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 。角速度，以每秒弧度来衡量的角速度,rad / s。na齿轮a的转速,r/min 。nb内齿轮b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iab = ± 马Zai；B 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 c 口人一%iAB=国- ncxiab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 -

2、 nx iab =nb - nx根据原始条件可以确定所需用的输入功率为Pi0.98 0.980.98 0.986.5=6.8KW至此，可以确定所用的电动机的型号Y160M-6行星轮数品=3。 p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)的大p小。例如，2zx(A)型行星传动，其各轮齿数与传动比ip的关系式为. b xzbiax = 1-iab=1+ 一za可得 Zb= ( ibx-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ip=ibx； pp axY 系数，必须是个正整数；za 中心轮a的齿数，一般，za &

3、gt; Zmin 03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2Z-X(A)型行星齿轮传动，具同心条件为aac = acb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Q1与直线OI重合时，行星轮2的平面Q2与直线OII的 夹角为6c如果转臂x固定，当中心轮a按逆时方向转过 生时，则行星轮2按 顺时针方向转过6c角,而内齿轮b按顺时针方向转过 耳角。当£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

4、为 红。现设已知中小轮a和b的节圆直径da和db,其齿距为 np必和哂npnp2 二pa = pb = p。在中心角 内，中心轮a和b具有的弧长分别为 np对于弧长必，一般应包含若干个整数倍的齿距 p和一个剩余弧段 np(p-6at)。同理，对于弧长 ，也应包含有若干个整数倍的齿距p和一个 np剩余弧段%与。可得p -Za Zb =np(。 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、：a a =、：b b公式表明：两中心轮a和b的齿数和(Za +4)应为行星轮数%的倍数， p就是2ZX(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

5、行星齿轮传动的传动比公式式中一一P是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 .一i c - i稍有变化，但必须控制在其传动比误差范围内。一般其传动比误差四=i p0 4%。据同心条件可求得行星轮c的齿数为Z =马_3 =三二22 a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ZcZb -Za2当(Zb Za)为偶数时，可取齿数修正量为 y=1。此时，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2Z X(A)型传功的配齿比

6、例关系式为- ip-2，, ipipZa：Zb：Zc：C = Za：Za：(ip - 1)4 ： Z2np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ip的大小和中心轮a的齿数Za及行星轮个数np,由表3-2可查得2Z X(A) 型行星齿轮传动的传动比ip及其各轮齿数。p根据以上步骤可以确定其齿数及传动比如下：Za 17、Zc 67、Zb 151 、ibx 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n （无理数）的比值，即mJI模数m是齿轮的一个基本参数，其单位为 mm（1米）。因齿距p = nm,若 模数m增大，则齿轮的齿距p就增大

7、；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 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 nd=zp,即可得d=Ez ;两式联立可得齿轮的31分度圆直径d = mz齿项高系数ha* 按GB13561988规定：正常齿ha*=1,短齿ha * =0. 80。 a顶隙系数C* 按GB13571988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：两齿轮的模数m相等

8、，分度圆压力角u相等，即mi = m2 = m:i =1 2 =：.齿轮的模数的确定，由公式初算得忆KaKfyKFpYFai, 22.32父 2M 2y 2.1m = Km32-二 12.1 父 32= 1.71mmzi d"im. 170.75 300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a20°20°分度圆直径dd = mz1 = 42.5d2 = mz2 =167.5d1 =167.5d2 =377.5齿顶局haha1 = ha2 = 2.5ha1 =2.57.55ha2 =(1 )m

9、 = 2.37515.1齿根高hfhf1 =hf2 =3.125hf1 =hf2 =3.125全齿高hh1 = h2 =5.6251Tl =5.625 h2=5.5齿顶圆直径dada1 =47.5da2 =172.5da1 =172.5da2 =372.75齿根圆直径dfdf1 =36.25df2 =161.25df1 =161.25df2 =384基圆直径dbdb1 = 39.9db2 =157.4dm = 157.4db2 =354.7中心距aa =105a =105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 所传递白转矩T

10、Aq按下式计算，即PTA =9550 (NJ- m八式中 pi输入件所传递的名义功率，kw；n1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Ft =200匹(N)di径向力 Fr =Fttan： n (N)cos -轴向力 Fa = Ft tan 1 (N)法向力Fn与切向力Ft的关系式为Fn =一盗(N)cos - cos- n对于直齿圆柱齿轮传动，由于轮齿的螺旋角0 =0,法面压力角 询=。,故其轴向力Fa=0,则可得切向力F”空眄(N) di径向力 Fr = Ft tan ： (N)法向力 Fn =-F (N)

11、cos：式中 Ti啮合齿轮副中小齿轮传递的转矩，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，通常口=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TP工=-a = 9550np'A式中-a中心轮a所传递的转矩，Nl- m；np 行星轮数目。 p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R6.8- 1=9550=9550=22.32N mnpnpn1970 32000-a= 1050.17Npp 1npdFac = -Fca = -1050.17N accaF

12、bc = Fac = 1050.17NFxc = -2Fac = -2100.34 N xcac- x =nprxFcx =3 105 2100.34 =661.607N mFcb = -Fbc =1050.17Ndb- b =npFcb594.66N mp 20009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 己可按如下公式计算，即Fic2000TL(n)npdi例如，在2Z X(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(6 10)计算，即l-2000Ta / -Fa"(N) npda对于钢制行星轮c,其材料密度P

13、= 7.8Ml0”kg/mm3 ;行星轮的相对体积/ X 二 dc hVr = 1b4将P和V：的关系式代入公式，则可得2Z X(A)型传动行星轮的离心力Fl1122Fl =6.37 10 dcbnxrx'式中dc行星轮c的分度圆直径，mmb 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，丸=0.50.7;当滚动轴承安装转臂x内时，九=11.3 。10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(2)尺寸系数 k ,

14、3, 3 400 217 =1.47 10001000式中D机体内壁直径B机体宽度故其K6值在1.251.6之间，壁厚6大于1013。根据实际情况取&为12mm机体壁厚 、:=12mm前机盖厚度、：i =10mm后机盖厚度c.2 =12mm机体法兰凸缘厚度=3 =1.25di =15mm加强筋厚度 c.4 =12mm加强筋斜度：=2机体和机盖紧固螺栓直径d =12mm轴承端盖螺栓直径d2 = 0.8d =10mm地脚螺栓直径 d -3.14TD _ 12= 16mm机体底座凸缘厚度h=(11.5)d =24mmG =1.2d (5 8) =26mm地脚螺栓孔的位置c1q = d (5

15、8) = 22mm11螺旋周长的计算螺旋外周长：L = '42 D 2 . S 2- = 二J一0.4 20.4 2- 二 1.318( m)螺旋内周长：L1 = ,二 2d 2 S2 二尸0.08 20.4 2 : 0.47234( m)d D 0.4r = = = = 0.04( m )25252D0.4D = 2 R =, R = = = 0.2( 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367 队0LK367 6.53.2 15 1.2= 41.4t/h13螺旋直径螺旋直径D可以通过以下公式求得D=K2.5 Q =0.049 2.541.4= 0.35