螺旋輸送機(jī)計(jì)算

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1、1行星齒輪傳動(dòng)的符號(hào)在行星齒輪傳動(dòng)中較常用的符號(hào)如下。n 轉(zhuǎn)速，以每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)來衡量的角速度，r/ min。角速度，以每秒弧度來衡量的角速度，rad/ s。na齒輪a的轉(zhuǎn)速， r/ min。nb內(nèi)齒輪b的轉(zhuǎn)速，r/ min。nx 轉(zhuǎn)臂x的轉(zhuǎn)速，r/ min。nc 行星輪c的轉(zhuǎn)速，r/ min。iab a輪輸入，b輪輸出的傳動(dòng)比，即iab = ZaCiAB在行星齒輪傳動(dòng)中，構(gòu)件A相對(duì)于構(gòu)件c的相對(duì)轉(zhuǎn)速與構(gòu)件B相對(duì)構(gòu)件C的相對(duì)轉(zhuǎn)速之比值，即.CnA ncIab =nB nci：b 在行星齒輪傳動(dòng)中，中心輪a相對(duì)于轉(zhuǎn)臂x的相對(duì)轉(zhuǎn)速與內(nèi)齒輪b 相對(duì)于轉(zhuǎn)臂x的相對(duì)轉(zhuǎn)速之比值，即.X _ nanxiab

2、= nbnx根據(jù)原始條件可以確定所需用的輸入功率為P0.98 0.986.56.8KW0.98 0.98至此，可以確定所用的電動(dòng)機(jī)的型號(hào)Y160M-6行星輪數(shù)np 3。配齒計(jì)算2傳動(dòng)比條件在行星齒輪傳動(dòng)中，各輪齒數(shù)的選擇必須確保實(shí)現(xiàn)所給定的傳動(dòng)比ip的大 小。例如，2z x（A）型行星傳動(dòng)，其各輪齒數(shù)與傳動(dòng)比ip的關(guān)系式為bxZbiax = 1- iab =1 +Za可得 Zb = （ i；x-1） Za若令 Y= Za ip，則有 Zb =Y- Za式中ip給定的傳動(dòng)比且有ipax；Y系數(shù)，必須是個(gè)正整數(shù)；Za 中心輪a的齒數(shù)，一般，Za Zmin。3鄰接條件4同心條件在此討論的同心條件只適

3、用丁漸開線圓柱齒輪的行星齒輪傳動(dòng)。所謂同 心條件就是出中心輪a、b（或e）與行星輪c（或d）的所有嚙合齒輪副的實(shí)際中心 距必須相等。對(duì)于2ZX（A）型行星齒輪傳動(dòng)，其同心條件為aac acb在一般情況下，齒數(shù)Za和Zb都不是np的倍數(shù)。當(dāng)齒輪a和b的輪齒對(duì)稱 線及行星輪1的華而Q1與直線01重合時(shí)，行星輪2的平面Q 2與直線0U 的夾角為C如果轉(zhuǎn)臂x固定，當(dāng)中心輪a按逆時(shí)方向轉(zhuǎn)過C時(shí)，則行星輪2 按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過C角，而內(nèi)齒輪b按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過C角。當(dāng)np個(gè)行星輪在中心輪周圍均勻分布時(shí)，則兩相鄰行星輪間的中心角為。現(xiàn)設(shè)已知中小輪a和b的節(jié)圓直徑da和db，其齒距為np2出和-dbnpnp對(duì)于弧

4、長(zhǎng)A，%般應(yīng)包含若干個(gè)整數(shù)倍的齒距 p和一個(gè)剩余弧段pa pb p。在中心角 一內(nèi)，中心輪a和b具有的弧長(zhǎng)分別為(p a a)。同理，對(duì)于弧長(zhǎng),也應(yīng)包含有若干個(gè)整數(shù)倍的齒距 p和一個(gè)剩 np余弧段b b?？傻胮 a a b bZa Zb n p(Ci C2)p顯然，等式左邊等于整數(shù)。要使等式右邊也等于整數(shù)，其必要和充分的條 件是件是 a a b b公式表明：兩中心輪a和b的齒數(shù)和(Za Zb)應(yīng)為行星輪數(shù)np的倍數(shù),就是2Z X(A)型行星傳動(dòng)的安裝條件。5 2Z-X(A)型行星傳動(dòng)據(jù)2Z-X(A)型行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比公式-ip 1 pZa式中 P是行星齒輪的特性參數(shù)。ip iiP應(yīng)該指出：

5、在對(duì)b輪齒數(shù)Zb進(jìn)行圓整后，此時(shí)實(shí)際的p值與給定的p值 稍有變化，但必須控制在其傳動(dòng)比誤差范圍內(nèi)。一般其傳動(dòng)比誤差w 4%。據(jù)同心條件可求得行星輪c的齒數(shù)為ZcZbZaIp 2-Za2 2顯然，由上式所求得的Zc適用于非變位的或高度變位的行星齒輪傳動(dòng)。如果采用角度變位的傳動(dòng)時(shí)，行星輪 c的齒數(shù)Zc應(yīng)按如下公式計(jì)算，即Z ZaZc 2 - N當(dāng)(Zb Za)為偶數(shù)時(shí)，可取齒數(shù)修正量為 za = 1。此時(shí)，通過角度變位 后，既不增 大該行星傳動(dòng)的徑向尺寸，又可以改善傳動(dòng)性能。綜合上述公式則 可得2ZX(A)型傳功的配齒比例關(guān)系式為ip 2ipZa ： Zb ： Zc ：C Za :Za：(lp 1

6、)為：Z2np最后，再按公式(37)校核其鄰接條件。根據(jù)給定的行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng) 比ip的大小和中心輪a的齒數(shù)Za及行星輪個(gè)數(shù)np，由表32可查得2ZX(A) 型行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比l p及其各輪齒數(shù)。根據(jù)以上步驟可以確定其齒數(shù)及傳動(dòng)比如下：Za17、zc67、Zb151、i：9.88。參數(shù)計(jì)算6標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)模數(shù)一一分度圓上的齒距p與圓周率（無理數(shù)）的比值，即模數(shù)m是齒輪的一個(gè)基本參數(shù)，其單位為 mm（毫米）。因齒距p m， 若模數(shù)m增大，則齒輪的齒距p就增大；齒輪的輪齒及各部分尺寸均相應(yīng)地 增大。為了齒輪的設(shè)計(jì)、制造和測(cè)量等工作的標(biāo)準(zhǔn)化，模數(shù)m的數(shù)值已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。漸開線圓柱齒輪模

7、數(shù)可參見 GB1357-1987。在此應(yīng)該指出，由于在齒輪的不同圓周上，其齒距不相同，故其模數(shù)也是 不同的；只有分度圓上的模數(shù) m是標(biāo)準(zhǔn)值。因齒輪分度圓的周長(zhǎng)為d zp，即可得d z ;兩式聯(lián)立可得齒輪的分度圓直徑d mz齒項(xiàng)高系數(shù)0* 按GB13561988規(guī)定：正常齒ha*=1,短齒ha*=0. 80。頂隙系數(shù)c* 按GB13571988規(guī)定：正常齒c* = 0. 25,短齒c* =0. 3。一對(duì)漸開線圓柱直齒輪的正確嚙合條件是：兩齒輪的模數(shù)m相等，分度圓壓力角相等，即mi m2 m1 2齒輪的模數(shù)的確定，由公式初算得Km2ZiEKaKKFpYFa112.1F lim3 22.32 2 2

8、 2.1 172 0.75 3001.71 mm根據(jù)所設(shè)計(jì)的題目要求，選定模數(shù)m 2.5mm。表5-2參數(shù)a-c(w)c-b(N)模數(shù)m2.52.5嚙合角20 20 分度圓直徑d1 mZ|42.5d1167.5dd2 mz2167.5d2377.5齒頂咼ha1ha22.5ha1 2.5ha7 55ha2 (1 )m 2.37515.1齒根高h(yuǎn)f1 hf2 3.125hf1 hf2 3.125hf全齒高h(yuǎn)1h2 5.625h,5.625hh2 5.5齒頂圓直徑da1 47.5da1 172.5dada2 172.5da2 372.75齒根圓直徑df1 36.25df1 161.25dfdf2 1

9、61.25df2 384基圓直徑d b1 39.9db1 157.4dbdb2 157.4db2 354.7中心距 aa 105a 105受力分析及強(qiáng)度計(jì)算7行星齒輪傳動(dòng)的受力分析在已知原動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī)等)的名義功率P和同步轉(zhuǎn)速n的條件下，其輸入件 所傳遞的轉(zhuǎn)矩TA可按下式計(jì)算，即PTA 9550(N- m)式中Pi輸入件所傳遞的名義功率，kw;n輸入件的轉(zhuǎn)速， r/ min。在圓柱齒輪傳動(dòng)中，若忽略齒面間的摩擦力的影響，其法向作用力Fn可分解為如下的三個(gè)分力，即切向力 Ft 2000Tl (N)di徑向力 Fr Fttan n (N)cos軸向力Fa Ft tan(N)法向力Fn與切向力Ft的

10、關(guān)系式為FnFtcoscos n對(duì)于直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，由于輪齒的螺旋角0，法面壓力角故其軸向力Fa=0,則可得切向力Ft 200匹 (N)d1徑向力 FrFt tan(N)法向力Fn 皀 (N)cos式中 T1嚙合齒輪副中小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，Nm；斜齒輪分度圓上的螺旋角，( );di 小齒輪分度圓直徑，mm ；分度圓壓力角，通常=20。8行星齒輪傳動(dòng)首先應(yīng)計(jì)算輸入件中心輪a在每一套中(即在每個(gè)功率分流上)所承受的輸 入轉(zhuǎn)矩為T； R 9550旦np入口式中Ta中心輪a所傳遞的轉(zhuǎn)矩，N m；np 行星輪數(shù)目。按照上述提示進(jìn)行受力分析計(jì)算，則可得行星輪c作用于中心輪a的切向 力為TaP6.8T195

11、50955022.32N mnpnpn-i970 32000TaFcaa 1050.17Nn pdaFacFca1050.17NFbc Fac 1050.17NFxc2Fac2100.34 NTx n prxFcx 3 105 2100.34661.607N mFcbFbc 1050.17NdbnpFcb2000594.66N m9行星輪支承上和基本構(gòu)件軸上的作用力。圓柱中心輪與行星輪相嚙合時(shí)，行星輪上的切向力Fic可按如下公式計(jì)算，即例如，在2ZX(A)型行星齒輪傳動(dòng)中，中心輪a作用于行星輪c上的切 向力Fac公式(610)計(jì)算，即2000TaF“ （ N）對(duì)于鋼制行星輪C，其材料密度7.8

12、 10 6kg/mm3 ;行星輪的相對(duì)體積Vcxrb將和V；的關(guān)系式代入公式,則可得2ZX(A)型傳動(dòng)行星輪的離心力FlFl6.37 10 11d（2b n；rx式中dc行星輪c的分度圓直徑，mm；b 行星輪的寬度， mm；行星輪的折算系數(shù).相對(duì)于轉(zhuǎn)臂x轉(zhuǎn)動(dòng)的行星輪及其軸承的質(zhì)量直徑為dc、寬度為b的實(shí)心鋼制圓柱體質(zhì)量之比值的系數(shù)。當(dāng)滾動(dòng)軸承安裝在行星輪內(nèi)時(shí),時(shí)， 11.3 。0.50.7 ;當(dāng)滾動(dòng)軸承安裝轉(zhuǎn)臂x內(nèi)10箱體的結(jié)構(gòu)及各個(gè)尺寸的計(jì)算數(shù)值如下(1)箱體的材料為HT200,采用鑄造，機(jī)體的結(jié)構(gòu)采用臥式不剖分機(jī)體尺寸系數(shù)K常需嚴(yán)147式中D機(jī)體內(nèi)壁直徑B機(jī)體寬度故其K值在1.251.6之

13、間，壁厚 大于1013。根據(jù)實(shí)際情況取為12mm。=12mm機(jī)體壁厚前機(jī)蓋厚度i10mm后機(jī)蓋厚度212mm機(jī)體法蘭凸緣厚度3 1.25di 15mm加強(qiáng)筋厚度412mm加強(qiáng)筋斜度 2機(jī)體和機(jī)蓋緊固螺栓直徑 d1 12mm軸承端蓋螺栓直徑 d20.8d1 10mm地腳螺栓直徑 d 3.14TD 12 16mm機(jī)體底座凸緣厚度 h (11.5)d 24mmG 1.2d (5 8) 26mm地腳螺栓孔的位置)g d (58) 22mm11螺旋周長(zhǎng)的計(jì)算螺旋外周長(zhǎng)：L J 2D 2 S220.4 20.4 21.318( m)螺旋內(nèi)周長(zhǎng)：L12d2S2、: 20.08 20.4 20.47234(

14、m)dD0.4c、r0.04( m )25 25 2D0.4D2 RR0.2( m )2 2RcrcR r0.20.040.16(m )12螺旋機(jī)的輸送量根據(jù)所給的原始條件可以計(jì)算出螺旋機(jī)的輸送量 Q ;因?yàn)槭撬讲贾玫腍=0、=0。計(jì)算得367 P入367 6.5Q41.4t/hLK3.2 15 1.213螺旋直徑螺旋直徑D可以通過以下公式求得0.049 2；41.40.3 0.8 10.352m式中 D螺旋直徑（米）；K物料綜合特性經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；Q輸送量（噸/小時(shí)）；物料的填充系數(shù)；物料的堆積密度（噸/米3）；C輸送機(jī)在傾斜工作時(shí)，輸送量的 校正系數(shù);14空心軸初算螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)軸軸徑，對(duì)空心軸可有下式計(jì)算的:Pn(14)110 36.5100(1 0.5)55.7mm0.5 0.6。式中也，即空心軸的內(nèi)徑d1與外徑d之比，通常d故螺旋輸送機(jī)完全能滿足要求;因 d螺旋 80mm 55.7mm