机械课程设计方案

第一节传动装置的总体设计

传动装置总体的内容包括确定传动方案、选定电动机型号、合理分配传动比、计算传动装置的运动和动力参数。

1.1 确定传动方案

本装置打算采用V带传动和闭式齿轮传动。V带用在高速级，能发挥它的传动平稳、缓冲吸震和过载保护的优点，且该工作环境并不是特别恶劣。闭式齿轮在低速级，它具有高的传动效率和传动精度，也能承载较大的载荷。

选用第六组数据，其机构运动简图：

2——电动机

3——一级圆柱齿轮减速器

4——联轴器

5——运输带

6——卷筒

已知条件及数据：

1传输带工作拉力 kN F 3.2=

2传送带工作速度 s m V /6.1=（允许传送带速度误差%5±） 3滚筒直径 mm D 270=

4滚筒效率96.0=η（包括滚筒与轴承的效率损失） 5两班制工作，连续单向运转，载荷较平稳 6使用折旧期8年

7工作情况：室内，灰尘较大，环境最高温度35度 8动力来源：电力，三相电流，电压380/220V

9检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修 10制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产

1.2 电动机类型的选择

电动机是通用机械传动中应用极为广泛的原动机，是由专业生产厂家批量生产的系列化定型产品。其中Y 系列的全封闭式笼型三相异步电动机（JB/T8680.1-1998）是按照国际电工委员会（IEC ）标准设计的，具有效率高、性能好、振动小等优点。用于空气中不含易燃易爆或腐蚀性气体的场所；使用于电源电压为380V ，无特殊要求的机械上。

（1）工作机所需功率为：

kW Fv P w 68.31000

6.123001000

=⨯=

=

其中，w P —输送机所需功率； F —输送机的工作阻力； v —输送带的工作速度。 （2）传动装置的总效率：

82.095.099.097.098.096.03

5433

21=⨯⨯⨯⨯=∙∙∙∙=ηηηηηη

其中，由《机械设计课程设计指导书》表3-1可知：

1η： V 带传动效率 0.96 ；

2η：滚动轴承效率 0.98（球轴承）

3η：齿轮传动效率 0.97 （7级精度一般齿轮传动）

4η：联轴器传动效率 0.99（弹性联轴器）

5η：卷筒传动效率 0.96

（3）电动机的选择： 滚轮的角速度: s rad s m r /85.11135

.0/6.1===

υ

ω

输入转速为：min

/22.1132/r n w ==πω

机构所需功率为：kW kW F P 68.36.1300.2=⨯==υ 所需电动机功率为：

kW kW P P w

d 49.482

.068.3==

=

η

其中，d P 电动机所需功率。

根据动力源和工作条件，电动机的类型选用Y 系列三相异步电动机。电动机转速选择常用的两种同步转速：1500r/min 和1000r/min ，以便比较。

根据电动机所需功率和同步转速，查《机械设计课程设计》表8-53确定电动机型号为Y132M2-6或Y132S-4。且Y132M2-6的满载转速为960转；Y132S-4的满载转速为1440转。

传动系统的总传动比为

72

.122.113/1440/48.82.113/960/21======w m w m n n i n n i

i —总传动比（表

3-2推荐值：V 带传动比乘以一级圆柱齿轮的传动比）

又因为综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1500min r 的电动机。根据表8-53，选择

1.3 总传动比和各级传动比的分配

带传动的传动比取为31=i

则减速器总传动比为：24.43

72.121

===

i i i j

1).各轴的转速

电动机轴 min 1440r n n m I == 高速轴 min 4803

1440r i n n ==

=

I

I I I

低速轴 min 22.11324

.4480r i n n ≈=

=

I I

I I I I I

卷筒轴 min 22.113r n n w ==I I I 2).各轴的输入功率

电动机轴 kw P P d 49.4==I

高速轴 kw P P 05.497.098.049.421=⨯⨯==I I I ηη 低速轴 kw P P 93.398.099.005.423=⨯⨯==I I I I I ηη 卷筒轴 kw P P w 81.398.099.093.324=⨯⨯==I I I ηη 3）.各轴的输入转矩

高速轴 m N n p T ∙==I I I 96.84/955011 低速轴 m N n p T ⋅==I I I 35.189/955022 卷筒轴 m N n p T ⋅==74.183/955033卷

第二节 传动零件设计

2.1 V 带设计

选择带型

电动机额定功率为kw 5.5，转速为min 1440r n w =，带传动传动比为3

=i ，

两班制工作（即每天工作16小时）。 1）确定计算功率ca P

有《机械设计》表8-7查得工作情况系数2.1=A K ，于是：

kw

P K P d A ca 6.65.52.1=⨯==

2）选择V 带类型

根据计算功率d ca n P ，，由《机械设计》图8-11查得，应选用A 型V 带。 3）确定带轮的基准直径d d 并验算带速v

（1） 初选小带轮的基准直径1d d

由《机械设计》表8-6和表8-8，选取小带轮基准直径mm d d 1001=，且

mm H d d 1602

1=<，其中H 为电动机机轴的高度，满足使用要求。

（2） 验算带速v

s

m n d v m

d 54.71000

601440

10014.31000

601=⨯⨯⨯=

⨯=

π

因为s m v s m 255<<，所以带速是合适的。 （3） 计算大带轮的基准直径2d d

mm

d i d d I d 300100322=⨯==

4）确定V 带中心距a 和基准长度d L

（1） 由式)(2)(7.021021d d d d d d a d d +≤≤+得：

800

2800≤≤a ，选mm a 6000=

（2） 计算相应的带长0d L

mm

a d d d d a L d d d d d 7.18444)

()(2

20

2

122100=-+

++

=π

（3） 计算实际的中心距a 以及变动范围