圆柱体相贯线焊接专机工作台的设计计算说明书 毕业的设计.doc

圆柱体相贯线焊接专机工作台设计计算说明书 一 圆柱齿轮设计 1.1电动机选择 1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机F=1000N，速度V=2.0m/s 2、电动机功率选择： （1）传动装置的总功率： η总=η×η4轴承×η齿轮×η联轴器×η=0.96×0.984×0.97×0.99×0.96 =0.85 (2)电机所需的工作功率： P工作=FV/1000η总 =1000×2/1000×0.8=2.4KW 1.2确定电动机转速计算工作转速： =1.5r/min 按手册P7表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速传动比范围I’a=3~6。取V带传动比I’1=2~4，则总传动比范围为I’a=6~24。故电动机转速的可选范围为n’d=I’a×n=（6~24）×=9~36r/min，加上V带减速，取减速比为5，那么n’d=45~180r/min 符合这一范围的同步转速有、、和r/min。=1.5r/min，圆锥齿轮传动比1:1，蜗轮蜗杆传动比10，齿轮传动比2，V带传动比5，因而选择电机转速r/min。 1.3 确定电动机型号 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Y132S-6。 其主要性能：额定功率：3KW，额定转速r/min，额定转矩2.0。质量kg。 计算总传动比及分配各级的伟动比 1、总传动比：i总=n电动/n=150/1.5=100 2、分配各级动比 取齿轮i齿轮=（单级减速器i=~6合理）运动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速（r/min） nI=n电机=150/5=30r/min nII=nI/i齿轮=30/2=15(r/min) nIII=nII/i涡轮=15/10=1.5(r/min) n工作= nIII=1.5(r/min) 计算各轴的功率（KW） PI=P工作=2.4KW PII=PI×η带=2.4×0.96=2.304KW PIII=PII×η轴承×η齿轮=2.304×0.98×0.96 =2.168KWPIV=PIII×η轴承×η轮=2.×0.98×0.96 =2.039 KW 计算各轴扭矩（N·mm） TI=9.55×106PI/nI=9.55×106×2.4/=152800N·mm TII=9.55×106PII/nII =9.55×106×2.304/30 =733440N·mm TIII=9.55×106PIII/nIII=9.55×106×2.168/15 =138029N·mm TIV=9.55×106PIV/nIV=9.55×106×2.039/1.5 ·mm 1.6 齿轮传动的设计计算 （1）选择齿轮材料及精度等级 考虑减速器传递功率不在，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度220HBS；根据课本P139表6-12选7级精度。齿面精糙度Ra≤1.6~3.2μm (2)按齿面接触疲劳强度设计 由d1≥76.43(kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 确定有关参数如下：传动比i齿=取小齿轮齿数Z1=。则大齿轮齿数： Z2=iZ1=×10=20 实际传动比I0=/2=10 传动比误差：i-i0/I=-2/2=0%2.5% 可用 齿数比：u=i0=由课本P138表6-10取φd=0.9 (3)转矩TII TII=9.55×106PII/nII =9.55×106×2.304/=733440N·mm (4)载荷系数k 由课本P128表6-7取k=1 (5)许用接触应力[σH] [σH]= σHlimZNT/SH由课本P134图6-33查得： σHlimZ1=570Mpa σHlimZ2=350Mpa 由课本P133式6-52计算应力循环次数NL NL1=60n1rth=60××1×(16×365×8) =8.4×107 NL2=NL1/i=8.4×107/2=4.2×107 由课本P135图6-34查得接触疲劳的寿命系数： ZNT1=0.92 ZNT2=0.98 通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取安全系数SH=1.0 [σH]1=σHlim1ZNT1/SH=570×0.92/1.0Mpa =524.4Mpa [σH]2=σHlim2ZNT2/SH=350×0.98/1.0Mpa =343Mpa 故得： d1≥(k TII (u+1)/φdu[σH]2)1/3 =30[1×733440×(6+1)/0.9×6×3432]1/3mm =50mm 模数：m=d1/Z1=/10=5mm 根据课本P107表6-1取标准模数：m=mm (6)校核齿根弯曲疲劳强度 根据课本P132（6-48）式 σF=(2kT1/bm2Z1)YFaYSa≤[σH] 确定