螺旋輸送機(jī)傳動裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

西安交通大學(xué)碩士學(xué)位論文PAGE６第14頁（共29頁）緒論在現(xiàn)代機(jī)械生產(chǎn)中，減速器的種類繁多，它包括有蝸輪蝸桿減速器、直齒輪減速器、圓柱齒輪減速器、斜齒輪減速器等。（一）現(xiàn)今國內(nèi)使用情況：國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動比大而機(jī)械效率過低的問題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長。現(xiàn)有的各類減速器多存在著消耗材料和能源較多，對于大傳動比的減速器，該問題更為突出。由于減速裝置在各部門中使用廣泛，因此，人們都十分重視研究這個基礎(chǔ)部件。不論在減小體積、減輕重量、提高效率、改善工藝、延長使用壽命和提高承載能力以及降低成本等等方面，有所改進(jìn)的話，都將會促進(jìn)資源（包括人力、材料和動力）的節(jié)省。（二）需求狀況：減速器國際市場需求量很大，并處于高速增長階段。隨著國際市場的進(jìn)一步拓寬，減速器機(jī)在出口數(shù)量、品種、產(chǎn)品檔次、創(chuàng)匯額上將會有重大突破。特別是平動齒輪減速器由于體積小，重量輕，傳動效率高，將會節(jié)省可觀的原料和能源。（三）選題目的及意義：本文就螺旋輸送機(jī)的傳動裝置進(jìn)行了一系列的設(shè)計(jì)。螺旋輸送機(jī)是一種用途廣泛的運(yùn)輸機(jī)械，它是利用螺旋體與物料之間產(chǎn)生的相對運(yùn)動進(jìn)行輸送。當(dāng)螺旋葉片旋轉(zhuǎn)時，物料的自重和殼體對物料的摩擦阻止其與螺旋葉片一起旋轉(zhuǎn)，物料類似不轉(zhuǎn)動的螺母，二者之間的相對運(yùn)動促使物料沿螺旋軸軸向移動。一方面它可以長距離輸送物料；另一方面還可以完成對物料的混合、攪拌等工作。螺旋輸送機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、密封性好、操作維護(hù)方便、物料不易撒落等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于糧食、飼料等行業(yè)。螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是既要保證機(jī)器有足夠的強(qiáng)度、剛度，同時還要保證有足夠的輸送量和消耗較小的動力。齒輪傳動具有承載能力大、傳動效率高、允許速度高、結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械工業(yè)傳動方案設(shè)計(jì)時一般應(yīng)首先選用齒輪傳動。傳動裝置是單向運(yùn)轉(zhuǎn)，輕微振動，連續(xù)工作的。所以在這次設(shè)計(jì)中我選擇了展開式兩級圓柱齒輪傳動的方案。展開式兩級圓柱齒輪減速器是兩級減速器中最簡單、應(yīng)用最廣泛的一種。第一章傳動方案的分析1.設(shè)計(jì)題目：螺旋輸送機(jī)傳動裝置設(shè)計(jì)1.1要求：具有過載保護(hù)性能（有帶傳動），含有二級展開式圓柱齒輪減速器。擬定傳動關(guān)系，由電動機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、工作機(jī)構(gòu)成。1.2工作條件：兩班制工作運(yùn)送砂石，每班工作8小時，單向運(yùn)轉(zhuǎn)；螺旋輸送機(jī)的效率0.92，使用期限及檢修間隔：使用期限為10年，檢修間隔為2年。軸轉(zhuǎn)矩T440N*M，螺旋軸轉(zhuǎn)速130RPM，傳送帶鼓輪直徑D為278mm，傳送帶帶速V為0.98m/s，傳送帶主動軸所需扭矩T為248N.m，工作載荷微振。2.傳動裝置總體設(shè)計(jì)：2.1組成：傳動裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。2.2特點(diǎn)：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。2.3確定傳動方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動功率大，將V帶設(shè)置在高速級。1-電動機(jī)2、4-聯(lián)軸器3-減速器5-螺旋軸其傳動方案如(圖1-1)：1-1運(yùn)動簡圖全套圖紙：360702501第二章減速器各零部件的設(shè)計(jì)1.電機(jī)的選擇1.1選擇電動機(jī)類型按照工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉籠型三相異步電動機(jī)。1.2選擇電機(jī)的轉(zhuǎn)速：a.計(jì)算傳動滾筒的轉(zhuǎn)速滾筒的轉(zhuǎn)速b.計(jì)算工作機(jī)功率工作機(jī)功率按參考文獻(xiàn)[4]表14-11推薦的傳動比合理范圍，取V帶傳動的傳動比，兩級圓柱齒輪減速器的傳動比，則總傳動比的合理范圍為，故電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000和1500。綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動、減速器的傳動比，選1000的同步轉(zhuǎn)速較好。1.3工作機(jī)的有效功率a.傳動裝置的總效率查參考文獻(xiàn)[3]表2-4得：帶傳動的效率η1=0.96

齒輪嚙合效率η2=0.97滾動軸承的效率η3=0.99

彈性聯(lián)軸器的效率η4=0.99滾筒效率η5=0.96

總效率η=η1×η32×η2×η4×η5=0.95×0.992×0.97×0.99×0.96=0.816b.所需電動機(jī)輸出功率全套圖紙：3607025011.4選擇電動機(jī)的型號：

查參考文獻(xiàn)[3]表2-1得表如下：方案號電機(jī)型號電機(jī)質(zhì)量(Kg)額定功率(Kw)同步轉(zhuǎn)速(r/min)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)總傳動比1Y100L2-43831500142021.0812Y132S-6633100096014.2523Y132M-879375071010.540根據(jù)以上兩種可行同步轉(zhuǎn)速電機(jī)對比可見，方案2傳動比小且質(zhì)量價(jià)格也比較合理，所以選擇Y132S-6型電動機(jī)中心高H外形尺寸底腳安裝尺寸地腳螺栓孔直徑K軸伸尺寸132122.計(jì)算總傳動比和分配各級傳動比選擇電動機(jī)型號為Y132S-6,滿載轉(zhuǎn)速。2.1總傳動比2.2分配各級傳動比設(shè)帶傳動比為，減速器總傳動比為，。為使V帶傳動外廓尺寸不致過大，取=2.5，則又設(shè)減速器中高級和低速級傳動比為、，則。取，則取，則3.計(jì)算傳動裝置運(yùn)動和動力參數(shù)3.1各軸轉(zhuǎn)速0軸(電動機(jī)軸)Ⅰ軸(高速軸)Ⅱ軸(中速軸)Ⅲ軸(低速軸)3.2各軸輸入功率0軸Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸3.3各軸輸入轉(zhuǎn)矩0軸Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸將上述數(shù)據(jù)列表如下軸號轉(zhuǎn)速n(r/min)功率P(kW)轉(zhuǎn)矩T(N·m)傳動比i效率η09602.33023.1792.50.96Ⅰ3842.23755.6302.7150.97Ⅱ141.4362.148145.0392.10.97Ⅲ67.3502.063292.490全套圖紙：3607025014.傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1普通Ｖ帶的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）工作情況系數(shù)查參考文獻(xiàn)[6]表8.21，?。?）計(jì)算功率根據(jù)、，由參考文獻(xiàn)[6]圖8.12選用SPZ型普通V帶。（3）確定帶輪基準(zhǔn)基準(zhǔn)直徑、根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]圖8.13、表8.6，選取，且>。大帶輪基準(zhǔn)基準(zhǔn)直徑為按參考文獻(xiàn)[6]表8.3，選取標(biāo)準(zhǔn)值，則實(shí)際傳動比、從動輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速分別為從動輪的轉(zhuǎn)速誤差率為在以內(nèi)，為允許值。（4）驗(yàn)算帶速帶速在范圍內(nèi)。（5）確定帶的基準(zhǔn)長度和實(shí)際中心距按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求初定中心距由參考文獻(xiàn)[6]公式≤≤，得≤≤，取。由參考文獻(xiàn)[6]公式，得參考文獻(xiàn)[6]表8.4，取基準(zhǔn)長度。由參考文獻(xiàn)[6]公式，得中心距的變動范圍為（6）校驗(yàn)小帶輪包角由參考文獻(xiàn)[6]公式，得（7）確定V帶根數(shù)由參考文獻(xiàn)[6]公式≥根據(jù)、，查參考文獻(xiàn)[6]表8.14，用內(nèi)插法得取由參考文獻(xiàn)[6]公式，查參考文獻(xiàn)[6]表8.18，得，根據(jù)傳動比，查參考文獻(xiàn)[6]表8.19，得，則查參考文獻(xiàn)[6]表8.4，得帶長修正系數(shù)，由參考文獻(xiàn)[6]圖8.11查得包角系數(shù)，得普通V帶根數(shù)圓整得。（8）求初拉力及帶輪軸上的壓力查參考文獻(xiàn)[6]表8.6，得SPZ型普通V帶的每米長質(zhì)量，根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]公式得單根V帶的初拉力為根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]公式得作用在軸上的壓力為（9）設(shè)計(jì)結(jié)果選用2根SPZ-1800GB12730-91V帶，中心距，帶輪直徑，，軸上壓力。4.2齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）高速級齒輪傳動齒輪設(shè)計(jì)A、選擇齒輪的材料及精度等級小齒輪選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB=236；大齒輪選用45號鋼，正火處理，HB=190。由參考文獻(xiàn)[6]表10.21選8級精度，要求齒面粗糙度≤。B、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）小齒輪的轉(zhuǎn)矩（2）選載荷系數(shù)K查參考文獻(xiàn)[6]表10.11，取K=1.1（3）齒數(shù)和齒寬系數(shù)小齒輪的齒數(shù)取為25，則大齒輪齒數(shù)。根據(jù)齒輪為軟齒面和齒輪在兩軸承間為不對稱布置。查參考文獻(xiàn)[6]表10.20，取。（4）許用接觸應(yīng)力由參考文獻(xiàn)[6]圖10.24查得，查參考文獻(xiàn)[6]表10.10，取。查參考文獻(xiàn)[6]圖10.27得，。由參考文獻(xiàn)[6]公式可得故≥查參考文獻(xiàn)[6]表10.3，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。C、主要尺寸計(jì)算D、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù)：（1）齒形系數(shù)查參考文獻(xiàn)[6]表10.13得，。（2）應(yīng)力修正系數(shù)查參考文獻(xiàn)[6]表10.14得，。（3）許用彎曲應(yīng)力由參考文獻(xiàn)[6]圖10.25查得，查參考文獻(xiàn)[6]表10.10，取由參考文獻(xiàn)[6]圖10.26查得由參考文獻(xiàn)[6]公式可得故＜＜因?yàn)椤埽X根彎曲強(qiáng)度校核合格。E、驗(yàn)算齒輪的圓周速度查參考文獻(xiàn)[6]表10.22可知，選8級精度是合適的。F、齒輪的幾何尺寸計(jì)算全套圖紙：360702501齒頂圓直徑，由公式，得齒全高，由公式，得齒厚，由公式，得齒根高齒頂高齒根圓直徑，由公式，得小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用鍛造毛坯的實(shí)體圓柱齒輪。大齒輪的有關(guān)尺寸計(jì)算如下：軸孔直徑輪轂直徑輪轂長度≥，取輪緣厚度，取輪緣內(nèi)徑，取腹板中心孔直徑腹板孔直徑，因?yàn)?lt;10mm，所以不鉆孔。齒輪倒角（二）低速級齒輪傳動齒輪設(shè)計(jì)A、選擇齒輪的材料及精度等級小齒輪選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，HB=236；大齒輪選用45號鋼，正火處理，HB=190。由參考文獻(xiàn)[6]表10.21選8級精度，要求齒面粗糙度≤。B、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）小齒輪的轉(zhuǎn)矩（2）選載荷系數(shù)K查參考文獻(xiàn)[6]表10.11，取K=1.1（3）齒數(shù)和齒寬系數(shù)小齒輪的齒數(shù)取為25，則大齒輪齒數(shù)。根據(jù)齒輪為軟齒面和齒輪在兩軸承間為不對稱布置。查參考文獻(xiàn)[6]表10.20，取。（4）許用接觸應(yīng)力由參考文獻(xiàn)[6]圖10.24查得，查參考文獻(xiàn)[6]表10.10，取。查參考文獻(xiàn)[6]圖10.27得，。采用浸油潤滑，由于低速級周向速度為，所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為35mm。（2）滾動軸承的潤滑由于軸承周向速度為，所以宜開設(shè)油溝、飛濺潤滑。（3）潤滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用L-AN15潤滑油。（4）密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為（F）B25-42-7-ACM，（F）B70-90-10-ACM。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)過一個多月的努力，我終于將畢業(yè)設(shè)計(jì)做完了。在這次作業(yè)過程中，我遇到了許多困難，一遍又一遍的計(jì)算，一次又一次的設(shè)計(jì)方案修改這都暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。在傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時，面對功率大，傳動比也大的情況，我一時不知道到底該采用何種減速裝置。最初我選用兩級圓柱齒輪減速器，經(jīng)過計(jì)算，發(fā)現(xiàn)齒輪的轉(zhuǎn)動力矩過大，所以只能從頭再來。這次我吸取了盲目計(jì)算的教訓(xùn)，在動筆之前，征求了很多人的意見，然后決定采用帶傳動和兩級圓柱齒輪減速器，也就是我的最終設(shè)計(jì)方案。至于畫裝配圖和零件圖，由于前期計(jì)算比較充分，整個過程用時不到一周，在此期間，我還得到了許多同學(xué)和老師的幫助。在此我要向他們表示最誠摯的謝意。整個作業(yè)過程中，我遇到了很多的問題，因?yàn)闆]有固定輸送機(jī)所取的值，在定值的時候就比較盲目。經(jīng)過多次錯誤的計(jì)