机械设计课程设计--设计带式输送机的传动系统

机械设计课程设计--设计带式输送机的传动系统目录前言........................................................ - 1 - 1 设计任务................................................... - 2 -1.1 设计题目 .......................................... - 2 -1.2 传动系统参考方案................................... - 2 -1.3 原始数据 .......................................... - 3 -1.4 工作条件 .......................................... - 3 -2 传动系统的总体设计......................................... -3 -2.1 电动机的选择 ...................................... - 3 -2.1.1 选择电动机的类型.......................... - 3 -2.1.2 选择电动机的容量.......................... - 3 -2.1.3 计算传动装置总传动比和分配各级传动比 ...... - 5 -2.1.4 计算传动装置的运动和动力参数.............. - 5 -3 皮带轮传动的设计计算....................................... - 7 -4 齿轮传动的设计计算........................................ - 10 -4.1 选择齿轮材料及精度等级............................ - 10 -4.2 按齿面接触疲劳强度设计............................ - 10 -4.3 主要尺寸计算 ..................................... - 12 -4.4 按齿根弯曲疲劳强度校核............................ - 12 -4.5 齿轮的圆周速度v.................................. - 12 -5 轴及键的设计计算.......................................... - 13 -5.1 选择轴的材料，确定许用应力........................ - 13 -5.2 按扭转强度估算轴径................................ - 13 -5.2 轴承的选择及校核.................................. - 18 -5.3 键的选择计算及校核................................ - 18 -6 联轴器的选择.............................................. - 18 -6.1 计算转矩 ......................................... - 19 -6.2 选择型号及尺寸.................................... - 19 -7 润滑、密封装置的选择...................................... - 19 -7.1 润滑油的选择 ..................................... - 19 -7.2 密封形式 ......................................... - 20 -7.3 箱体主要结构尺寸计算.............................. - 22 - 设计小结..................................................... - 23 - 参考资料..................................................... - 24 -前言机械设计课程设计是课程教学的一重要内容,也是一重要环节,目的有三:1)使学生运用所学,进行一次较为全面综合的设计训练,培养学生的机械设计技能,加深所学知识的理解;2)通过该环节,使学生掌握一般传动装置的设计方法,设计步骤,为后续课程及毕业设计打好基础,做好准备;3)通过该环节教学使学生具有运用标准、规范、手册、图册和查阅相关技术资料的能力，学会编写设计计算说明书，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。

齿轮减速器结构紧凑、传动效率高、运行平稳、传动比大、体积小、加工方便、寿命长等等.因此，随着我国社会主义建设的飞速发展，国内已有许多单位自行设计和制造了这种减速器，并且已日益广泛地应用在国防、矿山、冶金、化工、纺织、起重运输、建筑工程、食品工业和仪表制造等工业部门的机械设备中，今后将会得到更加广泛的应用。

本文首先介绍了带式输送机传动装置的研究背景，通过对参考文献进行详细的分析，阐述了齿轮、减速器等的相关内容；在技术路线中，论述齿轮和轴的选择及其基本参数的选择和几何尺寸的计算，两个主要强度的验算等在这次设计中所需要考虑的一些技术问题做了介绍；为毕业设计写作建立了进度表，为以后的设计工作提供了一个指导。

最后，给出了一些参考文献，可以用来查阅相关的资料，给自己的设计带来方便。

1 设计任务要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。

1.1 设计题目设计带式输送机的传动系统。

1.2 传动系统参考方案带式输送机由电动机驱动，电动机5通过V带传动1将动力传入单级圆柱齿轮减速器3，再通过联轴器4，将动力传至输送机滚筒6，带动输送带2工作。

图1-1（a）系统简图图1-1（b）系统实体图图1-1 带式输送机的传动系统图1—V带传动；2—输送带；3—单级圆柱齿轮减速器；4—联轴器；5—电动机；6—滚筒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。

减速器部分一级圆柱齿轮减速，这是一级减速器中应用最广泛的一种。

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。

1.3 原始数据设输送带最大有效拉力为F=2600（N），输送带工作速度为v=1.5（m/s），输送机滚筒直径为D=400（mm）。

1.4 工作条件带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载启动，工作载荷较平稳；两班制（每班工作8h），要求减速器设计寿命为8年（300天/每年），大修期为2~3年，中批量生产；输送带工作速度v的允许误差为±5%，三相交流电源的电压为380/220V。

2 传动系统的总体设计2.1 电动机的选择2.1.1 选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y(IP44)系列三相异步电动机，它为卧式封闭结构。

电压380V。

2.1.2 选择电动机的容量1)工作机的有效功率：P=FV/1000=2600 1.5/1000=3.9(kw)2)电动机到工作机传送带间的总效率为：543321ηηηηηη⋅⋅⋅⋅=∑式中，由《机械设计课程设计》表3-3可知： V 带传动效率η1=0.95；滚动轴承效率η2= 0.98(球轴承）；齿轮传动效率η3=0.97（8级精度一般齿轮传动）； 联轴器传动效率η4=0.99（弹性联轴器）； 卷筒传动效率η5=0.96。

所以电动机所需工作功率为：2.28(kw)=41.875/0.82=∑=ηwP P d3)电动机额定功率Ped由有关表格选取电动机额定功率Ped =11kW 。

4)电动机的转速滚筒轴的转速是m n=60⨯1000v/3.14d=59.44r/min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2-1查得V 带传动常用传动比范围=2~4，单级圆柱齿轮传动比范围=3~6，则电动机转速可选范围为：m in /56.1426~64.356'2'1'r i i n n w d =⋅⋅=可见同步转速为750r/min 、1000r/min 的电动机均符合。

这里初选同步转速分别为1500r/min 和1000r/min 的两种电动机进行比较，如下表：由表中数据可知两个方案均可行，但方案1的传动比较小，传动传动装置结构尺寸较小。

因此可采用方案1，选定电动机的型号为Y132MI-6。

所选电动机的数据和安装尺寸如下表：表2-2 电动机的数据和安装尺寸4）电动机的技术数据和外形、安装尺寸由表查出Y132MI-6型电动机的主要技术数据和外形，安装尺寸，并列表记录备用（略）。

2.1.3 计算传动装置总传动比和分配各级传动比1）传动装置总传动比3.1244.59730≈==w m n n i2）分配各级传动比取V 带传动的传动比31=i ，则单级圆柱齿轮减速器的传动比为：433.1212≈==i i i所得i2值符合一般齿轮传动和圆柱单级齿轮减速器传动比的常用范围。

2.1.4 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：min/8.604/33.243min /33.2433/730min /7302/10r i n n r i n n r n n m ≈==≈====I ∏I2）各轴输入功率 按电动机额定功率edP 计算各轴输入功率，即kW P P kWP P kWP P ed 14.1097.099.056.1056.1096.01111321100=⨯⨯===⨯====∏I ηηη3）各轴输入转矩：m N n P T •=⨯==1447301195509550000 M N n P T •===I 45.41433.24356.109550955011 m N n P T •===∏∏∏7.15928.6014.1095509550将上述计算结果列于表2-2中以供查用。

注：对电动机0轴所填的数据为输出功率和输出转矩，对其它各轴所填的数据为输入功率和输入转矩。

3 皮带轮传动的设计计算1、确定计算功率C PA K 为工作情况系数，查课本表8.21可得，A K =1.2即C P =A K ed P =1.2×11=13.2kw2、选择V 带的型号 根据计算功率C P=13.2kw ，主动轮转速1n =730r/min,由课本图8.12选择B 型普通V 带。