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1、学校：嘉兴学院 学院：机电工程学院 专业：机械机械设计机械设计 课程设计课程设计题题 目目 名名 称称 带式输送机传动装置带式输送机传动装置 课课 程程 名名 称称 机械设计机械设计 课程设计课程设计 学学 生生 姓姓 名名 学学 号号 班班 级级 指指 导导 教教 师师 计算项目及内容主要结果在此处键入1 1、课题题目课题题目设计设计带式输送机传动装置带式输送机传动装置传动简图如图 1 所示，设计参数列于表 2-1。工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载起动，使用 10 年（每年 300 个工作日） ，小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速允许误差为5%。带式输送机的传动效率为 0.96。
2、图 1 带式输送机传动简图图 2 电动机带式输送机的设计参数：输送带的牵引力 1.6kN；输送带的速度为：1.6m/s；输送带滚筒的直径 240。简图 1 中的 1、2、3、4、5、6 分别为：1、电动机；2、三角带传动；3、减速器；4、联轴器；5、传动滚筒；6、皮带运输机。在此处键入计算项目及内容主要结果2、电机的选择电机的选择1、类型和结构的选择 三相交流异步电动机的结构简单、价格低廉、维护方便，但一般应 用于工业。Y 系列电动机是一般用途的全封闭式自扇冷式三相异步电动机，具 有效率高、性能好、噪声低、振动小等优点，适用于不易燃、不易爆、无 腐蚀性气体和无特殊要求的机器上，如风机、输送机、
3、搅拌机、农业机械 和食品机械等。 所以，选用 Y 系列电动机作为带式输送机的电机。 2、功率的确定电机的容量（功率）选择是否合适，对电动机的工作和经济性都有影 响。当容量小于工作要求时，电动机不能保证工作机的正常工作，或使电 动机因长期过载而过早损坏；若容量过大，则电动机价格高，能力不能充 分利用，而且因为经常不在满载下运行，其效率和功率因数较低，造成浪 费。工作机所需功率 Pw(KW)Pw=FwVw/1000=1.6KN1.6m/s10002.56KW 式中，Fw为工作机的阻力，KN；Vw为工作机的线速度，m/s；电动机至工作机的总效率 总=1223451为三角带的传动效率，2为滚动轴承的效
4、率，3为齿轮传动效率， 4为联轴器的效率，5为卷筒带传动效率。 参考机械设计课程设计表 3-1 机械传动效率概略值，第 13 页，得： 总=122345=0.960.990.990.980.990.960.8763所需电动机的功率 Pd(KW) Pd=Pw/总=2.56/0.8763KW=2.921KW电动机额定功率 Pm按 PmPd来选取电动机型号。电动机功率的大小应视工作机构的负载 变化状况而定。 3、转速的确定滚筒轴的工作转速为nw=601000Vw/D=(60100016)/(3.14240)127.32r/minVw 为皮带输送机的带速，D 为滚筒的直径。额定功率相同的同类型电动机，
5、有几种不同的同步转速。例如三相 异步电动机有四种常用的同步转速，即 3000r/min、1500r/min、1000r/min 和 750r/min。一般最常用、市场上供应最多的是同步转速为 1500r/min 和 1000r/min 的电动机，综合考虑各种情况，决定选用 1000r/min 的电动机。选用 Y 系列电动机，参考机械设计课程设计表 17-7 Y 系列 （IP144）三相异步电动机的技术数据，第 178 页，得：电动机的型号为 Y132S-6，额定功率(Pm)为 3KW（实物如图 2） ，满载转速（nm)为KWPw34. 2总=0.88Pd=2.66KWnw=138r/min在此
6、处键入960r/min。2、传动比的分配传动比的分配1、电动机选定后，根据电动机的满载转速 nm和工作机的转速 nw即可确 定传动系统的总传动比 I，即 I=nm/nw=960/127.327.54 2、传动系统的总传动比 i 是各串联机构传动比的连乘积，即 I=i1i2=7.54 式中，i1，i2为传动系统中各级传动机构的传动比。 3、传动比分配的一般原则 各级传动比可在各自自荐用值的范围内选取。各类机械传动比荐用 值和最大值，参考李育锡的机械设计课程设计表 32 各类机械传动 的传动比，第 14 页。 分配传动比应注意使各传动件的尺寸协调、结构匀称和利于安装。 传动零件之间不应造成互相干涉
7、。 使减速器各级大齿轮直径相近，以利于实现油池润滑。 使所设计的传动系统具有紧凑的外廓尺寸。 4、所以，传动系统中 V 型带机构的传动比 i1选择 2.5，则齿轮机构的传 动比 i2为 3.02。3、传动参数的计算传动参数的计算机器传动系统的传动参数主要是指各轴的转速、功率和转矩，它是进 行传动零件设计计算的重要依据。 各轴的转速 n(r/min) 高速轴 1 的转速：n1=nm=960r/min 中间轴 2 的转速：n2=n1/i1=960/2.5=384r/min 低速轴 3 的转速：n3=n2/i2=nm/(i1i2)=384/3.02=128r/min 滚筒轴 4 的转速：n4=n3=
8、128r/min 式中，nm为电动机的满载速度；i1为高速级传动比；i2为低速级传动 比。 各轴输入功率 P（KW） 高速轴 1 的转速：P1=Pmc=30.99=2.97KW 中间轴 2 的转速：P2=P11g=2.970.980.99=2.88KW 低速轴 3 的转速：P3=P22g=2.880.980.99=2.79KW 滚筒轴 4 的转速：P4=P3c3=2.790.990.99=2.73KW 式中，Pm为电动机额定功率（KW)；c为联轴器效率；g为一对轴 承的效率；1为 V 型带传动的传动效率；2为低速级齿轮传动效率。 各轴的输入转矩 T(Nm) 高速轴 1 的转速：T1=9550P
9、1/n1=95502.97/960=29.55Nm 中间轴 2 的转速：T2=9550P2/n2=95502.88/384=71.63Nm 低速轴 3 的转速：T3=9550P3/n3=95502.79/128=208.16Nm 滚筒轴 4 的转速：T4=9550P4/n4=95502.73/128=203.68NmI=6.69在此处键入4 4、V V 型带的设计型带的设计1、确定计算功率计算功率 Pca是根据传递的功率 P 和带的工作条件而确定的 Pca=KAP.KW.KW 式中，Pca为计算功率，KW；KA为工作情况系数，这里取 KA.，参考，教材第八版机械 设计表 8-7 工作情况系数
10、KA，第 156 页；P 为所传递的额定功率，如电动机的额定功率或名义的负载功率， KW。 2、选择 V 带的带型 根据计算的功率 Pca和小带轮转速 n1，确定普通 V 带为 A 型，参 考，教材第八版机械设计图 8-11 普通 V 带选型图，第 157 页。 由可得到小带轮的基准直径范围为 80mmdd100mm，再参考教 材第八版机械设计的表 8-6 V 带轮的最小基准直径和表 8-8 普通 V 带的基准直径系列，确定大小带轮的基准直径，应使 dd1（dd）min，初选 dd1为 100mm，dd2=idd1(1-a)=3.02100（1-0.01）=298.98mm，取标 准值 280
11、mm，则带速 V1为：V1=dd1n1/(601000)=3.14100960/(601000)m/s5.03m/s 因为算出来的带速为 5.03m/s，在 525m/s 范围内，符合要求。确定中心距 a，并选择 V 带的基准长度 Ld。 根据带传动总体尺寸的限制条件或要求的中心距，通过计算， 0.7（dd1+dd2）a02（dd1+dd2） 266mma0760mm 初定中心距为 a0=400mm。 计算相应的带长 Ld0Ld02a0+/2(dd1+dd2)+(dd1+dd2)2/4a0 =2400+/2(100+280)+(100+280)2/(4400)=1487mm 带的基准长度 Ld
12、根据 Ld0，参考教材第八版机械设计表 8-2 V 带 的基准长度系列及长度系数 KL，第 146 页，得 Ld=1400mm。计算中心距 a 及其变动范围 传动的实际中心距近似为 aa0(LdLd0)/2=400(14001487)/2=356.5mm 考虑到带轮的制造误差、带长误差、带的弹性以及因带的松弛而产生 的补充张紧需要，常给出中心距的变动范围为 amin=a0.015Ld=356.50.0151400335.5mm amax=a+0.03Ld=356.50.031400398.5mm验算小带轮上的包角 1 由设计经验可得，小带轮上的包角 1小于大带轮上的包角 2；小 带轮上的总摩擦
13、力相应地小于大带轮上的总摩擦力。因此，打滑只可能在 小带轮上发生。为了提高带传动的工作能力，应使 190011800(dd2dd1)57.30a=1800(280100) 57.30356.5151.070900确定带的根数 zPca.KWV1=5.02m/sLd01146mma352mmamin334mm amax390mm1163.70900在此处键入Pca为计算功率，由式 Pca=KAP 得出，其中，KA为工作情况系数，P 为传递的功率；Pr为额定功率，由式 Pr=（P0P0）KaKL得出，其 中，P0为单根普通 V 带所能传递的最大功率，参考教材机械设计表84a 单根普通 V 带的基本
14、额定功率 P0，第 152 页，经计算得 P0=0.78KW，P0为单根 V 带额定功率的增量，参考教材第八版机械设 计表 84b 单根普通 V 带额定功率的增量P0，第 153 页，经计算得 P0=0.02KW，Ka为包角不等于 1800时的修正系数，参考教材第八版机 械设计表 85 包角的修正系数，第 155 页，经计算得 Ka=0.96，KL为 当带长不等于实验规定的特定带长时的修正系数，参考教材第八版机械 设计表 82 V 带的基准长度系列及长度系数 KL，第 146 页， KL=0.93，则，Z=Pca/Pr=KAP/（P0P0）KaKL=3.6/（0.780.02）0.960.93
15、5.0410 为了使各根 V 带受力均匀，带的根数不宜过多，一般少于 10 根，经 鉴定，符合要求,Z 取 5。确定带的初拉力 F0下式中，q 为传动带单位长度的质量，kg/m,参考教材第八版机械设 计表 83 V 带单位长度的质量，第 149 页，得 p=0.1kg/m。F0min=500(2.5Ka)Pca/Kazvqv2=500(2.50.96) 3.6/(0.9655.03)0.15.032114.81N 对于新安装的 V 带，初拉力为 1.5F0min；对于运转后的 V 带，初拉力 应为 1.3F0min，则初拉力应选 F0=1.5F0min。计算带传动的压轴力 Fp 为了设计带轮轴的轴承，需要计算带传动作用在轴上的压轴力 Fp， 参考教材第八版机械设计图 813 压轴力计算示意图，第 159 页。Fp=2zF0sin(1/2)=251.5114.
