机械厂装配车间输送带传动装置设计D2

中国矿业大学机械设计课程设计—二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书题目：机械厂装配车间输送带传动装置设计指导教师：彭玉兴学院：徐海学院姓名：许金成班级：机自10-2班学号：22101402目录1设计任务书............................................................................................22传动方案简述........................................................................................22.1传动系统方案的拟定.....................................................................................22.2电动机的选择.................................................................................................32.3传动比的分配.................................................................................................42.4传动系统的运动和动力参数计算.................................................................43传动设计................................................................................................53.1V带传动设计.................................................................................................63.1.1原始数据................................................................................................63.1.2设计计算................................................................................................83.1.3带传动主要参数汇总表........................................................................83.1.4带轮材料及结构....................................................................................83.2低速级圆柱齿轮设计.....................................................................................83.3高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算.......................................................133.4减速器轴及轴上零件的设计.......................................................................173.5减速器滚动轴承的选择...............................................................................253.6键联接和联轴器的选择.................................................错误!未定义书签。3.7减速器箱体及附件的设计...........................................................................293.8润滑方式、润滑剂及密封装置的选择.......................................................301设计任务书1)设计任务设计带式输送机的传动系统，要求传动系统中含有V带和两级圆柱齿轮减速器。2)原始数据输送带工作拉力F/KN2.0KN主动滚筒速度v=1.4m/s（允许误差±5%）;输送机滚筒直径d=300mm;3)工作条件单班制工作，单向运输，环境温度不超过35C。，工作载荷有轻微振动；电动电压为380/220V的三相交流电源；半年小修，两年大修。2传动方案简述传动系统方案的拟定带式输送机传动系统方案如下图所示。带式输送机由电动机驱动。电动机2通过V带传动1将动力传入两级圆柱齿轮减速器3，再经过联轴器4，将动力传至输送机滚筒5，带动输送机6工作。传动系统中经V带轮减速之后，再通过两级齿轮减速器，其结构简单，高速级为斜齿圆柱齿轮传动，低速级也为斜齿圆柱齿轮传动。电动机的选择1)电动机转速的选择根据已知条件由计算得知输送机滚筒的工作转速dvn60000≈89.17r/min;2)电动机容量的选择由已知条件可以算出工作机所需有效功率Pw=·V=2000*1.4/1000=2.8KW1000F3）传动系统总效率ηη5w—输送机滚筒轴至输送带之间的传动效率；ηc—联轴器效率，ηc=0.99；ηg—闭式圆柱齿轮传动效率，η'g=0.97ηb—对滚动轴承效率，ηb=0.99；ηb—V带效率，ηv=0.96；ηcy—输送机滚筒效率，ηcy=0.97；估算传动系统总效率η=η23η34η45η56η7w式中η23=ηv=0.96；η34=ηbηg=0.99×0.97=0.9603;η45=ηbηg=0.99×0.97=0.9603;η56=ηbηc=0.99×0.99=0.9801;η7w=ηbηcy=0.99×0.97=0.9603;系统总效率η=η23η34η45η56η7w=0.96×0.9603×0.9603×0.9801×0.9603=0.8332;工作机所需要电动机功率Pr=wP=2.8/0.85=3.2kW;由文献[1]表16-2所列Y系列三相异步电动机技术数据中可以确定，满足Pm≥KPr条件的电动机额定功率Pm应该取为7.5kW。;由文献[1]表16-2初选同步转速为1440r/min和1000r/min的电动机，对应于额定功率Pm为7.5kw的电动机型号应分取为Y132S-4-B3型。方案的选择Pw=2.8kwwn=89.17r/minPr=3.2kWY132S-4-B3Pm=7.5kW方案电动机型号额定功率（kW）同步转速（r/min）满载转（r/min）总传动比IIY132M-4-B37.51500144028.27传动比的分配带式输送机传动系统的总传动比i=wmnn=1440/89.17=16.1；由传动系统方案知i12=1；按表3-1查取V带传动的传动比iv=i23=2-4则V带传动比取为i23=2.2；由计算可得两级圆柱齿轮减速器的总传动比i∑=i34i45==14.135；为便于两级圆柱齿轮减速器采用浸油润滑，当两级齿轮的配对材料相同，齿面硬度HBS≤350，齿宽系数相等时，考虑齿面接触强度接近相等的条件，取高速级传动比：i34=1.3i=4.5低速级传动比i45=i∑/i34=3.52传动系统各级传动比分别为：i12=1；i23=2.2；i34=4.5；i45=3.52；传动系统的运动和动力参数计算传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下：I轴（减速器高速轴）n3=123ni=14402.2=654r/min；P3=P1η13=3.2×0.96=3.07kw；T3=955033pn=44.83N·m；II轴（减速器中间轴）n4=334ni=6544.5=143.11r/min；P4=P3η34=3.07×0.9603=2.95kw；i=16.1i12=1i23=2.2i34=4.5i45=3.52n1=1440r/minP1=3.2Kwn3=654r/minP3=3.07kwT3=44.83N·mT4=955044pn=189.66N·m；III轴（减速箱低速轴）n5=445ni=40.66r/min；P5=P4η45=2.95×0.9603=2.83kw；T5=955055pn=664.70N·m；将上述计算结果和传动比效率汇总如表：3传动设计V带传动设计轴号电动机两级圆柱齿轮减速器工作机轴I轴II轴III轴轴转速n(r/min)1440654143.1140.661440功率P(kW)3.23.072.952.833.2转矩T(N·m)44.83189.66664.7021.22联接件传动件V带齿轮齿轮联轴器传动比i2.24.583.521传动效率η0.960.96030.96030.9801n4=143.11r/minP4=2.95kwT4=196.86N·mn5=40.66r/minP5=2.83kwT5=664.70N·m原始数据电动机功率——3.2dPkw电动机转速——1440dnr/minV带理论传动比——'2vi单向运转、双班制、工作机为带式运输机设计计算（1）确定计算功率PcaPca=KA·Pd根据双班制工作，即每天工作16小时，工作机为带式运输机，查得工作系数KA=1.1Pca=KA×Pd=1.1*3.2=3.52kw（2）选取普通V带带型根据Pca，nd确定选用普通V带A型。（3）确定带轮基准直径dd1和dd2a.初选小带轮基准直径1dd=100mmb．验算带速5m/sV20m/s1110014407.54m/s601000601000ddnv5m/sV25m/s带的速度合适。c.计算dd2dd212.2100220didmm圆整dd2=220mm（4）确定普V带的基准长度和传动中心距根据0.7（dd1+dd2）a02（dd1+dd2）224mma0640mm初步确定中心距a0=500mmLd’=0212210422a)dd()dd(adddd=2(220100)2500(100220)24500=1509.85mm取Ld=1600mmPca=3.52kwA型v=7.54m/s1dd=100mmdd2=220mm计算实际中心距a016001509.85500545.0622ddLLaamm（5）验算主轮上的包角13.57180121adddd=18022010057.3500167.490∴主动轮上的包角合适（6）计算V带的根数Z由《机械设计》P63式(4-24)得lcaKKPPPZ)(00P0——基本额定功率由表4-4得P0=1.32P0——额定功率的增量由表4-5P0=0.17K——包角修正系数由表4-8得0.98KlK——长度系数由表4-3得0.99lK∴002.43()calPZPPKK取Z=3根（7）计算预紧力F020)15.2(500qvKZvPFcaq——V带单位长度质量q=0.10kg/m2min0)15.2(500qvKZvPFca=23.522.5500(1)0.17.543*7.540.98=126.37N应使带的实际出拉力min00FF（8）计算作用在轴上的压轴力FP100min167.42sin23118.82sin946.822PvFZFNLd=1600mma=545mm包角合适Z=3带传动主要参数汇