螺旋输送机计算.docx
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螺旋输送机计算.docx
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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。
na齿轮a的转速,r/min。
□x——转臂x的转速,r/min。
□c行星轮c的转速,r/min。
iab——a轮输入,b轮输出的传动比,即
lab=±玉
.C
lAB
Za
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
iCbuSC
・x
lab
□b_nc
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
.Xna-nxiab=
nb—nx
根据原始条件可以确定所需用的输入功率为
卩入=——P——=—6.5—=6.8KW
0.98X0.980.98X0.98
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
ibx=i-i;b=i+Zb
Za
可得Zb=(iaX-1)Za
若令Y=Zaip,则有Zb=Y-Za
式中ip――给定的传动比.且有ip“ax;
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2Z—X(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Q2与直线0U
的夹角为d如果转臂x固定,当中心轮a按逆时方向转过弘时,则行星轮2
按顺时针方向转过d角,而内齿轮b按顺时针方向转过鬼角。
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
nP
Pa=Pb=p。
在中心角=内,中心轮a和b具有的弧长分别为np
込和空i
nPnp
对于弧长凹
乞,一般应包含若干个整数倍的齿距P和一个剩余弧段
np
(P-6ar)。
同理,对于弧长强,也应包含有若干个整数倍的齿距P和一个剩
nP
余弧段。
可得
r-Irir/c-kc\aabb
Za+Zb=npG+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
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。
52Z-X(A)型行星传动
据2Z-X(A)型行星齿轮传动的传动比公式
Zb.,
一=ip-1=p
Za
式中P是行星齿轮的特性参数。
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
ip-i
ip
据同心条件可求得行星轮c的齿数为&=〒=FZa
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
当(Zb-Za)为偶数时,可取齿数修正量为AZa=-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2Z—X(A)型传功的配齿比例关系式为
Za:
Z.:
ZcC=Za罗ZaipgZj^%
2np
最后,再按公式(3—7)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3—2可查得2Z—X(A)型行星齿轮传动的传动比ip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:
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=jim,
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
因齿轮分度圆的周长为
nd=zp,即可得d=Ez;两式联立可得齿轮的
兀
分度圆直径
齿项高系数ha*――按GB1356—1988规定:
正常齿ha*=1,短齿
ha*=0.80。
顶隙系数c*――按GB1357—1988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a相等,即
m,=m2=m
齿轮的模数的确定,由公式初算得
m=严:
步pYFa1=12”
VZ^^Flim
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m
2.5
2.5
啮合角
20°
20°
a
分度圆直径
d1=167.5
d
dj=mz,=42.5d2=mz2=167.5
cb=377.5
齿顶高
ha1=ha2=2.5
ha1=2.5
ha
755
ha2=(1-—^)m=2.375
15.1
齿根高
=hf2=3.125
=hf2=3.125
hf
全齿高
rn=h2=5.625
h=5.625
h
h2=5.5
齿顶圆直径
da1=47.5
da1=172.5
da
da^172.5
da2=372.75
齿根圆直径
df1=36.25
df1=161.25
df
df2=161.25
df2=384
基圆直径
db1=39.9
db^157.4
db
db2=157.4
db2=354.7
中心距a
a=105
a=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
T^955-p-(N2m)
Fn可分
在圆柱齿轮传动中,若忽略齿面间的摩擦力的影响,其法向作用力解为如下的三个分力,即
F^coSFtcos(N)
对于直齿圆柱齿轮传动,由于轮齿的螺旋角0=0,法面压力角
式中Ti——啮合齿轮副中小齿轮传递的转矩,N2m;
P――斜齿轮分度圆上的螺旋角,(°);
a――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=J=9550
npnpE
式中Ta――中心轮a所传递的转矩,N2m;
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
Fca=^=1050.17N
Fcb二-Fbc1050.1N7
Tb=npFcbX-d^=594.N6m
2000
9行星轮支承上和基本构件轴上的作用力
算,即
例如,在2Z—X(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(6—10)计算,即
对于钢制行星轮C,其材料密度P=7.8>d0》kg/mm3;行星轮的相对体积
将P和Vcx的关系式代入公式,贝冋得2Z—X(A)型传动行星轮的离心力Fl
Fl=6.37f0dc2bn%
b――行星轮的宽度,mm;
A——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,A=0.5〜0.7;当滚动轴承安装转臂x内时,A=1~1.30
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
式中D机体内壁直径
B――机体宽度
故其q值在1.25~1.6之间,壁厚6大于10~13。
根据实际情况取6为
12mm。
轴承端盖螺栓直径d^0.8d^10mm
地脚螺栓直径d=3.症>1b16m
机体底座凸缘厚度h=(1~1.(5=)mm
地脚螺栓孔的位置GT."+(5~8)诫而
0=卄(5~8卜2T2m
11螺旋周长的计算
螺旋外周长:
螺旋内周长:
0.4
=0.2(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、P=0。
计算得
13螺旋直径
螺旋直径D可以通过以下公式求得
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);屮一一物料的填充系数;
P――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:
仁A0踊珥=1伽局爲=55'7mm
式中p,即空心轴的内径d1与外径d之比,通常卩“…6。
故螺旋输送机完全能满足要求;
因d螺旋=80mm>55.7mm
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