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
方
案
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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