第5题设计一链板式输送机传动装置

机械设计

目录

1 传动简图的拟定 (2)

2 电动机的选择 (2)

3 传动比的分配 (3)

4 传动参数的计算 (4)

5 链传动的设计与计算 (4)

6 圆锥齿轮传动的设计计算 (6)

7 圆柱齿轮传动的设计计算 (9)

8 轴的设计计算 (13)

9 键连接的选择和计算 (30)

10 滚动轴承的设计和计算 (31)

11 联轴器的选择 (33)

12 箱体的设计 (33)

13 润滑和密封设计 (35)

设计总结 (36)

参考文献 (36)

1传动简图的拟定

技术参数：

输送链的牵引力： 9 kN ，

输送链的速度： m/s，

链轮的节圆直径：370 mm。

工作条件：

连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期10年（每年300个工作日，小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速允许误差±5%。链板式输送机的传动效率为95%。

1.3 拟定传动方案

传动装置由电动机，减速器，工作机等组成。减速器为二级圆锥圆柱齿轮减速器。外传动为链传动。方案简图如图。

方案图

2 电动机的选择

电动机的类型：三相交流异步电动机（Y 系列） 功率的确定

工作机所需功率w P (kw):

w P =w w v F /(1000w η)=7000×(1000×=

电动机至工作机的总效率η：

η=1η×3

2η×3η×4η×5η×6η =×399.0××××=

（1η为联轴器的效率，2η为轴承的效率，3η为圆锥齿轮传动的效率，4η为圆柱齿轮的传动效率，5η为链传动的效率，6η为卷筒的传动效率） 所需电动机的功率d P (kw):

d P =w P

/η== 电动机额定功率:d m P P ≥

确定电动机的型号

因同步转速的电动机磁极多的，尺寸小，质量大，价格高，但可使传动比和机构尺寸减小，其中m P =4kN ，符合要求，但传动机构电动机容易制造且体积小。

由此选择电动机型号：Y112M —4

电动机额定功率m P =4kN,满载转速=1440r/min 工作机转速筒n =60*V/(π*d)=min

电动机型号

额定功率 (kw)

满载转速 (r/min)

起动转矩/额定转矩

最大转矩/额定转矩

Y112M1-4

4

1440

选取B3安装方式

3 传动比的分配

总传动比：总i =m n /筒n =1440/=

设高速轮的传动比为1i ,低速轮的传动比为2i ,链传动比为3i ，减速器的传动比为减i ,链传动的传动比推荐<6，选3i = ，减i =总i /3i = ,1i 25.0≈减i =,

w P =

η=

d P =

筒n =

r/min

n=1500r/min

电动机型号：

Y112M —4

总i =

表9-1查得节距p=。 计算链节数和中心距

初选中心距0a =(30～50)p=(30～50)×=1143～1905mm 。取0a =1200mm ，

按下式计算链节数0p L :

=2×1200/+(11+59)/2+[(59-11)/ 2π]2

×1200

≈ 故取链长节数p L =100节

由（p L -1z ）/(2z -1z ）=（100-11）/（59-11）=，查表9-7得1f =，所

以得链传动的最大中心距为：0a =1f p[2p L -(1z +2z )] =××[2×128-(11+59)]≈

计算链速v ，确定润滑方式

v=1z 3n p/60×1000=11××60×1000≈s 由图9-14查得润滑方式为：滴油润滑。 计算链传动作用在轴上的压轴力P F 有效圆周力：e F =1000P/v =1000×=

链轮水平布置时的压轴力系数Fp K = 则P F ≈Fp K e F =×≈

计算链轮主要几何尺寸

mm z p d 23.13511180sin

38.1

180sin 11===

mm z p d 86.71559

180sin

38.1

180sin 22===

链轮材料的选择及处理

根据系统的工作情况来看，链轮的工作状况是，采取两班制，工作时由轻微振动。每年三百个工作日，齿数不多，根据表9-5得 材料为40号钢，淬火 、回火，处理后的硬度为40—50HRC 。

p=

p L =100节

滴油润滑

1d = mm 2d = mm

90，

mm

n

P

A

d69

.

15

1440

96

.3

1123

3

1

1

min

=

⨯

=

=

因轴上有两个键槽，故直径增大10%—15%，取

12

d=18 mm 左右。

输入轴的最小直径为安装联轴器的直径

12

d，为了使所选的轴直径

12

d 与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。

联轴器的计算转矩

1

T

K

T

A

ca

=，查课本表14-1，由于转矩变化很小，故取3.1

=

A

K，则m

N

mm

N

T

K

T

A

ca

⋅

=

⋅

=

⨯

=

=19

.

34

34190

26300

3.1，

因输入轴与电动机相连，转速高，转矩小，选择弹性套柱销联轴器。

电动机型号为Y112M—4,由指导书表17-9查得，电动机的轴伸直径D=

28 mm 。查指导书表17-4，选LT4型弹性套柱销联轴器，其公称转矩

为63m

N⋅，半联轴器的孔径

1

d=28mm，故取

12

d=28mm，半联轴器长度

mm

L62

1

=，半联轴器与轴配合的毂孔长度为60mm。

拟定轴上零件的装配方案

为了满足半联轴器的轴向定位，1-2轴段右端需制出一轴肩，故取2-3段

的直径

23

d=32 mm 。左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D= 38 mm ，半联轴器与轴配合的毂孔长度为L=60mm，为了保证轴端

挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故1-2轴段的长度应比

L略短一些，现取mm

l59

12

=。

初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力，故选用圆锥滚子轴

承，参照工作要求并根据

23

d=32 mm ，由指导书表15-1，初步选取02系列， 30207 GB/T 276，其尺寸为17

25

.

18

72

35⨯

⨯

⨯

=

⨯

⨯

⨯B

T

D

d，故mm

d

d35

56

34

=

=，而为了利于固定mm

l17

34

=。由指导书表15-1查得mm

d43

45

=。

N

F

t

3.

1287

=

N

F

r

5.

450

=

N

F

a

7.

128

=

12

d=28mm