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二级圆锥圆柱齿轮减速器计算的项目及内容
PAGE \* MERGEFORMAT 23
计算项目及内容主要结果一、设计任务
设计输送运输机驱动装置的减速器,其原始条件如下:
图1 输送运输机驱动装置的减速器
1-电动机;2-弹性联轴器;3-减速器;4-可移式联轴器;5-螺旋输送机
减速器型号圆锥圆柱齿轮减速器螺旋轴转矩(N·m)400螺旋轴转速(r/min)70输送物料种类聚乙烯树脂工作班制年限3班制,每班8小时,五年螺旋输送机效率0.92工作环境室内
二、传动方案的拟定
如设计任务上简图所示,该设备原动机为电动机,工作机为螺旋输送机,传动方案采用圆锥圆柱齿轮减速器,使用斜齿圆柱齿轮传动,平稳性好,圆锥齿轮置于高速极,以免加工困难。联轴器2选用弹性联轴器,4选用可移式联轴器。
图2 圆锥圆柱齿轮减速器
三、电动机的选择
1、选择电动机类型
按工作要求和工作条件选用Y系列(IP44)封闭式三相异步电动机,全封闭自扇冷式结构,电压380V。
2、选择电动机的功率
①工作机的有效功率为:
②电动机至工作机的总效率为:
=0.992×0.993×0.98×0.97×0.92=0.832
查表得:
⑴联轴器:联轴器
⑵滚动轴承:球轴承(一对)
⑶斜齿轮传动:7级精度的一般齿轮传动(油润滑)
⑷锥齿轮传动:7级精度的一般齿轮传动(油润滑)
⑸螺旋输出轴的传动效率
③电动机所需的工作功率为
3、确定电动机转速
按表推荐的传动比合理范围,圆锥-圆柱齿轮减速器传动比为iΣ=8~15,所以电动机转速可选择的范围是:
nd=iΣnw=8~15×70=560~1050 r/min
符合这一范围的同步转速为750r/min,因此决定选择同步转速为750r/min的电动机。根据电动机转速、额定功率要求及工作环境,选定电动机型号为Y160M1-8。其主要性能如下表1:
型号额定功率Pe
/kW额定转矩
/(N?m)质量
/kgY160M1-842118
满载时转速nd
/(r?min)电流A
(380V)效率
/%功率因数7209.91840.73
四、传动比的分配
1、总传动比iΣ
iΣ=ndnw=72070=10.28
2、分配传动比
iΣ=iⅠ×iⅡ
考虑到圆锥齿轮的尺寸大小,以及润滑条件,取
iⅠ=3 iⅡ=3.4
3、计算传动装置各轴的运动和动力参数
①各轴的转速
高速轴Ⅰ n1=nd=720r/min
中间轴Ⅱ n2=n1iⅠ=72030=240r/min
低速轴Ⅲ n3=n2iⅡ=2403.4=70.59 r/min
螺旋轴Ⅳ n4=n3=70.59 r/min
②各轴的输入功率
Ⅰ轴P1=Pd=3.52×0.99=3.48kW
Ⅱ轴P2=P1=3.59×0.99×0.97=3.35kW
Ⅲ轴P3=P2=3.35×0.99×0.98=3.25kW
Ⅳ轴P4=P3 =3.25×0.99×0.99=3.18kW
③各轴的输入转矩
电动机轴的输出转矩Td为
Td=9550Pdnd=9550×3.52720=46.69 N?m
Ⅰ轴T1=Td=46.69×0.99=46.22 N?m
Ⅱ轴T2=T1iⅠ=46.22×0.99×0.97×3=133.16 N?m
Ⅲ轴T3=T2iⅡ=133.16×0.99×0.98×3.4=439.26 N?m
Ⅳ轴T4=T3 =439.26×0.99×0.99=430.51 N?m
表2 各轴运动参数和动力参数汇总表
轴名功率P/kW转矩T/(N/·m)转速n/(r/min)电动轴3.5246.69720Ⅰ轴3.4846.22720Ⅱ轴3.35133.16240Ⅲ轴3.25439.2670.59螺旋轴3.18430.5170.59
五、齿轮传动的设计计算
1.直齿圆锥齿轮的设计
1、选择齿轮类型、材料、精度等级
选择轴交角=90°的直齿圆锥齿轮传动。
选择软齿面,由表7-1,选择小齿轮材料40Cr,调质处理,硬度241~286HBS;大齿轮材料ZG35CrMo,调质处理,硬度190~240HBS。
运输机为一般工作机器,速度不高,选用7级精度。
小锥齿轮齿数z1可取17~25。取z1=20,则z2=i 1z1=3×20=60,
取z2=61,则i 1=3.05,?ii=1.1%5%,传动比误差在允许范围内。
2、按齿面接触疲劳强度设计
d1≥34KT1?Ru1-0.5?R2?ZEZHσH2
①确定各参数数值
初选载荷系数Kt=1.4;ZH=2.5;
齿宽系数?R=0.25~0.35,取常用值?R=13;
查图7-18得σHl
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