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 43 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 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 联轴器效率η 滚动轴承传动效率 η 蜗杆传动效率η 传动滚筒效率η η 设计过程 设计结果 则电机输入功率为 P 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 i 3.2.3传动装置的运动和动力参数的计算 1.各轴转速： n n n n 2.各轴功率： P P P P 3.各轴扭矩： T T T T P 额定功率 11kw 额定电压 220 ~380v 满载转速 1460r/min i n n n n P P P P T T T T 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 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 使用系数K 动载系数K K=K 确定弹性影响系数 因选用青铜蜗轮与刚蜗杆相配，故ZE=160 先假设分度圆直径d1和传动中心距a的比值d1 确定许用应力[ 要求寿命两班制8年 L 应力循环系数 N=60j 寿命系数 K L N=1.37 K 设计内容 设计结果 [ 计算按中心距 a 取中心距a=225mm m=8 d1 d 所以Zρ 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P 直径系数q= 齿顶圆直径d 齿根圆直径dfl c=c 分度圆导程角γ=arctan γ 蜗杆轴向齿厚 S 蜗轮的主要参数与几何尺寸 蜗轮齿数z 变位系数 x 蜗轮分度圆直径d 蜗轮喉圆直径da2 h 蜗轮齿根圆直径df2 h a=225mm m=8 d1 P q=10 d dfl=62.4mm S z x d d d 设计内容 设计结果 蜗轮咽喉母圆半径 r 校核齿根弯曲疲劳强度 当量齿数 z 齿形系数Y 螺旋角系数 Y 许用弯曲应力[σ ZCUSn10PL制造的蜗轮的基本许用弯曲应力为 [σ 寿命系数 K [σF]=32.417Mpa σF 3.4.3验算效率 V 查表φ η 大于原估计值，故不用重算 r z Y Y K η 0.8674 设计内容 设计结果 3.4.4热平衡计算 蜗杆的传递功率P=8.176kw ? 取t0=70℃ t 则正常工作所需面积 S= 箱体面积为S=1.63 需增设散热片，散热片尺寸如图，共36片 图3.2散热片尺寸图 散热片所增加面积为S′=1.63m 则总散热面积为S总 3.5轴的计算 3.5.1蜗轮轴的设计计算 图3.3 蜗杆轴结构简图 S= S′=1.63m S 设计内容 设计结果 初步确定轴的最小直径 d 联轴器计算转矩T 选用TLL1P93联轴器。工称转矩 T=125N.mm d=30mm L=86mm 综合考虑dⅠ- 选用圆锥滚子轴承32309 d=45mm D=100mm B=36mm dⅢ- 挡油环宽度3mm∴lⅢ- 初步确定d 保证轴承端盖和联轴器有30mm距离∴l 根据d2=2(0.07~0.1) 蜗轮齿顶圆直径da=376mm 蜗轮齿顶圆机箱体距离l=10mm 初步定l 3.5.2蜗杆轴的设计计算 图3.4蜗轮轴结构简图 初步确定轴的最小直径 d d d d d d d d l l l l l l d 设计内容 设计结果 联轴器计算转矩 轴器计算转矩T 选用HL5型弹性柱销联轴器。公称转矩 T=2000N.mm d=60mm L=107mm 综合考虑dⅠ- 选用深沟球轴承 6016 d=80mm