课程设计带式运输机传动装置设计详解

1 带式运输机传动装置的设计 目录 一、传动方案拟定………………………………………………………4 二、电动机的选择………………………………………………………4 三、计算总传动比及分配各级的传动比………………………………6 四、运动参数及动力参数计算…………………………………………6传动零件的设计计算 1.V带传动的设计………………………………………………7 2.高速级齿轮传动的设计及校核………………………………10 3.低速级齿轮传动的设计及校核………………………………14 五、轴的设计计算………………………………………………… 16 七、滚动轴承的校核计算…………………………………………25 八．键联结的选择及计算…………………………………………26 2

带式运输机传动装置设计(第三组） （1） 原始数据 已知条件：输送带工作拉力F=2300 N 输送带速度V=1.1m/s 卷筒直径D=300mm (2) 已知条件 1） 工作条件：两班制工作（每班按8h计算），连续单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35℃；滚筒效率96.0。 2） 使用折旧期：8年。 3） 检修间隔期：4年一次大修，两年一次中修，半年一次小修。 4） 动力来源：电力，三相电流，电压380/220V。 5） 输送带速度容许误差：±5% 6） 制造条件及批量：一般机械厂制造，小批量生产。 F=2300 N V=1.1m/sKNF5.6 D=300mm 3 总体设计 一．传动方案的拟定 根据已知条件计算出工作机滚筒的转速为

若选用同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机，则可估算出传动装置的总传动比i约为30或20

二．电动机的选择 1)电动机类型的选择：电动机的类型根据动力源和工作条件，选用Y系列三相异步电动机 2)电动机功率的选择：工作机所需要的有效功率为KWFvPw15.710001.165001000

min/521.52nwr KWPw15.7 4

设54321,,,,分别为弹性联轴器,闭式齿轮传动（设齿轮精度为8级）,滚动轴承,V形带传动。滚筒的效率，由表2-2差得η1=0.99 η2=0.97 η3=0.99 η4=0.95 η5=0.96则传动装置的总效率为8079.096.095.099.097.099.042254432221

电机所需功率为KWPPwd850.88079.015.7 由第十六章表16-1选取电动机的额定功率为KW11 3)电动机转速的选择： 选择常用的同步转速为1500r/min和1000r/min两种。 4)电动机型号的确定： 根据电动机所需功率和同步转速，查第十六章表16-1可知，电动机型号为Y160M-4和Y160L-6。相据电动机的满载转速nm和滚筒转速nw可算出总传动比。现将此两种电动机的数据和总传动比列于下表中：

8079.0 KWPd850.8

电动机型号方案号 电动机型号 额定功率/kw 同步转速r/min 满载转速r/min 总传动比 轴外伸轴径/mm 轴外伸长度/mm 1 Y160M-4 11 1500 1460 27.80 42 110 2 Y160L-6 11 1000 970 18.47 42 110 5

由上表可知，方案1中虽然电动机转速高，价格低，但总传动比大。为了能合理分配传动比，使传动比装置结构紧凑决定选用方案2，即电动机型号为Y160L-6。查第十六章表16-2知，该电动机中心高H=160mm轴外伸轴径为42mm，轴外伸长度为110mm 三.传动比的分配 根据表2-3，取带传动比为33i，则减速机的总传动比为16.6347.18i 双级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为830.216.63.13.11ii 低速级的传动比为177.212iii 四.传动装置的运动和动力参数计算 （1）各轴的转速计算： min/45.157min/45.157177.276.342min/76.342830.2970min/970342231121rnnrinnrinnrnnm （2）各轴的输入功率计算 为Y160L-6 减速器的总传动比为16.6i

830.21i 177.22i

min/45.157min/45.157min/76.342min/9704321rnrnrnrn KWPKWPKWPKWP919.7080.8414.8762.84321 6

KWKWPPKWKWPPKWKWPPKWKWPPd919.799.099.0080.8080.899.097.0414.8414.899.097.0762.8762.899.0850.813343223321211

（2）各轴的输入转矩计算

mNnPTmNnPTmNnPTmNnPT320.48045.157919.795509550086.49045.157080.895509550431.23476.342414.895509550265.86970762.895509550

444

333

222

111

各轴的运动及动力参数 轴号 转速min)//(rn 功率KWP/ 转矩)/(mNT 传动比i

1 970 8.762 86.265 2 342.76 8.414 234.431 3 157.45 8.080 490.086 4 157.45 7.917 480.320

五．传动零件的设计计算 1.选V带 ⒈确定计算功率Ρca 由表8-7查得工作情况系数2.1AK,故KWKWPKPAca2.13112.1 ⒉选择V带的带型

mNTmNTmNTmNT320.480086.490431.234265.864321

KWPca2.13 7 根据Ρca•n1由图8-11选用B型 ⒊确定带轮的基准直径dd并验算带速v 1 )初选小带轮的基准值径dd1 由表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径 mmdd1401 2 )验算带速v smndvd/11.710006097014010006011

因为5 m/s＜v＜25 m/s,故带速合适。

3﹚计算大带轮的基准直径2dd mmmmidddd86214016.612 根据表8-8，为2dd=900 验算i误差：

43.6140900i %5%4.4%10016.616.643.6小于 ⒋确定V带的中心距α和基准长度Ld

1﹚初定中心距 )(27.021021ddddddadd）（ mmamm20807280 mma15000 2﹚计算带所需的基准长度

021221004)()(22addddaLddddd



mm15004)140900()900140(2150022

mm4730

mmLd47300 8

由表8-2选带的基准长度Ld=4500mm 3﹚计算实际中心距α

mmLLaadd13852473045001500200 中心距的变化范围为728-2080mm

⒌验算小带轮上的包角1

adddd3.57)(180121

13853.57)140900(180

120149 ⒍计算带的根数Z

1﹚计算单根V带的额定功率Ρr 由1dd=140mm和1n=970 r/min ,查表8-4a得KWP111.20 根据min/9701rn 16.6i和B型带查表8-4b得KWp31.00 查表8-5得902.0K,查表8-2得ΚL=1.15，于是 LrKKPPP)(00 KWKW51.215.1902.0)31.0111.2( 2﹚计算V带根数Z

26.551.22.13rcaPPZ 取6根 ⒎计算单根V带的初拉力的最小值min0)(F 由表8-3得B型带的单位长度质量mkgq/18.0 所以

Z=6 NFl283min0 9

2min0)5.2(500)(qvZvKPKFca 

211.718.011.76902.02.13)902.05.2(500

N283 min00)(5.6FKNF ⒏计算压轴力Fp 压轴力的最小值为:

2sin)(2)(1min0minFZFp N32722149sin28362

2.高速级齿轮传动设计 已知输入功率P1=8.672KW，小齿轮的转速n1=970r/min，齿数比u1=2.829.由电动机驱动，寿命为8年（设每年年工作300天），2班制 则（1）选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数 a.按图10-23所示传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动 b.运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88） c.材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS a. 选小齿轮齿数Z1=24，则大齿轮齿数Z2=2.829×24=67.896 取Z2=68

NFp3272min

mmNT862651