1、机械设计课程设计说明书机械设计课程设计说明书一、 传动方案V 带传动原始题目：课程设计题目五：带式运输机传动装置工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载起动，使用期限 10 年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为5。滚筒效率： j=0.96（包括滚筒与轴承的效率损失）。1电动机 2带传动 3减速器 4联轴器 5滚筒 6传送带题 号原始数据41 42 43 44 45 46 47 48 49 50运输带工作拉力(N) 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1450 1500 1500 1600运输带工作速度(ms1 ) 1.50 1.60 1.70 1.50 1.5
2、5 1.60 1.55 1.65 1.70 1.80卷筒直径(mm) 250 260 270 240 250 260 250 260 280 300已知条件：1工作参数运输带工作拉力 F= 1200N。运输带工作速度 V=1.70 m/s（允许带速误差5%） 。滚筒直径 D= 270 mm。滚筒效率 0.96j（包括滚筒与轴承的效率损失） 。2使用工况两班制工作，连续单向运转，载荷平稳，空载起动。3工作环境室内，灰尘较大，环境最高温度 35。4动力来源三相交流电，电压 380/220V。5寿命要求使用期限 10 年，其工作期限（使用折旧期）为 10 年，大修期 4 年，中修期 2 年，小修期半
3、年。6制造条件一般机械厂制造，小批量生产。二、选择电动机（1）确定电动机额定功率、工作功率（输出功率）动力来源： 三相交流电，电压 380/220V电动机是标准件，根据要求两班制，灰尘较大，最高温度 35 度，三相交流电，笼型异步，封闭式结构，电压 380v，Y 型根据 ，可得电动机额定功率kw10vFP120.7m/=2.04kwWNsP因为总效率 2 2134j.976.8.96.85a 为闭式齿轮传动效率（0.97);1带传动效率（0.96）2为滚动轴承效率（0.98） ；3联轴器效率（0.99）4滚筒效率（0.96）j电动机工作功率（输出功率） 2.04=.85WdaPkw（2）确定电
4、动机工作转速（输出转速） 60101.7/20.31/min2vsn rDm根据机械设计课程设计指导书第七页的表可知：普通 V 带传动的传动比 =1i，圆柱齿轮传动一级减速器传动比 = ，则总传动比合理范围为 = ，故242i36ai624电动机转速的可选范围为 (4)10.728/mndani r根据机械设计课程设计手册173 页表 12-1 可知：符合这一范围的同步转速有750/min(8)10/in(6)150/min(4)rrr级 、 级 和 级根据额定功率、转速，从表中找出三种适用的电动机型号，因此有三种传动比方案，如下表所示：传动装置传动比型号额定 功率级数同步转速/（r/min满
5、载转速/（r/min参考 比价总传 V 带 减速质量/（kw） ） 动比 传动比器 /kgY100L2-43 4 1500 1430 1.87 11.885 3 3.96 38Y132S-6 3 6 1000 960 3.09 8.312 2.5 3.32 63Y132M-8 3 8 750 710 3.52 6.234 2.0 3.12 79综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第一方案比较合适。因此选定电动机的型号为 Y100L2-4，其主要性能如下表：满载时型号额定功率/（kw）转速r/min电流（380V 时）A效率%功率因数起 动 电 流额 定 电
6、流 起 动 转 矩额 定 转 矩 最 大 转 矩额 定 转 矩Y100L2-43 1430 6.82 82.5 0.81 7 2.2 2.3由机械设计课程设计指导书174 页表 12-2 可知：Y100L2-4 型电动机的安装及外形尺寸如表 12-3 所示：故将 Y100L2-4 型电动机的主要外形和安装尺寸列于下表：中心高 H外形尺寸(/2)LACDH底脚安装 尺寸AB地脚螺栓 孔直径 K轴伸 尺寸DE装键部位 尺寸FG100 453807.160412 28603三、 确定传动装置的总转动比和分配传动比由选定的电动机的满载转速 和工作机的主动轴转速 ,可得到传动装置的总传动比为：mnn14
7、30/i1.852.ari，式中 分别为带传动和减速器的传动比12ai12,i根据机械设计课程设计指导书7 页的表可知：普通 V 带传动的传动比 = ，圆柱1i24齿轮传动一级减速器传动比 = ，所以取2i361213,.96aii四、 计算传动装置的运动和动力参数（1）计算下图中各轴的转速： 1212430/min76./in120.3m.9mnrri320.7/innr式中 分别为带传动和减速器的传动比12,i（2）计算各轴输入功率 1221334.0.962.3478.19.25dPkwkw式中 分别为闭式齿轮、带传动、轴承和联轴器的传动效率1234,各轴输出功率 （在此不再列出计算过程
8、）3iiP（3）计算各轴输入转矩轴轴轴电动机轴的输出转矩 2.495016.03m130/inddmPkwTNnr12213346.6.7798.80.01.2dTiNN （4）各轴输出转矩 ，则有：3iiT132336.170.9845.2168.2.TNmNm各轴运动和动力参数计算结果整理于下表功率 P/KW 转矩 T/N.m转速 n(r/min)传动比 i 效率 轴名输入 输出 输入 输出电机轴 2.4 16.03 14303 0.96轴 2.304 2.258 46.17 45.25 476.673.96 0.95轴 2.19 2.146 173.80 169.62 120.37轴 2
9、.125 2.08 168.62 165.25 120.371 0.97五、 传动零件的设计计算1. 皮带轮传动的设计计算（1） 选择普通 V 带型号由于两班制工作，所以机器的工作时间为 16 小时/天，由课本 109 页表 5-5 可知：载荷平稳，Y 系列三相交流异步电动机，每天工作 16 小时， =1，AKc 1.204.AWPKPkw小带轮转速 ，由课本 109 页图 5.14 可知：取 Z 型 V 带143/minnr（2） 确定带轮基准直径，并验证带速由课本 109 页表 5.6 取小带轮直径为 ，所以175Dm。由课本 109 页表 5.6 取大带轮直径为217532Dim（虽然
10、有所降低，但其误差在 5%范围内，故允许）4D验算带速： ，在 范围内，带速合1751430.6/606nvms52/s适（3） 确定带长和中心距初选： 12012 00.5()()0.5(724)62(754)DhaDa，取 （由课本 106 页表 5.1 可知：V 带高07.4598m04mh=6mm） 2 210120() (475)2()4(752)183.0DLa ma由课本 106 页表 5.2 选取基准长度 125dLm其实际中心距为： 2212112()()8()8DDDa222150(74)50(74)(75)38.4m（4） 验算小带轮包角由课本 100 页公式 5.1 可
11、知：故合适211()(2475)=8057.380.317.20.Da （5） 确定 V 带根数 Z大带轮转速 12430758./min2nrD传动比 12.9478in由课本 107 页表 5.3 可知： ，由 108 页表可知：0.3Pkw0.3Pkw由课本 110 页表 5.7，做出包角 和包角系数 的线性关系图，得出 时1K1=57.，由课本 106 页表 5.2 可知：长度系数=0.94K =1.L所以 0 2.45.90.309.cLPZK取 根=6（6） 求作用在带轮轴上的压力由课本 107 页表 5.3 可知： ，0.6/qkgm由课本 110 页公式 5.20 得到单根 V 带的张紧力 205.1cPFqvZvK252.4.0.65.83619N由课本 111 页公式 5.21 得到作用在带轮上的压力
