螺旋輸送機計算

1、1行星齒輪傳動的符號在行星齒輪傳動中較常用的符號如下。n 轉(zhuǎn)速，以每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)來衡量的角速度，r/ min。na齒輪 a 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 輪輸出的傳動比，即l b = + 色za 構(gòu)件 c 的相對轉(zhuǎn)速之比值，即在行星齒輪傳動中，中心輪a 相對于轉(zhuǎn)臂 x 的相對轉(zhuǎn)速與內(nèi)齒輪b相對于轉(zhuǎn)臂 x 的相對轉(zhuǎn)速之比值，即.x _ na 7x iab = 根據(jù)原始條件可以確定所需用的輸入功率為r 6.5 p入16.8kw 0.98 漢0.98 0.98漢0.98 至此，可以確定所用的電動機的型

2、號y160m-6行星輪數(shù) =3。角速度，以每秒弧度來衡量的角速度, rad/ s。nb 內(nèi)齒輪 b 的轉(zhuǎn)速，r/ min 。iab在行星齒輪傳動中 , 構(gòu)件 a 相對于構(gòu)件 c 的相對轉(zhuǎn)速與構(gòu)件b 相對?c lab na - 氐nb譏 xlab 配齒計算2傳動比條件在行星齒輪傳動中，各輪齒數(shù)的選擇必須確保實現(xiàn)所給定的傳動比ip的大小。例如，2z x（a）型行星傳動，其各輪齒數(shù)與傳動比ip的關(guān)系式為.b x zb iax = 1-iab =1+za 可得zb = （i；x-1）za 若令y= za ip，則有 zb =y- za式中 i p給定的傳動比 ?且有 ip = i；x;y系數(shù)，必須是個

3、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用丁漸開線圓柱齒輪的行星齒輪傳動。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際中心距必須相等。對于 2zx（a）型行星齒輪傳動，其同心條件為aac 二acb 在一般情況下，齒數(shù)z 和 zb都不是 np的倍數(shù)。當(dāng)齒輪 a 和 b 的輪齒對稱線及行星輪 1 的華而 q1 與直線 01 重合時，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 按逆時方向轉(zhuǎn)過:c時，則行星輪 2 按順時針方向轉(zhuǎn)過：c角，而內(nèi)齒輪 b 按順時針

4、方向轉(zhuǎn)過角。當(dāng)np個行星輪在中心輪周圍均勻分布時，則兩相鄰行星輪間的中心角為?，F(xiàn)設(shè)已知中小輪a和b的節(jié)圓直徑da和 db，其齒距為np pa = pb = p。在中心角二內(nèi)，中心輪 a 和 b 具有的弧長分別為(p - 、它a)。同理，對于弧長衛(wèi)，也應(yīng)包含有若干個整數(shù)倍的齒距p 和一個剩余弧段b?？傻胮 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)型行星傳動的安裝條件。5 2z-x(a)型行星傳動據(jù) 2z-x(a) 型行星齒輪傳動的傳動比公式-=ip-p za 式中 p 是

5、行星齒輪的特性參數(shù)。應(yīng)該指出：在對 b 輪齒數(shù) zb進行圓整后，此時實際的p 值與給定的 p 值w 4% 。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。旦和衛(wèi)np np 對于弧長旦，% 般應(yīng)包含若干個整數(shù)倍的齒距p 和一個剩余弧段n (、.pa a，b b za zb - np(c1 c2)稍有變化，但必須控制在其傳動比誤差范圍內(nèi)。般其傳動比誤差ip -i ip 據(jù)同心條件可求得行星輪c 的齒數(shù)為zczbza 5一2- - za 2 2 如果采用角度變位的傳動時，行星輪c 的齒數(shù) z,應(yīng)按如下公式計算，即zc 込當(dāng)(zb-za)為偶數(shù)時，可取齒數(shù)修正量為=z = -1。此時

6、，通過角度變位后，既不增大該行星傳動的徑向尺寸，又可以改善傳動性能。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-2 za：zb：z，c7 w比 ip的大小和中心輪 a 的齒數(shù) za及行星輪個數(shù) np，由表 32 可查得 2zx(a) 型行星齒輪傳動的傳動比i p及其各輪齒數(shù)。根據(jù)以上步驟可以確定其齒數(shù)及傳動比如下: 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的傳動za 17、zc 67、zb 151、i：9.88。參數(shù)計算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 與圓周率二（無理數(shù)）的比值，即若模數(shù) m 增大，則齒輪的齒距p 就增大；齒輪的輪齒

7、及各部分尺寸均相應(yīng)地增大。為了齒輪的設(shè)計、制造和測量等工作的標(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為二d二zp，即可得d =&z ；兩式聯(lián)立可得齒輪的31分度圓直徑d 二m z 齒項高系數(shù) 0* 按 gb1356 1988 規(guī)定：正常齒 ha*=1，短齒ha* =0. 80。頂隙系數(shù)c* 按 gb1357 1988 規(guī)定：正常齒c* = 0. 25, 短齒c* = 0. 3。一對漸開線圓柱直齒輪的正確嚙合條件是：兩齒輪的

8、模數(shù)m 相等，分度圓壓力角相等，即mi 二m2 二m齒輪的模數(shù)的確定，由公式初算得模數(shù) m 是齒輪的一個基本參數(shù)，其單位為mm（毫米）。因齒距 p -二 m，i 2 2 2 2.1 , 1.71 mm 0.75 300 根據(jù)所設(shè)計的題目要求，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 a分度圓直徑d1=167.5dd mz(= 42.5d2=377.5d2= mz2=167.5齒頂咼ha1 = ha2 = 2.5ha1 = 2.5h, ，一7.55、_ 1咕ha2=(1 )m = 2.37515.1齒根高hfi = hf2= 3.12

9、5hf1= hf2= 3.125hf全齒高m = h2= 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d f1= 36.25df1 =161.25dfdf2=161.25d f2= 384基圓直徑d b1= 39.9db1 = 157.4dbdb2=157.4db2=354.7中心距 aa =105a=105m = km 匕心兇冷j?/ z1 d- f lim 受力分析及強度計算7行星齒輪傳動的受力分析在已知原動機(電動機等)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

10、計算，即p ta =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分力，即切向力f2000ti (n) di 徑向力fr(n) cos p軸向力fa 二fttan：(n)法向力 fn與切向力 ft的關(guān)系式為fn ft (n)cos cos 對于直齒圓柱齒輪傳動，由于輪齒的螺旋角，法面壓力角 = ：，故其軸向力 fa=0, 則可得切向力l 2000t1ft(n)d1徑向力fr = ft tan :-(n)法向力fn二丄(n)cos：式中 t1嚙合齒輪副中小

11、齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，n?m；-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行星齒輪傳動首先應(yīng)計算輸入件中心輪a 在每一套中(即在每個功率分流上)所承受的輸入轉(zhuǎn)矩為t1 二 j = 9550 旦式中ta中心輪 a 所傳遞的轉(zhuǎn)矩， n ? m；np行星輪數(shù)目。按照上述提示進行受力分析計算，則可得行星輪c 作用于中心輪 a 的切向 力為=9550上9550 6.822.32n m npnpn-i 970 3 fa產(chǎn)-fca= 1-0 5 0. 1n7 fb c = f a c二1 0 5 0 . 1n7 fxc = fac二21

12、00.n4 tx二nprxfcx3 1 0 5 2 1 0 0.34 66 n.60 feb-fbc = 1050.17 n db tb = npfcb b5 9 4. n6m p2000 9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，行星輪上的切向力fic可按如下公式計2 0 0t, npda =1 05 0.n 7 算，即例如，在 2zx(a)型行星齒輪傳動中，中心輪a 作用于行星輪 c 上的切 向力fac公式(610)計算，即-200ctaft*（n）對于鋼制行星輪 c，其材料密度 卜=7.8 10 kg/mm3; 行星輪的相對體積vcxb 行星輪的寬度，mm；行星輪

13、的折算系數(shù) . 相對于轉(zhuǎn)臂 x 轉(zhuǎn)動的行星輪及其軸承的質(zhì)量直徑為 dc、寬度為 b 的實心鋼制圓柱體質(zhì)量之比值的系數(shù)。當(dāng)滾動軸承安裝在行星輪內(nèi)時，=0.50.7 ; 當(dāng)滾動軸承安裝轉(zhuǎn)臂x 內(nèi)時， =11.3 o10箱體的結(jié)構(gòu)及各個尺寸的計算數(shù)值如下(1)箱體的材料為 ht200 , 采用鑄造，機體的結(jié)構(gòu)采用臥式不剖分機體式中 d - 機體內(nèi)壁直徑b機體寬度故 其 k . 值在 1.251.6 之間，壁厚：大于1013。根據(jù)實際情況取、為12mm 。機體壁厚：.=12mm 前機蓋厚度-10 mm將 和 v；的關(guān)系式代入公式 , 則可得 2zx(a)型傳動行星輪的離心力flfl= 6.37 1*0

14、dc2bn2x式中dc行星輪 c 的分度圓直徑， mm；尺寸系數(shù)處 =3“471000 1000 后機蓋厚度=12mm機體法蘭凸緣厚度r =1.25di =15mm 加強筋厚度“2mm加強筋斜度 : 二 2機體和機蓋緊固螺栓直徑d12mm軸承端蓋螺栓直徑d2 =0.8d1 =10mm 地腳螺栓直徑d =3. 1 百一 12 16m 機體底座凸緣厚度h=(1 1.c5=)mm g =1. 2d ( 5 8) m2m 地腳螺栓孔的位置c2 = d+(5 8 212m11螺旋周長的計算螺旋外周長：l 2d 2s 2 20.4 20.4 21.318( m) 螺旋內(nèi)周長：lr = j二2d 2s2二寸

15、 = 0.47234( dd0.4r= - =0.04( m )25 25 2d0.4d = 2 r二r0.2( m )22r=c r= c = r-r=0.2 - 0.04 = 0.16 （ m ）12螺旋機的輸送量根據(jù)所給的原始條件可以計算出螺旋機的輸送量q ; 因為是水平布置的h=0、- =0。計算得13螺旋直徑螺旋直徑 d 可以通過以下公式求得d 二 k2,5q=0. 04 頭54 1. 4二 0. 315 2 y 屮 pc v0. 3 0 卜 8 1 式中 d螺旋直徑（米）；k物料綜合特性經(jīng)驗系數(shù)；q - 輸送量（噸 /小時）； 物料的填充系數(shù)；一一物料的堆積密度（噸/米3）；c輸送機在傾斜工作時，輸送量的校正系數(shù) ;m) 36 7 p入dlk 左亠541.4 3.