a=0.4人112=44.8mm,取標(biāo)準b=45mmfi

ad「2(h；+c*)

由圖5-7(a)按b/d=45/61.091=0.737,M=1.051m

ipn

由表5-4,K=1.2=56.091mm

a

載荷系數(shù)K=KKKK=1.25人1.023人1.051人1.2=1.613d=

AVpaf2

d2(h；+c*)

計算重合度：?ef

abm

n

齒頂圓直徑d=d+2h*m=61.091+2人1.0人2=65.091mm=157.909m

al1am

d=d+2h-m=162.909+2人1.0人2=166.909mm

a22a

端面壓力角：

a=arctan(tana/cosb)=arctan(tan20o/cos10.8441e)20.3341o

齒輪”基圓直徑：

a=1/2(d+d2

d=d1cosa=61.091Acos20.3341=57.284mm

e)=112mm

b1t

d=dcosa=162.909Acos20.3341=152.757mm齒寬

b22to

端面齒頂壓力角：

b2=b=45m

m,b=

a=arccos^-^arccos^?^^28.3504e

and65.091b+(5-10)=

a1

a=arccos^a^arccos152.75：=23.7643。50mm

at2d162.909

a2

本科畢、也設(shè)計（論如通過答辯

e=—[z(tana-tana)+z(tana-tana)]

a2幾1anat2at2at

二-L[30人(tan28.3504。一tan20.3342。)+80人(tan23.7643O

2幾

—tan20.3341o)]=1.695

計算內(nèi)容計算結(jié)果

e_bsinb_44.8Asin10.8441o_1341

b幾m3.14人2°

n

Z==J—---0.768,Z-Jcosb-、cos10.8441。-0.991

e\e\1.695b,

a

基圓螺旋角：

b=arctan(tanbcosa)=arctan(tan10.8441o人cos20.3341o)=

bt

10.1829e

_Q2cosbbf2Acos10.1829O=2458

-

H^cosasinat\cos20.3341e人sin20.3341。

齒面總觸應(yīng)力

(=ZZZZ型口=2.458人188.9人0.768人0.991人

HHEebIbd2U

?1

3人1.613人51687人(2.交1)=3265Mp<[(]

\45A61.0912A2.746H

安全

④驗算齒根彎曲疲勞強度

由圖5-18⑹得：(=290MP,(=200MP

FlimlFlim2

由圖5-19得：丫^1.0,\2=1.0

本科畢業(yè)設(shè)計（論文）通過答辯

—想5mm,Y=Y_=±0--------

n1X1X2

I________________

取丫=2.0,S=\A~

STFmin

計算許ffl彎曲應(yīng)力—

20

[(]=(F&n/sTYY=1人人10人1,°=414.286MP

FlSN1X11.4

Fmin

(Y

[(]=Fi,m2sTYY=200人2.0人1.0A1.0=285.714MP

H2SN2X21.4

Fmin

Z=Z/COS3b=30/COS310.8441o=30.545

V11

計算內(nèi)容計算結(jié)果

Z=Z/cosab=80/COS310.8441O=81.455

V22

由圖5T4得：Y=2.55,Y=2.25

Fa1Fa2

由圖5-15得：Y=1,63^=-1.77

Sa1Sa2

由式5：47得M算Y因?=1.341>1,取e=1

b,bb

Y=1—eb=1—1央84410=090

bb120o120o

由式5-48

0.75COS2b0.75人COS211.2665。

Y=0.25+b=0.25+=0.676

ee1.695

a

計算齒根彎曲應(yīng)力：

(二2KTY丫丫丫=2"9。人5咬2.55人1.63人

FIbdmFaisaieb44.8A61.091A2

0.676A6.910162.292MP想口

本科畢業(yè)設(shè)計（論文）通過答辯

（二（4S原=62.292人2.25人1.7乙59.684想［（］

F2閂丫丫二255大1二63F2’

均F安a1S公a1I

⑵低速級直齒輪的設(shè)-----------------------

①選擇材料V------------------------

小齒輪材料選用40Cr鋼，齒面硬度

250—280HBS,大齒輪材料選用ZG310-570,正

火處理，齒面硬度162—185HBS

計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N：同高速級斜齒輪的計

算N=60niL=1.748x108

1rh

N2=N/i..858x108

查圖5-17得：Z=1.12Z=1.14

N1N2

按齒面硬度250HBs和162HBs由圖(5-16

(b))irf.690Mpa,%y440Mpa

由式5?28計算許用接觸應(yīng)力：

[ojJl=(al.7S.I)ZZZ7=710.976Mpa,

LH1Hlhm1WHmHMN1yX1i廠wLVR「

[°H]2=^0Hlim2^Hmin)^N2^X2ZwZ|_VR

=461.472Mpa

因"J〈0卜所以取叵尸叫=461-472Mpa

②按齒面接觸速度確定中心距

小輪轉(zhuǎn)距[=136.283N.m=136283N.m

初取KtZ產(chǎn)1.1由表5-5得ZE=188.9MP，減

速傳動=i=2.034,?、?0.35

ua

22

Z==2.495

Hcosasinacos20osin20o

KTZZZZ低速級直

計算中心距a:a2TtM韋1(HEGb)?

320u[(1齒輪主要

an

本科畢業(yè)設(shè)計（論文）通過答辯

=145.294mm幾何參數(shù)：

取中心距a=150mm估算模數(shù)Z1=50,

m=(0.007-0.02)a=(0.007-0.02)x150=z=100

1.05-3u=2.034

取標(biāo)準模數(shù)m=2m=2mm

小齒輪齒—)士遮+心44。d^WOmm

d2=200mm

z=uz=2.034x49.440=100.561d=104mm

21a1

取z=50,z=100d=204mm

12a2

齒輪分度圓直徑d=mz=2x50=100d=

11fi

d=mz=2x100=200d2(h；+cj

22f

齒輪齒頂圓直徑：m=95mm

d=d+2h*m=100+2x1.0x2=104mmd=

d11af2

d=d+2h*m=200+2x1,Ox2=204mmd-2(h；+c*)

d22a2

齒輪基圓直徑：m=195mm

a=1/2(di+d2

d=d1coscz=100xcos20=93.969mm

b1)=150mm

齒寬

d=dcosu=200xcos20=187.939mm

b22

b2=b=53m

圓周速度丫=叫：=3.14力00x136.926=07i7m/sm,b=

60x10360x1。3b+(5-10)=

由表5-6取齒輪精度為8級60mm

③驗算齒面接觸疲勞強度

按機電驅(qū)動，載荷平穩(wěn)，而工作機載荷微振，在

表5-3取K=L25

A

按8級精度和％=0.359取K=L02

100