油冷式电动滚筒油冷式电动滚筒
一、方案设计
联接法兰:连接电动机外壳与变速轴承传动圈。输出法兰:连接变速轴承内齿圈与电动滚筒。左发兰轴:连接到电动机左端外壳。右法兰轴:连接到变速轴承中圈右端。
二、变速轴承的选取:
(1)电动机的选取
根据电机功率要求P=2.2Kw选用电机型号为YGYl00L1- 4,转速n=1 420 r/min。
根据电动机功率要求p=3Kw选用电机型号为YGY110L2-4,转
速n=1 420 r/min。
(2)传动比的计算
带速v=1.0m/s,v=2πnr,n=v/2πr, 电动滚筒的转速分...
油冷式电动滚筒
一、
联接法兰:连接电动机外壳与变速轴承传动圈。输出法兰:连接变速轴承内齿圈与电动滚筒。左发兰轴:连接到电动机左端外壳。右法兰轴:连接到变速轴承中圈右端。
二、变速轴承的选取:
(1)电动机的选取
根据电机功率要求P=2.2Kw选用电机型号为YGYl00L1- 4,转速n=1 420 r/min。
根据电动机功率要求p=3Kw选用电机型号为YGY110L2-4,转
速n=1 420 r/min。
(2)传动比的计算
带速v=1.0m/s,v=2πnr,n=v/2πr, 电动滚筒的转速分别为:
电动滚筒一:n2=60.66 r/min 电动滚筒二:n2=38 r/min
计算电动滚筒传动比:
传动比i = n1/n2
电动滚筒一:i=1420/60.66 = 23.40 电动滚筒二:i=1420/38=37.37 选取变速轴承传动比:i1 =24 ,i2 =40
(3)误差
:
实际滚筒转速(n=n1/i)
电动滚筒一:n=1420/24 = 59.17 r/min 电动滚筒二:n=1420/40=35.5
r/min 误差分析(??n2?n): ?n2
60.66?59.17??2.5 60.66电动滚筒一:??
38?35.5??6.5 电动滚筒二:??38
误差要求不超过10,,所以满足要求。
(4)选择变速轴承
根据JB/T6635-1993中华人民共和国机械行业
—推杆式变速
轴承选取变速轴承型号分别为:TB210和TB250。
尺寸如下:
TB210,外径D=210mm,内径d=25mm,连接中心节圆直径D1=138mm,输出转矩:342.7 Nm;
TB250,外径D=250mm,内径d=30mm,连接中心节圆直径D1=160mm,输出转矩:389.4 Nm; 电动滚筒的额定输出扭矩:M?500?DP V
T—扭矩(Nm),D—滚筒直径(m),P—功率(kW),V—带速(m/s)计算得:M1=346.5Nm;M2=750Nm
电动滚筒必须在输出扭矩范围内使用,即变速轴承的输出转矩必须小于等于电动滚筒的额定转矩。
变速轴承1(TB210)输出转矩342.7?346.5,故选择合理。 变速轴承2(TB250)输出转矩389.4?750, 故选择合理。
三、滚筒受力分析
G0:左、右法兰轴、电机、联接法兰及减速器的总质量,作用点按L/2处考虑
L:左、右支座的中心距.
G:滚筒体、左、右端盖及输出法兰的总质量,并按总质量的4%计算冷却油质量
F:滚筒上平均输送带张力,取F= 1.575Fu
Fu:驱动力
Ray、Rby:垂直方向的支座反力
Rax、Rbx:水平方向的支座反力
对于本例,电动滚筒1各参数为G0=840 N , L = 850 mm ,G = 1000 N,Fu=1000 P/v=2200N,F=3465N。电动滚筒2各参数为G0=930 N , L = 850
mm ,G = 2000 N、Fu=1000 P/v=3000N,F=4725N。
各支座反力计算如下:
垂直方向支座反力:
Ray+Rby=G/2+G0+G/2
175×G/2+425×G0+675×G/2=875×Rby
计算得:Ray1=Rby1=920N;Ray2=Rby2=1465N 水平方向支座反力:
Rax+Rbx=F/2+F/2
175×F/2+675×F/2=875×Rbx
计算得:Rax1=Rbx1=1683N;Rax2=Rbx2=2295N
四、轴颈转矩计算
右法兰轴轴颈所承受的弯矩和转矩如图所示。
电动滚筒一(D=315mm) ?垂直方向的弯矩:Mby=175×Rby=175×920=161Nm ?水平方向的弯矩:Mbx=175×Rbx=175×1683=294.5Nm
22?Mby?2?294.52?335.6Nm ?合成弯矩:Mb?Mbx
?转矩:T=D/2×Fu=315/2×2200=346.5Nm ?计算转矩:M0?Mb2?(?T)2,—校正系数,取0.6。 M0=394.8Nm
轴颈截面直径d的计算:
按第三强度理论计算得:
M0?d3
?[?];W?W32 32M032?394.8d???46.5?[?]3.14?40
[?]—许用应力,N/mm。取[?]=40N/mm。 取安全系数K=1.5,则轴的实际轴颈应为: d0=Kd=1.5×46.5=69.75mm
圆整后取d0=70mm
电动滚筒二(D=500mm)
?垂直方向的弯矩:Mby=175×Rby=175×1465=256.4Nm ?水平方向的弯矩:Mbx=175×Rbx=175×2295=401.6Nm
22?Mby?401.62?256.42?476.5Nm ?合成弯矩:Mb?Mbx
?转矩:T=D/2×Fu=500/2×3000=750Nm ?计算转矩:M0?Mb2?(?T)2,—校正系数,取0.6。 M0=655.4Nm
轴颈截面直径d的计算:
按第三强度理论计算得:
M0?d3
?[?];W?W32
d?32M032?655.4??55Nm ?[?]3.14?40
[?]—许用应力,N/mm。取[?]=40N/mm。 取安全系数K=1.5,则轴的实际轴颈应为: d0=Kd=1.5×55=82.5mm
圆整后取d0=85
左法兰轴轴颈所承受的弯矩和转矩如图
电动滚筒一(D=315mm)
?垂直方向的弯矩:Mby?Rby?175?920?175?161Nm ?水平方向的弯矩:Mbx?Rbx?175?1683?175?294.5Nm
22?Mby?2?294.52?335.5Nm ?合成弯矩:M0?Mbx
轴颈截面直径d的计算:
按第三强度理论计算得:
M0?(D4?d4) ?[?];W?W32D
[?]—许用应力,N/mm2。取[?]=40N/mm2。
D为左发兰轴的外径,d为左法兰轴的内径,取d=18mm。
?[?]D4?32M0D??[?]d4
整理得:D4?47465D?104976
D?44.5
取安全系数K=1.5,则轴的实际轴颈应为:
D0?KD?1.5?44.5?66.7mm
圆整后取D0=70mm
电动滚筒二(D=500mm)
?垂直方向的弯矩:Mby?Rby?175?1465?175?256.4Nm ?水平方向的弯矩:Mbx?Rbx?175?2295?175?401.6Nm
22?Mby?2562?401.62?476.3Nm ?合成弯矩:M0?Mbx
轴颈截面直径d的计算:
按第三强度理论计算得:
M0?(D4?d4) ?[?];W?W32D
[?]—许用应力,N/mm2。取[?]=40N/mm2。
D为左发兰轴的外径,d为左法兰轴的内径,取d=18mm。
?[?]D4?32M0D??[?]d4
整理得:D4?126446D?104976
D?50.5
取安全系数K=1.5,则轴的实际轴颈应为:
D0?KD?1.5?50.5?75.8mm
圆整后取D0=80mm
综上可得:
电动滚筒一(D=315mm):左法兰轴D0=70,d=18mm;右法兰轴d=70mm;故该电动滚筒法兰轴直径d=70mm。
电动滚筒二(D=500mm):左发兰轴D0=80mm,d=18mm;右法兰轴d=85mm。为了使轴承寿命相近,所以调整轴的直径,使该电动滚筒法兰轴直径为85mm。
(三)轴承的选取及强度校核
根据左右法兰轴的计算结果,对轴承进行选择,由于在此处轴承主要承受径向力,所以选用深沟球轴承。
电动滚筒一(D=315mm)选用61914型号轴承。
电动滚筒二(D=500mm)选用61917型号轴承。
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