传动装置总体设计 传动比分配 运动和动力参数计算

机械设计课程设计2012年11月5日武汉东湖学院2第一阶段任务布置1传动装置的总体设计2计算传动装置的总传动比及分配各级传动比3传动装置的运动和动力参数的计算4传动零件的设计计算（V带传动设计齿轮传动设计）3一、传动装置的总体设计一、分析和拟定传动装置的运动简图（自学）传动方案已定（任务书中简图）；2人一题（题号分配）。1、电动机类型：均用Y系列电动机二、选择电动机类型及功率（）2、确定电动机（容量）功率：电动机所需输出功率：P0=Pw/η（2－1）Pw―工作机所需功率（取决于工作阻力及运行速度）η―电动机至工作机之间传动装置的总效率4传动装置的总体设计式1：Pw=FwVw/1000ηw(kw)式2：Pw=Twnw/9550ηw(Kw)Fw―运输机的工作拉力（N）Vw―运输机的传送速度（m/s）Tw－运输机卷筒的有效扭矩（Ｎ·m）nw―运输机卷筒的转速（r/min）ηw―运输机卷筒的效率(0.95~0.96)（工作装置效率）Pw―工作机所需功率60*1000wwVnD5传动装置的总体设计η―电动机至工作机传动装置的总效率传动装置中每一级传动副上每对轴承及每个联轴器的效率，见P7表7和P12η1带传动：0.92~0.96η2齿轮传动：0.96~0.99η3轴承效率：0.98~0.995滚动轴承效率。指一对轴承而言η4联轴器可用弹性套柱销联轴器或弹性柱销联轴器：0.99~0.995卷筒效率：ηw=0.95~0.96,不计卷筒轴承效率212346传动装置的总体设计电动机额定功率Pm:PmPoPo－电动机所需输出功率Pm－电动机额定功率Pm＝（1～1.3）Po7传动装置的总体设计功率相同的同类电机有不同的转速：电机转速高、转矩小→外廓尺寸小、重量轻、价格便宜。但在总传动比相同条件下，传动装置传动比大→尺寸及重量大、价格高，故二者应综合考虑。本设计一般用同步转速为1500及1000r/min两种电动机转速（用满载转速nm计算：1450及960r/min）。nm/nw=i1i2可得电动机输出轴转速范围为nm=nw(~)（为传动比范围）nw―工作机转速i1、i2―各级合理传动比三、确定电动机转速8传动装置的总体设计(1)双级圆柱齿轮减速器:优先选用1500r/min(2)圆锥―圆柱减速器:优先选用1000r/min确定满载转速四、选定电动机YXXX△X-X级数同一机座和转数下的不同功率序号机座长度代号S短M中L长中心高尺寸异步电动机系列序号9传动装置的总体设计②设计计算传动装置各级转速时，按电动机满载进行计算。不能按同步转速1000r/min或1500r/min注：①设计计算传动装置各级功率时，按电动机实际功率Po进行计算。Po＜Pm，Pm为额定功率，Po作为设计功率！10二、计算传动装置的总传动比及分配各级传动比一、总传动比i=nm/nw=i带i齿原则：P7表1二、分配传动比60*1000wwVnD11各级传动比应在推荐范围内（表2－1）；1、i带不能太大，以免大带轮半径超过减速器箱座中心高，造成安装困难；i带＝2～４可取偏小些的值（2～2.5）2、单级圆柱齿轮减速器:i齿=3-5（或3-6）注：传动件的参数确定后，验算传动比的误差，应满足δi≤±(3～5)%二、计算传动装置的总传动比及分配各级传动比12三、传动装置的运动和动力参数的计算0mnnmnniI带mnnniiiIII齿带齿wnnII一、各轴转速13三、传动装置的运动和动力参数的计算IOPP带IOPPPⅡ滚齿带滚齿＝2OPPPWⅡ　滚联带齿滚联＝二、各轴输入功率P19（2-7）14三、传动装置的运动和动力参数的计算三、各轴输入转矩609.5510**IpTTinⅠ带带Ⅰ619.5510**pTTinⅡⅡ齿齿滚Ⅱ*69.5510**wwIIwpTTn滚联609.5510pTn0m15三、传动装置的运动和动力参数的计算列表:轴名参数电动机轴0Ⅰ轴Ⅱ轴工作轴W转速n（r/min）功率p（kw）转扭T（N·m）传动比ii带=i齿=效率ηη1η2η3η3η416四、传动零件的设计计算传动装置包括各种类型的零、部件，其中决定其工作性能、结构布置和尺寸大小的主要是传动零件。首先进行箱外V带传动设计，再进行箱内传动零件设计。1、V带传动：要求计算出V带传动的型号、长度、根数、中心距、初拉力、对轴的作用力；确定带轮直径D1、D2，材料、张紧装置、带轮结构尺寸等。设计时应注意：一、箱外传动零件设计17四、传动零件的设计计算（1）带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系。如：装在电动机轴上的小带轮直径与电动机中心高应相称；大带轮不应过大以免与机架相碰等。一般应由电机轴定小带轮轴孔孔径，在带轮轴孔孔径与减速器输入轴协调；（2）D1、D2应标准化，由此造成实际带传动的传动比与分配的带传动的传动比之间有差异，应予以修正，从而得到减速器实际的传动比和输入转矩；（3）Ｖ带轮的结构形式：主要由带轮直径大小而定，具体结构及尺寸可查手册。画出结构草图，标明主要尺寸备用。18传动零件的设计计算二、箱内传动零件设计1、圆柱齿轮传动：设计时应注意以下几点：（1）齿轮的材料：过去：常常是小齿轮45号钢调质，大齿轮45号钢正火（HB170～210）如两齿轮均选软齿面齿轮要求两齿轮有硬度差HBS1=HBS1+(20-50)现在：小齿轮用合金钢，40MnB调质（HB240～285）或40Cr（HB240～286）；或表面淬火大齿轮用45号钢正火19传动零件的设计计算1.dd（1）齿轮传动的几何参数和尺寸分别进行标准化、圆整或计算其精确值m标准化中心距a圆整为以0、5结尾的整数齿宽b圆整为整数或者最好以0、5结尾的整数螺旋角精确到秒分度圆直径d1精确到小数点后2位（2）具体结构尺寸可参见教材（3）几何尺寸、参数的计算结果应及时整理并列表。(4)齿宽b2=b=b1=b2+(5~10)(5)安全系数选择：据一般可靠度设计SF=1.25SH=1(6)齿数：z1软齿面齿轮Z1=（20~40），闭式硬齿面z1(7)齿轮传动计算时代入T1（动力参数表里I轴的转矩）17