螺旋输送机传动装置--课程设计--CAD

机械设计基础课程设计说明书设计题目：螺旋输送机传动装置学生姓名：学号：专业年级：指导老师：成绩：2012年12月30题目：设计螺旋输送机传动装置传动系统图：原始数据：输送机工作轴转矩T/（N·m）输送机工作轴转速n/(r·min-1) 265 130工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期8年，小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速误差为±5%。

设计计算和说明计算结果目录1.电动机的选择和运动参数的计算1.1、电动机的选择 (4)1.2、传动比的分配 (6)1.3、传动装置运动参数 (6)2. 各齿轮的设计计算2.1、直齿圆柱齿轮减速设计 (9)2.2、直齿圆锥齿轮减速设计 (13)3.轴结构设计3.1 、高速轴的设计 (18)4.校核4.1、高速轴轴承和键的校核 (23)4.2、联轴器的选择 (23)4.3、减速器的润滑 (23)5.箱体尺寸及技术说明5.1、减速器箱体尺寸 (25)6.附件设计附件设计 (26)7.其他技术说明其他技术说明 (27)8.设计心得 (29)参考文献 (30)1. 电动机的选择和运动参数的计算1.1、电动机的选择1.1.1、确定传送机所需的功率w P设定传送机本身的功率97.0w =η=w P =⋅w w n T η9550kW kW 719.397.09550130265=⨯⨯1.1.2、确定传动总效率总η443221ηηηηη⋅⋅⋅=总其中1η、2η、3η、4η分别为联轴器、一对锥齿轮、一对圆柱齿轮、球轴承的效率。

查表可得：995.01=η、90.02=η、97.03=η、98.04=η 787.098.097.090.099.0432=⨯⨯⨯=总η1.1.3、电动机的输出功率kW P P wd 73..4787.0719.3===η1.1.4、选择电动机单级圆柱斜齿轮的传动比 53- 锥齿轮 2-3 则总动比的范围是 6-15所以，的电动机的转速范围为 （6-15）×130=780-1950 r/min 选择电动机型号为：Y132S-4 5.5KW 1440r/minY132M2-6 电动机主要技术数据额定功率w K kW 5.5满载转速满nmin 1440r 同步转速 同n min1500r额定转矩 额Tm N •2.2KW P 719.3w =787.0=总ηkW P d 73.4=电动机型号：Y132S-43i 1=.9 84.2i 2=08.11=iakW 28.4P III = kW 91.3P Iv =min1440I r n =min 370II r n = min 320III r n = min130Iv rn =m N T I ⋅=18.31 mN T II ⋅=83.113mN T III ⋅=43.110mN T Iv ⋅=01..286kW 69.4P I =kW41.4P II =最大转矩m ax Tm N •2.21.1.5、电动机的外型尺寸Y132S-4电动机外形尺寸为（mm ）A B C D E F G H 216 178 89 38 80 10 33 132 K AB AC AD HD BB L12280270210315200475电动机安装尺寸（mm ）中心高H 外形尺寸LX （AC/2+AD ）XHD地脚安装尺寸AXB 地脚螺钉孔直径K轴伸尺寸DXE装键部位 尺寸FXGD132475X345X315 216X1781238X8010X411.2、总传动比计算及传动比分配 1.2.1、总传动比计算由题目给定参数可知输送机工作轴转速1min 130n -⋅=r08.111301440n ===ni a 满 1.2.2、传动比的分配一级圆柱齿轮减速器传动比一般6i ≤。

a i =3.9则一级开式圆锥此轮传动的传动比84.29.308.11i 12===i i a 1.1.3、传动装置运动参数的计算 （1）、对于圆柱斜齿齿轮传动：高速轴的输入功率：kW K 692.4995.0725.4P 1w I =⨯==η231=Z9302=Zοα20=[]MPa6001H =σ[]MPa5502H =σ76.1=K 2m =616.21=Fa Y 183.22=Fa Y 183=Z514=Zo 20=α "18'26191︒=δ "42'3370o 2=δ5e =mmm 255R =mm49.17D Imin =mm95.26D IImin =mm69.26D IIImin = D1=40mm D2=40mm低速轴的输入功率：kW 414.496.098.0692.4P P 34I II =⨯⨯=⋅=ηη对于圆锥齿轮传动：高速轴的输入功率kW 28..498.099.0414.4P P 41II III =⨯⨯==ηη 低速轴的输入功率kW 91.398.090.02586.4P P 42III Iv =⨯⨯==ηη（2）、各轴转速的计算对于圆柱齿轮传动： 高速轴转速min1440n rn I ==满低速轴转速 min 3709.31440n 1II ri n I ===对于圆锥齿轮传动： 高速轴转速 min3702rn n III ==低速轴转速 min 13084.2370n 2Iv ri n III ===（3）、各轴输入转矩的计算对于圆柱齿轮传动： 高速轴输入转矩m N n P T I I I ⋅=⨯==18.31144069.495509550低速轴输入转矩m N n P T II II II ⋅=⨯==83.11337041.495509550 对于圆锥齿轮传动：高速轴输入转矩m N n P T ⋅=⨯==43.11037028.495509550III III III 低速轴输入转矩m N n P T Iv Iv ⋅=⨯==29.28613091.395509550Iv （4）、各轴功率、转速、转矩列于下表:轴 名功率kW转速minr转矩m N ⋅D3=45mmm m 91.201=D mmD 22.302=mm D 92.293=714.384=D联轴器 YL8 YL9381=Lm m 84L 2= mm 5L 3=m m 15L 4= mm55L=mm 33L 6= N F t 98.1913=N F r 96.717= N F BV 98.358=NF AV 98.358=N F AH 99.956= 99.956=BH FMN M H •=59.24圆柱齿轮传动 高速轴I 4.69 1440 31.18 低速轴II 4.41 370 113.83 圆锥齿轮传动 高速轴III4.28 370 110.43 低速轴IV3.91130286.012. 各齿轮的设计计算2.1、斜齿圆柱齿轮减速设计 2.1.1工况分析斜齿圆柱齿轮传动采用软齿面闭式传动，初选传动精度为7级，齿轮表面粗糙度为6.1a R ，其主要失效形式为点蚀，考虑传动平稳性，齿数宜取多一些，取23，909.323112=⨯==i Z Z ，压力角为οα20=。

2.1.2设计原则1、设计准则，按齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度计算。

2、按齿根弯曲疲劳强度设计。

2.1.3设计计算（ 1）、选择齿轮材料并确定螺旋角 小齿轮用45调质，齿面硬度280HBS大齿轮用45Cr 调制240HBS 选螺旋角为 ︒=14β（2）、按齿面接触接触强度设计即 31211μεφμασd H EH t T k t d ）（）（】【Z Z •+≥(1) 确定公式的各值1.试选3.1=t k2.区域系数 433.2=H Z3.查得 72.01=αε 88.02=αε 则6.121==+αααεεεmN M H •=56.65mN M •=02.704.许用接触应力 ：2][][21][H H H σσσ+= 5.安全系数 S=1.5 失效概率为1% 选齿宽系数1=d φ 弹性影响系数218.189MPa Z E = 查表MPa 6002lim H =σ，MPa 5502lim F =σ[]MPa 368MPa 5.160092.0S K HHlim2HN2H2=⨯==σσ []MPa 348MPa 5.155095.0S K FFlim2FN22F =⨯==σσ MPa H 358[]=σ6.应力循环次数911032.38300821144060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=N89.321051.81⨯==N N 则85.4533589.36.18.189433.29.4305603.1231211==≥⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯Z Z •+μεφμασd H EH t T k t d ）（）（】【7.计算圆周速度 s m v n d t /46.310006011==⨯π8. 计算齿宽b 及模数85.451==t d d b φ mm z d m t n 94.1/cos .1==β 37.425.2==nt m h 49.1037.4/85.45==h b9. 重合度82.1tan 318.01==ββφεz d 10.计算载荷系数k已知使用系数 1=A k 根据 v=3.46m/s 动载荷系数12.1=v k 309.1=βH k 28.1=αH k 2.1==ααF H k k 载荷系数76.1==βαH H V A k k k k k 11.按实际载荷系数校正所算的分度圆直径72.50311==tk k t d d12.计算模数 14.2/cos 11==z d m n β（3）、按齿根弯曲强度设计 3][cos 22121F FaFa dz Y Y Y kT n m σεφβαβ=（1）1. 计算载荷系数72.1==βαF F V A k k k k k 2.纵向重合度 9822.1=βε 查得螺旋角影响系数 88.0=βY 3计算当量齿数 2.25cos 311==βz z v 5.98cos 322==βz z v（4）查取齿形系数 616.21=Fa Y 183.22=Fa Y （5）查取应力校正系数 596.11=Sa Y 7885.11=Sa Y（6）.计算大小齿轮的][F SaFa Y Y σ ][F Sa Fa Y Y σ=1]/[604.1.2F σ⨯（7）确定公式内各参数1.查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 MPa FE 5201=σMPa FE 3802=σ取 s=1.42.弯曲疲劳系数 91.01=FN k 95.02=FN k3.143.289][1=F σ 83.300][2=F σ4.1][F SaFa Y Y σ=0.010588 2][F Sa Fa Y Y σ=0.013679（4）.设计计算 计算的≥n m 1.12（1）取n m =2 25cos 1==nm d z β取251=z 962=Z （2）.几何尺寸的计算 70.124cos 2)(21=+=βn m z z a取a=96（3）正螺旋角 22.142][cos21=+=a m z z ar nβ（4） 计算大小齿轮的分度圆直径 521=d 1972=d（5）计算齿宽52==d b d φ圆整后取521=B 572=B（5）、计算齿轮其他参数齿顶高 mm m h h a221*a =⨯== 顶隙 mm m c c 5.0225.0*=⨯== 齿根高 mm h 5.2f =全齿高 mm h h h f a 5.45.22=+=+= 分度圆直径 mm mZ 52d 11==mm d 1972=齿顶圆直径 56211=+=a a h d d201222=+=a a h d d齿根圆直径 47211=-=f f h d d192222=-=f f h d d2.2、直齿圆锥齿轮减速设计2.2.1选定高速级齿轮精度等级、材料及齿数（1）输送机为一般工作机械，速度不高，故选用7级精度。