某减速器与电动机和链式输送机之间均采用联轴器连接,已知电动机型号为Y200L2—6,实际最大输出功率P=20.8kW,转速n=970r/min,轴颈为φ55。减速器的速比i=26.3,总效率0.94,由强度计算得减速器的输入轴径d为48mm,输出轴径d为95mm。工作机为链式运输机,载荷为中等冲击,与减速器连接的轴径为100mm。试求:减速器输入端的联轴器类型,并标出型号;减速器低速轴输出端的联轴器类型,并标出型号;校核减速器低速轴输出端的联轴器的强度。
1.选择减速器输入端联轴器
(1)类型选择 从电动机功率来看,属于中等载荷。又因为工作机为链式运输机,载荷为中等冲击,因此轴将有一定的弯曲变形,因此应该选用弹性联轴器以补偿轴的弯曲变形并缓冲吸振。本题选用价格低廉的弹性套柱销联轴器。
(2)确定计算转矩Tc1查表7-45,动力机为电动机,工作机转矩变化中等,K=1.7。
(3)选择联轴器具体型号尺寸 根据计算得到的Tc,电动机外伸轴的直径55mm,长度110mm,减速器输入轴d=48mm,由联轴器手册可查得:LT7弹性套柱销联轴器。该联轴器许用转矩为500N⋅mm,但联轴器孔径d有40mm、42mm、45mm、48mm四种规格;而电动机轴径为55mm,说明该型号的联轴器不可用。因此改选LT8弹性套柱销联轴器,该联轴器孔径d有45mm、48mm、50mm、55mm四种规格,即决定选用LT8型;轴孔暂选用J型孔,联轴器的标记为
在标记中,Y为圆柱形轴孔,55×112表示联轴器与电动机连接处的轮毂孔径和长度;J为短圆柱形轴孔,48×112是与减速器输入轴(高速轴)连接处的孔径和长度,单位是毫米。
2.选择减速器低速轴输出端联轴器
(1)确定计算转矩
Tc2=iηTc1=26.3×0.94×346N⋅mm=8553.8N⋅mm(www.daowen.com)
(2)选择联轴器具体型号尺寸 因为低速轴载荷大,属于重载,且又有冲击,因此选用挠性联轴器中的齿式联轴器。由于直齿式联轴器补偿两轴向的相对偏移能力不如鼓形齿式联轴器,所以不选用CL和CLZ型联轴器,而选用鼓形齿式联轴器。又因为TGL型联轴器的公称转矩较小(都小于Tc2),达不到使用要求,因此不能选用。GⅠCL(Z)和GⅡCL(Z)型联轴器相比,在公称转矩相同、两轴线许用角位移为1.5°时,前者允许较大的径向位移量,更适合用在环境恶劣的场合,如矿山机械等中型机械,本题工作机为链式输送机,暂决定选用GⅡCL8型联轴器。其公称转矩为10000 N⋅m,满足使用要求。主、从动端均选用Y型轴孔,轴孔直径为95mm,长度为172mm,B型键槽,则联轴器的标记为
GⅡCL8联轴器YB 95×172 JB/T 8854.2—2001
3.校核计算
工作齿面的压强:
式中,d——齿轮的分度圆直径,d=D2+5=155mm+5mm=160mm(此尺寸是按齿的模数为2.5mm的估计值,准确尺寸请与联轴器厂家联系);轴套上外齿的宽度b=(0.15~0.2)d=24~32mm,此处取为30mm;
[p]——齿面的许用压强,对直线齿[p]=8~12MPa,对鼓形齿[p]=15~30MPa,材质好,齿面硬度高,圆周速度低,取大值,本题取30MPa。
因为此联轴器工作转速不高,不用验算齿面滑动速度。如果需要,可以按下式进行,轴向相对往复滑动速度,其中Δα是角位移。
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