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1、带式运输机电动滚筒的设计带式运输机电动滚筒的设计（论文）摘要摘要带式输送机自从发明至今已有一百五十年的历史，仍然被广泛的应用于生产、生活中，被广泛使用在石油、化工、塑料、橡胶、食品、建材、包装、纺织、造纸、轻工、立体停车库和流水线等机械设备领域中。通过本毕业设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，了解减速器的结构设计的步骤及参数选择的原则，熟悉减速器传动的基本原理，熟悉并掌握一套完整的机械传动装置的设计过程。了解减速器的参数数据的选择原则对传动装置效率的影响。由于减速器的结构简单实用，被广泛应用于各行各业中，因此，减速器的使用还有很好的前景。通过本毕业设计，了解减速器的结
2、构设计的步骤及参数选择的原则，熟悉减速器传动的基本原理，并设计了一套完整的电动滚筒传动装置。关键词关键词：带式输送机；减速器设计；主要部件带式运输机电动滚筒的设计带式运输机电动滚筒的设计（论文）前言前言随着科学技术的迅速发展，市场竞争日趋激烈，在机械制造中，运输工业已成为国民经济支柱产业之一，其在国民经济中所占比重和作用越来越重要，世界各国经济发展历程证明了这一点。改革开放以来，随着市场经济的发展，商品流通的增加，物质的不断丰富，生活水平的提高，人们在追求商品外在质量提高的同时，主要还是追求商品内在质量提高，保证内在质量就需要快速的运输来实现。近年来人们的消费需求的扩大，运输工业随之迅速发展，
3、在我国国民生产总值中已占到 10%以上，与经济发达国家的差距正在逐步缩小。运输机械在运输工业中的地位十分重要，对运输工业现代化具有举足轻重的作用。它可以提高劳动生产率，改善生产环境，降低生产成本，减少环境污染，增加产品质量，提高产品的档次，增加附加值从而增加市场竞争力，带来更大的社会效益和经济效益。我国的运输机械发展起步与20 世纪 40 年代末，从改革开放前少数几种水平落后的单机起，到 70 年代，在借鉴进口设备和技术的基础上，运输机械的生产发生了一个巨大的变化，大量填补国内空白的运输机械问世，品种规格不断增加，出现了大量专业的运输机械生产企业，形成了一批专业化生产的骨干企业。许多研究机构着
4、手研究运输机械，大专院校也纷纷设立运输专业，先后成立了全国性的协会，学会，标准化机构，出版了各种专业期刊，形成了一个独立的运输行业部门，也是原机械工业部管理的14 个大行业之一。进入 20世纪 80 年代，除继续增加新品种外。在产品的技术水平和内在质量、性能等方面有了很大进步，从注重数量向注重质量和性能方面发展，产品的技术水平与国外先进水平的差距在缩小。带式运输机电动滚筒的设计带式运输机电动滚筒的设计（论文）1 1、系统传动方案设计和运动学及动力学参数设计计算、系统传动方案设计和运动学及动力学参数设计计算1.11.1 系统传动方案设计系统传动方案设计组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。特
5、点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，故采用刚性联轴器联结电机与减速器。 其传动方案如下：V1-电机 2-联轴器 3-减速器 4-联轴器 5-滚筒图 1-1 带式输送机总体方案布局图1.21.2 系统运动学及动力学参数设计计算系统运动学及动力学参数设计计算1.2.1 选择电动机电动机类型的选择： Y 系列三相异步电动机电动机功率选择：1联轴器的传动效率：0.992每对轴承的传动效率：0.993圆柱直齿轮的传动效率：0.96带式运输机电动滚筒的设计带式运输机电动滚筒的设计（论文）4滚筒与传送带之间的传动效率：0.96
6、传动装置的总效率：=1224324=0.9920.9940.9620.960.83电机所需的工作功率：=6KW1000vF电P83. 01000210005 . 2 确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n滚筒=76.43r/minDv100060 50014. 32100060 查机械设计手册P18-4 表 18.1-1 得二级圆柱齿轮减速器传动比i=860，故电动机转速的可选范围是：n电=n滚筒i=（860）76.43r/min=611.444585.8 r/min根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，因此有 2 种传动比方案如下：表 1-1 电机型号方案电动机型号额定功率KW
7、额定转速r/min重 量Kg总传动比1Y132S1-26.529006722.312Y132S-46.58456811.08带式运输机电动滚筒的设计带式运输机电动滚筒的设计（论文）图 1-2 电机安装及外形尺寸表 1-2 电机外形尺寸型号ABCDEFGHKABACADHDBBLY132M-4216140893880103313212280275210315200475综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和减速器的传动比，可见第二方案比较适合。因此选定电动机型号为 Y132S-4。1.2.2 总传动比并分配传动总传动比 =11.08鼓轮电 总nni43.76845分配传动比： i1=（1.31.
8、5）i2，经计算i1=（3.794.08） ，取i1=4，计算得i2=2.77I1为高速级传动比，i2为低速级传动比。1.2.3 各轴功率、转速、转矩计算将传动装置各轴由高速到低速依次定为 1 轴、2 轴、3 轴、4 轴；01，12，23，34 依次为电机与轴 1，轴 1 与轴 2，轴 2 与轴 3，轴 3 与轴4 之间的传动效率。各轴转速：=845 r/min电nn 1=211.25r/min11 2inn 4845带式运输机电动滚筒的设计带式运输机电动滚筒的设计（论文）=76.43r/min22 3inn 77. 225.211=129.96 r/min34nn 各轴输入功率：P1=P 电
9、01= 60.995.94KW 011 P2=P112= 5.940.990.965.82KW 1223 P3=P223= 5.820.990.965.53KW 2323 P4=P334= 5.530.990.995.42KW 3412 各轴输入转矩：67.8Nm电电 nPTd955084569550T1=Td0167.80.9967.13NmT2=T1i11267.1340.990.96255.21 NmT3=T2i223255.212.770.990.96671.87 NmT4=T334671.870.990.99658.5Nm1-3 轴的输出功率、输出转矩分别为各轴的输入功率、输入转矩乘
10、以 1 对轴承的传动效率 0.99。带式运输机电动滚筒的设计带式运输机电动滚筒的设计（论文）2.2. 传动件设计计算传动件设计计算2.12.1 高速级大、小齿轮的设计计算高速级大、小齿轮的设计计算2.1.1 选择齿轮材料载荷中等、速度不高且传动尺寸无特殊要求，所以大小齿轮都选软齿面齿轮，小齿轮调质处理，硬度 230HBS，大齿轮正火处理，硬度 190HBS。根据两齿面的硬度，由机械设计基础表 6-10 中的算式得出两齿轮的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度的许用应力：=380+0.7HBS=541MPa =380+0.7HBS=513MPa1H2H=140+0.2HBS=186MPa =140+0.2
11、HBS=178MPa1F2F2.1.2 选取设计参数小齿轮齿数z1=25，则z2=264=100；取齿宽系数=1.0d2.1.3 按齿面接触疲劳强度设计小齿轮的转矩T1=32.18 Nm 载荷系数查机械设计基础表 6-9 取K=1.2d1 766= 766= 42.0 mm 32 Hd1) 1( uuKT325414) 14(18.322 . 1 齿轮的模数为 m =1.62。查机械设计基础表 6-1 取标准11 zd 260 .42第一系列模数 m=2。d1= mz1 = 262 = 52 mm2.1.4 齿轮的几何尺寸计算d1= mz1 = 226 = 52 mmd2= mz2 = 210
12、4 = 208 mmda1= mz1+2ha*m = 52 +4 = 56 mmda2= mz2+2ha*m = 208 +4 = 212 mm带式运输机电动滚筒的设计带式运输机电动滚筒的设计（论文）df1= mz12（ha*+ c*）m = 525 = 47 mmdf2= mz22（ha*+ c*）m = 2085 = 203 mma =（d1+d2）/ 2 = （52+208）/ 2 = 130 mmb =dd1=1.050 = 52 mm ，取b2=52，b1=52+4 = 56 mm2.1.5 校核弯曲疲劳强度由齿数查表 6-12 得两齿轮的复合齿形系数为：YFS1= 4.24，YFS
13、2= 3.96F1 = =FS1 112000YmbdKT24. 425218.322 . 120002= 60.55 Mpa= 186MPa1F合格F2 = =FS2 112000YmbdKT96. 325218.322 . 120002= 56.55 Mpa= 178MPaF2合格2.1.6 精度设计查机械设计基础表 6-8 取 8 级精度2.1.7 结构设计主要为大齿轮的结构设计，中间轴孔的厚度：见参考文献机械设计基础P117 图 6-56.大齿轮 D0=da2-(1014)mn=212-(1014)2=(184192)mm.取D0=180 mm.D4为轴径，D4=33mm，D3=1.6
14、D4=1.633=57.63mm,取D3=60，l=b=齿宽，D2=(0.250.35)( D0- D3)= (0.250.35)（180-33)=（36.7551.45） ，取D2=45mm. r=1mm.腹板孔厚度：C=(0.20.3)b8mm,选 C=10mm.润滑方式：=3.92m/s d2 选用代号为 6008 轴承轴承内径 d=40 (mm)轴承外径 D=68 (mm)轴承宽度 B=15 (mm)404d考虑轴承定位d4da465d考虑到齿轮分度圆与轴径相差不大（dad1 ,h=1.52mm，取 2mm333d轴肩段 h =（0.070.1）d，取h=3mm394dd4d2335d
15、d7d1（同一对轴承）303.2.3 各轴段长度的确定1 轴段的长度l1：l1=B+2+3+2=19+10+5+2=36mm，轴承的型号为 6306，轴承宽度B=19mm,2为齿轮断面与箱体内壁的距离，3为轴承内端面与箱体内壁之间的距离2 轴段的长度：l2=B2-2=82-2=80mm, 齿轮宽B2=82mm3 轴段的长度：两齿轮间距l3=14mm4 轴段的长度：l2=B1-2=52-2=50mm, 齿轮宽B1=52mm5 轴段的长度：l5：l5=B+2+3+2=19+10+5+4=38mm，轴承宽度B=19mm,2为齿轮断面与箱体内壁的距离，3为轴承内端面与箱体内壁之间的距离3.2.4轴的校核带式运输机电动滚筒的设计带式运输机电动滚筒的设计（论文）3.2.4.1 轴的校核abADFr3Ft3ABRHARHDMHACRVARVDFr2Ft2cabcabcFt3Ft2Ft3Ft2BCBCBCRHARHDMHBCabc Fr3Fr2 BCRVARVDMVMVBBRVARVDMVABMVBCMVACMHBCMMHBBMHABMHACRHARHDMHBCMHBBMHABBCRARD图 3-4 轴的强度计算a= l4/2+2+3+2+B/2=26+10+5+2+9.5=52.5mmb= l2/2+l3+l4/2
