机械设计课程设计带式输送机传动装置说明书单级圆柱齿轮减速器 输送带工作拉力为2400N 输送带工作速度为3m/s滚筒直径420mm 一、传动方案拟定
第一大组第五个数据：设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器
（1） 工作条件：使用年限10年，每天工作16小时，载荷平稳，连续转动，单向运转。 （2） 原始数据：滚筒圆周力F=2.4KN；带速V=3m/s； 滚筒直径D=420mm。 运动简图
5436121-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-滚筒6-传送带
二、电动机的选择
1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和 运输条件，选用 Y系列三相异步电动机。
2、确定电动机的功率：
（1）传动装置的总效率（课程设计指导书P60 图2-4）： η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 =0.96×0.97×0.99×0.96 （0.99）3×=0.859
(2)电机所需的工作功率： Pd=FV/1000η总 =2400×3/1000×0.859 =8.38KW
3、确定电动机转速： 滚筒轴的工作转速： Nw=60×1000V/πD =60×1000×3/π×420 =136.49r/min
根据（课程设计指导书表2-3）中推荐的合理传动比范围，取V带传动比Iv=2~4，单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5，则合理总传动比I的范围为Iz=6~20，故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=（6~20）×136.49=818.94~2729.8r/min由（课程设计指导书表3-1) 用的电动机型号综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，比较两种方案可知：方案1因电动机转速低，传动装置尺寸较大，价格较高。方案2适中。故选择电动机型号Y160M-4。 4、确定电动机型号
根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为 Y160M-4(课程设计指导书P67 图B)。
其主要性能：额定功率：11KW，满载转速1460r/min，额定转矩2.0 三、计算总传动比及分配各级的传动比
1、总传动比：i总=n电动/n筒=1460/136.49=10.07 2、分配各级传动比 （1） 取i带=2.7
（2） i齿=i总/i带=10.7/2.7=4.28 四、运动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速（r/min） nI=nm/i带=1460/2.5=584(r/min) nII=nI/i齿=584/4.28=136.45(r/min) 滚筒nw=nII=136.45(r/min) 2、 计算各轴的功率（KW） PI=Pd×η带=8.38×0.96=8.04KW
PII=PI×η轴承×η齿轮=8.04×0.99×0.97=7.72KW
3、 计算各轴转矩
Td=9550Pd/nm=9550×8.38/1460=17.22N/m
TI=9550p1/n1 =9550x8.04/584=140.11N/m
TII =9550p2/n2=9550x7.72/136.45=540.32N/m
五、传动零件的设计计算 1、 皮带轮传动的设计计算 （1） 选择普通V带截型
由课本表7-7得：kA=1.2 P=8.38KW PC=KAP=1.2×8.38=10.056KW 据PC=10.056KW和n1=584r/min 由课本P92 图7-10得：选用B型V带 （2） 确定带轮基准直径，并验算带速 由课本表7-8，根据dd1≥ddmin取dd1=140mm dd2=i带n1dd(1-ε)1/n2=587.21mm 由课本表7-8，取dd2=600mm 带速V：V=πdd1n1/60×
1000 =π×140×1460/60×1000 =4.28m/s （3） 确定带长和中心距 初定中心距a0=500mm
Ld=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0 =2373.1mm
根据课本表7-2选取相近的Ld=2300mm
确定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+(2300-2373.1)/2 =463.45mm (4)验算小带轮包角 α1=1800-57.30 ×(dd2-dd1)/a =1800-57.30×(600-140)/463.45 =123.130>1200（适用） （5）确定带的根数
单根V带传递的额定功率.据dd1和n1，查课本表7-3得P1=283KW
i≠1时单根V带的额定功率增量.据带型及i查表7-4得 △P1=0.46KW 查表7-5，得Kα=0.89；查[1]表10-4得 KL=1 Z= PC/(P1+△P1)KαKL
=10.056/(2.83+0.46) ×0.86×1=3.55 (取4根) (6) 计算轴上压力
由课本表7-1查得q=0.17kg/m，
2=534.69kN F0=500PC/ZV[-1]+qV2=500x10.056/4x4.28x(2.5/0.89-1)+0.17x（2.5/Kα）（4.28）
则作用在轴承的压力F
FQ=2ZF0sin(α1/2)=2×4×534.69.3sin(140/2) =3293.69N
2、齿轮传动的设计计算
（1）选择齿轮材料与热处理：所设计齿轮传动属于闭式传动，通常
齿轮采用软齿面。查阅表8-3，选用价格便宜便于制造的材料，小齿轮材料为45钢，调质，齿面硬度260HBS；大齿轮材料也为45钢，正火处理，硬度为215HBS； 精度等级：运输机是一般机器，速度不高，故选8级精度。 (2)按齿面接触疲劳强度设计 kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 由d1≥ (6712×
确定有关参数如下：传动比i齿=4.28
20=85.6取z2=86 取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数：Z2=iZ1=4.28 ×由课本表8-6取φd=1 (3)转矩T1
T1=9.55×106×P1/n1=9.55×106×8.38/1460=54814.38N/mm (4)载荷系数k : 取k=1.2 (5)许用接触应力[σH]
[σH]= σHlim ZN/SHmin 由课表8-23查得： σHlim1=610Mpa σHlim2=515Mpa
接触疲劳寿命系数Zn：按一年300个工作日，每天16h计算，由公式N=60njtn 计算 N1=60×473.33×10×300×18=1.36x109 N2=N/i=1.36x109 /3.89=3.4×108
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