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《机械设计专业课程设计带式输送机传动装置的设计》
第3章 带式输送机传动装置的设计
设计过程 设计结果
输送带工作速度;输送带工作拉力;
滚筒直径;
滚筒效率(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;
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。
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
联轴器效率
滚动轴承传动效率
蜗杆传动效率
传动滚筒效率
设计过程 设计结果 则电机输入功率为
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
总传动比
1.各轴转速:
各轴功率:
各轴扭矩:
额定功率
11kw
额定电压
220 ~380v
满载转速 1460r/min
设计过程 设计结果
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
确定载荷系数
因工作载荷较稳定故取载荷分布不均悉数=1
使用系数
动载系数
确定弹性影响系数
因选用青铜蜗轮与刚蜗杆相配,故=160
先假设分度圆直径和传动中心距a的比值可查得
确定许用应力
要求寿命两班制8年
应力循环系数
寿命系数
设计结果
计算按中心距
取中心距a=225mm m=8 =80 i=24.56
所以因此以上结果可用
蜗杆的主要参数与几何尺寸
轴向齿距
直径系数
齿顶圆直径
齿根圆直径
分度圆导程角
蜗杆轴向齿厚
蜗轮的主要参数与几何尺寸
蜗轮齿数
变位系数
蜗轮分度圆直径
蜗轮喉圆直径
蜗轮齿根圆直径
a=225mm m=8
i=24.56
设计结果 蜗轮咽喉母圆半径
校核齿根弯曲疲劳强度
当量齿数
齿形系数
螺旋角系数
许用弯曲应力[
ZCUSn10PL制造的蜗轮的基本许用弯曲应力为
[
寿命系数
弯曲强度满足
查表
大于原估计值,故不用重算
设计结果 3.4.4热平衡计算
蜗杆的传递功率P=8.176kw
取
则正常工作所需面积
箱体面积为
需增设散热片,散热片尺寸如图,共36片
散热片尺寸图
散热片所增加面积为S′=1.63
则总散热面积为符合散热要求
3.5.1蜗轮轴的设计计算
图3.3 蜗杆轴结构简图
S′=1.63
设计内容 设计结果 初步确定轴的最小直径
联轴器计算转矩
选用TLL1P93联轴器。工称转矩
T=125N.mm d=30mm L=86mm
综合考虑
选用圆锥滚子轴承32309
d=45mm D=100mm B=36mm
挡油环宽度3mm∴
初步确定
保证轴承端盖和联轴器有30mm距离∴
根据
蜗轮齿顶圆直径=376mm,
蜗轮齿顶圆机箱体距离l=10mm
初步定
图3.4蜗轮轴结构简图
初步确定轴的最小直径
设计结果 联轴器计算转矩
轴器计算转矩
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
选用深沟球轴承 6016 d=80mm D=125mm B=22mm
挡油环宽度为13mm,套筒宽度为23mm.为了使套筒端面可靠地压紧蜗轮,此轴段应超出轮毂一段距离
∴
初步确定
保证轴承端盖和联轴器有30mm距离∴
轮毂直径d=85mm ,轮毂长度l=114mm
根据
轴肩h=6mm,轴环宽度b≥1.4h取
根据箱体初步确定
3.5.3轴承的校核计算
蜗杆轴 ,圆锥滚子轴承32309
d=45mm D=100mm B=36mm
C=145Mpa =188Mpa e=0.35
设计内容 设计结果
图3.5 蜗轮轴向受力图
=2543N
图3.6 蜗轮在垂直面上的受力图
图3.7 蜗轮在水平面上的受力图
×427.3=×213.56
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