带式运输机传动装置设计_课程设计

带式运输机传动装置设计

1. 工作条件

连续单向运转，载荷有轻微冲击，空载起动；使用期5年，每年300个工作日，小批量生产，单班制工作，运输带速度允许误差为±5%。

1-电动机；2-联轴器；3-展开式二级圆柱齿轮减速器；4-卷筒；5-运输带

题目B图带式运输机传动示意图

学号—数据编号11-1 12-2 13-3 14-4 15-5 运输带工作拉力F（kN） 3.8 4.0 4.2 4.4 5.0 运输带工作速度v（m s） 1.10 0.95 0.90 0.85 0.80 卷筒直径D（mm）380 360 340 320 300

1）选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算。

2）进行传动装置中的传动零件设计计算。

3）绘制传动装置中减速器装配图和箱体、齿轮及轴的零件工作图。

4）编写设计计算说明书。

二、电动机的选择

1、动力机类型选择 因为载荷有轻微冲击，单班制工作，所以选择Y 系列三相异步电动机。

2、电动机功率选择

（1）传动装置的总效率：

85.096.097.099.099.02421242=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=滚筒齿轮轴承联总ηηηηη

（2）电机所需的功率：

KW Fv p p w d 4.485

.0100085.044001000=⨯⨯===ηη 3、确定电动机转速

计算滚筒工作转速：

min /r 76.50320

85.0100060v 100060=⨯⨯⨯=⨯=ππD n 滚筒 因为()40~8=a i

所以()()m in /4.2030~08.40676.5040~8r n i n w a d =⨯=⨯=

符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min 。

根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，因此有三种传动比方案，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min 。

4、确定电动机型号

根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132M2-6。

其主要性能：额定功率5.5KW ；满载转速960r/min ；额定转矩2.0；质量63kg 。

三、计算总传动比及分配各级的传动比

1、总传动比

91.1876.

50960

===w m

a n n i

2、分配各级传动比

查表可知214.1i i ≈

所以16.591.184.14.11=⨯==a i i

66.31

2==i i i a

四、动力学参数计算

1、计算各轴转速

min

/83.50min

/83.50min /05.18616.5960

min

/960min

/960342

2

31

1

2010r n n r i n n r i n n r n n r n ==========

2、计算各轴的功率

Po= P 电机=4.4KW

P I =P 电机×η1=4.4×0.99=4.36 KW

P II =P I ×η2=4.36×0.99×0.97=4.19 KW

P III =P II ×η3=4.19×0.99×0.97=4.02KW

P Ⅳ=4.02×0.99×0.99=3.94KW

3、计算各轴扭矩

T 零=9550P/n=4377 N·mm

T I =9.55×106P I /n I =4333 N·mm

T II =9.55×106P II /n II = 21500N·mm

T III =9.55×106P III /n III =75520 N·mm

T Ⅳ=9550×106 P Ⅳ/n Ⅳ=74025 N·mm

五、传动零件的设计计算

1． 选精度等级、材料及齿数

1） 材料及热处理；

选择小齿轮材料为40Cr （调质），硬度为280HBS ，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。

2） 精度等级选用7级精度；

3） 试选小齿轮齿数z1＝24，大齿轮齿数z2＝124的；

2． 按齿面接触强度设计

因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算。按式（10—21）试算，即

dt ≥2.32*[]3

2

1·⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+H E d t Z u u T K σφ 选定载荷3.1=t K

计算扭矩m N T *77.431=

7级精度；

z1＝20

z2＝96

3． 确定公式内的各计算数值

（1） 试选Kt ＝1.3

（2） 由[1]表10－7选取尺宽系数φd ＝1

（3） 由[1]表10－6查得材料的弹性影响系数Z E ＝189.8Mpa

（4） 由[1]图10－21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极σHlim1＝600MPa ；大齿轮的解

除疲劳强度极限σHlim2＝550MPa ；

（5） 由[1]式10－13计算应力循环次数

N1＝60n1jLh ＝60×960×1×（1×8×300×5）＝8

10912.6⨯

N2＝N1/5.16＝1.34×10e8

N3=1.34×10e8

N4=N3/3.66=3.66×10e8

此式中j 为每转一圈同一齿面的啮合次数。Ln 为齿轮的工作寿命，单位小时

（6） 由[1]图10－19查得接触疲劳寿命系数

KHN1＝0.92

KHN2＝0.94

KHN3＝0.94

KHN4＝0.98

计算接触疲劳许用应力

取失效概率为1％，安全系数S ＝1，由式（10－12）得

[σH ]1＝0.92×600MPa ＝552MPa

[σH ]2＝0.94×550MPa ＝517MPa

[σH ]3＝0.94×600MPa ＝564MPa

[σH ]4＝0.98×550MPa ＝539MPa

计算高速轴

试算小齿轮分度圆直径d1t d1t ≥[]32

11·*32.2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+H E d t Z u u T K σφ