机械设计课程设计设计带式输送机传动装置

目 录

一、 选择电动机

二、确定传动装置的总传动比和分配传动比

三、计算传动装置的运动和动力参数

四、减速器的结构

五、传动零件的设计计算

六、轴的计算

七、键的选择和校核

八、轴承的的选择与寿命校核

九、联轴器的选择

十、润滑方法、润滑油牌号

设计带式输送机传动装置

参考传动方案：

原始数据：

题 号

参 数 7

运输带工作拉力F(kN) 2500

运输带工作速度υ(m/min) 1.1

卷筒直径D(mm) 400

已知条件:

1．滚筒效率ηj=0．96(包括滚筒与轴承的效率损失)；

2．工作情况 两班制，连续单向运转，载荷较平稳；

3．使用折旧期 3年一次大修，每年280个工作日，寿命8年；

4．工作环境 室内，灰尘较大，环境最高温度35℃；

5．制造条件及生产批量 一般机械厂制造，小批量生产。

计算及说明

一、选择电动机

(1) 选择电动机的类型

按工作要求和条件，选用三相笼式式异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y型。

（2） 选择电动机的容量

电动机所需功率计算工式为：（1）Pd=waP KW，（2） Pw=1000Fv Kw

因此 Pd=1000aFv Kw

所以由电动机至卷筒的传动总功率为：3212345a

式中：1，2，3，4，5分别为带传动、轴承、齿轮传动、连轴器和卷筒的传动效率。

取1=0.96(带传动)，2=0.98（滚子轴承），3=0.97, 4=0.99, 5=0.94. 则：

a=0.9630.9820.970.990.94=0.79

又因为: V =1.1m/s

所以: Pd=1000aFv=25001.110000.79=3.48 Kw

(3) 确定电动机的转速

卷筒轴工作转速为

方案

电动机型号

额定功率

edP Kw 电动机转速

r/min

电动机质量

Kg 同步转速 异步转速

1 Y112M -2 4 3000 2890 45

2 Y112M - 4 4 1500 1440 43 n =6010006010001.152.553.14400vDr/min

按表1推荐的传动比合理范围,取一级齿轮传动的传动比'1i=2~4,二级圆柱齿轮减速器的传动比'2i=8~40,则总的传动比范围为 'ai=16~160 ,所以电动机转速的可选范围为: 'dn ='ain = (16~160) 52.55= 841~8408 r/min

符合这一范围的同步转速有: 1000r/min 、1500r/min 、3000r/min

根据容量和转速,由机械设计课程设计手册查出有三种适用的电动机型号,因此有四种传动比方案,如下表:

选用Y112M-2电动机：

型号

额定功率 满 载 时 起动电流

额定电流 起动转矩

额定转矩 最大转矩

额定转矩 转速r/min 电流(380v时) 效率% 功率因数

Y132S1 -2 5.5 2900 38.7 78 0.80 5.2 2.2 1.8

低转速电动机的级对数多，外廓尺寸用重量都较大，价格较高，但也以使传动装置总传动比减小，使传动装置的体积、重量较小；高转速电动机则相反。因此综合考虑，分析比较电动机及传动装置的性能，尺寸、重量、极数等因素，可见方案1比较合适。所以，选定电动机型号为 Y112M -2

二、确定传动装置的总传动比和分配传动比

由电动机的的型号Y112M-2 ，满载转速2890/minmnr

（1）总传动比

289055.052.55manin

（2）分配传动装置传动比

0aiii

式中0i表示滚子链传动比，i 表示减速器传动比。

初步取0i=2.5 ，则减速器传动比为：

055.022.22.5aiii 3 Y162M1-6 4 1000 960 73 （3）分配减速器的各级传动比

按展开式布置。考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，可由图12展开式

线查得 1i=5.8, 则： 2122.03.795.8iii。

三、计算传动装置的运动和动力参数

为了进行传动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩。如将传动装置各轴由高速至低速依次为I 轴、II 轴、III轴……，以及

0i、1i，……为相邻两轴间的传动比；

01、12，……为相邻两轴间的传动效率；

IP 、IIP，……为各轴的输入功率（Kw）；

IT、 IIT，……为各轴的输入转矩（Nm）；

In、IIn，……为各轴的转速（r/min）；

（1） 各轴的转速

I轴

0mInni289011562.5 r/min

II轴

11156199.35.8IIInni r/min

III轴

2199.352.593.79IIIIInni r/min

卷筒轴 52.59IVIInn r/min

(2) 各轴输入功率

I轴 0113.480.963.34IddPPPKw

II轴 12233.340.980.973.18IIIIPPPKw

III轴 23233.180.980.973.02IIIIIIIPPPKw

卷筒轴 34243.020.980.992.93IVIIIIIIPPPKw

各轴输出功率

I轴 '23.340.983.27IIPPKw

II轴 '23.180.983.12IIIIPPKw III轴 '23.020.982.96IIIIIIPPKw

卷筒轴 '52.930.962.75IVIVPPKw

（3） 各轴输入转矩

电动机轴输出转矩为： 3.48955014.502890dTNm

I轴 0010114.502.50.9627.60IddTTiTiNm

II轴 11212327.605.80.980.97152.17IIIITTiTiNm

III轴 223223152.173.790.980.97548.24IIIIIIITTiTiNm

卷筒轴 24548.240.980.99531.90IVIIITTNm

各轴输出转矩

I轴 '227.600.9827.05IITTNm

II轴 '2152.170.98149.13IIIITTNm

III轴 '2548.240.98537.28IIIIIITTNm

卷筒轴 '5531.900.94500.00IVIVTTNm

运动和动力参数计算结果整理于下表：

轴名 效率P （Kw） 转矩 T （Nm） 转速n

r/min 转动比

i 效率

 输入 输出 输入 输出

电动机轴 3.48 14.50 2890

0.96

2.5

I 轴 3.34 3.27 27.60 27.05 1156 0.95

5.8

II轴 3.18 3.12 152.17 149.13 199.3 0.95

3.79

III轴 3.02 2.96 548.24 537.28 25.59 0.97

1

卷筒轴 2.93 2.75 531.90 500.00 52.59 0.94

四、减速器的结构 铸铁减速器机体结构尺寸表：

名称 符号 数值

机座壁厚  8

机盖壁厚 1 8

机座凸缘厚度 b 12

机盖凸缘厚度 1b 12

机座底凸缘厚度 2b 20

地脚螺钉直径 fd 20

地脚螺钉数目 n 4

轴承旁联接螺栓直径 1d 16

机盖与机座联接螺栓直径 2d 12

联接螺栓2d的间距 l 180

轴承端盖螺钉直径 3d 8

窥视孔盖螺钉直径 4d 6

定位销直径 d 8

fd至外机壁距离 1c 26

1d至外机壁距离 1c 22

2d至外机壁距离 1c 18

fd至凸缘边缘距离 2c 24

2d至凸缘边缘距离 2c 16

轴承旁凸台半径 1R 22

凸台高度 h 49

外机壁至轴承座端面距离 1l 50

圆柱齿轮外圆与内机壁距离 1 10

圆柱齿轮轮毂端面与内机壁距离 2 8 机座肋厚 m 7

机盖肋厚 1m 7

轴承端盖外径 2D 126和135

轴承端盖凸缘厚度 t 10

轴承旁联接螺栓距离 s 146、186、170

五、传动零件的设计计算

第一对齿轮（高速齿轮）

1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数

（1）按卷扬机传动方案，选用直齿圆柱轮传动；

（2）精度等级选7级精度（GB10095-86）

（3）材料选择。由表10-1（常用齿轮材料及其力学特性）选择小齿轮为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。

（4）选小齿轮齿数为 1Z=20，大齿轮齿数 2115.820116ZiZ

其中i=u

2、按齿面接触强度设计

公式如下：

213112.32()tEtdHKTZudu