文档介绍：课程设计说明书
课程名称: 机械设计基础
设计题目: 带式运输机传动装置的设计
专业: 包装工程班级: 包工1101
学生姓名: 学号:
指导教师:
湖南工业大学科技学院教务部制
2013年 6 月 28 日
1. 设计数据及要求
运输带的工作拉力:;运输带的工作速度:;卷筒直径:。本设计为降速传动,同时将电动机的输出的转矩升高。又由上运动简图可知,本设计中的机械为二级传动机械,其中第一级为带传动(存在一定误差),第二级为齿轮传动(精度较高,可调整误差)。故在选定电动机并计算出总传动比后要将传动比进行合理分配,以达到最佳传动效果。
工作条件:
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%。
其他设计要求:
传动装置简图:如图1-1所示。
图1—1
总体设计
确定传动方案:
根据设计任务书的要求和工作条件,初步选定传动方案为带式输送机传动装置。
选择电动机:
电动机已经标准化、系列化。应按照工作的要求,根据选择的传动方案选择电动机的类型、功率和转速,并在产品目录中查出其型号和尺寸。
确定电动机的类型
根据任务书要求可知:本次设计的机械属于恒功率负载特性机械,且其负载较小,故采用Y型三相异步电动机(全封闭结构),其结构简单,起动性能好,工作可靠,价格低廉,维护方便,适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体、无特殊要求的场合。另外,根据此处工况,采用卧式安装。
确定电动机的功率
工作机构所需要的电动机输出功率为:
式中——工作机构所需要输入功率,即指运输带主动端所需功率,;
——电动机至工作机构主动端之间的总效率。
工作机构所需功率:
式中——工作机构的工作阻力,;
——工作机构卷筒的线速度,;
——工作机构的效率。
所以
由传动装置简图分析可知:
——带传动效率; ——齿轮的轴承的效率;
——齿轮传动的效率; ——联轴器的效率;
——卷筒的轴承的效率; ——卷筒的工作效率。
由电动机至工作机构之间的总效率(包括工作机构效率)为
查【2】:
; ; (初选齿轮为八级精度);
; ; 。
则有(减速器内部有两对轴承,其机械效率相同,均为)。
所以
确定电动机的转速
式中——电动机可选转速范围;
——分别为各级传动机构的合理传动比范围。
卷筒轴的工作转速为
按推荐的合理传动比范围,取带传动的传动比,单级齿轮传动比,则合理总传动比的范围,故电动机转速的可选范围为
符合这一范围的同步转速有、、。再根据计算出的功率,由【2】。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量以及带传动和减速器的传动比,比较三个方案可知,方案2适中,比较适合,则选。
确定电动机的型号
根据上述确定的电动机类型,电动机功率,电动机转速,选定电动机型号为,所选电动机的额定功率,满载转速,总传动比适中,传动装置结构较紧凑。所选电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如下表所示。
表1. 所选用电动机的相关参数。
电动机型号
额定功率
电动机转速
总传动比
同步转速
满载转速
,分配各级传动比
电动机选定后,根据电动机的满载转速和工作机构主动轴的转速,即可求得传动装置的总传动比为
在多级传动中,传动装置的总传动比又是各级串联传动机构传动比的连乘积,应为
计算传动装置的总传动比
已选定电动机型号为,满载转速为。
分配传动装置的各级传动比
式中——分别为带传动和减速器的传动比。
为使带传动外廓尺寸不致过大,取。则
计算各轴的转速、功率和转矩
在减速器中,按传递的路线表示出各轴为Ⅰ、Ⅱ轴等,其上的转速为,功率(转矩)为。
各轴的转速
式中——电动机满载转速,;
——分别为带传动、齿轮传动的传动比;
——分别为Ⅰ、Ⅱ轴的转速,。
Ⅰ轴
Ⅱ轴
Ⅱ轴转速即为工作机构的卷筒轴的转速,。
各轴的输入功率
式中——电动机的输出功率,;
——分别为Ⅰ、Ⅱ轴的输入功率,;
——分别为电动机与Ⅰ轴、Ⅰ轴与Ⅱ轴间的传动效率。
Ⅰ轴
Ⅱ轴
卷筒轴的输入功率为
各轴的转矩
式中——该轴的输入功率,;
——该轴的转速,;
——该轴所传递的转矩,。
电动机轴
Ⅰ轴
Ⅱ轴
卷筒轴
表2. 初步计算传动参数
轴
初算转速
功率
初算转矩
Ⅰ轴
II轴