内容发布更新时间 : 2024/11/8 0:06:46星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
5前言
分析和拟定传动方案
机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。
满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求，同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现，这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较，从而选择出最符合实际情况的 一种方案。合理的传动方案除了满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
所以拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构。因链传动承载能力低，在传递相同扭矩时，结构尺寸较其他形式大，但传动平稳，能缓冲吸振，宜布置在传动系统的高速级，以降低传递的转矩，减小链传动的结构尺寸。故本文在选取传动方案时，采用链传动。
众所周知，链式输送机的传动装置由电动机、链、减速器、联轴器、滚筒五部分组成，而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以，如果要设计链式输送机的传动装置，必须先合理选择它各组成部分，下面我们将一一进行选择。
三．运动学与动力学的计算
第一节 选择电动机
电动机是常用的原动机，具体结构简单、工作可靠、控制简便和维护容易等优点。电动机的选择主要包括选择其类型和结构形式、容量（功率）和转速、确定具体型号。 （1） 选择电动机的类型：
按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。
（2） 选择电动机的容量：
工作所需的功率：
P= P/η
d
w
w
P = F*V/（1000η
所以：
d =
w）
P F*V/（1000η*η）
w
w =
由电动机至工作机之间的总效率（包括工作机的效率）为
η*η
式中
η*η*η*η*η*η*η
1
2
2
3
4
5
6
η
1、
η
2、
η
3、
η
4、
η
5、
ηη
6分别为齿轮传动、链传动、联轴器、卷
筒轴的轴承及卷筒的效率。 取
η
1 = 0.96、
η
２= 0.99、
η
3 =0.97、4 = 0.97、
η
5 = 0.98、
η
6 = 0.96 ，
则： 所以：
η*η
d =
w = 0.9630.9930.9930.9730.9730.9830.96 =0.832
PF*V/η*η
1000
w
w
= 260031.5/(100030.832) kW = 4.68 kW
m
d
根据Pd选取电动机的额定功率由查表得电动机的额定功率
P使P = (1∽1.3)P = 4.68∽6.09 kW
w = 7.5 kW
P
（3） 确定电动机的转速： 卷筒轴的工作转速为：
nw = 6031000V/πD = 603100031.5/(3.143400) r/min = 71.66r/min
按推荐的合理传动比范围，取链传动的传动比i1 = 2 ∽ 5，单级齿轮传动比i2 = 3 ∽ 5 则合理总传动比的范围为: i = 6 ∽ 25
故电动机的转速范围为：nd = i*nw = (6∽25)371.66 r/min = 429.96 ∽ 1791.5 r/min
符合这一范围的同步转速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min ，再根据计算出的容量，由附表5.1查出有三种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的比较情况见下表。 方 案 电动机型号 电动机转速 额定功率 r/min Ped/kW 7.5 7.5 7.5 传动装置的传动比 同步转速 满载转速 总传动比 带齿轮 轮 1 2 3 YL0L-8 Y160M-6 Y132M-4 750 1000 1500 720 970 1440 10.04 13.54 4.17*3 3 3.35 3.5 3.87 3 4.17 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及链传动和减速器的传动比，可知方案3比较适合。因此选定电动机型号为Y160M-6,所选电动机的额定功率Ped = 7.5 kW，满载转速nm = 970 r/min ，总传动比适中，传动装置结构紧凑。所选电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如下表所示。 外形尺寸 中心高H L3(AC/2+AD)3HD 160 60034173385 底脚安装尺寸 A3B 2543210 地脚螺栓孔直径 K 15 轴伸尺寸 D3E 423110 装键部位尺寸 F3GD 12349 第二节 计算总传动比并分配各级传动比
电动机确定后，根据电动机的满载转速和工作装置的转速就可以计算传动装置的总传动比。 （1） 计算总传动比：
i = nm/nw = 1440/115=12.52
（2） 分配各级传动比：
为使链传动的尺寸不至过大，满足b iii ig = i/ib =12.52/3=4.17 （3） 计算传动装置的运动和动力参数： 各轴的转速 nΙ= nm/ib =1440/3=480 r/min nΠ= nΙ/ig =480/115=4.17 r/min nw = nΠ = r/min 各轴的功率 PΙ= Pm*η 1 = 7.530.96 = 7.2 kW PΠ=PΙ*η2 *η Pw = PΠ*η2*η (4 ) 各轴的转矩 电动机的输出轴转矩 3 = 7.230.9930.97 =6.914 kW 4 = 6.91430.9930.97 = 6.64 kW Td Td = 95503Pm/nm =955037.5/970 = 73.84 Nm 其他轴转矩 TΙ= 95503PΙ/nΙ =9550*6.84*0.96/480=130.644 Nm TΠ= 95503PΠ/nΠ =9550*6.06/115=503.24 Nm Tw = 95503Pw/nw = Nm 第三节 各轴的转速，功率及转矩，列成表格 参 数 转 速 功 率 转 矩 传动比 效 率 轴 名 电动机轴 Ι 轴 Π 轴 1440 6.84 3 0.96 480 6.56 130.644 4.17 0.98*0.98*0.98 115 6.06 503.24 0.99 滚筒轴 115 6 五．齿轮的设计计算 计算项目 计算内容 计算结果 1齿１． 料选用20CrMnTi合金钢渗碳淬火。由表6-5，表轮的6-6，齿面硬度56-62HRC， ?B=1080MPa，?S= 材料的选850MPa。由表6-4选择齿轮精度 8级。 择 该对齿轮为硬齿面齿轮，先按齿根弯曲疲劳强度设 计，再按齿面接触疲劳强度校核。 ２． 齿根弯曲疲劳强度设计 2按由公式 齿根2KT1YFaYSaY?Y?的弯??3 mn 2曲设?dZ1???F计 由式 T=9.553106*P/N 小齿轮转矩T1=9.553106×6.84*0.96/480=13.063 104N.㎜ 取Z1=19 i =4.17 , Z2=19*4.17=79.23=80，取Z2=80 实际传动比i'=80/19=4.21传动比相对误差=|i'- i |/ i =0.0096％，齿数选择满足要求。 大齿轮转速n2=n1/i'=480/4.17=115r/min。 由表6-10，硬齿面齿轮，非对称安装，取齿宽系数 使用系数KA=1.2；参照图6-6b，?d=0.8,由表6-7查得， 齿形系数YF?按当量齿数ZV=Z/cos3?，由图6-18查 得：设螺旋角β=15°，ZV1=Z1/cos3?=21.08, ZV2=Z2/ cos3?=87.66,则小齿轮齿形系数YF?1=2.88， 大齿轮齿形系数YF?2=2.27 由图6-19查得，小齿轮应力修正系数YF?1YSA1=1.57, 大齿轮应力修正系数YF?2YSA2=1.77 按式（6-14）计算弯曲疲劳许用应力???F ??F=?Flim0.7/SF=0.7*850/1.25=476 ? 按图6-24查取齿轮材料弯曲疲劳极限应力 ?Flim1=?Flim2=850Mpa。500？ 弯曲疲劳强度安全系数SF=1.25 Z1=19 Z2=90 T1=13.063104N.㎜ ?d=0.8 K=1.2