螺旋输送机传动装置设计说明书

1、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 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效率=0.98 滚动轴承传动效率圆柱齿轮传动效率 圆锥齿轮传动效率总传动效率=··

2、3;·=0.86查电动机技术数据表JB/T103912002，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 单级圆柱齿轮传动比范围 =3-5,圆锥齿轮传动比=3-4,则总的传动比范围为=3x34x5=920,则=（920）x50=4501060r/min 查表JB/T103912002，选用同步转速为1000r/min的Y 系列电动机Y1626，其满载转速=720r/min，额定转矩2KN·mm二、计算各轴相关数据<1>总传动比和分配各级传动比圆柱齿轮传动=4.5圆锥齿轮传动=4<2>

3、各轴转速轴=720 r/min 轴=160r/min 轴=160 r/min 轴=40r/min<3>各轴功率轴=··=5.81×0.98×0.99=5.64KW轴=··=5.64×0.99×0.98=5.41KW轴=·=5.41×0.99=5.3KW<4>各轴转矩：电动机轴的输出转矩=9550×0.98=77.06N·m×=75.5 N·m ·=323.1N·m=316.6 N·m 将以上算得的运动和

4、动力参数列表，如下：轴名功率P/kw转钜T/n·m转速r/min传动比电动机轴5.8177.067201轴5.6475.57204.5轴5.41323.11601轴5.3316.61604轴40三、齿轮设计：1、直齿圆柱齿轮<1>选择材料及确定许用应力按机械设计基础表11.8选择齿轮的材料：小齿轮选用45钢调质，硬度为220250HBS，大齿轮选用45钢正火，硬度为170210HBS。因为是普通减速器，由机械设计基础表11.20选8级精度，要求齿面粗糙度m<2>接触强度设计：确定有关参数和系数（1）转矩=75.5N·m(2)确定载荷系数K查表11.1

5、0，取K=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，=4.5×24=108 圆整取=108 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（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 =560MP，=530MP由机械设计基础表11.9查得=1=60nj=60=1.44由机械设计基础图11.28查得=故=52.3由机械设计基础表11.3取标准模数=2.5mm(6)确定中心距a 圆整后取中心距为a=120mm <3>、主要尺寸计算 b=·=160=60mm

6、取=65mm, <4>、按齿根弯曲疲劳强度校核（1）齿形系数由机械设计基础表11.12得=2.6 =2.14(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=a =a故<<4>、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<5>、几何尺寸计算以大齿轮为例，齿轮的齿顶园直径为由于200<<500mm,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齿根圆直齿顶圆直径齿宽传动比中心距齿轮1

7、24m=2.56053.7565654.5165齿轮2108270263.75245602、开式圆锥直齿轮<1>选择齿轮材料及精度等级因两齿轮均为低速运行，故均选用45钢，小齿轮调质，齿面硬度229286HBS,大齿轮正火，齿面硬度169217HBS，因受轻微振动，由机械设计基础表11.20选8级精度，要求齿面粗糙度为<2>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<3>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=316

8、.6N·m（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·=96,齿数比i=4(6)许用接触应力由机械设计基础图11.25查得=560MPa , =530Mpa由机械设计基础表11.9查得=60nj=60=7.987 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=100mm大端模数m= 由机械设计基础表11.15查取标准模数m=4.5mm(8)计算主要尺寸=m=4.5×24=108mm. =m=4.5×96=432mm R=b=R=0.3&

9、#215;222.648=66.79mm.取=72mm，=67mm<4>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=2.6 =2.18(4)应力修正系数由机械设计基础表11.13得=1.59 =1.80(5)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故四、计算齿轮的受力1、计算圆柱斜齿轮的受力对主动轮的受力分析，如机械设计基础P219图11.39= = = （为标准压力角20°）=2516.7N =916N =2678.2N2、

10、计算开式圆锥直齿轮的受力对圆锥直齿轮的受力分析，如机械设计基础P227图11.47= = =tan （=0.85×108=91.8）故=13433.6N =4743.3.05N =1186.2N 轴向力指向轮齿的大端五、轴的选择设计：（一）轴一的设计<1>选择材料，确定许用应力。材料选45#钢，调质处理，查机械设计基础表16.1得此材料强度极限=637MPa，许用应力=60MPa<2>计算基本直径,查机械设计基础得C=118107=（107118）mm =21.2523.43mm安装联轴器处有键，故轴的最小端需加大（23）%故一轴的基本轴径=25mm<3

11、>绘制结构简图<4>确定各轴段尺寸及长度（1）、确定轴径直径：（如上图）（2）确定各轴段长度（如上图）<6>按弯矩合成强度校核轴径受力分析轴承间距：LAB=113 mm垂直支反力FRV=FBV=0.5Fr1=458N垂直面MAV=0.5FAVLAB=25648N·m水平支反力水平面=66.423 N·m轴承M= N·mT=75.5 N·m由图可见危险截面在距离两轴相等距离的中间点上当量弯矩计算，计算折合系数=0.6则强度校核，考虑键槽的影响，d=24.23×1.05=25.44mm<=36mm所以原设计强度足

12、够安全。（二）轴二的设计：<1>选择材料，确定许用应力。材料选45#钢，调质处理，查机械设计基础表16.1得此材料强度极限=637MPa，许用应力=60MPa<2>计算基本直径,查机械设计基础得C=118107=（107118）mm =34.638.2mm故一轴的基本轴径=40mm<3>绘制结构简图< <5>确定各轴段尺寸及长度（1）、确定轴径直径：（如上图）（2）确定各轴段长度（如上图）<6>按弯矩合成强度校核轴径轴承间距：LAB=103 mm受力分析径向：垂直支反力垂直面水平支反力水平面轴承，由图可见危险截面在距离两轴承相等

13、距离的中间点上。当量弯矩计算，取折合系数=0.6则强度校核，考虑键槽的影响，d=33.06×1.05=34.71mm<=60mm所以原设计强度足够安全。根据轴I轴段的最小尺寸、传递转矩和转速选用HL3联轴器；轴II则选用HL3联轴器。六、计算并验算轴承（一）计算支撑轴I的一对滚动轴承1、选择轴承类型、初选型号由设计手册得输入轴的轴承为滚动轴承6006 GBT因其轴转动为低速轻载，初选角接触球轴承6006（Cr=13.2KN, Cor=8.30KN , d=30mm ,D=55mm） 计算使用寿命 Lh=8×52×80=33280 h计算当量载荷由机械设计基础

14、表17.9查得=1.2P=1.2×916=1099.2N由机械设计基础表17.10查得=1 对球轴承=3 L=15000hC=1099.2×（）=12405.2<Cr=35.2KN故选轴承6006合适（二）计算轴II的一对轴承1、选择轴承类型、初选型号初选轴承6009 (cr=21 KN cor=14.8 KN)<1>计算轴承的当量动载荷P由机械设计基础表17.9查得=1P=1.2×2393.3=2871.96 N由机械设计基础表17.10查得=1 L=8×52×80=33280hC=5658.53×（）=38.6&

15、lt;Cr=63KN故选轴承6009合适查询课程设计指导书得下表：轴承号代号基本尺寸（mm）安装尺寸（mm）Cr(KN)dDBD轴承I6006305513364913.2轴承II6009457516516921 14七、键的选择：轴I：1、与联轴器相连的键：查机械设计基础表8.1选A8×7的键，其中工作长度L=20mm，齿轮和轴得键选10×8，工作长度为40mm2、强度验算：查机械设计基础表8.2，得许用挤压应力=100MPa 键与键槽接触长度l=L-b=20-10=10mm挤压强度=71.81MP<=100Mpa故小齿轮处键能安全工作，此键为10×20GB

16、/T 10952003轴II：1、与联轴器相连的键：查机械设计基础表8.1选12×8的键，其中工作长度L=30mm，齿轮和轴得键选16×10.2、强度验算：查机械设计基础表8.2，得许用挤压应力=100MPa 键与键槽接触长度l=L-b=40-14=26mm挤压强度=80.35MP<=100Mpa故小齿轮处键能安全工作，此键为14×40GB/T 10952003八、箱体名称符号计算公式结果机座厚度8mm机盖厚度8mm机盖凸缘厚度12mm机座凸缘厚度12mm机座底凸缘厚度20mm地脚螺钉直径M20mm地脚螺钉数目4mm盖与座联结螺栓直径=（0.5 0.6）M12mm轴承端盖螺钉直径=（0.40.5）M8mm视孔盖螺钉直径=（0.30.4）M8mm定位销直径=（0.70.8）10m