螺旋输送机计算说明书

1、摘要螺旋输送机是利用电机带动螺旋回转，推移物料以实现输送目的的机械它能水平、倾斜或垂直输送，具有结构简单、横截面积小、密封性好、操作方便、维修容易、便于封闭运输等优点。本课题重点研究在与驱动装置的合理选择，对驱动装置的合理运用，使螺旋输送机的效率，稳定，安全性的大大提高。本次毕业设计是关于螺旋输送机的设计。首先对输送机作了简单的概述；接着分析了螺旋输送机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所选择的螺旋输送机各主要零部件进行了校核。 普通型螺旋输送机由六个主要部件组成：传动装置，机尾和导回装置，中部机架，拉紧装置以及螺旋机构。最后简单的说明

2、了输送机的安装与维护。关键词：螺旋输送机输送系统选型设计主要部件iabstractscrew conveyor is the use of motor driven rotary screw, the passage of materials in order to achieve the purpose of transportation machinery, it can level, tilt or vertical transmission, a simple structure, small cross sectional area, sealing, and easy to ope

3、rate, easy maintenance, facilitate closure transportation and other advantages. focus on the issue and drive in a reasonable choice. drive screw conveyor to the reasonable efficiency, stability, security, the improvement of the role.the design is a graduation project about the conveyor. at first, it

4、 is introduction about the conveyor. next, it is the principles about choose component parts of conveyor. after that the belt conveyor abase on the principle is designed. then, it is checking computations about main component parts. the ordinary conveyor consists of six main parts: drive unit, jib o

5、r delivery end, tail ender return end, intermediate structure, loop takeup and belt. at last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor.key words：screw conveyordelivery systemtype designmain par目 录第一章螺旋输送机简介11.1 关于本次毕业设计11.1.1 毕业设计的目的11.1.2 毕业设计的任务11.2 螺旋输送机产品概述11.3 螺旋输送机的应用范围21

6、.4 螺旋输送机主要特点21.5螺旋输送机工作原理21.6螺旋输送机整机布置形式21.7螺旋输送机的发展历史及趋势31.7.1 螺旋输送机的发展历史31.7.2 螺旋输送机的发展趋势4第二章螺旋输送机的设计62.1 总体方案设计62.1.1 传动布置方案62.1.2 设备的工作要求62.2 螺旋输送机总体结构设计62.3 螺旋输送机机体的设计72.3.1 输送机的螺旋直径和螺旋轴的转速72.3.2螺旋输送机的功率计算和驱动装置的型号选择82.3.4螺旋输送机的长度和标准螺旋节的长度 102.4驱动端装置的设计 102.4.1驱动端轴的最小直径的确定 102.4.2驱动轴的结构设计 102.5中

7、间轴承装置 112.6尾端装置的设计 132.6.1 计算轴的最小直径 132.6.2 尾端轴的结构设计 132.7驱动装置和尾端装置轴的校核 142.7.1驱动装置的受力分析 142.7.2前端轴的校核 152.7.3尾端轴的校核 15第三章减速器的设计163.1 蜗轮蜗杆减速器的运动和动力参数 163.1.1电动机类型的选型163.1.2电动机型号的选型163.2减速器 173.3求蜗轮轴上的载荷 193.3.1 按弯扭合成应力校核轴的强度 213.3.2 精确校核轴的疲劳强度 213.4 蜗杆轴的设计 253.4.1 初步确定轴的最小直径 253.4.2 蜗杆轴的结构设计 263.5减速

8、器箱体及附件的设计 263.5.1箱体的基本结构设计 263.5.2 箱体各部分的尺寸 27第四章轴承校核 294.1 蜗杆轴滚动轴承计算 29第五章键的校核 315.1 蜗杆轴端和联轴器的联结的键 315.2 涡轮与轴联结的键 315.3涡轮轴轴端和联轴器联结的键 31第 6 章润滑和密封的设计 326.1 润滑 326.2 密封 326.2.1 轴伸出处的密封 326.2.2 轴承内侧的密封 326.3 附件的设计 326.3.1 窥视孔盖和窥视孔 326.3.2 排油孔、放油油塞、通气器、油标 32总结 34参考文献 35致谢 361引言1.1 关于本次毕业设计1.1.1 毕业设计的目的

9、 通过本毕业设计,能够达到以下目的： 1)培养我们综合运用和巩固扩展所学知识，提高理论联系实际的能力； 2)培养我们搜集、阅读、分析和运用各种资料，手册等科技文献的能力； 3)使我们更加熟练的运用solidworks、word 等计算机办公软件，提高计算机辅助设计的能力； 4)训练和提高机械设计的基本理论和技能； 5)培养独立思考，独立工作的能力。1.1.2 毕业设计的任务 1）设计条件 a）运输物料为萤石粉，堆积比重：; b）运输量为 ; c）运输长度为 。 2）设计内容 a)设计方案的选择与计算 b)总体结构的设计，成套图纸及说明书 3）设计关键 a)仔细分析联系输送机的工作原理 b)根据

10、输送要求选择合适类型的类型输送机 c)保证设计的类型输送机能够满足工作要求1.2 螺旋输送机产品概述 螺旋输送机俗称绞龙，螺旋输送机是一种利用螺旋叶片的旋转，推动物料沿着料槽运送的输送设备，在建筑工地，储粮仓库，制造车间等，并在倾 角 20 。的情况下，输送粉状，颗粒状和小块物料，使螺旋输送机对提高生产工作效率得到了很大体现，本次设计旨在对螺旋输送机进行创新设计，进一步提高它的实用性。 旋输送机是按照 jb/t679-95螺旋输送机标准设计制造，旋输送机的螺旋直径有，共有 7 种规格。在物料温度小于 200，工作环境温度-20至+50之间时，输送长度可达 个别情况可达 。螺旋机驱动端轴承、尾部

11、轴承置于料槽壳体外部减少了灰尘对轴承的影响，提高了螺旋机关键件的适用寿命。中间吊挂轴承采用滑动轴承，并设防尘密封装置，密封件用尼龙或塑料，因而密封性能好，耐磨性强，阻力小，寿命长。滑动轴承的轴瓦有粉末冶金、尼龙和巴氏合金，可根据不同需要选用，进出料口的灵活布置使其适应性更强，得到用户认可。1.3 螺旋输送机的应用范围 螺旋输送机广泛应用在各种工业部门，如建材、冶金、化工、电力、 煤炭、轻工、粮食及食品行业，适用于水平或者 20 倾角的，如水泥、煤粉、 粮食、化肥、灰渣、砂子、焦炭等。 螺旋机对输送物料的要求，物料温度不得超过 200，螺旋机不宜输送易变质的、粘性大的、易结块的物料。因为这些物料

12、在输送时会粘结在一起，并随之旋转而不向前移动，或者在吊轴承处物料积塞而使机器不能正常工作，因此对于输送距离短，输送量不大，五磨琢性或磨琢性小，五粘结性或粘接性小，不怕破碎而又要求密闭输送的粉状和小块状的物料，采用螺旋输送机是很适宜的。1.4 螺旋输送机主要特点 1) 结构简单、造价便宜； 2) 维修容易、操作安全； 3) 外形尺寸矮小，布置紧凑，便于多点装料与卸料； 4) 槽体密闭，物料损耗少； 5) 可输送较高温度的物料。1.5螺旋输送机工作原理 物料从进料口加入，装螺旋轴转动时，物料受到螺旋叶片法向推力作用。该推力的径向分力和叶片对物料的摩擦力，有可能带着物料绕轴转动，但由于物料本身的重力

13、和料槽对物料的摩擦力的缘故，才不与螺旋叶片一起旋转，而在叶片法向推力的轴向分力的作用下，沿着料槽轴向前移动。1.6螺旋输送机整机布置形式 螺旋输送机通常由驱动装置、头节、若干标准中间节、尾节、进料口、出料口等组成，除头节外，各节螺旋机及机壳均有互换性。 螺旋机本体由头节、中间节、尾节三种组成。一般情况下，出厂总装时将中间节按长度长短依次排列，最长的中间节靠近头节，相同的中间节挨在一起。 在头节内装有止推轴承承受轴向力，在中间节装有中间吊挂轴承支承螺旋轴。螺旋面的形式有实体螺旋和带式螺旋两种。各螺旋轴之间采用法兰式联接，保证了连接轴的互换性，便于维修。 进料口是方形进料口，出料口有方形卸料口、手

14、推式卸料口及齿条式卸料口。 布置进出料口应注意保证料口至端部的距离，同时避免料口与吊轴承加油杯，机壳联接法兰，底座等相碰。 驱动装置有由型电动机和 型减速器组成，即双 型。按其装配方式的不同，它分为右装和左装两种。图 1-1螺旋输送机简图1.7螺旋输送机的发展历史及趋势1.7.1 螺旋输送机的发展历史 螺旋输送机的发展，分为有轴螺旋输送机和无轴螺旋输送机两种型式的发展过程。有轴螺旋输送机由螺杆，u型料槽，盖板，进、出料口和驱动装置组成,一般还有水平式，倾斜式和垂直式三种:而无轴旋输送机则采用螺杆改为无轴螺旋，并在u 型槽内装置有可换衬体，结构简单，物料由进料口输入经螺旋推动后由出料口输出，整个

15、传输过程可在一个密封的槽中进行。一般来讲，我们平常所 指的螺旋输送机都指有轴型式的螺旋输送机。而对许多输送比较困难的物料，人们一直在寻求一种可靠的输送方法，而无轴螺旋输送机则是一种较好的解决方法。 螺旋输送机是出现较早的一种螺旋输送机，也是我国最早定型生产的通用性生产设备。它以输送粉状、粒状、小块状物料为主，不适宜输送易变质的，粘性的易结块的物料和大块的物料，因为这些物料容易粘在螺旋上而随之旋转，或在吊轴承处产生堵料现象，给物料输送过程带来很大的不便。螺旋输送机的优点主要是节能、降耗显著，其头部、尾部轴承移至壳体外，具有防尘密封性好，噪声低，适应性强，操作维修方便，进、出料口位置布置灵活等;缺

16、点是动力消耗大，机件磨损快，物料在运输时粉碎严重。1.7.2 螺旋输送机的发展趋势 纵观螺旋输送机的发展历程，可以预见未来的发展方向主要有以下几方面: 1)大运量 、高速度、长使用寿命。高速度即意味着高生产率，减少单位时间生产成本.磨损是限制螺旋输送机寿命的主要原因，减少物料与螺旋之间的摩擦系数，增加螺旋轴的耐磨性，改善物料的性能，可以较大程度提高输送机的使用寿命。 2)低能源消耗及降低能量消耗.螺旋输送机的能源绝大部分都消耗在摩擦损失上。因此降低能源消耗是研究和设计螺旋输送机急待解决的难题和发展方向。 3)智能化发展。未来的螺旋输送机应与电脑密切联系，适合程序控制、智能操作。物料的装卸、机器

17、安装与维护都应能实现智能化管理。 4)空间可弯曲输送。为了克服水平和垂直螺旋输送机由于构造上的限制而只能直线输送物料的不足，近年来出现了可弯曲螺旋输送机，弹簧输送机等。另外其他各种输送机也应为了实现空间、可弯曲输送研制新的机型。 5)组合复合化输送，向着大型化发展。使用螺旋输送机，结合各种连续输送机械，来完成复杂的物料输送。大型化包括大输送能力、单机长度和大输送倾角等几个方面。 6)扩大使用范围。目前，螺旋输送机的使用范围受到限制，要扩大其使用范围， 研究能在高温、低温条件下有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的，以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性物料的螺旋输送机。 7)环保意识设计，减少

18、污染，实现绿色设计的目标。传统的连续运输机械是敞开状态下输送物料的，在输送粉状、颗粒状物料时，物料散落飞扬，严重影响周围的环境，特别是在输送水泥、化肥、矿石、煤炭、谷物等粉末易飞扬物料时尤显严重。为了解决这个问题，人们应当提前研制多种形式的环保型输送机，而螺旋输送机对于解决这个难题，无疑具有很大的优势和发展空间。2螺旋输送机的设计2.1 总体方案设计2.1.1 传动布置方案 电动机联轴器减速器联轴器螺旋输送机机2.1.2 设备的工作要求 载荷平稳，单向运转，每日工作一班，工作四年，允许螺旋输送机机主轴转速误差小于5%，车间有三相交流电源。2.2 螺旋输送机总体结构设计 常见的倾斜固定式螺旋输送

19、机，其结构比较简单。主要由驱动装置，料槽， 螺旋轴，驱动端轴承，中间吊挂轴承，尾部端轴承，进料口，卸料口等部分组成， 如下图所示： 图 2-1螺旋输送机（倾斜 ）总体布置方式1.电动机2.联轴器3.蜗轮蜗杆减速器4 .联轴器5.驱动端轴承6.中间吊挂轴承7.尾部端轴承8.螺旋轴9.进料口10.卸料口 由于设计的螺旋输送机的长度为30米。为了制造,安装以及运输的方便,其槽体和螺旋轴均采取分节制造,头节长2.5米,接着是 十个2.5的中间节，尾节长2.5米，靠螺栓联接,并用中间轴承支承。同时,为了保证分节装配后 输送机的整体刚度,槽体的连接处和螺旋轴的连接处需分开一段距离。由于物料在 螺旋输送机中

20、的运送完全是一种滑移运动,为了使螺旋轴处于较为有利的受拉状态，设计时将驱动装置和出料口安装在输送机的同一端,把进料口放在尾部附近。2.2螺旋输送机机体的设计2.2.1输送机的螺旋直径和螺旋轴的转速螺旋直径的确定 （2-1）按公式，得螺旋直径式中d 螺旋叶片直径（m）； q 物料的输送量（t/h）；m 物料的堆积比重（）； 倾斜输送时物料在输送机内的填充系数； k 表示物料综合特性的经验系数； c 倾斜向上输送时输送量的校正系数；(见表 2-2)由表 2-1，可以查得输送萤石粉时: k =0.0415；=0.35；=3.18；a=75； 由表 2-2， c =0.64；将原始数据 q =50t

21、/ h ,则： 按表 2-3 将螺旋直径圆整为标准螺旋直径，d =0.25m。 螺旋轴转速的确定按公式带入螺旋直径，得螺旋轴转数： 把n,d带入公式 （2-2）则：校核填充系数：此时=0.280.350.45，所以降低螺旋机的转数为 n=90r/min ；再次校核填充系数(0.350.45),所以螺旋机的转数确定为 n=90r/min螺旋叶片螺距：s=0.8d=0.8250=200mm. （2-3） 输送机载荷的横断面面积： （2-4） 物料在输送时的移动位移： (2-5)故:所选螺旋轴叶片直径 d=250mm,螺旋轴转速 n=90r/min2.2.2螺旋输送机的功率计算和驱动装置的型号选择螺

22、旋输送机的功率计算螺旋轴克服阻力所需功率： (2-6)在公式中 螺旋轴所需之功率（千瓦）； k 功率备用系数； q 生产率50（吨/时）； 物料总阻力系数； l输送机水平投影长度15（米） h输送机垂直投影长度(米)功率备用系数 k ，考虑在低生产率时螺旋自重对功率的影响较大，以及为了计入空转时的损失，一般取 k =1.21.4；此时螺旋输送机倾斜向上输送，取“+”； 式中=1.2，取 k =1.3。带入公式计算得： (2-7)按公式得驱动装置功率：由于采用浮动联轴器将驱动装置与螺旋轴直接连接，在其轴上不存在有悬臂 负荷，故只需校验转速比： 由表2-6可知当d=250mm时，。由于0.0865

23、0.6，所以是安全的。2.2. 3 螺旋轴的设计螺旋轴分为实心管螺旋轴与空心管螺旋轴，多采用空心管轴制造，采用便于焊接的低碳无缝钢管。 螺旋轴轴径的大小与螺距有关，因为两者共同决定了螺旋叶片的内升角。根据物料的运动分析,可知要保证物料的料槽中的轴向移动，螺旋轴径处的轴向速度要大于0，即螺旋内升角,又因为，所以螺距与轴径之间的关系必须满足的条件之一是 (2-8)但是，通过大量实践与资料证明，对大多数的螺旋输送机来说，一般其螺旋体的结构均能满足式(2-8)的要求，但对螺旋体直径较小（例d=100）的螺旋输送机来说，其不一定能满足式(2-8)的要求，因而在确定较小直径螺旋体的s与d时，必须进行这项验

24、算工作，但是我所设计的螺旋输送机从前面可以知道，螺旋直径d=250mm，这个直径大小是可以满足式(5.1)的，所以，在此次设计中，并不用验算此项。轴径与螺距的关系还应满足的第二个条件是螺旋轴径处的轴向速度要大于圆周速度，及，经计算推理要满足下列公式： (2-9)根据式(4.2)计算得出的轴径相当大，这势必降低有效输送截面。为了保证足够的有效输送截面从而保证输送能力，这就得加大结构，使得输送机结构粗大笨重，成本增加。所以，螺旋轴径与螺距的关系应是输送功能与结构的综合。在能够满足输送要求的前提下，应尽可能使结构紧凑，由于螺旋输送机的填充系数较低，只要保证靠近叶片外侧的物料具有较大的轴向速度，且轴向

25、速度大于圆周速度即可。轴径计算公式为： (2-10)d=250mm，系数取0.3，得到螺旋轴直径为螺旋轴选用空心管轴，采用便于焊接的低碳无缝钢管。管轴直径为75mm，管轴壁厚设为7.5mm，螺旋轴内壁直径为60mm。3.2.4 螺旋叶片的设计1.螺旋叶片常用的叶片有满面式(实体式)、带式、叶片式和齿形四种形式。其形状如下：图2-2 螺旋叶片的类型实体螺旋叶片是最常用的一种形式，是宜输送干燥的、小颗粒的或粉状物料，而所要输送的物料是萤石粉，属于粉状物料，其粘度、块度、湿度可以不计，所以选用实体式螺旋叶片。螺旋体按叶片在轴上的盘绕方向不同可分为右旋和左旋两种(逆时针盘绕为左旋，顺时针盘绕为右旋)。

26、螺旋体输送物料方向由叶片旋向和轴的旋转方向决定。同一螺旋体上如有两种旋向的叶片，可同时实现两个不同方向物料的输送。如下图：图2-3 螺旋输送机的卸料方式螺旋叶片的相关系数（1）螺旋直径与螺距:关于螺旋直径与螺距，已经对其进行了计算，其螺旋直径d=250mm，螺距s=200mm。（2）螺旋叶片的下料方法:螺旋叶片通常采用简易制造法，即用1.54.0mm厚的薄钢板冲压或剪切成带缺口的圆环，将圆环拉制成一个螺距的叶片，然后将若干个单独的叶片经焊接或铆接于螺旋轴形成一个完整的螺旋叶片。实体式叶片展开图如下：图2-4 螺旋叶片展开图如图，圆环的尺寸(下料尺寸)用下面的公式计算： (2-11) (2-12

27、) (2-13)式中： 圆环外圆直径（）； 圆环内圆直径（）； 圆环的缺角（0）； 一个螺距叶片外螺旋线的长度（mm）； 一个螺距叶片内螺旋线的长度（mm）。通过计算可以得到： 将以上算得的参数带入公式(4.8)、(4.9)和(4.10)得： 某节螺旋体部分如图4.4：图2-5 螺旋体2.2.5螺旋输送机的长度和标准螺旋节的长度原始数据要求螺旋机全长为 12 米，根据化工起重运输手册;螺旋输送机与 斗式提升机表 1-10，头节长 2.5 米,接着是 十个2.5米长的中间节， 尾节长 2.5 米，螺旋输送机的进料口是方形进料口，进料口下端直接焊牢在开孔的平盖板上，上端的为带孔法兰，可与各种给料设

28、备连接使用。2.3驱动端装置的设计2.3.1驱动端轴的最小直径的确定求出轴上功率 p.转速 n 和转矩 t，有之前计算得:p=8.655kw.n=90r/min (2-14) 初步确定轴的最小直径. 选取轴的材料为45钢，调质处理。根据表15-3（机械设计），取a=112于是得： (2-14)轴上有一个键槽，轴径应增加5% 所以。选最小轴径为d=60mm。驱动端轴的最小直径，显然是安装联轴器处轴的直径，为了使所选联轴器的 孔径与之相适应，故需同时选取联轴器型号联轴器的计算转矩 t ca =k a t,查机械设计表 14-1.考虑到转矩变化不大，故取 k a =1.5,则: (2-15)按照计算

29、转矩 应小于联轴器公称转矩的条件选用十字轴式万向联轴器。2.3.2驱动轴的结构设计驱动轴如下图所示：1 2 3 4 5 62-6 驱动轴示意图根据要求确定轴的各段直径和长度。查螺旋输送机资料表 6-3-13 得知 =60mm。半联轴器与轴配合的毂孔长度 l=142mm.为了满足半联轴器的轴向定位要求，1 段右端需制出一轴肩，故取 2 段的直径 d2 =70mm。半联轴器与轴配合的毂孔长度 la =142mm,现取 l1 =128mm。由装备图可以知道，2 段是来安放挡圈，根据端盖挡圈尺寸及留余，取 l2 =102mm.轴的 3 段和 5 段都是安放轴承的，初步确定滚动轴承。因为轴承承受径向力和

30、轴向力的作用，故选用圆锥滚子轴。参照工作要求并根据 d2 =70mm。由于驱动 轴主要承受轴向力和不大的径向力，故选择对开的圆锥滚子轴承。查手册选取0基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承30216 ，其尺寸为d d t 80mm140mm28.25mm ,故 d3 =d5 =80mm ,而右端滚动轴承采用轴肩定位。由手册查得30212 型轴承的定位轴肩高度h=6mm ， 取 d4 =92mm ， l4 =92mm。轴的6段为安装端盖处，d6 =d2=70mm,根据设计的端盖宽度取。轴的7段没有轴肩定位问题，考虑到与螺旋轴内孔配合，内孔还需要焊接一个套 筒加强强度，故取 d7=65mm .长

31、度 l7=145mm .轴上键槽和销孔的位置设计驱动轴、半联轴器与螺旋轴的周向定位均采用了 平键连接按,尺寸见第6章。2.4尾端装置的设计2.4.1 计算轴的最小直径由前知功率,转速n=90r / min ，扭矩 t=初步确定轴的最小直径选取轴的材料为 45 钢，调质处理，根据机械设计表153，取,于是得 （2-16）轴的最小直径显然是安装在法兰轴套处，取此处 d=60mm。2.4.2 尾端轴的结构设计1）装备方案如装备图所示：图 27尾端轴示意图2） 根据要求确定轴的各段直径和长度：轴的左端与螺旋轴钢管内孔相接，由于 螺旋轴钢管外径为 75mm，钢管不能太厚，本次设计的钢管内径为 60mm，

32、因此取 d1 =60mm 确定 l1 =100mm，根据轴肩设计尺寸，参考驱动端端盖尺寸，选择 d2 =70mm，再由设计的端盖宽度确定 l2 =98mm，轴 3 段是轴承挡肩，取 d3 =82mm， l3 =12mm,4 段轴安放轴承段，取 d4 =70mm,由此选取调心球轴承20214.其尺寸 d d t =70mm 125mm 24mm ,故取 l4 =20mm，轴最右端 6 段安 装螺母挡圈，采用螺母 m6012,因为有螺纹，需要车退刀槽 21，即 l5 =2mm， 故 d5 =58mm，d6 =60mm。3）轴上零件的周向定位 螺旋轴钢管与轴的周向定位采用两个方向相互垂直的螺尾锥销固

33、定，其尺寸为 m12.确定轴上的圆角和倒角尺寸 取轴端倒角为，各段轴间圆角统一为r2.2.5驱动装置和尾端装置轴的校核2.5.1驱动装置的受力分析根据设计任务，螺旋输送机长度为 30m,为了制造,安装以及运输的方便,其槽 体和螺旋轴均采取分节制造,查资料应分 12节，头节长 l1 =2.5 米,接着是 长的中间节，尾节长 l5 =2.5 米头节，中间节及尾节，查表得每段重力为,分解为垂直于螺旋轴的力,平行于螺旋轴的力 f=16492.03n。 q 为单位线载荷: （2-17）物料阻力： （2-18）受力 图28 螺旋轴受力分析图由力平衡： （2-19） （2-20） （2-21） （2-22）

34、尾部轴只受径向力，不受轴向力， （2-23） 图 29尾部轴承受力分析2.5.2前端轴的校核两轴承受径向力分别为； （2-24）弯矩为； （2-25）按弯扭强度进行校核； （2-26） 前端轴段径校核符合设计要求2.5.3尾端轴的校核由于尾端轴承只承受径向力和扭矩作用，因此只对它进行扭转强度校核即满足要求3 电动机的选型3.1 电动机类型的选型根据工作条件及要求选用y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380v。y系列三相异步电动机应用非常广泛，提高了国内外同类产品的互换性，极大地方便了引进设备的配套和维修。y系列三相防护式笼型异步电动机，其防护结构型式比一般防滴式结构要优越。3.2 电

35、动机型号的选型选用电动机，首先应该明确工作机的功率、效率以及减速器和各个联轴器的效率，这样才能算出所需电动机的功率。螺旋轴上所需的功率为36.72kw，由于这直接计算的是螺旋轴上所需的功率，所以螺旋轴的工作效率在计算减速装置的机械效率时可假设为;由于本论文所选取的联轴器一个都是弹性套柱销联轴器，一个是十字滑块联轴器。查参考文献得到、。轴承选用滚动轴承，闭式圆柱齿轮传动，精度等级选择8级，。所以电动机至螺旋轴的传动总效率： （3-1）查阅书籍，可知螺旋输送机驱动装置的机械效率一般在0.900.94之间，这说明现在所选的联轴器、及齿轮精度等是可以达到要求的。根据所算出的减速装置的机械效率可求出所需

36、的电动机效率为： （3-2）因载荷平稳，电动机额定功率略大于即可。查参考文献，y系列电动机技术数据，选电动机的额定功率为11kw。我们知道螺旋轴转速是60r/min。通常，二级圆柱齿轮减速器传动比,则电动机转速的可选择范围为： （3-3）符合这一范围的同步转速有750r/min，1000r/min，1500r/min。现对这三种方案进行比较，查参考文献得电动机数据及计算出的总传动比，列表如表4.1： 表4.1 电动机型号规格型 号额定功率 额定电流 转速 效率 功率因数 堵转转矩堵转电流最大转矩噪声振动速度 重量额定转矩额定电流额定转矩1级2级kwar/min%cos倍倍倍db(a)mm/sk

37、gy160m-41122.6146088.00.842.27.02.375821.8122y160l-61124.697087.00.82.06.52.070751.8139y180l-81124.873087.50.81.76.02.067721.8180综合比较电机的质量、成本及总传动比的大小等因素，选择电动机的型号为：y160m-4。由电动机型号查得电动机的安装及外形尺寸：轴颈d：42mm 伸出长e：110mm 中心高h：160mm4减速器的设计4.1减速装置的选择4.1.1 总传动比的确定 （4-1） 联轴器传动比为1。由,查表1-13,得驱动装置为:右装的，功率为的型电动机和型的减速

38、器构成，总传动比。4.1.2传动装置运动及动力参数计算1）各轴的转速计算实际总传动比及各级传动比的他配；由于是蜗杆传动，传动比都集中在蜗杆上，其他不分配传动比。则总传动比: （4-2）所以取2）各轴的转速：第一轴转速： （4-3)第二轴转速： （4-4）3）各轴的输入功率第一轴功率： （4-5）第二轴功率： （4-6）第三轴功率： （4-7）4）各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩： （4-8）第一轴转矩： （4-9）第二轴转矩： （4-10）第三轴转矩： （4-11）将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表：轴 名功率p/kw转矩转速n/(r/min)传动比效率电机轴1111第一轴10.891

39、0.99第二轴8.71216.220.80卷筒轴8.65510.99表4-1 运动与动力参数4.2蜗轮蜗杆的设计及其参数计算4.2.1 传动参数蜗杆输入功率p=11 kw，蜗杆转速，蜗轮转速，理论传动比i=16.22，实际传动比i=16，蜗杆头数，蜗轮齿数为，蜗轮转速4.2.2 蜗轮蜗杆材料及强度计算减速器的为闭式传动，蜗杆选用材料45钢经表面淬火，齿面硬度 45 hrc,蜗轮缘选用材料zcusn10pb1,砂型铸造。蜗轮材料的许用接触应力，由机械设计基础表4-5可知,=180mpa.估取啮合效率： 蜗轮轴转矩： （4-12）载荷系数：载荷平稳，蜗轮转速不高，取k=1.1.计算值 （4-13）

40、 模数及蜗杆分度圆直径由机械设计基础表4-1取标准值，分别为：模数 m=8 mm蜗杆分度圆直径 4.2.3 计算相对滑动速度与传动效率蜗杆导程角 （4-14）蜗杆分度圆的圆周速度 （4-15）相对活动速度 （4-16）当量摩擦角，取 （4-17）验算啮合效率 （与初取值相近）。 （4-18）传动总效率 （在表4-4所列范围内）。（4-19）4.2.4 确定主要集合尺寸蜗轮分度圆直径： （4-20）中心距 （4-21）4.2.5 热平衡计算环境温度 取工作温度 取传热系数 取需要的散热面积 （4-22）4.2.6 蜗杆传动的几何尺寸计算公式说明及结果名 称齿 距 齿 顶 高 顶 隙 齿 根 高

41、齿 高 所以 ，与蜗杆螺旋线方向相同蜗杆分度圆直径蜗杆齿顶圆直径 蜗杆齿根圆直径蜗 杆 导 程 角蜗 杆 齿 宽 蜗轮分度圆直径蜗轮 喉圆 直径蜗轮齿根圆直径蜗轮 外圆 直径蜗轮咽喉母圆半径蜗 轮 螺 旋 角蜗 轮 齿 宽中 心 距表4-2 减速器参数4.3轴的设计计算及校核 4.3.1输出轴的设计1）选择轴的材料及热处理 考虑到减速器为普通中用途中小功率减速传动装置，轴主要传递蜗轮的转矩，其传递的功率不大，对其重量和尺寸无特殊要求，故选择常用的45钢，调质处理。2）初算轴的最小直径 已知轴的输入功率为11kw，转速为1460 r/min. 根据机械设计基础表7-4可知，c值在106118间。

42、 所以输出轴的最小直径： （4-23） 但是，由于轴上有1个键槽，计入键槽的影响： （4-25） 已知输出轴的输入功率为8.655kw，转速为90r/min，则 输出轴的最小直径： （4-26） 由于轴上由2个键槽，故 （4-27） 已知卷筒轴的输入功率为4.03kw,转速为56.5r/min，则 卷筒轴的最小直径为： （4-28）4.3.2联轴器的选择 1）载荷计算 已知蜗杆轴名义转矩为。由于蜗杆减速器的载荷较平稳，按转矩变化小考虑，取工作情况系数k=1.5。蜗杆轴计算转矩： （4-29）已知蜗轮轴名义转矩为;所以蜗轮轴计算转矩： （4-30）卷筒轴计算转矩： （4-31）2）选择联轴器的型

43、号查机械设计课程设计指导书表14.2可知，电动机轴的直径，轴长；蜗杆轴直径。查机械设计课程设计指导书表13.1可知，蜗杆轴的输入端选用yl12型弹性柱销联轴器。联轴器标记 yl12联轴器gb/t 5014公称转矩 许用转速 4.3.3轴承的选择及校核1）初选输入轴的轴承型号据已知工作条件和输入轴的轴颈，由机械设计基础附表8-5初选轴承型号为圆锥滚子轴承30216（一对），其尺寸：d=140mm,d=80mm,b=28.25mm。据已知工作条件和输出轴的轴颈，由机械设计基础附表8-5初选轴承型号为圆锥滚子轴承30214（一对），其尺寸：d=125mm,d=70mm,b=24mm。基本额定动载荷

44、c=63000n计算系数 e=0.37轴向载荷系数 y=1.6计算蜗杆轴的受力蜗杆轴的切向力，轴向力和径向力蜗杆轴： （4-32）蜗轮轴： （4-33） (4-34)2)计算轴承内部轴向力轴承的内部轴向力： (4-35)3)计算轴承的轴向载荷轴承2的轴向载荷,由已知得，与方向相同，其和为: (4-36)（轴承2为“压紧”端），所以轴承1的轴向载荷 （轴承1为“放松”端） (4-37)4)计算当量动载荷轴承1的载荷系数 根据，由表8-8可知轴承2的载荷系数 根据由表8-8可知轴承1的当量动载荷 (4-38)轴承2的当量动载荷 (4-39)所以轴承的当量动载荷取、中较大者，所以5)计算轴承实际寿命

45、温度系数 由机械设计基础表8-6可知载荷系数 由机械设计基础表8-7可知寿命指数 滚子轴承 轴承实际寿命 (4-40) 轴承预期寿命 (4-41)结论：由于 轴承30216满足要求。4.3.4轴的结构设计1）蜗杆轴的结构造型如下： 1 2 3 4 5 6 7图4-1 蜗杆轴2）蜗杆轴的径向尺寸的确定 从联轴段开始逐渐选取轴段直径，起固定作用，定位轴肩高度，故。该直径处安装密封毡圈，标准直径，应取；与轴承的内径相配合，为便与轴承的安装，取，选定轴承型号为30210，起固定作用，定位轴肩高度为10mm，故取，与蜗轮相配合，取蜗杆的齿根圆直径，按标准直径系列，取；起固定作用，定位轴肩高度为10mm，故取，与轴承的内径配合，与相同，故取。3）蜗杆轴的轴向尺寸的确定联轴段取；轴肩段取；与轴承配合的轴段长度，查轴承宽度为21mm；左轴承到蜗杆齿宽；起轴肩固定作用，取；蜗杆齿宽 ；即，取；蜗杆齿宽右面到右轴承间的轴环与左面相同取；与右轴承配合的轴段长度，查轴承宽度为21.25mm；起轴肩固定作用，取；轴的总长为465mm。4）蜗轮轴的结构造型如下： 1 2 3 4 5 6 7图4-2 涡轮轴5）蜗轮轴的轴上零件的定位、固定和装配单级减速器中，可将蜗轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，蜗轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴固定，轴向固定靠平键和过渡配合。两轴承分别一轴肩和套筒定位，轴