带式输送机传动装置课程设计

1.传动装置的总体方案设计1.1 传动装置的运动简图及方案分析1.1.1 运动简图表1—1 原始数据1.1.2 方案分析该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。

减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。

齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。

高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。

原动机部为Y系列三相交流异步电动机。

总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。

1.2电动机的选择1.2.1 电动机的类型和结构形式电动机选择Y系列三相交流异步电动机，电动机的结构形式为封闭式。

1.2.2 确定电动机的转速由于电动机同步转速愈高，价格愈贵，所以选取的电动机同步转速不会太低。

在一般械中，用的最多的是同步转速为1500或1000m in /r 的电动机。

这里1500m in /r 的电动机。

1.2.3 确定电动机的功率和型号 1.计算工作机所需输入功率1000P Fvw =由原始数据表中的数据得kW kW w 525.5100085.0105.6P 3=⨯⨯=2.计算电动机所需的功率)(P d kWη/P d w P =式中，η为传动装置的总效率n ηηηη⋅⋅⋅=21式子中n ηηη,,21分别为传动装置中每对运动副或传动副的效率。

带传动效率95.01=η 一对轴承效率99.02=η 齿轮传动效率98.03=η 联轴器传动效率99.04=η 滚筒的效率96.05=η总效率84.096.099.098.099.095.023=⨯⨯⨯⨯=ηkW kW P w 58.684.0525.5/P d ===η 取kW 5.7P d = 查[2]表9—39得 选择Y132M —4型电动机电动机技术数据如下： 额定功率kW)（：kW 5.7 满载转速r/min)（:r/min 1440 额定转矩)/m N （：m N /2.2 最大转矩)/m N （：m N /2.2 运输带转速min /4.4635.014.385.06060r D v n =⨯⨯==π 1.3计算总传动比和分配各级传动比1.3.1确定总传动比w m n n i /=电动机满载速率m n ，工作机所需转速w n 总传动比i 为各级传动比的连乘积，即n i i i i ⋅⋅⋅=211.3.2分配各级传动比 总传动比314.461440/===w m n n i 初选带轮的传动比5.21=i ，减速器传动比4.125.231==i 取高速级齿轮传动比2i 为低速级齿轮传动比3i 的1.3倍，所以求的高速级传动比2i =4，低速级齿轮传动比3i =3.1 1.4计算传动装置的运动参数和动力参数 1.4.1计算各轴的转速传动装置从电动机到工作机有三个轴，依次为I,II,III 轴。

min /576min /5.214401r r i n n m ===I min /144min /45762II r r i n n ===I min /5.46min /1.31443III II r r i n n ===IV III n n =1.4.2计算各轴的输入功率kW kW p p d 25.695.058.61I =⨯=⨯=η kW kW p p 06.698.099.058.632I II =⨯⨯=⨯⨯=ηη kW kW p p 88.598.099.006.632II III =⨯⨯=⨯⨯=ηη kW kW p p 76.599.099.006.642III IV =⨯⨯=⨯⨯=ηη1.4.3计算各轴的输入转矩 m N m N n p T ⋅=⋅⨯==62.10357625.695509550I I 1 m N m N n p T ⋅=⋅⨯==90.40114406.695509550II II 2 m N m N n p T ⋅=⋅⨯==61.12075.4688.595509550III III 3 传动装置参数见表1—2表1—2 传动装置的运动参数和动力参数2.传动零部件的设计计算2.1带传动2.1.1确定计算功率并选择V 带的带型 1.确定计算工率ca p由[1]表8—7查的工作情况系数2.1=A K ，故kW kW p K P A ca 95.72.1=⨯==2.选择V 带的带型根据ca p ，m n 由[1]图8—11选用A 型。

2.1.2确定带轮的基准直径并验算带速1.初选小带轮的基准直径1d d 。

由[1]表8—6和表8—8，取小带轮的基 mm d d 1121=。

2.验算带速v 。

按[1]式（8—13）验算带的速度s m s m n d v md /44.8/100060144011214.31000601=⨯⨯⨯=⨯=π因为s m v s m /30/5<<，故带速合适。

3.计算大带轮的基准直径。

由[1]式（8—15a ）,计算大带轮的基准直径2d d mm mm d i d d d 2801125.2121=⨯==根据[1]表8—8，圆整为2802=d d 。

2.1.3确定V 带的中心距和基准长度 1.根据[1]式（8—20）()21212)(7.00d d d d d d a d d +≤≤+mm a mm 7844.2740≤≤初定中心距为mm a 5000=。

2.由[1]式（8—22）计算所需基准长度mmmm a d d d d a L d d d d d 1630]5004)112280()280112(214.35002[4)()(2222001221=⨯-++⨯+⨯=-+++=π由[1]表8—2选带轮基准长度mm L d 1600=。

3.按[1]式（8—23）计算实际中心距a 。

mm mm L L a a d d 485)2)16301600(500(200=-+=-+≈中心距的变化范围为mm 533~461。

2.1.4验算带轮包角1α︒︒︒︒︒︒>≈--=--≈1201604853.57)112280(1803.57)180121a d d d d（α2.1.5计算带的根数1.计算单根V 带的额定功率r P由mm d d 1121=和min /1440r n m =，查[1]表8—4a 得kW P 6.10=根据min /1440r n m =，5.21=i 和A 型带查[1]表8—4b 得kW P 16.00=∆ 查的[1]表8—5得95.0=αK ，表8—2得99.0=L K ，于是kW kW K K P P P L r 66.199.095.0)16.06.1((00=⨯⨯+=⋅⋅∆+=α）2.计算V 带的根数Z4.566.19===r ca P P Z 取6根 2.1.6确定带的初拉力和压轴力由表[1]表8—3得A 型带单位长度质量m kg q /10.0=，所以NN qv zv K P K F ca 216])44.8(10.044.8695.09)95.05.2(500[)5.2(50022min 0=⨯+⨯⨯⨯-⨯=+-=αα）（应使带的实际初拉力m in 00)(F F > 压轴力最小值N N F z F P 25532160sin216622sin)(2)(1m in 0m in =⨯⨯⨯==α 2.1.7带轮的结构设计 1.带轮材料的确定大小带轮材料都选用HT2002.带轮结构形式小带轮选用实心式，大带轮选用孔板式（6孔）具体尺寸参照[1]表8—10图8—14确定。

大带轮结构简图如图2—1图2—12.2齿轮传动（一）高速级齿轮传动2.2.1选择精度等级，材料及齿数1.运输机为一般工作机，速度不高，故选用7级精度。

2.材料选择。

选择小齿轮材料为40Cr(调质)，硬度为280HBS,大齿轮材料为45刚（调质）硬度为240HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。

3.选小齿轮齿数251=z ，大齿轮齿数1004252522=⨯=⨯=i z 2.2.2齿轮强度设计1.选取螺旋角 初选螺旋角β=14°2.按齿面接触强度设计 按[1]式（10—21）试算，即3211)][(12H E H d t t Z Z u u T K d σεφα±≥ （1）确定公式内的各计算数值1）试选载荷系数6.1=t K2）小齿轮的传递转矩由前面算得mm N m N T ⋅⨯=⋅=4110362.1062.1033）由[1]表10—7选取齿宽系数1=d φ4）由[1]表10—6差得材料的弹性影响系数218.189MPa Z E =。

5）由[1]图10—21d 按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限MPa 6001lim H =σ；大齿轮的接触疲劳强度极限MPa 5502lim H =σ。

6）由式[1]10—13计算应力循环次数99291110415.0410659.110659.1)2830010(15766060⨯=⨯=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==N jL n N h7）由[1]图10—19取接触疲劳强度寿命系数97.01=HN K ，05.12=HN K 8）计算接触疲劳许用应力MPa MPa sK HN H 58260097.0][1lim 11=⨯==σσMPa MPa s K HN H 5.57755005.1][2lim 22=⨯==σσ 9）由[1]图选取区域系数433.2=H Z10）由[1]图10—26查的781.01=αε，885.02=αε则67.1885.0781.021=+=+=αααεεε11）许用接触应力MPa MPa H H H 75.57925.5775822][][][21=+=+=σσσ （2）计算1）试算小齿轮分度圆直径t d 1，有计算公式得mm d t 98.53)75.5798.189433.2(4567.1110362.106.123241=⨯⨯⨯⨯⨯≥ 2）计算圆周速度s m n d v t /63.110006057698.5314.310006011=⨯⨯⨯=⨯=π 3）计算齿宽b 及模数nt mmm mm d b t d 98.5398.5311=⨯==φ1.22514cos 98.53cos 11===︒z d m t nt β mm m h nt 725.425.2==42.11725.498.53/==h b 4）计算纵向重合度βε98.114tan 251318.0tan 318.01=⨯⨯⨯==︒βφεβz d5）计算载荷系数已知使用系数1=A K ，根据s m v /63.1=，7级精度，由[1]图10—8查的动载系数08.1=V K ；由表10—4查的42.1=βH K ；由表10—13查得4.1=βF K ；由表10—3差得2.1==∂αF H K K 。