机械设计——二级同轴式圆柱齿轮减速器.docVIP

设计任务 1．带式输送机工作原理 带式输送机传动示意图如下图所示。 2．已知条件 ⑴　工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35℃； ⑵　使用折旧期：8年； ⑶　检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修；半年一次小修； ⑷　动力来源：电力，三相交流，电压380/220V； ⑸　运输带速度允许误差：±5％； ⑹　制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 3．设计数据 传动方案 二级同轴式圆柱齿轮减速器（如图） 运输带工作拉力F/N 4000 运输带工作速度v/(m/s) 1.6 卷筒直径D/mm 400 注：运输带与卷筒之间及卷筒轴承的摩擦影响已经在F中考虑。 传动方案简图 电动机选择 1．电动机类型的选择 已知动力来源：电力，三相交流，电压380/220V 所以选择:Y系列三相异步电动机 2．电动机功率选择 已知条件: F=4000N v=1.6m/s D=400mm=0.4m（R=200mm=0.2m） 可知: 卷筒输出功率:PW=F×v=4000N×1.6m/s=6.4kW 输出转矩:TW= F×R =4000N×0.2m=800N·m =800000N·mm 输出转速:n卷筒=v/πD=76.39r/min 传动装置的总效率： η总=η2齿轮×η4轴承×η2联轴器×η滚筒 =0.972×0.984×0.992×0.96 =0.82 电机所需的工作功率： Pd= PW /η总=6.4kW /0.82=7.837 kW 3．电动机转速选择 按参考文献[1]推荐的合理的传动比范围，取单级圆柱齿轮传动的传动比范围Ia=3~5。则总传动比合理范围为Ia=9~25。故电动机转速的可选范围为nd=Ia×n卷筒=（9~25）×76.39=688~1910r/min 符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min和1500r/min。 4．确定电动机型号 根据功率和转速，由文献[1]查出有三种适用的电动机型号： Y180L-8型，Y160L-6型和Y160M-4型。因此有三种传动比方案：①i总=9.56，②i总=12.70和③i总=19.11。 综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和传动比，可见第③方案比较适合。 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y160M -4。 其主要性能：额定功率11 kW，满载转速1460r/min，额定转矩2.2，质量123kg，机座中心高H=160mm，轴伸直径D=42mm，轴伸键槽宽F=12mm，轴伸键槽高G=37mm。 参考文献[1] η齿轮=0.98 η轴承=0.98 η联轴器=0.99 η滚筒=0.96 η总=0.8166 PW=6.4kW TW=800N·m n卷筒=76.39r/min Pd=7.837 kW 电动机型号 Y160M-4 计算总传动比及分配各级的传动比 1．总传动比 i总=n电机/n卷筒=1460/76.39=19.11 2．分配各级传动比 根据参考文献[1]推荐，同轴式二级圆拄齿轮减速器的各级传动比相似，即i1≈i2。 所以各级传动比为i1≈i2= i1/2总=4.37 i总=19.11 i1≈i2 =4.37 运动参数及动力参数计算 1．计算各轴转速（r/min） nI=n电机=1460r/min nII=nI/i1=1460/4.37=334.10r/min nIII=nII/i2=334.1/4.37=76.45r/min 误差：（nIII －n卷筒）/n卷筒=0.079%＜5% 故，合格。 2．计算各轴的输入功率（kW） PI=Pd×η联轴器=7.759kW PII=PI×η轴承×η齿轮=7.759×0.98×0.98 =7.452kW PIII=PII×η轴承×η齿轮=7.452×0.98×0.98 =7.157kW 3．计算各轴扭矩（N·mm） TI=9.55×106PI/nI=9.55×106×7.759/1460 =50752N·mm TII=9.55×106PII/nII=9.55×106×7.452/334.10 =213010N·mm TIII=9.55×106PIII/nIII=9.55×106×7.157/76.45 =894040N·mm nI =1460r/min nII=334.10r/min nIII=76.45r/min PI=7.759kW PII=7.452kW PIII=7.157kW TI=50752N·mm TII=213010N·mm