带式传动机设计

课程设计

题目带式传动机设计

学生姓名

学号

学院机械与汽车工程

专业机械设计制造及其自动化

指导教师

二Ｏ一二年十二月二十日

目录

一、设计任务书……………………………………

二、总体方案设计…………………………………

1．传动方案分析…………………………………………………………

2．选择联轴器的类型和型号……………………………………………

3．电动机的选择…………………………………………………………．4．传动比分配……………………………………………………………．5．传动系统的运动和动力参数…………………………………………

三、传动零件的设计计算…………………………．

1．带传动的设计…………………………………………………………．2．齿轮传动的设计………………………………………………………．3．轴的结构设计及计算…………………………………………………．4．滚动轴承的选择及校核计算…………………………………………．

5. 键联接的选择及校核计算……………………………………………．

6．减速器附件的选择…………………………………………………．

7．润滑与密封…………………………………………………………．

一、 设计任务书

1. 设计题目：带式输送机传动装置（简图如下）

61——V 带传动2——电动机

34——联轴器5——卷筒6——运输带

注：传动不逆转，载荷平稳，起动载荷为名义载荷的1．25倍，输送带速度允许误差为±5%

2．设计工作量： ①．设计说明书1份

②．减速器装配图1张（A0或A1） ③．零件工作图1～3张

本组设计选第1组数据

二、总体方案设计

1．传动方案分析

在分析传动方案时应试注意常用机械传动方式的特点及在布局上的要求：

1)带传动平稳性好，能缓冲吸振，但承载能力小，宜布置在高速级；

2)链传动平稳性差，且有冲击、振动，宜布置在低速级；

3)蜗杆传动放在高速级时蜗轮材料应选用锡表铜，否则可选用铝铁青铜；

4)开式齿轮传动的润滑条件差，磨损严重，应布置在低速级；

5)锥齿轮、斜齿轮宜放在调整级。

该方案的优点：

该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜、标准化程度高，大幅度降低了成本。

总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求、适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。

2.选择联轴器的类型和型号

一般在传动装置中有两个联轴器：一个是连接电动机轴与减速器高速轴的联轴器，另一个是连接减速器低速轴与工作机轴的联轴器。前者由于所连接轴的转速较高，为了减小起动载荷、缓和冲击，应选用具有较小转动惯量的弹性联轴器，如弹性柱销联轴器等。后者由于所连接轴的转速较低，传递的转矩较大，减速器与工作机常不在同一底座上而要求有较大的轴线偏移补偿，因此常选用无弹性元件的挠性联轴器，例如十字滑块联轴器等。

3.电动机的选择

（1）选择电动机

按已知的工作要求和条件，选用Y132M2—6电动机。

（2）选择电动机功率

工作机所需的电动机输出功率为

P d=P w/η

P w=FV/1000ηw

所以P d=FV/1000ηwη

由电动机至工作机之间的总效率（包括工作机效率）为

η·ηw=η1·η2·η3·η4·η5·η 6

式中：η1、η2、η3、η4、η5、η6分别为带传动、齿轮传动的轴承、齿轮传动、联轴器、卷筒轴的轴承及卷筒的效率。根据《机械设计指导书》P6表2．3

η·ηw=0．96×0．992×0．97×0．98×0．99×0．96＝0．85

所以P d=FV/1000ηwη=2300×1.5／1000×0．85kW=4.06kW

(3)确定电动机转速

卷筒轴的工作转速n w=60×1000v／πD＝60×1000×1．5／π×400r/min=71.7r/min

按推荐的合理传动比范围，取V带传动的传动比i1’=2~4,单级齿轮传动比i2’=3~5,则合理总传动比的范围为i’=6～20，故电动机转速可选范围为

n d’=i’·n w=(6~20)×71.7 r/min

n d’=（430～1434）r/min

符合这一范围的同步转速有750 r/min、1000 r/min，由《机械设计指导书》附录8附表8．1查出有三种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的比较情况见

较二个方案可知：方案1的电动机转速低，久廓尺寸及重量较大，价格较高，虽然总传动比不大，但因电动机转速低，导致传动装置尺寸较大。方案2适中，比较适合。因此，选定电动机型号为Y132M2—6，所选电动机的额定功率P ed=5.5kW，满载转速n m=960 r/min，总传动比适中，传动装置结构紧凑。

4.计算传动装置的运动和动力参数

（1）各轴转速

Ⅰ轴：nⅠ=n m／i0=960／3.6 r/min=266.7 r/min

Ⅱ轴：nⅡ= nⅠ／i1=266.7／4 r/min=66.7 r/min

卷筒轴：n w= nⅡ=66.7 r/min

（2）各轴的输入功率

Ⅰ轴：P

Ⅰ

=P d·η01=4．06×0．96 kW=3.90 kW

Ⅱ轴：P

Ⅱ= P

Ⅰ

·η12= PⅠ·η2·η3=3.90×0．99×0．97 kW=3.75kW

卷筒轴：P w= PⅡ·η34= PⅡ·η5·η6=3.75×0．99×0．96 kW=3.56kW （3）各轴输入转矩

电动机输出转矩：T d=9550×P d／n m=9550×4.06／960N·m=40.4 KN·m

Ⅰ轴：TⅠ= T d·i0·η01=40.4×3.6×0．96 N·m＝139.6K N·m

Ⅱ轴：TⅡ= TⅠ·i1·η12= TⅠ·i1·η2·η3=139.6×4×0．99×0．97 KN·m ＝536.2K N·m

卷筒轴：T w= TⅡ·i2·η34= TⅡ·i2·η5·η6=536.2×1×0．99×0．96 KN·m ＝509.6K N·m

三、传动零件的设计计算

1.设计减速器外传动零件

带传动的设计

注：以下所涉及到的公式、表、图都是来自《机械设计基础》第四章。

（1）.确定计算功率P c

由表4-6查得K A=1.2,由式4-10得

P c=K A·P=1.3×5.5＝7.15 kW

（2）选取普通V带型号

根据P c=7.15 kW，n1=960 r/min,由图4-8选用B型普通V带。

（3）确定带轮基准直径d d1，d d2

根据表4-7和图4-8选取d d1=140mm,且d d1=140mm>d min=125mm

大带轮直径为

d d2= n1·d d1/n2=960×140／266.7mm=504mm

按表4-7选取标准值d d2=500mm,则实际传动比i，从动轮的实际转速分别为

i= d d2/ d d1=500/140mm=3.57

n2= n1/i=960/3.57 r/min=269 r/min

从动轮的转速误差率为（269－266.7）/266.7×100%=0.86%