带式输送机传动装置设计及电动机选择

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1、目录一、设计说明书目录1二、机械零件课程设计任务书2三、机械传动装置设计31、确定传动方案32、选择电动机43、计算传动装置总传动比并分配各级的传动比54、计算传动装置的运动参数及动力参数6四、传动零件的设计计算71、皮带轮传动的设计计算72、减速器齿轮传动设计计算93、轴的设计计算11五、传动装置零件图及装配图131、总体设计简图132、一级齿轮减速器装配图143、齿轮减速器零件图16二、机械零件课程设计任务书1、时间:2009年6月8日至2009年6月19日2、设计题目:带式输送机传动装置设计及电动机选择3、工作条件:输送机连续工作,单向运转,载荷变化不大,空 载起动;使用期限10年,两班

2、制工作,输送带速度允许误差为5%;输送带效率=0.94-0.96; 工作环境为室内,环境温度30左右;小批量制 造。4、输送机应达到的要求: 输送带的拉力F=3000N 输送带速度V=m/s 输送带滚筒直径D=380mm5、完成设计任务工作量: 设计说明书一份 带式输送机传动方案简图 1张齿轮减速器总装图1张齿轮减速器零件图2-3张三、机械传动装置设计1、确定传动方案 (1)工作条件:连续单向运转,载荷平稳,空载启动,使用年限 10年,小批量生产,工作为二班工作制,运输带速允许误差5。(2)原始数据:工作拉力F=3000N;带速V=/s;滚筒直径D=380mm。2、选择电动机(1)电动机类型的

3、选择: Y系列三相异步 电动机。 (2)电动机功率选择: 传动装置的总效率: 总 =带轴承2齿轮联轴器 = 20.99 电机所需的工作功率: P0 = FV/1000总 = 30002.8/(10000.89) =选取电动机额定功率Pm,使Pm=(11.3)P0=8.8(11.3)=8.811.44查表2-1取Pm=11。 确定电动机滚筒转速n筒 = 601000V/D = 601000380) = 140r/min 按指导书P10表23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 a =35。取V带传动比I1 =24,则总传动比理时范围为I a =620。故电动机转速的可选

4、范围为n筒=(620)140=8402800r/min,符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/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:因此有三种传动比方案:综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,可见第2方案比较适合,则选n=1500r/min 确定电动机型号根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y160M-4。其主要性能:额定功率:P=11KW,满载转速1460r/min,额定转矩2.2。3、计算机械传动装置总传动比并分配各级的传动比 (1)总传动比: i总=n电动/n筒 (2)分配各级传动比据指

5、导书,取齿轮传动比:i带=3i总=i齿轮I带 i齿轮=i总/i带 4、计算传动装置的运动参数及动力参数(1)计算各轴转速(r/min):n1 (输入轴) = n电机=1460r/minn2 (输出轴) = n1/i带=1460/3=487(r/min)n3 (滚筒轴) = n2/i齿轮=487/3.5=139(r/min)(2)计算各轴的功率(KW):P1(输入轴) = P0带=8.36 KW P2(输出轴)= P1带0.95=7.9KW P3(滚筒轴)= P2轴承齿轮0.97=7.6KW (3)计算轴扭矩(Nmm):T0( 电机轴) = 106P0/n电动106= 57562NmmT1(输入

6、轴) = T0i带带= 575620.95 = 113743NmmT2 (输出轴)= T1i齿轮轴承齿轮=11374350.97=546137Nmm T3 (滚筒轴) = T2轴承联轴器 = 5461370.99 =535269Nmm四、传动零件的设计计算 1、皮带轮传动的设计计算 选择普通V带截型 由课本表得:kA 理论传递功率 P=11KW Pc= KA11=13.2KW 由课本得:选用B型V带 确定带轮基准直径,并验算带速 由机械基础课本得,推荐的小带轮基准直径为125280mm,则取 dd1=160mmdd2=n1/n2dd1=(1460/487)160=480mm 查机械基础课本P2

7、28表9-8, 取dd2=500mm 实际从动轮转速:n2= n1dd1/dd2=1460160/500 =467r/min 转速误差为:(n2-n2)/n2 =(487467)/487 = 0.041200(适用) 确定带的根数: 根据机械基础课本P224图 9-3,得P1=3.64KW 根据机械基础课本P224图 9-4,得 P1=0.46KW 根据机械基础课本P225图 9-5,得 K=0.95 根据机械基础课本P226图 9-6,得 K1=1.07 根据机械基础课本P230图中公式:Z = Pc/P1= Pc /(P1+P1) KK1= 11/ (+) 1.07 取Z=3 计算轴上压力

8、 由机械基础课本P219图 9-1,查得q=/m,由式(5-18)单根V带的初拉力: F0 = 500Pd/ZV-1)+qV2 = 5005.032N = 160N 则作用在轴承的压力FQ, FQ = 2ZF0sin1/2=25158.01sin167.6/2 = 1250N2、减速器齿轮传动设计计算(1)选择齿轮材料和热处理方法采用软齿面闭式齿轮减速器小齿轮 45号钢 调质 HBS=220 大齿轮 45号钢 正火 HBS=190硬度由机械基础课本P181表 6-3查得。(2)齿轮的许用接触应力 由机械基础课本P181表 6-3查得H lim1=550Mpa,H lim2=530Mpa 软齿面

9、齿的接触安全系数SH=1.0:1.1,取SH H1=H lim1/SHH2=H lim2/SH Mpa 用其中的小值作为H2=504.7 Mpa(3)齿轮系数=中心距/齿宽=a/b,由机械基础课本P183表 6-6取a(4) 载荷系数K由机械基础课本P183表 6-5(5)小齿轮轴上传递的扭矩T1P小=P电带=11n1=1460r/i带=1460/3=487r/min T1 = 106 P1/n1106a(u+1) (334/H2)2(KT1/au)1/3a193mm齿轮尺寸的强度计算以中心距校核(6)确定齿轮的主要参数确定小齿轮齿数 因为是闭式软齿轮而齿轮其失效形式为点蚀,所以取齿数不能太小,故在(20-40)范围内,取Z1=30,.式中Z2=Z1i齿=303.5=105确定模数 amin=(d1+d2)/2=m(Z1+Z2)/2m=2amin/(Z1+Z2)=2193/(30+105)= 取模数 m=3齿轮的几何尺寸 齿距: P=3=齿厚: S =m/2=3齿宽: e =m/2=3齿顶高: ha =ha*m=13=3 mm齿根高: hf =(ha*+c*)m=(1+0.25)3=全齿高: h =ha+hf=3+3.75=6.75 mm分度圆直径: d1 =mz1=330=90 mm

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