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1、带式输送机传动装置设计,机械设计课程设计,概 述,1、目的,巩固本课程及先修课程的理论知识。,初步培养独立进行机械设计的能力。,进行设计人员基本素质的训练。,学会强度计算与结构设计交叉进行的设计方法。,概 述,2、分题情况,题号,序 号,题号,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,序 号,3、课程设计作息时间,4、课程设计的内容,概 述,课程设计的内容包括：,确定传动装置的总体设计方案；,选择电动机；,计算传动装置的运动和动力参数；,传动零件、轴的设计计算；,轴承、连接件、润滑密封和联轴器 的选择及校核计算；,机体结构及其附件的设计；,绘制装配图及零件工作图；,编写计算说明书以及进行设计答
2、辩。,5、提交资料,总装配图 1号纸A1 一张,零件图 3号纸A3 二张（低速轴及其齿轮）,编写设计说明书(约35页),6、考核（三个方面）,日常表现,设计的正确性、合理性及图面质量,答辩,概 述,工作机所需输入功率：,Pw=FV/1000w(kW),电动机所需功率：Pd=Pw/=v带 减 联，,确定电动机型号：应满足PdPe(电机的额定功率),常用型号有：Y系列三相异步电动机(p9-14),常见的同步转速有：750、1000、1500、3000,减速器总传动比i=nm/nw,nm-电机满载转速,nW-工作机的转速,记下电机的型号，外形尺寸中心高输出轴直径等。,设计方法,其中，-电机至工作机的
3、总效率，减=滚3 齿2，,1、初步设计计算阶段,I、拟定传动方案，绘制简图（已给）,、选择电机,类型：三相异步鼠笼式电动机,设计方法,、传动比分配,总传动比i=nm/nW=i带i减；（nm-电机满载转速；nW-工作机转速）,i1-齿轮高速级传动比i2-齿轮低速级传动比,带传动的传动比一般可取 i带=23，由此可求出减速器的传动比i减。,考虑齿轮传动的润滑和结构问题，i1=(1.3-1.5)i2,减速器高低速级齿轮传动比的分配：i减=i1 i2,传动比分配后，可能会有误差，应验算，误差控制在3%-5%内。,设计方法,、各轴的运动参数,计算过程：,计算结果列表,例题分析,设计带传动时，应注意检查带
4、轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系。,、带传动的设计,例如小带轮外圆半径是否大于电动机中心高，大带轮外圆半径是否过大造成带轮与机器底座相干涉等。要注意带轮轴孔尺寸与电动机轴或减速器输入轴尺寸是否相适应。,设计方法,设计方法,、齿轮传动设计计算,材料选择及热处理,的选择,中心距：要圆整,计算各部分尺寸,-零件图中要列出主要参数，要有技术要求等。,-说明书中要列出参数表。,绘制零件结构草图(说明书上只注尺寸，不注公差),例：中心距圆整时应向大值取，由a=(z1+z2)mn/cos，中心距向大值取时，将增大，对传动有利，故不必因a变动而进行验算。,二级齿轮减速器,零件图,例：如图所示的带式输送机传动
5、方案，已知卷简直径D=500mm，运输带的有效拉力F=10000N，卷筒工作转速nw=11.459r/min，室内常温下连续工作，环境有灰尘，电源为三相交流，电压380V。试选择电动机类型与结构型式，选择电动机容量和转速，并计算传动装置运动和动力参数,电动机的选择及运动学参数计算,解：,1.选择电动机,根据工作要求和条件，选用Y系列三相异步电动机，封闭式结构，电压380V,Y系列三相异步电动机,(1)选择电动机类型和结构型式,(2)确定电动机容量,Tw=2500Nm,2)计算工作机总效率,查表2-2，取轴承对、卷筒的效率分别为h2=0.98、h5=0.96，则,1)工作机所需转矩,hw=h2
6、h5=0.980.96=0.94,hw=0.94,电动机的选择及运动学参数计算,3)工作机所需功率,Pw=3.19 kW,电动机的选择及运动学参数计算,查表2-2，取带传动、齿轮传动和齿轮联轴器的效率分别为h1=0.96、h3=0.97、h4=0.99，则：,h=0.84,4)计算传动装置总效率,5)电动机所需功率,Pd=3.80kW,h=h1h23h32h4=0.960.9830.9720.99=0.84,6)查表确定电动机额定功率Ped,查表2-13，取V带传动比 i1=24、两级齿轮减速器传动比 i2=925，则总传动比的合理范围为 i=18100，故电动机转速的可选范围为,nd=i n
7、w=(18100)11.459=2061146 r/min,符合这一范围的同步转速有750、1000，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，选1000 r/min的同步转速较好。,同步转速1000 r/min,Ped=4 kW,(3)选择电动机转速,电动机的选择及运动学参数计算,由所选电动机的类型、结构、容量和同步转速，查表2-3，确定电动机型号为Y132L-6，其满载转速nm=960 r/min。,电动机型号：Y132L-6nm=960 r/min,(4)选择电动机型号,有关参数见附表。,2.计算总传动比和分配各级传动比,ia=nm/nw=960/11.459=
8、83.777,(2)分配各级传动比,ia=83.777,(1)计算理论总传动比,电动机的选择及运动学参数计算,电动机的选择及运动学参数计算,设V带传动比为 i1，齿轮减速器总传动比为 i2，则总传动比为 ia=i1 i2。为使V带传动外廓尺寸不致过大，取i1=2.8，则,i2=ia/i1=83.777/2.8=29.920,i1=2.8,设齿轮减速器中高速级和低速级的传动比分别为 i2、i3，,则 i2=i2 i3,取 i2=(1.31.5)i3 则,i2=i2/i3=29.920/4.6=6.504,i2=6.504,取 i3=4.6 则,i3=4.6,(1)各轴转速,nI=342.857
9、r/min,3.计算传动装置运动和动力参数,I轴 nI=nm/i1=960/2.8=342.857 r/min,n=52.715r/min,轴 n=nI/i2=342.857/6.504=52.715 r/min,轴(轴)n=n=n/i3=52.715/4.6=11.460 r/min,n=n=11.460 r/min,电动机的选择及运动学参数计算,(2)各轴输入功率,I轴 PI=Pdh1=3.800.96=3.65 kW,PI=3.65 kW,轴 P=PIh2h3=3.650.98 0.97=3.47kW,P=3.47kW,轴 P=Ph2h3=3.470.98 0.97=3.30kW,P=3
10、.30kW,轴 P=Ph2h4=3.300.98 0.99=3.20kW,P=3.20kW,(3)各轴输出功率,I轴 PI=PIh2=3.650.98=3.58kW,PI=3.58kW,轴 P=Ph2=3.470.98=3.40kW,P=3.40kW,轴 P=Ph2=3.300.98=3.23kW,P=3.23kW,轴 P=P h2=3.200.98=3.14kW,P=3.14kW,电动机的选择及运动学参数计算,(4)各轴输入转矩,Td=37.802 Nm,Td=9550Pd/nm=95503.80/960=37.802 Nm,I轴 TI=Tdi1h1=37.8022.80.96=101.61
11、2 Nm,TI=101.612Nm,电动机所需输出转矩,轴 T=TIi2h2h3=101.6126.5040.980.97=628.237 Nm,T=628.237 Nm,轴 T=Ti3h2h3=628.2374.60.980.97=2747.130 Nm,T=2747.130 Nm,(5)各轴输出转矩,I轴 TI=TIh2=101.6120.98=99.580 Nm,TI=99.580 Nm,轴 T=Th2=628.2370.98=615.672 Nm,T=615.672Nm,轴 T=Th2=2747.1300.98=2692.187Nm,T=2692.187Nm,轴 T=Th2h4=2747.1300.980.99=2665.266 Nm,T=2665.266 Nm,轴 T=Th2=2665.2660.98=2611.961Nm,T=2611.961Nm,运动、动力参数计算结果(包括传动比、效率)列于表,电动机的选择及运动学参数计算,运动和动力参数的计算结果,电动机的选择及运动学参数计算,设计方法,考虑到润滑，两大齿轮直径应相近，i1=(1.31.5)i2,但需注意齿轮与轴不得干涉。,浸油深度为一齿高,电动机型号和主要性能参数,电动机主要外形和安装尺寸,电动机的选择及运动学参数计算,
