机械传动装置总体设计方案(doc 29页)(正式版)

一. 设计任务

题目:设计一个用于带式运输机上的二级圆柱斜齿轮减速器.

给定数据及要求：已知带式运输机驱动卷筒的圆周力（牵引力）F=2500N，带速

v=1.5m/s，卷筒直径D=450mm，三相交流电源，有粉尘，工作寿命15年（设每

年工作300天）两班制，单向运转，载荷平稳，常温连续工作，齿轮精度为7

级。

二．机械传动装置总体设计方案:

一、拟定传动方案

1.减速器类型选择：选用展开式两级圆柱齿轮减速器。

2.特点及应用：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。

3.具体传动方案如下：

图示：传动方案为：电动机-皮带轮-高速齿轮-低速齿轮-联轴器-工作机。

辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位

销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等。

二、选择电动机

1.选择电动机的类型

按已知的工作要求和条件，选用Y型（IP44）全封闭笼型三相异步电动机。

2.选择电动机的容量

工作机要求的电动机输出功率为：

η

ω

p p d =

其中 ω

ωη1000v F P =

且N F

2500=，s m v /5.1=，94.0=w η

则 η

ηω1000d v F P

=

由电动机至传送带的传动总功率为：

542

3421ηηηηηηη=w

式中，1η是带传动的效率，2η是轴承传动的效率，3η是齿轮传动的效率，4η 是联轴器传动的效率，5η是卷筒传递的效率。其大小分别为

。96.099.097.098.096.054321=====ηηηηη，，，，

则 79.096.099.097.098.096.02

45

423421=⨯⨯⨯⨯==ηηηηηηηw 即

kw 7.4kw 79

.010005

.125001000d =⨯⨯==ηηωv

F P 由《机械设计课程设计》附录九选取电动机额定功率p=5.5kw 。

3.确定电动机的转速 卷筒轴工作转速为：

m in /69.63m in /450

14.35

.160000100060r r D v n w =⨯⨯=⨯=

π 由《机械设计课程设计》表3-1推荐的常用传动比范围，初选V 带的传动比

4~2i 1=，单级齿轮传动比5~3`=i ，两级齿轮传动比25~92=i ，故电动机

转速的可选范围为：

m in /)6369~42.1146(m in /69.63)100~18()(21d r r n i i i n w n =⨯=⋅⋅⋅=

由《机械设计课程设计》附录九可知，符合这一范围的同步转速有：1500r/min 、3000r/min 。

综合考虑，为使传动装置机构紧凑，选用同步转速1500r/min的电机，型号

三、分配传动比

传动装置的总传动比为：

1440

22.6

63.66

m

w

i

n

n

===

因总传动比齿

齿

带2

1

i

i

i

i⋅

⋅

=，为使传动装置尺寸协调、结构匀称、不发生干涉现象，

现选V带传动比：3=

带

i；则减速器的传动比为：

53

.7

3

6.

22

=

=

=

带

减i

i

i

按展开式布置考虑两级齿轮润滑问题，两级大齿轮应该有相近的浸油深度，则两

级齿轮的高速级与低速级传动比的值取为 1.4，取齿

齿2

1

.41i

i=，

可算出 25.353.74.14.11=⨯==减齿i i ；

则 32.225

.353.712===

齿减齿i i i ； 四、计算运动和动力参数

1.各轴的功率计算 I 轴 kw kw P P P d 51.496.07.4101d 1=⨯=⋅==ηη

II 轴 kw kw P p P 29.498.097.051.43211212=⨯⨯=⋅⋅==ηηη

III 轴 kw kw P p P 08.498.097.029.43222323

=⨯⨯=⋅⋅==ηηη

IV 轴 kw kw p P P 96.399.098.008.44233434=⨯⨯===ηηη 2.各轴的转速计算 I 轴的转速 min /480min /3

1440

1r r i n n m ===带 II 轴的转速 min /69.147min /25

.3480112r r i n n ===

III 轴的转速 min /66.63min /32

.269.147223r r i n n === IV 轴的转速 m in

/66.6334r n n ==

3.各轴的转矩计算

电动机输出转矩 m N m N n P T m d d ⋅=⋅⨯=⨯

=17.311440

7

.495509550 I 轴的输入转矩m N m N n P T ⋅=⋅⨯==73.89480

51.495509550

11

1 II 轴的输入转矩m N m N n P T ⋅=⋅⨯==4.27769

.14729

.495509550

222 III 轴的输入转矩m N m N n P T ⋅=⋅⨯==06.61266

.6308

.495509549

333 IV 轴的输入转矩m N T T ⋅==82.5934234ηη