电机的选择计算DOCWord下载.docx

1、表2-2尺寸/mm型号HABCDEFX GDGY132S13221614089388010X 8332.4计算传动装置的总传动比i刀并分配传动比2.4.1分配原则1.各级传动的传动比不应该超过其传动比的最大值2.使所设计的传动系统的各级传动机构具有最小的外部尺寸3.使二级齿轮减速器中，各级大齿轮的浸油深度大致相等，以利于实现油池 润滑2.4.2总传动比iX为：i 刀=nm/ nw=960/76.5=12.549243分配传动比：心=i ii 2圆锥齿轮传动比一般不大于3,所以： 直齿轮圆锥齿轮传动比：i 1=3 直齿轮圆柱齿轮传动比：i 2=4.18 实际传动比：i E = 3X4.18=12

2、.54因为 i=0.009 T h2.取 511.5 Mpa（3）按齿面接触强度设计小齿轮大端模数（由于小齿轮更容易失效故按小齿 轮设计）：取齿数 Z 1=24,则 Z2=Z1 X i 1=24X 3=72,取 Z2=72实际传动比 u=Z2/Z 1=72/24=3，且 u=tan S 2=cot S 1=3 S 1=18.435 S 2=71.565 则小圆锥齿轮的当量齿数=25.3Zm=zi/cos S i=24/cos18.435=227.68ZE=189.8,取载荷系数 Kt=2.0Zm2=Z2/cos S 2=72/cos71.565（4）查表有材料弹性影响系数有 T1=2.65X

3、104 T/（N.mm） , u=3, R1=1/3.试计算小齿轮的分度圆直径为：d1t 2.92 y（ZE/crH）2 M yKtT1/ *R1（1-0.50R1）2* u =63.96mmb.齿轮参数计算（1）计算圆周速度v=n *d1t*n I /60000=3.14*63.96*960/60000=3.21335m/s（2）计算齿轮的动载系数K根据v=3.21335m/s，查表得：Kv=1.18,又查表得出使用系数 KA=1.00取动载系数Kot =1.0取轴承系数 kP =1.5*1.25=1.875齿轮的载荷系数 K= Kv*KA* Ka *O =2.215（3）按齿轮的实际载荷系

4、数所得的分度圆直径由公式：d1= d1t X 3K/Kt =63.96 X 幼2.221/2 =66.15mmm=66.15/24=2.75d.按齿根弯曲疲劳强度设计:（T Fmin1=0.7HBS+275由公式查得：（1）小齿轮的弯曲疲劳强度（T FE1=500 Mpa ； 大齿轮的弯曲疲劳强度（T FE2 =380 Mpam d4KT1/*R（1-0.5*R）2Z12Ju2 +1* YpaYps /升查得弯曲疲劳强度寿命系数畑1=0.86,Kfn=0.88.计算弯曲疲劳强度的许用应力，安全系数取 S=1.4由 C f= C FminX KfN / S Fmin 得c f 1= C FE1*

5、 K fni/S=500*0.86/1.4=308.929 Mp ac f 2= c fe2* K fn/S=380*0.88/1.4=240.214 Mp a 计算载荷系数K= Kv*KA* Ka *K P =2.2151.查取齿形数:YFa1=2.65, Y Fa2=2.2362.应力校正系数Ysa1=1.58, Y sa2=1.7543.计算小齿轮的YFa * Ysa / c f并加以比较 YFa1 * Y sa1 / c f 1 =2.65*1.58/308.928=0.01355Y Fa2 * Ysa2/ c f 2 =2.236*1.754/240.214=0.01632二 YFa

6、1 * Ysa1 / c f 1 YFa2 * Y sa2/ C f 2所以选择 YFa2 * Y sa2/ C f 2=0.01632 *4KT1 /恤1一0.5悚）2Z12Ju2 +1* YFaYFs /升 4*2.215*2.65*10 4/1/ 3（1-0.5*1/ 3）2*24= &4*2.215*2.65*10 4/1/ 3（1-0.5*1/ 3）2*24 2丁32 +1*0.0162 =2.087对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m大于由齿根弯曲疲劳强度 计算的模数，由因为齿轮模数m的大小主要由弯曲强度决定的承载能力， 而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮的直径有

7、关，所以将取标准模数的值， 即 m=2.5。按接触疲劳强度计算的分度园直径 d1=66.15得，Z1=d1/m=66.15/2.5 28, 则 Z2=Z1*m=28*3=84f.计算大小锥齿轮的基本几何尺寸 模数：m=2.5分度圆直径:d1=m*Z1=2.5*28=70mm d2=m*Z2=2.5*82=210mm齿顶圆直径：da1=d1+2m* cos 3 i=70+2*2.5* cos18.435 =74.74mm=211.58mmda2=d2+2m* cos 3 2= 210+2*2.5*cos71.565齿根圆直径:df1= d1-2.4m* cos 3 i=70-2*2.5* cos

8、18.435df2= d2-2.4m* cos 3 2=210-2*2.5*cos71.565齿轮锥距：R=o.5g/Z12 +Z22 = J282 +842 =110mm 将其圆整取R=112mm大端圆周速度：齿宽：b=RR=112/3=38mm所以去 b1=b2=38mm分度园平均直径：dm仁d1*（1-0.5） *R=70*5/6=58mmdm2=d2*（1-0.5） *R =210*5/6=175mm 3.2闭式直齿圆柱齿轮传动的设计计算 大齿轮的齿面接触疲劳强度T Hmin2 =550 Mpa8N=60njL=60 X 320X 1 X 8X 10X 300=9.216 X 102=

9、N/i 1=91216X 108/4.18=2.204 X 108查表得疲劳寿命系数：KhN = 0.96,K HN2=0.98,取安全系数Snmin =1（T H= HminX KhN / S HminT h1=600X 0.96/1=576 Mp aT hf550X 0.98/1=539 Mp a T H2 取 539 Mpa取齿数 Z 1=24，贝U Z2=Z1 X i 1=24X 4.18=100，取乙=100实际传动比 u=Z2/Z 1=100/24=4.167，查表有材料弹性影响系数ZE=189.8,取载荷系数Kt=1.5有 T1=7.63X 1O4 T/（N.mm） , u=3,

10、 R1=1/3.齿宽系数：帕=12.32 yKtT2/M *（u +1/u） * #（ZE/crH*=3/1.5*7.63*10 4 /1*（3 +1/3）*g（189.9/539）2=60.34mmv=n *d1t*n I /60000=3.14*60.34*320/60000=1.0104m/s齿宽 bMd *d1t=1*60.34=60.34计算齿宽与齿高之比：b/h模数 mt= d1t/Z1=60.34/24=2.514h=2.25mt=5.6565b/h=60.34/5.6565=10.667根据v=1.0104m/s，查表得：Kv=1.05,又查表得出使用系数KA=1.OO取动载系

11、数Kot =1.1取轴承系数 KP =1.1*1.25=1.42齿轮的载荷系数 K= Kv*KA* Ka *K P =1.6401 按齿轮的实际载荷系数所得的分度圆直径由公式d1= d1t x 3k/Kt =60.34 X 1.6401/1.5 =62.16mmm=62.16/24=2.59c.按齿根弯曲疲劳强度设计：7 Fmin1=0.7HBS+275（1）小齿轮的弯曲疲劳强度7 FE1=5OO Mp ； 大齿轮的弯曲疲劳强度7 FE2 =380 Mpa 么4/*R（1-0.5*R）2zjJu2 +1* YFaYFs /f 查得弯曲疲劳强度寿命系数 Kfni=0.885,Kfn=0.905.

12、 计算弯曲疲劳强度的许用应力，安全系数取 S=1.4由 （7 f= （7 FminX KfN / S Fmin 得7 f 1= 7 FE1* K fn1/S=500*0.885/1.4=316.07 Mp a（T f 2= C fe2* K fn/S=380*0.905/1.4=245.64 Mp a计算载荷系数由 b/h=10.667, k甲=1.42 查得 KFP =1.45K= Kv*KA* Ka *KF P =1*1.05*1.1*1.35=1.559YFa1=2.65, Y Fa2=2.28Ysa1=1.58, Y sa2=1.793.计算小齿轮的YFa * Ysa / T f并加以

13、比较 YFa1 * Y sa1 / T f 1 =2.65*1.58/316.07=0.01324 YFa2 * Ysa2/ T f 2 =2.28*1.79/245.64=0.01661二 YFa1 * Ysa1 / T f 1 cVP7n=118X &2.663/960 16.58mm由于该轴有一个键槽，故轴的直径应该加大 5%-7 %,故 dmin =16.58 X 1.05=17.409mm（3）考虑I轴与电动机轴用联轴器连接，因为电动机的轴伸直径为 d=38mm查表选取联轴器的规格 YL7联轴器的校核：计算转矩为:Tc=KTK为工作情况系数，工作机为带式运输机时，K=1.25-1.5

14、。根据需要去K=1.5T 为联轴器所传递的转矩，即：T=955OX P/n=9550X 2.663/960=26.19NTc=KT=1.5X 26.19=39.3N.m 联轴器的需用转矩Tn=125O39.3 许用转速n=4750r/minn=960r/m 所以联轴器符合使用要求（4）作用在小锥齿轮上的力：dm仁1-0.5 X b/R X d仁1-0.5/112 X 70=50.125mm1圆周力：Ft1=2T1/ dm1=2 X 2.65 X 104 /58.125=911.82N2径向力：Fr仁 Ft1*tan20 *cos 1=911.82NX tan20 X cos18.435 =31

15、4.83N轴向力:Fa1= Ft1*tan20 *sin 18.435 =104.97N（5）轴的结构设计如图3-1 :图3-1（1）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，为了满足半联轴器的轴向定位要求，I- n轴端右端需要制出一轴肩 di- n =30mm故取dn-m =35mm为了保证轴吨挡圈只压在半联轴器上面不压在轴的断面上，故 I- n轴段取 L I- n=62mm初步选定滚动轴承，因为轴承同时有径向力和轴向力的作用， 故选单列圆锥滚子轴承。参照工作要求根据dn - m =35mm根据机械设计手册标准，单列圆锥滚 子承选用型号为30208,其主要参数为d=40mm D=80mmT=

16、19.75, B=18, C=16, 所以 dm-w =40mm dw-V =50mm dv-可=40mm Lm- w =17mm取安装齿轮处的轴端W - VD的直径d可-vn =32mm齿轮的左端通过轴套定位， 右端通过轴套和螺钉定位。轴段的长度取 Lw - V =58mm由轴承盖宽度和套筒宽宽的确定 Ln - m =44mmd可-w至此，已经初步确定了轴的各段直径和长度。（6）求轴上的载荷如图3-2计算轴上的载荷：r-ti图3-21求垂直面内的支撑反力：该轴受力计算简图如下图，齿轮受力/ Lw-V =56mm轴承的 T=19.75mm a=17.6L2= L V +2 （T-a） =56+

17、2X （19.75-17.6）=60.3mm根据实际情况取L2=60mm估取L3=40mm送 mb =0, Rcy=Ft1（L2+L3）/L2=911.82 X （60+40）/60=1519.7N送丫，二 Rby= Ft1- Rcy=911.82-1519.7=-607.88NMcy=1519.7X 60=91182N.mm2求水平面内的支撑力：送 mb =0, RCz=Fr1（L2+L3）-Fal*dm1/2/L2=314.83 X （60+40）- 104.97X 50.125/2/L2=480.86N送Z =0,A RBz=Fr1-RCz=314.83-480.48=-165.65N.

18、m水平面内 C点弯矩，Mz=480.86X 60=28851.6N.m3合成弯矩：MpMcy2 +M Cz2 =J911822 +28851.62 =95637.71N.m4作轴的扭矩图如图3-3图3-3计算扭矩:T=T1=2.65 X 104 N.m5校验高速轴I：根据第三强度理论进行校核： MDVM1D；.取 M=M1D=3117.814N.m又抗弯截面系数： W=0.1d =0.1 X 32=3276.8mm95637.712 +（0.62.65勺04）2/3276.8=29.58 Pa （T = Jm12 +（GT1）2/W=j95637.712 +（0.62.65勺04）2/3276

19、.8=29.58Pa 所以满足强度要求3.3.2减速器的低速轴n的设计（1）选取材料：由于传递中功率小，转速不太高，故选用45号钢，调质处理, 查表得，CTB =637Mpa， crb -1 =59Mpa 根据P=2.557T1=7.63 XX 10 Nn1=320r/m（3）初步确定轴的最小直径cVP/n=118X 丁2.557/320 23.59mm故 dmin =23.59 X 1.05=24.77mm,取 d=25mmdm1=（ 1-0.5 X b/R） X d=174.375mmX COS18.44 大锥齿轮圆周力：Ft1=2T1/ dm1=2 X 7.63 X 104 /174.3

20、75=875.125N 径 向力： *cos S 2=875.125 X tan20=302.105NX sin 18.44 轴向力：Fa仁 Ft1*tan20 *sin S 2=875.125 X tan20 =100.75N（5）作用在小齿轮上力：圆周力：Ft3=2T2/d1=2 X 7.63 X 104 /60=2543.33N径向力：Fr3= Ft3 X tan20 =243.33 X tan20 =925.7N（6）轴的结构设计根据轴的各定位的要求确定轴的各段直径和长度故选单列圆锥初步选定滚动轴承，因为轴承同时有径向力和轴向力的作用， 滚子轴承。参照工作要求根据dmin=25mn取d

21、i- n =30mm根据机械设计手册标准, 单列圆锥滚子承选用型号为 30206,其主要参数为d=30mm D=62mm T=17.25,B=16, C=14,所以 ck-灯 =30mm 如图 3-4 LSJ IJI-I 图3-4取安装大圆锥齿轮处的轴端n - m的直径dn-B =50mm齿轮的左端通过轴套 定位，右端通过轴套和螺钉定位。轴段的长度取 Lv-灯=58.5mm由轴承盖宽度和套筒宽宽的确定 Ln - m =59.8mm安装小齿轮为齿轮轴，其齿宽为 65mm直径为55mm所以dm-珂=55mm Lm-IV =64mn轴W - V段根据挡油环河套筒得出 dm- v =40mm L- v =38mmd I- n =30mm L i- n =38mmdn-rn =50mm L n-rn =49mmdv-可=30mm至此已经初步确定了轴的各段直