螺旋输送机计算

1、螺旋输送机计算作者：日期：1 行星齿轮传动的符号在行星齿轮传动中较常用的符号如下。n 转速 ,以每分钟的转数来衡量的角速度,r/min。 角速度，以每秒弧度来衡量的角速度,r d s。na 齿轮的转速 , /min。nb 一一 内齿轮 b 的转速 , m n。nx 转臂 x 的转速， r m n。nc 行星轮 c 的转速 ,r/mn。iab a 轮输入，轮输出的传动比，即iab =± zbzai CAB 在行星齿轮传动中，构件A 相对于构件 c 的相对转速与构件B相对构件 C 的相对转速之比值 ,即iABC = nAnCnBnCiabx 在行星齿轮传动中， 中心轮 a 相对于转臂的相

2、对转速与内齿轮b 相对于转臂 x 的相对转速之比值 ,即i abx= nanxnbnx根据原始条件可以确定所需用的输入功率为P6.5P入16.8KW0.980.980.980.98至此，可以确定所用的电动机的型号Y160M-6行星轮数 np 3 。配齿计算传动比条件在行星齿轮传动中，各轮齿数的选择必须确保实现所给定的传动比i p 的大小。例如 , z (A) 型行星传动，其各轮齿数与传动比i p 的关系式为iaxb 1- i abx=1+ zbza可得 zb =( iaxb-1） za若令Y za i p ， 则有 zb =Y- za式中i p 给定的传动比且有 i p = iaxb ;Y 系

3、数 ,必须是个正整数 ;za 中心轮 a 的齿数 ,一般 , za Zmin 。3 邻接条件4 同心条件在此讨论的同心条件只适用丁渐开线圆柱齿轮的行星齿轮传动。所谓同心条件就是出中心轮、b（或 e）与行星轮 (或 d)的所有啮合齿轮副的实际中心距必须相等。对于 ZX(A) 型行星齿轮传动 ,其同心条件为aacacb在一般情况下 ,齿数 za 和 zb 都不是 np 的倍数。当齿轮 a 和 b 的轮齿对称线及行星轮 1 的华而 1 与直线 O重合时， 行星轮 2 的平面 Q 与直线 O的夹角为C如果转臂x 固定 ,当中心轮按逆时方向转过C 时,则行星轮2 按顺时针方向转过C 角,而内齿轮b 按顺

4、时针方向转过C 角。当 np 个行星轮在中心轮周围均匀分布时，则两相邻行星轮间的中心角为 2。 现设已知中小轮 a 和的节圆直径 da 和 db ,其齿距为nppapb p 。在中心角 2 内，中心轮 a 和具有的弧长分别为da和dbnpnpnp对于弧长da ,一般应包含若干个整数倍的齿距 p 和一个剩余弧段np（ pa a ）。同理 ,对于弧长db ，也应包含有若干个整数倍的齿距p 和一个剩np余弧段bb 。 可得pa ab bza zb np (c1 c2 )p显然，等式左边等于整数。要使等式右边也等于整数,其必要和充分的条件是aabb公式表明：两中心轮a 和 b 的齿数和 ( zazb

5、)应为行星轮数 np 的倍数 ，就是 2 X （ ) 型行星传动的安装条件。5 Z-X(A ）型行星传动据 2-（ A) 型行星齿轮传动的传动比公式zbi p1 pza式中 P 是行星齿轮的特性参数。应该指出：在对轮齿数zb 进行圆整后 ,此时实际的 p 值与给定的 p 值i pi稍有变化 ,但必须控制在其传动比误差范围内。 一般其传动比误差 ii p4%。据同心条件可求得行星轮的齿数为zb zai p2zcza22显然 ,由上式所求得的 zc 适用于非变位的或高度变位的行星齿轮传动。如果采用角度变位的传动时 ,行星轮 c 的齿数zc 应按如下公式计算，即zbzazczc2当( zbza )为

6、偶数时 ,可取齿数修正量为 z = 1。此时，通过角度变位后，a既不增 大该行星传动的径向尺寸 ,又可以改善传动性能。 综合上述公式 .则可得2 X(A ）型传功的配齿比例关系式为i p2i pza : zb : zc : c za :2za : (i p 1)za : npza最后，再按公式 (37）校核其邻接条件。根据给定的行星齿轮传动的传动比 i p 的大小和中心轮 a 的齿数 za 及行星轮个数 np ，由表 32 可查得 2ZX( )型行星齿轮传动的传动比i p 及其各轮齿数。根据以上步骤可以确定其齿数及传动比如下 :za17、 zc67、 zb51、 i axb9。参数计算标准直齿

7、圆柱齿轮的基本参数模数分度圆上的齿距与圆周率(无理数 )的比值 ,即mp模数 m 是齿轮的一个基本参数 ,其单位为 mm(毫米）。因齿距 pm ，若模数 m 增大，则齿轮的齿距p 就增大 ;齿轮的轮齿及各部分尺寸均相应地增大。为了齿轮的设计、制造和测量等工作的标准化，模数m 的数值已经标准化。渐开线圆柱齿轮模数可参见GB1 5 987。在此应该指出 ,由于在齿轮的不同圆周上,其齿距不相同，故其模数也是不同的 ;只有分度圆上的模数m 是标准值。因齿轮分度圆的周长为dzp ，即可得 dp z ;两式联立可得齿轮的分度圆直径dmz齿项高系数 ha * 按 GBl356 98规定 :正常齿 ha *

8、1，短齿ha * =0.80。顶隙系数 c * 按 GBl 5719 8 规定 :正常齿 c * =02 ,短齿 c * 03。一对渐开线圆柱直齿轮的正确啮合条件是:两齿轮的模数相等 ,分度圆压力角相等,即m1m2m12齿轮的模数的确定 ,由公式初算得T1K AK FK FpYFa122.3222 2.1mm K m 312.131720.751.71z12dF lim300根据所设计的题目要求,选定模数 m2.5mm。表 -2参数a-c(w ）模数 m2.5啮合角20°分度圆直径dd1mz142.5d2mz2167.5齿顶高ha1ha 2 2.5ha齿根高h f 1h f 23.1

9、25hf全齿高h1 h2 5.625齿顶圆直径d a147.5dad a2172.5齿根圆直径d f 136.25d fd f 2161.25基圆直径d b139.9dbdb2157.4中心距aa105c-b(N）2.520°d1167.5d 2377.5ha12.5ha2(17.55 )m 2.37515.1hf 1hf 23.125h15.625h25.5d a1172.5d a2372.75d f 1161.25d f 2384d b1157.4d b2354.7a105受力分析及强度计算7 行星齿轮传动的受力分析在已知原动机 (电动机等）的名义功率 P 和同步转速 n 的条件

10、下，其输入件所传递的转矩 TA 可按下式计算，即PTA9550 1(N·m）n1式中p1 输入件所传递的名义功率，kw;n1 输入件的转速， rmn。在圆柱齿轮传动中 ,若忽略齿面间的摩擦力的影响,其法向作用力 Fn 可分解为如下的三个分力 ,即2000T切向力 Ft1（N)径向力 FrFt tann(N)cos轴向力Fa Fttan()法向力 Fn 与切向力 Ft 的关系式为FtFn(N)coscos n对于直齿圆柱齿轮传动,由于轮齿的螺旋角0 ,法面压力角,故其n轴向力 Fa 0,则可得切向力Ft2000T1()d1径向力Fr Ft tan（ N)法向力 FnFt(N)cos式中

11、T1 啮合齿轮副中小齿轮传递的转矩,· m ;斜齿轮分度圆上的螺旋角,( °);d1 小齿轮分度圆直径，mm;分度圆压力角 ,通常20°。8 行星齿轮传动首先应计算输入件中心轮a 在每一套中 (即在每个功率分流上 )所承受的输入转矩为T1T1a9550 Pnpnp n1式中Ta 中心轮 a 所传递的转矩， N·m;np 行星轮数目。按照上述提示进行受力分析计算，则可得行星轮 c 作用于中心轮 a 的切向力为Ta9550P195506.8T1np n122.32 N mnp970 32000TaFca1050.17 Nnp daFacFca1050.17

12、NFbcFac1050.17 NFxc2Fac2100.34 NTxnp rx Fcx 3105 2100.34 661.607 N mFcbFbc1050.17 NTbdb594.66 N mnp Fcb20009 行星轮支承上和基本构件轴上的作用力。圆柱中心轮与行星轮相啮合时，行星轮上的切向力Fic 可按如下公式计算,即2000TiFic(）np di例如 ,在 2Z X(A) 型行星齿轮传动中， 中心轮作用于行星轮上的切向力 Fac公式 (61)计算,即Fac2000Ta （N)np da对于钢制行星轮 c，其材料密度7.810 6 kg / mm3 ;行星轮的相对体积Vcxdc2b4将

13、和 Vcx 的关系式代入公式，则可得2Z (A ）型传动行星轮的离心力FL 为FL6.3710 11dc2bnx2rx式中d c 行星轮 c 的分度圆直径 ,mm;行星轮的宽度 ,mm；行星轮的折算系数 相对于转臂 x 转动的行星轮及其轴承的质量直径为d c 、宽度为 b 的实心钢制圆柱体质量之比值的系数。当滚动轴承安装在行星轮内时，0.5 0.7 ；当滚动轴承安装转臂x 内时,11.3 。1箱体的结构及各个尺寸的计算数值如下：(1）箱体的材料为HT20，采用铸造 ,机体的结构采用卧式不剖分机体(2)尺寸系数3D B3 400 217K1.4710001000式中 D机体内壁直径B机体宽度故

14、其 K 值在 1. 1.6 之间，壁厚大于 1013。根据实际情况取为2m。机体壁厚1mm前机盖厚度110mm后机盖厚度212mm机体法兰凸缘厚度3 1.25d1 15mm加强筋厚度412mm加强筋斜度2机体和机盖紧固螺栓直径d1 12mm轴承端盖螺栓直径d20.8d110mm地脚螺栓直径 d3.14 TD1216mm机体底座凸缘厚度h (1 1.5)d24mm地脚螺栓孔 的位置c11.2d(5 8) 26mmc2d (5 8) 22mm11 螺旋周长的计算螺旋外周长：L2 D 2S 220.4 20.4 21.318( m )螺旋内周长：L 12 d 2S 220.0820.4 20.47234( m )rdD0.40.04( m )25252D2 RRD0.40.2( m )22RcrcRr0.20.040.16(m )12 螺旋机的输送量根据所给的原始条件可以计算出螺旋机的输送量Q ;因为是水平布置的H=0、=0 。计算得367 P3676.5Q入0 LK3.2 1541.4t / h1.21螺旋直径螺旋直径 D 可以通过以下公式求得D K2.5Q41.40.049 2.50.