单级斜齿圆柱齿轮传动设计的链传动设计书

单级斜齿圆柱齿轮传动设计的链传动设计书

原始数据：

F=2200N F：输送带拉力；

V=1.5m/s V：输送带速度；

D=280mm D：滚筒直径。

设计工作量：

１．设计说明书一份

２．二主要零件图（CAD）

３．零号装配图一

工作要求：

输送机连续工作，单向提升，载荷平衡两班制工作，使用年限１０年，输送带速度允许误差为±5%。

运动简图：（见附图）

二．前言

分析和拟定传动方案

机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。

满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求，同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现，这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较，从而选择出最符合实际情况的一种方案。合理的传动方案除了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。

所以拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构。因链传动承载能力低，在传递相同扭矩时，结构尺寸较其他形式大，但传动平稳，能缓冲吸振，宜布置在传动系统的高速级，以降低传递的转矩，减小链传动的结构尺寸。故本文在选取传动方案时，采用链传动。

众所周知，链式输送机的传动装置由电动机、链、减速器、联轴器、滚筒五部分组成，而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以，如果要设计链式输送机的传动装置，必须先合理选择它各组成部分，下面我们将一一进行选择。

三．运动学与动力学的计算

第一节选择电动机

电动机是常用的原动机，具体结构简单、工作可靠、控制简便和维护容易等优点。电动机的选择主要包括选择其类型和结构形式、容量（功率）和转速、确定具体型号。

（1）选择电动机的类型：

按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。（2）选择电动机的容量：

工作所需的功率：

P d = P w/η

P w = F*V/（1000ηw）

所以：P d = F*V/（1000η*ηw）

由电动机至工作机之间的总效率（包括工作机的效率）为

η*ηw = η1*η2*η2*η3*η4*η5*η6

式中η1、η2、η3、η4、η5、η6分别为齿轮传动、链传动、联轴器、卷筒轴的轴承及卷筒的效率。

取η1= 0.96、η２= 0.99、η3=0.97、η4= 0.97、η5 = 0.98、η6 = 0.96 ，则：

η*ηw = 0.96×0.99×0.99×0.97×0.97×0.98×0.96 =0.832

所以：

P d = F*V/1000η*ηw = 2600×1.5/(1000×0.832) kW = 4.68 kW 根据Pd选取电动机的额定功率P w使P m = (1∽1.3)P d = 4.68∽6.09 kW

由查表得电动机的额定功率P w = 7.5 kW

（3）确定电动机的转速：

卷筒轴的工作转速为：

n w = 60×1000V/πD = 60×1000×1.5/(3.14×400) r/min = 102.4r/min 按推荐的合理传动比围，取链传动的传动比i1 = 2 ∽ 5，单级齿轮传动比i2 = 3 ∽ 5 则合理总传动比的围为: i = 6 ∽ 25

故电动机的转速围为：

n d = i*n w = (6∽25)×71.66 r/min = 429.96 ∽ 1791.5 r/min

符合这一围的同步转速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min ，再根据计算出的容量，由附表5.1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下表。

适合。因此选定电动机型号为Y160M-6,所选电动机的额定功率Ped = 7.5 kW，满载转速nm = 970 r/min ，总传动比适中，传动装置结构紧凑。所选电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如下表所示。

第二节计算总传动比并分配各级传动比

电动机确定后，根据电动机的满载转速和工作装置的转速就可以计算传动装置的总传动比。（1）计算总传动比：

i = n m/n w = 970/71.66 = 13.54

（2）分配各级传动比：

为使链传动的尺寸不至过大，满足i b

i g = i/i b = 10.15/ 3.5 = 3.87

（3）计算传动装置的运动和动力参数：

各轴的转速

nΙ= n m/i b = 970/3.87 = 960 r/min

nΠ= nΙ/i g = 250.65/3.5 = 255.86 r/min

n w = nΠ = 102.344 r/min

各轴的功率

PΙ= P m*η1 = 7.5×0.96 = 4.0491 kW

PΠ=PΙ*η2 *η3 = 7.2×0.99×0.97 =3.93 kW

P w = PΠ*η2*η4 = 6.914×0.99×0.97 = 3.58 kW

(4 ) 各轴的转矩

电动机的输出轴转矩T d

T d = 9550×P m/n m =9550×7.5/970 = 73.84 Nm

其他轴转矩

TΙ= 9550×PΙ/nΙ = 9550×7.2/250.65 = 40.7 Nm