设计与计算过程演示 结果 1.设计任务 设计带式输送机的传动系统,采用带传动和一级圆柱齿轮减速器 2.原始数据 输送带轴所需扭矩 T=900 Nm 输送带工作速度 v=0.7 m/s 输送带滚筒直径 d=300 mm 减速器设计寿命为8年(两班制),每年按300天计算,大修期限4年 3.工作条件 两班制工作,空载起动载荷平稳,常温下连续(单向)运转,工作环境多尘,三相交 流电源,电压为380/220V。 二.传动方案的拟定 带式输送机传动系统方案如图所示: 1:V带,2,6:卷筒,3:圆柱齿轮减速器,4:联轴器,5:电动机 带式输送机由电动机驱动。电动机将动力传到带传动,再由带传动传入一级减速器,再经联 轴器将动力传至输送机滚筒,带动输送带工作。传动系统中采用带传动及一级圆柱齿轮减速 器,采用直齿圆柱齿轮传动。 三.电动机的选择 1.电动机的功率 因为T?F?D2T2?2,所以F?D?9000.3?6000N 由计算得知工作机所需有效功率 Pw?2.94w Pw?F?V?6000?0.7?4200W?4.2KW 由表11-19 设:η1-联轴器效率=0.99 η2-闭式圆柱齿轮传动效率=0.97 η3-V带传动效率=0.95 η4-一对轴承效率=0.99
1
η5-输送机滚筒效率=0.96
由电动机至运输带的传动总效率为:
??0.8330
Pd?3.530Kw
???1?2?3?44?5?0.99?0.97?0.95?0.994?0.96?0.8413
4200??4992W 故Pr??0.8413由下图所示Y系列三相异步电动机技术数据中
Pwnw?40.13r/min
电动机型号 Y132M1-6
满足P0?Pr条
件的电动机额定功率P0应取5.5kw。 2.确定电动机转速
输送机滚筒的工作转速: n平带?i?23.922
i带1=5.34,i齿2=4.48
60V60?0.7??44.56r/min ?D3.14?0.3额定功率相同的同类型电动机,可以有几种转速供选择,如三相异步电动机就有四种常用的同步转速,即3000r/min﹑1500r/min、1000r/min、750r/min。(电动机空载时才可能达到同步转速,负载时的转速都低于同步转速)。电动机的转速高,极对数少(相应
n1?960r/min
的电动机定子绕组的极对数为2、4、6、8),尺寸和质量小,价格也便宜,但会使传动装置的传动比加大结构尺寸偏大,成本也会变高,若选用低转速的电动机则相反。一
n2=180r/min
般来说,如无特殊要求,通常选用同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机。 本设计选用同步转速为1000r/min的电动机,对应于额定功率Pm为5.5kW的电动机型
n3=40r/min
号应为Y132M2-6型。有关技术数据如下:
电动机型号:Y132M2-6;
n4?40r/min
额定功率:5.5kW;
同步转速:1000r/min;
满载转速:960r/min;
2
电动机中心高:H=132mm,轴伸出部分用于装联轴器段的直径和长度分别为D=38mm和E=80mm。
P1?3.530KwP2输入?3.3888Kw P2输出?3.321Kw四.总传动比的确定及分配
1.总传动比i?P?3.22137Kwn0960??21.544r/min 3输入 n平带44.56P3输出?3.157Kw2.参考设计手册P5表1-8知V带的传动比?7,单级减速器圆柱齿轮传动的传动比≤4~6,P4输入?3.12543Kw 以及总传动比21.544r/min,取i带=4.49,i齿=4.8。
P4输出?2.941Kw
五.传动系统运动和动力参数的计算
Tm
传动装置从电动机到工作机有四个轴,分别为Ⅰ轴(电动机轴)、Ⅱ轴(V带所在轴)﹑Ⅲ1=5.12N?轴(减速器所在轴)、Ⅳ轴(工作机轴),传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下: T2输入=179.8N?m1.各轴转速 :
T2输出=176.2N?m
n1?n0?960r/min
n2?n1/i带?960/4.49?214r/min
T
3输入=769.1N?mn
3?n2/i齿?214/4.8?45r/min
T3输出=753.7N?mn
4?n3?45r/min 2.各轴输入,输出功率: T4输入=746.2N?m PT4输出=702.16N?m1?Pr?4992W
P2输入?P1??3?4992?0.95?4742W P2输出?P2输入??4?4742?0.99?4695W P3输入?P2输出??2?4695?0.97?4554W P3输出?P3输入??4?4554?0.99?4508W P4输入?P3输出??1?4508?0.99?4463W P4输出?P4输入??4?4463?0.99?4418W 3.各轴输入,输出转矩: TP11输入?9550?n?9550?4.992?49.66N?m 1960
Pc?4.06656Kw
3
T2输入?9550?P2输入n?9550?4.742214?211.62N?m
2 TP2输出2输出?9550?n?9550?4.6952214?209.52N?m TP3输入4.5543输入?9550?n?9550?345?966.46N?m TP3输出4.5083输出?9550?n?9550?345?956.70N?m TP4输入4.4634输入?9550?n?9550?445?947.15N?m TP4输出4.4184输出?9550?n?9550?45?937.60N?m 4现将上述数据统计在下表中:
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速 输入 输出 输入 输出 r/min 1轴 4.992 4.992 49.66 49.66 960 2轴 4.742 4.695 211.62 209.52 214 3轴 4.554 4.508 966.46 956.70 45 4轴 4.463 4.418 947.15 937.60 45 六.V带的设计
1.计算功率Pca:
由表6-6查得KA=1.2,故Pca=KAP1 =1.2×4992=5.99kW
2.选取V带带型:
根据Pca=5.99kW,小带轮转速n1=960r/min,由图6-9 确定选用A型带。3.小带轮基准直径dd1和大带轮基准直径dd2:
由表6-4取dd1=140mm,另选取ε=0.01,则大带轮基准直径 dd1(1-ε)=4.49×140×(1-0.01)=622.314mm,再由表6-4取dd2=630mm。
从动轮的实际转速n?960?140?0.992630?211.2r/min, 转速误差为
214?211.2211.2?100%?1.3%?5%,合适。 4.验算带速:
???dd1n13.14?140?96060?1000?60?1000?7.03m/s?25m/s,合适。
5.初定中心距:
4
dd1=100mm dd2?530mm
v?5.027m/s
a0?650mm
Ld?2500mm
dd2=i带
a?720mm
?1?145.8?
P0?0.96w
amax?2(dd1?dd2)?2?(140?630)?1540mmamin?0.7(dd1?dd2)?0.7?(140?630)?539mm
现根据结构要求,取a0?1000mm。 6.初算带的基准长度:
L?(d2 d2?dd1)0?2a0?2(dd1?dd2)?4a
0 ?2?1000??2?(140?630)?(630?140)24?1000
?3270mm
由书P85表6-2,选取带的基准长度Ld?3550mm。 7.实际中心距: a?a?L03550?32700?Ld2?1000?2?1140mm 8.小带轮包角
?d2?dd11?180?da?57.5?180?630?1401000?57.5?151.8?120 主动轮上的包角合适。
9.单根V带所能传递的功率:
根据n1?960r/min和dd1?140mm查书P93表6-5,用插值法得P0=1.62 10.计算V带的根数: z?PcaP查书P96表6-7得K?=0.92,P85表6-2得KL=1.17
0K?KL故
z?5.991.62?0.92?1.17?3.4?4根
综上,所采用的V带是A-3550?4。
11.作用在带轮轴上的力:
由式(8-17)求单根V带的张紧力:
Fca0?500Pzv(2.5K?1)?qv2 ?查表6-8得q?0.1kg/m,故
F5.990?500?4?7.03?(2.50.92?1)?0.1?7.032?187.86N 所以作用在
轴上的力:
5
?P0?0.11Kw
z=4
F0?182.3N
F??1394N
T=269.7N?mm
a?209.6mm
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