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1、中北大学说明书浅谈刮板输送机减速器的设计学生姓名:.学号:.学院:.函授站点:、.专业:机电一体化指导教师:20XX年6月刮板输送机减速器的设计摘要众所周知,刮板输送机作为矿井重要的运输设备,其重要性不言而喻,它对煤矿的正常运行起到重要作用。刮板输送机是井下各个队组正常生产的重要组成,它的安全、可靠、经济合理,都将直接关系到人身、矿井和设备安全及采区生产的正常运行。所以,在对刮板输送机的减速器选择上必须有严格的要求,这样才能保证生产的顺利进行。本设计包括电动机选型、传动件设计、减速器设计、联轴器选型设计。这些基本的设计应用使其设计可靠性高、功能完善、组合灵活、功耗低,保证安全、经济、高效平稳运
2、行。关键词:刮板输送机;减速器:电机;传动1设计任务书矿用链板输送机传动装置设计1.1设计条件(1)机器用途:煤矿井下运煤;(2)工作情况:单向运输,中等冲击;(3)运动要求:输送机运动误差不超过7%;(4)工作能力:储备余量15%;(5)使用寿命:十年,每年300天,每天8小时;(6)检修周期:半年小修,一年大修:(7)生产批量:小批量生产;(8)制造厂型:中小型机械厂;1.2输送机简图,如图113原始数据运输机链条速度:0.5mS;运输机链条拉力:16KN;主动星轮齿数:9;主动星轮节距:50mm;1.4设计任务(1)设计内容:电动机选型传动件设计减速器设计联轴器选型设计;(2)设计工作量
3、:装配图1张零件图2张;2传动方案的拟定根据传动装置各部分的相对位置(如图1),综合考虑工作机的性能要求、工作条件和可靠性,以使结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低、传动效率满足要求等,选择二级圆锥-圆柱齿轮减速器,机构运动简图如图2:3电机的选择3.1 计算运输机主轴的转速和功率(1)转速wDZ509由原始数据可得主动星轮的直径d=1=143.3廊,,3.14则nw=.=_go_q-=66.672rmind3.140.1433(2)功率PwPw=Fv=120.5=6kw3.2 电动机的功率(1)传动装置的总效率n由参考文献表1-2查得:滚筒效率1=0.96;弹性联轴器效率2=0.99;滚动轴
4、承效率3=0.98;圆柱齿轮传动效率n4=0.97;圆锥齿轮传动效率n5=0.95;223总效率=12r345=0.9620.992X0.9830.97X0.95=0.7834(2)所需电动机的功率Pr=Pw/=60.7834=7.659kw3.3 选择电动机的型号根据工作条件:煤矿下运输,应选择防爆电机。查参考文献2表7-2-2选择电动机的型号为Y1601-6,额定功率I1kw,满载转速970rmin,电动机轴伸直径48mm,4运动和动力参数的计算4.1 分配传动比(I)总传动比:i=97066.672=14.549(2)各级传动比:直齿圆锥齿轮(高速级)传动比12=0.25i=3.637斜
5、齿圆柱齿轮(低速级)传动比i23=4(3)实际总传动比I实=i12i23=3.637X4=14.548因为iJ实一i=o.oo0.05,故传动比满足要求。4.2 运动和动力参数计算(各轴标号见图2)(1)轴0(电动机轴)Po=Pr=7.659kwno=97OrminTo=955O7.659970=955010.21940=75.406Nm(2)轴1(高速轴)Pi=Po12=7.6590.960.99=7.279kwn=no=97OrminT=955P=95507.279/970=71.664Nm(3)轴2(中间轴)P2=Pi35=7.2790.980.95=6.777kw2=nii2=9703
6、.637=266.703rminT2=955P2/2=95506.777266.667=323.5297Nm(4)轴3(低速轴)P3=P234=9.0340.980.97=8.588kw3=I2i23=266.6674=66.67rminT3=9550P3/3=95508.588/66.67=1230.169Nm(5)轴4(运输机主轴)P4=P3123=8kwn4=3=66.677minT4=955P4/4=95508/66.67=1145.943Nm5传动件的设计计算5.1 闭式直齿圆锥齿轮传动的设计计算(1)选择齿轮材料,确定许用应力由参考文献3表16.2-60,表16.2-64及图16.
7、2-17,图16.2-26,小齿轮材料选用45号钢,调质处理,HB=217255OHiimi=580MPa,OFIim1=220MPa大齿轮材料选用45号钢,正火处理,HB=I62217OH1im2=560MPa,OF1im2=21OMPa查参考文献3表16.2-16,取SH=I.25,SF=I.6,则Oh=O,Himi/Sh=464MP3Ofi=O-FIimi/S=137.5MPaOh2=Hm2/SH=448MPaOf2=(JF1im2/Sf=131.25MPa(2)按齿面接触强度设计小齿轮的大端模数取齿数Z=16,贝IJZ=Zi=16X3.525=56.4,取Z=57121122实际齿数比
8、=Z2/Zi=3.5625Z16分锥角i=arctan=arctan_=15.6795Z2572Z2.57o=arctan一=arCia_=74.3205Z116取载荷系数=1.5由参考文献3表16.4-26,3IKT11598.589de=1951I-=1951=112.711nunhi3.5625464大端模数me=deZ=7.04查参考文献3表16.4-3,取re=8(3)齿轮参数计算大端分度圆直径de1=Z1me=128mmd2=Z2me=578=456mm齿顶圆直径dae1de12mcos=128+28cos15.67950=143.405mmdae2de22mecos2456+28
9、cos74.3205o=460.324mm齿根圆直径dfe1dei2.4mecos=128-2.4X16cos15.6795o=91.029mmd伯2de22.4mecos2=456-2.416cos74.3205c=445.622mm取齿宽系数R0.3外锥距Rede1/2sind282si15.6795=236.866mm齿宽bReR71.06mm,取b=71mm中点模数rmme(10.5R)6.8mm中点分度圆直径dmide1(10.5R)108.8mmdm2de2(10.5R)387.6mmZiZ2当量齿数ZV116.618,ZV2-1-;210.911COS1COS213.562521
10、当量齿轮分度圆直径dvidmi108.83.5625113mmdV;当量齿轮顶圆直径dva122dv1dVi2mm1434.129126.6mmdva1dv22mm1447.729当量齿轮根圆直径dvbidvicosdvcos20106.185dvb2dv2COSdv2cos201347.64mm当量齿轮传动中心距av当量齿轮基圆齿距Pvb-(dvd2mmcosv2)773.5645mm3.146.8cos2020.064mm啮合线长度gv工(G222/a1dvb1dva2dvb2)avsinvt=34.368mm端面重合度V或Pvb齿中部接触线长度Ibm*1,71320.0642bJV1=5
11、9.104mm(4)验算齿面接触疲劳强度由参考文献4式5-49得:121ZZIbdei2(10.5R)取ZE189.8、MPa,Z0.88,代入各值可得:小齿轮H121189.80.881.598.589711282(10.50.3)243.5625213.5625=273.213MPa=464MPa大齿轮H2121189.80.88J1万323.5279吏区W、714562(10.50.3)23.5625=138.927MPah2=448MPa故齿轮的齿面接触疲劳强度满足要求。(5)校核齿轮弯曲疲劳强度由参考文献4式5-47得:2360KT7VFYfsYbme2Z(10.5R)式中YFS查参
12、考文献3图16.4-25得:Yfsi4.55,Yfs24.61再由参考文献式16412Y0.250.75/V=0.25+0.75/1.173=0.688所以Fi23601.598.5894.550.688718216.618(10.50.3)=20.025MPafi=137.5MPa即齿轮的弯曲强度也满足要求。5.2 闭式斜齿圆柱齿轮传动的设计计算(1)选择材料,确定齿轮的疲劳极限应力由参考文献3表16.2-60、表16.2-64及图16217、图16226选择齿轮材料为:小齿轮:45号钢,调质处理,HB=217255HIim1=580MPaF1im1=220MPa大齿轮:45号钢,正火处理,
13、HB=I62-217HIim2=560MPaFIim2=21OMPa(2)按接触强度,初步确定中心距,并初选主要参数由参考文献3表16.2-33载荷系数取K=1.5齿宽系数取a=0.3齿数比暂取i23=4许用接触应力HP:HPHIimS-Hmin将以上数据代入计算中心距的公式得:a476(4/1.5323.52971)J=300.6070.344824圆整为标准中心距a300mm按经验公式,m(0.0070.002)a=(0.0070.002)300=2.16rn取标准模数mn=4mm初取=12o,cos12=0.9782acos23000.978Zi,29.34mn(1)4(41)取Z=29,Z2=Zi=429=116(Z乙)4(3012Q)所以B=14精求螺旋角B:cos0.9667,482a2300mn4mt=4.1378cos0.9667dirtZi=4.137829=119.996)齿宽ba=0.3300=90mm查参考文献3表16.2-43,Ze189.8/MPa节点区域系数ZH按1448,X=O查参考文献3图16215,ZH=2.41重合度系数取Z=0.88螺旋角系数Zcos.0.9832,nU7+f-j5392.341