机械设计计算书胡晓菲.docx

毕业论文设计计算书一、前言

二、设计的条件和数据

本设计的滚筒筛针对垃圾集中处理的筛选部分，拟定处理能力为（t/h）5，并且在环境比较恶劣的条件下工作，利用齿轮传动，三相电作为能源出入。根据垃圾在滚筒中的行进速度，拟定滚筒筛的直径为1000mm。转速为转速可调。根据调查垃圾的平均直径和直径分布设定垃圾滚筒筛的筛孔直径为40mm和80mm。滚筒筛为倾斜4°c放置。

三、传动方案分析与拟定

传动方案图：

拟定的传动方案为：斜齿轮传动，电机带动通用减速器(两级平行轴齿轮传动)小齿轮端转动，通用减速器的大齿轮端带动小齿轮旋转，小齿轮带动齿圈旋转，齿圈连同滚筒筛一同旋转。

使用拟定运动参数：

据滚筒筛体的使用特性，选用45钢板，密度为7.85g/cm3，估算总质量：

钢板面积为3.14×2×500×3000=9.42×106，其上布满了尺寸为40mm和80mm的筛孔，有空的面积估算为，6.28×2300×500=7.2×106，空面积和空周面积比为0.5024，则实体面积占0.4976，总实体面积为7.2×106×0.4976=3.58×106。总质量约为（（3.58×106+700×6.28×500）×10）mm3×7.85g/cm3=453.57kg。粗估筒体连同齿轮的总重量为560kg，目前我国大部分城市生活垃圾的平均密度0.24～

20.4t/m3，筒的质量为V=πr2l=3.14（×500mm）×

3000mml×0.4t/m3=0.942t=942kg

总重量为560+942=1502kg

物料沿筛面轴线方向的平均速度.v可表示为v=△l/t根据目标处理能力，即20t/h,设定筛筒长6000mm。当筛体倾斜安装时,实际的物料运动轨迹变为不规则的螺旋线,该螺旋线的螺距△l近似为：

△l=|yA-yB|tanθ=4Rsin^cos^atanθ

即△l=4×2mm×sin54.7cos54.7×tan4°=0.26mm

由于回转运动中物料离心力的存在,筛体转速n的取值一般总是小于其临界转速nc,通常为了获得较好的筛分效果,应使物料在筛体内作较大的翻动。可以计算使物料在筛体内获得最大抛落落差的条件,即在图2中使得|yC-yB|=

(Rsin2αcosα)/2+4Rsin2αcosα取最大值,令|yC-yB|′=0,可求得α=54.7°滚筒筛转速最大落差值ns=30

πgcos54.7°

R=32.153m/s=307.19r/min

根据经验，选滚筒筛的转速略低于最大落差值取为

300r/min。J=mr221502×0.522=

T=J=187.75×31.4m/s÷0.5=11790.7NmrVη总=η齿轮η联轴器η轴承

=0.98×0.98×0.99×0.9952=0.94

WW所需功率为Pd=1000×=ηW2T×n11790.7×300r/min1000×0.94一级斜齿轮传动比在3-5之间，故电动机转速的可选范为nd=i总×nw=900～1500r/min换用两级减速齿轮传动比在0左右，选择转速为2900.初步定两级的齿轮减速比为3.3和3.选择电动机的类型

根据电机标准选择河南电机厂生产的三相异步电动机Y132S1-2，功率为4kw，转速为2890转。效率85.5%。

根据滚筒筛转速选定两级减速斜齿轮传动，总传动比为2890÷300=9.63。.

分配两级的传动比暂定为3，和3.21

转速：n0=n满=2890

nI=n0/i带=n满/i齿=960/3.2=906.25（r/min）nII=nI/i齿

=906.25/3=302.08（r/min）功率P1P1=4×0.99=3.96kW

P2=3.92×0.98×0.995=3.86KW

滚筒筛的功率：3.86×0.98×=3.784满足要求输入功率按下式

P=（P额×η）kw=5500×85.5%=4702.5W

根据资料通用减速器的效率为91%，联轴器的效率99%，齿轮传动的效率为96%，整个传动系统的总效率η总=91%×96%×98%=90.3%

四、传动零件的设计计算

(一)标准斜齿轮，齿轮配合为外啮合传动。一、选择材料精度等级和齿数

精度等级选用7级

小齿轮：40Cr，调质，280HBS

大齿轮：40钢，调质，240HBS

根据材料性能许用接触应力：小齿轮的疲劳强度极限ζHlim1=600MPa。大齿轮的疲劳强度ζHlim2=550MPa。

ζH1=

ζH2=KHN1ζHl