螺旋输送机计算

1、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。na齿轮 a 的转速，r/ min 。nx- 转臂 x 的转速，r/ min。nc- 行星轮 c 的转速，r/ min。iab a 轮输入， b 轮输出的传动比，即l b = + 色za 构件 c 的相对转速之比值，即在行星齿轮传动中，中心轮a 相对于转臂 x 的相对转速与内齿轮b相对于转臂 x 的相对转速之比值，即.x _ na 7x iab = 根据原始条件可以确定所需用的输入功率为r 6.5 p入16.8kw 0.98 汉0.98 0.98汉0.98 至此，可以确定所用的电动机的型

2、号y160m-6行星轮数 =3。角速度，以每秒弧度来衡量的角速度, rad/ s。nb 内齿轮 b 的转速，r/ min 。iab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?c lab na - 氐nb讥 xlab 配齿计算2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ip的大小。例如，2z x（a）型行星传动，其各轮齿数与传动比ip的关系式为.b x zb iax = 1-iab =1+za 可得zb = （i；x-1）za 若令y= za ip，则有 zb =y- za式中 i p给定的传动比 ?且有 ip = i；x;y系数，必须是个

3、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 a、b（或 e）与行星轮 c（或 d）的所有啮合齿轮副的实际中心距必须相等。对于 2zx（a）型行星齿轮传动，其同心条件为aac 二acb 在一般情况下，齿数z 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 q1 与直线 01 重合时，行星轮 2 的平面 q 2 与直线 0u 的夹角为：c如果转臂 x 固定，当中心轮 a 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 按顺时针

4、方向转过角。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。现设已知中小轮a和b的节圆直径da和 db，其齿距为np pa = pb = p。在中心角二内，中心轮 a 和 b 具有的弧长分别为(p - 、它a)。同理，对于弧长卫，也应包含有若干个整数倍的齿距p 和一个剩余弧段b。可得p 显然，等式左边等于整数。要使等式右边也等于整数，其必要和充分的条公式表明：两中心轮a 和 b 的齿数和 (za - zb)应为行星轮数 np的倍数,就是2z x(a)型行星传动的安装条件。5 2z-x(a)型行星传动据 2z-x(a) 型行星齿轮传动的传动比公式-=ip-p za 式中 p 是

5、行星齿轮的特性参数。应该指出：在对 b 轮齿数 zb进行圆整后，此时实际的p 值与给定的 p 值w 4% 。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。旦和卫np np 对于弧长旦，% 般应包含若干个整数倍的齿距p 和一个剩余弧段n (、.pa a，b b za zb - np(c1 c2)稍有变化，但必须控制在其传动比误差范围内。般其传动比误差ip -i ip 据同心条件可求得行星轮c 的齿数为zczbza 5一2- - za 2 2 如果采用角度变位的传动时，行星轮c 的齿数 z,应按如下公式计算，即zc 込当(zb-za)为偶数时，可取齿数修正量为=z = -1。此时

6、，通过角度变位后，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 2zx(a)型传功的配齿比例关系式为ip-2 za：zb：z，c7 w比 ip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(a) 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: 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za 17、zc 67、zb 151、i：9.88。参数计算6标准直齿圆柱齿轮的基本参数模数一一分度圆上的齿距p 与圆周率二（无理数）的比值，即若模数 m 增大，则齿轮的齿距p 就增大；齿轮的轮齿

7、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gb1357-1987 。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二d二zp，即可得d =&z ；两式联立可得齿轮的31分度圆直径d 二m z 齿项高系数 0* 按 gb1356 1988 规定：正常齿 ha*=1，短齿ha* =0. 80。顶隙系数c* 按 gb1357 1988 规定：正常齿c* = 0. 25, 短齿c* = 0. 3。一对渐开线圆柱直齿轮的正确啮合条件是：两齿轮的

8、模数m 相等，分度圆压力角相等，即mi 二m2 二m齿轮的模数的确定，由公式初算得模数 m 是齿轮的一个基本参数，其单位为mm（毫米）。因齿距 p -二 m，i 2 2 2 2.1 , 1.71 mm 0.75 300 根据所设计的题目要求，选定模数m=2.5mm 。表 5-2 参数a-c(w)c-b(n)模数 m2.52.5啮合角20 20 a分度圆直径d1=167.5dd mz(= 42.5d2=377.5d2= mz2=167.5齿顶咼ha1 = ha2 = 2.5ha1 = 2.5h, ，一7.55、_ 1咕ha2=(1 )m = 2.37515.1齿根高hfi = hf2= 3.12

9、5hf1= hf2= 3.125hf全齿高m = h2= 5.625h, =5.625hh2=5.5齿顶圆直径da1=47.5da1=172.5dada2=172.5da2=372.75齿根圆直径d f1= 36.25df1 =161.25dfdf2=161.25d f2= 384基圆直径d b1= 39.9db1 = 157.4dbdb2=157.4db2=354.7中心距 aa =105a=105m = km 匕心凶冷j?/ z1 d- f lim 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 的条件下，其输入件所传递的转矩 ta可按下式

10、计算，即p ta =9550 ( n- m)式中 pi - 输入件所传递的名义功率，kw; n - 输入件的转速，r/ min。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，即切向力f2000ti (n) di 径向力fr(n) cos p轴向力fa 二fttan：(n)法向力 fn与切向力 ft的关系式为fn ft (n)cos cos 对于直齿圆柱齿轮传动，由于轮齿的螺旋角，法面压力角 = ：，故其轴向力 fa=0, 则可得切向力l 2000t1ft(n)d1径向力fr = ft tan :-(n)法向力fn二丄(n)cos：式中 t1啮合齿轮副中小

11、齿轮传递的转矩，n?m；-斜齿轮分度圆上的螺旋角，( ); di - 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t1 二 j = 9550 旦式中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=9550上9550 6.822.32n m npnpn-i 970 3 fa产-fca= 1-0 5 0. 1n7 fb c = f a c二1 0 5 0 . 1n7 fxc = fac二21

12、00.n4 tx二nprxfcx3 1 0 5 2 1 0 0.34 66 n.60 feb-fbc = 1050.17 n db tb = npfcb b5 9 4. n6m p2000 9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2 0 0t, npda =1 05 0.n 7 算，即例如，在 2zx(a)型行星齿轮传动中，中心轮a 作用于行星轮 c 上的切 向力fac公式(610)计算，即-200ctaft*（n）对于钢制行星轮 c，其材料密度 卜=7.8 10 kg/mm3; 行星轮的相对体积vcxb 行星轮的宽度，mm；行星轮

13、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 dc、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，=0.50.7 ; 当滚动轴承安装转臂x 内时， =11.3 o10箱体的结构及各个尺寸的计算数值如下(1)箱体的材料为 ht200 , 采用铸造，机体的结构采用卧式不剖分机体式中 d - 机体内壁直径b机体宽度故 其 k . 值在 1.251.6 之间，壁厚：大于1013。根据实际情况取、为12mm 。机体壁厚：.=12mm 前机盖厚度-10 mm将 和 v；的关系式代入公式 , 则可得 2zx(a)型传动行星轮的离心力flfl= 6.37 1*0

14、dc2bn2x式中dc行星轮 c 的分度圆直径， mm；尺寸系数处 =3“471000 1000 后机盖厚度=12mm机体法兰凸缘厚度r =1.25di =15mm 加强筋厚度“2mm加强筋斜度 : 二 2机体和机盖紧固螺栓直径d12mm轴承端盖螺栓直径d2 =0.8d1 =10mm 地脚螺栓直径d =3. 1 百一 12 16m 机体底座凸缘厚度h=(1 1.c5=)mm g =1. 2d ( 5 8) m2m 地脚螺栓孔的位置c2 = d+(5 8 212m11螺旋周长的计算螺旋外周长：l 2d 2s 2 20.4 20.4 21.318( m) 螺旋内周长：lr = j二2d 2s2二寸

15、 = 0.47234( dd0.4r= - =0.04( m )25 25 2d0.4d = 2 r二r0.2( m )22r=c r= c = r-r=0.2 - 0.04 = 0.16 （ 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13螺旋直径螺旋直径 d 可以通过以下公式求得d 二 k2,5q=0. 04 头54 1. 4二 0. 315 2 y 屮 pc v0. 3 0 卜 8 1 式中 d螺旋直径（米）；k物料综合特性经验系数；q - 输送量（吨 /小时）； 物料的填充系数；一一物料的堆积密度（吨/米3）；c输送机在倾斜工作时，输送量的校正系数 ;m) 36 7 p入dlk 左亠541.4 3.