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1、电动机的选择及传动装置运动 和动力参数计算（1）作者:日期:3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3选择电动机P - Pw巳可H訥3【查表2-3pz9叫V带传动功率0 . 9 6( 一条)n2滚动轴承 0 . 9 9(两对)n3齿轮传动效率0 . 9 7( 对)Pw = 4.0KWn = 0.913P4 0Pd = w = : = 4.38KWn0.913w 12 5r/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 ii = 35传动比合理范围i = io'h = 6-20nd = i
2、*nw =(6- 2 0 )X125 = 7502500r/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总传动比i = nm = 1440/125 = 1 1.52nw(2) Y132mz 6额定功率5 . 5KW满载转速9 6 0 r/min同步转速1 0 0 0 rminPd = 4.38KWnd = 7 5 0 2500r/min4分配传动比总传动比i = m = 1440/125 = 7.685求各轴转速根据传动比，选方案（2）更合适。取V带传动比为i0 = 2选电动机Y132
3、mz 646求各轴输入功率6求各轴输入转矩n 一 = 4 8 0 r/mlnq =12 5r/mlnF- =4.20KWF- =4.03KWTd =43.57NmT- =83.61NmT- = 3 0 7.8i齿轮传动比i i = = 7.68/2 = 3.84i0nm 960/ q 门 /n = = = 480 r/min'io2n =n = 480 = 125 r/mlni 3.84I轴 P =巳 1 = 4.38X0.96 = 4.20KWn 轴 .=Fd *2 3 = 4. 2 0 X 0.9 9 X 0.97 = 4.03KWp4 38Td = 9 5 5 0 d = 9 5
4、 5 0 X=43.57Nmnm960T = 9 5 5 0 F- = 9 5 5 0 X 4.20 = 8 3.6 1 N mn i480T = 9 5 5 0 Fd = 9 5 5 0 X 4.03 = 3 0 7.8 9nm125Nm9Nm带传动设计设计项目设计公式与说明结果确定设计功率Pdj选择V带轮 型号确定带轮直径 dd0 dd J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 )。Pd 广 KA P =5.5 X 1.3=7.15KW 查图9-10 ( P156),选B型带(1) 参考图9-10及表9-4 (146),选
5、取小带轮直径ddo =140mm(2) 验算带速Hdd°nn /v0 =7.04m/s60X000(3) 从动带轮直径1 n0960 / ddT= i0 dd0 =一 dd0 ="4O=280mm1 ni480查表 9-4，取 dd j=280mm(4) 从动轮转速 n p480r/min(1)按式(9-19 )初选中心距0.7 X( 140+280)< a。W 2X( 140+280)294mm a0 w 840mm 取 a0=570mm(2)按式(9-20 )求带的计算基本长度 Ld0.c兀(ddi-dd0)2Ld0-2a°+( dd0 + dd f)
6、+12 4a°2兀/、(280140)-2X 57+ X( 140+280) +')24 汉 5701808mm 查表9-2 ( P143),取带的基准长度为 Ld-1800mm 按式9-21计算实际中心距_Ld - Ld 0a=a°+2c18001808-570+2-566mmPd-7.15KWB型dd0 -140mmv0 在 5-25m/s 内合适i0 -2dd j-280mmn j-480r/min 允许Ld -1800mma-566mm验算小带轮包角a 0确定V带轮根数z计算V带轮初拉力F0计算对轴的(5)按式9-22确定中心距调节范围amax =a+0.0
7、3 Ld =566+0.03 X 1800=620mmamin =a-0.015 Ld =566-0.015 X 1800=470mm由式9-23«0= 180°-叫一血 X 57.3°ao 280 140°=180 -X 57.3566=165.83° > 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°=960r/min时的额定功率值2.47 2.08/、F0=2.08+X(
8、 960-950 )1200 -950=2.0956KW由表 9-6 ( F152)查得 F0 = 0.30KW(2) 由表9-7 ( F153)查得包角修正系数 Kx=0.96(3) 查表9-8 ( F154),得代长修正系数 Kl=0.95(4) 计算V带根数z 由式9-24z>Fd=7.15(F0 +AF0)KlKl (2.0956 +0.30)汇 0.96汉 0.95 3.27由表 9-1 (F142)查得 m=0.17Kg/m由式 9-25 F0 =500 II -1 + mvvz % 一7.152.512= 500 汇汽(1) +0.17 汇 7.047.04 汉40.96=
9、212Namax=620mmamin =470mm°a0 = 165.83> 120°合适Z=4根F0 = 212N压力Fq带轮的结构设计由式9-27l厂«1165.83°Fq =2z Fq sin =2x 4x 212x sin2 2 1683N小带轮基准直径 dd0 =140mm采用实心式结构。大带轮基准直径ddj=280mm采用孔板式结构Fq=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，采小齿轮：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精度等级HBS1
10、= HBS2+30-50的要求，小齿轮选用 45钢，HBS1 =240HBS调质处理，齿面硬度217-255HBS;大齿轮选用 45小齿轮：45钢钢，正火处理，齿面硬度162-217HBS,计算时取正火，HBS1 =240HBS, HBS2 =200HBS.HBS2=200HBS8级精度.(2)该减速器为 般传动装置，转速不冋，根据表6-2 ,初选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 )度设计32KT1(ZhZe)2(卩 ±1)(1)载荷系有关参数的选取与转矩的确定数K由于工作平稳，精度不高，且齿轮为对称布置，查表6-
11、3 ,取 K=1.2。K=1小齿轮TP64.20人=9.55 勺019.55"0 汉-83563N mT| =83 563N mm传递转矩n 480T1取小齿轮齿数乙=27 ,则大齿轮齿数Z1 =27Z2 = iZ1 =3.84 汉 27 =103.7Z2 =104(3)齿数z 和齿宽系头际传动比i12 = = 3.852Z127数屮d误差也 i = 3852一384x 100%=1.2%c 2.5%i3.84适合齿数比-i12 =3.852(4)许用接触应力| _ CH lim ZNTSHbH 由图 6-8 (c) .(P92)查得：Hlim1 =580MPa由图 6-8 ( b)
12、 .(P92)查得：二 Hlim2 = 400MPa取Sh =1，计算应力循环次数Ni =60n jLh =60 480 1 21600 = 6.22 108N1 /=1.61 x 108由图6-6差得Znt1 =1.2 Znt2 =1.3 (允许齿面有点蚀)廟 J 十仙禺丁1 = 580 1.2 = 596MPa- 1Sh廟 2 二匕四亞二41.? =520MPa宀 1Sh取较小值代入1 -3.852' d 二 0.9(5)节点区域系数Zh(6)弹性系数ZE故取 4H】=520Mpa标 准 齿 轮 材 料 :-=20°4sin 2。Tsin石=2.49两轮的材料均为钢，查表
13、6-4 ( P96) , ZE = 189.8将上述各参数代入公式得I；h I - 520MPaZH = 2.49ZE = 189.8查表 6-6 (P99)取，一 d=0.913t 0.9二 57.81mm/ZhZe、2 L 1)3 2 1 83563189.8 2.49 2 (3.852 1)520)-3.8523. 主要尺 寸计算(1) 分度 圆直径d(2) 齿宽b(3) 中心距a4. 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 弯曲应力屛】d157.81 c 一模数 m 1 Z-2.14z127由表 5-2（P58），取 m=2.5mmd1 =
14、 m = 2.5 x 27 = 67.5mmd2 = mz2 = 2.5 x 104 = 260mmb =屮 d 4 =0.9x67.5 = 60.75mm取b2 =61mm,d =66mm1 1a = 5 = m（z +z2） =2.5 x （27 +104） = 163.75mm由式（6-13 ）咼=YFaYsa 兰1bm z,查表 6-5（ P97）YFa1 =2.57;YFa2 = 2.18Ysa1=1.60；Ysa2=1.791 °FlimYNTSf查图 6-9c（ P93）得 crFiim1 =440MPa查图 6-9b（ P93）得 crFlim2 =330MPa查图
15、6-7（ P91）得YNT1 =1YnT2 1取 SF = 1.4r 1CTFlim1YNT1440"丘f 1 一也皿-314.3MPaSf1.4r1CTFlim2YNT2330"_ Flim2 nt2 -235.7MPaF2Sf1.4m = 2.5mmd1 = 67 .5mm d2 = 260 mmS = 66 mmb2 = 61 mma = 163 . 75 mmF 1=314 .3MPa5. 齿轮的圆周速度6. 齿轮的 结构设计7. 齿轮的 受力分析2KT"、/2如疋83563刊°F12 YFa1YSa2x27 汉 257><1.60b
16、m Z|61x2.5= 66.76 兰 trF 2K%、/ 、/厂 2.18x1.79<5>2 = 2丫Fa2YSa2 = 66.76 述bm2z12.57x1.60= 63.35MPa 兰 tF 2nd1n1兀汽 67.5 汉 960v = = 3.39m/ s 兰 5m/ s60X00060 0000考虑到式闭式齿轮传动，采用浸油润滑。da1 =（耳+2h；）m = 72.5兰200mm，主动齿轮采用实心式结构da2 =亿 +2h；）m = 265mm200mn< da2 < 500mm 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2T；83.61 x 2R = Ft1 = Ft2 = = 2477.33Nd167.5X0'Fr = Fr1 = Fr2 = Ft ta na =901.67N以】2=235.7MPa弯曲强度足够取8级精度合适b dj = 67.5mm d2 = 260mmd = 66mmb2 = 61mma = 163.75mm13