间歇式袋装机传动装置设计说明书.docx
充填机构图1-1立式间歇式黏稠液体包装机械运动简图3设计计算3.1 电动机的选择计算由表1-1知，主电动机功率为1360W,参考同类大小的包装机型号，因为电动机的磁极对数，同步转速等涉及其性能和造价，查阅机械设计标准手册，确定用Y系列电动机(摘自JB/T8680.11998)全封闭型自扇冷式鼠笼型三相交流异步电动机，其参数如下表。表3-1电动机主要参数型号额定功率额定电流同步转速实际转速效率重量Y90L-41.5KW3.65A1500rmin1400rmin0.7922Kg3.2V带传送及带轮的设计计算3.2.1 总传动比的分配电动机的转速为1400rmin,包装速度为60袋/min,即主轴转速为60rmin,则总传动比i=nn=140060=23.33带传动22,减速器传动i2=ll67,无极变速器传动i3=3,直齿锥齿轮传动i4=1.53.2.2 V带及带轮传动设计已知电动机的额定功率为1.5KW,转速n=1400rmin,选取传动比为i=2,采用普通V带传动.L确定计算功率PM由参考资料表8-7查得工作情况系数KA=I.1,故Pra=KAxP=I.1×1.5=1.65KW2 .选取带型根据P惧，n由参考资料1表8-4a确定选用A型3 ,确定带轮基准直径由1表8-6和表8-8取小带轮基准直径d=90mm,则大带轮基准直径dd2=i×ddi=2X90=180mm按参考资料1式(8-13)验算带的速度V=""=6.60ms60x1000因为5msvV<30ms,故带的速度合适。4 .确定V带的基准长度和中心距根据经验公式0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2),即189<ao<54O,初步确定中心距ao=5OOmm,根据参考资料式(8-22)计算所需的基准长度71Ldo=2 a0+ -(90+180) +(180-90)24x500=1428.2mm根据参考资料1表8-2选取带的基准长度Ld=1400mm,由参考资料1式(8-23)计算实际中心距a=a0+(Lj÷Ljo)2=500÷(1400-1428.2)2=486mm5 .验算小带轮上的包角由参考资料1式(8-6),得。产180。-3一©×57.5°=180o-(l80-90)×57.37486=169.4o>l20°所以小带轮上的包角合适。6 ,计算V带的根数Z由参考资料式(8-22)知Z=乙(庶+M)K.K由nl=14()0rmin,ddl=90mm,i=2查由参考资料1表8-4a和参考资料1表8-4b,得Po=l.O7kw,Po=O.17kw查参考资料1表85,得Ka=O.98查参考资料表8-2,得Kz=0.99则z=:=1.29(1.07+0.17)×0.98×0.99取z=2式(8-26)中Ka包角系数K,长度系数P0单根V带的基本额定功率P0计入传动比的影响时,单根V带额定功率的增量7,计算预紧力F。由参考资料口式(8-27)知-l)+ rv2P25F0=500(ZUKa查参考资料1表8-3,得q=0.1kgm,故Fo=5OO1.652.52×6.6098-1)+ 0.1 × 6.602=96.94N8计算作用在轴上的压轴力FP由参考资料1式(828),得d16Q40F=2zF°sin=2×2×96.94×sin=386.INPo229 .V带轮的材料在机械工程中，带轮的材料通常为灰铸铁，当带速v<25m/s时，采用HT150；带速V=2530m/s时，采用HT200；当带速v更高时，宜采用铸钢或钢的焊接结构；此外，传递小功率时，V带轮也可采用金吕合金或塑料等.由前面知道，v=6.60)s,所以V带轮材料采用HT150.10 .带轮的结构形式及主要尺寸V带轮一般由轮缘、轮毂和轮辐3部分组成.根据轮辐的结构形式不同，带轮可分为如下4种形式.(a)实心式：主要适用于带轮基准直径d,W(2.53)d$的场合(d,为带轮轴孔直径).(b)腹板式.：主要适用于带轮基准直径d”W300mm的场合.(C)孔板式.：主要适用于带轮基准直径drf300mm、且4-42100mm的场合.(d)轮辐式.：主要适用于带轮基准直径d”>300mm的场合.因为d.=90mmd.尸18()mm,所以，大、小带轮均采用了腹板式结构.3. 3锥齿轮设计及计算3.1.1 第一对锥齿轮选用直齿锥形齿轮,取锥齿轮传动效率77=095,小锥齿轮传动功率为P=1.016kw,转速n=60rmin.传动比i=l.51 .选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1)选择齿轮材料齿轮用45调质，齿面硬度240HBS,根据齿面硬度中值,按参考资料2图10-2Id中MQ线查得齿轮bmim=600MPa2）选定齿轮精度等级根据工作情况,选用8级精度2.按接触疲劳强度设计齿轮分度直径4 2.923KTzl -1)小齿轮传递的转矩TT=9550Pn=9550×1.016/60=161.7Nm2)齿数比i=Z2Z=1.53）载荷系数根据载荷情况,齿轮精度和1齿轮结构位置取K=1.54）许用应力CrH川二°9=°9×600=540MPa5）计算小齿轮分度圆直径dd 2.923189.82×1.5×161.7”G=75mm5402×0.33×（1-0.5X0.33）×1.5四、计算主要尺寸与参数1）选定小齿轮齿数Zl由参考资料图17-18,并根据小齿轮直径,齿面硬度选定Z尸30,则z2=iZ1=452）确定模数mm-=9030=3mmz取标准值m=3mm3）计算分度圆直径4,44=mz1=90mmd2=mz,=135mm4）计算分锥角642=arctan(z1/z2)=arctan(3045)=33.7o=90oW=56.3°5)计算锥距RR=yJz；+z；=Vso2+452=80.6mm6)计算轮齿宽度b取.二033b=R0R=8O.6×0.33=26.6mm取b=30mm7)计算齿顶圆直径以，42ha=hlm=l×3=3mmd°=d+2h(cos<Jl=90+2×3×cos33.7o=95mm8)计算平均圆周速度%4川=4(1-0.5猴)=90×(l-0.5×0.33)=75.15mm3.14×75.15×60八.-1-=0.24ms60×100060x1000表3-2锥齿轮传动参数参数代号参数值小齿轮大齿轮齿形角a20°20°大端面模数m33传动比*11.51齿数Z3045分锥角33.7°56.3°分度圆直径d90135锥距R80.680.6齿宽系数r0.330.33齿宽b3030齿顶高ha33齿高h6.756.75齿根高hf3.753.75齿顶圆直径da94.9138.3齿根角f2.65°2.65°齿顶角a2.12°2.12°顶锥角35.82°58.42°根锥角%31.05°53.65°3.3.2 传送带速度从动锥齿轮的转速n2=mi601.5=40rmin=0.67rs传送带的速度V=rr滚轮为半径，r=40mmv=2nr=2X×0.67X0.04=0.17ms>0.08ms3.3.3 第二对锥齿轮第二对锥齿轮传动参数见表3-3表3-3第二对锥齿轮传动参数代号参数值小齿轮大齿轮齿形角a20°20°大端面模数m44传动比111齿数Z3030分锥角45°45°分度圆直径d120120锥距R84.9684.96齿宽系数r0.330.33齿宽b3030齿顶高ha44齿高h99齿根高hf55齿顶圆直径da125.7125.7齿根角3.37°3.37°齿顶角%2.70°2.70°顶锥角讥47.7°47.7°根锥角41.63°41.63°3. 4直齿圆柱齿轮设计及计算1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）齿轮类型为直齿圆柱齿轮。2）传动装置速度不高，故选用7级精度。3）材料选择：查表可选择两齿轮材料为45钢（调质），主动轮硬度为280HBS从动轮硬度为240HBS。4）两齿轮齿数Zi=Z2=40I, 2.32；1.3xl.62xl()512(189.8丫Tl 605 ,-80.7/72/72计算圆周速度60x1000X 80.7 X 6060x1000=0.25m/ s2、按齿面接触强度设计，按计算式试算即乙2.321）确定公式内的各计算数值试选载荷系数勺=1.3主动轮传递转矩T95.5×IO5/95.5×105×1.016i1z.svT=L=l.62×lOsN.mm勺60由机械设计课本，查表10-7可选取齿宽系数I查表10-6可得材料的弹性影响系数ZE=189.8M户。查图10-21d得按齿面硬度选取两齿轮的接触疲劳强度极限<Hml=b"Hm2=550MQ0按计算式计算应力循环次数N1-N2=60jLh=60x60x1x（10x300x5）=5.4x10'查图IOT9可选取接触疲劳寿命系数K"M=K"N2=lgO计算接触疲劳许用应力取失效概率为设，安全系数S=I,按计算式（IOT2）得%1=%2=KHNFliml=104X550MPQ=605MPa2）计算相关数值试算小齿轮分度圆直径（，由计算公式得计算齿高h齿宽模数用nth= ddt = 1 × 80.7/277/7 = 80.7ramtdtZl80.740=2.02mmh=2.25mt=2.25×2X)2mm=4.54mh80.71ro=17.oh4.54计算载荷系数左10-41.423根据v=0.25ms,7级精度，查表10-8可得动载系数I=I.07,由表直齿轮，女=%,=1.0,由表10-2查得使用系数K广0由表10-14用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置，%=由b
