机械设计课程设计蜗杆蜗轮链.docVIP

机械设计课程设计说明书  PAGE \* MERGEFORMAT 67 第3章 带式输送机传动装置的设计 设计过程设计结果3.1设计任务书 输送带工作速度1.4m/s；输送带工作拉力F=5.5 kN； 滚筒直径D=450mm； 滚筒效率ηj=0.96（包括滚筒与轴承的效率损失）； 工作情况 两班制，连续单向运转，载荷较平稳；使用折旧期 8年； 工作环境 室内，灰尘较大，环境最高温度35℃； 动力来源 电力，三相交流电压380/220V； 检修间隔期 四年一次大修 两年一次中修 半年一次小修； 制造条件及生产批量 一半机械厂制造，小批量生产。 图1.1总体方案简图 3.2原动机选择 3.2.1选择电动机 按工作要求选用Y系列全封闭自扇冷式笼形三相异步电机，电压380V由传动方案可以估算出系统的传动效率 η总=η12η22η3η4 联轴器效率η1=0.99 滚动轴承传动效率 η2=0.99 蜗杆传动效率η3=0.8 传动滚筒效率η4=0.96 η总=0.99×20.992×0.8×0.96=0.738 设计过程设计结果则电机输入功率为 Pd= 7.70.738=10.43kw 根据已知条件及计算结果选择Y160L-4型号的电机，其各项参数如下 额定功率 11kw 额定电压220 ~380v 满载转速 1460r/min 3.2.2计算传动比和传动比分配 总传动比 ia=146059.45=24.56 3.2.3传动装置的运动和动力参数的计算 1.各轴转速： n1=1460r/min n2=1460r/min n3=1460/24.6=59.45r/min n4=59.5r/min 2.各轴功率： P1=10.43kw P2=10.43×0.99=10.32kw P3=10.43×0.99×0.8=8.17kw P4=10.43×0.99×0.8×0.96= 7.7kw 3.各轴扭矩： T1=9550×10.431460 =68.2N.m T2= 9550×10.231460 = 67.5N.m T3= 9550×8.1859.45 = 1313.3N.m T4=9550×7.759.45 = 1236.3N.m Pd=10.43kw 额定功率 11kw 额定电压 220 ~380v 满载转速 1460r/min ia=24.56 n1=1460r/min n2=1460r/min n3=59.45r/min n4=59.5r/min P1=10.43kw P2=10.32kw P3=8.17kw P4= 7.7kw T1=68.2N.m T2= 9 67.5N.m T3= 1313.3N.m T4= 1236.3N.m 设计过程设计结果3.4传动零件的设计计算 3.4.1 按齿面接触疲劳强度进行设计 选用渐开线 ZI蜗杆8级精度 材料：蜗轮ZCUSn10PL（调质）硬度为280HBS 蜗杆45#钢（调质）硬度为240HBS，硬度相差40HBS 蜗杆输入功率为10.22kW,蜗杆转速1460r/min,传动比i=24.56，小批量生产传动不反向，工作载荷稳定。 确定作用在涡轮上的转矩 T=9.55×106Pηn/i=9.55×10.22×0.81460/24.56=1313386N.mm 确定载荷系数 因工作载荷较稳定故取载荷分布不均悉数Kβ=1 使用系数KA=1.15 动载系数Kγ=1.05 K=KβKAKγ≈1.21 确定弹性影响系数 因选用青铜蜗轮与刚蜗杆相配，故ZE=160 Mpa12 先假设分度圆直径d1和传动中心距a的比值d1a=0.35可查得Zρ=2.9 确定许用应力[σH]=268Mpa 要求寿命两班制8年 Lh=16×300×8=38400h 应力循环系数 N=60jn2Ln=60×1×59.45×38400=1.37×108 寿命系数 KHN=81071.37×108=0.721  Lh=38400h N=1.37×108 KHN=0.721 设计内容设计结果[σH]= KHN[σH]=268×0.721=193Mpa 计算按中心距 a≥31.21×1313386×160×2.91932=209.427 取中心距a=225mm m=8 d1=80 i=24.56 d1a=0.3560.35 所以Zρ＜Zρ因此以上结果可用 3.4.2 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 蜗杆的主要参数与几何尺寸 轴向齿距Pa=πm=25.1mm 直径系数q=d1m=10 齿顶圆直径dal=d1+2ha*m=96mm 齿根圆直径dfl=d1-(2ha*m+c)=62.4mm c=c*m=1.6 分度圆导程角γ=arctanz1q= ar