链式传动系统设计(课程设计)

第1页目录一设计任务....................................................4二电动机的选择计算...............................................................................................42.1选择电动机系列...........................................42.2传动滚筒所需有效功率.....................................42.3传动装置的总效率.........................................42.4所需电动机的输出功率.....................................42.5计算传动滚筒轴的转速.....................................52.6选择电动机...............................................52.7选择电动机的型号.........................................5三传动装置的运动和动力参数计算....................................错误!未定义书签。3.1总传动比i................................错误!未定义书签。3.2各级传动比的分配.........................................63.3各轴功率、转速转矩的计算.................................6四链传动计算..................................................74.1链传动的设计计算.........................................74.2选择链齿数1Z2Z........................................74.3计算额定功率0P..........................................74.4计算链节数pL，初定中心距0a=40P.........................84.5初定中心距a.............................................84.6确定实际中心距a........................................84.7选取链节距p.............................................8第2页4.8验算链速................................................8五高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算.............................85.1选择齿轮材料和热处理，确定许用应力.......................85.2按齿面接触强度计算中心距a...............................95.3匹配参数...............................................105.4验算齿根弯曲疲劳强度....................................125.5齿轮主要几何参数........................................13六低速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算..........................................................146.1选择齿轮材料和热处理，确定许用应力......................146.2按齿面接触强度计算中心距a..............................146.3匹配参数...............................................156.4验算齿根弯曲疲劳强度....................................186.5齿轮主要几何参数........................................19七轴的设计计算...................................................................................................197.1轴直径计算.............................................197.2轴的强度校核...........................................20八减速器高速轴滚动轴承的选择及其寿命计算..............................................238.1选择轴承类型及初定型号..................................238.2计算轴承的受力..........................................248.3计算当量动载荷..........................................248.4计算轴承寿命............................................24九键联接的选择和验算.......................................................................................24第3页十设计体会...........................................................................................................26参考文献.................................................................................................................26第4页一、设计任务1．设计的技术数据：运输带的工作拉力：F=6800N运输带的工作速度：V=0.65m/s运输带的滚筒直径：D=320mm运输带的宽度：B=300mm2．工作情况及要求：用于机械加工车间运输工作，2班制连续工作,载荷有轻度冲击，使用5年,小批量生产。在中等规模制造厂制造。动力来源：电力三相交流380/220V。速度允差〈5%。二、电动机的选择计算2.1选择电动机系列根据工作要求及条件，选择三相异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y系列。2.2传动滚筒所需有效功率滚筒所需的有效功率：IP=F×V=6800×0.65=4.42KW2.3传动装置的总效率传动装置的总效率：卷筒链承齿联总42查《机械设计课程设计》表17-9得式中:滚筒效率：滚筒=0.96联轴器效率：联=0.99链传动效率：链=0.93球轴承：承=0.99斜齿轮啮合效率：斜=0.98传动总效率:8154.096.093.099.098.099.042总第5页2.4所需电动机的输出功率所需电动机功率:P总=总/PI=4.42/0.8154=5.42kw2.5计算传动滚筒轴的转速nI=D6000=32065.06000=38.8r/min2.6选择电动机查《机械设计课程设计》表27-1,可选Y系列三相异步电动机Y132S-4,额定功率0P=5.5KW，同步转速1500r/min;或选Y系列三相异步电动机Y132M2-6,额定功率额定功率0P=5.5KW,同步转速1000r/min.均满足0PrP。表2-1电动机数据及传动比比较两种方案可见，方案2选用的电动机虽然质量和价格较低，但传动比过低。为使传动装置紧凑，决定选用方案1。2.7选择电动机的型号表2-2电动机型号为Y132S-4.查表得其主要性能如下电动机额定功率P0/KW5.5电动机轴伸长度E/mm80电动机满载转速n0/(r/min)1440电动机中心高H/mm132电动机轴伸直径D/mm38堵转转矩/额定转矩T/N.m2．2方案号电机型号额定功率/kW同步转速r/min满载转速r/min总传动比1Y132S—45.51500144037.6962Y132M2—65.5100096025.565第6页三、传动装置的运动及动力参数的选择和计算3.1总传动比i总传动比:总i=0n/nI=1440/38.8=37.1133.2各级传动比的分配传动比为2—4，取6.2链i则减速的传动比：链减iii/=37.113/2.6=14.27对减速器传动比进行分配时，即要照顾两级传动浸油深度相近，又要注意大齿轮不能碰着低速轴，试取：1i减1.3i=27.143.1=4.3低速轴的传动比：2i=1/ii减=14.27/4.3=3.33.3各轴功率、转速转矩的计算0轴：即电机轴P0=P电=5.42KWn0=1440r/minT0=9550×P0/n0=9550×5.42/1440=36mNⅠ轴：即减速器高速轴P1=联0P5.42×0.99=5.37KWn1=n0=1440r/minT1=9550×P1/n1=9550×5.37/1440=35.61mNⅡ轴：即减速器中间轴P2=P1·承齿=5.37×0.99×0.98=5.21kwn2==n1/i1=1440/4.3=334.9r/minT2=9550×P2/n2=9550×5.21/334.9=148.57mNⅢ轴：即减速器的低速轴P3=P2·承齿=5.21×0.99×0.98=5.05kwn3=n2/i2=334.9/3.3=101.5r/min第7页T3=9550×P3/n3=9550×5.05/101.5=475.15mNⅣ轴：即传动滚筒轴P4=P3·链承=5.05×0.99·0.93=4.65kwn4=n3/i链=101.5/2.6=39r/minT4=9550×P4/n4=9550×4.65/39=1138.65mN将上述计算结果汇于下页表3-1：表3-1各轴运动及动力参数四、链传动的设计计算4.1链传动的设计计算已知条件：P=5.05kW，n1=101.5r/min，i=2.6。4.2选择链齿数1Z2Z估计链速v＜3m/s，考虑传动比，i=2.6，并尽量减小动载荷取z1=21。则：z2=iz1=2.6×21=54.6，取：z2=55，4.3计算额定功率0P采用单排链，分别查《机械设计》表4-14,图4-39，表4-15得轴序号功率P/KW转速n/(r/min)转矩T/N.m传动形式传动比i效率η0轴5.42144036连轴器1.00．99Ⅰ轴5.37144035.61齿轮传动4.30．98Ⅱ轴5.21334.9148.57齿轮传动3.30．98Ⅲ轴5.05101.5475.15链传动2.60．93Ⅳ轴4.65391138.65第8页：KA=1.5，Kz=0.9，KP=1，则：Po≥KAKZP/KP=1.5×0.9×5.05/1.0=6.8175KW4.4计算链节数pL，初定中心距0a=40P初选中心距a0=40p，则：20002122212zzapzzpaLP=118.73mm取链长LP=120节。4.5初定中心距a则中近距为：a≈a0+(Lp-Lp0)×p/2=1290.16mm4.6确定实际中心距a考虑链条要有一定的安装垂度，实际中心距应比理论中心距小a，△a=(0.02～0.04）a=25.8～51.6mm可取：a=12