设计题目：带式运输机传动装置的设计（1）
原始数据：
图1. 带式输送机传动装置运动简图
（1） 原始数据：运输带工作拉力F=2000N；运输带工作速度V=1.4m/s；运输带滚筒直径D=400mm。
（2） 工作条件：使用年限10年，每年按300天计算，两班制工作，载荷平稳。输送带允许速度误差±5％；大修期3年，小批量生产。
第一章 传动装置总体设计
1. 传动方案拟定
本传动装置采用V带传动和一级圆柱齿轮减速器， 运动简图如图1.1.图中
1为电动机，2为V带传动，3为斜齿圆柱齿轮减速器，4为联轴器，5为带式运输机构.
图1.1. 带式输送机传动装置运动简图
2.电动机的选择 2.1.电动机类型和结构型式的选择 按工作要求和条件，选用一般用途的Y系列三相异步电动机。 2.2.确定电动机的功率 (1) 输送机所需功率 Pw?Fv1000 （1-1） 式中, Pw为输送机所需功率，kW; F为运输带工作拉力，N；v为运输带工作速度，m/s.由式（1-1）得 Pw?Fv1000?2000?1.41000=2.8(kW ) （1-2） (2) 传动装置的总效率 ???1?2?3?4?5 （1-3） 3式中，?为由电动机至输送带的传动总效率； ?1为V带传动效率；?2为滚动轴承效率；?3为圆柱齿轮传动效率； ?4为弹性联轴器效率；?5为传动滚筒效率.根据参考文献[1]表2-2确定各部分的效率为，?1=0.96；?2=0.99；?3?0.97；?4＝0.99；?5＝0.96.由式（1-3）得 30.99×0.97×0.99×0.96≈0.867 (1-4) ???1?2?3?4?5=0.95×2(3)电机所需的工作功率 Pd?Pw? (1-5) 式中，Pd—电机所需工作功率，kW.由式（1-2）和（1-4）得 Pd=Pw?＝2.80.867≈3.23(kW ) (1-6) 因载荷平稳，电动机的额定功率Ped大于电机所需工作功率Pd即可。查参考文献[1]表17-1选Y132M1-6型电动机，其额定功率Ped＝4kW. 2.3.确定电动机转速 (1)输送机卷筒轴的工作转速 nw?60?1000v?D (1-7) 式中，nw为滚筒轴的工作转速, r/min；D为滚筒直径，mm.由（1-7）得 nw＝60?1000?1.4??400≈66.87(r/min) （1-8）
(2)传动装置总传动比 i?i1i2 （1-9） 式中，i为传动装置总传动比的总传动比；i1为V带传动传动比； i2为单级圆柱齿轮传动比.根据参考文献[2]推荐的合理传动比范围，取i1=2-4；i2=3-5. 则传动装置总传动比的合理范围为 i＝6-20 （1-10）
(3)电动机转速 n?inw (1-11) 式中,n为电动机转速的可选范围；由（1-7）和（1-9）得 n=(6-20)×66.87=401.22-1337.4(r/min ) (1-12) 2.4电动机型号的选择 符合729-1337.4r/min这一同步转速的范围有750r/min、1000r/min，1500r/min.若选用750r/min同步转速的电动机，则电动机重量大。价格贵；1000r/min、1500r/min的电动机，从其重量、价格以及传动比等考虑，选用Y132M1-6型电动机. 由参考文献[1]表17-1查出Y132M1-6型电动机的主要性能参数见表1.1 表1.1电动机的主要性能参数 电动机型号 额定功率(kW) 转速(r/min) 同步转速 Y132M1-6 4 1000 满载转速 960 24 2.0 2.0 轴径(mm) 启动转矩 额定转矩 最大转矩 额定转矩 3.计算传动装置总传动比及分配各级的传动比 3.1传动装置总传动比 i?imnw (1-13) 式中,im为电动机满载转速, r/min.由表1.1和(1-4)得 i?imnw?96066.87=14.356 (1-14) 3.2.分配各级传动比 (1) 取V带传动传动比为 i1?3 (2) 单级圆柱齿轮传动比i2为 i2?ii1?14.3563≈4.785 (1-15) 4. 计算传动装置的运动参数及动力参数 4.1.电动机轴的功率、转速及转矩分别为 Pd=3.23kW 960r/min nm?Td?9550Pdnm=9550?3.23960≈32.13(N.m) 4.2. 1轴(齿轮减速器高速轴) 的功率、转速及转矩分别为 P1=Pd?1=3.23×0.96≈3.1( kW) n1＝nmi1=9603=320(r/min) 9550?3.1320T1?9550P1n1=≈92.52(N.m) 4.3. 2轴(齿轮减速器低速轴) 的功率、转速及转矩分别为 P2= P1×0.99×0.97≈2.98( kW) ?2×?3=3.1×n2＝n1i2=3204.785≈66.87(r/min) 9550?2.9666.87T2?9550P2n2=≈425.59(N.m) 4.4. 卷筒轴的功率、转速及转矩分别为 P3= P2×0.99×0.96≈2.83( kW) ?4×?5=2.98×n3＝nw≈66.87(r/min) T3?9550P3n3=9550?2.8366.87≈404.16(N.m) 5传动装置总体设计计算结果 传动装置总体设计计算结果见表1.2 表1.2 传动装置总体设计计算结果 参数/轴 转速(r/min) 输入功率(kW) 输入转矩(N.m) 传动比 效率 电动机轴 960 3.23 32.13 3 0.96 0.99 1轴 320 3.1 92.52 2轴 66.87 2.98 425.59 0.97 0.99 卷筒轴 66.87 2.83 404.16 0.96 4.785 参考文献 [1] 许瑛. 机械设计课程设计[M].北京：北京大学出版社，2009. [2] 濮良贵. 机械设计[M].北京：高等教育出版社，2006