（最新）螺旋输送机传动装置设计.pdf

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1、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 XX年 X 月目录第一章 绪论和题目.3概述.3关于设计.3第二章 传动装置总体设计方案.6基本组成.6工作特点.6确定传动方案.6第三章 电动机的选择.7确定电动机的类型.7确定电动机转速.7选择电动机.8第四章 确定传动装置的总传动比和分配传动比.8计算和分配传动比.8减速器总传动比.8分配传动比.8计算传动装置的运动和动力参数.9整理数据.10第五章 带传动设计.10选择 V带型号.10确定带轮基准直径1D 和2D .11验算带速.11确定带长和中心距.11验算小带包角1.1

2、1求 V带根数.12求作用在带轮上的压力.12 V 带参数总结列表.13第六章 传动零件齿轮的设计计算.14齿轮材料的选择.14齿轮参数计算.14确定许用应力.14确定齿轮构造参数.15验算齿轮弯曲强度.15齿轮圆周速度.16齿轮主要参数.16第七章 设计心得体会.17第八章 参考文献.17第一章绪论和题目概述螺旋输送机用于在加工生产中输送需要密封的粉状(细粒)物体。它在现代化生产中应用广泛，如建材、化工、电力、冶金、煤矿炭、粮食等。螺旋输送机的动力源是电动机，通过带传动和齿轮传动的方式驱动螺旋管，从而实现对物体的运输。关键词：电动机、带传动、齿轮传动、螺旋管关于设计本次设计为课程设计，通过设

3、计螺旋输送机传动装置，学习机械设计的基本过程，掌握设计方法，以学习的各种机械设计，材料，运动，力学知识为基础，以机械设计基础、机械制图、机械设计课程设计手册、制造技术基础、机械设计课程设计指导书等参考书和国家标准为依据，独立完成螺旋输送机传动装置的设计、计算、验证的全过程。亲身了解设计过程中遇到的问题和解决的方法，思考、分析最优方案。这是第一次独立自主的设计过程，为毕业设计及今后就业做铺垫。课程设计题目4：螺旋输送机传动装置设计1、运动简图：2、原始数据：题号参数12345678910工作机轴上的功率PW（KW）123工作机轴的转速 n（r/min）6065707580859095100 11

4、0每日工作时数 T（h）888161616881616使用期限（y）101010101010108883、已知条件：1、作情况：单向转动,载荷较平稳；2、工作环境：室内；3、动力来源：电力，三相交流，电压380/220V；4、工作机效率：j=（包括轴承的效率损失）；5、制造条件及生产批量：一般机械厂生产制造，要求结构紧凑，大批量；6、V带传动与水平面夹角为45布置。4、设计工作量：1、减速器装配图 1 张（A0或 A1）；2、零件工作图 13 张；3、设计说明书 1 份。第二章传动装置总体设计方案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。工作特点

5、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。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 传动装置运动简图第三章电动机的选择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=。根据机械设计课程设计手册表1-5 可以确定：1为 V带传动效率，取2为滚动轴承传动效率，有两对，取3为 8 级精度圆柱齿轮传动效率

6、，取4为十字滑块联轴器效率，取j为工作机效率，取根据机械设计课程设计指导书公式（5），带入以上数据可得：0.820.940.980.970.980.96=2j43221a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：0.98kW=0.820.8=P=Pawd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=24，单级圆柱直齿轮减速器传动比i=36，则总传动比合理范围为 i a=624，根据机械设计课程设计指导书公式（6）可得转速范围：min/144036060)2460(rnin

7、ad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-6910253Y90S-4140022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。第四章确定传动装置的总传动比和分配传动比计算和分配传动比减速器总传动比由选定的电动机满载转速mn 和工作机主动轴转速n，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33.23601400nnima分配传动比根据机械设计课程设计指导书公式（8）可得：

8、naiiiii.321由此可以推导出：iiia0。其中，ii,0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0.30i（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：78.70.333.230iiia由于为一级减速器，所以减速器传动比78.71ii。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。（1）各轴转速由机械设计课程设计指导书公式（9）（11）可得I 轴：min/67.4660.314000rinnmIII轴：min/98.

9、5978.767.4661rinnIII工作机轴（螺旋管）：min/98.59rnnIIIII（2）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：kWPPPddI94.096.098.0101II 轴：kWPPPIIII89.097.098.094.03212工作机轴（螺旋管）：kWPPPIIIIIII85.098.098.089.04223III轴的输出功率则分别为输入功率轴承效率，例如I 轴的输出效率为kWPPII92.098.094.098.0，其余类推。（3）各轴输入转矩由机械设计课程设计指导书公式（16）（21）得mNnPTmdd685.6140098.0955

10、09550所以I 轴：mNiTTdI25.1996.00.3685.6010II 轴：mNiTiTTIIII37.14297.098.078.725.19321121工作机轴（螺旋管）：mNTTTIIIIIII73.13698.098.037.1424223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第五章带传动设计选择 V带型号首先确定工作情况系数AK，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1.1AK。故根据根据公式可求得计算功率：kWPKPAc21.11.11.1通过以上数据，kWPc21.1，min/140

11、01rnnm（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。轴名功率 P/KW转距 T/Nm转速 nr/min转动比i效率输入输出输入输出电机轴1400轴轴1工作机轴1确定带轮基准直径1D和2D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mmD711，02.0。所以可以计算出大带轮2D；mmiDD33.541%987178.7)1(12根据表 12-7 可选择mmD5602。大带轮转速min/17456098.0711400)1(2112rDDnn。验算带速有上述数据可得出带速：smnDv/2.56000014007114.31000

12、6011带。求得带速在 525m/s的范围内，合适。确定带长和中心距初步选取中心距为mmDDa5.946)56071(5.1)(5.1210，取 950mm。根据机械设计手册公式12-2，由上式得出带长mmaDDDDaL124495047156056071295024)()(22202122100）（）（根据机械设计基础表12-2 选出基准长度mmLd1250计算实际中心距mmLLaado95321244125095020。验算小带包角1根据机械设计手册公式12-1，得1201513.57953715601803.57180121aDD所以合适。求 V 带根数由以上数据，min/14001rn

13、，mmD711可知，查机械设计基础表12-3 可得 V带基本额定功率kWP30.00。再根据公式 12-9 算出传动比05.898.071560)1(12DDiV传查表 12-4 得出 V带额定功率的增量kWP03.00。由1511，mmLd1250查表 12-5 得包角修正系数95.0K，查表 12-2 得带长修正系数98.0LK。根据以上数据，由公式12-15 得94.398.095.0)03.030.0(21.1)(00LcccKKPPPPPz故取 4 根。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mkgq/06.0，故由公式 12-18 可得单根 V带的初拉

14、力为：NqvKzvPFc08.492.506.0195.05.22.5421.1500)15.2(500220）（带带作用在轴上的压力为：NzFFQ3812151sin08.49422sin210 V 带参数总结列表表 3 V 带主要参数表小轮直径1D（mm）大轮直径2D（mm）中心距 a（mm）基准长度（mm）带的根数 z7156095312504第六章传动零件齿轮的设计计算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

15、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。齿轮参数计算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Hlim，小齿轮和大齿轮的值取：MPa5601Hlim，MPa5302Hlim。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1.1HS，故：MPaSHHH09.5091.15601lim1MPaSHHH82.4811.15302lim2查图 10-10 可得齿轮的弯曲疲劳极限MPa1901Flim，MPa1701Flim，根据表 10-4 查得安全系数4.1FS

16、，故：MPaSFFF71.1354.11901lim1MPaSFFF43.1214.11702lim2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=，4.0a。小齿轮上的转矩为：NmmnPT55.2251067.4661.11055.91055.96161已知78.712zziu，所以按机械设计基础公式10-6 可得：mm57.13778.74.055.225101.1)82.481335()178.7()335()1(32312uKTuaaH取小齿轮齿数321z，则大齿轮25096.2483278.712uzz。故实际传动比为：8

17、125.73225012zzi齿模数为：mmzzam98.02503257.1372221，查表 4-1 取1m。所以，中心距为：mmzzma141)32250(21)(2112齿宽为：mmaba4.561414.0取mmb572，则mmb621。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510mm。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34.21FY，31.22FY，得53.63325734.255.225101.122112111FFFMPazbmYKT72.6234.231.253.6321212FFFFFMPaYY故弯

18、曲强度足够。齿轮圆周速度齿轮的圆周速度为：smndv/78.010006067.4663210006011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。齿轮主要参数名称代号公式单位小齿轮大齿轮中心距a）（21zzm21amm141传动比i模数mmm1齿数z32250分度圆直径dd=mzmm32250分度圆压力角20齿顶高系数*ah1顶隙系数*c齿顶高ahmhh*aamm1齿根高fhmchh*af）（mm顶隙cmcc*mm齿顶圆直径daaahdd2mm34252齿根圆直径dfffhdd2mm齿宽baabmm6257材料45 钢热处理状态调质正火齿面硬度HBS220180第七章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。总体来说，这次设计提高了我的工程设计的基本能力，为后来的毕业设计和深造、工作打下了基础。第八章参考文献1 吴忠泽、高志、罗圣国、李威机械设计课程设计手册M.4 版.高等教育出版社，（重印）2 龚溎义机械设计课程设计指导书M.第二版.高等教育出版社，（重印）3 岳大鑫、王忠机械设计基础 M.西安电子科技大学出版社，（重印）