2013级机械设计课程设计。
说明书。设计题目： 带式运输机传动装置。
系别： 机电学院。
专业： 机械设计制造及其自动化。
学生姓名： 阮吴祥。
学号： 2013080832
指导教师： 刘浩。
宿州学院。2023年 12月6日。
1— —v带传动。
2— —运输带。
3——一级圆柱齿轮减速器。
4——联轴器。
5——电动机。
6——卷筒。
一电动机选择。
1.选择电动机类型。
因为本传动的工作条件是：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用期8年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为±5%。三相交流电源，电压为380/220伏。
所以选用常用的封闭式y系列的电动机。
2.选择电动机的容量。
1）.电动机所需工作效率。而 则
2）.电动机至主轴的传动总效率。
式中：为联轴器的传动效率，取=0.995
为轴承的传动效率，取=0.98（滚子轴承）
为圆柱齿轮的传动效率，取=0.97（8级精度）
为带的传动效率，取=0.95
为卷筒的传动效率，取=0.96
则 3）.确定电动机的转速。
卷筒轴工作转速为
由 [1]表2-1 带传动取v带传动比 i1=2～4
取圆柱齿轮传动一级减速器传动比
i2=3～5.
则总传动比理时范围i=6～20。故电动机转速可选范围为。
符合这一范围的同步转速有750 r/min和1000 r/min。
根据容量和转速，由 [1]表19-1 有两种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的比较情况，见表3-1。
表3-1 可选电动机参数比较。
3.确定电动机型号。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比，选择方案1比较合适。因此选定电动机型号为y132m1-6，主要性能见表3-2。
表3-2 y132s-6电动机主要性能参数。
由1表19-3，外形和安装尺寸，见表3-3。
表3-3 y132s-6电动机主要外形和安装尺寸单位：mm
4 计算总传动比及分配各级的传动比。
1) .传动系统的总传动比
2) .分配各级传动比
i=i1×i2
为了方便设计制造，减速器的传动比为i2=4，则带传动为：
即： i1 =4 i2 =4
5. 运动参数及动力参数计算。
1) .计算各轴的输入功率（kw）
电动机轴p0= ped =4kw
减速器小齿轮轴 ⅰ轴 pⅰ= pdη1η2=3.18×0.95×0.98kw=2.96kw
减速器大齿轮轴 ⅱ轴 pⅱ= pⅰη3η2= 3×0.97×0.98kw=2.81kw
卷筒轴轴 pⅲ=pⅱη4η5=2.66×0.99×0.96kw=2.67kw
2) .计算各轴转速（r/min）
ⅰ轴：nⅰ=nd/ i1=(960/4) r/min=240r/min
ⅱ轴：nⅱ= nⅰ/ i2=(240/4) r/min=60 r/min
ⅲ轴：nⅲ= nⅱ=60 r/min
3). 计算各轴扭矩（n·m）
td = 9550 pw/ nw=9550×3/960 n·m=39.79n·m
ti=9550 pⅰ/ nⅰ=9550×2.96/240n·m=117.78n·m
tii=9550 pⅱ/ nⅱ=9550×2.81/60n·m =447.26 n·m
tⅲ=9550 pⅲ/ nⅲ=9550×2.52/60n·m=424.98 n·m
将机械传动系统运动和动力参数的计算数值列表3-4。
表3-4 机械传动系统运动和动力参数的计算数值。
二传动系统的设计。
1. v带的设计。
1）.确定计算功率pca
由[2]表8-8查得工作情况系数ka=1.2，故。
pca=kap=1.2×3.18=3.82kw
2）.选择v带的带型。
根据pca、n1由[2]图8-11选用a型。
3）.确定带轮的基准直径dd并验算带速v
1） 验算小带轮的基准直径dd1。由[2]表8-7和表8-9，取小带轮的基准直径 dd1=100mm；
2） 验算带速v。按式（8-13）验算带速。
因为5m/s＜v＜30m/s，故带速合适。
3） 计算大带轮的基准直径。根据式（8-15a），计算大带轮的基准直径。
dd2=idd1=4×100mm=400mm
根据表8-9，恰好取标准值为 dd2=400mm。
（4）.确定v带的中心距a和基准长度ld
1） 根据式（8-20），初确定中心距a0=600mm。
2） 由式（8-22）计算带所需的基准长度。
由表8-2选带的基准长度ld=2050mm。
3） 按式（8-23）计算实际中心距a。
按式（8-24），中心距的变化范围为。
即中心距的变化范围为 581mm～673mm。
（5）. 验算小带轮上的包角α1
6）.计算带的根数z
1） 计算单根v带的额定功率pr
由dd1=100mm和n1=960r/min，查表8-4得p0=1.064kw。
根据n1=960r/min，i=4和a型带，查表8-5得p0=0.11kw。
查表8-6得kα=0.92，表8-2得kl=1.04，于是，2） 计算v带的根数z
取4根。（7）.计算单根v带的初拉力f0
由表8-3得a型带的单位长度质量q=0.105kg/m，所以。
（8）. 计算压轴力fp
（9）.带轮的结构设计。
小带轮采用实心式，大带轮为轮辐式，由单根带宽为13mm，取带轮宽为35mm。
（10）.带轮的结构尺寸及零件工作图附上。
综上所述：选用a型带普通v带4根；
带基准长度2050mm；
带基准准直径dd1=100mm，dd2=400mm；
中心距控制在a=581mm～673mm；
单根带初拉力f0=155.42n。
2 一级减速器直齿齿轮的设计。
1）.选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数。
1）按图1所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，压力角取为20°。
2）带式输送机为一般工作机器，参考表10-6，选用8级精度。
3）材料选择。由表10-1，选择小齿轮材料为40cr（调质后表面淬火），齿面硬度为280hbs，大齿轮材料为45钢（调质），齿面硬度为240hbs，二者材料硬度差为40hbs。
4)选小齿轮齿数，根据齿数互质原则，可取大齿轮齿数。
2) 初步设计齿轮主要尺寸。
1) 设计准则：先由齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。
2) 按齿面接触疲劳强度设计，即。
确定公式内的各计算数值。
①．试选载荷系数。
②.由上知小齿轮传递的转矩。
.由表10-7选取齿宽系数。
.由表10-5查得材料的弹性影响系数。
.由图10-20查得区域系数 zh=2.5。
．由式（10-9）计算接触疲劳强度用重合度系数zε。
⑦．计算接触疲劳许用应力[σh]。
由图10-21d按齿面硬度查得：
小齿轮的接触疲劳强度极限 ；
大齿轮的接触疲劳强度极限 。
3）.计算应力循环次数。
4）.由《机械设计》图10-19取接触疲劳寿命系数；。
5）.计算接触疲劳许用应力。
取失效概率为1%,安全系数s=1
6）.计算。
1）. 试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值。
2）.计算圆周速度。
3）.计算齿宽。
4）.计算齿宽与齿高之比。
模数 齿高
5）.计算载荷系数。
根据，7级精度，由《机械设计》图10-8查得动载系数；
直齿轮，；由《机械设计》表10-2查得使用系数；
由《机械设计》表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支撑对称分布时，；
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