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1、班级：09机械C班 学号：29100101062 姓名：许桂林 课程设计机电工程学院机械设计 课程设计题 目 名 称 设计一带式输送机传动装置 课 程 名 称 机械设计 课程设计 学 生 姓 名 XXX 学 号 29100101062 班 级 09机械C班 指 导 教 师 XX 电子科技大学中山学院机电工程学院2012年6月18日计算项目及内容主要结果一、 课题题目设计带式输送机传动装置 传动简图如图1所示。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。图1 带式输送机传动简
2、图图2 电动机带式输送机的设计参数：输送带的牵引力1.25kN；输送带的速度为：1.8m/s；输送带滚筒的直径250mm。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。计算项目及内容主要结果二、 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、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
3、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/w=1.25KN1.8m/s0.962.34KW式中，Fw为工作机的阻力，KN；Vw为工作机的线速度，m/s；为工作机的效率，带式输送机可取w=0.96。电动机至工作机的总效率总=12345 1为三角带的传动效率，2为齿轮传动效率，3为滚动轴承的效率，4为联轴器的效
4、率，5为运输机平型带传动效率。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=12345=0.960.970.980.990.960.88 所需电动机的功率Pd(KW)Pd=Pw/总=2.34/0.88KW=2.66KW 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=(6010001.8)/(3.14250)138r/min Vw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，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3000
5、r/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960r/min。二、 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=960/138=6.9566.962、传动
6、系统的总传动比i是各串联机构传动比的连乘积，即I=i1i2=6.96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。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，则齿轮机构的传动比i2为3.48。三、 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、
7、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中间轴2的转速：n2=n1/i1=960/2=480r/min低速轴3的转速：n3=n2/i2=nm/(i1i2)=480/3.48=138r/min滚筒轴4的转速：n4=n3=138r/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=Pm=3KW中间轴2的转速：P2=P11g=30.960.99=2.85KW低速轴3的转速：P3=P22g=2.850.970.99=2.74KW滚筒轴4的转速：P4=P3c3=2.740.9
8、90.96=2.60KW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=9550P1/n1=95503/960=29.84Nm中间轴2的转速：T2=9550P2/n2=95502.85/480=56.70Nm低速轴3的转速：T3=9550P3/n3=95502.74/138=189.62Nm滚筒轴4的转速：T4=9550P4/n4=95502.60/138=179.93Nm四、 V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=KA
9、P.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=2dd1=200mm
10、，则带速V1为：V1=dd1n1/(601000)=3.14100960/(601000)m/s5.02m/s因为算出来的带速为5.02m/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） 210mma0600mm初定中心距为a0=300mm。计算相应的带长Ld0Ld02a0+/2(dd1+dd2)+(dd1+dd2)2/4a0=2300+/2(100+200)+(100+200)2/(4300)=1146mm带的基准长度Ld根据Ld0，参考教材第八版机械设计表8
11、-2 V带的基准长度系列及长度系数KL，第146页，得Ld=1250mm。 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=300(12501146)/2=352mm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=3520.0151250334mmamax=a+0.03Ld=3520.031250390mm 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1
12、90011800(dd2dd1)57.30a=1800(200100)57.30352163.70900 确定带的根数zPca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
13、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）0.960.935.0410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6。 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
14、(2.50.96)3.6/(0.9665.02)0.15.02298.39N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)=261.598.39sin(163.70/2)=1753.13N式中，1为小带轮的包角。 V带小轮二维零件图（如图3）图3五、圆柱齿轮的设计1、 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 按图1所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。 输送机为一般工作机器，
