摘要隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，螺旋輸送機(jī)的應(yīng)用也越來越廣泛。物料從進(jìn)料口加入，當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，物料受到螺旋葉片法向推力的作用。該推力的徑向分力和葉片對物料的摩擦力，有可能帶著物料繞軸轉(zhuǎn)動，但由于物料本身的重力和料槽對物料的摩擦力的緣故，才不與螺旋葉片一起旋轉(zhuǎn)，而在葉片法向推力的軸向分力作用下，沿著料槽軸向移動。本設(shè)計以建筑業(yè)為背景，對此工況下所要求的螺旋輸送機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計與計算，對整個裝置中的傳動系統(tǒng)進(jìn)行了運動力學(xué)分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計，對其驅(qū)動裝置做了深入設(shè)計，并著重對其主要零部件進(jìn)行了具體設(shè)計，包括螺旋輸送機(jī)的螺旋直徑，螺距，軸徑進(jìn)出料口，葉片形式，中間懸掛軸承，槽體，螺旋軸的計算選型。電動機(jī)是通過螺旋輸送機(jī)的功率來計算選型。減速器中齒輪通過齒面接觸疲勞強度來計算，通過齒根彎曲疲勞強度驗算；軸按許用彎曲應(yīng)力計算法校核軸徑。關(guān)鍵詞 電動機(jī)；減速器；螺旋葉片；螺旋軸AbstractWith the growing of modern science and technology development, application of the screw conveyor is more and more widely. When the material was added to the inlet orifice, and the shaft rotated, the materials was given the thrust by the helicallobe. The thrust of the radial contribute to the material and blade the friction, it is possible that the materials could rotate around the axis, but because of the gravity of the material and the friction which the silo acted, the material do not rotate with the helicallobe, it move along the axis of the silo by the thrust of the spiral blade .For the construction industry background, which is required by the screw conveyor design and structure in this design. The entire device in the transmission system for the movement of mechanical and structural was designed. The design of its driving system and the specific design of its main parts, which is including the screw conveyor spiral diameter, pitch, the shaft diameter of inlet orifice, the calculation and selection of the shafts, the middle hoist and the spiral axis were carried out.In detal, motor is through the power of the screw conveyor to calculate and select. The gears in the reducer is calculated by the gear surface contact fatigue strength and checked by the gear bottom bend fatigue strength, I check the diameter of axle through the permissible bending stressKeywords motor reducer helicallobe spiral axis目錄1 緒論11.1 螺旋輸送機(jī)產(chǎn)品概述11.2 螺旋輸送機(jī)應(yīng)用范圍11.3 螺旋輸送機(jī)主要特點21.4 螺旋輸送機(jī)工作原理21.5 螺旋輸送機(jī)整機(jī)布置形式21. 6 螺旋輸送機(jī)規(guī)格、技術(shù)參數(shù)62.電動機(jī)的計算選型92.1 電動機(jī)的選擇92.2 傳動裝置的運動和動力參數(shù)的計算103.減速器設(shè)計計算133.1 齒輪設(shè)計133.3 減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計193.3 軸設(shè)計203.4 軸承的選型253.5 鍵的選型264.螺旋輸送機(jī)機(jī)體的設(shè)計304.1 機(jī)體主要部件的介紹304.2 機(jī)體主要部件的選擇計算395.螺旋輸送機(jī)機(jī)體的安裝條件、使用及維護(hù)455.1 螺旋輸送機(jī)機(jī)體的安裝條件455.2 螺旋輸送機(jī)機(jī)體的使用及維護(hù)47結(jié)論49致謝50參考文獻(xiàn)51附錄52附錄一52英文資料52中文翻譯581 緒論1.1 螺旋輸送機(jī)產(chǎn)品概述螺旋輸送機(jī)俗稱絞龍，LS型系列螺旋輸送機(jī)是一種利用螺旋葉片的旋轉(zhuǎn),推動散料延著料槽向前運動的輸送設(shè)備,適宜于輸送粉狀,顆粒狀和小塊物料。 LS型螺旋輸送機(jī)等效采用ISO1050-75標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計制造符合ZBJ81005.12-88 LS螺旋輸送機(jī) 專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。LS型螺旋輸送機(jī)直徑由100mm1250mm，共十二種規(guī)格,分為單驅(qū)動和雙驅(qū)動兩種形式，單驅(qū)動螺旋機(jī)最大長度可達(dá)40m(特大型30m)，雙驅(qū)動螺旋機(jī)采用中間斷開軸結(jié)構(gòu)，最大長度可達(dá)80m(特大型60m)，螺旋機(jī)長度每 0.5m 一檔，可根據(jù)需要選定，螺旋機(jī)頭部軸承、尾部軸承置于殼體外部減少了灰塵對軸承室的侵入提高了螺旋機(jī)關(guān)鍵件的使用壽命。中間吊軸承采用滾動、滑動可互換的兩種結(jié)構(gòu)，并設(shè)防塵密封裝置，密封件用尼龍用塑料，因而其密封性好，耐磨性強，阻力小，壽命長?；瑒虞S承的軸瓦有粉末冶金、尼龍和巴氏合金等多種材料供用戶根據(jù)不同的場合選用?；瑒虞S瓦有需加潤滑劑的鑄銅瓦，合金而磨鑄鐵瓦和銅基石墨少油潤滑瓦。吊軸承機(jī)外側(cè)置式油杯,便于集中加油潤滑。進(jìn)出料口位置布置靈活,并增設(shè)電動型出料口，便于自動控制，還可根據(jù)用戶要求，配置測速報警裝置。LS型螺旋輸送機(jī)與GX型相比，其頭部、尾部軸承移至殼體外，出料端設(shè)有清掃裝置，整機(jī)噪聲低，適應(yīng)性強，操作維修方便。圖11 LS型螺旋輸送機(jī)的示意圖1.2 螺旋輸送機(jī)應(yīng)用范圍LS型螺旋機(jī)廣泛使用在各種工業(yè)部門,如建材、冶金、化工、電力、煤炭、機(jī)械、輕工、糧食及食品行業(yè),適用于水平或小于20傾角,輸送粉狀、顆粒狀、小塊狀物料,如水泥、煤粉、糧食、化肥、灰渣、沙子、焦炭等。LS螺旋輸送機(jī)對輸送物料的要求，粉狀、粒狀和小塊狀物料，如：水泥、煤粉、糧食、化肥、灰渣、砂子等，物料溫度不得超過200，螺旋機(jī)不宜輸送易變質(zhì)的、粘性大的、易結(jié)塊的物料。因為這些物料在輸送時會粘結(jié)在一螺旋上，并隨之旋轉(zhuǎn)而不向前移動，或者在吊軸承處形成物料的積塞而使螺旋機(jī)不能正常工作。LS螺旋機(jī)的工作環(huán)境應(yīng)在-2050之間，允許稍微傾斜使用，最大傾角不得超過20。1.3 螺旋輸送機(jī)主要特點1. 承載能力大、安全可靠。2. 適應(yīng)性強、安裝維修方便、壽命長。3. 整機(jī)體積小、轉(zhuǎn)速高、確?？焖倬鶆蜉斔汀?. 密封性好、外殼采用無縫鋼管制作，端部采用法蘭互相連接成一體，剛性好。1.4 螺旋輸送機(jī)工作原理物料從進(jìn)料口加入，當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，物料受到螺旋葉片法向推力的作用。該推力的徑向分力和葉片對物料的摩擦力，有可能帶著物料繞軸轉(zhuǎn)動，但由于物料本身的重力和料槽對物料的摩擦力的緣故，才不與螺旋葉片一起旋轉(zhuǎn)，而在葉片法向推力的軸向分力作用下，沿著料槽軸向移動。1.5 螺旋輸送機(jī)整機(jī)布置形式一臺螺旋輸送機(jī)通常由驅(qū)動裝置、頭節(jié)、若干標(biāo)準(zhǔn)中間節(jié)、造配中間節(jié)、尾節(jié)、進(jìn)料口、出料口等組成，除頭節(jié)和選配中間節(jié)外，各節(jié)螺旋機(jī)及機(jī)殼均具有互換性。螺旋機(jī)本體由頭節(jié)、中間節(jié)、尾節(jié)三種組成。一般情況下,出廠總裝時將中間節(jié)按長度長短依次排列,最長的中間節(jié)靠近頭節(jié)，相同 長度的中間節(jié)則挨在一起，如果有特殊要求，則在訂貨時給出排列順序。 在頭節(jié)內(nèi)裝有支推軸承承受軸向力，在中間節(jié)和尾節(jié)內(nèi)裝有用軸承支承螺旋軸，此外，在尾節(jié)內(nèi)還裝有可軸向移動的徑向軸承以補 償螺旋軸長度的誤差和適應(yīng)溫度的變化。螺旋面的形式有實體螺旋（S制法）和帶式螺旋（D制法）兩種。各螺旋軸之間采用法蘭式聯(lián)接， 保證了聯(lián)接軸的互換性，便于維修。 機(jī)蓋為瓦片式并用蓋扣夾緊在機(jī)殼上，若需改進(jìn)密封性能，用戶可自行在機(jī)蓋與機(jī)殼間加防水粗帆布。 進(jìn)、出料裝置有進(jìn)料口,方型出料口，手推式出料口，齒條式出料口四種。由用戶在使用現(xiàn)場在機(jī)體上開口焊接。布置進(jìn)、出料口 位置時應(yīng)注意保證料口至端部的距離，同時避免料口與吊軸承加油杯、機(jī)殼聯(lián)接法蘭、底座等相碰。 驅(qū)動裝置有ZQ系列減速器+Y系列電動機(jī)，YTC齒輪減速電機(jī)兩種。 驅(qū)動裝置由Y型電動機(jī)、JZQ系列減速器及驅(qū)動裝置架組成。頭節(jié)前部裝有止推軸承?？沙惺茌斔臀锪蠒r產(chǎn)生的軸向力。標(biāo)準(zhǔn)中間節(jié)均設(shè)置一只吊軸承，尾節(jié)后部裝有滾動(滑動)軸承和底座,用以支撐螺旋和補償螺旋長度的誤差,螺旋機(jī)安裝時應(yīng)從頭部開始,按順序進(jìn)行。在總體布置時應(yīng)注意進(jìn)料口不應(yīng)設(shè)置在吊軸承上方，出料口不應(yīng)設(shè)在底座或機(jī)殼法蘭連接處。如果因為開出料口影響底座的安排而不能遵循本原則時，使用單位應(yīng)繪出螺旋機(jī)總圖。地腳螺栓安排尺寸見表11 表11 地腳螺栓安排尺寸 規(guī)格LS100LS160LS200LS250LS315LS400LS500LS630LS800LS1000LS1250A160180200250300320400500630710800驅(qū)動裝置的配置見表12表12 驅(qū)動裝置的配置規(guī)格轉(zhuǎn)速(r/min)輸送量(m3/h)驅(qū)動裝置許用長度(m)電動機(jī)型號減速器型號LS20010013Y90L-4-1.5ZQ25-i6-I16Y100L1-4-2.2ZQ25-i6-I23Y100L2-4-3ZQ35-i6-I30Y112M-4-4ZQ35-i6-I358010Y100L1-4-2.2ZQ35-i5-I27Y100L2-4-3ZQ35-i5-I35638Y90L-4-1.5ZQ25-i4-I25Y100L1-4-2.2ZQ35-i4-I35506.2Y90L-4-1.5ZQ35-i3-I27Y100L1-4-2.2ZQ35-i3-I35LS2509022Y100L1-4-2.2ZQ25-i6-I14Y100L2-4-3ZQ25-i6-I19Y112M-4-4ZQ35-i6-I25Y132S-4-5.5ZQ35-i6-I357118Y100L1-4-2.2ZQ35-i5-I14Y100L2-4-3ZQ35-i5-I21Y112M-4-4ZQ35-i5-I28Y132S-4-5.5ZQ40-i5-I355614Y90L-4-1.5ZQ25-i4-I14Y100L1-4-2.2ZQ35-i4-I21Y100L2-4-3ZQ35-i4-I29續(xù)表12規(guī)格轉(zhuǎn)速(r/min)輸送量(m3/h)驅(qū)動裝置許用長度(m)電動機(jī)型號減速器型號LS2505614Y112M-4-4ZQ35-i4-I354511Y90L-4-1.5ZQ35-i3-I17Y100L1-4-2.2ZQ35-i3-I25Y100L2-4-3ZQ35-i3-I35LS3158031Y100L1-4-2.2ZQ35-i5-I8Y112M-4-4ZQ35-i5-I15Y132S-4-5.5ZQ40-i5-I20Y132M-4-7.5ZQ40-i5-I27Y160M-4-11ZQ50-i5-I356324Y100L1-4-2.2ZQ35-i4-I9Y100L2-4-3ZQ35-i4-I13Y112M-4-4ZQ35-i4-I18Y132S-4-5.5ZQ40-i4-I25Y132M-4-7.5ZQ40-i4-I355019Y90L-4-1.5ZQ35-i3-I8Y100L1-4-2.2ZQ35-i3-I12Y100L2-4-3ZQ35-i3-I17Y112M-4-4ZQ40-i3-I23Y132S-4-5.5ZQ40-i3-I304015.4Y100L-6-1.5ZQ35-i4-I10Y112M-6-2.2ZQ35-i4-I15Y132S-6-3ZQ40-i4-I20Y132M1-6-4ZQ40-i4-I27Y132M2-6-5.5ZQ40-i4-I35LS4007162Y132M1-6-4ZQ35-i7-I8Y132M2-6-5.5ZQ35-i7-I12Y160M-6-7.5ZQ40-i7-I16Y160L-6-11ZQ40-i7-I24Y180L-6-15ZQ50-i7-I32Y200L1-6-18.5ZQ50-i7-I355649Y132S-6-3ZQ35-i6-I8Y132M1-6-4ZQ35-i6-I10 續(xù)表12規(guī)格轉(zhuǎn)速(r/min)輸送量(m3/h)驅(qū)動裝置許用長度(m)電動機(jī)型號減速器型號LS4005649Y132M2-6-5.5ZQ40-i6-I14Y160M-6-7.5ZQ40-i6-I19Y160L-6-11ZQ50-i6-I26Y180L-6-15ZQ50-i6-I354539Y132M1-6-4ZQ40-i4-I10Y132M2-6-5.5ZQ40-i4-I14Y160M-6-7.5ZQ50-i4-I19Y160L-6-11ZQ65-i4-I26Y180L-6-15ZQ65-i4-I353631Y112M-6-2.2ZQ40-i3-I9Y132S-6-3ZQ40-i3-I13Y132M1-6-4ZQ40-i3-I17Y132M2-6-5.5ZQ50-i3-I24Y160M-6-7.5ZQ65-i3-I32Y160L-6-11ZQ65-i3-I35LS5006398Y132M2-6-5.5ZQ40-i6-I8Y160M-6-7.5ZQ40-i6-I11Y160L-6-11ZQ50-i6-I16Y180L-6-15ZQ50-i6-I22Y180M-4-18.5ZQ65-i4-I27Y180L-4-22ZQ65-i4-I334062Y132M2-6-5.5ZQ40-i5-I8Y160M-6-7.5ZQ50-i5-I13Y160L-6-11ZQ65-i5-I20Y180L-6-15ZQ65-i5-I27Y200L1-6-18.5ZQ65-i5-I343250Y132S-6-3ZQ40-i3-I8Y132M1-6-4ZQ50-i3-I11Y132M2-6-5.5ZQ50-i3-I15Y160M-6-7.5ZQ65-i3-I21Y160L-6-11ZQ65-i3-I30Y180L-6-15ZQ65-i3-I35 續(xù)表12規(guī)格轉(zhuǎn)速(r/min)輸送量(m3/h)驅(qū)動裝置許用長度(m)電動機(jī)型號減速器型號LS63050140Y132M2-6-5.5ZQ40-i5-I4.5Y160M-6-7.5ZQ50-i3-I7Y160L-6-11ZQ65-i5-I11Y180L-6-15ZQ65-i5-I15Y200L1-6-18.5ZQ65-i5-I19Y200L2-6-22ZQ65-i5-I22Y225M-6-30ZQ75-i5-I29Y250M-6-37ZQ75-i5-I3540112Y160M-6-7.5ZQ50-i4-I9Y160L-6-11ZQ65-i4-I14Y180L-6-15ZQ65-i4-I19Y200L1-6-18.5ZQ65-i4-I24Y200L2-6-22ZQ65-i4-I29Y225M-6-30ZQ75-i4-I353290Y132M2-6-5.5ZQ50-i3-I9Y160M-6-7.5ZQ65-i3-I12Y160L-6-11ZQ65-i3-I18Y180L-6-15ZQ65-i3-I24Y200L1-6-18.5ZQ75-i3-I30Y200L2-6-22ZQ75-i3-I352577Y132M1-6-4ZQ50-i2-I8Y132M2-6-5.5ZQ65-i2-I11Y160M-6-7.5ZQ65-i2-I15Y160L-6-11ZQ65-i2-I22Y180L-6-1.5ZQ75-i2-I301.6 螺旋輸送機(jī)規(guī)格、技術(shù)參數(shù)規(guī)格：LS100，160，200，250，315，400，500，630，800，1000，1250長度從4m到70m，每隔8.5m一檔,當(dāng)長度超過35m時,采用雙端驅(qū)動,選型時應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)公稱長度,特殊需要可在選配節(jié)中另行提出。選型計算計算輸送量：式中: Q輸送量 t/h 物料填充系數(shù),選用見表14 0傾斜系數(shù),選用見表15 K螺距與直徑比例系數(shù),由選定規(guī)格的螺旋輸送機(jī)計算求值 r物料容重 t/m3 見表16 n轉(zhuǎn)速 r/min d螺旋直徑mLS型螺旋輸送機(jī)規(guī)格、技術(shù)參數(shù)表：表13 LS型螺旋輸送機(jī)規(guī)格、技術(shù)參數(shù)規(guī)格型號10016020025031540050063080010001250螺旋直徑10016020025031540050063080010001250螺 距100160200250315355400450500560630n1401121009080716350403225Q2.271322316298140200280380n11290807163565040322520Q1.761018244978112160220306n9071635650454032252016Q1.4581419396290126176245n7150504540363225201613Q1.13.16.21115.4315077102140198注：1、n轉(zhuǎn)速r/min（偏差允許在10%范圍內(nèi)）2、輸出量Qm3/h表14 物料填充系數(shù)物料特性易流動,磨損很少少量磨損且為顆粒至小塊狀磨損性、侵蝕性大0.450.330.15表15 傾斜系數(shù)0傾斜角0510152001.00.900.800.700.65若干散料的容重r及運行阻力系數(shù)入（總阻力系數(shù)）表16 物料容重r物 料r（t/m3）灰 與 渣0.71.03褐 煤1.11.32.2赤 鐵 礦1.42.2重礦石(Cw-p6)2.02.52.2輕 礦 石1.252.02.2燕麥、大麥0.51.9石 墨0.40.61.9生 石 灰0.92.2干 石 灰0.51.9土 豆0.71.9礫 石1.51.83焦 炭0.53原 煤0.82.2分 先 煤0.91.9粘土:潮濕的泥土1.81.9面 粉0.51.9灰 泥 巖1.61.92.2砂 槳1.82.13玉米、黑麥、稻谷0.50.71.9砂1.41.73小 麥0.81.9水 泥1.01.31.92. 電動機(jī)的計算選型2.1 電動機(jī)的選擇（1）選擇電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式電動機(jī)分交流電動機(jī)和直流電動機(jī)兩種。由于直流電動機(jī)需要直流電源，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價格較高，維護(hù)比較不便，因此無特殊要求時不宜采用。生產(chǎn)單位一般用三相交流電源，因此，如無特殊要求都應(yīng)選用交流電動機(jī)。交流電動機(jī)有異步電動機(jī)和同步電動機(jī)兩類。異步電動機(jī)有籠型和繞線型兩種，其中以普通籠型異步電動機(jī)應(yīng)用最多。我國新設(shè)計的Y系列三相籠型異步電動機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價格低廉、維護(hù)方便，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)械上，如金屬切削機(jī)床、運輸機(jī)、風(fēng)機(jī)、攪拌機(jī)等，由于啟動性能較好，也適用于某些要求啟動轉(zhuǎn)矩較高的機(jī)械，如壓縮機(jī)等。在經(jīng)常起動、制動和反轉(zhuǎn)的場合（如起重機(jī)等），要求電動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量小和過載能力大，應(yīng)選用起重及冶金用三相異步電動機(jī)YZ型（籠型）或YZR（繞線型）。電動機(jī)除按功率、轉(zhuǎn)速排成系列之外，為適應(yīng)不同的輸出軸要求和安裝需要，電動機(jī)機(jī)體又有幾種安裝結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)不同防護(hù)要求，電動機(jī)結(jié)構(gòu)還有開啟式、防護(hù)式、封閉式和防爆式等區(qū)別。電動機(jī)的額定電壓一般為380V。電動機(jī)類型要根據(jù)電源種類（交流或直流），工作條件（溫度、環(huán)境、空間位置尺寸等），載荷特點（變化性質(zhì)、大小和過載情況），起動性能和起動、制動、反轉(zhuǎn)的頻繁程度，轉(zhuǎn)速高低和調(diào)速性能要求等條件來確定。（2）選擇電動機(jī)的容量電動機(jī)的容量（功率）選的合適與否，對電動機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。容量小于工作要求，就不能保證工作機(jī)的正常工作，或使電動機(jī)長期過載而過早損壞；容量過大則電動機(jī)價格高，能力又不能充分利用，由于經(jīng)常不滿載運行，效率和功率應(yīng)數(shù)都較低，增加電能消耗，造成很大浪費。電動機(jī)的容量主要根據(jù)電動機(jī)運行時的發(fā)熱條件來決定。電動機(jī)的發(fā)熱與其運行狀態(tài)有關(guān)。運行狀態(tài)有三類，即長期連續(xù)運行、短時運行和重復(fù)短時運行。變載下長期運行的電動機(jī)、短時運行的電動機(jī)（工作時間短，停歇時間長）和重復(fù)短時運行的電動機(jī)（工作時間和停歇時間都不長）的容量要按等效功率法計算并校驗過載能力和起動轉(zhuǎn)矩，其計算方法可參看有關(guān)電力拖動的書籍。由于水泥螺旋輸送機(jī)的工作環(huán)境是常溫,有灰塵,用的是三相交流電,電壓為380V。根據(jù)以上兩點和機(jī)械設(shè)計手冊，選用Y132M-4型號的電動機(jī)。Y132M-4電動機(jī)的主要性能如下表格所示：表21 Y132M-4電動機(jī)的主要性能 型 號 額定 功 率 kw 滿載時 起動電流 - 額定電流 起動轉(zhuǎn)矩- 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩- 額定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn) 速 r/min 電流（380V） A效率 %功率 應(yīng) 數(shù)Y132M-4 7.5114015.4870.85 7.0 2.2 2.22.2 傳動裝置的運動和動力參數(shù)的計算因為設(shè)計減速器時要求傳動比為4.67，所以選用一級直齒圓柱齒輪傳動的減速器就可滿足條件。該類減速器的特點是承載能力和速度范圍大、傳動比恒定、外廓尺寸小、工作可靠、效率高、壽命長。制造安裝精度要求高、噪聲較大、成本較高。連接順序 1.發(fā)動機(jī)2平鍵3.減速器4.花鍵5.螺旋軸輸送機(jī) 軸承、齒輪、等的效率查機(jī)械設(shè)計手冊得：滾動軸承（每對） 0.980.995滑動齒輪（每對） 0.970.99彈性聯(lián)軸器 0.990.995齒輪聯(lián)軸器 0.99萬向聯(lián)軸器 0.970.98具有中間可動元件的聯(lián)軸器 0.970.99一對齒輪（開式） 0.940.96一對齒輪（閉式） 0.960.99計算傳動裝置各軸的運動和動力參數(shù)：（1） 各軸轉(zhuǎn)速1 軸 n1=nm=1440r/min 2 軸 n2=n1/i =1440/4.67 =308.35r/min主軸 n3=n2=308.35r/min（2） 各軸輸入功率1 軸 額聯(lián) =7.50.99 =7.43KW2 軸 =軸承1軸承2齒輪 =7.430.980.990.96 =6.91KW主軸 =聯(lián) =6.910.99 =6.84KW （3） 各軸輸出功率 1 軸 =軸承 =7.430.98 =7.28KW 2 軸 軸承 =6.910.98 =6.77KW 主軸 軸承 =6.840.98 =6.71KW（4） 各軸輸入轉(zhuǎn)矩電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩 =9550Pd/nm =95507.5/1440 =49.74Nm1 軸 聯(lián) =49.740.99 =49.24Nm2 軸 i軸承1軸承2齒輪 =49.244.670.980.990.96 =214.07Nm主軸 聯(lián) =214.070.99 =211.93Nm（5） 各軸輸出轉(zhuǎn)矩 1 軸 =軸承 =49.240.98 =48.26Nm 2 軸 =軸承 =214.070.98 =209.79Nm 主軸 軸承=209.790.98=207.69Nm運動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理于下表：表22 運動和動力參數(shù)計算 軸 名功 率P (KW)轉(zhuǎn) 矩 T（Nm）轉(zhuǎn)速 n(r/min)傳動比效 率輸 入輸 出輸 入輸 出電動機(jī)軸7.549.74144010.991 軸7.437.2849.2448.2614404.670.932 軸6.916.77214.07209.79308.3510.99主 軸6.846.71211.93207.69308.35 3.減速器設(shè)計計算3.1 齒輪設(shè)計齒輪材料應(yīng)具備下列條件：1）齒面具有足夠的硬度，以獲得較高的抗點蝕、抗磨粒磨損、抗膠合和抗塑性流動的能力；2）在變載荷和沖擊載荷下有足夠的彎曲疲勞強度；3）具有良好的加工和熱處理工藝性；4）價格較低。因此，采用合金鋼、硬齒面齒輪是當(dāng)前發(fā)展的趨勢。采用硬齒面齒輪時，除應(yīng)注意材料的力學(xué)性能外，還應(yīng)適當(dāng)減少齒數(shù)、增大模式，以保證輪齒具有足夠的彎曲強度。設(shè)計的該螺旋輸送機(jī)的預(yù)期使用壽命10年，每年300個工作日，在使用期限內(nèi)，工作時間占20%。根據(jù)以上幾點，我選擇齒輪的材料為20CrMnTi，滲碳淬火處理，硬度56HRC62HR平均取為60HRC。齒數(shù)比u=i=4.67計算步驟如下：（見文獻(xiàn)1P233） 計算項目齒面接觸疲勞強度計算1. 初步計算轉(zhuǎn)矩T1 齒寬系數(shù)d 解除疲勞極限Hlim 初步計算的許用接觸應(yīng)力H Ad值 計算內(nèi)容T1=49.24Nm由圖1213,取d=0.5由圖1217cH10.9Hlim1 =0.91650H20.9Hlim2=0.91400由表1216,取Ad=85 計算結(jié)果T1=49240Nmmd=0.5Hlim1=1650MpaHlim2=1400Mpa式(12.15)H1=1485MpaH2=1260MpaAd=85初步計算的小齒輪直徑d1初步齒寬b2. 校核計算圓周速度精度等級齒數(shù)z和模數(shù)m使用系數(shù)KA動載系數(shù)KV齒間載荷分配系數(shù)d1Ad =85 =35.90b=d d1=0.540=20=d1n1/(601000) =401440/（601000） =3.01由表126初取齒數(shù)z1=10,z2= iz1=4.6710=46.7m= d1/z1=40/10=4由表123，取m=4則z1= d1/m=40/4=10z2= iz1=4.6710=46.747由表129由表1210，先求取d1=40mmb=20mm=3.01m/s選8級精度m=4z1=10z2=47KA=1.75KV=1.18齒向載荷分布系數(shù)載荷系數(shù)K彈性系數(shù)ZE節(jié)點區(qū)域系數(shù)=2462NN/mm 100 N/mm=1.88-3.2()cos =1.88-3.2()cos0 =1.49= =0.91由此得由表12-11 =1.751.181.211.23 =3.07由表1212由圖1216式（12.6）=1.49式（12.10）=0.91=1.21=1.23K=3.07ZE=189.8ZH=2.5接觸最小安全系數(shù)SHmin總工作時間th應(yīng)力循環(huán)系數(shù)NL接觸壽命系數(shù)ZN許用接觸應(yīng)力H驗算3.確定傳動主要尺寸由表1214th=1030080.2由表1215，估計107<NL<109,則指數(shù)m=8.78原估計應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確NL2=NL1/I=8.34107/4.67由圖1218H1= （式12.11）H=ZEZHZ =189.82.50.91計算結(jié)果表明，接觸強度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整SHmin=1.05th=4800hNL1=8.34107NL2=1.79107ZN1=0.98ZN2=1.13H1=1540MPaH2=1506.67MPa式（12.8）H=1462.4MPa <H2實際分度圓直徑d中心距a齒寬b齒根彎曲疲勞強度驗算重合系數(shù)Y齒間載荷分配系數(shù)KFa齒向載荷分布系數(shù)KF載荷系數(shù)K齒形系數(shù)YFa應(yīng)力修正系數(shù)YSa彎曲疲勞極限Flim因為模數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值時，齒數(shù)已重新確定，但未圓整，故分度圓直徑不會改變，即d1=mz1=410=40mmd2=mz2=447=188mma= b=dd1=0.540=20mmY=0.25+ 由表12.10 KFa=由圖1214K=KAKVKFaKF=1.751.181.331.18由圖1221由圖1222由圖1223cd1=40mmd2=188mma=114mm取b1=30mm b2=20mm式（12.18）Y=0.75KFa=1.33KF=1.18K=3.24YFa1=2.96YFa2=2.35YSa1=1.52YSa2=1.7Flim1=750MPaFlim2=600MPa彎曲最小安全系數(shù)SFmin應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NL彎曲壽命系數(shù)YN尺寸系數(shù)YX許用彎曲應(yīng)力F驗算由圖1214由表1215，估計3106<NL<1010則指數(shù)m=49.91原估計應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確NL2=NL1I=8.291074.67由圖1224由圖1225F1= F2= F2=F1 傳動無嚴(yán)重過載。故不做靜強度校核SFmin=1.25NL1=8.29107NL2=1.78107YN1=0.95YN2=0.98YX=1.0F1=570MPaF2=470.4MPaF1=336.46MPa <F1F2=298.76MPa <F2表31 齒輪傳動參數(shù)表 (單位)名稱符號小齒輪大齒輪中心距a114傳動比i4.67模數(shù)m4嚙合角20齒數(shù)z1047分度圓直徑d40188齒頂圓直徑da48192齒根圓直徑df30179齒寬b30203.3 減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）機(jī)體結(jié)構(gòu) 減速器機(jī)體是用以支持和固定軸系的零件,是保證傳動零件的嚙合精度,良好潤滑及密封的重要零件,其重量約占減速器總重量的50%。因此,機(jī)體結(jié)構(gòu)對減速器的工作性能,加工工藝,材料消耗,重量及成本等有很大的影響。機(jī)體材料用灰鐵(HT150或HT200)制造,機(jī)體的結(jié)構(gòu)用剖分式機(jī)體。（2）鑄鐵減速器機(jī)體的結(jié)構(gòu)尺寸見下表:表32 鑄鐵減速器機(jī)體的結(jié)構(gòu)尺寸(單位mm)名 稱符 號 減速器尺寸關(guān)系尺寸選擇機(jī)座壁厚0.025a+188機(jī)蓋壁厚10.02a+189機(jī)座凸緣厚度b1.512機(jī)蓋凸緣厚度b11.5113.5機(jī)座底凸緣厚度b22.520地腳螺釘直徑df0.036a+1216地腳螺釘數(shù)目na250時，n=44軸承旁聯(lián)接螺栓直徑d10.75 df12機(jī)蓋和機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑d2(0.50.6) df8聯(lián)接螺栓d2的間距l(xiāng)150200175軸承端蓋螺釘直徑d3(0.40.5) df7續(xù)表32名 稱符 號 減速器尺寸關(guān)系尺寸選擇窺視孔蓋螺釘直徑d4(0.30.4) df6定位銷直徑d(0.70.8) d26d1 d2 d3至外機(jī)壁距離c1見表4d1 d2至凸緣邊緣距離c2見表4軸承旁凸臺半徑R1c211外機(jī)壁至軸承座端面距離l1c1+c2+（812）50大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離1>1.210齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離2>10軸承端蓋凸緣厚度t(11.2)d37凸臺高度h根據(jù)低速軸承外徑確定軸承旁聯(lián)接螺栓距離s盡量靠近D2軸承端蓋外徑D2軸承孔直徑+（55.5）d3D+40表33 c值螺栓直徑M8M10M12M16M20M24M30C1min13161822263440C2min11141620242834沉頭座直徑20242632404860注：多級傳動時，a取低速級中心距。3.3 軸設(shè)計小齒輪的軸設(shè)計為齒輪軸，軸的材料為20CrMnTi。小軸如下圖：圖31 小齒輪軸大齒輪的軸如下圖所示，軸的材料為40Cr。圖32 大齒輪的軸（見文獻(xiàn)1P316）估算軸徑d（選擇軸的材料為40Cr,其抗拉強度b=980MPa,屈服點強度s=785MPa） 根據(jù)設(shè)計準(zhǔn)則，可得如下軸的結(jié)構(gòu)草圖1. 計算齒輪受力大齒輪直徑 d2=188mm 齒輪受力： 轉(zhuǎn)矩 T2=21407Nmm圓周力 Ft 徑向力 Fr= Fttan=2277.34tan20=828.88N軸向力 因為直齒輪傳動，所以Fa=0畫小齒輪軸受力圖 見圖b2. 計算支承反力水平面反力 75+Fr33=0=364.71N方向向上為正，“”號表示力方向向下Fr4275=0=464.15N垂直面反力 75Ft33=0 =1002.04N Ft4275=0水平面受力圖 見圖c垂直面受力圖 見圖e圖33 彎矩圖畫軸彎矩圖水平彎矩圖 見圖d Mxy垂直彎矩圖 見圖f Mxz合成彎矩圖 見圖g M= 44786.61 Nmm3. 畫軸轉(zhuǎn)矩圖軸受轉(zhuǎn)矩 T=T2=21407 Nmm4. 許用應(yīng)力許用應(yīng)力值 用插入法查表得：0b=140MPa -1b=82.5MPa應(yīng)力校正系數(shù) = 當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 T=0.59214070=126150.06Nmm當(dāng)量彎矩 在小齒輪中間截面處= =133864.40 Nmm5. 校核軸徑齒根圓直徑 df2=d22(ha+c)mn =1882(1+0.25)4 =178mm軸徑 所以軸徑檢驗合格3.4 軸承的選型小齒輪軸上的軸承選用一對GB/T2766112的深溝球軸承。大齒輪軸上軸承選用兩對GB/T2766308的深溝球軸承和一對GB3018208的推力球軸承。深溝球軸承結(jié)構(gòu)簡單。主要受徑向載荷，也可承受一定的雙向軸向載荷。高速裝置中可代替推力軸承。摩擦系數(shù)小，極限轉(zhuǎn)速高，價廉。應(yīng)用范圍最廣。推力球軸承只能受單向軸向載荷。回轉(zhuǎn)時，因鋼球離心力與保持架摩擦發(fā)熱，故極限轉(zhuǎn)速較低。套圈可分離。大軸上深溝球軸承的選擇計算：（見文獻(xiàn)1P360）由于剛開始軸承型號未定，C0r、e、X、Y值都無法確定，必須進(jìn)行試算。以下采用預(yù)選軸承的方法。(軸承預(yù)期使用壽命=24000h)預(yù)選6208與6308兩種深溝球軸承方案進(jìn)行計算，由手冊查得軸承數(shù)據(jù)如下：表34 軸承數(shù)據(jù)方案軸承型號Cr/NC0r/ND/mmB/mmN0/(r/min)1620829500180008018