带式运输机设计说明书

机械设计课程设计

设计题目: 带式运输机传动装置的设计

设计者： 黄*棋

学院： 能源与动力工程学院

班级： **1604

日期： 2019 年 1月 7 日 ～ 1 月 18

日

指导老师：王劲松

1

目 录

设计任务书…………………………………………………………2

一、传动方案的拟定及电动机的选择……………………………3

二、V带的设计计算 ……………………………………………7

三．齿轮传动设计计算…………………………………………8

四、轴的设计计算 ………………………………………………12

2减速器高速轴及附件的设计计算……………………………12

2减速器低速轴及其附件的设计计算…………………………15

3附件汇总……………………………………………………17

五、减速器箱体及附件设计…………………………………18

六、润滑与密封…………………………………………………19

七、设计小结……………………………………………………20

八、参考资料目录………………………………………………20

2 带式运输机传动装置的设计

1. 设计题目

带式运输机传动装置。

传动装置简图如右图所示。

(1)带式运输机数据

传动装置总效率约为ŋ=82%。

数据编号 1 2 3 4 5 6

运输带转矩T/ N·m 130 162 175.5 240 150 181.5

运输带工作速度v/(m/s) 1.6 1.7 1.6 1.8 1.5 1.55

卷筒直径D/mm 320 270 260 300 240 250

(2)工作条件

使用年限8年，每天工作8小时。载荷平稳，环境清洁。

空载启动，单向、连续运转。

2.设计任务

1)完成带式运输机传动方案的设计和论证，绘制总体设计原理方案图；

2)完成传动装置的结构设计；确定带传动的主要参数及尺寸；齿轮减速箱的设计；

3)减速器装配图一张；(零号图纸)

零件图若干张；（折合零号图纸一张）

4)设计说明书一份。（正反十页以上，8000～10000字）

4.说明书内容

①根据运输带的参数，选择合适的电动机，分配各级传动比，并计算传动装置各轴的运动和动力参数。

②减速器外传动零件设计：普通V带传动。

③减速器内传动零件设计：闭式一级（展开式二级）圆柱齿轮传动。

④其他结构设计。

3

第一章 传动方案的拟定及电动机的选择

1.1拟定传动方案

本组选择1号数据进行设计

由已知条件计算驱动滚筒的转速nω,即

5.953206.1100060100060Dnr/min

一般选用同步转速为1000r/min或1500r/min 的电动机作为原动机，因此传动装置传动比约为10或15。根据总传动比数值，初步拟定出以二级传动为主的多种传动方案。一级传动采用皮带轮减速装置，二级减速装置采用I级传动齿轮，这样传动比分配为3~5 。

1.2选择电动机

1）电动机类型和结构型式

按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y（IP44）系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构。

2）电动机容量

（1）滚筒输出功率Pw （）

kwnT3.195505.951309550P

（2）电动机输出功率P

kwd59.1%823.1PP

根据传动装置总效率及查表得：V带传动ŋ1=0.945；滚动轴承ŋ2 =0.98；圆柱齿轮传动 ŋ3 =0.97；弹性联轴器ŋ4 =0.99；滚筒轴滑动轴承ŋ5 =0.94。

（3）电动机额定功率Ped 4 由表选取电动机额定功率Ped =2.2kw。比Pd略大

3）电动机的转速

为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由表查得V带传动常用传动比范围i1 =2~4,单级圆柱齿轮传动比范围i2 =3~6，则电动机转速可选范围为nd= nω·i1·i2 =573~2292r/min

方案 电动机型号 额定功率（kw） 电动机转速（r/min） 电动机质量（kg） 传动装置的传动比

同步 满载 总传动比 V带传动 单级减速器

1 Y100L1-4 2.2 1500 1420 34 14.87 3 4.96

2 Y112M-6 2.2 1000 940 45 9.84 2.5 3.94

由表中数据可知两个方案均可行，方案1相对价格便宜，但方案2的传动比较小，传动装置结构尺寸较小，整体结构更紧凑，价格也可下调，因此采用方案2，选定电动机的型号为Y112M-6。

4）电动机的技术数据和外形、安装尺寸

由表查出Y112M-6 型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸如下。

机座 极数 安装尺寸 (mm) 外形尺寸 (mm)

A B C D E F G H K AB AC AD HD L

112M 2.4.6.8 190 140 70 28 60 8 24 112 12 230 240 190 300 400

1.3 计算传动装置传动比和分配各级传动比

1）传动装置传动比 5 84.95.95940nnim

2）分配各级传动比

取V带传动的传动比i1 =2.5，则单级圆柱齿轮减速器传动比为

45.284.912iii=3.936

所得i2值符合一般圆柱齿轮传动和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。

1.4 计算传动装置的运动和动力参数

1）各轴转速

电动机轴为0轴，减速器高速轴为I轴，低速轴为Ⅱ轴，各轴转速为

n0=nm=940r/min

nI=n0/i1=940/2.5≈376

nII=nI/i2=376/3.94≈95.5r/min

2）各轴输入功率

按电动机额定功率Ped 计算各轴输入功率，即

P0=Ped=2.2kw

PI=P0ŋ1=2.2x0.945≈2.079kw

PII=PIŋ2 ŋ3 =2.079x0.98x0.97≈1.976kw

3）各轴转矩

To=9550x P0/n0=9550x2.2/940=22.35N·m

TI=9550x PI/nI=9550x2.079/376=52.80N·m

TII=9550x PII/nII=9550x1.976/95.5=197.6N·m 6

第二章 V带传动的设计

2.1 V带传动设计一般方法

(1)确定计算功率Pca Pca=KAP

(2)选择V带型号

(3)确定带轮基准直径dd1和dd2 dd2≈idd1

(4)验算带的速度v v=πdd1n1/60×1000

(5)确定中心距a和V带基准长度Ld 一般取0.7(dd1+dd2)＜a0＜2(dd1+dd2)

Ld´≈2a0+π(dd2+dd1)/2+(dd2-dd1)²/4a0

(6)验算小带轮上的包角α1 α1≈180°-60°×(dd2-dd1)/a≥120°

(7)确定V带根数z z=Pca/(P0+ΔP)KαKA

(8)确定预紧力F0 2ca0qKK-5.2P500Fvvz）（

(9)确定压轴力 2zsinF2F10Q

2.2 设计计算

1）选择V带的型号

根据任务书说明，每天工作8小时，载荷平稳，查得KA =1.0。则

kW3.195505.951309550PnTI

Pd=PI·KA =1.0×2.2=2.2kW

根据Pd=2.2和n1=940r/min,查表确定选取A型普通V带。

2) 确定带轮直径d1，d2。

验算小带轮速度：smdv/5100609401π 得d1>101mm,查表2-6-8，取d1=112。

d2=112×2.5=280mm.单根V带额定功率1.15KW。传动带速为5.51m/s。 7 3) 确定中心距a、V带基准长度。

初定中心距a0:由0.7(dd1+dd2)＜a0＜2(dd1+dd2) 得274.4

4) 按式（2-6-27）验算包角α1=6012d-180ad=159.15°≥120°

5) 确定V带根数z

由表2-6-6查得Kɑ= 0.95，由表2-6-3查得KL=0.96，根据式（2-6-28）计算带的根数LcaKKPPP)(z0=1.91，取z=2。

6) 确定预紧力

由表2-6-5查得q=0.105kg/m,根据式（2-6-29）计算预紧力

2ca0qKK-5.2P500Fvvz）（=248N

7)计算压轴力

根据式(2-6-30)计算压轴力2zsinF2F10Q=975N。

带轮外沿宽度B=2×e+f=2×9+15=33mm。

带传动参数汇总：

带型 A V带中心距 384mm

小带轮基准直径dd1 112mm 包角α1 159.15°

大带轮基准直径dd2 280mm 带基准长度Ld 1400mm

带的根数 2根 单根V带预紧力 248N

带速 5.51m/s 压轴力 975N