螺旋输送机传动装置设计

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1、本科课程设计（说明书）题目：螺旋输送机传动装置设计 学院名称 专业名称 学生姓名 学 号 指导教师 二XX年X月目录第一章 绪论和题目31.1 概述31.2 关于设计3第二章 传动装置总体设计方案52.1 基本组成52.2 工作特点52.3 确定传动方案5第三章 电动机的选择63.1 确定电动机的类型63.2 确定电动机转速63.3 选择电动机6第四章 确定传动装置的总传动比和分配传动比74.1 计算和分配传动比74.1-1 减速器总传动比74.1-2 分配传动比74.2 计算传动装置的运动和动力参数74.3 整理数据8第五章 带传动设计95.1 选择V带型号95.2 确定带轮基准直径和95.

2、3 验算带速95.4 确定带长和中心距95.5 验算小带包角105.6 求V带根数105.7 求作用在带轮上的压力105.8 V带参数总结列表11第六章 传动零件齿轮的设计计算126.1 齿轮材料的选择126.2 齿轮参数计算126.2-1 确定许用应力126.2-2 确定齿轮构造参数126.2-3 验算齿轮弯曲强度136.2-4 齿轮圆周速度136.3 齿轮主要参数14第七章 设计心得体会15第八章 参考文献15第一章 绪论和题目1.1 概述螺旋输送机用于在加工生产中输送需要密封的粉状(细粒)物体。它在现代化生产中应用广泛，如建材、化工、电力、冶金、煤矿炭、粮食等。螺旋输送机的动力源是电动机

3、，通过带传动和齿轮传动的方式驱动螺旋管，从而实现对物体的运输。关键词：电动机、带传动、齿轮传动、螺旋管1.2 关于设计本次设计为课程设计，通过设计螺旋输送机传动装置，学习机械设计的基本过程，掌握设计方法，以学习的各种机械设计，材料，运动，力学知识为基础，以机械设计基础、机械制图、机械设计课程设计手册、制造技术基础、机械设计课程设计指导书等参考书和国家标准为依据，独立完成螺旋输送机传动装置的设计、计算、验证的全过程。亲身了解设计过程中遇到的问题和解决的方法，思考、分析最优方案。这是第一次独立自主的设计过程，为毕业设计及今后就业做铺垫。课程设计题目4：螺旋输送机传动装置设计1、运动简图： 2、原始

4、数据：题号参数12345678910工作机轴上的功率PW（KW）0.80.850.9511.21.51.822.53工作机轴的转速n（r/min）6065707580859095100110每日工作时数T（h）888161616881616使用期限（y）101010101010108883、已知条件：1、作情况：单向转动,载荷较平稳；2、工作环境：室内；3、动力来源：电力，三相交流，电压380/220V；4、工作机效率：j=0.94（包括轴承的效率损失）；5、制造条件及生产批量：一般机械厂生产制造，要求结构紧凑，大批量；6、V带传动与水平面夹角为45布置。4、设计工作量：1、 减速器装配图1张

5、（A0或A1）；2、 零件工作图13张；3、 设计说明书1份。第二章 传动装置总体设计方案2.1 基本组成本螺旋输送机的传动装置是由电动机、减速器、联轴器和工作机（螺旋输送机）四部分组成。2.2 工作特点根据题目可知，本传动装置单项转动，载荷较平稳，但是生产批量为大批量。所以要求传动装置有较大的抗疲劳强度。装置结构紧凑就要求其足够的刚度和耐磨性。2.3 确定传动方案传动方案可参考图1-1，选用V带、连接轴和齿轮为传动介质。考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。图1-1 传动装置运动简图第三章 电动机的选择3.1 确定电动机的类型按工作要求和工作条件，根据初步选用Y系列3相异步电动机

6、，额定电压为380V，频率50Hz。由题目原始数据可知：工作机轴上的功率Pw=0.8kW。根据机械设计课程设计手册表1-5可以确定：1为V带传动效率，取0.962为滚动轴承传动效率，有两对，取0.983为8级精度圆柱齿轮传动效率，取0.974为十字滑块联轴器效率，取0.98j为工作机效率，取0.94根据机械设计课程设计指导书公式（5），带入以上数据可得：根据机械设计课程设计指导书公式（1）可得电动机所需工作功率为：3.2 确定电动机转速由题目原始数据可知工作机轴的转速n=60r/min。根据机械设计课程设计指导书表1可知，按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比i=24，单级圆柱直齿轮减速器传

7、动比i=36，则总传动比合理范围为ia=624，根据机械设计课程设计指导书公式（6）可得转速范围：3.3 选择电动机根据机械设计课程设计手册表12-1，选出可提供传动装置动力源的电动机：表1 传动装置电动机选用表序号电动机型号额定功率Kw满载转速r/min堵转转矩最大转矩质量kg额定转矩额定转矩2Y90L-61.19102.02.2253Y90S-41.114002.32.322由于题目所示的已知条件，可在以上两种电动机中选择Y90S-4作为传动装置的电动机。第四章 确定传动装置的总传动比和分配传动比4.1 计算和分配传动比4.1-1 减速器总传动比由选定的电动机满载转速和工作机主动轴转速，根

8、据机械设计课程设计指导书公式（7）可得传动装置总传动比为4.1-2 分配传动比根据机械设计课程设计指导书公式（8）可得：由此可以推导出：。其中，分别为带传动和减速器的传动比。为使V带传动外轮廓尺寸不知过大，初步取（世纪的传动比要在设计V带传动时，由所选大、小带轮的标准直径之比计算），则减速器传动比为：由于为一级减速器，所以减速器传动比。4.2 计算传动装置的运动和动力参数为进行传动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩（或功率）。如将传动装置各轴由高速到低速依次定义为I轴，II轴。（1） 各轴转速由机械设计课程设计指导书公式（9）（11）可得I轴：II轴：工作机轴（螺旋管）：（2） 各轴输入功

9、率由机械设计课程设计指导书公式（12）和（13）得I轴：II轴：工作机轴（螺旋管）：III轴的输出功率则分别为输入功率轴承效率0.98，例如I轴的输出效率为，其余类推。（3） 各轴输入转矩由机械设计课程设计指导书公式（16）（21）得所以I轴：II轴：工作机轴（螺旋管）：4.3 整理数据把以上运动参数整理并列出表格，可得下表：表2 运动和动力参数运算结果整理表轴名功率 P/KW转距T/Nm转速nr/min转动比i效率输入输出输入输出电机轴0.986.68514003.00.96轴0.940.9219.2518.87466.677.780.96轴0.890.87142.37139.5259.98

10、10.95工作机轴0.850.83136.73134.0059.9810.96第五章 带传动设计5.1 选择V带型号首先确定工作情况系数，由题目得每天工作小时为8小时，载荷较平稳。根据机械设计基础表12-6，选取。故根据根据公式可求得计算功率：通过以上数据，（小带轮转速），在机械设计基础图12-14中选择V带型号为Z型带。5.2 确定带轮基准直径和首先要确定普通V带小带轮直径。由以上数据查机械设计基础表12-7可得小带轮，。所以可以计算出大带轮；根据表12-7可选择。大带轮转速。5.3 验算带速有上述数据可得出带速：。求得带速在525m/s的范围内，合适。5.4 确定带长和中心距初步选取中心距

11、为，取950mm。根据机械设计手册公式12-2，由上式得出带长根据机械设计基础表12-2选出基准长度计算实际中心距。5.5 验算小带包角根据机械设计手册公式12-1，得所以合适。5.6 求V带根数由以上数据，可知，查机械设计基础表12-3可得V带基本额定功率。再根据公式12-9算出传动比查表12-4得出V带额定功率的增量。由，查表12-5得包角修正系数，查表12-2得带长修正系数。根据以上数据，由公式12-15得故取4根。5.7 求作用在带轮上的压力根据以上数据查机械设计基础表12-1得V带质量，故由公式12-18可得单根V带的初拉力为：作用在轴上的压力为：5.8 V带参数总结列表表3 V带主

12、要参数表小轮直径（mm）大轮直径（mm）中心距a（mm）基准长度（mm）带的根数z7156095312504第六章 传动零件齿轮的设计计算6.1 齿轮材料的选择根据题目可知，使用年限为10年，每天工作8小时，工作环境处于室内，单向转动，载荷较为平稳。但是生产纲领为大批量，且结构要求紧凑。所以，齿轮类型确定为直齿轮，选择材料时尽量选用硬度适中的。查机械设计基础表10-1得，小齿轮为45钢调质，硬度为220HBS，大齿轮采用45钢正火，硬度为180HBS。6.2 齿轮参数计算6.2-1 确定许用应力根据选用材料和硬度，查机械设计基础图10-7可得齿轮的接触疲劳极限，小齿轮和大齿轮的值取：，。由于硬

13、度均小于350HBS可知两齿轮均为软齿面，根据表10-4查得安全系数，故：查图10-10可得齿轮的弯曲疲劳极限，根据表10-4查得安全系数，故：6.2-2 确定齿轮构造参数按齿面接触强度设计。设齿轮按8级精度制造。查机械设计基础表10-3可取载荷系数K=1.1，。小齿轮上的转矩为：已知，所以按机械设计基础公式10-6可得：取小齿轮齿数，则大齿轮。故实际传动比为：模数为：，查表4-1取。所以，中心距为：齿宽为：取，则。为补偿安装误差，保证接触齿宽，通常小齿轮齿宽应该比大齿轮齿宽大510mm。6.2-3 验算齿轮弯曲强度首先，齿宽应取接触齿宽b=57mm。查机械设计基础图10-9，齿形系数，得故弯

14、曲强度足够。6.2-4 齿轮圆周速度齿轮的圆周速度为：根据题目的运行条件和精度要求，查表10-2可选用9级精度齿轮。6.3 齿轮主要参数名称代号公式单位小齿轮大齿轮中心距amm141传动比i7.78模数mmm1齿数z32250分度圆直径dd=mzmm32250分度圆压力角齿顶高系数1顶隙系数0.25齿顶高mm1齿根高mm1.25顶隙cmm0.25齿顶圆直径damm34252齿根圆直径dfmm29.5247.5齿宽bmm6257材料45钢热处理状态调质正火齿面硬度HBS220180第七章 设计心得体会通过这次设计，我学会了对机械结构简图的解读和对设计要求的分析；同时，设计中大量的数据处理使我们学会了查阅资料，提高了我们查阅和引用文献的能力。最后，我在计算出数据后要进行验算；此步骤锻炼了我们对实验和计算结果进行验证处理的能力。总体来说，这次设计提高了我的工程设计的基本能力，为后来的毕业设计和深造、工作打下了基础。第八章 参考文献1吴忠泽、高志、罗圣国、李威机械设计课程设计手册M.4版.高等教育出版社，2012.5（2013.12重印）2龚溎义机械设计课程设计指导书M.第二版.高等教育出版社，2011.8（2014.12重印）3岳大鑫、王忠机械设计基础M.西安电子科技大学出版社，2008.3（2015.2重印）