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1、设计带式输送机传动系统。采用V带传动及两级圆柱齿轮减速器。1. 传动系统参考方案（见图）带式输送机由电动机驱动。电动机1通过V带传动将动力传入两级圆柱齿轮减速器3,再通过联轴器4将动力传至输送机滚筒5,带动输送带6工作。2. 原始数据：输送带转矩T=900N.m输送带工作速度v= 1.3m/s （允许误差5%）输送机滚筒直径01= 380mm减速器设计寿命为10年。4、工作条件：两班制，常温下室内连续工作；空载起动，工作载荷平稳；三相交流电源, 电压为380/220伏。二、传动系统方案的拟定（一）、电动机的选择一、选择电动机，确定传动方案及计算运动参数：2.1电动机的选择：（1）、选择电动机类
2、型：按工作要求和条件，封闭式结构，选用一般用途的Y0P44）系列三相异步电动机。它是 卧式封闭结构。（2）、选择电动机的容量：传动系统参考方案，如下图：图2-1-1传动方案简图电动机所需工作功率按式（1） R =-kwFv（2） pw =kw1000Fv由式d N由（1）、（2）两式可得Pd =kW1000?0322由电动机至运输机的传动总效率为：q =q i口2口3口4口5式中：1、仏、“3、4、5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动 效率。取0=0.96, ?=0.98（滚子轴承），3= 97（齿轮精度为8级，不包括轴承效率力仏 =0.99 （弹性联轴器），775 =0 96
3、（卷筒效率）贝IJ：0322n = n 1 n 2 - n 3. n 4. n3225=0.99 *0.97*0.99*0.96=0.886FvPd =kW 二Pw/r二6. 126/0. 886=6. 92 kw100077a（3）、确定电动机转速：（卷筒速度）Nw=60X1000v/（n D）=65i7inin （kw）按表1推荐的传动比合理范I韦I取V带传动的传动比i二24,二级圆柱齿轮减速器的传动比i； =840,则总传动比合理范I制为ia =8-60,故电动机转速的可选范I制为nd =i* xn=520-3900r/min 符合这一范闱的同步转速有 750、1000. 1500、30
4、00r/niin根据容量和转速，由有关手册查出有四种适用的电动机型号，因此有2种传动比方案，如下 表：方 案电动机型 号额定功率kW电动机转速r/min电动机 重量N同步转速满载转速1Y132M-475150014408102Y160M-67.510009701190综合考虑选电动机如下表:型号额定功率 kW满载 转速堵转转矩/ 额定转矩最人转矩/ 额定转矩Y160M-67. 52.02.02.22.2传动比的分配及转速校核由选定的电动机满载转递1.和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为总传动比为各级传动比i】、i3-in的乘积，即：ia=ii i2 i3 -A分配总传动比，即各级传动比
5、如何取值，是设计中的重要问题。传动比分配得合理，可使传 动装置得到较小的外廓以减小动载荷或降低传动精度等级；还可以得到较好的润滑条件。要 同时达到这几方面的要求比较困难，因此应按设计要求考虑传动比分配方案，满足某些主要 要求。分配传动比时考虑以卞原则：（1）各级传动的传动比应在合理范I制内，不超出允许的最大值，以符合各种传动形式的 工作特点，并使结构比较紧凑。（2）应注意使各级传动件尺寸协调，结构均称合理：例如，由带传动和单级圆柱齿轮减 速器组成的传动装置中，一般应使带传动的传动比小于齿轮传动的传动比。如呆带 传动的传动比过人，就有可能使人带轮半径人于减速器中心高,使带轮与底架相碰。（3）尽量
6、使传动装置外廓尺寸紧凑或重量较小。如图所示二级圆柱齿轮减速器，在总中 心距和总传动比相同时，粗实线所示方案具有较小的外廓尺寸，这是由于L较小时低速级大齿轮直径较小的缘故。（4）尽量使各级大齿轮浸油深度合理。在卧式减速器设计中，希望各级人齿轮直径相近， 以避免为了各级齿轮都能浸到油，而使某级大齿轮浸油过深造成搅油损失增加。通 常二级圆柱齿轮减速器中，低速级中心距人于高速级，因而为使两级人齿轮直径相 近，应使高速级传动比人于低速级。（5）要考虑传动零件之间不会干涉碰撞。如图所示，图1中的卷扬机开式齿轮的传动比 比较合理。如果传动比太小以致人齿轮直径出小于卷筒直径D时，则将使小齿 轮与卷筒产生干涉，
7、并不便于大齿轮齿圈与卷筒的连接；图2中的二级圆 柱齿轮传动中，由于高速级传动比太大，例如i】2i?,致使高速级大齿轮 与低速轴相碰。电动机型号为Y160M-6,满载转速 nn=970r/min（1）总传动比 i二970/65二 14. 923（2）分配传动装置传动比式中、i分别为带传动和减速器的传动比。为使V带传动外廓尺寸不致过大减速器传动比为ii二4. 4i2=339（3）分配减速器的各级传动比 按展开式布置。考虑润滑条件，为使两极人齿轮直径相近，由图可查得ii=4. 4,则i2=3. 392.3、减速器各轴转速、功率、转矩的计算为进行传动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩。如将传动装置
8、各轴由高速至低 速依次定为I轴、I【轴，以及为相连两轴的传动比；%,氐,为相连两轴间的传动效率；Pp P|，为各轴的输入功率(kW)；T,斗，为各轴的输入转矩(N-ni)；lip nlP为各轴的转速(r/min),则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) 各轴转速iij = r/mink)式中：一一电动机满载转速；io 一一电动机至I轴的传动比。以及 n,| = =- r/minh界nm = : n： mm其余类推。I 轴no=970r/minII 轴 ni=970 r/minIII 轴nn =220i/min卷筒轴 nni =6 5r/min(2) 各轴输入功率
9、由图21一1所示，为各轴间功率关系。P|=PdWoi kW ,=R严R他S kW ,如二仏仏P|ii=R如二Pd他他kW , %3 =弘仏P| =P|iiW34 = Roi 応 WE% kW ,张二弘弘式中 1、2、仏、4分别为带传动、轴承、齿轮传动和联轴器的传动效率。I轴Po=7.5kwII轴Pi=7.435 KWIII轴Pn=7.13KW卷筒轴Pra=6.85KW(3)各轴输入转矩其中耳为电动机轴的输出转矩，按下式计算:Td =9550 吃 N-m所以E =E %=9550 电 N m兀1=丁门2厅9550卷 i j 1 呂弘 ：N-ml=I；II.%4=955O.io i1.i2 %N-
10、mln同一根轴的输出功率（或转矩）与输入功率（或转矩）数值不同（因为有轴承功率损 耗），需要精确计算时应取不同数值。I轴To=73.84NmII轴心=73.1 NmIII轴Tn=309.5Nm卷筒轴输入转矩Tm=1006.4NmI 一 II轴的输出转矩则分别为各轴的输入转矩乘轴承效率0.98,例如I轴的输出转 矩为Ti=73.1Nm,其余类推。三、传动零件的设计计算3-1齿轮传动的设计（一）、高速级齿轮传动设计计算1. 选精度等级、材料及齿数D按图所设计的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。2）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用6级精度（GB10095-88）。3）材料选择由表10-1选得人、
11、小齿轮材料均为40Gr,并经调质及表面淬火，齿面硬度为48 55HRC。4）选小齿轮齿数勺=18,人齿轮齿数22=4.4X18=79,取=79。2.按齿面接触强度设计，按式dlt = 312（111）（ 22）V0屁U0汀dlt=2.32vZKTl/0d * （u l）/u（Ze/oH）2 试算。（1）确定公式内的各计算数值I）试算0=1.6。3）计算小齿轮传递的转矩。丁1=95.5%10乂7.475/970=7.31乂10筑1114）由表10-7选取齿宽系数始=0 8。15）由表10-6查得材料的弹性影响系数Ze =189.8MPa。6）由图 10-21C 查得 crHhml = a-Hhm
12、2=1100MPa；7）由式N = 601计算应力循坏次数。= 6011 j =60X 970* （2*8*300*10） =2. 79X109N2=6.35X10S8）由图10-19取接触疲劳寿命系数甩1二0.92； 金厂0.98。9）计算接触许用应力。取失效概率为1%，安全系数S=l,有式引=罟匹得0h = Khni 如=0 92xll00MPa =1012MPas0h , =o.98xllOOMPa =1078MPa_ s10）由图 1026 查得1=0.77,2=0.81,则色=心 + 色2=1.58。II）许用接触应力1 內1 + 內1012 + 1078,6m（Jh =- =MPa
13、 =104MPa2 2（2）计算1）试算小齿轮分度圆直径d”，由计算公式得dlt=39.863mm2）计算圆周速度。V=2 025m/s3 ）计算齿宽b及模数1池。b=0d *dit=31.89mt=2.215inmh=4.984mmb/h=6.44）计算载荷系数K。已知使用系数Ka = 1,根据V=2.025, 7级精度,由图10-8查得动载系数Kv=1.09：由表104 查得 Kh卩=1 287由图io-i3查得Kf卩=1.22：由表10-3查得=1.1.故载荷系数6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径dl=40.89m=d/z=2.272nun3按齿根弯曲强度设计（1）确定计算参数1
14、）计算载荷系数。K=1.712）查取齿形系数。由表 10-5 查得 Ypai=2.91 ：Ypa2=2.223）查去应力校正系数。由表 10-5 查得 Ysal=1.53； Ysa?=1.774）由图10-20C查得齿轮的弯曲疲劳强度极限5) 由图10-18取弯曲疲劳寿命系数心严0.87, Kra2 = 0.92:6) 计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数S=14,由式冬守得aFl=376.43MPaaF2=389.7MPa7) 计算大、小齿轮的带并加以比较得才、齿轮的数值大。8) 设计计算m (2xl.71x7.31xl04/0.8xl82)x0.01183)对比计算结果，有齿面接触疲劳强度计算的法面模数mt大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取mt=2.5mm,已町满足弯曲强度。但是为了同时满足接触疲劳强度，需按接 触疲劳强度算得分度圆直径dl=415来计算应有的齿数。于是由Zl=dl/m=17取 Z=17,则 Z2=75o4.几何尺寸计算(1) 计算中心距a =115mm
