传动装置总体设计计算实例

2.设计题目：带式运输机传动装置的设计原始数据：（1）原始数据：运输带工作拉力F=2000N；运输带工作速度V=1.4m/s；运输带滚筒直径D=400mm。（2）工作条件：使用年限10年，每年按300天计算，两班制工作，载荷平稳；大修期3年，小批量生产。图2.1.带式输送机传动装置运动简图3.传动方案分析本传动装置采用V带传动和一级圆柱齿轮减速器，运动简图如图1.1.图中1为电动机，其主要作用是….2为V带传动，其主要作用是….3为斜齿圆柱齿轮减速器，其主要作用是….4为联轴器，其主要作用是….5为带式运输机构,其主要作用是…..4.电动机的选择4.1.电动机类型和结构型式的选择按工作要求和条件，选用一般用途的Y系列三相异步电动机。4.2.确定电动机的功率4.2.1输送机所需功率1000FvPw（4.1）式中,wP为输送机所需功率，kW;F为运输带工作拉力，N；v为运输带工作速度，m/s.由式（4.1）得10004.120001000FvPw=2.8(kW)（4.2）4.2.2传动装置的总效率图4.1.带式输送机传动装置运动简图543321（4.3）式中，为由电动机至输送带的传动总效率；1为V带传动效率；2为滚动轴承效率；3为圆柱齿轮传动效率；4为弹性联轴器效率；5为传动滚筒效率.根据参考文献[1]表2-2确定各部分的效率为，1=0.96；2=0.99；97.03；4＝0.99；5＝0.96.由式（4.3）得543321=0.95×0.992×0.97×0.99×0.96≈0.867(4.4)4.2.3电机所需的工作功率wdPP(4.5)式中，dP—电机所需工作功率，kW.由式（4.2）和（4.4）得dP=wP＝867.08.2≈3.23(kW)(4.6)因载荷平稳，电动机的额定功率edP大于电机所需工作功率dP即可。查参考文献[1]表17-1选Y132M1-6型电动机，其额定功率edP＝4kW.4.3.确定电动机转速4.3.1输送机卷筒轴的工作转速Dvnw100060(4.7)式中，wn为滚筒轴的工作转速,r/min；D为滚筒直径，mm.由（4.7）得wn＝4004.1100060≈66.87(r/min)（4.8）4.3.2传动装置总传动比21iii（4.9）式中，i为传动装置总传动比的总传动比；1i为V带传动传动比；2i为单级圆柱齿轮传动比.根据参考文献[2]推荐的合理传动比范围，取1i=2-4；2i=3-5.则传动装置总传动比的合理范围为i＝6-20（4.10）(3)电动机转速winn(4.11)式中,n为电动机转速的可选范围；由（4.7）和（4.9）得n=(6-20)×66.87=401.22-1337.4(r/min)(4.12)2.4电动机型号的选择符合729-1337.4r/min这一同步转速的范围有750r/min、1000r/min，1500r/min.若选用750r/min同步转速的电动机，则电动机重量大。价格贵；1000r/min、1500r/min的电动机，从其重量、价格以及传动比等考虑，选用Y132M1-6型电动机.由参考文献[1]表17-1查出Y132M1-6型电动机的主要性能参数见表1.1表4.1电动机的主要性能参数电动机型号额定功率(kW)转速(r/min)轴径(mm)启动转矩额定转矩最大转矩额定转矩同步转速满载转速Y132M1-641000960242.02.05.计算传动装置总传动比及分配各级的传动比5.1传动装置总传动比wmnii(5.1)式中,mi为电动机满载转速,r/min.由表4.1和(4.4)得87.66960wmnii=14.356(5.2)5.2.分配各级传动比取V带传动传动比为[3]31i单级圆柱齿轮传动比2i为3356.1412iii≈4.785(5.3)5.3计算传动装置的运动参数及动力参数5.3.1电动机轴的功率、转速及转矩分别为dP=3.23kW,mn960r/minmddnPT9550=96023.39550≈32.13(N.m)5.3.2.1轴(齿轮减速器高速轴)的功率、转速及转矩分别为P1=1dP=3.23×0.96≈3.1(kW)n1＝1inm=3960=320(r/min)1119550nPT=3201.39550≈92.52(N.m)5.3.3.2轴(齿轮减速器低速轴)的功率、转速及转矩分别为P2=P1×2×3=3.1×0.99×0.97≈2.98(kW)n2＝21in=785.4320≈66.87(r/min)2229550nPT=87.6696.29550≈425.59(N.m)5.3.4卷筒轴的功率、转速及转矩分别为P3=P2×4×5=2.98×0.99×0.96≈2.83(kW)n3＝wn≈66.87(r/min)3339550nPT=87.6683.29550≈404.16(N.m)5.4传动装置总体设计计算结果传动装置总体设计计算结果见表1.2表5.2传动装置总体设计计算结果参数/轴电动机轴1轴2轴卷筒轴转速(r/min)96032066.8766.87输入功率(kW)3.233.12.982.83输入转矩(N.m)32.1392.52425.59404.16传动比34.785效率0.960.990.970.990.96