螺旋輸送機的傳動裝置設(shè)計

1、題目三：螺旋輸送機得傳動裝置設(shè)計下圖為螺旋輸送機得六種傳動方案，設(shè)計該螺旋輸送機傳動系統(tǒng)。I-T- |11算“丨1_1X螺旋輸送機得傳動方案1、設(shè)計數(shù)據(jù)與要求螺旋輸送機得設(shè)計數(shù)據(jù)如下表所示。該輸送機連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，用于輸送散粒 物料，如谷物、型沙、煤等，工作載荷較平穩(wěn)，使用壽命為8年,每年300 個工 作日，兩班制工作.一般機械廠小批量制造。學(xué)號一方案編號17-a)輸送螺旋轉(zhuǎn)速（）170輸送螺旋所受阻力矩（）1002、設(shè)計任務(wù)5）對低速軸上得軸承以及軸等進行壽命計算與強度校核計算.6） 對主要零件如軸、齒輪、箱體等進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，并繪制零件工作圖.7）編寫設(shè)計計算說明書.1、 電動機類型得選擇選擇

2、丫系列三相異步電動機。2、 電動機功率選擇1）分析各種傳動方案得優(yōu)缺點統(tǒng)設(shè)計。2）確定電動機得功率與轉(zhuǎn)速參數(shù)計算.3）進行傳動零部件得強度計算，4）對齒輪減速器進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,選擇（或由教師指定）一種方案，進行傳動系,分配各級傳動得傳動比，并進行運動及動力確定其主要參數(shù)。,并繪制減速器裝配圖.一、電動機得選擇帀了一級圓柱齒輪減速器傳動效率加（1）傳動裝置得總效率： 衍V帶傳動效率帀2滾動軸承效率“2訶帀4聯(lián)軸器效率(2)電機所需得功率：因為載荷平穩(wěn)1略大于即可,根據(jù)丫系列電機技術(shù)數(shù)據(jù),選電機 得額定功率為2、2kw。V 帶傳動比范圍就是24,以及圓柱齒輪減速器，則總傳動比范圍 101020 0,

3、1、總傳動比2、分配各級傳動比取 V 帶傳動傳動比則減速器得傳動比為注：以上分配只就是初步分配，實際傳動比必須在傳動零件參數(shù)確定后算出。一般，實際值與設(shè)計求值允許有3%5%3%5%誤差。(3)確定電機轉(zhuǎn)速7%,輸送螺旋輸送機軸轉(zhuǎn)速方案電機型號額定功率/kw同步轉(zhuǎn)速/滿載轉(zhuǎn)速n/(r/mi n)傳動比i1Y90L-22、23000/28402、91i2Y100L1-42、21500/14201、5i3Y112M-62、21000/940i二、計算總傳動比及分配各級得傳動比綜合價格與傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊考慮選擇方案2,即電機型號丫100L14P巳1.99kw轉(zhuǎn)由（電機軸、小帶輪軸）95501p0995

4、50n 1.99955011 14999550甩9550（大帶輪、高速軸1420n0 0T0 0T：T01軸三、動力學(xué)參數(shù)計算13.383N14913.383N13.383N1軸P大帶輪1.9高速軸6 1.91kw背由P大帶輪10高速軸961.91kwPR114：970.0r/m：kwn1F仃 ac710r / min T： cT1T12軸p軸pn2T|T2T290509570。儷T01p27919550p95507109550風(fēng)（低速由由）in25.6N.射25.6N955071025.6 N7100.99 0.97 1.835kw0.99 0.97 1.835kw9117M2i0/9min

5、1.835kwn710=170.02r / min41762o.02835ni.955O4P1769550103.07N9550典9550103.07N9550n；9550103.07 Nn2170.02（螺旋輸送機軸）ni旋輸p低速軸;91P： 2 34讖1minmin4m（n99 0.99 1.798kw疇爛0鹽9100埶 冷n鯛N M功 率P/KW32P軸名轉(zhuǎn) 矩T/NM0軸1軸2軸3軸1、991、911、841、8013、3825、6103、59101轉(zhuǎn) 速n/（r/min）1420710170170傳動比i4、176效率 n0、960、960、98四、傳動零件得設(shè)計計算V帶傳動得設(shè)計

6、計算1、確定計算功率由教材 P156表 8 7取 kA=1、22、 選擇v帶得帶型根據(jù)3、確定帶輪得基準(zhǔn)直徑并驗算帶速 V(1)初選小帶輪基準(zhǔn)直徑.由教材上表8-7與89,取小帶輪基 準(zhǔn)直徑(2)驗算帶速V.按書上式子 813驗算帶速因為5m/Sv30m/s,故帶速合適。(3)計算大帶輪得基準(zhǔn)直徑.根據(jù)書上式子8-15a,計算大帶輪基準(zhǔn)直徑根據(jù)表8 9 查得為標(biāo)準(zhǔn)值.4、確定V帶中心距a與基準(zhǔn)長度(1)根據(jù)教材式子820,初確定中心距(2)由式子 8 22計算帶所需得基準(zhǔn)長度為455、555 19、9mm5、驗算小帶輪上包角1 180 (dd2 ddj573180 (200a&計算帶得

7、根數(shù) Z(1)計算單根V帶得額定功率 由=100mm,查表 8-4得根據(jù),與A型帶,查表85得 查表 8 6 得查表82得,所以Pr= (P+ F0) KKL(1.32 0.17) 0.98 0.96 1.402w(2)計算V帶根數(shù)Z取 2 根7 7、計算單根V帶得初拉力由表83得V帶得單位長度質(zhì)量q=0、105kg/m,所以8、計算壓軸力卩迪、坷由教材上圖8-11選用A型由教材上表 82選帶得基準(zhǔn)長度(3)按式子 823計算實際中心距a按式子 8-24,計算中心距變化范圍100)5731684778、結(jié)論選用A型V帶2根，基準(zhǔn)長度1430mm,帶輪基準(zhǔn)直徑中心距控制在a=4 455 5、4

8、44 mm m51919、9mmmm，單根初拉力齒輪傳動得設(shè)計計算1、選齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù)(1)(2)(3)按圖 1026所示得傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動，壓力 角為。參考表 10 6,選7級精度材料選擇，由表10 1 與其工作環(huán)境為多灰塵環(huán)境，選擇球 墨鑄鐵,小齒輪QT500 5,240HBS,大齒輪 QT600 2,200HBS.選小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)取(4)2、按齒面接觸疲勞強度設(shè)計(1)由式子10-11試算小齒輪分度圓直徑，即a)a)確定公式中得各參數(shù)值?試選?計算小齒輪傳遞得轉(zhuǎn)矩由表107選取齒寬系數(shù)由圖10-20-20查得區(qū)域系數(shù)由表 1 105查得材料得彈性影響系

9、數(shù) 由式 10-10-9計算接觸疲勞強度用重合度系數(shù)乙(tana1tan ) Z2(tana2tan )/219 (tan31.767： tan 20：)z(tan23.54p tan20)/21.685?計算接觸疲勞許用應(yīng)力由圖10 25a查得小齒輪與大齒輪接觸疲勞極限分別為由式 10101515 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由圖10-230-23 查取接觸疲勞壽命系數(shù)取失效概率為 1%,1%,安全系數(shù)S= =1,由式 10-1410-14 得取二者中較小者作為該齒輪副得接觸疲勞許用應(yīng)力，即b)計算小分度圓直徑(2) 調(diào)整小齒輪分度圓直徑1)計算實際載荷系數(shù)前得數(shù)據(jù)準(zhǔn)備圓周速度V齒寬b2)計算實際載荷系

10、數(shù)由表10-2查得使用系數(shù)根據(jù)、七級精度，由圖 10108 8 查得動載荷系數(shù) 齒輪得圓周力查表103得齒間載荷分配系數(shù)查表 104 用插值法查得7級精度、 小齒輪相對軸承對稱布置，得齒向載荷分布系數(shù)，由此，得到實際載荷系數(shù)、3)由式10 12可得分度圓直徑由式子10-13可按實際載荷系數(shù)算得齒輪模數(shù)3、 按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計(1)由式子10-5計算模數(shù)a)確定公式中各參數(shù)值?試選?由式子10 05 5 計算彎曲疲勞強度用重合度系數(shù)?計算*由圖1017查得齒形系數(shù)由圖 101018 8 查得應(yīng)力修正系數(shù)由圖 1010 2424a查得小齒輪與大齒輪得遲恩彎曲疲勞極限分別為由圖 10-2210-

11、22 查得彎曲疲勞壽命系數(shù)取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1、4,由式子10-14得因為小齒輪得大，取b)計算模數(shù)(2)調(diào)整齒輪模數(shù)?圓周速度齒寬b?寬咼比b/h2)計算實際載荷系數(shù)?根據(jù) V=0、915n/s,7級精度,由圖108 查得動載系數(shù)?由?查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)?由表 104得用插值法查得，則載荷系數(shù)為?由式子 1013 得按實際載荷系數(shù)算得齒輪模數(shù)按就近原則取模數(shù) m=2, 取，此時滿足，取,所以改小齒輪齒數(shù)為21,4、幾何尺寸計算(1)計算分度圓直徑(2)計算中心距(3)計算齒輪寬度取，5、圓整中心距后得強度校核齒輪變位后副幾何尺寸發(fā)生變化(1 1) 計算變位系數(shù)與計算嚙合角、

12、齒數(shù)與、變位系數(shù)與、中心距變動系數(shù)與齒頂高 降低系數(shù)arccosacos )/a arccos(109 cos20)/110 21.385zz1+z221 88 109xx,x2(inv inv )z / (2 tan )(in V21.385 in v20) 109/2ta n20：l0.5173從圖 10-21a10-21a 可知當(dāng)前得變位系數(shù)，提高了齒輪強度但就是重合度有所下 降。?分配變位系數(shù)則，選大齒輪齒數(shù)88、合理，應(yīng)重新校核齒輪強度由圖 1010 21b21b 可知, ,坐標(biāo)點= =（5454、5 5,0、258586）位于 L14L14 與L1515 兩線之 間，按這兩條線做射

13、線，再從橫坐標(biāo)得處做垂線，與射線交點得縱坐標(biāo)分 別就是（2）齒面接觸疲勞強度校核按前述類似做法，先計算式1010中各參數(shù)，（3）齒根彎曲疲勞強度校核查表 103/10 4 得查圖 1017得查圖1018得 把代入式子 10-6 得到齒根彎曲疲勞強度滿足要求，并且小齒輪抵抗彎曲疲勞破壞能力大 于大齒輪6主要結(jié)論齒數(shù)，模數(shù) m=2mm=2mm,壓力角，變位系數(shù)中心距 a=110mm,a=110mm,齒寬. .小齒輪選用球墨鑄鐵（調(diào)質(zhì)）, ,大齒輪選用球墨鑄鐵（調(diào) 質(zhì)）。齒輪按 7 7 級精度設(shè)計。五、軸得設(shè)計計算輸入軸得設(shè)計計算1、軸結(jié)構(gòu)設(shè)計選用45 調(diào)質(zhì)，硬度217255HBS33根據(jù)教材15-

14、2式,并查表153,取=103126,取, 軸最小直徑：考慮有鍵槽，將直徑增大5%J則：d=15、995X(1+5%)=16選d=18mm丄裝大帶輪處取4-處為大帶輪得定位軸肩與裝入軸承端蓋，所以軸肩高度所以蓋寬取11mm，端蓋外斷面與帶輪間距取10mm,所以.4-左側(cè)軸承從左側(cè)裝入，考慮軸承拆裝方便，裝軸承處應(yīng)大于，以，但為了滿足軸承型號要求，取,選用深溝球軸承6305, =25mmD=62 mm3=17mm),采用脂潤滑，應(yīng)該在軸承內(nèi)側(cè)加擋油環(huán)，選擋油環(huán)寬度為 15mm所 以4-段都為擋油環(huán)定位軸肩綜上軸總長。2、計算軸上載荷 由上述各段軸長度可得軸承支撐跨距 小齒輪分度圓直徑，轉(zhuǎn)矩根據(jù)教

15、材公式103計算得 圓周力徑向力根據(jù)兩軸對稱布置可得 AC=CB=53、5mm寸-44-考慮齒輪分度圓直徑較小，把軸做成齒輪軸，所以107107fPla7955所(d轉(zhuǎn)動產(chǎn)生得扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力按脈動循環(huán)變化，取， 彎矩最大截面處得當(dāng)量彎矩 材料為45 鋼調(diào)質(zhì),查得，故安全。因為就是齒輪軸，雖然有鍵槽與軸肩但就是最小直徑就是根據(jù)扭轉(zhuǎn)強度較為寬 裕得尺寸確定得所以無需進行危險界面得校核. .輸出軸得設(shè)計計算1.軸結(jié)構(gòu)計算選用45調(diào)質(zhì)，硬度 2172 5 5HBSton根據(jù)教材公式15-2,表 15-3得=103126,取右數(shù)第一段裝配聯(lián)軸器,查手冊(GB/T58431986)彈性柱銷 聯(lián)軸器，選HL2中

16、J型,軸孔直徑28mm軸孔長度L=44mm D=120m m綜上聯(lián)軸器計算轉(zhuǎn)矩， 查表14-1， 考慮轉(zhuǎn)矩變化很小， 故取，(查 表GB/T50 14-1985)選用深溝球軸承 6 3 06，(d =30mm D=72 mm,B=19mm), , 選用inI_u.考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則d=25、4x(1 +5%)=2667mm選d=28mm,齒輪在箱體中央，相對于兩軸承對稱布置，齒輪左面 由軸肩定位，右面由軸套定位，周向用鍵過度配合，兩軸承分別以擋 油環(huán)定位，周向用過度配合，軸呈階梯狀，左軸承從左邊裝入，右軸 承與聯(lián)軸器從右面裝入。*擋油環(huán)寬度 1 13mm,m,為滿足聯(lián)軸器定位需求，

17、處應(yīng)起一軸肩，又因為* *為與主動軸滿足軸承位置相同，且大齒輪對稱布置，參照主動軸尺寸。，第五段為大齒輪定位軸肩,.,.2.計算軸上載荷第四段安裝大齒輪，應(yīng)比軸轂略短些，選,軸承支撐跨距為105mm,AC=CB=52,、5mm大齒輪分度圓直 徑根據(jù)教材公式 10-3計算得 圓周力徑向力卜U t-rt3.計算軸上載荷轉(zhuǎn)動產(chǎn)生得扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力按脈動循環(huán)變化，取，彎矩最大截面處 得當(dāng)量彎矩IllTi IIIIII1 millFAyFByF；224.225NFAZFBZFt2Bz2588.5NMciFAyAC11246.8N mmMC2FAZAC30896.3N mmMcJM2CIMC232879.6NT Tl103589N mmmm材料為45 鋼調(diào)質(zhì)，查得，故安全。4.判斷危險截面鍵槽、軸