带式运输机(一)

带式运输机传动装置的设计(三)1.设计题目带式运输机传动装置。传动装置简图如右图所示。（电动机的位置自行确定）(1)带式运输机数据运输带工作拉力F=1500N运输带工作速度v=1.5m/s运输带滚筒直径D=300mm滚筒轮中心高度H=300mm(附：运输带绕过滚筒的损失通过效率计算，取效率η=0.97)(2)工作条件用于锅炉房运煤，三班制工作，每班工作四小时，空载启动，单向、连续运转，载荷平稳。(3)使用期限工作期限为十年，每年工作300天；检修期间隔为三年。(4)生产批量及加工条件小批量生产，无铸造设备。2.设计任务1)选择电动机型号；2)确定带传动的主要参数及尺寸；3)设计减速器；4)选择联轴器。3.具体作业1)减速器装配图一张；2)零件工作图二张（大齿轮，输出轴）；3)设计说明书一份。4.数据表F/N11001150120012501300135014001450150015501600v/(m/s)1.61.6,1.55,1.5,1.45(任选)1.45D/mm280，285，290，295，300(任选)H/mm3003—斜齿圆柱齿轮减速器4—联轴器5—带式运输机1—电动机2—V带传动一、拟定传动方案（1）工作条件用于锅炉房运煤，三班制工作，每班工作四小时，空载启动，单向、连续运转，载荷平稳。工作期限为十年，每年工作300天；检修期间隔为三年。（2）原始数据运输带工作拉力F=1.5kN运输带工作速度v=1.5m/s运输带卷筒直径D=300mm滚筒中心高度h=300mm二、电动机的选择2.1、电动机的选择1、选择电动机类型和结构形式电动机是通用机械中应用极为广泛的原动机，是机械传动中的能源转换装置。其中Y系列电动机是按照国际电工委员会标准全国统一设计的新系列标准产品，具有效率高，性能好，振动小的优点。根据减速器的工作特点，选用Y系列电动机，具有较好的启动机械性能，结构形式选为机座带底脚，端盖无凸缘形式。2、择电动机的容量标准电动机的容量由额定功率表示。所选电动机的额定功率应稍大于工作要求的功率。容量小于工作要求，则不能保证工作机正常工作，或使电动机长期过载，发热大而过早损坏；容量过大，则增加成本，并且由于效率和功率因数低而造成浪费。电动机的容量主要由运行时发热条件限定，在不变或者变化很小的载荷下长期连续运行的机械，只要其电动机的负载不超过额定值，电动机便不会过热，通常不必校验发热和启动力矩。（1）、定工作机所需功率Pw1000Fvw=1500*1.5/1000=2.25wK3—斜齿圆柱齿轮减速器4—联轴器5—带式运输机1—电动机2—V带传动（2）、传动效率由于效率与工作条件、加工精度、以及润滑状况等因素有关，故在效率值选定上需考虑齿轮精度等级要求。但由于选择电动机在先，设计零件在后，故选择效率当难以确定时，可按查表，取中间值计算，从而估选电动机。由传动方案知：联轴器1个:每一个联轴器的传动效率用联表示，查表取中间值联=0.99滚动轴承两对:每一对轴承的传动效率用滚表示,查表取中间值滚=0.97斜齿轮一对:每一对斜齿轮传动效率用齿表示,查表按8级精度齿轮传动(油润滑),查表取值齿=0.98带传动：V带传动的传动效率用带表示，查表可知带=0.96轴两个：每根轴的传动效率用轴表示，查表可知轴=0.98由上所知:可得：电动机之间传动装置的总效率总联*滚*滚*齿*带*轴*轴=220.9897.00.990.970.96=0.842故所需电动机功率为d总/=2.25/0.842=2.672wK3、确定电动机转速对Y系列电动机,通常多选用同步转速为1500minr,或1000minr的电动机,如无特殊需要,不选用低于750minr的电动机.因为如选用低转速电动机,因极数较少而外廓尺寸及重量较大,故价格较高,但可使传动装置总传动比及尺寸减小.选用高转速电动机则相反.因此应全面分析比较其利弊来选用电动机转速.由运输带筒直径D=300mm,以及运输带的工作速度sm5.1v卷筒轴的工作转速min/54.953005.1100060100060rDvn按指导书P18表2-4推荐的传动比合理范围，取带传动的传动比4~2'1i，一级斜齿轮减速器的传动比6~3'2i，则总传动比合理范围24~6'ai，故电动机转速的可选范围为min/96.2292~24.57354.95)24~6(''rninad符合这一范围电动机的同步转速有750、1000和1500min/r。4．确定电动机型号综合考虑传动装置和电动机的重量、结构尺寸、价格及传动比的大小等，可知选用Y132S-6较好。电动机主要外形和安装尺寸列于下表：中心高H外形尺寸L×(AC/2+AD)×HD底脚安装尺寸A×B地脚螺栓孔直径K轴升尺寸D×E装键部位尺寸F×GD132475*345*3152801238*80=304010*35=350其主要性能数据由查表可得如下：电动机额定功率3edwK电动机满载转速minr960n满同时注意：设计传动装置时一般按工作机实际需要的电动机输出功Pd计算，转速则取满载转速。2.2、计算总传动比和分配各级传动比在已知总传动比要求时，为了合理选择和分配减速器各级传动比，我们应考虑以下几点：1．级传动机构的传动比应尽量在推荐范围内选取。2．使传动装置结构尺寸较小，重量较轻。3．动件尺寸协调，结构均匀合理，避免干涉碰撞，在二级减速器中，两级的直齿轮应尽量靠近，以适于浸油润滑。1传动装置的总传动比和分配传动比（1）传动装置总传动比05.1054.95960nnimamn：电动机的满载转速n：卷筒轴的转速（2）分配传动装置传动比带齿总iii带i：V带传动的传动比齿i：齿轮的传动比取3齿i35.3305.10齿总带iii2传动装置的运动和动力参数（1）各轴的转速Ⅰ轴min/57.286min/35.3960Ⅰrrinnm齿Ⅱ轴min/52.95min/357.286ⅠⅡrrinn齿Ⅲ轴（卷筒轴）min/52.95ⅡⅢrnn（2）各轴的输入功率kw672.2d0Ⅰ轴kwkWPPd565.296.0672.2Ⅰ带Ⅱ轴kwkWPP438.297.098.0565.2ⅠⅡ粥齿Ⅲ轴（卷筒轴）kwkWPP366.299.098.0438.2ⅡⅢ轴联（3）各轴输入转矩电动机轴输出转矩mNmNnPTmdd58.26960672.295509550Ⅰ~Ⅲ轴输入转矩Ⅰ轴mNT479.8557.286565.255.9n55.9ⅠⅡ轴mNT749.24352.95438.255.9n55.9ⅡmN97.294Ⅲ轴（卷筒轴）mNT55.23652.95366.255.9n55.9ⅢⅢⅢ3．将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表三、传动零件的设计、计算1．V带传动的设计（1）确定计算功率PKPAcacaP：计算功率AK：工作情况系数P：所需传递的额定功率查课本P163页得1.1AK又∵dPPkwkWPca3.331.1(2)选择V带带型轴名功率P/kW转矩T/N·m转速r/min传动比i效率输入输出输入输出电机轴2.67226.589603.50.98I轴2.56585.48286.573.00.97II轴2.438243.7895.521.00.99卷筒轴2.366236.5595.52∵kwPc3.3min/960rn∴由课本P157页图8-11得：选用A型V带（3）确定带轮的基准直径dd并验算带速ν1初选小带轮的基准直径1dd根据V带带型应使mmdddd75)(min1根据课本P157页表8-8取mmdd10012验算带速ν一般使v=5~25m/s，最高不超过30m/ssmsmndvmd/024.5/10006096010014.31000601带速v在5~25m/s范围内，带速合适3计算大带轮的基准直径mmmmidddd35010035.312根据表8-8取mmdd3152（4）确定中心距0a并选择V带的基准长度La1根据)(2)(7.021021ddddddadd得mmamm8305.2900初步选mma50002计算带长0dL021221004)()(22addddaLdddddmm16745004)100315()315100(214.350022带的基准长度0dL根据课本P146表8-2取mmLd16003计算中心距a及其变动范围传动的实际中心距近似为mmmmLLaadd463216741600500200中心距的变动范围mmmmLaad5401600015.0564015.0minmmmmLaad2.462160003.046703.0max(5)验算小带轮上的包角1根据式903.57)(180121adddd计算62.1534673.57)100315(1801120包角合适。(6)确定带的根数LArcaKKPPPKPPz)(00dPP0P：单根普通V带的基本额定功率rP：单根V带的额定功率0P：单根普通V带额定功率的增量K：包角不等于180°时的修正系数LK：当带长不等于试验规定的特定带长时的修正系数根据mmLrnmmddmd160062.153min/96010011及、、查的课本P152页表8-8a、表8-8b得kwP95.00kwP11.00查课本P155页表8-5得93.0K差课本P146页表8-2得99.0LKK00r）（LK38.3976.03.3rczZ取4根(7)确定带的初拉力0F单根V带所需的最小初拉力2min0)5.2(500)(qvzvKPKFcaq：传动带单位长度的质量查课本P149页表8-3得mkgq/10.0NF13.141024.51.0024.5495.03.3)93.05.2(500)(2min0(8)计算带传动的压轴力pFNFzFp262.153sin141422sin)(2)(1min0minN24.1098(9)V带轮的设计安装小带轮的基准直径（电动机轴）d=D=38mm，小带轮的基准直径mmmmdd3001001，采用腹板式；大带轮的基准直径mmmmdd3003152，采用轮辐式