皮带运输机传动装置设计计算说明书文档格式.docx

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2

3

4

运输带曳引力F（牛顿）

3100

3200

3600

4000

运输带速度v（米/秒）

0.97

0.9

0.8

0.75

滚筒直径D（毫米）

600

555

510

512

每日工作时数T（小时）

24

传动工作年限（年）

10

注：

传动不逆转，载荷平稳，起动载荷为名义载荷的1.25倍，运输带转速允许误差为±

5%。

设计工作量：

设计说明书1份，减速器装配图1张，减速器零件图1张

目录

1、传动方案的拟定及说明…………………………………………………3

2、电动机的选择……………………………………………………………3

3、传动比的分配……………………………………………………………4

1、总传动…………………………………………………………………4

2、各级传动比……………………………………………………………4

4、传动件运动参数及动力参数计算………………………………………4

1、计算各轴转速…………………………………………………………4

2、计算各轴的输入功率…………………………………………………4

3、计算各轴扭矩…………………………………………………………4

5、传动零件的设计计算……………………………………………………5

1、皮带轮传动的设计计算………………………………………………5

2、开式齿轮传动计算……………………………………………………6

3、减速器内齿轮传动计算………………………………………………8

6、校验总传动比……………………………………………………………10

7、轴的设计与强度校核计算………………………………………………10

1、输入轴的尺寸设计……………………………………………………10

2、输出轴的尺寸设计……………………………………………………11

3、输出轴强度校核………………………………………………………12

8、输出轴轴承的寿命计算…………………………………………………14

9、键的强度校核计算………………………………………………………14

1、减速器内大齿轮联接键强度校验……………………………………14

2、减速器外小齿轮联接键强度校验……………………………………14

10、减速器的部分结构尺寸…………………………………………………15

1、箱体结构设计…………………………………………………………15

2、箱体附件的设计选择…………………………………………………16

11、润滑与密封……………………………………………………………16

12、参考资料目录…………………………………………………………16

计算过程与说明

结果

一、传动方案拟定

设计方案3：

（1）工作条件：

使用年限10年，工作为一班工作制，载荷平稳，环境清洁。

（2）原始数据：

滚筒圆周力F=3600N；

带速v=0.8m/s；

滚筒直径D=510mm。

二、电动机选择

1、电动机类型的选择：

Y系列三相异步电动机

2、电动机功率选择：

（1）传动装置的总功率：

η总=η带×

η3轴承×

η闭式齿轮×

η开式齿轮×

η滚筒

=0.95×

0.993×

0.97×

0.95×

0.96=0.82

（2）电机所需的工作功率：

3、确定电动机转速：

计算滚筒工作：

按手册推荐的传动比合理范围，取V带传动比i1=2～3，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围i2=3～4，开式圆柱齿轮传动i3=3～4。

则总传动比理时范围为i总=18～48。

故电动机转速的可选范围为n电机=i总×

n筒=539.28～1438.08r/min

符合这一范围的同步转速有750、1000r/min。

根据容量和转速，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选n=1000r/min。

4、确定电动机型号

根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132M1-6。

其主要性能：

额定功率：

4KW，满载转速960r/min。

三、计算总传动比及分配各级的传动比

1、总传动比：

i总=n电机/n筒=960/29.96=32.043

2、分配各级传动比

（1）取减速器i2=圆柱齿轮i3=3.8（单级减速器i=3~4合理）

（2）∵i总=i1×

i2×

i3

∴V带i1=i总/（i2×

i3）=32.043/3.82=2.219

四、运动参数及动力参数计算

1、计算各轴转速（r/min）

V带高速轴n0=n电机=960r/min

减速器高速轴nI=n0/i1=960/2.219=432.63（r/min）

开式齿轮高速nII=nI/i2=432.63/3.8=113.85（r/min）

传动滚筒轴nIII=nII/i3=113.85/3.8=29.96（r/min）

2、计算各轴的输入功率（KW）

V带高速轴P0=P工作=3.512KW

减速器高速轴PI=P0×

η带=3.512×

0.95=3.336KW

开式齿轮高速PII=PI×

η闭式齿轮承×

η齿=3.336×

0.99×

0.97=3.204KW

滚筒轴PIII=PII×

η轴承×

η开式齿轮=3.204×

0.95=3.013KW

3、计算各轴扭矩（N·

m）

电动机输出轴

T0=9.55×

103P0/n0=9.55×

103×

3.512/960=34.937N·

m

减速器高速轴

TI=9.55×

103PI/nI=9.55×

3.336/432.63=74.640N·

开式齿轮高速

TII=9.55×

103PII/nII=9.55×

3.204/102.9=268.759N·

滚筒轴TIII=9.55×

103PIII/nIII=9550×

3.013/29.96=960.419N·

五、传动零件的设计计算

1、皮带轮传动的设计计算

（1）选择普通V带截型

由课本P173表11-5得：

KA=1.3

PC=KAP=1.3×

4=5.2KW

由课本P172图11-9得：

选用A型V带

（2）确定大小带轮基准直径，并验算带速

由课本表11-6得，推荐的小带轮基准直径为75mm

则取dd1=125mm>

dmin=75

dd2=dd1·

n0/nI=125×

960/432.63=277.373mm

由课本P174表11-7，取标准值dd2=280mm

实际从动轮转速nI'

=n0×

dd1/dd2=960×

125/280

=428.57r/min

转速误差为：

（nI－nI'

）/nI=（432.63－428.57）/432.63

=0.00984<

0.05（合适）

实际传动比i'

=960/428.57=2.240

验算带速v：

在5～25m/s范围内，带速合适。

（3）确定带长和中心矩

根据课本P174式（11-19）得

0.7（dd1+dd2）≤a0≤2（dd1+dd2）

0.7（125+280）≤a0≤2×

（125+280）

取a0=650mm

由课本P163式（11-1）得：

Ld0=2a0+π（dd1+dd2）/2+（dd2-dd1）2/4a0=1945.4mm

根据课本P167表（11-2）取Ld=2000mm

根据课本P174式（11-20）得：

a≈a0+（Ld-Ld0）/2=677mm

（4）验算小带轮包角

α1=180°

-（dd2-dd1）/a×

57.30°

=166.88°

>

120°

（合适）

（5）确定带的根数

根据课本P171表（11-4）内插法得P1=1.377KW

根据课本P175表（11-8）内插法得△P1=0.109KW

根据课本P175表（11-9）内插法得Kα=0.968

根据课本P167表（11-2）KL=1.03

由课本P174式（11-21）得

取z=4

（6）计算轴上压力

由课本P167表11-1查得q=0.11kg/m，由课本P175式（11-22）

单根V带的初拉力：

则作用在轴承的压力FQ，由课本P176式（11-23）

FQ=2zF0sinα1/2=1336.39N

2、开式齿轮传动计算

考虑到开始传动不易保证良好的润滑，古大小齿轮均拟采用HT300，硬度为220HBW。

取齿轮传动精度为9级。

开式传动按齿根弯曲疲劳强度设计计算。

由课本P210（13-14）求模数，即

（1）小齿轮上的转矩T1=TII=268.759N·

（2）载荷系数K由课本P211表13-5选取K=1.3

（3）齿宽系数由课本P215表13-7选取=0.3

（4）取z1=20，则z2=i·

z1=3.8×

20=76,i'

=i=3.8

（5）许用弯曲疲劳应力的确定

1）齿形系数YFa和应力修正系数YSa由齿数z1=20、z2=76，查P210表13-4得YFa1=2.80，YSa1=1.55；

YFa2=2.23，YSa2=1.76。

2）许用弯曲疲劳应力

弯曲疲劳极限应力Flim由图13-14a查得

Flim1=Flim2=130MPa

弯曲疲劳寿命系数KFN

N1=60n1jth=60×

113.85×

1×

300×

10×

24=4.918×

108

N2=N1/i=4.918×

108/3.8=1.294×

由图13-15查得KFN1=0.92，KFN2=0.95。

弯曲疲劳安全系数SF由表13-6，按一般可靠度

SFmin=1.25，取SF=1.4

计算两轮的许用弯曲疲劳应力

1=KFN1×

Flim1/SF=0.92×

130/1.4=85.429MPa

2=KFN2×

Flim2/SF=0.95×

130/1.4=88.214MPa

（6）计算大、小齿轮的

=2.80×

1.55/85.429=0.0508

=2.23×

1.76/88.214=0.0445

因为>

，故应以代入式（13-14）。

（7）计算模数==6.663

开式传动，模数加大10%-15%，取m=1.10×

6.663=7.329mm，m=8mm

（8）计算主要几何尺寸

d1=m×

z1=8×

20=160mm

d2=m×

z2=8×

76=608mm

a=m×

（z1+z2）/2=384mm

b=×

d1=0.3×

160=48mm,取b2=48mm，b1=54mm。

3、减速器内齿轮传动计算

（1）齿面接触疲劳强度计算

1）小齿轮上的转矩T1=TI=73.640N·

2）齿宽系数