螺旋输送机传动装置设计

本科课程设计（说明书）题目：螺旋输送机传动装置设计学院名称专业名称学生姓名学号指导教师二〇XX年X月目录TOC\o"1-3"\h\u16358第一章绪论和题目 3215151.1概述 396781.2关于设计 36073第二章传动装置总体设计方案 5301822.1基本组成 5252222.2工作特点 5327392.3确定传动方案 521509第三章电动机的选择 643863.1确定电动机的类型 6129793.2确定电动机转速 6294303.3选择电动机 629751第四章确定传动装置的总传动比和分配传动比 7224084.1计算和分配传动比 7124894.1-1减速器总传动比 7128204.1-2分配传动比 77614.2计算传动装置的运动和动力参数 7241084.3整理数据 815970第五章带传动设计 9302075.1选择V带型号 9320865.2确定带轮基准直径和 9307145.3验算带速 9175405.4确定带长和中心距 977345.5验算小带包角 10135995.6求V带根数 1078265.7求作用在带轮上的压力 10187225.8V带参数总结列表 11108第六章传动零件齿轮的设计计算 12129426.1齿轮材料的选择 12238946.2齿轮参数计算 12322296.2-1确定许用应力 12195126.2-2确定齿轮构造参数 12228266.2-3验算齿轮弯曲强度 13293766.2-4齿轮圆周速度 14113086.3齿轮主要参数 1422286第七章设计心得体会 1521482第八章参考文献 15传动装置总体设计方案2.1基本组成本螺旋输送机的传动装置是由电动机、减速器、联轴器和工作机（螺旋输送机）四部分组成。2.2工作特点根据题目可知，本传动装置单项转动，载荷较平稳，但是生产批量为大批量。所以要求传动装置有较大的抗疲劳强度。装置结构紧凑就要求其足够的刚度和耐磨性。2.3确定传动方案传动方案可参考图1-1，选用V带、连接轴和齿轮为传动介质。考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。图1-1传动装置运动简图电动机的选择3.1确定电动机的类型按工作要求和工作条件，根据初步选用Y系列3相异步电动机，额定电压为380V，频率50Hz。由题目原始数据可知：工作机轴上的功率Pw=0.8kW。根据《机械设计课程设计手册》表1-5可以确定：η1为V带传动效率，取0.96η2为滚动轴承传动效率，有两对，取0.98η3为8级精度圆柱齿轮传动效率，取0.97η4为十字滑块联轴器效率，取0.98ηj为工作机效率，取0.94根据《机械设计课程设计指导书》公式（5），带入以上数据可得：根据《机械设计课程设计指导书》公式（1）可得电动机所需工作功率为：3.2确定电动机转速由题目原始数据可知工作机轴的转速n=60r/min。根据《机械设计课程设计指导书》表1可知，按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比i’=2~4，单级圆柱直齿轮减速器传动比i’’=3~6，则总传动比合理范围为i’a=6~24，根据《机械设计课程设计指导书》公式（6）可得转速范围：3.3选择电动机根据《机械设计课程设计手册》表12-1，选出可提供传动装置动力源的电动机：表1传动装置电动机选用表序号电动机型号额定功率Kw满载转速r/min堵转转矩最大转矩质量kg额定转矩额定转矩2Y90L-61.19102.02.2253Y90S-41.114002.32.322由于题目所示的已知条件，可在以上两种电动机中选择Y90S-4作为传动装置的电动机。确定传动装置的总传动比和分配传动比4.1计算和分配传动比4.1-1减速器总传动比由选定的电动机满载转速和工作机主动轴转速，根据《机械设计课程设计指导书》公式（7）可得传动装置总传动比为4.1-2分配传动比根据《机械设计课程设计指导书》公式（8）可得：由此可以推导出：。其中，分别为带传动和减速器的传动比。为使V带传动外轮廓尺寸不知过大，初步取（世纪的传动比要在设计V带传动时，由所选大、小带轮的标准直径之比计算），则减速器传动比为：由于为一级减速器，所以减速器传动比。4.2计算传动装置的运动和动力参数为进行传动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩（或功率）。如将传动装置各轴由高速到低速依次定义为I轴，II轴……。各轴转速由《机械设计课程设计指导书》公式（9）~（11）可得I轴：II轴：工作机轴（螺旋管）：各轴输入功率由《机械设计课程设计指导书》公式（12）和（13）得I轴：II轴：工作机轴（螺旋管）：I~II轴的输出功率则分别为输入功率×轴承效率0.98，例如I轴的输出效率为，其余类推。各轴输入转矩由《机械设计课程设计指导书》公式（16）~（21）得所以I轴：II轴：工作机轴（螺旋管）：4.3整理数据把以上运动参数整理并列出表格，可得下表：表2运动和动力参数运算结果整理表轴名功率P/KW转距T/N·m转速nr/min转动比i效率输入输出输入输出电机轴0.986.68514003.00.96Ⅰ轴0.940.9219.2518.87466.677.780.96Ⅱ轴0.890.87142.37139.5259.9810.95工作机轴0.850.83136.73134.0059.9810.96带传动设计5.1选择V带型号首先确定工作情况系数，由题目得每天工作小时为8小时，载荷较平稳。根据《机械设计基础》表12-6，选取。故根据根据公式可求得计算功率：通过以上数据，，（小带轮转速），在《机械设计基础》图12-14中选择V带型号为Z型带。5.2确定带轮基准直径和首先要确定普通V带小带轮直径。由以上数据查《机械设计基础》表12-7可得小带轮，。所以可以计算出大带轮；根据表12-7可选择。大带轮转速。5.3验算带速有上述数据可得出带速：。求得带速在5~25m/s的范围内，合适。5.4确定带长和中心距初步选取中心距为，取950mm。根据《机械设计手册》公式12-2，由上式得出带长根据《机械设计基础》表12-2选出基准长度计算实际中心距。5.5验算小带包角根据《机械设计手册》公式12-1，得所以合适。5.6求V带根数由以上数据，，可知，查《机械设计基础》表12-3可得V带基本额定功率。再根据公式12-9算出传动比查表12-4得出V带额定功率的增量。由，查表12-5得包角修正系数，查表12-2得带长修正系数。根据以上数据，由公式12-15得故取4根。5.7求作用在带轮上的压力根据以上数据查《机械设计基础》表12-1得V带质量，故由公式12-18可得单根V带的初拉力为：作用在轴上的压力为：5.8V带参数总结列表表3V带主要参数表小轮直径（mm）大轮直径（mm）中心距a（mm）基准长度（mm）带的根数z7156095312504传动零件齿轮的设计计算6.1齿轮材料的选择根据题目可知，使用年限为10年，每天工作8小时，工作环境处于室内，单向转动，载荷较为平稳。但是生产纲领为大批量，且结构要求紧凑。所以，齿轮类型确定为直齿轮，选择材料时尽量选用硬度适中的。查《机械设计基础》表10-1得，小齿轮为45钢调质，硬度为220HBS，大齿轮采用45钢正火，硬度为180HBS。6.2齿轮参数计算6.2-1确定许用应力根据选用材料和硬度，查《机械设计基础》图10-7可得齿轮的接触疲劳极限，小齿轮和大齿轮的值取：，。由于硬度均小于350HBS可知两齿轮均为软齿面，根据表10-4查得安全系数，故：查图10-10可得齿轮的弯曲疲劳极限，，根据表10-4查得安全系数，故：6.2-2确定齿轮构造参数按齿面接触强度设计。设齿轮按8级精度制造。查《机械设计基础》表10-3可取载荷系数K=1.1，。小齿轮上的转矩为：已知，所以按《机械设计基础》公式10-6可得：取小齿轮齿数，则大齿轮。故实际传动比为：模数为：，查表4-1取。所以，中心距为：齿宽为：取，则。为补偿安装误差，保证接触齿宽，通常小齿轮齿宽应该比大齿轮齿宽大5~10mm。6.2-3验算齿轮弯曲强度首先，齿宽应取接触齿宽b=57mm。查《机械设计基础》图10-9，齿形系数，，得故弯曲强度足够。6.2-4齿轮圆周速度齿轮的圆周速度为：根据题目的运行条件和精度要求，查表10-2可选用9级精度齿轮。6.3齿轮主要参数名称代号公式单位小齿轮大齿轮中心距amm141传动比i7.78模数mmm1齿数z32250分度圆直径dd=mzmm32250分度圆压力角齿顶高系数1顶隙系数0.25齿顶高mm1齿根高mm1.25顶隙cmm0.25齿顶圆直径damm34252齿根圆直径dfmm29.5247.5齿宽bmm6257材料45钢热处理状态调质正火齿面硬度HBS220180设计心得体会通过这次设计，我学会了对机械结构简图的解读和对设计要求的分析；同时，设计中大量的数据处理使我们学会了查阅资料，提高了我们查阅和引用文献的能力。最后，我在计算出数据后要进行验算；此步骤锻炼了我们对实验和计算结果进行验证处理的能力