【正文】 ................50. . . .. . 學習好幫手1 引言 螺旋輸送機傳送裝置的課題研究背景 最早的應該是古代的高轉筒車和提水的翻車，這也是斗式提升機和刮板輸送機的雛形，隨著技術的逐漸發(fā)展，到 17 世紀，人們開始架高空索道輸送散狀物料，后來，現(xiàn)代結構的輸送機慢慢出現(xiàn)。阿基米德在 1887 年發(fā)明了螺旋輸送機，后來逐漸改進，在工業(yè)上，工程上使用開來，設計出了一系列的螺旋輸送機。螺旋輸送機的發(fā)展分為無軸螺旋輸送機和有軸螺旋輸送機兩種型式的發(fā)展過程。無軸螺旋輸送機在 U 型槽內(nèi)裝有可換襯體，結構簡單，物料有進料口經(jīng)螺旋推動后由出料口輸出。整個傳輸過程可在一個密封的槽中進行；而有軸螺旋輸送機主要由螺桿、U 型料槽、進出料口、蓋板和驅動裝置組成，另外，一般還有傾斜式、垂直式和水平式三種。我們平常所說的螺旋輸送機一般為有軸型式的螺旋輸送機。而對于許多輸送比較困難的物料，我們還一直在尋求一種可靠的輸送方法，而無軸螺旋輸送機則是一種較好的解決方法。 螺旋輸送機傳送動裝置的課題研究意義螺旋輸送機特點是密封傳動，結構簡單。螺旋輸送機是冶金、建材、化工、糧食及機械加工等部門廣泛應用的一種連續(xù)輸送設備。 螺旋輸送機一般由輸送機本體、進出料口及驅動裝置三大部分組成；螺旋輸送機的螺旋葉片有實體螺旋面、帶式螺旋面和葉片螺旋面三種形式，其中，葉片式螺旋面應用相對較少，主要用于輸送粘度較大和可壓縮性物料，這種螺懸面型，在完成輸送作業(yè)過程中，同時具有并完成對物料的攪拌、混合等功能。從輸送物料位移方向的角度劃分，螺旋輸送機分為水平式螺旋輸送機和垂直式螺旋輸送機兩大類型，主要用于對各種粉狀、顆粒狀和小塊狀等松散物料的水平輸送和垂直提升，該螺旋輸送機不適宜輸送易變質(zhì)、粘性大、易結塊或高溫、怕壓、有較大腐蝕性的特殊物料。 螺旋輸送機與其它輸送設備相比，具有整機截面尺寸小、密封性能好、運行平穩(wěn)可靠、可中間多點裝料和卸料及操作安全、維修簡便等優(yōu)點。減速機是一種動力傳達機構，利用齒輪的速度轉換器，將電動機的回轉數(shù)減速到所要的回轉數(shù)，并得到較大轉矩的機構。一般用于低轉速大扭矩的傳動設備，把電動機等高速運轉的動力通過減速機的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的，大小齒輪的齒數(shù)之比，就是傳動比。作為一個相對精密的機械，使用它的目的是降低轉速，增加轉矩。而對于螺旋輸送機而. . . .. . 學習好幫手言設計一個合適的傳動裝置是尤為必要的。為了使傳動裝置更加直觀、形象、生動，因此需要進行三維建模，動畫仿真。2 設計任務書 設計任務1. 設計螺旋輸送機傳動裝置； 2. 傳動裝置三維建模技術參數(shù)如下表21所示表21 螺旋輸送機的技術參數(shù)工作機軸的轉速 36 r/min工作機軸的功率 kW工作機效率 每日工作時數(shù) 8h傳動工作年限 10 系統(tǒng)的傳動原理圖 方案圖如下： 圖 21 傳動原理圖3 電動機的選擇，傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算 . . . .. . 學習好幫手 電動機類型的選擇 工作機為單向連續(xù)運轉，載荷較平穩(wěn)。工作環(huán)境為室外，灰塵較大，環(huán)境溫度 35℃。故動力來源選 Y 系列三相異步電動機。 選擇電動機容量電動機所需的功率為: （31）dP?aw?式中： 為電動機所需效率， 為工作機所需功率， 為總工作效率dP a傳動裝置的總效率： （32） a??式中：聯(lián)軸器效率 ，齒輪效率（8 級） ，滾動軸承效率190. 2?97.?3?，?j 故， dP?aw?. 確定電動機轉速工作機轉速： min/36r查《機械設計》表 得：二級圓柱減速器傳動比為 ，齒輪傳40~81?i動比為 ，故總傳動比為 ，所以電機的選擇范圍5~12?i 20~8?ai。in/708rnx 確定電動機型號 考慮到電動機和傳動裝置的傳動比、尺寸、重量，因此選電動機型號為Y132M6， ， 960r/min。 KwPe4?n 計算總傳動比及分配各級的傳動比 高速級齒輪傳動比為 ，低速級齒輪傳動比為 ，外齒輪傳動比 ，因為12i 34i56i，所以 。3412ij??傳動鏈總傳動比： （33）?. . . .. . 學習好幫手式中： 為傳動鏈總傳動比 ， 為總轉速， 為工作機轉速。取ai 563412iia??nn356?i故 ， ，8972..j 8912..i??i 傳動動力參數(shù)的計算電動機軸轉矩 kWPe40? min/96rn ???NT 高速軸轉矩 kW..P96401?? r/minn N..T???81359161中間軸轉矩 kW...P09706321 ?? r/? N..T??5962低速軸轉矩 kW...P6139078323 ??? r/ N..T??80934 傳動零件的設計計算 齒輪的材料選擇初選齒輪材料為 45 鋼,大齒經(jīng)過正火處理,齒面硬度取 240HBS 齒輪通過調(diào)制處理,齒面硬度取 280HBS,因工作機為單向連續(xù)運轉，載荷較平穩(wěn)。所以選用. . . .. . 學習好幫手圓柱斜齒輪。 。?15~8?? 傳動齒輪的計算 齒面接觸疲勞強度計算1. 初步計算：轉矩： ??NT轉速: r/in60n齒寬系數(shù)：由 表 ，取????接觸疲勞極限：由 圖 ，取 ，1aMPlim5H6?aPlim6H580??值：由 表 ，取 =90dA??dA初步計算需用接觸應力： ??.lim5H8905?? Pali626?初步計算小齒輪直徑： （34）?? 30432?????式中： 為傳動齒輪小齒輪直徑， 為輸出軸的轉矩， 接觸疲勞極限，5d3 6H?為傳動齒輪的傳動比 ， 為齒寬系數(shù)。56i i56?d 取 m104d5? 初步齒寬： 104db5?? 2. 校核計算 圓周速度： s/??? 精度等級：由 表 ，取 8 級精度?? 齒數(shù)和模數(shù)：初取齒數(shù) ； ，34z5?102zi56?? 螺旋角： ，由 表 ，取71arcostn??????n. . . .. . 學習好幫手 使用系數(shù)：由 表 ，取???AK 由 圖 ，取 0V 齒間載荷分配系數(shù)：由 表 、式 、表 ，先求???/m/?KA ???????????????????式中： 為端面重合度， ， 分別為小齒輪和大齒輪的齒數(shù)， 為齒輪螺旋??5z6 ?角。 ????????????120costanrt ????98./costnb??由此可得 ?????FHK 齒向載荷分布系數(shù)：由 表 ，?? ??????????CBAKH? 載荷系數(shù)：由 式 ，????A 彈性系數(shù)：由 表 ，?? 節(jié)點區(qū)域系數(shù)：由 圖 ，?H. . . .. . 學習好幫手 重合度系數(shù):由 式 ,因 ,取 ,故??11?????????????? ? 螺旋角系數(shù): ? 接觸壽命系數(shù):由 圖 , ????NZ 接觸最小安全系數(shù): 由 表 , 許用接觸應力: ?? MPZHN?? 3. 驗算 （3??5253846Ｈ???? ?????5）式中： 為彈性系數(shù)， 為間點區(qū)域系數(shù)， 為重合度系數(shù)， 為螺旋EZHZ?Z?Z角系數(shù)， 為載荷系數(shù)，各系數(shù)結果均由上邊計算得出。K 齒根彎曲疲勞強度足夠。 4. 確定傳動主要尺寸 中心距： 取??m2081ida563??208a3? 分度圓直徑： 取 41ia563?d5 m312di56?. . . .. . 學習好幫手 齒寬： 取 m80db5??14b5?m104b6? 齒根彎曲疲勞強度計算1. 校核計算 齒型系數(shù)： ???? 由 圖 ，取 ?? 應力修正系數(shù)：由 圖 ，取 ??? 重合度系數(shù)： ????????????????? 由 式 ,??..0av??Y 螺旋角系數(shù)：由 式 ,??1（ ）??????Y 1?????， ?? 齒間載荷分配系數(shù)：由 表 ， ，前面已經(jīng)求得??31.??????FK 故 .a 齒向載荷分配系數(shù)：由 圖 ， ???35.?FK 載荷系數(shù)： ???FVAK. . . .. . 學習好幫手 應力循環(huán)次數(shù)：由 表 ，估計 ，指數(shù)??1106~3?? 991411 860??????????.? 8105?.uNLt2 彎曲壽命系數(shù)：由 圖 ,取 ，??.?N 尺寸系數(shù)：由 圖 ，?X 彎曲最小安全系數(shù)：由 表 ,?? 許用彎曲應力： ?? MPSYFXNF??? 2. 驗算 （36）??555 2132Fa5SFnF ???????式中： 為小齒輪 5 的齒形系數(shù)， 為小齒輪 5 的應力修正系數(shù)， 為重合5aFY5aS ?Y度系數(shù)， 為螺旋角系數(shù)? ???????齒根彎曲疲勞強度足夠。 高速齒輪的計算 齒面接觸疲勞強度計算1. 初步計算：. . . .. . 學習好幫手轉矩： ??NT轉速: r/in60傳動比: 齒寬系數(shù)：由 表 ，取????接觸疲勞極限：由 圖 ，取 ，a65limMPH?a580lim2PH??值：由 表 ，取 =90dA??1dA初步計算需用接觸應力： ???? P52li2? 初步計算小齒輪直徑： ?? ??????HTA??取 m521? 初步齒寬： db1 2. 校核計算 圓周速度： s/????? 精度等級：由 表 ，取 8 級精度?? 齒數(shù)和模數(shù)：初取齒數(shù) ； ???由 表 ，取??n61arcost??? 使用系數(shù)：由 表 ，取??125.?AK由 圖 ，取 V 齒間載荷分配系數(shù)：由 表 、式 、表 ，先求??. . . .. . 學習好幫手?0/m/.36bt ?KA ??????????????????? ???.3??????61720costanrt ???985./costnb??? 由此可得 ????FHK 齒向載荷分布系數(shù)：由 表 ，?? ???????????CBAKH? 載荷系數(shù)：由 式 ，??A 彈性系數(shù)：由 表 ，??? 節(jié)點區(qū)域系數(shù)：由 圖 ， 重合度系數(shù):由 式 ,因 ,取 ,故??1?????????????? ? 螺旋角系數(shù): ?. . .