螺旋输送机计算

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。n——齿轮a的转速，r／min。an一一内齿轮b的转速，r／min。bn 转臂x的转速，r／min。xn 行星轮c的转速，r/min。ci a轮输入，b轮输出的传动比，即abzI二土一babzaic——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AB构件C的相对转速之比值，即n—nIC二一A CABn—nBCix 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bab相对于转臂x的相对转速之比值，即n—nlx二一a xabn—nbx根据原始条件可以确定所需用的输入功率为P6.5P=t= =6.8KW入0.98x0.98 0.98x0.98至此，可以确定所用的电动机的型号Y160M-6行星轮数n二3。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i的大p小。例如，2z—x(A)型行星传动，其各轮齿数与传动比i的关系式为pzib二1_lx=1+bax ab za可得Z二(lb-1)zbaxa若令丫二zl,则有z=Y-zap b a式中l 给定的传动比•且有l二ib；p pax丫——系数，必须是个正整数；z——中心轮a的齿数，一般，z三Z。aamin3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，其同心条件为a=a'accb在一般情况下，齿数z和z都不是n的倍数。当齿轮a和b的轮齿对称ab p线及行星轮1的华而Q1与直线O丨重合时，行星轮2的平面Q2与直线Oil的夹角为5如果转臂x固定，当中心轮a按逆时方向转过5时，则行星轮2CC按顺时针方向转过5角，而内齿轮b按顺时针方向转过5角。CC当n个行星轮在中心轮周围均匀分布时，则两相邻行星轮间的

中心角为竺。现设已知中小轮a和b的节圆直径d‘和d‘,其齿距为nabp2兀 兀dr 冗drp=p=p。在中心角一内，中心轮a和b具有的弧长分别为一叶和fabnnnp p p兀d'对于弧长—k，—般应包含若干个整数倍的齿距p和一个剩余弧段np冗d'(p-6丫')。同理，对于弧长一b，也应包含有若干个整数倍的齿距P和一个剩aanp余弧段§丫’。可得bb_ ( )p—§y'+§y'ab p1 2 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§y'=§y'aabb公式表明：两中心轮a和b的齿数和(z°+zj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。52Z-X(A)型行星传动据2Z-X(A)型行星齿轮传动的传动比公式zb=izpa式中P式中P是行星齿轮的特性参数应该指出：在对b轮齿数z进行圆整后，此时实际的p值与给定的p值bi—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&=一ipW4%。据同心条件可求得行星轮c据同心条件可求得行星轮c的齿数为zci—2=-p z2a显然，由上式所求得的z适用于非变位的或高度变位的行星齿轮传动c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c+Azc当(z-z)为偶数时，可取齿数修正量为Az二-1。此时，通过角度变位ba a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)型传功的配齿比例关系式为i-2iz:z:z:c=z:甘z:(i-1)z:+z

abc a2apanapTOC\o"1-5"\h\z最后，再按公式(3—7)校核其邻接条件。根据给定的行星齿轮传动的传动比i的大小和中心轮a的齿数z及行星轮个数n,由表3—2可查得2Z—X(A)p a p型行星齿轮传动的传动比i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：z 17、z 67、z 151、ib 9.88。a c b ax参数计算6标准直齿圆柱齿轮的基本参数模数—分度圆上的齿距p与圆周率沢（无理数）的比值，即m二£兀模数m是齿轮的一个基本参数，其单位为mm（毫米）。因齿距p二兀m,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兀d二zp，即可得d=-z；两式联立可得齿轮的兀分度圆直径d=mz齿项高系数h*——按GBI356—1988规定：正常齿h*=1，短齿aah*=0．80。a顶隙系数c* 按GBI357—1988规定：正常齿c*=0.25,短齿c*=0．3。—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，分度圆压力角a相等，即m=m=m12a=a=a12齿轮的模数的确定，由公式初算得

m=KmTKKKY—1_AFS_m=KmTKKKY—1_AFS_FpFa1z2©a1dFlim3172x0.75x300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d=167.51dd1=mz=42.5d=377.52d=mz=167.522齿顶高h=h=2.5h=2.5a1a2a1ha7.55 -h=(1- )m=2.375a2 15.1齿根高h=h=3.125h=h=3.125f1f2f1 f2hf全齿高h=:h=5.625h=5.625121hh=5.52齿顶圆直径d=47.5d=172.5a1a1dd=172.5d=372.75vtaa2a2齿根圆直径d=36.25d=161.25f1f1dfd=161.25d=384f2f2基圆直径d二=39.9d=157.4b1b1dd=157.4d=354.7bb2b2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，其输入件所传递的转矩T可按下式计算，即APT二9550—(Nm)An1式中P 输入件所传递的名义功率，kw；1n 输入件的转速，r/min。1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F可分n解为如下的三个分力，即切向力F=t切向力F=t(N)id1径向力F二r径向力F二rFtanaCOSP(N)轴向力F二FtanP(N)at法向力F与切向力F的关系式为ntFF= 土 (N)ncospxcosan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a=a,n故其轴向力F=0,则可得a切向力(N)2000T切向力(N)F=itd1径向力F=Ftana(N)rtF法向力F=一— (N)ncosa

式中t 啮合齿轮副中小齿轮传递的转矩，Nm10——斜齿轮分度圆上的螺旋角，(°)；d 小齿轮分度圆直径，mm；1a——分度圆压力角，通常a二20°。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TPT=9550 —1nnn式中pp1式中中心轮a所传递的转矩，Nm；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T P 6.8T=匚=9550—^=9550 =22.32N-m1n nn 970x3pp1F=2000：=1050.17Ncand'paF=—F=—1050.17NaccaF二F=—1050.17NbcacF=—2F=—2100.34NxcacpxT=nrF=3x105x2100.34=661.607N•mxpxcxpxF=—F=1050.17NcbbcT=nFx-£^=594.66N-mbpcb20009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F可按如下公式计ic算，即N)2000TN)F二iicnd'pi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N)厂-2000TN)F= aacnd'

pa对于钢制行星轮c,其材料密度P二7.8x10-6kg/mm3；行星轮的相对体积Vx二九竺b

c4将p和Vx的关系式代入公式，贝冋得2Z—X(A)型传动行星轮的离心力FcL为F=6.37x10-iid2bn2r九L cxx式中d 行星轮c的分度圆直径，mm；cb 行星轮的宽度，mm；九一一行星轮的折算系数•相对于转臂x转动的行星轮及其轴承的质量直径为d、宽度为b的实心钢制圆柱体质量之比值的系数。c当滚动轴承安装在行星轮内时，九二0.5~0.7；当滚动轴承安装转臂x内时，九二1~1.3。10箱体的结构及各个尺寸的计算数值如下：⑴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§=(2)尺寸系数K§=3D+B10003x400+217=1.47式中D——机体内壁直径B——机体宽度故其心值在1.25〜1.6之间，壁厚5大于10〜13。根据实际情况取5为O12mm。机体壁厚5=12mm前机盖厚度5二10mm1后机盖厚度5二12mm2机体法兰凸缘厚度5二1.25d二15mm31加强筋厚度5二12mm4加强筋斜度«=2。机体和机盖紧固螺栓直径d二12mm1轴承端盖螺栓直径d=0.8d=10mm21地脚螺栓直径d=3.1忙之12=16mm机体底座凸缘厚度h二（1〜1.5）d二24mm地脚螺栓孔的位置c=12d+（5〜8）=26地脚螺栓孔的位置1c=d+（5〜8）=22mm211螺旋周长的计算螺旋外周长：L二兀2D2+S2二兀2x0.42+0.42二1.318(m)螺旋内周长：L=J兀2d2+S2=、/兀2x0.082+0.42=0.47234(m)1dD0.4r= ==0.04(m)25x25x2D0.4D=2RnR=0.2(m)22R=c+rnc=R一r=0.2一0.04=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=0。计算得367xP367xP 入oLK

0367x6.53.2x15x1.2=41.4t/h13螺旋直径螺旋直径D可以通过以下公式求得D=K =0.04