1、机械设计课程设计说明书题目七：带式运输的传动装置设计班 级：机电 11-2 班 设 计 者： 邓轩瀚 指导教师： 周 瑞 强 2014 年 1 月 9 号广东石油化工学院2目录1 传动方案的分析论证 .51.1 传动装置的组成 .51.2 传动装置的特点 .51.3 确定传动方案 .51.4 传动方案的分析 .52.电动机的选择 .53.传动比的计算及分配 .64.传动装置运动及动力参数计算 .75.减速器的外传动件的设计 .86.高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算 .107.低速级直齿圆柱齿轮的设计计算 .158 中间轴的设计计算以及校核 .189.高速轴的设计与计算以及校核 .24310.低速轴
2、的设计与计算以及校核 .3112 箱体结构设计 .3613 设计小结 .3714 参考文献 .374设计任务带式运输机传动装置的设计。已知条件：1运输带工作拉力 F = 7000N2运输带工作速度 v = 0.55m/s3滚筒直径 D = 450mm4、单向连续运转，空载启动，工作有时有轻微振动；两班制工作，每班工作 8 小时，运输带速度的允许误差为 5%。5、使用期限：8 年。6、检修周期：每年 300 个作用日，大修期为 3 年。7、生产批量:中批量生产 2 3 5 4 1IIIVPdPw5结果设计计算及说明1.传动方案的分析论证机器通常是由原动机、传动装置和工作机三部分组成。其中传动装置
3、是将原动机的运动和动力传递给工作机的中间装置。它通常具备减速（或增速） 、改变运动形式或运动方向以及将动力和运动进行传递与分配的作用。1.1 传动装置的组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。1.2 传动装置的特点：齿轮相对于轴承的位置不对称，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。1.3 确定传动方案：合理的传动方案首先应满足工作机的性能要求，还要与工作条件相适应。同时，还要求工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、使用维护方便、工艺性和经济性好。若要同时满足上述各方面要求是比较困难的。因此，要分清主次，首先满足重要要求，同时要分析比较多种传动方案，选择其中既能保证重点，又能兼顾其他
4、要求的合理传动方案作为最终确定的传动方案。初步确定传动系统总体方案为二级展开式圆柱齿轮减速器，设计图如下： 2 3 5 4 1IIIVPdPw1.4 传动方案的分析：展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置。因而沿齿向载荷不均，要求轴有较大刚度。结构简单，采用带传动与齿轮传动组合，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，适应大起动转矩工况要求，成本低，使用维护方便。2.电动机的选择2.1 选择电动机的类型根据用途选用 Y 系列。自扇冷笼型三相异步电动机（机型为Y132M2-6）F=7000Nv=0.55 m/s362.2 选择电动机的功率由已知条件可知，传送带所需的拉力 F=7
5、KN，传输带工作速度 v=0.55 m/s，故输送带所需功率为 = =3.85KWwP10Fv由表 2-3 查得滚筒效率 =0.95，轴承效率 =0.99，联轴器效54率 =0.99，带传动的效率 =0.96，齿轮传递效率 =0.97。2 31电动机至工作机之间传动装置的总效率为 816.054321总电动机总的传递功率为 = =4.72kw0Pwp总 .53KW查表 14-1，选取电动机的额定功率为 =5.5KWed2.3 确定电动机的转速由已知条件，滚筒的直径为 D=450mm，工作速度为 v=0.55m/s，所以输送带带轮的工作转速为 = =23.3wn10*6vDr/min查表 2-1
6、：V 带传动比 =24，查表 2-2：二级减速器常用的传i带动比为 =840i内总传动比的范围 = * =16160i总 带 i内电动机的转速范围为 = * =372.83728 0n总 wr/min查表 14-1，可见同步转速有 3000 ，1000 ，1500r/i，750 的电动机都符合要求，初选同步转速 1000r/minr/i，满载转速 960 型号 Y132M2-6 的电动机。r/mi3.传动比的计算及分配3.1 传动装置总的传动比= = =41.2i总 mwn3.2960r/inr/mi3.2 分配传动比=3.85KWwP=0.816总=4.72KW0P=5.5KWed=23.3
7、wnr/i=960m/i=41.2i总 r/min=3i带i=14.7137根据带传动比范围，取 V 带传动比为 =2.8，则i带减速器的传动比为 i= =14.71i总带高速级传动比为 = =4.374.54。取 =4.5i高 (1.34)*ii高低速级传动比为 = = =3.3i低 高 5.7由表 2-1 及表 2-2 可知，传动比合理。4.传动装置运动及动力参数计算4.1 各轴的转速减速器高速轴为轴，中速轴为轴，低速轴为轴，卷筒轴为轴轴（高速轴） minr348.2960i1带nm轴（中间轴） i.75.12高轴（低速轴） inr1.23.6in23低轴（卷筒轴） mi344.2 各轴的
8、功率轴（高速轴） kw53.496.072031 P轴（中间轴） .142轴（低速轴） 18.23轴（卷筒轴） kw0.490344 4.3 各轴的转矩=4.5i高=3.3低 min341r2.76in1.3rmi.24=4.53kwp1=4.35kw2=4.18kw3kw10.4=46.760TNm2电动机轴 =9550* =9550* =46.760T0Pn9672.4Nm轴（高速轴） =9550* =9550* =126.1311p35.轴（中间轴） =9550* =9550* =545.182T2n.764Nm轴（低速轴） =9550* =9550* =1728.133p1.8轴（滚筒
9、轴） =9550* =9550* =1695.024Twn.204Nm表一 传动装置各轴主要参数计算结果轴号 输入功率 P/kW 转速 n/(r/min) 转矩 T/N m 传动比 i电动机轴 4.72 960 46.76轴（高速轴） 4.53 343 126.13轴（中间轴） 4.35 76.2 545.18轴（低速轴） 4.18 23.1 1728.1轴（滚筒轴） 4.10 23.1 1695.02=2.8带=4.5i高=3.3低5.减速器的外传动件零件的设计5.1 选择 V 带型号 由表 2-10 查得工作情况系数 =1.1，则AK= * =1.1*5.5kw=6.05kwpcAK0根据
10、 n=960r/min， =6.05kw，确定选择 A 型普通 V 带。c5.2 确定带轮基准直径由表 2-4 查得，小带轮直径 75 现取 =140mm， =01D1= （1- ）= 140=391.8mm，取 =390mm。2Dn13496025.3 验算带的速度=126.131TNm=545.182=1728.13TNm=1695.024选择 A 型普通V 带表 2-10 机械设计=6.05kwpc=140mm1D=390mm22= = =7.04m/sv带 10n6D0964在 525 范围内，带速合适。sm5.4 确定中心距和 V 带长度根据 0.7（ + ）mm=371mm ，合适
11、495.6 确定 V 带根数查表 2-9 查得 =0.92,由表 2-2 得， =1.01，由表 2-7 查得，KlK=0.11，由表 2-5，得 =1.620p0pz= = =3.76 根kLa0c）（ 01.921.625）（取整 z=4 根5.7 计算初拉力由表 2-1 查得 q=0.1kg/m,则单根 V 带张紧力=0Fvkpqza2c)15.(带带速符合要求=450mm0a=1800mmdLa=466.39mm= 14920合格z=4 根2= =189.45N04.72192.054.765）（5.8 计算作用在轴上的压力压轴力为 =2z sin =24189.45sin =1460
12、.47NFQ022155.9 带轮结构设计查表 14-3，Y132M2-6 型电动机的轴直径为 =38mmds小带轮采用实心质，由表 2-3 得 e=15 0.3， =9，现取 f=10minf轮毂宽：L=（1.52.0） =5776 现取 L=70mm s轮缘宽：B=(z-1)*e+2f=65mm大带轮采用孔板式结构，轮缘宽可与小带轮相同，轮毂宽可与轴的结构设计同步进行。6.减速器内传动零件的设计一高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算6.1 确定齿轮材料、热处理方式、精度等级和齿数因传动尺寸无严格限制、又带式运输是一般的机械。因此，小齿轮采用 调质，齿面硬度为（ 241286） HBW，40cr取 260HBW；大齿轮采用 45 调质,齿面硬度为（197255） HBW，取230HBW；精度 8 级取 ；26z117i6.2 确定许用应力查图 4.19-3 得 ；MPaH710limPaH5802lim查图 4.21-3 得 ；F61li F4li查表 4-10，取 ； ；.minH25.1min5.12zhN081 9.716308460=163.22N0F=1460.47NFQ小齿轮 40 调Gr质硬度 260HBW大齿轮 45 钢调质硬度=230HBW2617
