螺旋输送机的传动装置设计说明书.docx

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螺旋输送机的传动装置设计说明书

题目三:

螺旋输送机的传动装置设计

下图为螺旋输送机的六种传动方案,设计该螺旋输送机传动系统

 

螺旋输送机的传动方案

1.设计数据与要求螺旋输送机的设计数据如下表所示。

该输送机连续单向运转,用于输送散粒物料,如谷物、型沙、煤等,工作载荷较平稳,使用寿命为8年,每年300个工作日,两班制工作。

一般机械厂小批量制造。

学号-方案编号

17-a)

输送螺旋转速n(rmin)

170

输送螺旋所受阻力矩T

(Nm)

100

2.设计任务

1)分析各种传动方案的优缺点,选择(或由教师指定)一种方案,进行传动系统设计。

2)确定电动机的功率与转速,分配各级传动的传动比,并进行运动及动力参数计算。

3)进行传动零部件的强度计算,确定其主要参数。

4)对齿轮减速器进行结构设计,并绘制减速器装配图。

5)对低速轴上的轴承以及轴等进行寿命计算和强度校核计算。

6)对主要零件如轴、齿轮、箱体等进行结构设计,并绘制零件工作图。

7)编写设计计算说明书。

一、电动机的选择

1、电动机类型的选择

选择Y系列三相异步电动机。

2、电动机功率选择

(1)传动装置的总效率:

V带传动效率

滚动轴承效率

一级圆柱齿轮减速器传动效率

联轴器效率

3

=1234

=0.960.9930.970.99

=0.895

(2)电机所需的功率:

T9550PW

n

1009550PW

n

PW1.78kw

PdPw01..879851.99kw

因为载荷平稳,略大于即可,根据Y系列电机技术数据,选电机

的额定功率为。

3)确定电机转速,输送螺旋输送机轴转速

nw170r/min

V带传动比范围是2~4,以及圆柱齿轮减速器5,则总传动比范围10~

20,

ia10:

20

电机型号

额定功率

/kw

同步转速/满载转速n/(r/min)

传动比

i

1

Y90L-2

3000/2840

2

Y100L1-4

1500/1420

3

Y112M-6

1000/940

i

综合价格和传动装置结构紧凑考虑选择方案2,即电机型号Y100L1-4

ndianw1700:

3400r/min

二、计算总传动比及分配各级的传动比

1、总传动比

ia

nm

nw

14208.353

170

2、分配各级传动比

取V带传动传动比i01

2,则减速器的传动比为

iii0a18.32534.176

 

注:

以上分配只是初步分配,实际传动比必须在传动零件参数确定后

算出。

一般,实际值与设计求值允许有3%~5%误差。

三、动力学参数计算

轴名

功率

P/KW

转矩

T/N·M

转速n/(r/min)

传动比i

效率η

0轴

1420

1轴

710

2

2轴

170

3轴

101

170

1

四、传动零件的设计计算

V带传动的设计计算

1、确定计算功率

由教材P156表8-7取kA=

PcaKAP1.21.992.388kw

2、选择v带的带型

根据由教材上图8-11选用A型

3、确定带轮的基准直径dd并验算带速V

(1)初选小带轮基准直径dd1。

由教材上表8-7和8-9,取小带轮基准直径dd190mm

(2)验算带速V。

按书上式子8-13验算带速

vdd1n13.1410014207.4313m/s

601000601000

因为5m/s

(3)计算大带轮的基准直径。

根据书上式子8-15a,计算大带轮基准直径dd2idd12100=200mm

根据表8-9查的为标准值。

4、确定V带中心距a和基准长度Ld

(1)根据教材式子8-20,

0.7(dd1dd2)210a02(dd1dd2)600

初确定中心距a0500mm

2)由式子8-22计算带所需的基准长度

1476mm

由教材上表8-2选带的基准长度

3)按式子8-23计算实际中心距a

)477mm

aa0Ld2Ld0(50014301476

按式子8-24,计算中心距变化范围

为~

5、验算小带轮上包角1

1180o(dd2dd1)57.3180o(200100)57.3168o120o

6、计算带的根数Z

(1)计算单根V带的额定功率pr

由dd1=100mm,n11420r/min,查表8-4得p01.32kw

根据n11420r/min,i2和A型带,查表8-5得P00.17kw查表8-6得K0.98

查表8-2得KL0.96,所以

Pr=(P0+P0)KKL(1.320.17)0.980.961.402kw

(2)计算V带根数Z

Pca2.388

z1.7

Pr1.402

取2根

7、计算单根V带的初拉力F0

F0500(2.5K)Pca+qv2

由表8-3得V带的单位长度质量q=m,所以

Kzv

2.50.98)2.3882

500+0.105(7.4313)2

0.9827.4313

=130.398N

8、计算压轴力Fp

1168o

Fp2zF0sin122130.398sin518.74N

p022

8、结论

选用A型V带2根,基准长度1430mm,带轮基准直径

dd1100mm,dd2200mm,中心距控制在a=—,单根初拉力

F0130.39N8

齿轮传动的设计计算

1、选齿轮类型,精度等级,材料及齿数

(1)按图10-26所示的传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动,压力角为20o。

(2)参考表10-6,选7级精度

(3)材料选择,由表10-1和其工作环境为多灰尘环境,选择球墨铸铁,小齿轮QT500-5,240HBS,大齿轮QT600-2,200HBS。

(4)选小齿轮齿数z119,大齿轮齿数z2uz14.1761979.35,取z280,

2、按齿面接触疲劳强度设计

(1)由式子10-11试算小齿轮分度圆直径,即

32KHtT1u1ZHZEZ2

d1t3Ht1(HE)

du[H]

a)确定公式中的各参数值

试选KHt1.3

4计算小齿轮传递的转矩T125.6Nm2.56Nmm由表10-7选取齿宽系数d1

由图10-20查得区域系数ZH2.5

由表10-5查得材料的弹性影响系数ZE173.9MPa1/2

由式10-9计算接触疲劳强度用重合度系数Z

a1arccos[z1cos/(z12ha)]arccos[19cos20o/(192)]31.767o

a2arccos[z2cos/(z22ha)]arccos[80cos20o/(802)]23.54o

[z1(tana1tan)z2(tana2tan)]/2

[19(tan31.767otan20o)z2(tan23.54otan20o)]/21.685

z0.8784

计算接触疲劳许用应力[H]

由图10-25a查得小齿轮和大齿轮接触疲劳极限分别为

Hlim1610MPaHlim2550MPa

由式10-15计算应力循环次数

N160n1jLh607101(283008)9

1.636109

N2N1/u1.636109/4.21

3.885108

由图10-23查取接触疲劳寿命系数KHN10.9,KHN20.95

取失效概率为1%,安全系数S=1,由式10-14得

[H]2KHN2SHlim20.951550522.5MPa

取二者中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力,即

[H][H]2522.5MPa

b)计算小分度圆直径

 

321.32.561044.211(2.5173.90.8784)2

14.21(522.5)35.3mm

(2)调整小齿轮分度圆直径

1)

1.05

计算实际载荷系数前的数据准备2*

圆周速度V

d1tn1

3.1435.3710

v

1.31m/s

601000

60000

齿宽b

bdd1t

135.335.3mm

Ft12T1/d1t22.56104/35.31.45103N

3

KAFt1/b11.45103/35.341.07N/mm100N/mm

查表10-3得齿间载荷分配系数KH1.2

查表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对轴承对称布置,得齿向载荷分布系数KH1.3078,由此,得到实际载荷系数、

KHKAKVKHKH11.051.21.30781.648

3)由式10-12可得分度圆直径

K1.648

d1d1t3H35.3338.21mm

11tKHt1.3

由式子10-13可按实际载荷系数算得齿轮模数

3、按齿根弯曲疲劳强度设计

(1)由式子10-5计算模数

a)确定公式中各参数值

试选KFt1.3

由式子10-5计算弯曲疲劳强度用重合度系数

计算

YFaYs

由图10-18查得应力修正系数Ysa11.54Y,sa21.775

由图10-24a查得小齿轮和大齿轮的迟恩弯曲疲劳极限分别为

0.88

Flim1425,Flim2410

由图10-22查得弯曲疲劳寿命系数KFN10.85,KFN2

因为小齿轮的大,取Y[FaYFs]aY[FaFY]s1a0.017

b)计算模数

取弯曲疲劳安全系数S=,由式子10-14得

[F]1

KFN1Flim1

0.85425

258.036MPa

S

1.4

[F]2

KFN2Flim2

0.88410

277.538MPa

S

1.4

YFaYsa

2.851.54

0.017

[F]1

258.036

2)调整齿轮模数

圆周速度

d1mtz11.2961924.6mm

d1n1

601000

3.1424.6710

0.915m/s

60000

齿宽b

bdd1124.624.6mm

宽高比b/h

h(2ha*c*)mt(210.25)1.2962.916mmb/h8.44

2)计算

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