螺旋輸送機(jī)傳動裝置設(shè)計說明書

1、螺旋輸送機(jī)傳動裝置設(shè)計設(shè)計條件及要求1傳動方案要求如下圖所示2設(shè)計內(nèi)容：選擇合適的電動機(jī)、聯(lián)軸器型號，設(shè)計減速器和開式圓錐齒輪傳動機(jī)構(gòu)。3工作條件：螺旋輸送機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，有輕微振動，兩班制工作，輸送機(jī)螺旋軸轉(zhuǎn)速的容許誤差為±5%。4使用年限：8年5生產(chǎn)批量：小批量生產(chǎn)原始數(shù)據(jù)已知條件原始數(shù)據(jù)輸送機(jī)螺旋軸功率P（kW）5輸送機(jī)螺旋軸轉(zhuǎn)度n（r/min）40 一、選擇電動機(jī)選擇電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式：1、選擇類型：選擇Y系列全封閉自扇型三相異步電動機(jī)。2、電動機(jī)要求輸出功率聯(lián)軸器傳動效率=0.98 滾動軸承傳動效率圓柱齒輪傳動效率 圓錐齒輪傳動效率總傳動效率=··

2、3;·=0.86查電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表JB/T103912002，暫選額定功率為7.5KW，滿載轉(zhuǎn)速720r/min。3、確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速 電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍 =40r/min 單級圓柱齒輪傳動比范圍 =3-5,圓錐齒輪傳動比=3-4,則總的傳動比范圍為=3x34x5=920,則=（920）x50=4501060r/min 查表JB/T103912002，選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的Y 系列電動機(jī)Y1626，其滿載轉(zhuǎn)速=720r/min，額定轉(zhuǎn)矩2KN·mm二、計算各軸相關(guān)數(shù)據(jù)<1>總傳動比和分配各級傳動比圓柱齒輪傳動=4.5圓錐齒輪傳動=4<2>

3、各軸轉(zhuǎn)速軸=720 r/min 軸=160r/min 軸=160 r/min 軸=40r/min<3>各軸功率軸=··=5.81×0.98×0.99=5.64KW軸=··=5.64×0.99×0.98=5.41KW軸=·=5.41×0.99=5.3KW<4>各軸轉(zhuǎn)矩：電動機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩=9550×0.98=77.06N·m×=75.5 N·m ·=323.1N·m=316.6 N·m 將以上算得的運(yùn)動和

4、動力參數(shù)列表，如下：軸名功率P/kw轉(zhuǎn)鉅T/n·m轉(zhuǎn)速r/min傳動比電動機(jī)軸5.8177.067201軸5.6475.57204.5軸5.41323.11601軸5.3316.61604軸40三、齒輪設(shè)計：1、直齒圓柱齒輪<1>選擇材料及確定許用應(yīng)力按機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表11.8選擇齒輪的材料：小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為220250HBS，大齒輪選用45鋼正火，硬度為170210HBS。因為是普通減速器，由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表11.20選8級精度，要求齒面粗糙度m<2>接觸強(qiáng)度設(shè)計：確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)（1）轉(zhuǎn)矩=75.5N·m(2)確定載荷系數(shù)K查表11.1

5、0，取K=1.1(3)齒數(shù)和齒寬系數(shù)小齒輪的齒數(shù)取為24，則大齒輪齒數(shù)=i，=4.5×24=108 圓整取=108 實際齒數(shù)比u= 齒數(shù)比的誤差為 由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表11.19選取齒寬系數(shù)=1（4）彈性系數(shù)由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表11.11查得=189.8（5）許用接觸應(yīng)力由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)圖11.25查得 =560MP，=530MP由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表11.9查得=1=60nj=60=1.44由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)圖11.28查得=故=52.3由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表11.3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)=2.5mm(6)確定中心距a 圓整后取中心距為a=120mm <3>、主要尺寸計算 b=·=160=60mm

6、取=65mm, <4>、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核（1）齒形系數(shù)由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表11.12得=2.6 =2.14(2)應(yīng)力修正系數(shù)由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表11.13得 (3)許用彎曲應(yīng)力由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)圖11.26查得 由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表11.9得 由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)圖11.27查得=a =a故<<4>、驗算齒輪的圓周速度 由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表11.21可知，選8級精度合適<5>、幾何尺寸計算以大齒輪為例，齒輪的齒頂園直徑為由于200<<500mm,所以采用腹板式結(jié)構(gòu)由于小齒輪太小，故采用齒輪軸形式參數(shù)齒數(shù)Z模數(shù)分度圓直徑d齒根圓直齒頂圓直徑齒寬傳動比中心距齒輪1

7、24m=2.56053.7565654.5165齒輪2108270263.75245602、開式圓錐直齒輪<1>選擇齒輪材料及精度等級因兩齒輪均為低速運(yùn)行，故均選用45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)，齒面硬度229286HBS,大齒輪正火，齒面硬度169217HBS，因受輕微振動，由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表11.20選8級精度，要求齒面粗糙度為<2>設(shè)計準(zhǔn)則 因選用軟齒面齒輪，其主要失效形式為齒面疲勞點蝕，故先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計，再按彎曲疲勞強(qiáng)度校核<3>按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計按設(shè)計公式求d值。確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)（1）齒寬系數(shù)=, 一般=0.250.3, 取=0.3（2）轉(zhuǎn)矩=316

8、.6N·m（3）載荷系數(shù)K查機(jī)械設(shè)計手冊得，K=1.1（4）彈性系數(shù)由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表11.11，查得=189.8（5）確定齒數(shù)小齒輪取24，=i·=96,齒數(shù)比i=4(6)許用接觸應(yīng)力由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)圖11.25查得=560MPa , =530Mpa由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表11.9查得=60nj=60=7.987 由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)圖11.28查得=（7）計算小齒輪大端分度圓直徑及大端模數(shù)=100mm大端模數(shù)m= 由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表11.15查取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=4.5mm(8)計算主要尺寸=m=4.5×24=108mm. =m=4.5×96=432mm R=b=R=0.3&

9、#215;222.648=66.79mm.取=72mm，=67mm<4>按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核按式進(jìn)行校核（1）分度圓錐角 (2)當(dāng)量齒數(shù) （3）齒形系數(shù)由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表11.12得=2.6 =2.18(4)應(yīng)力修正系數(shù)由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表11.13得=1.59 =1.80(5)許用彎曲應(yīng)力由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)圖11.26查得 由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表11.9得=1.3 由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)圖11.27查得=a =a故四、計算齒輪的受力1、計算圓柱斜齒輪的受力對主動輪的受力分析，如機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)P219圖11.39= = = （為標(biāo)準(zhǔn)壓力角20°）=2516.7N =916N =2678.2N2、

10、計算開式圓錐直齒輪的受力對圓錐直齒輪的受力分析，如機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)P227圖11.47= = =tan （=0.85×108=91.8）故=13433.6N =4743.3.05N =1186.2N 軸向力指向輪齒的大端五、軸的選擇設(shè)計：（一）軸一的設(shè)計<1>選擇材料，確定許用應(yīng)力。材料選45#鋼，調(diào)質(zhì)處理，查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表16.1得此材料強(qiáng)度極限=637MPa，許用應(yīng)力=60MPa<2>計算基本直徑,查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)得C=118107=（107118）mm =21.2523.43mm安裝聯(lián)軸器處有鍵，故軸的最小端需加大（23）%故一軸的基本軸徑=25mm<3

11、>繪制結(jié)構(gòu)簡圖<4>確定各軸段尺寸及長度（1）、確定軸徑直徑：（如上圖）（2）確定各軸段長度（如上圖）<6>按彎矩合成強(qiáng)度校核軸徑受力分析軸承間距：LAB=113 mm垂直支反力FRV=FBV=0.5Fr1=458N垂直面MAV=0.5FAVLAB=25648N·m水平支反力水平面=66.423 N·m軸承M= N·mT=75.5 N·m由圖可見危險截面在距離兩軸相等距離的中間點上當(dāng)量彎矩計算，計算折合系數(shù)=0.6則強(qiáng)度校核，考慮鍵槽的影響，d=24.23×1.05=25.44mm<=36mm所以原設(shè)計強(qiáng)度足

12、夠安全。（二）軸二的設(shè)計：<1>選擇材料，確定許用應(yīng)力。材料選45#鋼，調(diào)質(zhì)處理，查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表16.1得此材料強(qiáng)度極限=637MPa，許用應(yīng)力=60MPa<2>計算基本直徑,查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)得C=118107=（107118）mm =34.638.2mm故一軸的基本軸徑=40mm<3>繪制結(jié)構(gòu)簡圖< <5>確定各軸段尺寸及長度（1）、確定軸徑直徑：（如上圖）（2）確定各軸段長度（如上圖）<6>按彎矩合成強(qiáng)度校核軸徑軸承間距：LAB=103 mm受力分析徑向：垂直支反力垂直面水平支反力水平面軸承，由圖可見危險截面在距離兩軸承相等

13、距離的中間點上。當(dāng)量彎矩計算，取折合系數(shù)=0.6則強(qiáng)度校核，考慮鍵槽的影響，d=33.06×1.05=34.71mm<=60mm所以原設(shè)計強(qiáng)度足夠安全。根據(jù)軸I軸段的最小尺寸、傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速選用HL3聯(lián)軸器；軸II則選用HL3聯(lián)軸器。六、計算并驗算軸承（一）計算支撐軸I的一對滾動軸承1、選擇軸承類型、初選型號由設(shè)計手冊得輸入軸的軸承為滾動軸承6006 GBT因其軸轉(zhuǎn)動為低速輕載，初選角接觸球軸承6006（Cr=13.2KN, Cor=8.30KN , d=30mm ,D=55mm） 計算使用壽命 Lh=8×52×80=33280 h計算當(dāng)量載荷由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)

14、表17.9查得=1.2P=1.2×916=1099.2N由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表17.10查得=1 對球軸承=3 L=15000hC=1099.2×（）=12405.2<Cr=35.2KN故選軸承6006合適（二）計算軸II的一對軸承1、選擇軸承類型、初選型號初選軸承6009 (cr=21 KN cor=14.8 KN)<1>計算軸承的當(dāng)量動載荷P由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表17.9查得=1P=1.2×2393.3=2871.96 N由機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表17.10查得=1 L=8×52×80=33280hC=5658.53×（）=38.6&

15、lt;Cr=63KN故選軸承6009合適查詢課程設(shè)計指導(dǎo)書得下表：軸承號代號基本尺寸（mm）安裝尺寸（mm）Cr(KN)dDBD軸承I6006305513364913.2軸承II6009457516516921 14七、鍵的選擇：軸I：1、與聯(lián)軸器相連的鍵：查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表8.1選A8×7的鍵，其中工作長度L=20mm，齒輪和軸得鍵選10×8，工作長度為40mm2、強(qiáng)度驗算：查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表8.2，得許用擠壓應(yīng)力=100MPa 鍵與鍵槽接觸長度l=L-b=20-10=10mm擠壓強(qiáng)度=71.81MP<=100Mpa故小齒輪處鍵能安全工作，此鍵為10×20GB

16、/T 10952003軸II：1、與聯(lián)軸器相連的鍵：查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表8.1選12×8的鍵，其中工作長度L=30mm，齒輪和軸得鍵選16×10.2、強(qiáng)度驗算：查機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表8.2，得許用擠壓應(yīng)力=100MPa 鍵與鍵槽接觸長度l=L-b=40-14=26mm擠壓強(qiáng)度=80.35MP<=100Mpa故小齒輪處鍵能安全工作，此鍵為14×40GB/T 10952003八、箱體名稱符號計算公式結(jié)果機(jī)座厚度8mm機(jī)蓋厚度8mm機(jī)蓋凸緣厚度12mm機(jī)座凸緣厚度12mm機(jī)座底凸緣厚度20mm地腳螺釘直徑M20mm地腳螺釘數(shù)目4mm蓋與座聯(lián)結(jié)螺栓直徑=（0.5 0.6）M12mm軸承端蓋螺釘直徑=（0.40.5）M8mm視孔蓋螺釘直徑=（0.30.4）M8mm定位銷直徑=（0.70.8）10m