螺旋输送机传动装置设计.doc
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1、 目录1、选择电动机 042、计算各轴相关数据 053、齿轮设计 074、计算齿轮的受力 135、计算并验算轴承 146、轴的选择设计177、键的选择 218、箱体设计 229、参考资料 23 螺旋输送机传动装置设计设计条件及要求1传动方案要求如下图所示2设计内容:选择合适的电动机、联轴器型号,设计减速器和开式圆锥齿轮传动机构。3工作条件:螺旋输送机单向运转,有轻微振动,两班制工作,输送机螺旋轴转速的容许误差为5%。4使用年限:8年5生产批量:小批量生产原始数据已知条件原始数据输送机螺旋轴功率P(kW)5输送机螺旋轴转度n(r/min)40设计工作量1. 设计说明书1份2. 减速器装配图1张(
2、一般要求1:1)3. 减速器零件图13张(具体在完成装配图并经指导老师审阅后,由指导老师指定)(要求所有工程图按1:1绘制)一、选择电动机选择电动机类型和结构型式:1、选择类型:选择Y系列全封闭自扇型三相异步电动机。2、电动机要求输出功率联轴器传动滚动轴承传动圆柱齿轮传动圆锥齿轮传动总传动效率数量2311效率0.980.990.970.930.85输送机工作轴转速为:n【(1-5%)(1+5%)】40r/min 3842 r/min传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围=3,最大为8。取开式圆锥齿轮传动的传动比=3 ,最大为6。则总传动比理论范围为:a =18。故电动机转速的可选范
3、为: Nd=a n = (618)40 = 240720 r/min则符合这一范围的同步转速只有有:750r/min查电动机技术数据表Y160L8,暂选额定功率为7.5KW,满载转速720r/min。3、确定电动机转速电动机转速的可选范围 =40r/min 得到18,考虑到齿轮传动的合理性及力学性能 查表JB/T103912002,选用同步转速为720r/min的Y 系列电动机Y160L8,其满载转速=720r/min,额定转矩2.0KNmm.此选定电动机型号为Y160L8,其主要性能:中心高H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底角安装尺寸 AB地脚螺栓孔直径 K轴 伸 尺 寸DE装键部位尺寸
4、FGD16064541838525425415421101243电动机主要外形和安装尺寸二、计算各轴相关数据总传动比和分配各级传动比圆柱齿轮传动=4.8 圆锥齿轮传动=3.75各轴转速轴=720r/min轴=150r/min轴=150 r/min轴=40r/min各轴功率轴=5.90.99=5.84KW轴=5.840.990.97=5.61KW轴=5.610.990.99=5.5KW轴=5.50.990.93=5.06KW各轴转矩:电动机轴的输出转矩电机=9550=78.27Nm轴=77.46 Nm轴=357.17 Nm轴=350.17 Nm轴=1208.08 Nm将以上算得的运动和动力参数列
5、表,如下:轴名功率P/kw转钜T/nm转速r/min传动比电动机轴5.978.277201轴5.8477.467204.8轴5.61357.171501轴5.5350.171503.75轴5.061208.0840三、齿轮设计:1、直齿圆柱齿轮选择材料及确定许用应力材料结论机械设计基础表11.8小齿轮选用40Cr(调质),硬度为240260HBS采用250HBS大齿轮选用45钢(调质),硬度为217255HBS采用220HBS由机械设计基础表11.20选8级精度,要求齿面粗糙度m接触强度设计:按设计公式求d值确定有关参数和系数(1)转矩=77.46Nm(2)确定载荷系数K查表11.10,取K=
6、1.1(3)齿数、和齿宽系数小齿轮的齿数取为24,则大齿轮齿数=i=4.824=115.2 圆整取=115 实际齿数比u= 齿数比的误差为由机械设计基础表11.19选取齿宽系数=1.2(4)弹性系数由机械设计基础表11.11查得=189.8(5)许用接触应力由机械设计基础图11.25查得 =690MPa,=570MPa由机械设计基础表11.9查得=1.1=60nj=由机械设计基础图11.28查得=故=由机械设计基础表11.3取标准模数=2.5mm 、主要尺寸计算mm b=160=60mm取=65mm, 、按齿根弯曲疲劳强度校核按式 进行校核(1)齿形系数由机械设计基础表11.12得=2.68
7、=2.17(2)应力修正系数由机械设计基础表11.13得 (3)许用弯曲应力由机械设计基础图11.26查得 由机械设计基础表11.9得 由机械设计基础图11.27查得=.0=a =故、验算齿轮的圆周速度 由机械设计基础表11.21可知,选8级精度合适、几何尺寸计算以大齿轮为例,齿轮的齿顶圆直径为由于200500mm,所以采用腹板式结构由于小齿轮太小,故采用齿轮轴形式参数齿数Z模数分度圆直径d齿顶圆直径齿宽传动比中心距齿轮124m=2.56065654.78173.75齿轮2115287.5201.43602、开式圆锥直齿轮选择齿轮材料及精度等级材料结论机械设计基础表11.8小齿轮选用45钢(调
8、质),硬度为220270HBS采用230HBS大齿轮选用45钢(正火),硬度为175220HBS采用190HBS由机械设计基础表11.20选8级精度,要求齿面粗糙度为设计准则 因选用软齿面齿轮,其主要失效形式为齿面疲劳点蚀,故先按齿面接触疲劳强度设计,再按弯曲疲劳强度校核按接触疲劳强度设计按设计公式求d值。确定有关参数与系数(1)齿宽系数=, 一般=0.250.3, 取=0.3(2)转矩=350.17Nm(3)载荷系数K查机械设计手册得,K=1.1(4)弹性系数由机械设计基础表11.11,查得=189.8(5)确定齿数小齿轮取24,=i=90,齿数比i=3.75(6)许用接触应力由机械设计基础
9、图11.25查得=580MPa , =550Mpa由机械设计基础表11.9查得=6njh=60=4.2048 由机械设计基础图11.28查得=(7)计算小齿轮大端分度圆直径及大端模数=大端模数m= 由机械设计基础表11.15查取标准模数m=5mm(8)计算主要尺寸=m524=120mm.=m=590=450mmR=b=R=0.3233=69.9mm.取=75mm,=70mm 按齿根弯曲疲劳强度校核按式进行校核(1)分度圆锥角(2)当量齿数(3)齿形系数 由机械设计基础表11.12得=2.68 =2.28(4)应力修正系数由机械设计基础表11.13得=1.59 =1.75(5)K 值、 、(6)
10、许用弯曲应力由机械设计基础图11.26查得 由机械设计基础表11.9得=1.3 由机械设计基础图11.27查得=a =a故相关数据如下表:名称代号计算公式及参数选择齿数比uU=大端模数=4.16齿数 、=24、=90分度圆锥角 、=14.94 、=75.06分度圆直径 =m=120 =m=450齿顶高=m=5齿根高=1.2=5.0全齿高hh =2.2=9.2顶隙cC=0.2=0.832齿顶圆直径 、=+2cos=128.04=+2cos=452.15齿根圆直径 、=-2.4cos=110.35=-2.4cos=447.42外锥距RR=233齿宽bB=69.9齿顶角=齿根角=arctan=1.2
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