垂直斗式提升机传动装置设计.doc

1、 机械设计课程设计说明书设计题目： 垂直斗式提升机传动装置设计 学院 ： 机械制造 专业班级：机制 04-1 班 学号：0403010132 设计人 周洪涛 指导教师 杨现卿 完成时间：2007 年 7 月 17 日校名：河南理工大学目录一、传动方案拟定3二、电动机选择4三、计算总传动比及分配各级的伟动比6四、运动参数及动力参数计算7.五、皮带轮传动的设计8六齿轮设计一高速级齿轮传动齿轮设计11二低速级齿轮传动齿轮设计16七、轴的设计I 轴的设计21II 轴的设计 25III 轴的设计30八键联接的校核计算34九滚动轴承的校核计算36十减速器箱体的设计37十一.PRO/E 做的三维图：38垂直

2、斗式提升机传动装置设计1.传动装置简图：2.设计条件：1)机械功用:由料斗把散状提升到一定高度.2)工作情况:单向工作,轻微振动.3)运动要求:滚筒转速误差不超过 7%.4)使用寿命:八年,每年 300 天,每天 16 小.5)检修周期:半年小修,二年大修.6)生产厂型:中型机械制造厂.n=71r/min7)生产批量:中批生产。3.原始数据：滚筒圆周力 滚筒圆周速 滚筒直径9kN 1.5m/s 400mm4.设计要求：采用硬斜圆柱齿轮一、传动方案拟定为了估计传动装置的总的传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速 nw,即： V=*D*nw/（60*1

3、000） n 筒=60*1000*V/(*D)=71 r/min选用同步转速为 1000r/min 或 1500r/min 的电动机作为传动方案的原动机，因此传动装置的传动比约为 i=1421,根据传动比值可初步拟定以二级传动为主的多种传动方案。根据所给的带式传动机构，可将减速器设计为二级展开式减速器。二、电动机选择1、电动机类型的选择： 根据工作条件和工作要求，先用一般用途的 Y（IP44 ）系列三相异步电动机，它为卧式封闭结构。 总 =0.833P 工 =6.24KW2、电动机功率选择：（1）确定传动装置的总功率：带传动的传动效率 =0.961滚动轴承的传动效率 2齿轮的传动效率 3联轴器

4、的传动效率 4滚筒的传动效率 5 总 = 1 32 23 4 5=0.960.9840.9720.990.96=0.792(2)电机所需的工作功率：Pd= Pw/ 总=FV/（1000 总 ）=90001.5/(10000.792)=17.045kw(3)电动机的额定功率 Pca根据工作功率可以查知 Ped=18.5kwV=71 r/min(4)电动机的转速 n 电动机计算滚筒工作转速： V=*D*n w/（60*1000） n 筒=60*1000*V/(*D)=71 r/min按手册 P7 表 1 推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动二级减速器传动比范围 Ia=36。取 V 带传动比 I1=

5、24，则总传动比理时范围为 Ia=1896。故电动机转速的可选范围为 nd=Ian 筒 =（1896）71=127810224r/min符合这一范围的同步转速有 3000 和 1500r/min。根据容量和转速，由有关手册查出有二种适用的电动机型号：因此有二种传动比方案如下表：i 总 =20.282电动机转速方案电 动机 型号额定功 率同步满载质量总传动 比带传动比高速级I低速级I1 Y132S2-2 7.5 3000290070 40.853 4.5 3.032 Y132M-4 7.5 1500144081 20.283 3.383综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传

6、动比，可见第 2 方案比较适合，则选n=1500r/min 。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选用传动比的要求，可选用 Y132M-4 型号电动机。其主要性能：额定功率：7.5KW，满载转速1440r/min，最在转矩 /额定转矩=2.3 ，质量 81kg。三、计算总传动比及分配各级的伟动比1、总传动比：i 总 =n 电动 /n 筒 =1441/71=20.2822、分配各级传动比1）据指导书，取带传动比为 2，低速级圆柱齿轮传动比为 3。2） i 总 = i 带 i 齿轮低 i 齿轮高n0=1440r/minnI=720 r/minnII=213r/mi

7、nnIII =71r/minP0 =7.5KWPI=7.2KWPII=6.9142KWPIII=6.64KWT0=49.7Ni 齿轮高 =i 总 /i 齿轮低 i 带 =20.282/(23)=3.38i 齿轮高/ i 齿轮低 =1.1261.1传动比分配合适。四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）n0= n 电机=1440r/minnI= n0/i 带 =1440/2=720 r/minnII=nI / i 齿轮高 =720/3.38=213(r/min)nIII=nII/i 齿轮低 =213/3=71(r/min)2、 计算各轴的功率（KW）P0= Ped=7.5KWPI

8、= P0 带 =7.5 0.96=7.2KWPII=PI 齿轮 轴承=7.20.970.99=6.91416KWPIII=PII 轴承 齿轮=6.914160.970.99=6.6397KW3、 计算各轴扭矩（Nmm）T0=9.55103P0/n0=9.551037.5/1440=49.74NmTI=9.55103PI/nI=9.551037.2/720m TI=95.5NmTII=310NmTIII=893Nm PCA=95.5 NmTII=9.55103PII/nII=9.551036.91416/213=310 NmTIII=9.55103PIII/nIII=9.551036.6397/

9、71=893.09 Nm项目 电动机轴高速轴低速轴低速轴转速（r/min）1440 720 213 71功率（kw）7.5 7.2 6.91 6.64转矩（Nm）49.74 95.5 310 893.09传动比 2 3.38 3五、皮带轮传动的设计已知：普通 V 带传动，电动机功率 P=7.5KW，转速N0=1440r/min，传动比为 i=2，每天工作 16 小时1.确定计算功率 Pca查表 8-7 可知工作情况系数 KA=1.39.75KWdd1=125mmV=9.42m/sdd2=250mma0= 500mmLd=1600mma =502mm Pca=KAP=1.37.5=9.75KW2

10、. 选择普通 V 带截型根据 PCA 和 N0 由图 8-10 可知应选取 A 型带3确定带轮基准直径，并验算带速1）初选小带轮的基准直径，由表 8-6 和 8-8，取小带轮的基准直径 dd1=125mm2）验算带速V=（d d1N0）/（601000）=9.42m/s因为 5m/sV30m/s,帮带速合适。3）计算大带轮的基准直径 dd2dd2=idd1=2125=250mm4.确定 V 带的中心距 a 和基准长度 Ld1)据式 0.7(dd1+dd2)a 02(d d1+dd2),初定中心距为 a0= 500mm2)计算带的基准长度 Ld-dd1)/4a0Ld=2a0+1.57(dd1+dd2)+(dd2=2500+1.57(125+250)+(250-125)2/4500=1596.86mm根据课本表（8-2）取 Ld=1600mm根据课本式（8-23）得：aa 0+Ld-L0/2=500+(1600-1596.86)/2=502mm3)验算小带轮包角P0=1.92KWP1=0.17KWK=0.96KL=0.99Z =5(F0)min=163.13NFp=1619.57N