带式输送机传动装置设计

机械设计

课程设计

课题名称:带式输送机传动装置设计

系别: 物理与电气工程学院

专业: 机械设计制造及其自动化

班级: 12级机械一班

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学号: ********* ****: **

完成日期: 2014.6.18

目录

第一章绪论 (1)

第二章减速器的结构选择及相关计算 (3)

第三章 V带传动的设计 (7)

第四章齿轮的设计 (9)

第五章轴的设计与校核 (15)

第六章轴承、键和联轴器的确定 (20)

第七章减速器的润滑与密封 (22)

第八章减速器附件的确定 (23)

第九章装配图和零件图的绘制 (24)

总结 (24)

参考文献 (25)

第一章绪论

1.1设计目的：

1）此次机械课程设计主要培养我们理论联系实际的设计理念，训练综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。

2）另外促使我们培养查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图、数据处理等设计方面的能力。3）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一定的机械设计的程序和方法，同时树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。

1.2设计题目：

原始数据及工作条件

表1 带式输送机的设计参数

工作条件：带式输送机连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用期10年（每年300个工作日），小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速的允许误差为±5%。带式输送机的传动效率为0.96。

图1 带式输送机传动简图

1—电动机；2—带传动；3—单级圆柱齿轮减速器；4—联轴器；5—输送带；6—滚筒

1.3传动方案的分析与拟定

1、传动系统的作用及传动方案的特点：

机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。

本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单（一）级直齿圆柱齿轮减速器。

带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。

齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。

减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。

2、方案拟定：

根据题目要求及上述分析，采用Ｖ带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。

第二章减速器结构选择及相关计算

一、电机的选择

1、类型和结构的选择

三相交流异步电动机的结构简单、价格低廉、维护方便，常应用于工业。

Y系列电动机是一般用途的全封闭式自扇冷式三相异步电动机，具有效率高、性能好、噪声低、振动小等优点，适用于不易燃、不

易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机器上，如风机、输送机、搅拌机、农业机械和食品机械等。

因此，选用Y系列三相异步电动机作为带式输送机的电机。

2、功率的确定

电机的容量（功率）选择是否合适，对电动机的工作和经济性都有影响。当容量小于工作要求时，电动机不能保证工作机的正常工作，或使电动机因长期过载而过早损坏；若容量过大，则电动机价格高，能力不能充分利用，而且因为经常不在满载下运行，其效率和功率因数较低，造成浪费。

①动机-工作机的总效率ŋ

ŋ总=ŋ1·ŋ2·ŋ3·ŋ4·ŋ5·ŋ6

ŋ1为V带的传动效率，ŋ2为齿轮传动效率，ŋ3为滚动轴承的效率，ŋ4为联轴器的效率，ŋ5为运输机平型带传动效率,ŋ6为滚筒的效率. ŋ总=ŋ1·ŋ2·ŋ3·ŋ4·ŋ5·ŋ6=0.96×0.95×0.97×.97×0.99×0.97×

0.99≈0.816

②作机所需功率P w(kW)

P w=F w V w/ŋw=2kN×1.3m/s=2.6kW

式中，F w为工作机的阻力，kN；V w为工作机的线速度，m/s；为工作机的效率，带式输送机可取ŋw=0.96。

③需电动机的功率P d(kW)

P d=P w/ŋ总=2.6/0.816kW≈3.19 kW

④电动机额定功率P m

按P m ≥P d 来选取电动机型号。电动机功率的大小应视工作机构的负载变化状况而定。 3、转速的确定

①滚筒轴的工作转速为

n w =60×1000V w /πD=(60×1000×1.3)/(3.14×180)≈138 r/min

其中， Vw 为皮带输送机的带速，D 为滚筒的直径。

②额定功率相同的同类型电动机，有几种不同的同步转速。例如三相异步电动机有四种常用的同步转速，即3000r/min 、1500r/min 、1000r/min 和750r/min 。一般最常用、市场上供应最多的是同步转速为1500r/min 和1000r/min 的电动机，综合考虑各种情况，决定选用1000r/min 的电动机。

由查表可知：V 带传动比:2-4;齿轮传动比：3-5 总传动比：6-20 电动机转速：m

w

n i n =

m w n n i =⨯ ()()1386208282760/min m n r =⨯→=→

③选用Y 系列电动机，参考《机械设计课程设计》得：电动机的型号为Y122M-4，额定功率(P m )为4kW ，满载转速（n m )为1440 r/min 。

二、传动比的分配

1、传动系统的总传动比i 总

电动机选定后，根据电动机的满载转速n m 和工作机的转速n w

即可确定传动系统的总传动比I ，即