机械设计--悬挂式输送机传动装置设计--大学毕业设计论文

机 械 课 目录

一 设计任务书 二 电动机的选择计算

程 设 计 说 明 书

三 总传动比及传动比分配

四 传动装置运动参数的计算

五 齿轮参数计算

六 联轴器的选择

七 减速器内轴的设计

八 轴承校核

九 箱体的设计

十 设计小结

十一 参考文献

一 设计任务书

题目E.悬挂式输送机传动装置设计

1．设计条件

1）机器功用 通用生产线中传送半成品、成品用，被运送物品悬挂在输送链上； 2）工作情况 单向连续运输，轻度振动； 3）运动要求 输送链速度误差不超过5％； 4）使用寿命 8年，每年350天，每天16小时； 5）检修周期 一年小修，三年大修； 6）生产批量 中批生产；

7）生产厂型 中、大型通用机械厂。

悬挂式输送机

1、输送链 2、主动星轮 3、链传动 4、减速器 5、电动机 2．原始数据

1）主动星轮圆周力（kN）9.0； 2）主动星轮速度（m/s）：0.9； 3）主动星轮齿数：7； 4）主动星轮节距（mm）：86；

3．设计任务

1）设计内容 ①电动机选型；②链传动设计；③减速器设计；④联轴器选型设计；⑤其他。

2）设计工作量 ①传动系统安装图1张；②减速器装配图1张；③零件图2张；④设计计算说明书1份。

4．设计要求

1） 2）

减速器设计成展开式二级减速器；

所设计的减速器有一对标准直齿轮和一对斜齿轮。

二 电动机的选择计算

1 类型：Y系列三相异步电动机； 2 型号：

总效率：

24?a??联??柱??承??链

?0.994?0.972?0.99?0.96

=0.8590 其中，

?1为高速级联轴器效率，0.99 ?2为滚动轴承效率，0.99

?3为闭式圆柱齿轮效率，0.97（按8级精度）

?4为链传动效率，0.96

工作机所需输入功率：PW?F?v＝9.0×1.0＝9Kw; 电动机所需额定功率P和电动机输出功率Pd关系需功率：

所以：电机转速n选：1500 r/min；

所以查表选电机型号为：Y160-M4型三相异步电动机

电机参数：

额定功率：pm?11Kw 满载转速：nm＝1460r/min 电机轴直径：dp?k?pd,K=1.0则电机所

mm

m?38?0.002?0.018三 总传动比及传动比分配

（1）计算总传动比i

在上边已确定电动机满载转速为n＝1460r/min，利用公式5.6计算主动星轮转速

用公式5－5计算总传动比

i?n/n0＝1460/89.70＝16.28

（2）分配传动比

i?1 i?ii2?3i1—高速级传动比 i2—低速级传动比 i3－链传动的传动比

由于i3=1.5 ,所以i1?i2=16.28/1.5=10.85

而i1?(1.3~1.5)i2,取i1=1.4i2,所以取i1＝3.90，i2＝2.78

四 传动装置运动参数的计算

（1）各轴转速计算

第1轴转速 第2轴转速 第4轴转速 主动星轮转速 （2）各轴功率计算 第1轴功率 第2轴功率 第4轴功率 主动星轮功率 （3）各轴扭矩计算 第1轴扭矩

第2轴扭矩 第3轴扭矩 主动星轮扭矩 （4）将以上计算数据列表

轴号 电动机 1 2 3 主动星轮

链传动参数设计 设计项目及说明 1）选择齿轮齿数z1、z2 小链轮齿数z1 估计链速为0.6～1.4m/s,由表5.3取 大链轮齿数z2?i3z1?1.5*19=29 .5圆整为29 2）确定链节数Lp 初取中心距a0?40p，则链节数为 结 果 转速 n(r/min) 1460 1460 374.36 134.66 89.77 输出功率 P(kW) 11 9.24 8.87 8.52 8.10 输出扭矩 T(N.m) 71.95 60.44 226.28 604.23 861.70 z1?19 z2=29 2az?zp?z?z?Lp?0?12??21? p2a0?2??90p19?41p?41?19? ??????110 p240p?2??3）确定链节距p 载荷系数KA 查表5.4 小链轮齿数系数KZ 查表5.5，估计为链板疲劳 22Lp=104 KA?1 KZ?1 多排链系数Km 查表5.6 链长系数KL 查图5-13 KAP31?6.778由式5-9 P0? ?KZKLKm1?1?1.02Km?1 KL?1.02 P=9.25kw 16A单排链 p=25.4mm a =1015mm v=1.08m/s 符合估计 F=7888.9N 根据小链轮转速n3和P0，查图5-12，确定链条型号 4)确定中心距a 22z1?z2?z1?z2?z2?z1??p????由式5-12 a???Lp????Lp???8??? 4??2?2???2?????2225.4??19?41?19?41?41?19??????110? ????110???8??? 4??2?2???2?????5)验算速度v znp19?163?25.4? v?13=1.31 60?1000600001）计算压轴力Q 链条工作压力F F?1000P3/v?1000?6.778/1.31 压轴力系数KQ KQ?1.2 由公式5-13 压轴力Q?KQF?1.2?5174?6209 KQ?1.2 Q=9467N 五 齿轮参数计算

（1）高速级齿轮参数设计

设计项目及说明 结 果 1）选用齿轮材料，确定许用应力 由表6.2选 小齿轮40Cr调质 大齿轮45正火 许用接触应力??H? 由式6－6，??H??接触疲劳极限?Hlim 接触强度最小安全系数SHlim HBS1?260HBS HBS2?210HBS ?HlimSHmin ZN ?Hlim1?700N/mm2 ?Hlim2?550N/mm2 SHlim?1 ??H1??700?1/1则 ??H2??550?1/1 许用弯曲应力??F? 弯曲疲劳强度极限?Flim 弯曲强度最小安全系数SFmin ??H1??700N/mm2??H2??550N/mm2 ??H??550N/mm2 ?Flim1?378N/mm2?Flim2?394N/mmSFmin?1.4 2 ??F1??378?1?1/1.4 则 ??F2??294?1?1/1.4 2）齿面接触疲劳强度设计计算 确定齿轮传动精度等级，按v1??0.013~0.022?n13P1/n1估取圆周速度 参考表6.7、表6.8选取 小轮分度圆直径d1，由式6－5得 ??F1??270N/mm2 2??F2??210N/mm Ⅱ公差组8级 ?ZEZHZ?3d1??????H??2KT1?u?1? ???ud?2齿宽系数?d 查表，按齿轮相对轴承为非对称布置 小轮齿数z1 在推荐值20～40中选 大轮齿数z2 齿数比u 传动比误差?u/u 小轮转矩T1 初定螺旋角 u?3.819 合适 T1?12955N.mm ??12? 载荷系数K K?KAKVK?K? KA－使用系数 查表6.3 KV－动载系数 由推荐值1.05～1.4 K?－齿间载荷分配系数 由推荐值1.0～1.2 KA?1.25 KV?1.2 K??1.1 K?－齿向载荷分布系数 由推荐值1.0～1.2 载荷系数K K?KAKVK?K??1.25?1.2?1.1?1.1 材料弹性系数ZE 查表 节点区域系数ZH 查图 螺旋角系数 Z??cos????0.99故 齿轮模数m 中心距a?mn?z1?z2?/2cos12? 分度圆螺旋角??arccos?mn?z1?z2?/2a? K??1.1 K=1.82 ZE?189.8N/mm2 ZH=2.45 重合度系数Z? 由推荐值0.85～0.92 Z??0.99 Z??0.87 m＝2mm 考虑与低速级齿轮中心距需相等且按表圆整 小轮分度圆直径d1 大轮分度圆直径d2 圆周速度v 标准中心距a a?m(z1?z2)/2?3??22?106?/2 齿宽b 大轮齿宽b2 b2?b 小轮齿宽b1 b1?b2??5~10? 3）齿根弯曲疲劳强度校核计算 有式 ?F?2KT1YFaYSaY????F? bd1m YFa1?2.53 齿形系数YFa 查表 小轮YFa1 大轮YFa2 应力修正系数YSa 查表 小轮YSa1 大轮YSa2 不变位时，端面啮合角为 端面模数 重合度系数Y? 由式 Y??0.25?0.75/???0.25?0.75/1.695?0.6925 许用弯曲应力[?F] YFa2?2.165 YSa1?1.62 YSa2?1.805 ?t?20.4? mt?2.04 ???1.695 Y??0.6925

4.齿轮的其他基本几何参数与结构图 模数 m 齿数 压力角 齿根弯曲强度足够 Z1，Z2 mn?2 ? h*a?n?200 *ha?1 螺旋角 ? 齿顶高系数 顶隙系数 传动比 c* i c*?0.25 * 分度圆直径 d *h?hham 齿顶高 a a 齿根高 hf hf?(h?c)m*aha?2 mm hf?2.5 mm h?4.5 mm h?ha?hf 齿全高 h d?d1?2had 齿顶圆直径 a a1 齿根圆直径 da2?d2?2ha df df1?d1?2hfdf2?d2?2hf p?6.28 mm 齿距 p p??m 齿厚、槽宽 s,e s?e?p/2 s?e?3.141mm *c?cm 顶隙 c 中心距 a 齿宽 b （二）低速级直齿圆柱齿轮的基本参数及强度计算： 1.选择齿轮的材料： 查表： 小齿轮选用40Cr调质 小齿轮选用45正火 2.按齿面接触疲劳强度设计计算： c?0.5mm b1?61mm b2?56mm HBS1?250HBS HBS2?210HBS Ⅱ组公差8级 ， 估取圆周速度 计算： 确定齿轮精度等级，按m/s。查表取： vt?(0.013~0.022)n23Pn1 小轮大端分度圆直径d1由式： d1?32KT1?d?u?1ZE?ZH?Z?2()u[?H]?d?0.8 合适！ 齿宽系数?d 按齿轮相对轴承非对称布置，取： 小轮齿数Z1 在推荐值 20~40中选： 大轮齿数Z2 齿数比u 传动比误差?u/u ?u/u误差在?5%范围内： 小轮转矩T1 载荷系数K K?KA?KV?K??K? 使用系数KA 查表得： 动载荷系数KV值 查 得： 齿向载荷分布系数KA?1 KV?1.2 K??1.1 K? 查 表： K??1.1 齿向载荷分布系数K? 载荷系数K的初值Kt 弹性系数ZE 查表得： 节点影响系数ZH （??0,x1?x2?0) 查表得： 重合度系数Z? （ Kt?1.452 ZE?189.8Nmm2 ZH?2.5 ???0Z??0.87 ） 查表得： 许用接触应力[?H] 接触疲劳极限应力 接触强度安全系数SH 按一般可靠度查 故：d1的值为： 齿轮模数m 圆整： 小轮分度圆直径的值为： 圆周速度v v??d1n2/60000?3.14?81?351.22/60000 大轮分度圆直径d2 中心距a ?Hlim ?Hlim1?650N/mm 2?Hlim2?550N/mm SH?1 m?3 2SHmin?1.0~1.1 取： 齿宽b??d?d1tmin?0.8?74.95?59.96mm 大轮齿宽b2?b 小轮齿宽b1?b2?(5~10) 3.齿根弯曲疲劳强度校核计算： 由式 2KT1?F??YFaYSa?Y??[?F]bd1m 齿形系数小轮 大轮 YFa 查表得： YFa1 YFa2YFa1?2.57 YSa 查表得: 应力修正系数小轮 大轮 YFa2?2.21 YSa1?1.60 YSa1YSa2 ???1/2???z1?tan?a1?tan???z2?tan?a2?tan????重合度系数Y? 由式 YSa2?1.775 Y??0.25?0.75/???0.25?0.75/1.732?0.682 许用弯曲应力[?F] 弯曲疲劳极限应力 安全系数SF 查表得： 则： ???1.732 Y??0.683 ?Flim 查表得： 所以： 4.齿轮的其他基本几何参数与结构图 1） 基本几何尺寸计算： 模数 m 齿数 压力角 齿根弯曲强度足够 Z1，Z2 m?3 ? *ha ??200 *ha?1 齿顶高系数 顶隙系数 传动比 c* i c*?0.25 分度圆直径 d *h?hham 齿顶高 a a 齿根高 hf *hf?(ha?c*)mha?3 mm hf?3.75 mm h?ha?hf 齿全高 h d?d1?2had 齿顶圆直径 a a1 h?6.75 mm da2?d2?2ha

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/smf6.html