全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机机械设计课程设计说明书.doc
《全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机机械设计课程设计说明书.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机机械设计课程设计说明书.doc(52页珍藏版)》请在沃文网上搜索。
1、目录目录I机械设计课程设计任务书11 绪论21.1 选题的目的和意义22 确定传动方案33 机械传动装置的总体设计33.1 选择电动机33.1.1 选择电动机类型33.1.2 电动机容量的选择33.1.3 电动机转速的选择43.2 传动比的分配53.3计算传动装置的运动和动力参数53.3.1各轴的转速:53.3.2各轴的输入功率:63.3.3各轴的输入转矩:63.3.4整理列表64 V带传动的设计74.1 V带的基本参数74.2 带轮结构的设计95齿轮的设计105.1齿轮传动设计(1、2轮的设计)105.1.1 选定齿轮的类型、精度等级、材料及齿数105.1.2按齿面接触疲劳强度设计105.1
2、.3按齿根弯曲疲劳强度设计135.1.4 几何尺寸计算155.1.5圆整中心距后的强度校核165.1.6主要设计结论195.1.7结构设计195.2 齿轮传动设计(3、4齿轮的设计)215.2.1 齿轮的类型,、精度等级、材料及齿数215.2.2按齿面接触疲劳强度设计215.2.3按齿根弯曲疲劳强度设计245.2.4 几何尺寸计算265.2.5圆整中心距后的强度校核275.2.6主要设计结论305.2.7结构设计306轴、轴承及键的设计326.1输入轴及其轴承装置、键的设计326.2中速轴及其轴承装置、键的设计366.3输出轴及其轴承装置、键的设计417减速器附件的选择及简要说明477.1.检
3、查孔与检查孔盖477.2.通气器477.3.油塞477.4.油标477.5吊环螺钉的选择477.6定位销477.7启盖螺钉488减速器润滑与密封488.1 润滑方式488.1.1 齿轮润滑方式488.1.2 齿轮润滑方式488.2 润滑方式488.2.1齿轮润滑油牌号及用量488.2.2轴承润滑油牌号及用量488.3密封方式489机座箱体结构尺寸499.1箱体的结构设计49设计总结51参考文献5250机械设计课程设计1 绪论1.1 选题的目的和意义减速器的类别、品种、型式很多,目前已制定为行(国)标的减速器有40余种。减速器的类别是根据所采用的齿轮齿形、齿廓曲线划分;减速器的品种是根据使用的需
4、要而设计的不同结构的减速器;减速器的型式是在基本结构的基础上根据齿面硬度、传动级数、出轴型式、装配型式、安装型式、联接型式等因素而设计的不同特性的减速器。 与减速器联接的工作机载荷状态比较复杂,对减速器的影响很大,是减速器选用及计算的重要因素,减速器的载荷状态即工作机(从动机)的载荷状态,通常分为三类:均匀载荷;中等冲击载荷;强冲击载荷。减速器是指原动机与工作机之间独立封闭式传动装置,用来降低转速并相应地增大转矩。此外,在某些场合,也有用作增速的装置,并称为增速器。 我们通过对减速器的研究与设计,我们能在另一个角度了解减速器的结构、功能、用途和使用原理等,同时,我们也能将我们所学的知识应用于实
5、践中。在设计的过程中,我们能正确的理解所学的知识,而我们选择减速器,也是因为对我们过控专业的学生来说,这是一个很典型的例子,能从中学到很多知识。2 确定传动方案根据工作要求和工作环境,选择展开式二级圆柱斜齿轮减速器传动方案。此方案工作可靠、传递效率高、使用维护方便、环境适用性好,但齿轮相对轴承的位置不对称,因此轴应具有较大刚度。此外,总体宽度较大。为了保护电动机,其输出端选用带式传动,这样一旦减速器出现故障停机,皮带可以打滑,保证电动机的安全。3 机械传动装置的总体设计3.1 选择电动机3.1.1 选择电动机类型电动机是标准部件。因为工作环境清洁,运动载荷平稳,所以选择Y系列一般用途的全封闭自
6、扇冷鼠笼型三相异步电动机。3.1.2 电动机容量的选择1、工作机所需要的功率为:其中:,得2、电动机的输出功率为电动机至滚筒轴的传动装置总效率。取V带传动效率,齿轮传动效率,效率,弹性联轴器=0.99,卷筒效率=0.95,从电动机到工作机输送带间的总效率为:3、电动机所需功率为:因载荷平稳 ,电动机额定功率只需略大于即可,查机械设计课程设计手册(第三版)表12-1选取电动机额定功率为。 3.1.3 电动机转速的选择滚筒轴工作转速:展开式减速器的传动比为:V带的传动比为:得总推荐传动比为:所以电动机实际转速的推荐值为:符合这一范围的同步转速为3000r/min。综合考虑为使传动装置机构紧凑,选用
7、同步转速3000r/min的电机。型号为Y112M-2,满载转速,功率4。3.2 传动比的分配1、总传动比为2、分配传动比为使传动装置尺寸协调、结构匀称、不发生干涉现象,现选V带传动比:;则减速器的传动比为:;考虑两级齿轮润滑问题,两级大齿轮应该有相近的浸油深度。则两级齿轮的高速级与低速级传动比的比值取为1.4,取则:;3.3计算传动装置的运动和动力参数3.3.1各轴的转速:1轴 ;2轴 ;3轴 ;滚筒轴 3.3.2各轴的输入功率:1轴 ;2轴 ;3轴 ;卷筒轴 3.3.3各轴的输入转矩:电机轴 ;1轴 ;2轴 ;3轴 ;滚筒轴 3.3.4整理列表轴名功率转矩转速电机轴412.39289013
8、.637.18924.823.42129.97251.333.25324.8395.55滚筒轴3.15314.8495.554 V带传动的设计4.1 V带的基本参数1、确定计算功率:已知:;查机械设计(第九版)表8-8得工况系数:;则:2、选取V带型号:根据、查机械设计图8-11选用Z型V带3、确定大、小带轮的基准直径(1)初选小带轮的基准直径:;(2)计算大带轮基准直径:;查机械设计(第九版)表8-9取,误差小于5%,是允许的。4、验算带速:带的速度合适。5、确定V带的基准长度和传动中心距:中心距:初选中心距取中心距 。 (2)基准长度:对于Z型带查机械设计(第九版)表8-2选用(3)实际中
9、心距:6、验算主动轮上的包角:由得主动轮上的包角合适。7、计算V带的根数:,查机械设计(第九版)表8-4 得: ;(2),.125查表8-5得:;(3)由查机械设计(第九版)表8-6得,包角修正系数(4)由,与V带型号Z型查机械设计(第九版)表8-2得:综上数据,得取合适。8、计算预紧力(初拉力):根据带型Z型查机械设计(第九版)表8-3得:9、计算作用在轴上的压轴力:其中为小带轮的包角。10、V带传动的主要参数整理并列表:带型带轮基准直径(mm)传动比基准长度(mm)Z3.1251540中心距(mm)根数初拉力(N)压轴力(N)495559.35585.14.2 带轮结构的设计1、带轮的材料
10、:采用铸铁带轮(常用材料HT200)2、带轮的结构形式:V带轮的结构形式与V带的基准直径有关。小带轮接电动机,较小,所以采用实心式结构带轮。5齿轮的设计5.1齿轮传动设计(1、2轮的设计)5.1.1 选定齿轮的类型、精度等级、材料及齿数(1)由传动方案,选用斜齿圆柱齿轮传动,压力角取为。(2)带式输送机为一般工作机,查机械设计(第九版)表10-6,选精度等级为八级精度等级。(3)材料选择:查机械设计(第九版)表101选小齿轮材料为40Cr(调制),齿面硬度为 280HBS,大齿轮材料为45钢(调制),齿面硬度为240HBS。(4)选小齿轮齿数,大齿轮齿数,取。故实际传动比,则:5%(5)初选螺
11、旋角。5.1.2按齿面接触疲劳强度设计 (1)试算小齿轮分度圆直径: 。1) 确定上式中各参数的值。 试选载荷系数 小齿轮的转矩 查机械设计(第九版)图10-20得区域系数。 查机械设计(第九版)表10-5得弹性系数。 查机械设计(第九版)表10-7选取齿宽系数。 计算螺旋角系数 计算接触疲劳强度用重合系数 计算接触疲劳许用应力: 查机械设计(第九版)图10-25d得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限 ,。 计算应力循环次数: 查机械设计(第九版)图10-23得疲劳寿命系数 取失效概率为1%,疲劳强度安全系数。算得: =644MPa =617.5MPa 取、中较小的为该齿轮副的许用应力2)试算小齿分
12、度圆直径 (2)调整小齿轮分度圆直径 1)计算实际载荷系数前的数据准备: 圆周速度v 齿宽b 2)计算实际载荷系数 查机械设计(第九版)表10-2得使用系数 查机械设计(第九版)图10-8得动载系数 齿轮圆周力,查机械设计(第九版)表10-3得齿间载荷分配系数 查机械设计(第九版)表10-4得齿向载荷分布系数 则载荷系数 3)按实际载荷系数算得分度圆直径 及相应齿轮模数 mm5.1.3按齿根弯曲疲劳强度设计 (1)试算齿轮模数即 1)确定式中各参数值 试选载荷系数 计算弯曲疲劳强度的重合度系数 计算弯曲疲劳强度的螺旋角系数 计算 当量齿数: 查机械设计(第九版)图10-17得齿形系数 查机械设
13、计(第九版)图10-18得应力修正系数 查机械设计(第九版)图10-24c得小齿轮与大齿轮的齿根弯曲疲劳 极限分别是: 查机械设计(第九版)图10-22得弯曲疲劳寿命系数 取弯曲疲劳安全系数 =340MPa =253.44MPa 因为大齿轮的大于小齿,所以 = 2)试算齿轮模数 (2)调整齿轮模数 1)计算实际载荷系数的数据准备: 圆周速度v 齿宽b mm 齿高h及宽高比b/h 2)计算实际载荷系数 查机械设计(第九版)表10-2得使用系数 查机械设计(第九版)图10-8得动载系数 齿轮圆周力,查机械设计(第九版)表10-3得齿间载荷分配系数 查机械设计(第九版)表10-4得齿向载荷分布系数
14、则载荷系数 3)按实际载荷系数算得齿轮模数 对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数。从满足弯曲疲劳强度出发,从标准中就近取=2mm;为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度算得的分度圆直径mm来计算小齿轮的齿数,即。取:,则,取。:与互为质数。5.1.4 几何尺寸计算(1)计算中心距考虑模数从1.622mm增大至2mm,为此将中心距减小圆整为91mm。(2)按圆整后的中心距修正螺旋角:(3)计算小、大齿轮的分度圆直径: (4)计算齿轮宽度: 取。5.1.5圆整中心距后的强度校核(1)齿面接触疲劳强度校核 由前面得: , 查机械设计(第九版)图10-
15、20得区域系数。 查机械设计(第九版)表10-5得弹性系数。 查机械设计(第九版)表10-7选取齿宽系数。 计算螺旋角系数 计算接触疲劳强度用重合系数 满足齿面接触疲劳强度条件(2)齿根弯曲疲劳强度校核 由前面可得: ,=2mm, 计算弯曲疲劳强度的重合度系数 计算弯曲疲劳强度的螺旋角系数 当量齿数:查机械设计(第九版)图10-17得齿形系数查机械设计(第九版)图10-18得应力修正系数 齿根弯曲疲劳强度满足要求,并且小齿轮抵抗弯曲疲劳破坏的能力大于大齿轮。5.1.6主要设计结论齿数模数m=2mm,压力角,螺旋角,变位系数中心距,齿宽。小齿选用40Cr调制,大齿轮材料为45钢调制。齿轮按8级精
16、度设计。齿轮尺寸表:序号名称符号计算公式及参数选择1法面模数2端面模数1.277mm3螺旋角4分度圆直径5齿顶高6齿根高7全齿高8顶隙9齿顶圆直径10齿根圆直径11中心距91mm5.1.7结构设计小齿轮齿顶圆直径小于160mm故选用实心式齿轮大齿轮齿顶圆直径小于160mm故选用实心式齿轮5.2 齿轮传动设计(3、4齿轮的设计)5.2.1 齿轮的类型,、精度等级、材料及齿数(1)由传动方案,选用斜齿圆柱齿轮传动,压力角取为。(2)带式输送机为一般工作机,查机械设计(第九版)表10-6,选精度等级为七级精度等级。(3)材料选择:查机械设计(第九版)表101选小齿轮材料为40Cr(调制),齿面硬度为
17、 280HBS,大齿轮材料为45钢(调制),齿面硬度为240HBS。(4)选小齿轮齿数,大齿轮齿数,取。(5)初选螺旋角。5.2.2按齿面接触疲劳强度设计(1)试算小齿轮分度圆直径,即: 。2) 确定上式中各参数的值。 试选载荷系数 小齿轮的转矩 查机械设计(第九版)图10-20得区域系数。 查机械设计(第九版)表10-5得弹性系数。 查机械设计(第九版)表10-7选取齿宽系数。 计算螺旋角系数 计算接触疲劳强度用重合系数 计算接触疲劳许用应力:查机械设计(第九版)图10-25d得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限 ,。 计算应力循环次数:查机械设计(第九版)图10-23查取接触疲劳寿命系数。取失效
18、概率为1%,安全系数S=1,可算:=658MPa=624MPa取、中较小的为该齿轮副的接触疲劳许用应力2) 试计算小齿轮分度圆直径 mm (2)调整小齿轮分度圆直径 1)计算实际载荷系数前的数据准备: 圆周速度v 齿宽b mm2)计算实际载荷系数。 查机械设计(第九版)表10-2得使用系数 查机械设计(第九版)图10-8得动载系数 齿轮圆周力,查机械设计(第九版)表10-3得齿间载荷分配系数 查机械设计(第九版)表10-4得齿向载荷分布系数 则载荷系数 3)按实际载荷系数算得分度圆直径 及相应齿轮模数 mm5.2.3按齿根弯曲疲劳强度设计(1) 试算齿轮模数即 1)确定式中各参数值 试选载荷系
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
20 积分
下载 | 加入VIP,下载更划算! |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 封闭 扇冷鼠笼型 三相 异步电动机 机械设计 课程设计 说明书