螺旋输送机计算

1行星齿轮传动的符号在行星齿轮传动中较常用的符号如下。n 转速，以每分钟的转数来衡量的角速度，r/ min。角速度，以每秒弧度来衡量的角速度，rad/ s。na齿轮a的转速， r/ min。nb内齿轮b的转速，r/ min。nx 转臂x的转速，r/ min。nc 行星轮c的转速，r/ min。iab a轮输入，b轮输出的传动比，即iab = ZaCiAB在行星齿轮传动中，构件A相对于构件c的相对转速与构件B相对构件C的相对转速之比值，即.CnA ncIab =nB nci：b 在行星齿轮传动中，中心轮a相对于转臂x的相对转速与内齿轮b 相对于转臂x的相对转速之比值，即.X _ nanxiab = nbnx根据原始条件可以确定所需用的输入功率为P0.98 0.986.56.8KW0.98 0.98至此，可以确定所用的电动机的型号Y160M-6行星轮数np 3。配齿计算2传动比条件在行星齿轮传动中，各轮齿数的选择必须确保实现所给定的传动比ip的大 小。例如，2z x（A）型行星传动，其各轮齿数与传动比ip的关系式为bxZbiax = 1- iab =1 +Za可得 Zb = （ i；x-1） Za若令 Y= Za ip，则有 Zb =Y- Za式中ip给定的传动比且有ipax；Y系数，必须是个正整数；Za 中心轮a的齿数，一般，Za Zmin。3邻接条件4同心条件在此讨论的同心条件只适用丁渐开线圆柱齿轮的行星齿轮传动。所谓同 心条件就是出中心轮a、b（或e）与行星轮c（或d）的所有啮合齿轮副的实际中心 距必须相等。对于2ZX（A）型行星齿轮传动，其同心条件为aac acb在一般情况下，齿数Za和Zb都不是np的倍数。当齿轮a和b的轮齿对称 线及行星轮1的华而Q1与直线01重合时，行星轮2的平面Q 2与直线0U 的夹角为C如果转臂x固定，当中心轮a按逆时方向转过C时，则行星轮2 按顺时针方向转过C角，而内齿轮b按顺时针方向转过C角。当np个行星轮在中心轮周围均匀分布时，则两相邻行星轮间的中心角为。现设已知中小轮a和b的节圆直径da和db，其齿距为np2出和-dbnpnp对于弧长A，%般应包含若干个整数倍的齿距 p和一个剩余弧段pa pb p。在中心角 一内，中心轮a和b具有的弧长分别为(p a a)。同理，对于弧长,也应包含有若干个整数倍的齿距 p和一个剩 np余弧段b b。可得p a a b bZa Zb n p(Ci C2)p显然，等式左边等于整数。要使等式右边也等于整数，其必要和充分的条 件是件是 a a b b公式表明：两中心轮a和b的齿数和(Za Zb)应为行星轮数np的倍数,就是2Z X(A)型行星传动的安装条件。5 2Z-X(A)型行星传动据2Z-X(A)型行星齿轮传动的传动比公式-ip 1 pZa式中 P是行星齿轮的特性参数。ip iiP应该指出：在对b轮齿数Zb进行圆整后，此时实际的p值与给定的p值 稍有变化，但必须控制在其传动比误差范围内。一般其传动比误差w 4%。据同心条件可求得行星轮c的齿数为ZcZbZaIp 2-Za2 2显然，由上式所求得的Zc适用于非变位的或高度变位的行星齿轮传动。如果采用角度变位的传动时，行星轮 c的齿数Zc应按如下公式计算，即Z ZaZc 2 - N当(Zb Za)为偶数时，可取齿数修正量为 za = 1。此时，通过角度变位 后，既不增 大该行星传动的径向尺寸，又可以改善传动性能。综合上述公式则 可得2ZX(A)型传功的配齿比例关系式为ip 2ipZa ： Zb ： Zc ：C Za :Za：(lp 1)為：Z2np最后，再按公式(37)校核其邻接条件。根据给定的行星齿轮传动的传动 比ip的大小和中心轮a的齿数Za及行星轮个数np，由表32可查得2ZX(A) 型行星齿轮传动的传动比l p及其各轮齿数。根据以上步骤可以确定其齿数及传动比如下：Za17、zc67、Zb151、i：9.88。参数计算6标准直齿圆柱齿轮的基本参数模数一一分度圆上的齿距p与圆周率（无理数）的比值，即模数m是齿轮的一个基本参数，其单位为 mm（毫米）。因齿距p m， 若模数m增大，则齿轮的齿距p就增大；齿轮的轮齿及各部分尺寸均相应地 增大。为了齿轮的设计、制造和测量等工作的标准化，模数m的数值已经标准化。渐开线圆柱齿轮模数可参见 GB1357-1987。在此应该指出，由于在齿轮的不同圆周上，其齿距不相同，故其模数也是 不同的；只有分度圆上的模数 m是标准值。因齿轮分度圆的周长为d zp，即可得d z ;两式联立可得齿轮的分度圆直径d mz齿项高系数0* 按GB13561988规定：正常齿ha*=1,短齿ha*=0. 80。顶隙系数c* 按GB13571988规定：正常齿c* = 0. 25,短齿c* =0. 3。一对渐开线圆柱直齿轮的正确啮合条件是：两齿轮的模数m相等，分度圆压力角相等，即mi m2 m1 2齿轮的模数的确定，由公式初算得Km2ZiEKaKKFpYFa112.1F lim3 22.32 2 2 2.1 172 0.75 3001.71 mm根据所设计的题目要求，选定模数m 2.5mm。表5-2参数a-c(w)c-b(N)模数m2.52.5啮合角20 20 分度圆直径d1 mZ|42.5d1167.5dd2 mz2167.5d2377.5齿顶咼ha1ha22.5ha1 2.5ha7 55ha2 (1 )m 2.37515.1齿根高hf1 hf2 3.125hf1 hf2 3.125hf全齿高h1h2 5.625h,5.625hh2 5.5齿顶圆直径da1 47.5da1 172.5dada2 172.5da2 372.75齿根圆直径df1 36.25df1 161.25dfdf2 161.25df2 384基圆直径d b1 39.9db1 157.4dbdb2 157.4db2 354.7中心距 aa 105a 105受力分析及强度计算7行星齿轮传动的受力分析在已知原动机(电动机等)的名义功率P和同步转速n的条件下，其输入件 所传递的转矩TA可按下式计算，即PTA 9550(N- m)式中Pi输入件所传递的名义功率，kw;n输入件的转速， r/ min。在圆柱齿轮传动中，若忽略齿面间的摩擦力的影响，其法向作用力Fn可分解为如下的三个分力，即切向力 Ft 2000Tl (N)di径向力 Fr Fttan n (N)cos轴向力Fa Ft tan(N)法向力Fn与切向力Ft的关系式为FnFtcoscos n对于直齿圆柱齿轮传动，由于轮齿的螺旋角0，法面压力角故其轴向力Fa=0,则可得切向力Ft 200匹 (N)d1径向力 FrFt tan(N)法向力Fn 皀 (N)cos式中 T1啮合齿轮副中小齿轮传递的转矩，Nm；斜齿轮分度圆上的螺旋角，( );di 小齿轮分度圆直径，mm ；分度圆压力角，通常=20。8行星齿轮传动首先应计算输入件中心轮a在每一套中(即在每个功率分流上)所承受的输 入转矩为T； R 9550旦np入口式中Ta中心轮a所传递的转矩，N m；np 行星轮数目。按照上述提示进行受力分析计算，则可得行星轮c作用于中心轮a的切向 力为TaP6.8T19550955022.32N mnpnpn-i970 32000TaFcaa 1050.17Nn pdaFacFca1050.17NFbc Fac 1050.17NFxc2Fac2100.34 NTx n prxFcx 3 105 2100.34661.607N mFcbFbc 1050.17NdbnpFcb2000594.66N m9行星轮支承上和基本构件轴上的作用力。圆柱中心轮与行星轮相啮合时，行星轮上的切向力Fic可按如下公式计算，即例如，在2ZX(A)型行星齿轮传动中，中心轮a作用于行星轮c上的切 向力Fac公式(610)计算，即2000TaF“ （ N）对于钢制行星轮C，其材料密度7.8 10 6kg/mm3 ;行星轮的相对体积Vcxrb将和V；的关系式代入公式,则可得2ZX(A)型传动行星轮的离心力FlFl6.37 10 11d（2b n；rx式中dc行星轮c的分度圆直径，mm；b 行星轮的宽度， mm；行星轮的折算系数.相对于转臂x转动的行星轮及其轴承的质量直径为dc、宽度为b的实心钢制圆柱体质量之比值的系数。当滚动轴承安装在行星轮内时,时， 11.3 。0.50.7 ;当滚动轴承安装转臂x内10箱体的结构及各个尺寸的计算数值如下(1)箱体的材料为HT200,采用铸造，机体的结构采用卧式不剖分机体尺寸系数K常需严147式中D机体内壁直径B机体宽度故其K值在1.251.6之间，壁厚 大于1013。根据实际情况取为12mm。=12mm机体壁厚前机盖厚度i10mm后机盖厚度212mm机体法兰凸缘厚度3 1.25di 15mm加强筋厚度412mm加强筋斜度 2机体和机盖紧固螺栓直径 d1 12mm轴承端盖螺栓直径 d20.8d1 10mm地脚螺栓直径 d 3.14TD 12 16mm机体底座凸缘厚度 h (11.5)d 24mmG 1.2d (5 8) 26mm地脚螺栓孔的位置)g d (58) 22mm11螺旋周长的计算螺旋外周长：L J 2D 2 S220.4 20.4 21.318( m)螺旋内周长：L12d2S2、: 20.08 20.4 20.47234( m)dD0.4c、r0.04( m )25 25 2D0.4D2 RR0.2( m )2 2RcrcR r0.20.040.16(m )12螺旋机的输送量根据所给的原始条件可以计算出螺旋机的输送量 Q ;因为是水平布置的H=0、=0。计算得367 P入367 6.5Q41.4t/hLK3.2 15 1.213螺旋直径螺旋直径D可以通过以下公式求得0.049 2；41.40.3 0.8 10.352m式中 D螺旋直径（米）；K物料综合特性经验系数；Q输送量（吨/小时）；物料的填充系数；物料的堆积密度（吨/米3）；C输送机在倾斜工作时，输送量的 校正系数;14空心轴初算螺旋输送机的转轴轴径，对空心轴可有下式计算的:Pn(14)110 36.5100(1 0.5)55.7mm0.5 0.6。式中也，即空心轴的内径d1与外径d之比，通常d故螺旋输送机完全能满足要求;因 d螺旋 80mm 55.7mm