带式输送机传动装置中一级圆柱齿轮减速器设计书

度则卷筒轴所需功率为: 带式输送机传动装置中一级圆柱齿

轮减速器设计书

一、传动方案拟定

第二组第三个数据：设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器

（1） 工作条件：使用年限10年，两班制工作，载荷平稳。

（2） 原始数据：滚筒圆周力F=2.6KN;带速V=1.6m/s ；

滚筒直径D=450mm

运动简图

二、电动机的选择

1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和条件，选用 丫系列三相

异步电动机。

2、确定电动机的功率：

（1）工作机所需功率Pw：

工作机所需功率应由 作阻力和运动参数计算确 设计任务给出圆周力F和输

Fv 1000 输送带速度v（m/s）与卷筒直径D （mrh卷筒转速的关系为:

（2）电机所需的工作功率: 卷简、 输送胶带 '带传动 考虑传动系统的功率损耗，电动机输出功率为:

根据第12章表12-7得传动装置的效率为：取：n带=0.96, n轴承=0.99, n齿 轮=0.97,

n 联轴器=0.99， n滚筒=0.95，则总效率为:

2

n总=n带Xn 轴承Xn齿轮Xn联轴器Xn滚筒

2 =0.96 X0.99 X0.97 X0.99 X0.95

0.86

则可得出电动机输出功率为：

Pd Pw;：总

2.6 1.6/0.86

4.84KW

3、确定电动机转速：

滚筒轴的工作转速：

Nw=6X 1000V/ nD

=60X 1000X 1. 6/ nX 450

=67.9r/mi n

根据表12-6中推荐的合理传动比范围，取 V带传动比i v=2〜4,单级圆柱 齿轮传动比范围ic=3〜6，则合理总传动比i的范围为i=6〜24,故电动机转速 的可选范围为nd=i XnwF （6〜24）X 67.9=407.4〜1629.6r/min 符合这一范围的 同步转速有

720r/min、960 r/min 和 1420r/min。

由第十三章表13.1查出有三种适用的电动机型号、如下表方案 电动机型

号额定功率 电动机转速（r/min ）传动装置的传动比：

序号

型号 KW 同转 满转 总传动比 带 齿轮

1

Y160M2-8 5.5 750 720 10.6 3 3.53

2 Y132M2-6 5.5 1000 960 14.12 3 4.71

3 Y132S-4 5.5 1500 1420 20.9 3 6.97

综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, 比较两种方案可知：方案1因电动机转速低，传动装置尺寸较大，价格较高。 方案2适中。故选择电动机型号 丫132M2-6

4、确定电动机型号

根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型

号为 Y132M2-6

其主要性能：额定功率：5.5KW满载转速960r/min，额定转矩2.2 <

三、 计算总传动比及分配各级的传动比

1、 总传动比：i总=n电动/n筒=960/67.9=14.12

2、 分配各级传动比

(1) 取i带=3

(2) ■/ i 总=i 齿 x i 带

i 齿=i 总/i 带=11.68/3=4.71

四、 运动参数及动力参数计算

1、 计算各轴转速(r/min )

ni =nm/i 带=960/3=320(r/min)

nii = n』i 齿=320/4.71=67.94(r/min)

滚筒 nw=nn =67.94(r/min)

2、 计算各轴的功率(KV)

P 0=Fd=5.5KW

Pi=PdXn 带=5.5 x 0.96=5.28KW

P ii =Pi Xn 轴承 Xn 齿轮=5.28 x 0.99 x 0.97= 5.07KW

P 卷=Pii Xn 轴承 Xn 联=5.07 x 0.99 x 0.99 =4.97KW

3、 计算各轴转矩

Td=9.55Pd/n m=9550X 5.5/1420=27.46N*m

T i =9.55P1 入/n 1 =9550 X 5.28/320=157.58N*m

T ii =9.55P 2入/n 2=9550X 5.07/67.94=712.67N*m T 卷=9.55P2/n 2=9550X 4.97/67.94=698.6N*m

计算项目 电动机轴 高速轴 低速轴 卷筒轴

功率/KW 5.5KW 5.28KW 5.07 4.97

转速 960r/mi n 320 67.9 67.9 4x 450) 转矩 27.46N*m 157.58 712.67 698.6

传动比 3 4.71 1

五、传动零件的设计计算

1、皮带轮传动的设计计算

(1) 选择普通V带截型

由课本表 9-12 得：kA=1.2 P=5.5KW

Pc*P=1.2X 5.5=6.6KW

据 FC=6.6KW和 m=960r/min

由课本图9-10得：选用B型V带

(2) 确定带轮基准直径，并验算带速

由表 9-4,表 9-6 和图 9-10，取 dd1=125mm

d d2=i 带dd1(1- £ )=3 x 125x (1 -0.02)=367.5mm

由表 9-4，取 dd2=375mm

带速 V: V=ndd1 厲/60 x 1000

=nX 125X 960/60 x 1000

=6.28m/s

在5〜25m/s范围内，带速合适。

(3) 确定带长和中心距

初定中心距a°=500mm

Ld0=2a0+ n (d d1+dd2)/2+(d d2-dd1)2/4a 0

=2X 500+3.14( 125+375)+(375-125)2/( =2570.27mm

根据表(9-2)选取相近的Ld=2500mm

确定中心距 a〜a c+(L crLdo)/2=500+(2500-2570.27)/2

=464.9mm

(4) 验算小带轮包角 a 1=18d-57.3 0 x (d d2-d d1)/a

=1800-57.3 °x(375-125)/464.9

=149.19°>120° （适用）

(5)确定带的根数

单根V带传递的额定功率.据ddi和ni，查课本图9-7得P i=1.67KW

i工1时单根V带的额定功率增量.据带型及i查机械设计基础表9-9得

△ Pi=0.3KW

查机械设计基础表 9-2，得K=1.03 ;查表9-11得Ka=0.92

Z= PC/[(P 心 Pl)K a K_]

=6.6/[(1.67+0.3=1.7 ) X 0.92 X 1.03]

=4.097 (取 5 根)

(6) 计算轴上压力

由课本表9-1查得q=0.19kg/m，单根V带的初拉力：

Fo=500FC/ZV[ (2.5/K a) -1]+qV2

=500X 6.6/[5 X 6.28(2.5/0.92-1)]+0.19 X 6.282

=188kN

则作用在轴承的压力FQ

FQ=2ZF)sin( a 1/2)

=2X 5X 188sin(149.19 0/2)=10*188*0.964

=1812.4N

2、齿轮传动的设计计算

(1) 选择齿轮材料与热处理：所设计齿轮传动属于闭式传动，通常齿轮采 用软齿面。查阅机械设计基础课程设计表11-5，选用价格便宜便于制造的材料， 小齿轮材料为45钢，调质，齿面硬度260HBS大齿轮材料也为45钢，正火处 理，硬度为215HBS精度等级：运输机是一般机器，速度不高，故选 8级精度。

(2) 按齿面接触疲劳强度设计

\ 2

由 d1 > 3 2KT1 U 1 ZHZE \ d u H

确定有关参数如下：传动比i齿=4.7取小齿轮齿数乙=24。贝U大齿轮齿数：

乙=iZ 1=4.7 X24=112.8

取 Z2=113由课本表5-14取© d=0.8

(3) 小齿轮名义转矩Ti

Ti=9.55 X 106 XP i/n i

=157.6N/m

⑷载荷系数k:取k=1.3

由表5-12，查取弹性系数ZE=189.8 MPa

节点区域系数ZH=2.5(a =20°)

(5) 许用接触应力[(7 H]

[7 H]= 7 Hlim ZN/S Hmi n

由图5-24查得：

7 Hliml =590Mpa 7 Hlim2 =550Mpa

(6) 接触应力循环次数N、N2

接触疲劳寿命系数Zn：按一年300个工作日，每天16h计算，由公式N=60njL h

计算

Ni=60X 320 X 10X 300X 16=0.922 X 109

M=N/4.7=2.76 X 109 /4.7=1.96 X 108

(7) 接触疲劳强度寿命系数ZN1、ZN2

查课本图5-26查取接触疲劳强度寿命系数：得 ZN1=1 Z N2=1.12

(8) 按计算许用接触应力[7 H] 1、[ 7 H] 2

计算按一般可靠度要求选取安全系数 SHmin=1.0。可计算出接触应用力

[7 H] 1= 7 Hlim1 ZNI/S Hmin=590x1/1=590 Mpa

[7 H] 2= 7 Hlim2 ZJNJS Hmin=550x1.12/1=616Mpa

可取[7 H]= [ 7 H] 1=590Mpa

(9) 试算小齿轮的分度圆的直径 4.7 567 d1> 3 〔2KJ u 1 ZHZE 2

2 1.1 157600 4.7 1 2.5 189.8