帶式輸送機(jī)傳動裝置設(shè)計(jì)及電動機(jī)選擇

1、目錄一、設(shè)計(jì)說明書目錄1二、機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2三、機(jī)械傳動裝置設(shè)計(jì)31、確定傳動方案32、選擇電動機(jī)43、計(jì)算傳動裝置總傳動比并分配各級的傳動比54、計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)6四、傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算71、皮帶輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算72、減速器齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算93、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算11五、傳動裝置零件圖及裝配圖131、總體設(shè)計(jì)簡圖132、一級齒輪減速器裝配圖143、齒輪減速器零件圖16二、機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1、時(shí)間：2009年6月8日至2009年6月19日2、設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動裝置設(shè)計(jì)及電動機(jī)選擇3、工作條件：輸送機(jī)連續(xù)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化不大，空 載起動；使用期限10年，兩班

2、制工作，輸送帶速度允許誤差為±5%；輸送帶效率=0.94-0.96; 工作環(huán)境為室內(nèi)，環(huán)境溫度30°左右；小批量制 造。4、輸送機(jī)應(yīng)達(dá)到的要求： 輸送帶的拉力F=3000N 輸送帶速度V=m/s 輸送帶滾筒直徑D=380mm5、完成設(shè)計(jì)任務(wù)工作量： 設(shè)計(jì)說明書一份 帶式輸送機(jī)傳動方案簡圖 1張齒輪減速器總裝圖1張齒輪減速器零件圖2-3張三、機(jī)械傳動裝置設(shè)計(jì)1、確定傳動方案      （1）工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載啟動，使用年限 10年，小批量生產(chǎn)，工作為二班工作制，運(yùn)輸帶速允許誤差±5。（2）原始數(shù)據(jù)

3、：工作拉力F=3000N；帶速V=/s；滾筒直徑D=380mm。2、選擇電動機(jī)（1）電動機(jī)類型的選擇： Y系列三相異步 電動機(jī)。 （2）電動機(jī)功率選擇：      傳動裝置的總效率：      總 =帶×軸承2×齒輪×聯(lián)軸器      = ×2××0.99        電機(jī)所需的工作功率： P0 = FV/1000總 

4、0;     = 3000×2.8/（1000×0.89）       =選取電動機(jī)額定功率Pm，使Pm=（11.3）P0=8.8（11.3）=8.811.44查表2-1取Pm=11。 確定電動機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速n筒 = 60×1000V/D       = 60×1000××380）      = 140r/min 

5、0;       按指導(dǎo)書P10表23推薦的傳動比合理范圍，取圓柱齒輪傳動一級減 速器傳動比范圍 I a =35。取V帶傳動比I1 =24，則總傳動比理時(shí)范圍為I a =620。故電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n筒=（620）×140=8402800r/min，符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000、和1500r/min。根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊查出有三種適用的電動機(jī)型號：因此有三種傳動比方案：綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動、減速器的傳動比，可見第2方案比較適合，則選n=1500r/min 確定電動機(jī)型號根據(jù)以

6、上選用的電動機(jī)類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動機(jī)型號為Y160M-4。其主要性能：額定功率：P=11KW，滿載轉(zhuǎn)速1460r/min，額定轉(zhuǎn)矩2.2。3、計(jì)算機(jī)械傳動裝置總傳動比并分配各級的傳動比 （1）總傳動比： i總=n電動/n筒    （2）分配各級傳動比據(jù)指導(dǎo)書，取齒輪傳動比：i帶=3 i總=i齒輪×I帶     i齒輪=i總/i帶            4、計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動參數(shù)

7、及動力參數(shù)（1）計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）：n1 （輸入軸） = n電機(jī)=1460r/minn2 （輸出軸） = n1/i帶=1460/3=487(r/min)n3 （滾筒軸） = n2/i齒輪=487/3.5=139(r/min)（2）計(jì)算各軸的功率（KW）：    P1（輸入軸） = P0帶×=8.36 KW      P2（輸出軸）= P1×帶×0.95=7.9KW      P3（滾筒軸）= P2×軸承

8、15;齒輪××0.97=7.6KW （3）計(jì)算軸扭矩（N·mm）：T0（ 電機(jī)軸） = ×106P0/n電動×106×= 57562N·mm        T1（輸入軸） = T0i帶帶= 57562××0.95            = 113743N·mm    &

9、#160;   T2 （輸出軸）= T1i齒輪軸承×齒輪=113743×5××0.97=546137N·mm      T3 （滾筒軸） = T2×軸承聯(lián)軸器 = 546137××0.99             =535269N·mm四、傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算     1、皮帶輪傳

10、動的設(shè)計(jì)計(jì)算  選擇普通V帶截型    由課本表得：kA 理論傳遞功率 P=11KW          Pc= KA×11=13.2KW    由課本得：選用B型V帶  確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速    由機(jī)械基礎(chǔ)課本得，推薦的小帶輪基準(zhǔn)直徑為125280mm，則取 dd1=160mmdd2=n1/n2·dd1=（1460/487）×160=480mm &

11、#160;  查機(jī)械基礎(chǔ)課本P228表9-8， 取dd2=500mm    實(shí)際從動輪轉(zhuǎn)速：n2= n1dd1/dd2=1460×160/500             =467r/min    轉(zhuǎn)速誤差為：（n2-n2）/n2 =（487467）/487            

12、    = 0.04<0.05(允許)    帶速V： V = dd1n1/60×1000= ×160×1460/60×100= /s    在525m/s范圍內(nèi)，帶速合適。 確定帶長和中心矩   1）根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)課本P228 (9-11)公式得， 0.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)       0.7(160+500)a02×(160+500) 

13、   得460mma01320mm 2）由機(jī)械基礎(chǔ)課本P228課本得：L0 =2a0+(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0        =2××(160+500)+( 500-160)2/（4×1000）         =3065mm    根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)課本P226表9-6取， Ld = 3150mm     a a0

14、+（Ld-L0/2）=1000+（3150-3065）/2             = 1043mm   驗(yàn)算小帶輪包角：         1 = 18000×（dd2-dd1）/a            = 18000×（dd2-dd1）

15、/a            = 18000×（500-160）/1043            0>1200（適用）            確定帶的根數(shù)：    根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)課本P224圖 9-3，得 P1=3.6

16、4KW  根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)課本P224圖 9-4，得 P1=0.46KW    根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)課本P225圖 9-5，得 K=0.95    根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)課本P226圖 9-6，得 K1=1.07   根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)課本P230圖中公式：Z = Pc/P1= Pc /(P1+P1) KK1= 11/ (+) ××1.07 取Z=3   計(jì)算軸上壓力    由機(jī)械基礎(chǔ)課本P219圖 9-1，查得q=/m，由式（5-18）單根V帶的初拉力：

17、0;     F0 = 500Pd/ZV-1）+qV2      = 500××××5.032N      = 160N    則作用在軸承的壓力FQ，    FQ = 2ZF0sin1/2=2×5×158.01sin167.6/2      = 1250N   

18、60;    2、減速器齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算（1）選擇齒輪材料和熱處理方法采用軟齒面閉式齒輪減速器小齒輪 45號鋼 調(diào)質(zhì) HBS=220 大齒輪 45號鋼 正火 HBS=190硬度由機(jī)械基礎(chǔ)課本P181表 6-3查得。（2）齒輪的許用接觸應(yīng)力 由機(jī)械基礎(chǔ)課本P181表 6-3查得H lim1=550Mpa，H lim2=530Mpa 軟齒面齒的接觸安全系數(shù)SH=1.0：1.1，取SH H1=H lim1/SHH2=H lim2/SH Mpa 用其中的小值作為H2=504.7 Mpa（3）齒輪系數(shù)=中心距/齒寬=a/b，由機(jī)械基礎(chǔ)課本P183表 6-6取a（4

19、） 載荷系數(shù)K由機(jī)械基礎(chǔ)課本P183表 6-5（5）小齒輪軸上傳遞的扭矩T1P小=P電×帶=11×n1=1460r/i帶=1460/3=487r/min T1 = ×106 P1/n1×106×a(u+1) （334/H2）2×（KT1/au）1/3a193mm齒輪尺寸的強(qiáng)度計(jì)算以中心距校核（6）確定齒輪的主要參數(shù)確定小齒輪齒數(shù) 因?yàn)槭情]式軟齒輪而齒輪其失效形式為點(diǎn)蝕，所以取齒數(shù)不能太小，故在（20-40）范圍內(nèi)，取Z1=30,.式中Z2=Z1×i齒=30×3.5=105確定模數(shù) amin=（d1+d2）/2=m（

20、Z1+Z2）/2m=2amin/（Z1+Z2）=2×193/（30+105）= 取模數(shù) m=3齒輪的幾何尺寸 齒距： P=×3=齒厚： S =m/2=3×齒寬： e =m/2=3×齒頂高： ha =ha*m=1×3=3 mm齒根高： hf =(ha*+c*)m=（1+0.25）×3=全齒高： h =ha+hf=3+3.75=6.75 mm分度圓直徑： d1 =mz1=3×30=90 mm d2 =mz2=3×105=315 mm齒頂圓直徑： da1 =d1+2ha=90+2×3=96 mm da2 =d2

21、+2ha=315+2×3=321 mm齒根直徑： df1 =d1-2hf=90-2×3.75=82.5 mmdf2 =d2-2hf=315-2×3.75=307.5 mm中心距： a =（m/2）×（Z1+Z2）=（3/2）×（30+105）= 齒輪寬度 查機(jī)械基礎(chǔ)課本P183表 6-6，得d 由b=d×60=72mm 取b2=72mm得 b1=b2+5=72+5=77mm3、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）按扭矩初算軸徑    材質(zhì)：選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217255HBS    根據(jù)課本

22、并查表，取材料系數(shù)c=115    大帶輪軸的最小直徑d39.55*106P/(0.2tn) =28mm 考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則d1=28×(1+5%)mm= 取d=30mm  （2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)   軸上零件的定位，固定和裝配 單級減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和大筒定位，則采用過渡配合固定。確定軸各段直徑和長度     1）工段：d1=30mm   長度取L1=20mm  &#