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1、带式输送机传动系统设计设计人：王成英带式输送机传动系统设计一、设计提要：带式输送机传动系统设计，输送机连续工作单向运转，载荷变化不大，环境有灰尘。已知：输送带有效拉力FW=2600N，运输带速度 VW=1.6m/s，滚筒直径 D=450mm，三相交流电源，电压 380V。两班工作制，运输带允许速度误差为 5%。二、设计内容：(一)拟定传动装置的运动简图二 选择电动机1、选择电动机类型按已知工作要求和条件选用 Y 系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。2、选择电动机容量工作机所需要功率 PW 按(2-2)_式计算PW= KWw1000vmFW式中,FW=2600N,Vm=1.6m/s
2、,工作机的效率为 0.940.96,对皮带运输机,取 0.94,带如上式得：Pw=4.43kww1000vmFW 94. 010006 . 12600电动机的输出功率 P0按(2-1)计算,P0=kwPW式中, 为电动机至滚筒轴的传动装置总效率,取三角带传动效率b=0.96;滚动轴承效率r =0.995;8 级精度齿轮传动效率为 0.97;十字滑块联轴器效率g=0.98,则总效率=0.960.970.9950.98=0.9故 PO=4.92kwPW因载荷变化不大，电动机额定功率 Pm只需略大于 PO即可，按附表15-1 中 Y 系列电动机技术数据表选电动机的额定功率 Pm为 5.5kw。3、确
3、定电动机转速滚筒轴工作转速为：nw=min/91.674506 . 110610644 rDvm 按表 2-1 推荐的各传动机构传动比范围：三角带传动比范围ib=24，单级圆柱齿轮传动比范围 ig=35，则总传动比范围为 i=2345=620，可见电动机转动可选范围为：n= inw=（620）67.91=407.461358.2r/min符合这一范围的同步转速有 750 r/min 和 1000 r/min 两种，为减少电动机的重量和价格，由附表 15-1 选常用的同步转速为 1000 r/min 的 Y 系列电动机 Y132m2-6，共满载转速 nm=960r/min，电动机的中心高，外形尺
4、寸、轴伸尺寸等均可由附表 15-2 中查到，这里从略。三、计算传动装置的总传动比及分配各级传动比。1、传动装置总传动比：i=14.1491.67960nwnm2、分配传动装置各级传动比（由 2-5）式，i=ibig，为使三角带传动的外廓尺寸不致过大，取传动比 ib=3，则齿轮传动比： ig=1 .47314.14 iib四、计算传动装置的运动和动力参数1、各轴转速由（2-6）式轴 n1=320r/min3960 inbm轴 n2=67.91 r/min71. 4320 igni滚动轴 nw=n2=67.91 r/min2、各轴功率由（2-7）式轴 p1=pokw72. 496. 092. 4b
5、轴 p2=p1rg=4.720.9950.97=4.55kw滚动轴 pw=p1rc=4.550.9950.98=4.43kw3、各轴扭距由式（2-8）电动机轴：To=9550MNm94.4896092. 49550po 轴 T1=9550MN 86.14032072. 49550p11 轴 T2= 9550MN 85.63991.6755. 49550p22 滚动轴 Tw=9550MNw98.62291.6743. 49550pw 将以上算得的运动和动力参数列表如下：轴名 参数电动机轴轴轴滚动轴转速96032067.9167.91功率4.924.724.554.43扭距48.94140.866
6、39.85622.98传动比3.004.711.00效率0.960.9650.975五、传动件的设计计算（一）V 带传动的设计计算1、选择 V 带的型号小带轮转速：n1=960r/min大带轮转速：n2=320r/min设计功率 pd =KAP式中：P所带传递的功率 P=PO=4.92kwKAI 况系数，由表 3-5 查取 KA=1.2Pd=KAP=1.24.92=5.904kw根据 n1和 Pd 查图 3-10 选取 V 带为 A 型。2、确定带轮的基准直径 dd1，dd2（1）选择小带轮的基准直径 dd1按表 3-6，表 3-3，选取小带轮基准直径 dd1=125mm（2）确定大带轮的基准
7、直径 dd2dd2=idd1=125=375mm圆整成标准值，查表 3-6 取 dd2=400mm（3）验算带速 v=m/s 适合28. 610006096012514. 3100060nd1d1（4）确定中心距 a 和带的基准长度；Ld1、初定中心距 a0.7（dd1+dd2）a02（dd1+dd2）0.7（125+400）a02（125+400）367.5a01050 取 a0=500mm2、确定带的基准长度 Ld根据已定的带轮基准直径和初定的中心距 a，计算所需的基准长度Ld0Ld0=2a0+5004125400(400125214. 350024d-ddd2202 d1d2 d2d1）
8、（）（）（ a=1862.1mm拒 Ld0由表 3-2 选取 Ld=2000mm3、确定中心距 a传动的中心距 a 用下式计算：a=A+22BA 式中：A=294840012514. 342000 8dd2dd1 4d）（）（LB=94538125400 8dd2dd1(22 ）（）a=A+=294+BA 2mm57194532942安装时所需的最小中心距：amin=a-0.015Ld=571-0.0152000=541mm安装时所需的最大中心距：amin=a+0.03Ld=571+0.032000=631mm（5）验算小带轮包角1适合1204 .1521205711254003 .57180
9、120dd1dd23 .571801a（6）确定 V 带的根数 Z查表 3-3 得，p1=1.66kw ，p1=0.10kw，查表 3-4，插值得 ka=0.912Z= 64. 301. 1912. 010. 066. 1904. 5kakepp1p Pp1d1d）（）（取 Z=4（7）计算初拉力 F查表 3-1，A 型带 g=0.10kg/m，由式（3-14）得F0=500=205.3N28. 61 . 0912. 028. 64904. 55 . 2912. 0500gpdka5 . 22）（vZvka（8）计算带作用在轴上的力 FrFr=2ZF0N15702146sin3 .205422
10、sin1（9）带轮设计小带轮 dd1=125mm，采用实心轮（结构设计略） ，大带轮 dd2=400mm，采用孔板轮，查表 3-1，选取大带轮， （结构设计略） ，轮缘宽B=65mm，论 长度 L=60mm。（二）减速器直齿轮圆柱齿轮设计计算1、选择材料确定许用应力小齿轮选用 45 钢，调质后表面淬火，硬度 H1=4050HR大齿轮选用 45 钢，正火，硬度 H2=162217HBS查图 5-47 得：a550pa1170lim1limMpMHH，许用接触应力：pa105311709 . 09 . 01lim1MHHpa4955509 . 09 . 02lim2MHH查图 5-50 得：，36
11、0Mpalim1F，220Mpalim F许用弯曲应力：pa5043604 . 14 . 11lim1MFFpa3082204 . 14 . 11lim2MFF2、初步确定主要尺寸按齿根弯曲疲劳强度设计：m FYFZKTS 2 1d412转距 T1=140.86N.mm齿宽系数 yd 查表 5-14 取得 yd=1.2齿数取 Z1=20，Z2=iz=4.7120=94载荷系数 K 查表 5-13，取 K=1.2，YFS1=4.25，YFS2=3.95确定 YFs/ FYFs1/ YFs2/,0086310. 0504/35. 41F.0128247. 0308/95. 32F取 YFs/=0.
12、01428247 Fm mm08. 2202 . 10128247. 01408602 . 12 d41k23322 FZYFTS 取 m=2.253、确定传动尺寸计算中心距 a=1/2m（Z1+Z2）=1/22.25（20+94）=128.25mm取整数 a=130mm计算几何尺寸 d1=mZ1=2.2520=45mmD2=mZ2=2.2594=211.5mmDa1=d1+2ha=45+212.25=49.5mmDa2=d2+2ha=211.5+212.25=216mmb =4dd1=1.245=54mm取 b2=b=55mm，b1=60mm4、校核齿面接触疲劳强度:u1u bd221KTZ
13、BZHZEH弹性系数 ZE=189.8（查 5-12）paM节点区域系数 ZH=2.5 （查表 5-46）螺旋角系数：Z10coscos齿数比：u=Z2/Z1=94/20=4.7pa1053pa9104.717 . 4 45551408602 . 1215 . 28 .189121MMHHpa495pa7 .1934.717 . 4 211.5551408602 . 1215 . 28 .189122MMHH由于齿面接触应力小于许用应力，因此，接触疲劳强度足够，参数确定合理。5、齿轮的结构设计结构设计要与整机设计相协调，小齿轮宽度 b1=60mm，大齿轮宽度b2=55mm六、轴的设计计算（一）
14、轴径计算1、选择轴的材料，确定许用应力选用 45 钢，正火处理，查表 11-1 取 =600MPa，由表 11-8 得 =55 MPa。2、低速轴最小轴径的确定按扭转强度，初估轴的最小直径，由表 11-7 查得 A=110，按式（11-4）得：d低mm7 .4491.6755. 4110n3PA取 d低=45mm3、高速轴最小轴径的确定按扭转强度，初估轴的最小直径，由表 11-7 查得 A=110，按式（11-4）得：d高mm2732072. 4110n3PA取 d高=27mm（二）轴系设计直齿轮传动在使用过程中，也有可能产生轴向力，故采用交接触球轴承，采用凸缘式轴承盖实现轴承系两端单向固定，
15、半联轴器右端挡圈固定，依靠 C 型普通平键连接实现周向固定，齿轮右端由轴环定位固定，左端由套筒固定，用 A 型普通平键联接实现周向固定。为防止润滑脂流失，采用当油板内部密封。（三）轴的结构设计1、径向尺寸确定（低速轴）从轴段 d 低=d=45mm 开始，逐段选取相邻轴段的直径；d2 起定位固定作用，定位轴肩高度 hmin 可在 0.070.1 范围内经验选取，故d2=d1+2h45（1+20.07）=51.3mm；d3 与轴承内径相配合，为便于轴承安装，故取 d3=55mm，选定轴承型号为 7211C，d4 与齿轮孔径相配合，为了便于装配，按标准直径系列，取 d4=60mm；d5 起定位作用，由 h=（0.070.1）d=（0.070.1）60=4.26mm，取 h=5mm，d5=70mm；d6 与轴承配合，取 d6=d3=55mm。2、轴向尺寸的确定（低速轴）与传动零件相配合的轴段长度，一般略小
