机械设计课程设计概述dhtt.docx
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1、机械设计计课程设设计计算说明明书螺旋输送送机装置置设计课题题:螺旋输送送机传动动装置中中的 一级斜斜齿圆柱柱齿轮减减速器 机机电工程程系(院院) 班 级级 姓 名名 学 号号 题 目 指导教教师 目录目录. .1课题题目目.2一设计计要求.2二选择择电动机机.6三传动动装置的的运动和和动力参参数.9四传动动装置的的运动和和动力设设计.110五圆柱柱斜齿轮轮传动的的设计.114六轴的的设计计计算.221七轴承承的设计计与校核核.333八键连连接的选选择和校校核.339九联轴轴器的选选用.441十箱体体设计.442十一减减速器润润滑密封封.445十二设设计心得得.447十三参参考资料料.448机械
2、设计计课程设设计任务务书设计题目目:螺旋输送送机装置置中的一一级斜齿齿圆柱齿齿轮减速速器一 设计要求求1.1 传动简简图: 1.电动机机 22.联轴轴器 3.减减速器 4.圆锥齿齿轮 5.螺螺旋轴1.2 原始数数据: 螺旋轴轴功率:3.55KW; 螺旋轴轴转速nn:500r/mmin;1.3 工作条条件: 二班制制工作; 连续单单向运转转; 载荷平平稳; 室内工工作; 输送螺螺旋工作作允许误误差; 1.4 设计工工作量:减速器器装配图图1张; 设计说说明书一一份;1.5 螺旋输输送机引引言:螺旋输送送机是一一种常用用的连续续输送机机械。它它是利用用工作构构件即螺螺旋体的的旋转运运动使物物料向前
3、前运送,是是现代化化生产和和物流运运输不可可缺少的的重要机机械设备备之一,在在国民经经济的各各个部门门中得到到了相当当广泛的的应用,已已经遍及及冶金、采采矿、动动力、建建材、轻轻工、码码头等一一些重工工业及交交通运输输等部门门。螺旋旋输送机机主要是是用来运运送大宗宗散货物物料,如如煤、矿矿石、粮粮食、砂砂、化肥肥等。螺螺旋输送送机具有有结构简简单,制制做成本本低,密密封性强强、操作作安全方方便等优优点。1.6 螺旋输输送机工工作原理理: 物料运运输工业业中螺旋旋输送机机主要用用于原料料的输送送,一般般采用实实体螺旋旋叶片,中中间吊挂挂轴承等等螺距的的全叶式式螺旋即即S制法法螺旋输输送机。其其结
4、构图图如下图图1所示示 它由一一根装有有螺旋叶叶片的转转轴和料料槽组成成。转轴轴通过轴轴承安装装在料槽槽两端轴轴承座上上,转轴轴一端的的轴头与与驱动装装置相联联。料槽槽顶面和和槽底开开有进、出出料口。1.7工工作过程程原理:物料从进进料口加加入,当当转轴转转动时,物物料受到到螺旋叶叶片法向向推力的的作用,该该推力的的径向分分力和叶叶片对物物料的摩摩擦力,有有可能带带着物料料绕轴转转动,但但由于物物料本身身的重力力和料槽槽对物料料的摩擦擦力的缘缘故,才才不与螺螺旋叶片片一起旋旋转,而而在叶片片法向推推力的轴轴向分力力作用下下,沿着着料槽轴轴向移动动。二选择择电动机机2.1 电动机机的选择择按工作
5、要要求及工工作条件件,选用用Y系列三三相交流流异步电电动机,封封闭式结结构,电电压为3380VV2.2 选择电电动机容容量螺旋输送送机所需需功率: 由由式: 得得: 电动机机所需工工作功率率为: 由电动机机至输送送机的传传动总效效率为: 根据机机械设计计课程设设计查查表得式式中: :联轴轴器1效效率 :滚动动轴承(一一对)效效率 :圆柱柱斜齿轮轮传动效效率 :联轴轴器2效效率 :圆锥锥齿轮传传动效率率。 (根据机机械课程程设计简简明手册册可查查得=00.999 00.988,00.977,00.999、00.955)则:所以:电机所需需的工作作功率: 由机械械课程设设计简明明手册可可知,满满足
6、条件件的系列列三相交交流异步步电动机机额定功功率应取取。2.3 确定电电动机转转速 输输送机工工作轴转转速为: 根据机机械设计计课程设设计表表3-22推荐的的传动比比合理范范围:取圆柱柱斜齿轮轮传动一一级减速速器传动动比范围围 取开式式圆锥齿齿轮传动动的传动动比 则总传动动比理论论范围为为: 故电动机机转速的的可选范范为:则符合这这一范围围的同步步转速有有:7550r/minn2.4 根据容容量和转转速,由由相关手手册查出出一种适适用的电电动机型型号:(如下表表)电动机型型号额定功率率(kw)电动机转转速 (r/mmin)传动装置置传动比比同步转速满载转速总传动比圆锥齿轮轮传动减速器Y2500
7、M-883075073014.66033.8992.5 此选定定电动机机型号为为Y2550M-8,其其主要性性能: 中心高HH外形尺寸寸L(AAC/22+ADD)HD底角安装装尺寸AB地脚螺栓栓孔直径径 KK轴 伸 尺 寸寸DE电动机主主要外形形尺寸:三 传动装置置的运动动和动力力参数 确定定传动装装置的总总传动比比和各级级传动比比的分配配3.1 传动装装置总传传动比由选定的的电动机机满载转转速和工工作机主主动轴转转速n可得传动动装置总总传动比比为: 总传动比比等于各各传动比比的乘积积 (式中、分别为为开式圆圆锥齿轮轮传动和和减速器器的传动动比)3.2 分配各各级传动动装置传传动比: 根据机机
8、械设计计,取取(圆锥锥齿轮传传动 )因为: 所以: 四 传动装置置的运动动和动力力设计4.1 总述 将传动动装置各各轴由高高速至低低速依次次定为电电机轴、轴、轴、轴、轴i0,i1,.为相邻两轴间的传动比01,12,.为为相邻两两轴的传传动效率率P,PP,.为各各轴的输输入功率率 (KKW)T,TT,.为各各轴的输输入转矩矩 (NNm)n,nn,.为各各轴的输输入转矩矩 (rr/miin)可按电动动机轴至至工作运运动传递递路线推推算,得得到各轴轴的运动动和动力力参数.电电动机 2.联轴器器 33.减速速器 4.圆圆锥齿轮轮 55.螺旋旋轴4.2 计算各各轴的转转速: 轴: 轴: IIII轴: 螺
9、旋输输送机:4.3计计算各轴轴的输入入功率:轴:轴:III轴轴:螺旋输送送机轴:4.4 计算各各轴的输输入转矩矩:电动机轴轴输出转转矩为: 轴: 轴:III轴轴:螺旋输送送机轴:4.5 计算结结果汇总总表:轴名功效率PP (KKW)转矩T (Nm)转速nr/miin传动比 i效率电动机轴轴73010.999轴21.885285.837300.9777.3轴18.66319833.4881000.988轴18.00719633.65510020.955输送机轴16.88236566.32250五 圆柱柱斜齿轮轮传动的的设计5.1 齿轮参参数计算算 1、选精精度等级级、材料料及齿数数 运输机为为一
10、般工工作机器器,速度度不高,故故选用77级精度度(GBB100095-88)。查表得选选择小齿齿轮400C rr(调质质热处理理)硬度度2800HBSS ,大大齿轮445钢(调调质热处处理)硬硬度2440HBBS,二二者硬度度差值为为40HHBS;初选螺选选择旋角角=155,取, 取。2、按齿齿面接触触强度设设计计算的(1)确确定公式式内的各各计算数数值试选载荷荷系数kkt=11.6。小齿轮传传递的转转矩 查表得,选选取区域域系数查表得,, ,则:查表得,材材料的弹弹性影响响系数 齿轮材材料为锻锻钢查表可得得,选取取持宽系系数查表可得得,计算算应力循循环次数数为齿轮每每转一圈圈时,同同一齿面面
11、啮合的的次数;为齿轮轮转速;为齿轮轮的工作作寿命。 查表可得得,接触触疲劳寿寿命系数数,查图表可可得,按按齿面硬硬度查得得小齿轮轮的接触触疲劳强强度极限限,大齿齿轮的接接触疲劳劳强度极极限计算接触触疲劳许许用应力力。 取失失效概率率为1,安全全系数ss=1机机械零件件设计手手册计算1)试算算小齿轮轮分度圆圆直径dd1t,由由计算公公式得2)计算算齿宽bb及模数数 计算圆周周速度计算纵向向重合度度计算载荷荷系数kk查阅资料料可得使使用系数数,根据据,7级级精度,查阅图表表可得动动载荷系系数,查表可得得,查阅图表表可得,查阅图表表可得,计算动载载荷系数数按实际的的载荷系系数校正正所算得得的分度度圆
12、直径径,由公公式计算算得,计算模数数mn按齿根弯弯曲强度度设计按公式计计算得 确定计算算参数由图100-200c查的的小齿轮轮的弯曲曲疲劳强强度,大大齿轮的的弯曲疲疲劳极限限由图100-188取弯曲曲疲劳寿寿命系数数,计算弯曲曲疲劳许许用应力力取弯曲疲疲劳安全全系数ss1.3,由由式100-122得:计算载荷荷系数kk。根据纵向向重合度度,查阅阅图表可可得,螺螺旋角影影响系数数。计算当量量齿数。 查取齿形形系数。由表可得得:,查取应力力校正系系数。由表100-5可可得:,计算大、小小齿轮的的并加以以比较 比较后得得大齿轮轮的数值值大。(2)设设计计算算 对比计算算结果,由由齿面接接触疲劳劳强度
13、计计算的法法面模数数大于齿齿根弯曲曲疲劳强强度计算算的法面面模数,则则取,已已满足弯弯曲疲劳劳强度。但但为了同同时满足足接触疲疲劳强度度,需按按接触疲疲劳强度度算得的的分度圆圆直径dd1=552.445 mmm来计计算应有有的齿数数。于是是由取z1=30,则则5.几何何尺寸计计算中心矩圆整中心心矩 按圆整中中心矩修修正螺旋旋角因值改改变不多多,故参参数、zHH等不必必修正。计算大、小小齿轮的的分度圆圆直径计算齿轮轮宽度圆整后取取 ,六 轴的设计计计算轴的结构构设计由于齿根根圆直径径所以高高速轴采采用齿轮轮轴设计计。6.1 零件装装备减速速器输入入轴(II轴)1) 初初步确定定轴的最最小直径径选
14、用400C rr调质,硬硬度2880HBBS轴的输入入功率为为 转速为为 (c取1115)连接联轴轴器,有有一根键键,则初选弹性性柱销联联轴器 TL55(T=1255Nm,LL=622mm),则最最小轴径径取299mm2)确定定轴各段段直径和和长度 左起第第一段与与TL55(T=1255Nm,LL=622mm)弹性柱柱销联轴轴器连接接,轴径径,轴长长L1=60mmm; 左起第第二段,轴轴向定位位弹性柱柱销联轴轴器,因必须符符合轴承承密封元元件的要要求,经经查表,取取。箱体体结构未未知,LL2待定定; 齿轮采采用对称称安装,则则有,圆整整,取值值 旋转构构件应距距离箱体体15mmm,则则齿轮距距
15、箱体115mmm,距离离轴承220mmm,。轴轴承初选选72007ACC(),则则3)校核核轴的强强度 按弯弯矩、转转矩合成成强度计计算轴的的计算简简图如图图所示图中 确确定作用用在轴上上的载荷荷:圆周力 径向力 轴向力 4)确定定支点反反作用力力及弯曲曲力矩水平面中中的计算算简图如如图6.1a所所示。支承反力力 截面-的弯曲曲力矩 垂直面面中的计计算简图图如图66.1bb所示。 支承反反力 截面-的弯曲曲力矩 合成弯矩矩(图11c) NNmm Nmm轴上的扭扭矩 画出轴轴的当量量弯矩图图,如图图6.11e所示示。从图图中可以以判断截截面-弯矩值值最大,而而截面-承受纯纯扭,所所以对这这两个危
16、危险截面面进行计计算。5)计算算截面-、截面面-的直径径已知轴的的材料为为40CC r(调调质热处处理),其则 截面-处的当当量弯矩矩 截面-处的当当量弯矩矩 故轴截面面-处的直直径 满足设计计要求; 轴截面面-处的直直径有一个键键槽,则则增大55%得220.111mmm,也满满足设计计要求。6.2减减速器输输出轴(轴)1) 初初步确定定轴的最最小直径径选用455调质钢钢,硬度度2177-2255HHBS轴的输入入功率为为 转速为为 (c取取1155)拟定轴上上零件的的装配方方案如下下图所示示:2)确定定轴各段段直径和和长度右起第第一段,从从联轴器器开始右右起第一一段,由由于联轴轴器与轴轴通过
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