电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计

电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计I摘要螺旋运输机是利用电机带动螺旋回转,推移物料以实现运输目的的机械,它能水平、倾斜或垂直运输,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、执行装置的合理进给对螺旋运输的效率,稳定,安全性提高的作用。本次毕业设计是关于运输机的设计。首先对运输机作了简单的概述；接着分析了运输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；接着对所选择的运输机各主要零部件进行了校核。普通型运输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，拉紧装置以及胶带。最后简单的说明了运输机的安装与维护。关键词：螺旋运输机 运输系统 选型设计 主要部件电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计IIAbstractScrew 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 operate, 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 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 or Delivery End, Tail Ender Return End, Intermediate Structure, Loop Take-Up and Belt. At last, it is explanation about fix and safeguard of the belt conveyor.Key words：screw conveyor delivery system type design main parts电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计III目录摘要 .IAbstract .II目录 .III第 1 章 螺旋运输机介绍 .11.1 毕业设计的目的 .11.2 毕业设计的任务 .11.2.1 设计条件 .11.2.2 设计内容 .11.2.3 设计要求 .11.3 螺旋运输机的基本现状 .21.4 螺旋运输机的工作原理及特点 .21.5 螺旋运输机的发展历史及趋势 .31.5.1 螺旋运输机的发展历史 .31.5.2 螺旋运输机的发展趋势 .41.5.3 螺旋运输机的应用范围 .51.6 螺旋运输机的研究现状 .5第 2 章 螺旋运输机的设计与参数选用 .72.1 产品特点 .72.2 主要部件结构特点 .72.3 螺旋运输机的具体设计 .82.4 螺旋运输机的选型 .82.4.1 螺旋运输机的设计计算 .102.4.2 螺旋运输机外形长度组合 .162.4.3 螺旋运输机进出料口装置 .16第 3 章 减速器和电动机设计 .183.1 电动机设计 .183.1.1 选择电动机类型 .183.1.2 选择电动机的容量 .183.1.3 确定电动机转速 .183.1.4 计算传动装置的总传动比 i 并分配传动比 .193.1.5 计算传动装置各轴的运动和动力参数 .203.2 传动件设计 .213.2.1 减速器内部传动件的设计 .21电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计IV3.2.2 各轴轴径设计 .27第 4 章 螺旋运输机的安装使用及维护 .334.1 螺旋运输机安装技术条件 .334.2 螺旋运输机的使用与维护 .34结论与展望 .36致谢 .37参考文献 .38附录 1 螺旋运输机运转的故障的预防 .39附录 2 Screw conveyor operation fault prevention .42电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计1第 1 章 螺旋运输机介绍1.1 毕业设计的目的 通过本次毕业设计，我们能够达到以下目的：1.1 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；1.2 培养我们收集、阅读、分析和运用各种资料，手册等科技文献的能力；1.3 使我们更加熟练的运用 AUTOCAD、Word 等计算机办公软件，提高计算机辅助设计的能力；1.2 毕业设计的任务1.2.1 设计条件1、运输物料为干燥煤粉，粉状物体无磨琢性。2、干燥大米松散系数 =0.8。3、物料阻力系数 =1.94、所设计的运输机要结构简单，便于装卸，检修。5、能够提高加工效率，减轻劳动强度。1.2.2 设计内容1、设计方案的选择与计算2、总体结构的设计，成套图纸及说明书。1.2.3 设计要求1.能保证所生产干燥大米的运输 电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计2保证及时运输干燥大米是必须首先满足的要求。干燥大米的产量为每小时 20 t,保证干燥大米运输的关键，就在于正确选定螺旋直径、合适的电机和减速器。2. 干燥大米进行倾斜角度为 0运输干燥大米的运输为倾斜角度为 0运输，运输距离为 10m,其中没有转弯和方向的改变。3.要有合适的螺旋转速为避免出现物料被螺旋叶片抛起而无法运输的现象，螺旋转速应小于某一极限转速。4.能提高生产效率，降低成本5.操作方便、省力和安全6.有良好的结构工艺性1.3 螺旋运输机的基本现状螺旋运输机是一种常用的不具有挠性牵引构件的连续运输机械，是现代化生产和物流运输不可缺少的重要机械设备之一。它的广泛应用对于减轻繁重的体力劳动，提高劳动生产率，实现物料运输过程的机械化和自动化，都具有重要的现实意义。现在，螺旋运输机已经成为合理组织成批生产和机械化流水作业的基础，是现代化生产的重要标志之一。在我国现代化的发展和各工业部门机械化水平、劳动生产率的提高中，螺旋运输机将发挥更大的作用。1.4 螺旋运输机的工作原理及特点螺旋运输机利用带有螺旋叶片的螺旋轴的旋转，使物料产生沿螺旋面的相对运动，物料受到料槽或运输管壁的摩擦力作用不与螺旋一起旋转，从而将物料轴向推进，实现物料的运输。在水平螺旋运输机中，料槽的摩擦力是由物料自身重力引起的；而在垂直螺旋运输机中，运输管壁的摩擦力主要是由物料旋电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计3转离心力所引起的。螺旋运输机具有以下特点：1 结构比较简单，成本较低。2 工作可靠，维护管理简便。3 尺寸紧凑，断面尺寸小，占地面积小。在港口的卸车卸船作业中易进出舱口、车厢。4 能实现密封运输，有利于运输易飞扬的、炽热的及气味强烈的物料，可减小对环境的污染，改善港口工人的作业条件。5 装载卸载方便。水平螺旋运输机可在其运输线路上的任一点装载卸载；对垂直螺旋运输机配置相对螺旋式取料装置可具有优良的取料性能；利用与物料堆直接接触的螺旋轴具有自动取料的能力可作为港口其他类型卸船机械的取料装置。6 能逆向运输，也可使一台运输机同时向两个方向运输物料，即集向中心或远离中心。7 单位能耗较大。8 物料在运输过程中易于研碎及磨损，螺旋叶片和料槽的磨损也较为严重。1.5 螺旋运输机的发展历史及趋势1.5.1 螺旋运输机的发展历史螺旋运输机的发展，分为有轴螺旋运输机和无轴螺旋运输机两种型式的发展过程。有轴螺旋运输机由螺杆，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:而无轴旋运输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运输机都指有轴型式的螺旋运输机。而对许多运输比较困电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计4难的物料，人们一直在寻求一种可靠的运输方法，而无轴螺旋运输机则是一种较好的解决方法。GX 型螺旋运输机是出现较早的一种螺旋运输机，也是我国最早定型生产的通用性生产设备。它以运输粉状、粒状、小块状物料为主，不适宜运输易变质的，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，给物料运输过程带来很大的不便。GX 型螺旋运输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;缺点是动力消耗大，机件磨损快，物料在运输时粉碎严重。LS 型螺旋运输机是在 GX 型运输机的基础上修改设计的新一代螺旋运输机，LS 型螺旋运输机特点是结构新颖，性能可靠，技术指标先进，适用范围广泛，节能降耗显著。1.5.2 螺旋运输机的发展趋势纵观螺旋运输机的发展历程，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.磨损是限制螺旋运输机寿命的主要原因，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，可以较大程度提高运输机的使用寿命。2.低能源消耗及降低能量消耗.螺旋运输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运输机急待解决的难题和发展方向。3.智能化发展。未来的螺旋运输机应与电脑密切联系，适合程序控制、智能操作。物料的装卸、机器安装与维护都应能实现智能化管理。4.空间可弯曲运输。为了克服水平和垂直螺旋运输机由于构造上的限制而只能直线运输物料的不足，近年来出现了可弯曲螺旋运输机，弹簧运输机等。另外其他各种运输机也应为了实现空间、可弯曲运输研制新的机型。5.组合复合化运输，向着大型化发展。使用螺旋运输机，结合各种连续运输机械，来完成复杂的物料运输。大型化包括大运输能力、单机长度和大运电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计5输倾角等几个方面。6.扩大使用范围。目前，螺旋运输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，以及能运输炽热、易爆、易结团、粘性物料的螺旋运输机。7.环保意识设计，减少污染，实现绿色设计的目标。传统的连续运输机械是敞开状态下运输物料的，在运输粉状、颗粒状物料时，物料散落飞扬，严重影响周围的环境，特别是在运输水泥、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运输机，而螺旋运输机对于解决这个难题，无疑具有很大的优势和发展空间。1.5.3 螺旋运输机的应用范围螺旋运输机广泛应用于粮食工业、建筑材料工业、化学工业、机械制造业、交通运输业等国民经济各部门中。螺旋运输机主要用于运输各种粉状、粒状、小块状物料，所运输的散粒物料有谷物、豆类、面粉等粮食产品，水泥、粘土、沙子等建筑材料，盐类、碱类、化肥等化学品，以及煤、焦炭、矿石等大宗散货。螺旋运输机不宜运输易变质的、粘性大的、块度大的及易结块的物料。除了运输散粒物料外，亦可利用螺旋运输机来运送各种成件物品。1.6 螺旋运输机的研究现状螺旋运输机由于其结构简单，操作维护简便，在运输物料场合得到了广泛的应用，但是其运输效率却比较低。国内关于这方面的研究情况也比较多.对螺旋运输机存在的运输功率问题，许多专家学者做过很多这方面的研究工作。一般来讲，按照通用计算公式算出的螺旋运输机螺旋轴功率往往小于实际的需要值，对于这个实际的问题，武汉食品工业学院的庞美荣和王春维根据调查和实例，对螺旋轴进行了理论分析，提出了推荐计算公式，并将推荐计算公式和通用计算公式结合起来，进行计算比较对照，得出推荐计算公式与实际需要符合得很好这样的结论。总之 ，现在对于螺旋运输机的研究越来越收到各界的重视，而且国外也电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计6有了很多的研究成果。在国内的研究成果相对于国外来比较，研究成功还较少，还不是很先进。电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计7第 2 章 螺旋运输机的设计与参数选用LS 型螺旋运输机等效采用 ISO1050-75 及 DIN15261-1986 标准，设计制造符合 JB/T7679-95螺旋运输机，螺旋直经由 10mm 至 1250mm，共十二种规格，分为单驱动和双驱动最大长度可达 80m（特大型 60mm），LS 螺旋机适宜运输粉状。颗粒状、小块状物料，不宜运输易变质、粘性大、易结块的物料，工作环境温度通常为-200C400C运输物料温度一般为-200C800C，螺旋机适宜水平和小倾角（150）布置。2.1 产品特点LS 型螺旋运输机具有结构新颖、技术指标先进，适应性强，操作维修方便，与 GX 型螺旋运输机相比，相同规格的机型，其重量约轻 30%。2.2 主要部件结构特点1、头部和尾部轴承座均设置在壳体外，安装、维修都很方便，同时避免粉尘进入轴承中。2、中间吊轴承转动阻力小，密封性好，耐磨损，采用粉末冶金油轴瓦、FS 复合材料轴瓦和 MC 尼龙轴瓦，自润滑能力强，耐磨性好，吊轴承分为滚动和滑动可以互换的两种结构，适用于不同物料的运输。密封件采用尼龙及塑料制造，阻力小，密封性强，耐磨性好。3、螺旋连接方式采用圆弧键连接代替螺栓连接，强度大，安装方便，横截面积小，对物料阻力小。4、超长机型采用双端驱动，螺旋在中部断开，使其受力合理。5、根据用户需要，可以配置断轴报警装置等。电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计82.3 螺旋运输机的具体设计螺旋运输机的具体设计包括：根据运输条件和要求选择合适类型的螺旋运输机。根据具体运输要求计算螺旋直径，选择螺旋类型和布置形式。计算运输功率并依此选择合适的电动机和减速器等驱动装置。根据设计手册选择合适参数确定运输机的外形和尺寸。确定螺旋运输机长度组合及各节重量。绘制螺旋运输系统的总装图和部分重要零件图。2.4 螺旋运输机的选型设计螺旋运输机系统时，往往需要考虑下列问题:1.合理的装载方式，提出给料装置和卸料装置的要求.2.运输机线路上运输机之间的相互关系。启动顺序是受料的运输机先驱动，停车顺序是给料的运输先停机，当各螺旋运输机的参数(如长度，驱动装置)不同时，通过这一关系可以提出启动时间和停机时间的要求。3.不能满足上面的启动和停机顺序的要求时，需要考虑在螺旋运输机间增设缓冲仓以提高系统的适应能力和系统的运转率。4.环保要求。对于粉尘大的情况，要考虑采用密封运输或者设置必要的除尘设备。5.零部件的标准化和通用化及易损件的供货可能性。根据设计要求(进行 10m 的运输)我们选择螺旋运输机，如下图所示：图 21 螺旋运输机电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计9选择螺旋运输机的布置形式水平螺旋运输机根据螺旋的旋向、螺旋轴的旋转方向、以及装料口与卸料口位置等的不同，有 6 种常见的布置形式：图 22 螺旋运输机布置形式根据实际的运输要求选择图 2-2 右侧一列第一个布置形式。螺旋轴由螺旋叶片与轴组成。1 制造方法螺旋叶片一般由钢板冲压而成，然后焊接在无缝刚管轴上，且在各叶片间加以焊接。螺旋的旋向、头数与母线螺旋轴上的螺旋叶片有右旋与左旋两种，物料的运输方向是由螺旋的旋向与螺旋轴的转向所确定的。螺旋头数可以是单头、双头或三头的，多头螺旋主要用于需要完成搅拌及混合作业的运输装置中。螺旋面的母线通常采用垂直于螺旋轴线的直线，采用这种螺旋叶片形式的螺旋称为标准形式螺旋。以运输物料为目的的螺旋运输机应首先考虑采用标准形式的右旋单头螺旋。螺旋叶片的形状螺旋叶片有实体式、带式、叶片式、齿轮式四种形状，如下图所示，应根据被运输物料的种类、特性进行选用。实体式螺旋式最常用的形式，适用于流动性好的、干燥的、小颗粒或粉状的物料；带式螺旋适用于块状物料或具有一定粘性的物料；叶片式与齿形式螺旋适用于易压实挤紧的物料。如水平螺旋运输机有对物料进行搅拌、松散等工艺要求，应考虑选用叶片式或齿形式螺旋。电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计10下图为螺旋面的形状：a)实体式； b)带式； c)叶片式； d)齿形式图 23 螺旋面形状总之，我们选择水平螺旋运输机，实体式螺旋面的右旋单头螺旋。具体选择LS 螺旋运输机。其适用于水平或倾斜的（倾斜角不大于 20）需要连续地运输粉状和小块状如煤粉、水泥、砂、谷类及煤块等不易粘结的散状物料的场合，其工作环境在-2050范围内，运输物料的温度应低于 200，运输长度不超过 70m2.4.1 螺旋运输机的设计计算 螺旋运输机设计参数的确定 运输物料的运动分析当螺旋面的升角 在展开的状态时，螺旋线用一条斜直线来表示，则旋转螺旋面作用于半径为 r(离螺旋轴线的距离)处的物料颗粒 A 上的力为 p 合 。由于磨擦的原因，它的方向与螺旋线的法线方向偏离了 角。此力可分解为切向分力 P 切 和法向分力 P 法 。如图 2-4 所示。电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计11图 2-4 物料颗粒受力分析图图中 角是由物料对螺旋面的摩擦角 及螺旋表面粗糙程度决定的。对于一般冲压而成或经过很好加工的螺旋面，可以不考虑螺旋表面粗糙程度对 v角的影响，此时可取 。物料颗粒 A 在合力 P 合 的作用下，在料槽中进行复杂的运动，即具有圆周速度和轴向速度，其合成速度 V 合，图 3-6 表示了其速度的分解。图 2-5 物料颗粒速度分解图 螺旋运输机设计参数的确定原始资料电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计12工作机轴的转矩 T=250nm，转速 n=105r/min，螺旋直径 D=250mm，螺旋L=10000mm.载荷微振，小批量生产，单班十年。物料松散密度为 0.8。表 21 螺旋运输机内物料物料名称 小麦松散密度 0.8填充系数 0.25物料阻力系数 1.9螺旋叶片直径螺旋直径可初步按下式计算： 2-12.5QDKmC式中 Q 运输能力，t/h；此处取 27t/hK 物料特性系数，常用物料的 值见下表 2-2；填充系数，见表 2-1；C 倾斜系数，见表 2-3。电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计13表 2-2 常用物料的填充、特性、综合系数表2-3 倾斜系数表倾斜角度0 5 10 15 20C 1.0 0.9 0.8 0.7 0.65查表得 =0.0490 =0.25 =1.0。将以上数据代入公式计算得KC 0.24664 。螺旋直径应圆整到标准系列，标准系列为：Dm0.100，0.125，0.160，0.200，0.250，0.315，0.400，0.500，0.630，0.800，1.00，1.25 。 取 D=0.250m 螺旋轴螺距通常可按下式计算螺距: 2-2sKD式中：S-螺距，m;D-螺旋直径，m：K-螺旋系数，对于标准的螺旋运输机，当螺旋直径 DV2，由式(9) 整理可得：（2-4）1sd螺旋轴径的大小与螺距有关，因为两者共同决定了螺旋叶片的升角，也就决定了物料的滑移方向及速度分布，所以应从考虑螺旋面与物料的摩擦关系以及速度各分量的适当分布来确定最合理的轴径与螺距之间的关系。根据上式计算，当 取u=0.3，s=(0.951)D, d =(0.5620.59)D; 当u值增加时，轴径增加，也就是说，根据上式计算得出的轴径相当大，这势必降低有效运输截面。为了保证足够的有效运输截面从而保证运输能力，就得加大结构，使得运输机结构粗大笨重，成本提高。所以，螺旋轴径与螺距的关系应是运输功能与结构的综合。在能够满足运输要求的前提下，应尽可能使结构紧凑。由于这种场合使用的运输机填充系数较低，只要保证靠近叶片外侧的物料具有电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计15较大的轴向速度，且轴向速度大于圆周速度即可。一般轴径计算公式为：d=(0.20.35)D （2-5）经综合分析可得螺旋轴直径d=50mm。 得D=250mm, S=250mm, d=50mm, n=105 minr 传动功率在计算功率的时候，为简便起见，可以总结螺旋运输机功率为：总的轴功率 应包括物料运行需要功率 ,，空载运转所需功率 ，且：； 2-61367PQLkW2-7 20;D式中 ， 生产能力(t/h),Q运输距离(m)，L螺旋外径(m)，D物料运行阻力系数。已知： =27t/h =10m =0.250m =1.9，将数据带入公式计QLD算得： =1.398 ； =0.125 。1PkW2Pk所以P0=1.523kW螺旋叶片的厚度 可根据物料性质和螺旋直径按下表选取：表 2-4 螺旋叶片厚度电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计16运输 物料 mm小麦 D=300-400mm 3故取螺旋叶片厚度 =3mm。 螺旋轴的连接 螺旋轴一般由 2m4m 的各个节段连接而成。图示为管形螺旋轴常用的一种连接方式，各个节段利用内衬套和圆轴节段通过穿透螺栓加以连接，其中圆轴节段刚好可以作为中间悬置轴承和端部轴承的轴颈。取螺旋轴各段长为 3.5m。图 26 形螺旋轴各节段的连接1管形螺旋轴；2螺旋叶片；3螺栓；4内衬套；5圆轴节段2.4.2 螺旋运输机外形长度组合 LS250 螺旋运输机长度组合：10m=0.5m(头)+1 m(中)+3.5m(中)+3.5m（中）+1m（中）+0.5（尾）2.4.3 螺旋运输机进出料口装置螺旋运输机的出料口有方形出料口、手推式出料口和齿条式出料口三种。后两种出料口拉板的开闭方向，按安装不同分为右装、左装两种：右装站在螺旋机头节往尾节看，拉板向右拉开；左装站在螺旋机头节往尾节看，拉板向左拉开。电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计17其尺寸如下表：表 2-5 进料口尺寸螺旋直径A B C C1 t d 重量kg图号250 160 230 210 70 3 9 4.36 出料口：其出料口如下：表 2-6 出料口尺寸螺旋直径A B C C1 E T d 重量kg图号250 160 230 210 70 8 3 9 4.36电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计18第 3 章 减速器和电动机设计3.1 电动机设计3.1.1 选择电动机类型按工作要求和工作条件选择 Y 系列三相鼠笼型异步电动机，其结构为全封闭自扇冷式结构电压为 380V（以下内容中参数的选择根据就机械设计课程设计）3.1.2 选择电动机的容量工作机的有效功率由运输机的设计中得P0=1.523kw 总= 2 齿 2 联 2 滑动 3 滚动 总=0.98 20.9720.9420.993=0.775所以电动机所需的工作效率为Pd=PW/ 总=1.523/0.775=1.965kw3.1.3 确定电动机转速按机械设计二级齿轮减速器传动比 i =840，而螺旋运输机轴的转速为 n=105r/min所以电动机转速的可选范围为 nd=i n=（840）X 105=(84044200)r/min符合这一要求范围的转速为 1000r/min、1500r/min、3000r/min 三种，选择转数为 1500r/min 的电动机。由相关手册选择 Y112M-6 型电动机，主要性能见表 3-1 电动机的外形及安装尺寸见表 3-2电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计19表 3-1电动机型号 额定功率/kw 满载转数（r/min）启动转矩额定转矩最大转矩 额定转矩Y112M-6 2.2KW 940 2.0 2.0图 3-1 表 3-2 3.1.4 计算传动装置的总传动比 i 并分配传动比1.总传动比 ii=nm/nw=940/105=8.9522.分配传动比i=iIiII考虑润滑条件，为使两级齿轮直径接近，取 iI=1.4 iII型号 H A B C D E FGD G K AB AD AC/2 HD K BB HA LY112M-4 112 190 140 70 28 60 24 12 245 190 115 265 50 180 15 400电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计20故 iI=1.4 i =3.54iII= i/ iII=2.5293.1.5 计算传动装置各轴的运动和动力参数1.各轴的转速 I 轴 nI=nm=940r/minII 轴 nII= nI/ iI=940/3.54265.537r/minIII 轴 nIII= nII/ iII=265.537/2.529104.997r/min螺旋轴 nw= nIII=104.997r/min2.各轴的输入功率I 轴 PI= Pd 联=1.9650.97=1.906kwII 轴 PII= PI 齿 滚动=1.9060.980.99=1.849kwIII 轴 PIII= PII 齿 滚动=1.8490.980.99=1.794kw螺旋轴 P 卷= PIII 联 齿=1.7940.970.98=1.705kw3.各轴的输入转矩电动机轴的输入转矩 Td 为Td=9.55106Pd/nm=19.964103Nmm故 I 轴 TI = Td 联=19.96410 40.97=19.365103 NmmII 轴 TII = TI 齿 滚动 iI=19.3651040.980.993.54=66.509103 NmmIII 轴 TIII =TII 齿 滚动 iII=66.5091040.980.992.529=163.189103 Nmm螺旋轴 T 卷= TIII 联 齿=163.1891040.970.98=155.127103Nmm表 3-3轴名 功率 p/kw 转矩 T/（Nm） 转速 n（r/min） 传动比 i 效率电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计21电机轴 1.965 19.96 940 1 0.97I 轴 1.906 19.37 9403.54 0.97II 1.849 66.51 265.5372.529 0.97III 1.794 1.632102 104.997螺旋轴 1.705 1.551102 104.997 1 0.953.2 传动件设计3.2.1 减速器内部传动件的设计3.2.1.1 高速级大小齿轮的设计1、选择齿轮材料：大小齿轮都选用 45 钢，小齿轮调质处理，硬度 217255HBW，平均硬度236HNW，大齿轮正火处理，硬度 162217，平均硬度 190HBW，大小齿轮硬度差为 46HBW，在 3050HBW 之间。选用 8 精度。2、初步计算传动主要尺寸（1） 、确定许用应力：a.许用接触应力： （3-1）limHNZS而 N1=60n1aLh=609401(1825010)=1.128109N2=981.803.1054i查表得ZN1=1.0,ZN2=1.06电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计22对于调质处理的齿轮=1.0HS故应有=570lim1570MPa2/Nm接触极限应力较低的计算，即只需求出 。2H2239.6/413./10H故取 H= H=413.4MPa（2） 、小齿轮传递的转矩6 611 1.90/()9.50.5.89178.054PTNmn: :齿 轮 轴 承（3） 、可选载荷系数 Kt=1.11.8,本题初选 Kt=1.3（4） 、齿宽系数 d=1.0 ,弹性系数 ZE=189.8 MPa（5） 、节点区域系数 ZH=2.5，齿数比 =i 1=3.54（6） 、初选 Z1=24，则 Z2=z 1=3.54 ,取 85。248.9（7） 、 = 1.88-3.2(1/24+1/85)1.0=1.7112.83()cosz由机械设计图 8.15 得重合度系数 Z =0.876计算小齿轮 1 的分度圆直径d1t/mm 39.86 （3-2）2132tEHdKT3、确定传动尺寸（1）计算载荷系数 K。查机械设计表 8.3 得 KA=1.25齿轮线速度如下式：1.961139.8640/()601tdnvms:电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计23查图 8.7 得动载系数 Kv=1.13；由表 8.11 查得齿向载荷分布系数 K =1.09;由表 8.4 查得齿间载荷分配系数 K =1.1,故K=KAKVK K =1.251.131.091.1=1.69(2)对 d1t进行修正。K 与 KT差别较大，对 Kt得出的 d1t修正即 d 1/mm=39.86 331.69.84.50tk(3)确定模数 mnmn/mm=d1/z1=43.50/24=1.81 取 2（4）计算传动尺寸。中心距a/mm=m(z1+z2)/2=2(24+85)/2=109是允许的。不需要对 m、z 进行修正。|0.%5i故 d1/mm=mnz1=224=48/mm=mnz2=285=1702由 b 2/mm= dd1=1.048=48 由 b 1/mm= b2+（510）mm，取 55mm。4、校核齿根弯曲疲劳强度（3-3）1FSTKYdm由机械设计查得,x=0=2.631F=2.222YYS1=1.58YS2=1.81Y =0.721F电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计242F弯曲强度足够。可以满足5、计算齿轮其他几何尺寸表 3-4计算公式名称 代号小齿轮 大齿轮模数 m 2压力角 20分度圆直径 d 48 170齿顶高 ha 2齿根高 hf 2.5齿全高 h 4.5齿顶圆直径 da 52 174齿根圆直径 df 43 165顶隙 c 0.5标准中心距 a 109传动比 i 3.543.2.1.2 低速级大小齿轮设计1 选择齿轮材料：大小齿轮都选用 45 钢，小齿轮调质处理，硬度 217255HBW，平均硬度236HNW，大齿轮正火处理，硬度 162217，平均硬度 190HBW，大小齿轮硬度差为 46HBW，在 3050HBW 之间。选用 8 精度。2、初步计算传动主要尺寸（1） 、确定许用应力： a.许用接触应力： （3-4）limHNZS而 N3=N2故 ZN3= ZN2=1.06电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计25N4=8832.190.2615i查表得 Z N4=1.0对于调质处理的齿轮， =1.0HS故应有 =570lim1570MPa2/Nm接触极限应力较低的计算，即只需求出 。2H2239./390/10H故取 H= H=390MPa（2） 、大齿轮传递的转矩:31齿 轮 轴 承/()87.5.980.3.5462.9TNmi（3） 、可选载荷系数 Kt=1.11.8,本题初选 Kt=1.2（4） 、齿宽系数 d=1.0 ,弹性系数 ZE=189.8 MPa（5） 、节点区域系数 ZH=2.5，齿数比 =i 2=2.529（6） 、初选 Z1=23，则 Z2=z 1=2.529 ,取 61。358.167（7） 、 = 1.88-3.2(1/23+1/61)1.0=1.68812.83()cosz由机械设计图 8.15 得重合度系数 Z =0.873计算小齿轮 3 的分度圆直径d3t/mm 62.472321tEHdKT3、确定传动尺寸（1）计算载荷系数 K。查机械设计表 8.3 得 KA=1.25齿轮线速度如下式：电机带动螺旋回转螺旋运输机的设计260.34321362.4710.9/()60tdnvms:查得动载系数 Kv=1.1；由机械设计图 8.11 查得齿向载荷分布系数K =1.09;由表 8.4 查得齿间载荷分配系数 K =1.1,故K=KAKVK K =1.251.11.091.1=1.65(2)对 d3t进行修正。K 与 KT差别较大，对 Kt得出的 d1t修正即 d3/mm=62.47 331.652.4