电动机地选择及传动装置运动和动力全参数计算

电动机的选择及传动装置运动和动力参数计算设计项目设计公式与说明结果1计算电动机功率2确定电动机转速P - PwPd 22=1 ?2 ? 3【查表 2 3pz91 V带传动功率0 .9 6（一条）2 滚动轴承0 .9 9（两对）3 齿轮传动效率0 .9 7（一对）Pw = 4.0KW= 0.913Pv4.0Pd = = 4.38KW0.913nw =125r/minV带传动比i0 = 24【i查表2 2 P 7单级直齿圆柱齿轮传动比 i1 = 35 传动比合理范围i = i0?h = 6-20nd = i?nw =（620）X125 = 7502500 r/min根据功率及转速，查附录5（P120 ）,选电动机：（1）Y13 2S4额定功率 5 . 5KW满载转速144 0 r/min同步转速1500rmin. nm总传动比i =1440/125 = 1 1.52nw（2）Y132mz 6额定功率5 .5KWPd = 4.38KW3选择电动机4分配传动比满载转速9 6 0 r/min同步转速10 0 Ormin总传动比i = m = 1440/125 = 7.68nw根据传动比，选方案（2）更合适。取V带传动比为i0 = 2一:i齿轮传动比i 1 = = 7.68/2 = 3.84i0nm 960n = = 480 r/minio2n480n 一=125r/mini3.84I轴P = Fd ?1 = 4.38X0.96 = 4.20KWn轴 F = Fd ?2 ? 3 7 = 4.03KW丁Fd4.38Td = 9 5 5 0 d = 9 5 5 0 X=43.57Nmnm960十F4.20T = 95509550X 8 3.6 1 Nmn480丁Fd4.03T = 9 5 5 0= 9 5 5 0 X= 3 0 7.8 9nm125Nmnd = 7 5 0 2500r/min选电动机Y132mz 65求各轴转速6求各轴输入功率6求各轴输入转矩n = 4 8 0 f/minn =12 5f/minP =4.20KWP =4.03KWTd =43.57NmT =83.61NmT = 3 0 7.89Nm带传动设计设计项目设计公式与说明结果确定设计功率P选择V带轮型号确定带轮直径 ddo dd确定中心距 a和带长Ld(1) 由表9-9 ( P155 )查得工作情况系数 Ka=1.3(2) 据式(9-17 )。Fd=KA?P=5.5 X1.3=7.15KW查图9-10 ( P156 ),选B型带(1) 参考图9-10及表9-4 (146 )，选取小带轮直径dd0 =140mm(2) 验算带速ddo n v0 =7.04m/s60 1000(3) 从动带轮直径:n0960dd = i0 dd0 =dd0 =140 =280mmn480查表 9-4，取 dd =280mm(4) 从动轮转速 n =480r/min(1)按式(9-19 )初选中心距0.7 X(140+280 ) a0 2 X(140+280 )294mm a0 120(1)由表9-5 (P150 )查得dd0 -140mm n0-950r/minn0 -1200r/min时，单根V带的额定功率分别为2.08KW 和2.47KW ,用线性差值发求n 0-960r/mi n时的额定功率值r2.472.08F0-2.08+X(960-950 )1200950-2.0956KW由表 9-6 (F152 )查得 F00.30KW(2) 由表9-7 ( P153 )查得包角修正系数K -0.96Ld -1800mm a-566mmamax -620mmamin -470mm验算小带轮包角 0确定V带轮根数z(3) 查表9-8 ( P154 )，得代长修正系数 心=0.95(4) 计算V带根数z 由式9-24Pd7.15z=(F0F0)KlKl(2.0956 0.30) 0.96 0.953.27由表 9-1 (P142 )查得 m=0.17Kg/m、Pd 2.52由式 9-25 F0 =5001 mvvz K7.152.52500 (1) 0.17 7.0427.04 40.96=212N由式9-27ll 1. 165.83Fq_2z Fq sin -2 X4 X212 xsin2 21683N小带轮基准直径dd0 -140mm ，米用实心式结构。大带轮基准直径dd -280mm ，米用孔板式结构0- 165.83 120合适Z-4根计算V带轮初拉力F。计算对轴的压力Fq带轮的结构设计F0212NFq=1683N三 齿轮设计设计项目设计公式与说明结果1选择齿轮(1) 减速器是闭式传动，无特殊要求，为制作方便，米小齿轮：45钢材料、热处用软齿面钢制齿轮。查表6-1 ,并考虑调质理方法及HBS HBS2+30-50 的要求，小齿轮选用45钢，HBS1 =240HBS精度等级调质处理，齿面硬度217-255HBS ;大齿轮选用小齿轮：45钢45钢，正火处理，齿面硬度162-217HBS,计算时正火，取 HBSZAOHBS, HBS2=200HBS.HBS2 =200HB(2) 该减速器为一般传动装置，转速不高，根据表6-2 ,S初选8级精度。8级精度.2按齿面接由于是闭式软齿面传动，齿轮承载能力应由齿面接触疲劳触疲劳强强度决定，由式(6-11 )33度设计i2KT1ZhZe、2c(1)dr *?() ? dH有关参数的选取与转矩的确定由于工作平稳，精度不冋，且齿轮为对称布置，查表6-3 ,(1)载荷系取 K=1.2。数KT6一 P6 4.20T1 = 9.55 10 一 9.55 1 0683563N mn480K=1取小齿轮齿数乙=27,则大齿轮齿数T-i=83小齿轮Z2=iZ13.84 27 103.7563N mm传递转矩Ti(3) 齿数 z和齿宽系 数d(4) 许用 接触应力H实际传动比ii2 Z2 1043.852Z127误差 i = !12_L 3.852 3.84 100%=1.2% 2.5%i3.84齿数比応 3.852查表 6-6 ( P99 )取 d =0.9H lim ZNTHSh由图 6-8 (c) .(P92)查得：H lim1 580MPa由图 6-8 ( b) .(P92)查得：h lim 2 400MPa取Sh1，计算应力循环次数N160n jLh 60 480 1 216006.22 108N2 N1 /=1.61 x108由图6-6差得Zn 1.2Znt2 1.3 (允许齿面有一定点蚀)H lim 1ZNT1580 1 .2lcqrmCcH 1596MPaSh1H lim 2ZNT2400 3h 2520MPaSh1取较小值代入故取 H =520Mpa标准齿轮材料20,则14/4Zhli 402.49 si n2si n 40两轮的材料均为钢，查表6-4 (P96 ) ,Ze 189.8乙=27Z2 =104适合3.852d .9(5)节点区域系数Zh(6)弹性系数Ze；2KT；ZhZe、2-(1)di-？(-)?3dHJ2 1 83563?(189.8 249)2?(3.852 1)X0.95203.85257.81mmd 57.81模数m -2.14Z127由表5-2(P58)，取 m=2.5mmd1mz12.52767.5mmd2mz22.5104260mmbdd-i0.967.560.75mm取b261mm,bi66mma1 m(z1Z2)12.5 (27104)163.75mm22由式(6-13)F2KT1YFaYSaFbm z查表6-5 ( P97)YFa12.57;YFa22.18Ysa11.60;YSa21.79将上述各参数代入公式得3F lim YntFSF查图 6-9c (P93 )得Fiim1 440MPa查图 6-9b ( P93 )得Flim2 330MPaH 520MPaZh 2.49ZE 189.83.主要尺寸计算(1 )分度圆直径d(2) 齿宽b(3) 中心距a查图 6-7 （ P91 ）得 Ynti1YnT21取 Sf 1.4f1亦1440 13M.3MpaF 1Sf1.4时2丁2330 1 235.7MPaSf1.42KT12 1 83563F12 Fa 1YSa2 27257.60bm z61 2.566.76F 12KT1 Y Y6676 2.18 1.79F22 泉2饥266.76bm2乙2.57 1.6063.35MPaF 2dg67.5 960 c cc /l /v 3.39m/ s 5m/s60 1000 60 1000考虑到式闭式齿轮传动，采用浸油润滑。da1 （n 2h；）m 72.5200mm，主动齿轮采用实心式结构*da2 （z2 2ha ）m 265mm200mm v da2500mm从动轮采用辐板式结构。为减轻重量和节约材料，两轮采用锻钢制造FtFt1巳18363 2477.33Nd167.5 10 3Fr Fr1 Fr2 Ft ta n901.67Nm 2.5mm4.校核齿 根弯曲疲 劳强度(1 )齿形系数YFa与齿根应力 修正系数Ysa(2)许用 弯曲应力Fd1 67.5mm d2 260 mmb166 mmb261 mma 163.75mnF 1314 .3MPa5.齿轮的圆周速度F 2235.7MPa弯曲强度足够取8级精度合适6. 齿轮的结构设计7. 齿轮的受力分析d167.5mmd2 260mmb166mmb2 61mma 163.75mm