帶式輸送機傳動裝置課程設計

帶式輸送機傳動裝置課程設計帶式輸送機傳動裝置課程設計帶式輸送機傳動裝置課程設計資料僅供參考文件編號：2022年4月帶式輸送機傳動裝置課程設計版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準:發(fā)布日期：機械課程設計說明書一、前言(一)設計任務設計一帶式輸送機用單級圓柱齒輪減速器。已知運輸帶輸送拉力F=2KN，帶速V=s，傳動滾筒直徑D=400mm（滾筒效率為）。電動機驅動，預定使用壽命8年（每年工作300天），工作為二班工作制，載荷輕，帶式輸送機工作平穩(wěn)。圖1帶式輸送機的傳動裝置簡圖1、電動機；2、三角帶傳動；3、減速器；4、聯(lián)軸器；5、傳動滾筒；6、皮帶運輸機表1常用機械傳動效率機械傳動類型傳動效率η圓柱齒輪傳動閉式傳動—（7-9級精度）開式傳動—圓錐齒輪傳動閉式傳動—（7-8級精度）開式傳動—帶傳動平型帶傳動—V型帶傳動—滾動軸承（一對）—聯(lián)軸器表2常用機械傳動比范圍傳動類型選用指標平型帶三角帶齒輪傳動功率（KW）?。?0）中（≤100）大（最大可達50000）單級傳動比（常用值）2--42--4圓柱圓錐3--62--3最大值615106--10(二)設計目的通過本課程設計將學過的基礎理論知識進行綜合應用，培養(yǎng)結構設計，計算能力，熟悉一般的機械裝置設計過程。(三)傳動方案的分析機器一般是由原動機、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要，是機器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結構簡單、制造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。本設計中原動機為電動機，工作機為皮帶輸送機。傳動方案采用了兩級傳動，第一級傳動為帶傳動，第二級傳動為單級直齒圓柱齒輪減速器。帶傳動承載能力較低，在傳遞相同轉矩時，結構尺寸較其他形式大，但有過載保護的優(yōu)點，還可緩和沖擊和振動，故布置在傳動的高速級，以降低傳遞的轉矩，減小帶傳動的結構尺寸。齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，是現代機器中應用最為廣泛的機構之一。本設計采用的是單級直齒輪傳動。減速器的箱體采用水平剖分式結構，用HT200灰鑄鐵鑄造而成。二、傳動系統(tǒng)的參數設計(一)電動機選擇1、電動機類型的選擇：Y系列三相異步電動機2、電動機功率選擇：①傳動裝置的總效率η：查表1取皮帶傳動效率，軸承傳動效率，齒輪傳動效率，聯(lián)軸器效率。η=***=②工作機所需的輸入功率Pw：Pw=(FwVw)/(1000ηw)式中，Fw=2KN=2000N，Vw=s，ηw=，代入上式得Pw=(2000*2)/(1000*=KW③電動機的輸出功率：PO=Pw/η==選取電動機額定功率Pm，使電動機的額定功率Pm＝（1～）PO，由查表得電動機的額定功率P＝。3、確定電動機轉速：計算滾筒工作轉速：nw=60*1000V/（πD）=60×1000×2/（π×400）=96r/min由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i1=3~6。取V帶傳動比i2=2~4，則總傳動比理時范圍為i=6~24。故電動機轉速的可選范圍為n=（6~24）×96=576~2304r/min。4、確定電動機型號根據以上計算，符合這一轉速范圍的電動機的同步轉速有750r/min、1000r/min和1500r/min，綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、結構和帶傳動及減速機的傳動比，最終確定同步轉速為1500r/min，根據所需的額定功率及同步轉速確定電動機的型號為Y132S-4，滿載轉速1440r/min。主要參數：額定功率，滿載轉速1440r/min，電動機質量68kg。(二)計算傳動裝置的總傳動比及分配各級傳動比1、總傳動比：i=1440/96=152、分配各級傳動比：因i=i1*i2，根據有關資料，單級減速器i=3~6合理，這里取i1=5，i2=15/5=3。(三)運動參數及動力參數計算1、各軸轉速（r/min）Ⅰ軸n1=nm/i2=1440/3=480r/minⅡ軸n2=n1/i1=nw=96r/min2、計算各軸的功率（KW）電動機的輸出功率PO=Ⅰ軸PI=×=Ⅱ軸PⅡ=PⅠη1η2=×*=××=（η1為軸承傳動效率，η2為齒輪傳動效率，η3聯(lián)軸器傳動效率）卷筒軸Pj=PⅡ*η1*η3=××=3、計算各軸扭矩（N·mm）Ⅰ軸TI=9550×PI/nI=9550×480=·mⅡ軸TⅡ=9550×PⅡ/nⅡ=9550×96=·m卷筒軸Tj=9550×Pj/nj=9550×96=·m將運動和動力參數計算結果整理后列于下表：表3運動和動力參數表參數軸名電動機軸Ⅰ軸Ⅱ軸卷筒軸轉速n/r?min-114404809696功率P/kw轉矩T/N?m傳動比i351三、傳動零件的設計計算（一）Ｖ帶傳動的設計1、確定計算功率工作情況系數查文獻[1]表知：=。=×=2、選擇帶型號根據Pc=，nm＝1440r/min，查文獻[1]圖，初步選用普通Z型帶。3、選取帶輪基準直徑查文獻[1]表選取小帶輪基準直徑=80mm，則大帶輪基準直徑=3*（）*80=。式中，為帶的滑動率，通常?。?%～2%），查表后取=250mm。大帶輪轉速=r/min4、驗算帶速vm/s在5～25m/s范圍內，Ｖ帶充分發(fā)揮。5、V帶基準長度和中心距求根據文獻[1]中式，初定=495mm取。由文獻[1]中式帶長由文獻[1]中圖定相近的基準長度Ld=1600mm，再由式（）計算實際中心距=6、驗算包角，由式（）得=>，合適7、確定v帶根數z帶速實際傳動比=查表單根v帶功率=；查表包角系數=；查表帶長度系數=，查表，，則由公式得=故選10根帶。8、確定帶的張緊力F0（單根帶）查表得q=m，故可由式（）得單根V帶的張緊力=N軸上載荷=2*10**=N（二）齒輪傳動的設計計算1、選擇齒輪材料及精度等級根據工作要求，考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面，齒面硬度<=350HBS。小齒輪：45鋼，調質，HB1=220；大齒輪：45鋼，正火，HB2=190。查文獻[1]表，得=，=。查文獻[1]圖和知=555MPa，=530Mpa；=190Mpa，=180Mpa。故：[]1=/=，[]2=/=；[]1=/=Mpa，[]2=/=Mpa。由于硬度小于350HBS，屬軟齒面，所以按接觸強度設計，再驗算彎曲強度。2、按齒面接觸強度計算（略）設齒輪按8級精度制造。查文獻[1]表，，取載荷系數K=，=。3、確定有關參數和系數（略）以上內容可參照文獻[1]中，P234內容。（三）軸的設計計算1、輸入軸的設計計算⑴、按扭矩初算軸徑選用45鋼，調質，硬度217~255HBS，文獻[1]表取c=110，初步確定Ⅰ軸的直徑≥＝110*（480）1/3=㎜。由于軸端開鍵槽，會削弱軸的強度，故需增大軸徑5%~7%，取=㎜∴選d1=25mm初步確定Ⅱ軸的最小直徑=,同樣增大軸徑5%~7%，取=42㎜⑵、軸的結構設計①軸上零件的定位，固定和裝配由于本設計中為單級減速器，因此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套筒定位，采用過渡配合固定。軸呈階狀，左軸承從左面裝入，齒輪套筒，右軸承依次從右面裝入。②確定軸各段直徑和長度（略）Ⅰ軸：Ⅱ軸：四、滾動軸承的選擇(一)計算輸入軸承選用30207型角接觸球軸承，其內徑d為35mm,外徑D為72mm，寬度T為。(二)計算輸出軸承選30211型角接球軸承，其內徑d為55mm，外徑D=100mm，寬度T為。五、鍵聯(lián)接的選擇本設計均采用：普通圓頭平鍵。普通平鍵——用于靜聯(lián)接，即軸與輪轂間無相對軸向移動。構造：兩側面為工作面，靠鍵與槽的擠壓和鍵的剪切傳遞扭矩型式：大齒輪處選擇圓頭A型（常用）；為防轉、鍵（指端銑刀加工）與槽同形、鍵頂上面與轂不接觸有間隙，聯(lián)軸器與帶輪處均選擇C型鍵。1、輸出軸與帶輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接鍵的類型及其尺寸選擇：帶輪傳動要求帶輪與軸的對中性好，故選擇C型平鍵聯(lián)接。裝配圖中該鍵零件選用GB1096-79系列的鍵12×56，查得：鍵寬b=12，鍵高h=8，并根據軸長確定鍵長。六、箱體、箱蓋主要尺寸計算箱體采用水平剖分式結構，采用HT200灰鑄鐵鑄造而成。箱體主要尺寸（略）七、軸承端蓋略八、減速器的附件的設計1、擋圈：GB886-86查得：