整理带式运输机传动系统设计说明.docx
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整理带式运输机传动系统设计说明
前言
机械毕业设计是在我们完成的专业基础课和专业课之后，所进行的一种综合性的实践环节，目的是为了加强我们创新能力、工程能力和综合应用能力的培养。
通过强化实践锻炼，让我们成为能够满足企业要求的应用型人才。
本设计讲述了带式运输机的传动装置——一级圆柱齿轮减速器的设计过程。
首先进行了传动方案的评述，选择齿轮减速器作为传动装置，然后进行减速器的设计计算（包括选择电动机、设计齿轮传动、轴的结构设计、选择并验算滚动轴承、选择并验算联轴器、校核平键联接、选择齿轮传动和轴承的润滑方式九部分内容）。
运用AutoCAD软件进行齿轮减速器的二维平面设计，完成齿轮减速器的二维平面零件图和装配图的绘制。
本次设计综合运用机械设计、机械制图、机械制造基础、几何精度、理论力学、材料力学、机械原理等知识，进行结构设计，并完成带式输送机传动装置中减速器装配图、零件图设计及主要零件的工艺、工装设计。
课程设计的总体要求：
1、具有正确的工作态度。
这是我们第一次比较全面的设计训练，它对于我们今后的设计和从事技术工作都具有极其重要的意义，因此，我们必须严肃认真、刻苦钻研、一丝不苟地进行设计，才能在设计思想、设计方法和技能等方面得到锻炼和提高。
2、培养独立的工作能力。
课程设计是我们在老师的指导下独立完成的。
我们在设计中遇到问题，应随时复习有关教材、设计指导书，参阅设计资料，主动地思考、分析，从而获得解决问题的方法，不要依赖性地、简单地向老师索取答案。
这样才能提高独立工作的能力。
3、树立严谨的工作作风。
设计方案的确定、设计数据的处理应有依据，计算数据要准确，制图应正确且符合国家标准。
反对盲目地、机械地抄袭资料和敷衍、草率的设计作风。
4、培养按计划工作的习惯。
设计过程中，我们要自首纪律，在规定的教室里按预定计划保质保量地完成设计任务。
机械设计课程是我们得到相关基本知识综合运用和基本技能训练的重要环节，是我们迈向工程设计的一个转折点。
一传动装置的总体设计
1、传动方案的确定………………………………………………………………………3
2、电动机的选择…………………………………………………………………………4
3、传动装置的总传动比的计算和分配…………………………………………………6
4、传动装置的运动和动力参数的确定…………………………………………………7
二传动零件的设计
1、带传动设计……………………………………………………………………………9
2、齿轮传动设计…………………………………………………………………………11
3、轴的设计………………………………………………………………………………13
三减速器的基本结构
1、减速器附件的结构……………………………………………………………………16
2、减速器箱体的结构……………………………………………………………………20
四其他附件设计
4、滚动轴承的选择………………………………………………………………………21
5、键联接的选择…………………………………………………………………………22
6、联轴器的选择…………………………………………………………………………22
4、密封与润滑……………………………………………………………………………23
四设计心得………………………………………………………………………………24
五参考文献………………………………………………………………………………25
设计题目：
带式运输机传动系统
设计一个带式输送机传动装置，已知带式输送机驱动卷筒的驱动功率，输送机在常温下连续单向工作，载荷平稳，环境有轻度粉尘，结构无特殊限制，工作现场有三相交流电源。
传动装置总体设计
一、传动方案的确定：
原始数据
题号
43
运输带拉力F
（KN）
4
运输带速度V
（m/s）
1
卷筒直径D
（mm）
300
设计人员
43
（1）、工作条件：
1、工作情况：
连续单向运转，载荷较平稳，两班制工作。
2、使用期限：
5年，每年工作300天。
3、允许误差：
允许输送带速度误差5%
（2）传动方案草图：
（3）设计任务与要求：
1.调查研究，收集文献资料。
根据毕业设计课题，设计技术实施方案。
2.完成工程设计所需的设计图纸，实验数据，程序设计。
计算技术参数，运动参数，结构尺寸等设计要素。
3.绘制减速器装配图（1号图纸）轴.齿轮零件图各一张（3号图纸）
4.撰写技术说明书。
论文。
（4）传动方案拟定：
如上图采用Ｖ带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。
2、电动机的选择：
（1）电动机的选择：
选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。
（2）电动机参数选择：
电动机所需工作功率为：
式
（1）：
Ｐd＝ＰＷ／ηa （kw）
由式
（2）：
ＰＷ＝ＦV/1000（KW）
因此 Pd=FV/1000ηa（KW）
由电动机至运输带的传动总效率为：
η总=η１×η２３×η３×η４×η5
式中：
η1、η２、η3、η4、η5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。
取η１=0.96，η２＝0.99，η３＝0.97，η４＝０.99
则：
η总=0.96×0.98３×0.97×0.99×0.96
=0.83
所以：
电机所需的工作功率：
P =FV/1000η总
=4.5（kw）
（2）确定电动机转速：
卷桶工作转速为：
n卷筒＝
=65.51（r/min）
根据手册Ｐ７表１推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ｉ’=3～６。
取Ｖ带传动比Ｉ１’=２～４，则总传动比理论范围为：
Ｉa’＝６～２４。
得电动机最大转速=65.51×6=393.06（r/min）
得电动机最小转速=65.51×24=1572.26（r/min）
根据容量和转速，由相关手册查出三种适用的电动机型号：
（如下表）
方案
电动
机型
号
额定功率
电动机转速
（r/min）
电动机重量（N）
参考价格
传动装置传动比
同步转速
满载转速
总传动比
V带传动
减速器
1
Y132S-4
5.5
1500
1440
650
1200
18.6
3.5
5.32
2
Y132M2-6
5.5
1000
960
800
1500
12.42
2.8
4.44
3
Y160M2-8
5.5
750
720
1240
2100
9.31
2.5
3.72
根据上表为降低电动机重量和价格，由表二选取同步转速为1000r/min的Y系列电动机，型号为Y123M2−6。
电动机主要外形尺寸：
中心高H
外形尺寸
L×（AC/2+AD）×HD
底角安装尺寸A×B
地脚螺栓孔直径K
轴伸尺寸
D×E
装键部位尺寸F×GD
132
520×345×315
216×178
12
28×80
10×41
三、确定传动装置的总传动比和分配级传动比：
由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n可得：
（1）、可得传动装置总传动比为：
ia=nm/n=nm/n卷筒
=
=14.654
总传动比等于各传动比的乘积
分配传动装置传动比
ia=i0×i（式中i0、i分别为带传动和减速器的传动比）
（2）、分配各级传动装置传动比：
根据指导书P7表1，取i=4（齿轮传动i=3～6）
因为：
ia＝i×i
所以：
i＝ia／i
＝12.42/4
＝3.663
四、传动装置的运动和动力确定：
将传动装置各轴由高速至低速依次定为Ⅰ轴，Ⅱ轴，......以及
i0,i1，......为相邻两轴间的传动比
η01，η12，......为相邻两轴的传动效率
PⅠ，PⅡ，......为各轴的输入功率（KW）
TⅠ，TⅡ，......为各轴的输入转矩（N·m）
nⅠ,nⅡ,......为各轴的输入转矩（r/min）
可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数
（1）运动参数及动力参数的计算
（2）计算各轴的转数：
Ⅰ轴：
nⅠ=nm/i0
=960/3.663=262.08（r/min）
Ⅱ轴：
nⅡ=nⅠ/i1
=262.08/4=77.22（r/min）
卷筒轴：
nⅢ=nⅡ
（3）计算各轴的输入功率：
1、计算1轴输入功率P=电动机功率×ɳ
=5.32×0.94
=5（KW）
2、计算2轴输入功率P=P×ɳ×ɳ
=5×0.98×0.96
=4.704（KW）
3、计算3轴输入功率P=P×ɳ×ɳ
=4.704×0.98×0.99
=4.563（KW）
（4）计算各轴扭矩：
根据式P=得：
1、计算0轴转矩T==
=52922（Nmm）
2、计算1轴转矩T==
=171264（Nmm）
2、计算2轴转矩T==
=645051（Nmm）
2,计算3轴转矩T==
=654269（Nmm）
经上述计算得下表：
参数
轴号
电动机轴
Ⅰ轴
Ⅱ轴
滚筒轴
转速N（r/min）
960r/min
262.08r/min
65.52r/min
65.52r/min
功率P（KW）
5.32KW
5KW
4.704KW
4.563KW
转矩T（Nmm）
52922Nmm
171264Nmm
645051Nmm
645269Nmm
传动比i
3.663
4
1
效率
0.94
0.9408
0.9702
传动零件的设计
一、带传动的设计：
（1）确定计算功率Pca：
根据V带的载荷有轻微振动，一班工作制（8小时），查表8－7，取KA＝1.2。
Pca=K=1.25.32
=6.384（KW）
K→工作情况系数（查表8-7）
→电动机输出功率
（2）选取带型：
普通V带的带型根据传动的设计功率Pd和小带轮的转速n1按设计书材料图8－11选取。
根据算出的Pd＝5.32kW及小带轮转速n1＝960r/min查图得：
dd=80～100可知应选取A型V带。
（3）初选小带轮直径：
查表8-68-8得小带轮直径选用125mm
（4）验证V带线速度v（应在5~25mm/s之间）
V===6.28mm/s
经计算V=6.28大于5小于25，带可用。
（4）计算大带轮的直径d
根据i=得d=id=3.663125
=457.875（mm）
根据d=457.875查表取d=450（mm）
（5）计算两带轮中心距a
a应取在0.7~2（d+d）之间
根据：
当取0.7时=402当取2时=1150
所以a选用800mm
（6）计算带长l
l≈2a+（d+d）+
≈1600+575+29.340
≈2532.09（mm）
根据（机械基础P136表6-2）选取带长为2500mm
（7）确定实际中心距a
a=a+
=
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