广石化机械设计课程设计

1机械设计课程设计计算说明书螺旋输送机装置设计课题：螺旋输送机传动装置中的一级斜齿圆柱齿轮减速器机电工程系（院）班级姓名学号题目指导教师2目录目录.................................................................................................................1课题题目..........................................................................................2一．设计要求..................................................................................2二．选择电动机..............................................................................6三．传动装置的运动和动力参数..................................................9四．传动装置的运动和动力设计.................................................10五．圆柱斜齿轮传动的设计.........................................................14六．轴的设计计算.........................................................................21七．轴承的设计与校核.................................................................33八．键连接的选择和校核.............................................................39九．联轴器的选用.........................................................................41十．箱体设计.................................................................................42十一．减速器润滑密封.................................................................45十二．设计心得.............................................................................47十三．参考资料.............................................................................483机械设计课程设计任务书设计题目：螺旋输送机装置中的一级斜齿圆柱齿轮减速器一．设计要求1.1传动简图：1.电动机2.联轴器3.减速器4.圆锥齿轮5.螺旋轴41.2原始数据：①螺旋轴功率：3.5KW；②螺旋轴转速n：50r/min；1.3工作条件：①二班制工作；②连续单向运转；③载荷平稳；④室内工作；⑤输送螺旋工作允许误差±５％；1.4设计工作量：①减速器装配图1张；②设计说明书一份；1.5螺旋输送机引言：螺旋输送机是一种常用的连续输送机械。它是利用工作构件即螺旋体的旋转运动使物料向前运送，是现代化生产和物流运输不可缺少的重要机械设备之一，在国民经济的各个部门中得到了相当广泛的应用，已经遍及冶金、采矿、动力、建材、轻工、码头等一些重工业及交通运输等部门。螺旋输送机主要是用来运送大宗散货物料，如煤、矿石、粮食、砂、化肥等。螺旋输送机具有结构简单，制做成本低，密封性强、操作安全方便等优点。51.6螺旋输送机工作原理：物料运输工业中螺旋输送机主要用于原料的输送，一般采用实体螺旋叶片，中间吊挂轴承等螺距的全叶式螺旋即S制法螺旋输送机。其结构图如下图1所示它由一根装有螺旋叶片的转轴和料槽组成。转轴通过轴承安装在料槽两端轴承座上，转轴一端的轴头与驱动装置相联。料槽顶面和槽底开有进、出料口。1.7工作过程原理：物料从进料口加入，当转轴转动时，物料受到螺旋叶片法向推力的作用，该推力的径向分力和叶片对物料的摩擦力，有可能带着物料绕轴转动，但由于物料本身的重力和料槽对物料的摩擦力的缘故，才不与螺旋叶片一起旋转，而在叶片法向推力的轴向分力作用下，沿着料槽轴向移动。6二．选择电动机2.1电动机的选择按工作要求及工作条件，选用Y系列三相交流异步电动机，封闭式结构，电压为380V2.2选择电动机容量螺旋输送机所需功率：由式：9550nTPw得：kwnTPw32.1895505035009550电动机所需工作功率为：)kwPPwd（由电动机至输送机的传动总效率为：543421总根据《机械设计课程设计》查表得式中：7①1：联轴器1效率②2：滚动轴承（一对）效率③3：圆柱斜齿轮传动效率④4：联轴器2效率⑤5：圆锥齿轮传动效率。（根据《机械课程设计简明手册》可查得1=0.992＝0.98，3＝0.97，4＝0.99、5＝0.95）则：83.095.099.097.098.099.04总所以：电机所需的工作功率：kwPPwd07.2283.032.18总由《机械课程设计简明手册》可知，满足dePP条件的系列三相交流异步电动机额定功率eP应取kw30。82.3确定电动机转速输送机工作轴转速为：min/50]%51(~%)5-1[(rnw）min/5.52~5.47r根据《机械设计课程设计》表3-2推荐的传动比合理范围：①取圆柱斜齿轮传动一级减速器传动比范围5~3'i②取开式圆锥齿轮传动的传动比3~2'1i则总传动比理论范围为：15~6'1'iii故电动机转速的可选范为：min/750~30050)15~6('rniNwd则符合这一范围的同步转速有：750r/min92.4根据容量和转速，由相关手册查出一种适用的电动机型号：（如下表）电动机型号额定功率（kw）电动机转速(r/min)传动装置传动比同步转速满载转速总传动比圆锥齿轮传动减速器Y250M-83075073014.6033.892.5此选定电动机型号为Y250M-8，其主要性能：电动机主要外形尺寸：中心高H外形尺寸L×(AC/2+AD)×HD底角安装尺寸A×B地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸D×E2505755.642930349406241406510三．传动装置的运动和动力参数—确定传动装置的总传动比和各级传动比的分配3.1传动装置总传动比由选定的电动机满载转速mn和工作机主动轴转速n可得传动装置总传动比为：6.1450730wmnni总传动比等于各传动比的乘积iii0（式中0i、i分别为开式圆锥齿轮传动和减速器的传动比）3.2分配各级传动装置传动比：根据《机械设计》，取20i（圆锥齿轮传动3~2i）因为：iii0所以：3.726.140iii11四．传动装置的运动和动力设计4.1总述将传动装置各轴由高速至低速依次定为电机轴、Ⅰ轴、Ⅱ轴、Ⅲ轴、Ⅳ轴i0,i1，......为相邻两轴间的传动比η01，η12，......为相邻两轴的传动效率PⅠ，PⅡ，......为各轴的输入功率（KW）TⅠ，TⅡ，......为各轴的输入转矩（N·m）nⅠ,nⅡ,......为各轴的输入转矩（r/min）可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数.电动机2.联轴器3.减速器4.圆锥齿轮5.螺旋轴124.2计算各轴的转速：Ⅰ轴：min/730rnnmⅡ轴：min/1003.7730rinnIII轴：nnⅢ螺旋输送机：min/5021000ⅢIVrinn4.3计算各轴的输入功率：Ⅰ轴：kwPPPd85.2199.007.22101dⅡ轴：kwPPP63.1887.098.085.213212III轴：kwPPP07.1899.098.063.184223Ⅲ螺旋输送机Ⅳ轴：kwPP82.1695.098.007.1852ⅢIV134.4计算各轴的输入转矩：电动机轴输出转矩为：m·72.28873007.2295509550NnPTmddⅠ轴：m·83.28599.072.2881101NTTTTdddⅡ轴：m·48.198397.098.03.783.2853212NiTiTTIII轴：m·65.196399.048.198342ⅢNTT螺旋输送机Ⅳ轴：m·32.365695.098.0265.1963520ⅢⅣNiTT144.5计算结果汇总表：轴名功效率P（KW）转矩T（N·m）转速nr/min传动比i效率η电动机轴73010.99Ⅰ轴21.85285.837300.977.3Ⅱ轴18.631983.481000.98Ⅲ轴18.071963.6510020.95输送机Ⅳ轴16.823656.325015五圆柱斜齿轮传动的设计5.1齿轮参数计算1、选精度等级、材料及齿数运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）。查表得选择小齿轮40Cr（调质热处理）硬度280HBS，大齿轮45钢（调质热处理）硬度240HBS，二者硬度差值为40HBS；初选螺选择旋角β=15°，取201Z，134.66.7320i12ZZ取1352Z。2、按齿面接触强度设计计算的td223d1)][(1ε2HzziiTkEHt（1）确定公式内的各计算数值试选载荷系数kt=1.6。小齿轮传递的转矩mmNPT551511086.273085.21105.95n105.9516查表得，选取区域系数435.2HZ查表得，705.01,805.02,则：51.121查表得，材料的弹性影响系数2/18.189MpaZE齿轮材料为锻钢查表可得，选取持宽系数1d查表可得，计算应力循环次数hNjLN60j为齿轮每转一圈时，同一齿面啮合的次数；n为齿轮转速；hL为齿轮的工作寿命。911101.6883008217306060）（hjLnN9921025.073.61068.1N查表可得，接触疲劳寿命系数9.01HNk，95.02HNk查图表可得，按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MpamH60011，大齿轮的接触疲劳强度极限MpamH55021计算接触疲劳许用应力。取失效概率为1％，安全系数s=1《机械零件设计手册》MpaskHHNH5406009.0σ1lim11MpaskHHNH522.505559.0σ2lim22MpaH531.25/2522.5540）（17计算1）试算小齿轮分度圆直径d1t，由计算公式2321)(12HEHttzziidTkd得2）计算齿宽b及模数ntmmm80.16025.531435.28.1897.317.351.1119834806.12d321t）（计算圆周速度smndvt/14.61000607308.16014.3100060π11mmdbdd25.9025.9012mmzmnt77.72015cos8.