螺旋输送机的传动装置设计

题目三：螺旋输送机的传动装置设计

下图为螺旋输送机的六种传动方案，设计该螺旋输送机传动系统。

螺旋输送机的传动方案

1. 设计数据与要求

螺旋输送机的设计数据如下表所示。该输送机连续单向运转，用于输送散粒物料，如谷物、型沙、煤等，工作载荷较平稳，使用寿命为8年，每年300个工

学号-方案编号 17-a ） 输送螺旋转速n （r min ） 170 输送螺旋所受阻力矩T

（N m ） 100

1）分析各种传动方案的优缺点，选择（或由教师指定）一种方案，进行传

动系统设计。

2） 确定电动机的功率与转速，分配各级传动的传动比，并进行运动及动力

参数计算。

3）进行传动零部件的强度计算，确定其主要参数。 4）对齿轮减速器进行结构设计，并绘制减速器装配图。

5）对低速轴上的轴承以及轴等进行寿命计算和强度校核计算。

6）对主要零件如轴、齿轮、箱体等进行结构设计，并绘制零件工作图。 7）编写设计计算说明书。

一、电动机的选择

1、 电动机类型的选择

选择Y 系列三相异步电动机。

2、电动机功率选择

（1）传动装置的总效率： V 带传动效率 滚动轴承效率

一级圆柱齿轮减速器传动效率

联轴器效率

3

1234

3= =0.960.990.970.99 =0.895

ηηηηη⨯⨯⨯ （2）电机所需的功率：

9550

10095501.78W W W P T n P

n

P kw ===

1.78

1.990.895

w

d P P kw η

=

=

= 因为载荷平稳，

略大于即可，根据Y 系列电机技术数据，选

电机的额定功率为2.2kw 。 （3）确定电机转速

,输送螺旋输送机轴转速

170/min w n r =

V 带传动比范围是2～4，以及圆柱齿轮减速器5≤，则总传动比范围10～20，

102017003400/min

a

d a w i n i n r '≤''=≤

方案

电机型号

额定功率/kw 同步转速/满载转速n/(r/min) 传动比 i

. ..

.

127n n i =

=22223324222310170.02/min 4.176

1.835

95509550103.07170.023170.02/min

1

1.8350.990.99 1.7981.7989550

9550100.99170.02

r P T N M n n

n r P P kw

P T N M n ηη≈==⨯=⋅====⨯⨯===⨯=⋅轴（螺旋输送机轴）

将结果列成表格

轴名 功率P/KW 转矩

T/N ·M

转速

n/(r/min) 传动比i 效率η 0轴 1.99 13.38 1420 1轴 1.91 25.6 710 2 0.96 2轴 1.84 103.59 170 4.176 0.96 3轴 1.80 101

170

1

0.98

四、传动零件的设计计算

V 带传动的设计计算 1、 确定计算功率

由教材P156表8-7取k A =1.2

1.2 1.99

2.388ca A P K P kw ==⨯=

2、 选择v 带的带型

根据由教材上图8-11选用A 型 3、 确定带轮的基准直径d d 并验算带速V

（1） 初选小带轮基准直径1d d 。由教材上表8-7和8-9，取小带轮

基准直径190d d mm =

（2） 验算带速V 。按书上式子8-13验算带速

11 3.141001420

7.4313/601000

601000

d d n v m s π⨯⨯=

=

=⨯⨯

因为5m/s

（3） 计算大带轮的基准直径。根据书上式子8-15a,计算大带轮基

准直径212100=200d d d id mm ==⨯ 根据表8-9查的为标准值。 4、 确定V 带中心距a 和基准长度d L （1） 根据教材式子8-20，

120120.7()2102()600d d d d d d a d d +=≤≤+=

初确定中心距0500a mm =

（2） 由式子8-22计算带所需的基准长度

2

210120

2

()2()24(200100)[2500++200]24500

1476d d d d d d d L a d d a mm mm

π

π

-≈+++

-=⨯⨯⨯≈（100）+

由教材上表8-2选带的基准长度

（3） 按式子8-23计算实际中心距a

0014301476

(500)47722

d d L L a a mm --≈+

=+= 按式子8-24，计算中心距变化范围

min max 0.0154770.0151430455.550.034770.031430519.9d d a a L mm a a L mm

=-=-⨯==+=+⨯=

为455.55～519.9mm 5、 验算小带轮上包角1α

12157.357.3

180()

180(200100)168120477

d d d d a α≈--=--=> 6、 计算带的根数Z

（1） 计算单根V 带的额定功率r p

由1d d =100mm ，11420/min n r =，查表8-4得0 1.32p kw = 根据11420/min n r =，2i =和A 型带，查表8-5得00.17P kw ∆= 查表8-6得0.98K α= 查表8-2得0.96L K =，所以

r 00=(1.320.17)0.980.96 1.402L P K K kw α∆⋅⋅=+⨯⨯=（P +P ）

（2） 计算V 带根数Z

ca 2.388

1.71.402

r P z P =

== 取2根