带式输送机传动系统设计

机械课程设计说明书

课题：带式输送机传动系统设计班级：A07机械（1）班

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目录

第一节设计任务-------------------------------------------------------(3)

第二节电动机的选择和计算---------------- --- ------ -------------- (4)

第三节传动零件的设计计算------------------------------------------ (7)

第四节具体二级齿轮减速器轴的方案设计--------- ----------- ----- (12) 第五节键的校核---------------------------------------------------- (15)

第六节轴承的润滑及密封---------- ------- -------- ----- ---------(16)

第七节箱体结构设计和计算------ ----- ----- ---- ----- ----------- (17)

第八节设计结果----------------------------------------------- (22)

第九节设计小结-------------------------------------------------- (24)

参考文献------ ----- ----- ---- ----- ------- ----- ----- ---- -----（25）

带式输送机传动系统设计

一．设计任务

传动装置中广泛采用减速器，它具有固定传动比、结构紧凑、机体封闭并有较大刚度、传动可靠等特点。设计带式输送机传动系统。采用V带传动及两级圆柱齿轮减速器。

1.原始数据

运输带的有效拉力F=7000N，运输带速度v=0. 5m/s（允许误差5%）,卷筒直径D=450mm。减速器设计寿命为5年。

2.传动装置参考方案

带式输送机由电动机驱动。电动机1通过V带传动将动力传入两级圆柱齿轮减速器3，再通过联轴器4将动力传至输送机滚筒5，带动输送带6工作。

3.工作条件

两班制，常温下连续工作；空载起动，工作载荷平稳；三相交流电源，电压为380/220伏。

二、传动装置的总体设计

1.电动机的选择

初步确定传动系统总体方案如图1-1所示。

选择V带传动和二级圆柱齿轮减速器。

（1）选择电动机类型

按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y 型。

（2）选择电动机的容量

电动机所需工作功率按式P＝P/ηKW

由式P=Fv/1000KW

因此P=Fv/1000ηKW

由电动机至运输带的传动总效率为η=η1·η24·η32·η4·η5

式中：η、η、η、η、η5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。

取η=0.96、η=0.98（滚子轴承）、η=0.97（齿轮精度为8级，不包括轴承效率）、η=0.99（齿轮联轴器）、η5=0.96，则η=0.96·0.984·0.97·0.99·0.96=0.79

所以P d=Fv/1000η=（7000·0. 5）/（1000·0.79）=4.4KW

（3）确定电动机转速

卷筒轴工作转速为n=60·1000v/πD=60·1000·0. 5/（π·450）=21.23r/min

按课程设计指导书的表1推荐的传动比合理范围，取V带传动的传动比i＝2～4，二级圆柱齿轮减速器传动比i＝8～40，则总传动比合理范围为i＝

16～160，电动机转速的可选范围为n＝i×n＝（16～160）×21.23＝339～3397r/min

符合这一范围的同步转速有750，1000，1500 ，3000r/min

根据容量和转速，由有关手册查出有二种传动比方案：

方案电动机型号额定电动机转速r/min 电动机重

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为的型号Y132S-4：额定功率5.5KW，同步转速1500r/min，满载转速1440r/min。

电动机的外形如图

2.确定传动装置的总传动比和分配传动

电动机型号为Y132S-4，满载转速n m=1440r/min。

（1）总传动比

由式i a=n m/n=1440/21.23=67.83

（2）由式i a=i0·i

式中i a、i分别为带传动和减速器的传动比。

为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取i0=3（实际的传动比要在设计V 带传动时，由所选大、小带轮的标准直径之比计算），则减速器传动比为：i=i a/i0=67.83/3=22.61

（3）分配减速器的各级传动比

按展开式布置，考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，可由课程设计指导书图12展开式曲线查得i1=5.88,则i2=i/i1=22.61/5.88=3.85。

3.计算传动装置的运动和动力参数

（1）各轴转速

由课程设计指导书上公式（9）~（11）

І轴n1=n m/i0=1440/3=480r/min

И轴n2=n1/i1=480/5.88=81.63r/min

Ш轴n3=n2/i2=81.63/3.85=21.20r/min

卷筒轴n4=n3=21.20r/min

(2) 各轴输入功率

由课程设计指导书上公式（12）~（15）

І轴P1=P d·η01=P d·η1=4.4·0.96=4.22KW

И

轴P2=P1·η12=P1·η2·η3=4.22·0.98·0.97=4.01KW

Ш轴P3=P2·η23=P2·η2·η3=4.01·0.98·0.97=3.81KW

卷筒轴P4=P3·η34=P3·η2·η4=3.81·0.98·0.99=3.70KW І轴~Ш轴的输出功率则分别为输入功率乘轴承效率0.98，例如1轴输出功率为P1·=P1·0.98=4.22·0.98=4.14KW，其余类推。

（3）各轴输入转矩

由课程设计指导书公式（16）~（21）

电动机轴输出转矩

T d=9550P d/n m=9550·4.40/1440=29.18N·m І ~Ш轴输入转矩

І轴T1=T d·i0η01= T d·i0 ·η1

=29.18·3·0.96=84.04N·m

И轴T2= T1·i1·η12= T1·i1·η2·η3

=84.04·5.88·0.98·0.97

=469.74N·m

Ш轴T3= T2·i2·η23= T2·i2·η2·η3

=469.74·3.85·0.98·0.97

=1719.17N·m 卷筒轴输入转矩

T4= T3·η2·η4 =1719.17·0.98·0.99

= 1667.94N·m

І ~Ш轴的输出转矩则分别为各轴的输入转矩乘轴承效率0.98，例如І轴的输出转矩为T1，= T1 ·0.98=84.04·0.98=82.36N·m，其余类推。

运动和动力参数计算结果整理于下表：

轴名

功率P

KW 转矩T N·m 转速v

r/min 传动比 i 效率η输入输出输入输出

电动机

轴 4.40 29.18 1440