带式输送机传动装置设计方案2

分类号：密级：UDC：学号：丽水职业技术学院机电信息分院毕业设计带式输送机传动装置设计学生学号：学生姓名：王辉导师姓名：叶翔班级机电0401专业名称机电一体化论文提交日期20年月日论文答辩日期20年月日答辩委员会主席评阅人20年月日1/23丽职院机电信息分院毕业论文(设计独创性声明本人声明所呈交的毕业论文设计）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学生签名：日期：论文使用授权声明丽职院机电信息分院有权保留本人所送交毕业论文设计）的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布包括刊登）授权丽职院机电信息分院办理。学生签名：导师签名：日期：专业名称：机电一体化作者：王辉指导教师：叶翔摘要本文首先介绍了带式输送机传动装置的应用及研究背景，通过对参考文献进行详细的分析，阐述了电动机、齿轮、轴、滚动轴承、键、联轴器等的相关内容；在技术路线中，论述齿轮和轴的选择及其基本参数的选择和几何尺寸的计算；为毕业设计写作建立了进度表，为以后的设计工作提供了一个指导。最后，给出了一些参考文献，可以用来查阅相关的资料，给自己的设计带来方便。关键词电动机，齿轮，传动零件，轴，滚动轴承，键，联轴器1/23目录一、引言5二、设计任务6三、传动方案6四、电动机的选择64.1选择电动机的容量74.2确定电动机转速7五、计算总传动比及分配各级的传动比7六、运动参数及动力参数计算86.1各轴转速86.2轴功率86.3轴转矩8七、传动零件的设计计算97.1普通V带传动97.2齿轮117.3链传动13八、轴的设计计算158.1I轴的设计计算减速器小齿轮所在的轴）158.2轴结构的设计158.3轴结构的设计17九、滚动轴承的选择及校核计算189.1确定Cr189.2计算当量动载荷Pr199.3求当量动载Pr19十、键联接的选择及计算1910.1键I大带轮）1910.2小齿轮19十一、联轴器的选择及计算1911.1选择联轴器的类型2011.2求计算转矩Tc2011.3选择联轴器的型号20十二、底图20十三、润滑21十四、小结21十五、致谢21十六、参考文献22十七、附录222/23一、引言带式输送机是连续运输机的一种，连续运输机是固定式或运移式起重运输机中主要类型之一，其运输特点是形成装载点到装载点之间的连续物料流，靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中,连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分。其中带输送机是连续运输机中是使用最广泛的,带式输送机运行可靠，输送量大，输送距离长，维护简便，适应于冶金煤炭，机械电力，轻工，建材，粮食等各个部门。带式输送机又称胶带运输机，其主要部件是输送带,亦称为胶带,输送带兼作牵引机构和承载机构。它主要包括一下几个部分：输送带(通常称为胶带、托辊及中间架、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等。带式输送机分类方法有多种,按运输物料的输送带结构可分成两类,一类是普通型带式输送机,这类带式输送机在输送带运输物料的过程中，上带呈槽形,下带呈平形,输送带有托辊托起,输送带外表几何形状均为平面；另外一类是特种结构的带式输送机,各有各的输送特点。目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门,近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分.主要有:钢绳芯带式输送机、钢绳牵引胶带输送机和排弃场的连续输送设施等。这些输送机的特点是输送能力大(可达30000t/h,适用范围广(可运送矿石,煤炭,岩石和各种粉状物料,特定条件下也可以运人,安全可靠,自动化程度高,设备维护检修容易,爬坡能力大(可达16°,经营费用低,由于缩短运输距离可节省基建投资。目前,带式输送机的发展趋势是：大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯,合理使用胶带张力,降低物料输送能耗,清理胶带的最佳方法等。我国已于1978年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计。钢绳芯带式输送机的适用范围：1.适用于环境温度一般为-40°C—45°C；在寒冷地区驱动站应有采暖设施；2.可做水平运输,倾斜向上(16°和向下运输,也可以转弯运输；运输距离长,单机输送可达15km；3.可露天铺设,运输线可设防护罩或设通廊；4.输送带伸长率为普通带的1/5；其使用寿命比普通胶带长；成槽性好；运输距离3/23大。二、设计任务设计带式输送机：已知带使用期限10年，每天二班制每班8小时），每年工作日300天），大修期3年。在中小型机械厂小力F=2.7Kn,输送带速度v=1.5m/s,卷筒直径D=450mm批量生产。输送带已知工作拉图1三、传动方案电动机——V带轮——圆柱齿轮减速器——链传动——联轴器——滚筒——输送带4/23四、电动机的选择选择电动机类型和结构形式。按工作条件和要求，选用一般用途的Y系列三相异步电动机，为卧式封闭结构。4.1选择电动机的容量工作机所需的功率Pn为Pw=式中，Fw=2500N，Vw=1.5m/s，ηw=0.95，代入上式得：(ηw取0.95Pw=KW=3.947KW电动机所需功率Po为：Po=从电动机至滚筒主动轴之间的传动装置的总效率η为：η=η带·η3轴承·η齿轮·η链·η联轴器从[1]中查表得η带=0.95，η轴承=0.97，η链=0.92，η联承器=0.99则：η=0.95×0.993×0.97×0.92×0.99=0.814P0=.8KW选取电动机额定功率Pm,使Pm=(1-1.3P0，从[3]中查表得Pm=5.5KW4.2确定电动机转速工作机卷筒轴的转速nw为：nw=r/min=r/min=57.30r/min按推荐的传动比取合理范围，取V带传动的传动比i带=2-4,i齿=3-5,I链=2-4,I联承器=1,传动比合理范围为iˊ=14~144，故电动机转速的可选范围为：nm=iˊnw=(14-144×57.30r/min=802.2~8251.2r/min。符合这一转速范围的同步转速有1000r/min、1500r/min、3000r/min三种，由标准查出三种适用的电动机型号。取i′=50nm=i′nw=(50×57.30r/min=2865r/min查表选Y13251-2P额=5.5kw,转速=2900r/min，电流11.1A。η=85.5%，cosψ=0.87，T堵=2.0，I堵转=7.0，Tmax=2.2，噪声=83dB，净重=64kg。5/23五、计算总传动比及分配各级的传动比传动装置的总传动比为i===50.61分配各级传动比因i=i带×i齿×i链，初取i带=4，则齿轮减速嚣的传动比为i减===12.65i链取合理范围中的值i链=3。可算出i齿=4.22，i链=3。六、运动参数及动力参数计算6.1各轴转速：Ⅰ轴nⅠ==r/min=725r/minⅡ轴nⅡ==r/min=171.8r/minⅢ轴nⅢ==r/min=57.3r/min卷筒轴nⅣ=nⅢ=57.3r/min6.2轴功率：I轴PⅠ=PoηoI=Poη带=4.8×0.95KW=4.56KWⅡ轴PⅡ=PⅠηⅠⅡ=PⅠη轴承η齿=4.56×0.99×0.97KW=4.38KWⅢ轴PⅢ=PⅡηⅡⅢ=PⅡη轴承η链=4.38×0.99×0.92=3.99KW卷筒轴PⅣ=PⅢηⅢⅣ=PⅢη轴承η联轴器=3.99×0.99×0.99KW=3.91KW6.3轴转矩：I轴TⅠ=9550=9550×N·m=60.07N·mⅡ轴TⅡ=9550=9550×N·m=243.47N·m6/23Ⅲ轴TⅢ=9550=9550×N·m=665N·m卷筒轴TⅣ=9550=9550×N·m=651.67N·m将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表：参数轴名电动机轴I轴Ⅱ轴Ⅲ轴卷筒轴转速n/r·min-12900725171.857.357.3功率P/KW5.54.564.383.993.91转矩T/N·m2.060.07243.47665651.67传动比i44.2231效率η0.950.960.910.98七、传动零件的设计计算7.1普通V带传动设计功率：Pd单位：KWPd=KAP=1.3×5.5）KW=7.15KW(P2传递的功率，KA：工况系数，从[1]中查表33.1-12１．选定带型：根据Pd和n1由[1]中图33.1-2.2或图33.1-4选取[n1：小带轮转速r/min）]。根据Pd=7.15KW和n1=2900r/min，由[1]中图33.1-2确定为A型２．传动比i：i==若计入滑动率，i==(通常ε=0.01—0.02n2：大带轮转速r/min）dP1：小带轮的节圆直径mm）dP2：大带轮的节圆直径mm）ε:弹性滑动率通常带轮的节圆直径可视为基准直径。3．小带轮的基准直径dd1(mm：按[1]中表33.1-18.19选定为提高V带的寿命，宜选取较大的直径）。并参考[1]中图33.1-2取dd1=80mm大轮基准直径：dd2=idd1(1-ε=4×80(0.01mm=316.8mm由[1]中表33.1—18取dd2=315mm7/234．大带轮的实际转速，即I轴的实际转速n2=r/min=729.1r/min5．带速V：m/s）V=普通V带Vmax=25~30,窄V带Vmax=35~40一般V带不得低于5m/s,为了充分发挥V带的转动能力，应使V≈20m/sV=6．初定轴间距a00.7dd1+dd2）≤a0＜2(dd1+dd2(或是根据结构要求定取1.3dd1+dd2），即1.3×80+315）mm=513.5mm，取圆整数值a0=500mm。7．所需基准长度Ld0(mm：Ld0=2a0+由[1]中表33.1-7-9选取相近的Ld对有效宽度制V带，按有效直径计算所需带长度由[1]中表33.1-10选相近带长。Ld0=2×500＋由[1]中表33.1-7选取基准长度Ld=1600mm。8．实际轴间距a:(mma≈a0+a≈a0+(Ld-Ld0/2安装时所需最小轴间距amin=a-0.015Ld张紧或补偿伸长所需要最大轴间距：amax=a+0.03Lda≈a0+安装时所需要最小轴间距:amin=a-0.015Ld=(476-0.015×1600mm=452mm张紧或补偿伸长所需最大的轴间距：amax=a＋0.03Ld=(476+0.03×1600mm=524mm9．小带轮包角a1:a1=180o－如a1较小，应该增大a或用张紧轮。a1=180o－8/2310．单根V带传递的额定功率P1:(KW根据带型、dd1和n1从[1]中查表33．1-17a）~(n。P1是a=180O,载荷平稳时，特定基准长度的单根V带基本额定功率。根据dd1=80mm和n1=2900r/min从[1]中表33.1-17c查得A型带P1=1.64KW。11．传动比i≠1的额定功率增量△p1:(KW根据带型、n1和i从[1]中查表33.1-17a）~(n。考虑传动比的影响，额定功率的增量△P1由[1]中表33.1-17查得:P1=0.34kw12．V带的根数Z：Z=Ka:小带轮包角修正系数,从[1]中查表33.1-13KL:带长修正系数,从[1]中查表33.1-15.16由[1]中表33.1-13查得Ka=0.92由[1]中表33.1-15查得KL=0.9913．单根V带的预紧力F0：N）带每M长的重量(从[1]中查表33.1—14kg/m）由[1]中表33.1—14查表得m=0.10kg/m14．作用在轴上的力Fr：N）15．带轮的结构和尺寸小带轮的结构和尺寸采用灰铸铁。固，故用HT200B=z-1）e+2f=(