青岛理工大学琴岛学院专科毕业设计说明书（论文）
3带式输送机传动装置总体设计
3.1带式输送机传动装置传动方案的设计
3.1.1拟订传动方案
传动装置是将原动机的运动和动力传递给工作机的中间装置。它常具备减速、改变运动形式或运动方向以及将动力和运动进行传递与分配的作用。传动装置是机器的重要组成部分。传动装置的质量和成本在整部机器中占有很大的比重，整部机器的工作性能、成本费用以及整体尺寸在很大程度上取决于传动装置设计的状况。因此，合理地设计传动装置是机械设计工作的一个重要组成部分。
合理的传动方案首先应满足工作机的性能要求。另外，还要与工作条件相适应。同时还要求工作可靠，结构简单，尺寸紧凑，传动效率高，使用维护方便，工艺性和经济性好。若要同时满足上述各方面要求往往是比较困难的。因此，要分清主次，首先满足重要要求，同时要分析比较多种传动方案，选择其中既能保证重点，又能兼顾其他要求的合理传动方案作为最终确定的传动方案。
∵工作速度Vm=1.25m/s，直径D=370mm=0.37m
60Vm?64.56r/min (1-1) ?D经估算，总传动比约为15，因为普通圆柱齿轮传动的传动比常用值为3~5，蜗杆传动的传动比常用值为7~40，带传动传动比常用值为2~4。所以，该传动可由二级圆柱齿轮、一级蜗轮蜗杆或一级带传动和一级齿轮传动来实现；可有以下几个方案：
∴转速nm?
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图2.1 带式输送机传动方案
3.1.2电动机的选择 1）选择电动机类型和结构形式
选取Y系列三相交流异步电动机。它具有高效、节能、振动小、噪声小和运行安全可靠的特点，安装尺寸和功率等级符合国际标准。 2）确定电动机的容量
电机容量主要根据电动机运行时的发热量条件来决定，电动机的发热与其运行状态有关。对于长期连续运转、载荷不变或变化很小、常温下工作的机械，只要所选电动机的额定功率Pm等于或略大于所需电动机功率PO，即Pm≥PO，电动机在工作时就不会过热，而不必校验发热和启动力矩。具体步骤如下： （1）计算工作机所需功率Pw
Pw=Tnw/9550 (2-1)
由给定条件T=850N.m，vw=1.25m/s，对于带式输送机取?w=0.96
Pw=9Tnw/9550=5.74KW
（2）计算电动机所需功率Pd
Pd=Pw/? (2-2)
传动装置总效率η为组成传动装置的各个运动副效率的乘积，即：
232?=?联轴器 (2-3) ?轴承?齿轮由《课程设计》表11-9查得?联轴器=0.99，?轴承=0.98，?齿轮 =0.97
?=0.992×0.983×0.972=0.868
Pd?PW??6.613kw
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（3）确定电动机的额定功率Ped
因有轻微震动，电动机额定功率Ped略大于Pd即可，由参考文献第20章所示Y型三相异步电动机的技术参数，选电动机的额定功率Ped为7.5kw。 3）确定电动机转速
容量相同的同类型电动机，其同步转速有1500r/min、1000r/min两种。电动机转速越高，则磁极数越少，尺寸和重量越小，价格也越低。但电动机转速与工作机转速相差过多势必造成传动系统的总传动比加大，致使传动装置的外廓尺寸和重量增加，价格提高。而选用较低转速的电动机时，则情况正好相反，即传动装置的外廓尺寸和重量减小，而电动机的尺寸和重量增大，价格提高。 设计中常选用同步转速1000rmin和1500rmin两种方案进行比较,由《课程设计》表20-5确定电动机型号为：Y132M-4。 其额定功率P=7.5KW，满载转速nm=1440r/min 3.2.3确定传动装置的总传动比并分配各级传动比
nm1440??22.3 nw64.56传动装置的总传动比为i总?合理分配各级传动比：
对于两级展开式圆柱齿轮减速器，当两级齿轮的材料的材质相同，齿宽系数相同时，为使各级大齿轮浸油深度大致相近（即两个大齿轮分度园直径接近），且低速级大齿直径略大，传动比可按下式分配，即
i1?(1.1?1.5)i2
式中：i1—高速级传动比 i2—减速器传动比
又因为圆柱齿轮传动比的单级传动比常用值为3～5，所以选
i1?5.39 i2?4.14
3.2.4传动装置的运动和动力参数计算
为进行传动件的设计计算，需要求出各轴的转速、转矩或功率，若将传动装置各轴由高速至低速依次定为Ⅰ轴、Ⅱ轴、Ⅲ轴、Ⅳ轴（卷筒轴）并设：
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nI、nII、nIII、nIV——各轴的转速（r/min） PI、PII、PIII、PIV——各轴的输入功率（KW） TI、TII、TIII、TIV——各轴的转矩（N2m）
1）各轴转速：
nI=nm=1440 r/min nⅡ?nm?267.16rmin i1nⅢ＝n??64.53rmin i2nIV＝nIII?64.53rmin
2）各轴功率：
P0=Pd=7.5kw
PI=PO?联轴器= 7.425kw PII=PI?轴承?齿轮=7.06kw
PIII=PII?轴承?齿轮=6.71kw
PIV=PIII?联轴器=6.643kw
3）各轴转矩：
T0=9550PO/n0=4.974?104N?m TI=9550PI/nI=4.924?104N?m TII=9550PII/nII=2.523?105N?m
TIII=9550PIII/nIII=9.993?105N?m
TIV=9550PIV/nIV=9.816?105N?m
3.2传动零件的设计计算
3.2.1 高速级圆柱齿轮
已知：输入功率PI=7.425KW，小齿轮转速nI=1440 r/min，直齿圆柱齿轮，单向运转，有轻微振动，经常满载，空载起动，两班制工作，使用期限10年，
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输送带速度容许误差为±5% 1）定齿轮精度等级、材料及齿数
（1）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度；
（2）材料选择。选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材
料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS； （3）选小齿轮齿数Z1=25，大齿轮齿数Z2=Z1?i1?134.75，取135； 2）按齿面接触疲劳强度设计
设计准则，按齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。 由设计计算公式进行试算，
KT??1?ZE??即 d1t≥2.3233t1? (3-1) ?????d????H??（1）公式内的各计算数值
<1>试选载荷系数Kt=1.3 （Kt=1.3~1.7， 下标t 表示试选）
29.55?106PI<2>小齿轮传递的转矩 TI??4.92?104N?m (3-2)
n1<3>由《机械设计》表10-7选取齿宽系数?d=1；
12<4>由《机械设计》表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.5Mpa； <5>由《机械设计》表10-21d，按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim1=600Mpa，大齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim2=550Mpa； <6>计算应力循环次数
N1=60n1jLh=60×1440×1×( 2×8×365×10)=5.04×109 (3-3)
NN2=1=9.54×108
5.29<7>由《机械设计》图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.92，
KHN2=0.98；
<8>计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%，安全系数S=1，得：
[?H]1=
KHN1?Hlim1=0.9×600 Mpa=540 Mpa (3-4) SKHN2?Hlim2=0.98×550 Mpa=506 Mpa S[?H]2=
(2)计算
<1>试算小齿轮分度圆直径d1t，代入[?H]中较小的值
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