机械设计课程设计带式输送机传动装置

机械设计课程设计带式输送机传动装置 一、设计题目：带式输送机传动装置 已知条件 题目参数 输送带工作拉5.0 力 F/KN 输送带工作速度1.43 v/(m/s) 滚筒直径D/mm 350

按斜齿圆柱齿轮设计减速器 已知条件：

（1）工作情况：两班制，连续单向运转，载荷比较平稳，允许输送带工作速度误差为±0.5%

（2）使用年限：5年

（3）动力源：380/220V交流电 二、主要内容：

P65页 7.1.2 三、设计工作量：

1、减速器装配图1张（2号图纸） 2、零件工作图2张 （3号图纸）

3、设计说明书1份 （10-15页要求附说明简图） 四、进度安排

基础设计计算——2天 装配图底图——3天 装配图——1．5天 零件图——1.5天

说明书（打印）——2天

目 录

一、电动机的选择…怠…………………………………………………4 二、传动设计………………………………………………………………5 三、带传动的设计…………………………………………………………7 四、齿轮的设计………………………………………………………… 10 1．齿轮材料及精度的选择……………………………………………… 10 2. 按齿面接触强度设计…………………………………………… 10 3.确定主要参数及计算主要尺寸…………………………………………11 4.齿根弯曲疲劳强度校核…………………………………………………12

5.齿轮主要参数……………………………………………………………13 五、轴的设计………………………………………………………………14 1.高速(齿轮)轴的设计……………………………4……………………14 2.低速轴的设计……………………………………………………………15 3.轴上其它零件的设计………………………………………………… 16 4.键的选择校核………………………………………………………… 17 5.键的4度校核………………………………………………………… 18 6.输出轴的强度校核…………………………………………………… 19 六、轴承的校核…………………………………………………… 20 七、心得体会……………4…………………………………… 21

一、电动机的选择 1、选择电动机类型

按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y（IP44）系列三相异步电动机，它为卧式封闭结构。 2、选择电动机的容量

卷筒轴的输出功率PW ：

PW =F·V/1000=4000×1.43/1000=5.72kW

电动机输出功率为Pd Pd=Pw/ηpd 传动装装置总效率

式中：V带效率1=0.96，滚动轴承效率(二对)

2=0.99,闭式齿轮传动

效率（单级，斜齿轮）3=0.97, 弹性联轴器效率4=0.99，滚筒效率5=0.96，则：

故 Pd= PW/h=5.72/0.86=6.651kw 因载荷平稳,电动机额定功率

略大于

即可，由《机械设计基础实训

指导》附录查的Y系列电动机数据，选电动机的额定功率为7.5kw。 3、确定电动机转速

卷筒轴工作转速:由v=1.43m/s,v带传动的传动比i=2~4。而且单级闭式齿轮传动比常用范围为ia‘=3~6，则一级圆柱齿轮减速器传动比选择范围为： ia=ia‘·i带＝3×2~4×6 =6~24 卷筒的转速

nw=601000V/πD=(60×1000×1.43)/(π×350)=78.031r/min 故电动机的转速可选范围为

nd= nw ·ia =78.031×(6~24)= 486.186~1872.744r/min 按照以上设计数据，可供选择的电动机如下表1—1所示

表1-1：

方案 电动机型号 额定功率同步转速/满载转速 Kw (r/min) 1 Y132M2—4 7.5 2 Y160M—6 7.5 3 Y160L—8 7.5 /1440 /970 /720 ，额定功率为7.5KW。

则可选用Y160M—6电动机，满载转速为970

二．传动设计 1.传动比的分配 （1）总传动比 ia=970/78.031=12.431 （2）分配减速器各级传动比 ia=ia‘·i带=6~24 为使单级齿轮传动比不至于太大，取带传动的传动0i带=3 减速器的传动比为ia’=12.431/3=4.144 ，本次设计的减速器为单级齿轮减速器，故有： ia’=4.144 i带=3 2.运动和动力参数计算 0轴(电动机轴) P0=Pd＝7.5 kw n0= nd=970 r/min T0=9550·P0/n0=9550*7.5/970=73.840 N·m 1轴(带传动-高速轴1) 6.651/7.5=0.8868 接近80%所以代7.5 kw进行计算 P1= P0·h2h4·=7.5*0.99*0.99＝7.351kw 【h2为轴承的效率，】 n1=n0/i带=970/3=323.333r/min 【h4为带传动的效率】 T1=9550·P1/n1=9550*7.351/323.33=217.122 N·m 2轴(齿轮传动-低速轴2) P2= P1·h2h3=7.351*0.97*0.99＝7.059 kw 【h3为齿轮传动的效率】 nW =n2=n1/ia=323.333/4.144=78.024 r/min T2=9550·P2/n2=9550·7.059/ 78.024=864.010 N·m 【若为一级减速器则计算到这里即可，】 根据以上数据，我们可以把它列成一个表格，更能清楚的了解数据： 表 2 轴名 功率P/kw 转距T/N.m 转速传动比 n/(r/min) 电机轴(0轴) 5.5 73.840 970 1轴 7.351 217.122 323.333 3 2轴 7.059 864.010 78.024 4.144 三.带传动的设计 已知电机额定功率P=7.5kw,转速n0=970r/min,各轴的转速如表3： 转动轴 输入轴 1轴 输出滚筒轴 （0轴） 轴 （2轴） 转速n 970 323.333 78.024 传动比 3 4.144 1 由电动机驱动，工作寿命年限为5年，两班制工作，转向不变单向运行，有轻微的振动。 (1)确定计算机功率Pc 由表9-12查的KA=1.2，由式（6-11）得 Pc=KAP=1.2*7.5=9KW （2）选取普通V带型号 根据Pc=7.5KW、n0=970r/min,由图9-10选用B型普通V带 （3）根据表6-2选取dd1=125. 大带轮基准直径dd2=n1/n2*dd1=970/323.333*125=375.0039mm 按表9-4选取标准值dd2=375mm，则实际传动比i、从动轮实际转速分别为i=dd2/dd1=375/125=3.00 , n1=n0/i=970/3.00=323.333r/min 从动轮的转速误差为：(323.333-323.33)/323.33*100%=0.0003% 误差率在±5%内，为允许值。 （4）验算带速 v=πdd1n1/60*1000=3.14*125*970/（60*1000）=6.35m/s 带速在5~25m/s范围内。 （5）确定带的基准长度Ld和实际中心0a 初定中心距：0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2) 350≤a0≤1000 取a0=650mm. 由0(6-14)得: L0=2a0+π/2（dd1+dd2）+（dd2-dd1）2/4a0 =2133.47mm 由表9-2选取基准长度Ld=2240mm 由式（6-15）得实际中心距为a≈a0+(Ld-L0)/2=703.13mm 取a=700mm 考虑安装、调整和补偿张紧力的需要，中心距应有一定的调节范围。中心距a的变动范围为: amin=a-(2bd-0.009Ld)=700-(2×14-0.009×2240=692.16mm amax=a+0.02*Ld=700+0.02*2240=744.8mm (6)校验小带轮包角α1 由式（6-16）得 α1=1800-（dd2-dd1）/a*57.3=1590 α1>120,合适。 （7）确定V带惺齴 由式（6-17）得 z=Pc/(P0+△P0)KαKL 根据dd1=125mm、n0=970r/min,查表9-7，用线性插值法得P0=2.67KW，由表9-9△P0=0.3KW。 由表9-2查得带长度修正系数KL=1，由9-11查得包角系数