带式输送机传动装置课程设计

机械课程设计说明书

一、前言

(一) 设计任务

设计一带式输送机用单级圆柱齿轮减速器。已知运输带输送拉力F=2KN，带速V=2.0m/s，传动滚筒直径D=400mm（滚筒效率为）。电动机驱动，预定使用寿命8年（每年工作300天），工作为二班工作制，载荷轻，带式输送机工作平稳。工作环境：室内灰尘较大，环境最高温度35°。动力来源：电力，三相交流380/220伏。

图1 带式输送机的传动装置简图

1、电动机；

2、三角带传动；

3、减速器；

4、联轴器；

5、传动滚筒；

6、皮带运输机

机械传动类型传动效率η

圆柱齿轮传动闭式传动—（7-9级精度）

开式传动—

圆锥齿轮传动闭式传动—（7-8级精度）

开式传动—

带传动平型带传动—V型带传动—

滚动轴承（一对）—

联轴器

传动类型

选用指标

平型带三角带齿轮传动

功率（KW）小（20）中（≤100）大（最大可达50000）

单级传动比

（常用值）2--4 2--4 圆柱圆锥3--6 2--3

最大值 6 15 10 6--10

(二) 设计目的

通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉一般的机械装置设计过程。

(三) 传动方案的分析

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。

二、传动系统的参数设计

(一) 电动机选择

1、电动机类型的选择： 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η：

查表1取皮带传动效率，轴承传动效率，齿轮传动效率，联轴器效率。

η=***=

②工作机所需的输入功率P w：

P w=(F w V w)/(1000ηw)

式中，F w=2 KN=2000N，V w=2.0m/s，ηw=，代入上式得

P w=(2000*2)/(1000*= KW

③电动机的输出功率：

P O= P w /η==

选取电动机额定功率P m，使电动机的额定功率P m＝（1～）P O，由查表得电动机的额定功率P＝。

3、确定电动机转速：

计算滚筒工作转速：

n w=60*1000V/（πD）=60×1000×2/（π×400）=96r/min

由推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围i1=3~6。取V带传动比i2=2~4，则总传动比理时范围为i=6~24。

故电动机转速的可选范围为n=（6~24）×96=576~2304r/min。

4、确定电动机型号

根据以上计算，符合这一转速范围的电动机的同步转速有750r/min 、1000r/min和1500r/min，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动及减速机的传动比，最终确定同步转速为1500r/min ，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4 ，满载转速1440r/min 。

主要参数：额定功率，满载转速1440r/min ，电动机质量68kg 。

(二) 计算传动装置的总传动比及分配各级传动比

1、总传动比：i =1440/96=15

2、分配各级传动比：

因i= i 1* i 2，根据有关资料，单级减速器i=3~6合理，这里取i 1 =5，i 2=15/5=3。

(三) 运动参数及动力参数计算

1、各轴转速（r/min ）

Ⅰ轴 n 1=n m /i 2=1440/3=480 r/min Ⅱ轴 n 2= n 1/ i 1= n w =96 r/min 2、计算各轴的功率（KW ） 电动机的输出功率P O = Ⅰ轴 P I =×=

Ⅱ轴 P Ⅱ= P Ⅰη1η2=×*=××=

（η1为轴承传动效率，η2为齿轮传动效率，η3联轴器传动效率） 卷筒轴 P j = P Ⅱ*η1*η3=××= 3、计算各轴扭矩（N·mm）

Ⅰ轴 T I =9550×P I /n I =9550×480=·m Ⅱ轴 T Ⅱ=9550×P Ⅱ/n Ⅱ=9550×96=·m 卷筒轴T j =9550×P j /n j =9550×96=·m

将运动和动力参数计算结果整理后列于下表：

三、传动零件的设计计算

（一）Ｖ带传动的设计

1、确定计算功率

工作情况系数A k 查文献[1]表知：A k =。

c A P k P ==×=

2、选择带型号

根据P c =，n m ＝1440r/min ，查文献[1]图，初步选用普通Z 型带。 3、选取带轮基准直径12,d d d d

查文献[1]表选取小带轮基准直径1D =80mm ，则大带轮基准直径2D 1(1)i D ξ=-=3*（）*80=237.6mm 。

式中，ξ为带的滑动率，通常取（1%～2%），查表后取2D =250mm 。

大带轮转速11

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(1)

D n n D ξ=-= r/min