简单机械传动方案设计

设计一在室内常温下长期连续工作的带式运输机的机械传动系统，环境有粉尘，要求传动平稳、维护方便，效率高。已知运输带的工作拉力F=5000N，运输带的速度υ=1.1m╱s ，卷筒直径D=350mm，效率=0.96.试设计机械传动方案。

解1）确定工作机需要的功率和卷筒的转速

kW

r/min

2)初定电动机类型和转速

初估系统的总效率为0.8～0.9，需要电动机功率为

6.37～

7.16 kW

根据,则可以选用的电动机有Y132M-4、Y132S2-2、Y160M-6三种。以这三种方案做一比较见表16-4。综合考虑

传动装置的传动比、重量、价格三方面因素，拟选用电动机的型号为Y132 M-4，额定功率kW，转速r ╱min.

3）功能分析

总传动比23.9８

根据总传动比的大小，可采取两级减速传动。系统的总功能是传递运动和转矩，故可将每一级传动作为子功能，列出形态学矩阵，可组成系统方案解的总数为N=6×4=24个。见表16-5

表16-5 传动系统的动态学矩阵

子功能

局部方案

摩擦传动闭式啮合传动

1 2 3 4 5 6

第一级传动 A V带传动直齿传动斜齿传动人字齿传动锥齿轮传动蜗杆传动第二级传动 B ---- 直齿传动斜齿传动锥齿轮传动链传动------ 从可行方案中初选四个较佳的方案：（传动方案示意图）

方案一：

方案二：

方案三：

方案四：

由四种传动方案的简图可知，完成同一任务的机器，仅改变减速传动装置，其设计方案就可有多种形式，若改变机器的工作原理，则设计方案还会更多。设计者应根据具体情况，拟定技术经济指标较高且工作可靠，效率又高的设计方案。

分析上述四种传动方案

方案四：传动效率高，结构紧凑，使用寿命长。当要求大起动力矩时，制造成本较高。

方案三：能满足传动比要求，但要求大起动力矩时，链传动的抗冲击性能差，噪音大，链磨损快寿命短，不易采用。

方案二：传动效率高，使用寿命长，但要求大起动力矩时，起动冲击大，使用维护较方便。

方案一：采用V带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲、吸振性能，可适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。缺点是传动尺寸较大，V带使用寿命较短。

综合分析比较，选用方案一。

4）确定输入功率和额定功率

传动方案确定后，可求得传动系统的效率，继而可确定传动系统所需的输入功率、电动机的类型及其额定功率、电动机输出轴转速等参数。

如传动方案一图所示，为一串联方式组合，根据表16-1取滚动轴承效率=0.99，V带传动效率=0.96，一对齿轮啮合传动效率，联轴器效率。传动系统的效率为

传动系统的效率为0.868在估计值的范围内，所以电动机型号仍可选用Y132M-4，额定功率=7.5kW，转速=1440

r╱min，传动系统的输入功率

作为传动系统动力计算的依据。

5）传动比分配

经分析，取带传动的传动比为，两级齿轮传动的传动比。两级闭式齿轮啮合，为保证两级传动的大齿轮和合理的浸油深度，高速级传动比与低速级传动比的关系为,则

6)各轴的运动和动力参数

计算结果见表16-6。

表16-6 方案一传动系统各轴的运动和动力参数计算结果

一般允许设计值与设计要求有(3～5）%的误差。