加热炉推料机传动装置

目录

第1章设计任务书 (2)

第2章电动机的选择 (3)

第3章传动比的分配 (4)

第4章蜗轮、蜗杆传动的设计计算 (6)

第5章齿轮传动的设计计算 (9)

第6章轴的设计计算 (12)

第7章联轴器的选择 (18)

第8章滚动轴承的选择与校核 (18)

第9章键的选择与校核 (20)

第10章箱体的设计 (21)

第11章润滑和密封的设计 (23)

第12章参考文献 (24)

第1章设计任务书

1.1 设计带式输送机的传动装置

1.1设计加热炉推料机传动装置

原始数据：

大齿轮传递的功率:Pw=1.2kw

n=30r/min

大齿轮轴的转速:

w

每日工作时间：T=8h

工作年限：a=10（每年300个工作日）

（注：连续单向运转，工作时有轻微振动，输送机大齿轮转速允许误差为±5%。）

第2章 电动机的选择

2.1 电动机的选择 2.1.1选择电动机的类型

按工作要求和工作条件选用Y 系列三相异步电动机。

2.1.2选择电动机的容量

标准电动机的容量由额定功率表示。所选电动机的额定功率应该等于或稍大于工作要求的功率。容量小于工作要求，则不能保证工作机的正常工作，或使电动机长期过载、发热大而过早损坏；容量过大，则增加成本，并且由于效率和功率因数低而造成电能浪费。

2.1.2.1电动机到工作机输送带间的总效率为

η∑

= η1η2η

3

3

η4

η1、η2、η3、η4分别为联轴器、蜗杆蜗轮、轴承、齿轮的传动效率。

查表得η1=0.99 ，η2=0.8 ，η3=0.98，η4=0.98。 所以η∑=0.99×0.8×0.983

×0.98=0.731

2.1.2.2电动机所需工作功率为

kw P P w

d 642.1731

.02

.1==

=

ε

η 2.1.2.3确定电动机的转速

取齿轮传动一级减速器传动比的范围i 1’=3～5，取蜗杆涡轮的传动比i 2’=5～80。 则总的传动比 i ∑’= i 1’～i 2’=15～400。

根据电动机的类型，容量，转速,要使d P =kw 642.1，由课程设计指导书表17-7选定电动机型号为Y100L1-4型号的电动机；其主要性能如下：

电动机型号

额定功率/kw 满载转速

起动转矩/额定最大转矩/额定

/(r/min) 转矩 转矩

Y100L1-4 2.2 1430 2.2 2.3

第3章 传动比的分配

3.1计算传动装置的仲传动比∑i 并分配传动比 3.1.1总传动比∑i 为 ∑i =m n /w n =1430/30=47.7 3.1.2分配传动比

为电动机是用联轴器与蜗杆相连接的，之前选用了2头蜗杆的传动效率，而2头蜗杆与蜗轮的荐用传动比在14～30之间，圆柱齿轮的传动比在1～5之间；在协调分配传动比，初选蜗杆蜗轮的传动比为1i =20；则圆柱齿轮的传动比为

385.220

7

.4712===

i i i ε。 3.2计算传动装置各轴的运动和参数 3.2.1各轴的转速

Ⅰ轴：min r 1430n n m 1== Ⅱ轴：min r 5.7120

1430

i n n 112===

Ⅲ轴：min 303r n n ==ε 3.2.2各轴的输入功率

kw

p p kw p p kw

p p m 64.143708.198.08.0178.232178.2123121=⋅⋅==⨯⨯=⋅⋅===⋅ηηηηη

3.2.3各轴的输入转矩为

电动机输出转矩为：

mm N n p T m d d ⋅⨯=⨯=⨯=466

1047.11430

2.21055.91055.9 Ⅰ轴：mm N T T d ⋅⨯=⋅=4110455.11η Ⅱ轴：mm 108.225.71708

.11055.9n 1055.9462262⋅⨯=⨯⨯=⨯

⨯=N P T Ⅲ轴：mm N n P T ⋅⨯=⨯⨯=⨯

⨯=463363102.5230

64.11055.91055.9 将上述计算结果汇总于下表，以备查用：

第4章 蜗杆蜗轮的设计计算

4.1 选择蜗杆的类型

根据GB/T10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI ）。

4.2 选择材料

考虑到蜗杆传动的功率不大，速度中等，故蜗杆采用45刚；而又希望效率高些，

耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为45～55HRC ；蜗轮选用铸锡磷青铜（ZCuSn10P1）,砂模铸造；为了节约贵重有色金属，仅齿圈用青铜铸造，而轮芯用灰铸铁（HT100）制造。 4.3 按齿面接触强度设计

轴名 功率P/kw

转矩T/(N •mm)

转速n/(r/min)

传动比i

2.2 1.47×104 1430 1 Ⅰ轴 2.178 1.455×104 1430

20

Ⅱ轴

1.708

2.28×105 71.5

2.385

Ⅲ轴

1.64

5.22×105

30

根据闭式蜗杆蜗轮的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行计算，再校核齿根弯曲疲劳强度。则传动中心距为

3

2

2)][(

H

E Z Z KT a σρ≥

4.3.1 确定作用在蜗轮上的转矩

按1Z =2，估值效率为=2η0.8，则

mm 228131n 1055.92

2

6

2⋅=⨯

⨯=N P T 4.3.2确定载荷系数

因工作是有轻微振动，故取载荷分布不均匀系数βK =1.3，由表11-5选取使

用系数A K =1.15，由于转速不是很高，冲击不大，可选取动载荷系数

V K =1.05，则

K=βK A K V K =1.3³1.15³1.05=1.57 4.3.3 确定弹性影响系数E Z 和ρZ

因为选用的是锡磷青铜（ZCuSn10P1）的蜗轮和45刚蜗杆相配，故

E Z =MPa 160；先假设蜗杆分度圆直径和传动中心距的比值为a

d 1=0.35，从图

11-18中查得ρZ =2.9。

4.3.4 确定许用接触应力[σ]H

根据蜗轮材料为锡磷青铜（ZCuSn10P1），金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度＞45HRC ，可从表11-7查得蜗轮的基本许用应力[]'

H σ =268MPa 。

应力循环次数81003.1)300810(5.71160⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=N 寿命系数 747.010

03.1108

8

7

=⨯=HN

K ，则 []H σ=HN K []H σ=0.747⨯268=200MPa

4.3.5 计算中心距