电动机传动系统设计书

《电动机传动系统设计书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电动机传动系统设计书（14页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、电动机传动系统设计书一、传动系统的参数设计已知输送带的有效拉力F =1800N,输送带的速度V=1.31m/s,滚筒直径D=250mm。连续工作，有轻 ww 微振动、单向运转。1)选择合适的电动机；2)计算传动装置的总传动比，分配各级传动比；3)计算传动装置的运动参数 和动力参数。解：1、选择电动机(1) 选择电动机类型：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) 选择电动机容量_Fw - Vw1800 x 1.31Pw =-2.36Kw工作机所需功率：10001000Pw2.36Po -2.72kw电动机输出功率：0.8674其中n为电动机至滚筒、主动轴传

2、动装置的总效率，包括v带传动效率n、一对齿轮传动效率bn、两对滚动轴承效率n 2、联轴器效率n、及传动滚筒效率n值 g r c w计算如下：n = n nn 2n n =0.8674b g r c w由机械设计课程设计表82(63页)查得各效率值，n =0.96,n =0.97,n =0.99,n =0.99, b g r cn =0.96，代入公式计算出效率及电机输出功率。使电动机的额定功率Pm=(11.3)Po，由机械设计 w课程设计表171Y(153页)查得电动机的额定功率Pm=5.5kW。(3)选择电动机的转速60 x 1000 x Vw 60000 x 1.31n -100.13r

3、计算滚筒的转速：w兀 x 250兀 x 250 min计算时取n = 100 r/minw根据表31确定传动比的围：取V带传动比i =24,单级齿轮传动比i =35,则总传动比的 bg围：i=(2X3)(4X5)=620。电动机的转速围为n =in (620)n=592.941909.8 ww在这个围电动机的同步转速有1000r/min和1500r/m_综合考虑电动机和传动装置的情况，同 时也要降低电动机的重量和成本，最终可确定同步转速为1000,根据同步转速确定电动机的型号为Y132M2-6，满载转速960。(机械设计课程设计153页)型号额定功率满载转速同步转速Y132M2-65.59 6

4、 010002、计算总传动比并分配各级传动比(1) 计算总传动比：i=n /n =960/100.13=9.59, 在 814 围mW(2) 分配各级传动比：为使带传动尺寸不至过大，满足ii，可取i =23,则齿轮传动比i=ib g b g / i (在4左右,取小数点后两位,不随意取整) 。b 3、计算传动装置的运动和动力参数(1)各轴的转速：n =n/in =n /in =n1 m b111 gw 11参数轴名电机轴I轴II轴滚筒轴转速 n(r/min)n =960n=384n =96n =96功率P(kW)P=5.5P =5.28P =5.08P =4.99转矩T(N - m)mT =5

5、4.711T=131.3111T =505.67wvT =496.5传动比i01i =2.5rri =4.02wv1效率nbn =0.96b1gn *n =0.96b1n *n =0.98rc*(2)各轴的功率：p=pn1 m bP11=P1 7 rP =p n nw 11rc(3)各轴的转矩：T=9550P/n最后将计算结果填入下表：T=9550P/n1 1 1T=9550P /n T=9550P/n11 11 11 w w w三、带传动的设计计算已知带传动选用Y系列异步电动机，其额定功率Pm=5.5kW,主动轮转速n=960r/min,w从动轮的转速n=384r/min,i=2.5。两班制

6、工作，有轻度冲击。1b计算项目计算容计算结果 确定设计功 率 选V带型号 确定带轮直 径 验算带速 确定带的基 准长度 验算小带轮 包角查机械设计基础表87 (175页)，取K=1. 2, 故AP=K P=1. 2 X 11=6.60kW 根据P 和 n查机械设计基础图88 (176页), 选B型普通“V带由机械设计基础表84 (171页)，取小带轮基准 直径 d =125mm传动比i二2.5大带轮基准直径d =iXd = 2.5X125=312.5mm一亠，d2d1圆整 d =315mma2 叭瞥兀d n兀xl25x96060x100060x10005m/sv25m/s，符合要求由 0.7(

7、d +d ) Wa0W2(d +d )初定中心距 a = , d1、 d2 ,d1d20700mm带的基准长度为传动中心距TC兀 / T, 、 (d - d )2L = 2a + (d + d ) + d2di d00 2 d id 24a0=2X700+ 兀(125+315)+ (315-125)2 =2104mm 24 x 700查表机械设计基础表83 (167页)，取L=2240mm 实际中心距d=a+ L - L700+ 2240- 2104 =768“aa + ddo 700+768mm0 2 2d - da 沁 180 57.3X165.81aP =6.60kwdB型d =125m

8、md1d =315mmd2v=6. 28m / s 合适L =2240mmda=768mma 沁 165.81合适 计算带的根 数 计算初拉力 计算对轴的 压力 带轮结构设计 绘工作图料165.8120，合适下面计算V带根数PZ d（P +AP K K11） a 1由d =125mm, n =960r / min,查表机械设计基础,dl1表 85 （173 页），P=1.64kW查表机械设计基础表88 （177页），B型带， 由i=2.5,得A P =0.29kW查表机械设计基础表810 （179页）K a =096由L =2240mm,查表查表机械设计基础表81（179d页），得 K=1.0

9、0L则 Z-6.60= 3.56（1.64 + 0.29） x 0.96 x 1.00取z = 4根查表机械设计基础表82 （167页）,B型带， q=0. 17kg/m；计算初拉力2 5PF 二 500（ .1）f + qv20Kzva-500X （ 2.51）x 6.60 + 0.17 x 6.282 =217.44N0.964 x 6.28计算作用在带轮轴上的压力a165 8Q=2zFsinr = 2X4X217.44Xsin. 0 2 21726.18Nz=4F=217.44N 0Q=1726.18N四、齿轮的设计计算已知传递的名义功率P =5.28,小齿轮转速n436.36,传动比i

10、 =4.05连续单向运转, 传动尺寸无严格限制；电动1机驱动。g3传动尺寸计 算、按式K二K K K Ka v a p查表35-12得Ka=l初估速度=4叹由图 35-30b 查得 Kv=1.1，取 P =0由式e =1.88 3.2 (+) cos p =1.713aZ1Z 2取屮=1d由图35-31得，K =1.46；由图35-32得，K =1.05ap所以 K=1.364td 61.4mmt兀d nv=ii =3.08m/s60xlOOO因与初估圆周速度相差较大，故应修正载荷系数及小齿轮直径 由图 35-30b 得Kv=1.03,算得 K=1.276, d =59.5mma = (d +

11、 d )=147.6，取 150mm2 i2d cos pm 1 z=2.48mm,取m-2.5mm12ad =一 =60mm；d =ud =240mm1 u +121b=屮 d取 b1=70mm， b2=60mmd 13)结构设计以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径大于160mm，而又小于500mm， 故以选用腹板式为宜。其他有关尺寸参看大齿轮零件图。五、轴的设计计算(一) 主动轴的设计计算已知传递的功率为P =5.28kW，主动轴的转速为n=384r/min,小齿轮分度圆直径d=60mm, 啮合角d=20o，轮毂宽度B小芳=700mm,工作时为单向转动。解：1、选择轴的材料、热处理方式，确定许用

12、应力(按教材表391、398)轴名材料热处理硬度抗拉强度许用弯曲应力主动轴45号钢调制217255650MPa60MPa2、画出轴的结构示意图：与带轮与透盖与柝与齿轮与轴承3、计算轴各段直径计算项目计算容计算结果1、计算d由教材表39-7得：A=118106,取A=118（取较大值）1rprd A -二27.14,轴上有一个键槽，故轴径增大5%d =30mm12、计算dQ2.d = d”X(1+5%)=28.50按 138 页圆整 d=30d =35mmo3、计算d：1 1 1d=d+2a=d+2X(0. 070. 1) Xd=34.2-36,因d2必须23符合2轴承密封元件的要求，取1=35

13、。（191页）2d= d+（15） mm-3640, d必须与轴承的径一致，d =40mm34、计算dA323圆整d=40。所选轴承型号为6208, B-18, D-80, G-22.8,43C0r=15.8d =45mm45、计算drd=d + （15）mm=4145,为装配方便而加大直径，应AQ543圆整为标准直径；一般取）,2,5,8为尾数。取d =454d=d =40,同一轴上的轴承选用同一型号，以便于 轴承座孔镗制和减少轴承类型。d =40mm54、计算轴各段长度计算项目计算容计算结果1、计算L1B 广（Z1）e+2f二，e、f值查教材表348L轉= （1.52）d，按 138页取L

14、=58111L=5812、计算L111L =l1+e+m=50c22e=1.2d，其中d为螺钉直径，查表51（23页）33m=L A B3轴承小 、.=6+C +C + (38)-A 小一B=20L=501 23车由承/小、式中6、Cl、C查表51。l1、A小查表68（75页，23、计算L323按凸缘式端盖查11）,若me取m=e即可。L=B +A +A ,A 查表 68（75 页）3 轴承小 2小 3小2小L=403d d 一41015，故小齿轮做成齿轮轴，L-B24小齿轮L=70A4、计算LL=L4L=4045、计算L5355、校核轴的强度计算项目计算容计算结果1.求轴上的载荷Mm=316

15、767N.mmT=925200N.mm6.弯扭校合W = O.ld 3 = 0.1 x 603 = 21600mm 3Jm 2 + (aT )2g =m1=51.2MPa A - 3P1 =,轴上有一个键槽，故轴径增大5%1 n12、计算d23、计算d34、计算d45、计算d56、计算:.d =d”X（1+5%）45，为使所选轴径与联轴器的孔径 相适应，故需同时选取联轴器。查184页，相配合的联 轴器选HL4型弹性柱销联轴器，轴径相应圆整为 半联轴器长1=112。d=d+2a=d 十2X（0.07-0.1）Xd =36.48-38.4,因d2必须 符 211 11合轴承密封元件的要求，取d=5

16、5o （191页）2d =d + （15）mm=41-45, d必须与轴承的径一致，圆3 23整d=。所选轴承型号为6212, B=22, D=110, Cr=36. 8, Cor=27.83d =d + （15）mm二，为装配方便而加大直径，应圆4 3整为标准直径：一般取0,2,5,8为尾数。取d =624d =d+2a=d+2X（0.07-0.1）Xd，d =75（取整） d=d=60,同一轴上的轴承选用同一型号，以便于轴631d =451d=552d=603d=624d=755d=606dc承座孔镗制和减少轴承类犁。计算项目计算容计算结果1、计算L12、计算L23、计算134、计算L45

17、、计算L56, 计算L6半联轴器的长度1=112，为保证轴端挡圈只压在半 联轴器上，而不压在轴的端面上，故第1段的长度应 比1略短一些，按138页取L=821L =11+e+m=502e=1.2d，其中d为螺钉直径，查表51（23页）33m=L- A -B=6+C+C +（38）-A 小一B =20式中6、C1、C查表51。11、A小查表68（75页，23按凸缘式端盖查11）,若me取m=e即可。B 一bL =B +A +A ， A ， A =A + 小大 =54 （公式中B3 轴承大 2大 3大2大2大2小2为齿轮宽度）L=B大齿轮一 2 = 604L=b=1.4a=12 取整）54L =

18、B +A +A L =31G 袖帚 4L=821L2=50L=543L=584L=225L=4565、校核轴的强度计算项目计算容计算结果2.求轴上的载荷Mm=316767N.mmT=925200N.mm6.弯扭校合W = O.ld 3 = 0.1 x 603 = 21600mm 3Jm 2 + (aT )2g =m1=51.2MPa Q pWp6、画出轴的工作图，标出具体尺寸和公差（例图）略计算注意事项：1、主动轴与从动轴的e应相等，2、主、从动轴m+A3+B螈应相等（一）主动轴外伸端处键的校核已知轴与带轮采用键联接，传递的转矩为T=131,轴径为d=30，轴长L=58带轮材料为铸铁，轴和键的

19、材料为 45号钢，有轻微冲击六、键的选择与验算计算项目计算容计算结果1）键的类型带轮传动要求带轮与轴的对中性好，故选择A型及其尺平键联接。键bXh寸根据轴径d=30，由表10-33（165页），查得：键宽键长L=50选择b=8，键高h=7，因轴长L =58,故取键长L=50 将I二Lb, k=0.4h代入公式得挤压应力为2）验算挤压2T xlOOO“c = 53.82Mpac =53.58强度pk -1 - dp由教材表333查得，轻微冲击时的许用挤压应c c pp3）确定键槽力c 5060MPa, c c ，故挤压强度足够。尺寸及相应的ppp强度足够公差（以75 H7为例）由附表10-33（

20、165页）得，r 6轴槽宽为20N9 0,轴槽深t=7. 5mm，r6对应的-052极限偏差为：0.062。毂槽宽为20Js90.026,毂槽深0.043h=4.9 mm。H7对应的极限偏差为0.0304）绘制键槽工作图（二）从动轴外伸端处键的校核已知轴与联轴器采用键联接，传递的转矩为T广505轴径为dl=45,宽度Ll=82。 联轴器、轴和键的材料皆为钢，有轻微冲击 11计算项目计算容计算结果1）键的类型带轮传动要求带轮与轴的对中性好，故选择A型及其尺平键联接。键bXh寸根据轴径d=45，由表10-33（165页），查得：键宽键长L=70选择b=12，键高h=8,因轴长L=82,故取键长L=

21、70 将I二Lb, k=0.4h代入公式得挤压应力为2）验算挤压2T X1000” ，计c = 52.41Mpac =52.41强度pk -1 - dp3）确定键槽 尺 寸及相应的 公差由教材表333查得，轻微冲击时的许用挤压应 力a 5060MPa, a a ，故挤压强度足够。ppp（以75 H7为例）由附表10-33（165页）得，r 6轴槽宽为20N9 0,轴槽深t=7. 5mm，r6对应的-052极限偏差为：0.062。毂槽宽为20Js90.026,毂槽深0.043h=4.9 mm。H7对应的极限偏差为0.030a a pp强度足够（三）从动轴齿轮处键的校核已知轴与齿轮采用键联接，传递

22、的转矩为T =505，轴径为d =52，宽度L=58。 11 1 4 齿轮、轴和键的材料皆为钢，有轻微冲击计算项目计算容计算结果1）键的类型带轮传动要求带轮与轴的对中性好，故选择A型及其尺平键联接。键bXh寸根据轴径d=30，由表10-33（165页），查得：键宽键长L=45选择b=14，键高h=9，因轴长L=60,故取键长L=45 将I二Lb, k=0.4h代入公式得挤压应力为2）验算挤压2T X1000“ fa = 59.17Mpaa =59.17强度pk -1 - dp3）确定键槽由教材表333查得，轻微冲击时的许用挤压应a a 力a 5060MPa, a Lhh nfdP故所选轴承合适

23、。（L 可查表或按大修期确定）hP=1.2L L ，hh合适（二）从动轴承的选择与验算已知轴颈直径d =60 , n =96 , R =3063 , R =3063 ,运转过程中有轻微冲 311vAw计算项目计算容计算结果1、确定轴由轴承型号查课程设计附表得轴承的基本参数承的基本参P二RvA、R训中较大者P=1.2数因球轴承，故c二3，查教材表38-10，取f=1.2、计算当查教材表38-11，取g=1量动负荷P3、计算基T代入计算得：l = 16667(grCr XlOOO) L L L ，h h本额定寿命h nfdPh合适故所选轴承合适。（L 可查表或按大修期确定）h注意：如寿命过大，则重

24、选轴承型号，取轻或特轻系列八、联轴器的选择与验算已知联轴器用在减速器的输出端，从动轴转速n =96，传递的功率为P =5.08 h 11 传递的转矩为T=505，轴径为d =45计算项目11 计算容计算结果1、类犁选择2、计算转 矩3、型号选择为减轻减速器输出端的冲击和振动，选择弹性柱 销联轴器，代号为HL。由教材表43-1，选择工作情况系数K=1.25T 二KT =631.96按计算转矩、轴径、转速，从标准中选取HL3型 弹性柱销联轴器，采用短圆柱形轴孔。公称转矩：T =630Tcn1HL弹性柱销联 轴 器T=631.96c许用转速：n=1000nn主动端：了型轴孔、A型键槽、轴径d=，半联

25、轴 器长度L：1联轴器的选择结果型号轴孔直径轴孔长度公称转矩许用转速HL44511212504000九、箱体、箱盖主要尺寸计算箱体采用水平剖分式结构，采用T200灰铸铁铸造而成。箱体主要尺寸计算如下:名称符号尺寸箱体厚度具体容参照23页表5-18 mm十、齿轮和滚动轴承润滑与密封方式的选择（一）减速器的润滑1、齿轮的润滑：根据齿轮的圆周速度 6.28作$选择10mm润滑，浸油深度，（36页）润滑油粘度为59。（41页）2、轴承的润滑：滚动轴承根据轴径选择 脂 润滑，润滑脂的装填量，润滑脂的类型为钙基 2号 钠基2号 。 （39-40 页）（-2： ）减速器的密封 （4246页）1、轴伸出处密封

26、：轴伸出处密封的作用是使滚动轴承与箱外隔绝防止润滑油（脂） 漏出和箱外杂质，水基灰尘等侵入轴承室避免轴承急剧磨损和腐蚀，采用垫圈密封 方式2、轴承室侧密封：采用挡油环密封方式，其作用是防止过多的油，杂质以及啮合 处的热油冲入轴承室3 、箱盖与箱座接合面的密封：采用密封条密封方法画出封油环与毡圈示意图 （46页与191页）十一、减速器附件的设计说明：按课程设计 4753页进行设计，对每一种附件，说明其作用，并画出结构示 意图。（一 ）窥视孔盖和窥视孔的设计 作用：检查传动件的啮合、润滑、接触斑点、齿侧间隙及向箱注入润滑油 结构示意图窥视孔开在机盖的顶部，应能看到传动零件啮合，并有足够的大小，以便于检修。（二）排油孔与油塞作用：排放污油，设在箱座底部 结构示意图放油孔的位置应在油池最低处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便于放 油，放油孔用螺塞堵住，其结构如图Et误b正油塞的安装位置十二、结束语由于时间紧迫，所以这次的设计存在许多缺点，比如说箱体结构庞大，重量也很大。齿轮的计算不够精 确等等缺陷，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出 结构更紧凑，传动更稳定精确的设备。