加热炉课程设计

如题所述

1 传动装置总体设计
1.1 选择电动机
1.类型:按已知工作要求和条件选用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:工作机所需功率 式中 =1.8 , =0.65 .查文献[2]表10.7,得片式关节链 =0.95,滚动轴承 =0.99。取 = =0.95 0.99=0.94,代入上式得 =1.24
从电动机到工作机输送链间的总效率 为 式中,查文献[2]表10.7,得
联轴器效率 =0.98
滚动轴承效率 =0.99
双头蜗杆效率 =0.8
滚子链效率 =0.96
则 =0.98 0.99 0.80 0.96=0.745
故电动机的输出功率 =1.67
因载荷平稳,电动机额定功率 只需略大于 即可。查文献[2]中Y系列电动机技术数据表选电动机的额定功率 为2.2 。
3.确定电动机转速:运输机链轮工作转速为 =24.11 r/min
查文献[2]表10.6得,单级蜗杆传动减速机传动比范围 11=10~40,链传动比 12 6,取范围 12=2~4,则总传动比范围为 =10 2~40 4=20~160.可见电动机转速可选范围为 =(20~160) 24.11=(482.2~3857.6)r/min
符合这一范围的同步转速有750r/min,1000r/min,1500r/min,3000r/min四种。查文献[2]表19.1,对应于额定功率 为2.2KW的电动机型号分别取Y132S-8型,Y112M-6型,Y100L-4型和Y90L-2型。将以上四种型号电动机有关技术数据及相应算得的总传动比列于表2-1。
表2-1
方案号 电动机型号 额定功率KW同步转速 r/min满载转速 r/min总传动比
1 Y132S-8 2.2 750 710 29.45
2 Y112M-6 2.2 1000 940 38.99
3 Y100L-4 2.2 1500 1420 58.90
4 Y90L-2 2.2 3000 2840 117.79
通过对四种方案比较可以看出:方案3选用的电动机转速较高,质量轻,价格低,与传动装置配合结构紧凑,总传动比为58.90,对整个输送机而言不算大。故选方案3较合理。
Y100L-4型三相异步电动机的额定功率为 =2.2KW,满载转速n=1400r/min。由文献[2]表19.2查得电动机中心高H=100 ,轴伸出部分用于装联轴器轴段的直径和长度分别为D=28 和E=60 。
1.2 计算传动装置的运动和动力参数
各轴转速
1 轴 n1=nm=1420r/min
2 轴 n2= =1420/20=71 r/min
3 轴 n3= =71/2.95=24.11 r/min
各轴的输入功率
1 轴 p1=p0 1=1.67 0.98=1.64
2 轴 p2=p1 =1.63 .080=1.31
3 轴 p3=p2 =1.31 0.99 0.96=1.24
各轴的输入转矩
电机轴 T0=9550 =9550 1.67/1420=11.23
1 轴 T1=9550 =9550 1.63/1420=10.96
2 轴 T2=9550 =9550 1.31/71=176.20
3 轴 T3=9550 =9550 1.24/24.11=491.17
将以上算得的运动和动力参数列于表2-2。
表2-2
轴名 输入功率 输入转矩 各轴转速 传动比i
电机轴 1.67 11.23 1420 1 0.98
1 轴 1.64 10.96 1420 20 0.8
2 轴 1.31 176.20 71 2.95
3 轴 1.24 491.17 24.11 0.95
2 传动零件的设计
2.1 选择蜗杆传动类型及材料
根据GB/T 10085-1988的推存,采用渐开线蜗杆(ZI)。
选择材料
1.蜗杆:根据库存材料的情况,并考虑到蜗杆传动传递的功率不大,速度只是中等,故蜗杆用45钢;因希望效率高些,耐磨性好些,故蜗杆螺旋齿面要求淬火,硬度为45~55HRC。
2. 蜗轮: 因而蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造。为了节约贵重的有色金属,仅齿圈用青铜制造,而轮芯用灰铸铁HT100制造。
2.2 蜗杆与蜗轮
1.蜗杆
轴向齿距pa=zm=15.708
直径系数q=d1/m=10
齿顶圆直径da1=d1+2 m=50+2 1 5=60
齿根圆直径df1=d1 =50 (1+0.2) 5=38
蜗杆轴向齿厚Sa=0.5 m=7.8540
如下图:

蜗杆

2. 蜗轮
蜗轮齿数za=41
变位系数x2= 00
验证传动比 =z2/z1=41/2=20.5
=0.025=2.5%<5%(允许)
分度圆直径d2=mz2=5 41=205
齿顶圆直径da1=d2+2ha2=205+2 0.5 5=210
齿根圆直径df2=d2 hf2=205 1.2 5=188
蜗轮咽喉母圆半径Rg2=a da2=125 210=20
如下图:

蜗轮
3 减速器铸造箱体的主要结构尺寸
3.1主要结构尺寸计算
1 箱座壁厚 δ≈0.004a+3=0.004×125+3=8 8 (取δ=8)
2 箱盖壁厚 δ1≈0.85δ=0.85×10=8.5 6 (取δ1=7)
3 箱座分箱面凸缘厚 b≈1.5δ=1.5×8=12
4 箱盖分箱面凸缘厚 b1=1.5δ1=1.5×7=11
5 平凸缘底座厚 b2≈2.35δ=2.35×8 =20
6 地脚螺栓 df≈0.036a+12=0.036×125+12≈16
7 轴承螺栓 d1≈0.7df=0.7×16≈12
8 联接分箱面的螺栓 d2≈(0.6~0.7)×16.59≈10
9 轴承端盖螺钉直径 d3≈(0.4~0.5)df≈8
10 窥视孔螺栓直径 d4=6 (个数n=4)
11 吊环螺钉 d5=8 (根据减速器的重量GB825-1988确定)
12 地脚螺栓数 n=4
13 轴承座孔(D)外的直径
D2=1.35D3=1.35×52=72 D3=52
14 凸缘上螺栓凸台的结构尺寸
C1=18,C2=14,D0=25,R0=5,r=3,R1≈C1=18, r1≈0.2C2=0.2×14=3
15 轴承螺栓凸台高 h≈(0.35~0.45)D2=30
16 轴承旁联接螺栓距离 S=D2=72
17 轴承座孔外端面至箱外 l9=C1+C2+2=18+14+2=34
3.2减速器的附件
1.检查孔与检查孔盖:传动件的啮合情况、接触斑点、侧隙和向箱体内倾注润滑油,在传动啮合区上方的箱盖上开设检查孔
2.通气器 :速器工作时,箱体温度升高,气体膨胀,压力增大,对减速器各接缝面的密封很不利,故常在箱盖顶或检查孔盖上装有通气器
3.油塞 :换油及清洗箱体时排出油污,在箱体底部最低位置设有排油孔,通常设置一个排油孔,平时用油塞及封油圈堵住
4.定位销 :了保证箱体轴承座孔的镗制和装配精度,需在想替分箱面凸缘长度方向两侧各安装一个圆锥定位销
3.3减速器的润滑
蜗杆的润滑:虽然本蜗杆的圆周速度略小于0.5m/s,但考虑本传动装置寿命较长,滑移速度较大,故采用油池润滑. 参照文献[1]表11-20选择润滑剂为L-AN
滚动轴承的润滑:下置式蜗杆的轴承,由于轴承位置较低,可以利用箱内油池中的润滑油直接浸浴轴承进行润滑,即滚动轴承采用油浴润滑
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