机械设计带式输送机.docx

### 机械设计带式输送机知识点解析 #### 一、设计任务概述 本设计任务旨在设计一套用于带式输送机的单级圆柱齿轮减速器。该系统由电动机驱动，通过带传动与单级直齿圆柱齿轮减速器相连，最终驱动滚筒旋转。设计目标需满足以下具体条件： - **滚筒参数**：直径D = 450 mm，输送拉力F = 5.5 kN。 - **输送带工作参数**：速度V = 1.4 m/s（允许速度误差±5%）。 - **滚筒效率**：η = 0.96（考虑滚筒与轴承的效率损失）。 #### 二、传动方案确定 设计采用**普通V带传动**加**一级直齿圆柱齿轮传动**的组合方案。这种方案适用于中低速、中等功率的传动场合，具有结构紧凑、传动效率较高、成本较低等特点。 #### 三、电动机选型 1. **电动机类型选择**：鉴于应用场景和技术要求，选择了**Y系列三相异步电动机**。这类电动机具有较高的效率和可靠性，适用于多种工业应用场合。 2. **电动机功率计算**：为了确保电动机能够满足带式输送机的工作需求，需要准确计算电动机所需功率。计算出传动装置的总效率： \[ η_{总} = η_{带} \cdot η_{轴承} \cdot η_{齿轮} \cdot η_{联轴器} \cdot η_{滚筒} \] - V带传动效率（η_{带}）约为0.96。 - 深沟球轴承效率（η_{轴承}）约为0.99。 - 圆柱齿轮传动效率（η_{齿轮}），对于7级精度的齿轮，效率约为0.97。 - 弹性联轴器效率（η_{联轴器}）约为0.99。 - 工作机效率（η_{滚筒}）为0.96。 由此可得总效率大约为： \[ η_{总} ≈ 0.96 \times 0.99 \times 0.97 \times 0.99 \times 0.96 ≈ 0.885 \] 3. **电动机功率计算**：根据滚筒所需的功率P和总效率η_{总}，计算电动机所需的功率P_{电动机}： \[ P_{电动机} = \frac{P}{η_{总}} = \frac{5.5 \times 1.4}{0.885} ≈ 8.63 kW \] 因此，需要选择一台额定功率不低于8.63 kW的Y系列三相异步电动机。 #### 四、传动比与分配 在确定了电动机后，需要进一步分配传动比。这通常涉及以下步骤： 1. **计算总传动比**：根据输送带速度和滚筒直径，可以计算出所需的总传动比i_{总}： \[ i_{总} = \frac{n_{电动机}}{n_{滚筒}} = \frac{v \cdot 60}{π \cdot D \cdot n_{电动机}} \] 其中，v为输送带速度（1.4 m/s），D为滚筒直径（0.45 m），n_{电动机}为电动机转速。 2. **分配传动比**：将总传动比分解为带传动和齿轮传动两个部分。这一过程需考虑到电动机转速、带轮直径等因素，以确定合理的传动比分配。 #### 五、传动零件设计计算 - **普通V带传动设计计算**：包括带轮直径、带的型号、中心距等参数的选择与计算。 - **齿轮传动设计计算**：主要考虑齿轮的材料、模数、齿数等参数，并进行齿根弯曲疲劳强度设计、几何尺寸计算和强度校核。 - **轴的设计**：考虑轴的材料、结构形式、受力分析等因素。 - **轴承的选择**：根据轴的载荷情况选择合适的轴承类型和型号。 - **键联接的选择**：考虑键的种类、尺寸和位置。 - **联轴器选择和计算**：考虑联轴器的类型、尺寸和安装位置。 - **减速器的润滑方式与密封件**：选择合适的润滑油牌号，确保减速器内部润滑良好，并采取有效的密封措施防止灰尘进入。 #### 十二、课程设计小结 本次课程设计通过实际案例的学习，不仅加深了对机械设计原理的理解，还锻炼了解决实际问题的能力。在团队协作中，成员们相互支持、共同克服难题，实现了设计任务的成功完成。此外，通过对各种参考资料的查阅与利用，提高了资料检索和整理的能力。 #### 十三、参考文献 1. **侯长来**. *机械设计基础课程设计*. 北京：冶金工业出版社，2010 2. **杨铭**. *机械制图*. 北京：机械工业出版社，2008 3. **濮良贵陈国定吴立言**. *机械设计*. 北京：高等教育出版社，2013 4. **孙桓陈作模葛文杰**. *机械原理*. 北京：高等教育出版社，2006 以上内容详细介绍了带式输送机的设计流程、关键步骤及相关知识点，旨在帮助读者全面理解此类设备的设计原则和技术细节。