圆柱体相贯线焊接专机工作台设计计算说明书

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1、圆柱体相贯线焊接专机工作台设计计算说明书一圆柱齿轮设计1.1电动机选择1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机，设定皮带F=1000N拉力F=1000N，速度V=2.0m/sV=2.0m/s2、电动机功率选择：（1）传动装置的总功率：η=η×η4×η×η×η总涡轮轴承齿轮联轴器锥齿轮=0.96×0.984×0.97×0.99×0.96=0.85(2)电机所需的工作功率：P工作=FV/1000η总=1000×2/1000×0.85=2.4KWn工作台=1.5r/min1.2确定电动机转速η总=0.85计算工作台工作转速：P工作=2

2、.4KWn工作台=1.5r/min按手册P7表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速传动比范围I’a=3~6。考虑到电机转速太小，将会造成设计成本加高，因而添加V带传动，取V带传动比I’1=2~4，则总传动比范围为I’a=6~24。故电动机转速的可选范围为n’d=I’a×n工作台=（6~24）×1.5=9~36r/min，加上V带减速，取减速比为5，那么n’d=45~180r/min符合这一范围的同步转速有60、100、和150r/min。由于工作台n工作台=1.5r/min，圆锥齿轮传动比1:1，蜗轮蜗杆传动比10，齿轮

3、传动比2，V带传动比5，电机转速150r/min因而选择电机转速150r/min。1.3确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S-6。其主要性能：额定功率：3KW，额定转速150r/min，额定转矩2.0。质量10kg。1.4计算总传动比及分配各级的伟动比1、总传动比：i总=n电动/n工作台=150/1.5=1002、分配各级传动比1）取齿轮i齿轮=2（单级减速器i=2~6合理）；2）圆锥齿轮传动比1:1，3）蜗轮蜗杆传动比10，4）V带传动比5，1.5运动参数及动力参数计算电动

4、机型号1、计算各轴转速（r/min）Y132S-6nI=n电机/5=150/5=30r/minnII=nI/i齿轮=30/2=15(r/min)nIII=nII/i涡轮=15/10=1.5(r/min)n工作=nIII=1.5(r/min)2、计算各轴的功率（KW）PI=P工作=2.4KWPII=PI×η带=2.4×0.96=2.304KWPIII=PII×η轴承×η齿轮=2.304×0.98×0.96=2.168KWPIV=PIII×η轴承×η涡轮=2.168×0.98×0.96=2.039KW3、计算各轴扭矩（N·mm）T66

5、I=9.55×10PI/nI=9.55×10×2.4/150=152800N·mmT6II=9.55×10PII/nII=9.55×106×2.304/30=733440N·mmT66III=9.55×10PIII/nIII=9.55×10×2.168/15=138029N·mmT66IV=9.55×10PIV/nIV=9.55×10×2.039/1.5=12985799N·mm1.6齿轮传动的设计计算（1）选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率不在，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240~260HBS。大

6、齿轮选用45钢，调质，齿面硬度220HBS；根据课本P139表6-12选7级精度。齿面精糙度Ra≤1.6~3.2μm(2)按齿面接触疲劳强度设计由d21/31≥76.43(kT1(u+1)/φdu[σH])确定有关参数如下：传动比i齿=2取小齿轮齿数Z1=10。则大齿轮齿数：Z2=iZ1=2×10=20实际传动比I0=20/2=10传动比误差：i-i0/I=2-2/2=0%<2.5%可用齿数比：u=i0=2i齿=2由课本P138表6-10取φd=0.9Z1=10(3)转矩TIIZ2=20T6II=9.55×10PII/nIIu=6

7、=9.55×106×2.304/30=733440N·mm(4)载荷系数kTII=733440N·mm由课本P128表6-7取k=1(5)许用接触应力[σH][σH]=σHlimZNT/SH由课本P134图6-33查得：σHlimZ1=570MpaσHlimZ2=350Mpa由课本P133式6-52计算应力循环次数NLαHlimZ1=570MpaNL1=60n1rth=60×30×1×(16×365×8)αHlimZ2=350Mpa=8.4×107N77L2=NL1/i=8.4×10/2=4.2×10由课本P135图6-34查得接

8、触疲劳的寿命系数：N7L1=8.4×10Z7NT1=0.92ZNT2=0.98NL2=4.2×10通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取安全系数ZNT1=0.92SH=1.0ZNT2=0.98[σH]1=σHlim1ZNT1/SH=570×0