1、电动机;2、三角带传动;3、减速器;4、联轴器;5、传动滚筒;6、皮带运输机
本设计中原动机为电动机,工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动,第一级传动为带传动,第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。
带传动承载能力会比较低,在传递相同转矩时,结构尺寸较别的形式大,但有过载保护的优点,还可缓和冲击和振动,故布置在传动的高速级,以降低传递的转矩,减小带传动的结构尺寸。
齿轮传动的传动效率高,适用的功率和速度范围广,常规使用的寿命较长,是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。
轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径,需开键槽,故将最小轴径增加5%,变为27.59mm。查《机械设计手册》,取标准直径30mm。
选取电动机额定功率Pm,使电动机的额定功率Pm=(1~1.3)PO,由查表得电动机的额定功率P=5.5KW。
设计一带式输送机用单级圆柱齿轮减速器。已知运输带输送拉力F=2.6KN,带速V=1.45m/s,传动滚筒直径D=420mm(滚筒效率为0.96)。电动机驱动,预定常规使用的寿命8年(每年工作300天),工作为二班工作制,载荷轻,带式输送机工作平稳。工作环境:室内灰尘较大,环境最高温度35°。动力来源:电力,三相交流380/220伏。
查表1取皮带传动效率0.96,轴承传动效率0.99,齿轮传动效率0.97,联轴器效率0.99。
轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径,需开键槽,故将最小轴径增加5%,变为46.81mm。查《机械设计手册》,取标准直径50mm。
单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,该设计润滑方式是油润滑,箱体四周开有输油沟,齿轮一面用轴肩定位,另一面用轴套定位,周向定位采用键和过渡配合,两轴承分别以轴承肩定位,周向定位则用过渡配合或过盈配合,轴呈阶梯状,左轴承从左面装入,齿轮、右轴承和皮带轮依次从右面装入。
总合成弯矩(f),考虑到带传动最不利布置情况,与前面的弯矩直接相加,可得总合成弯矩: = ×c/(bc)=390947.97Nmm
由文献[1]中图11.4定相近的基准长度Ld=1800mm,再由式(11.3)计算实际中心距
根据以上计算,符合这一转速范围的电动机的同步转速有750r/min、1000r/min和1500r/min,考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动及减速机的传动比,最终确定同步转速为1500r/min,根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4,满载转速1140r/min。
通过本课程设计将学过的基础理论知识做综合应用,培养结构设计,计算能力,熟悉一般的机械装置设计过程。
机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要,是机器的重要组成部分。传动装置是不是合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外,还要求结构相对比较简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
据轴上零件定位、加工要求及不同的零件装配方案,参考轴的结构设计的基础要求,得出不同轴结构设计。为便于装拆轴上零件,将轴做成两端直径小而中间直径大的阶梯轴。单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,齿轮左面、右面均由轴肩轴向固定,联接以平键作过渡配合固定,两轴承分别和轴承端盖定位,采用过渡配合固定。齿轮从输入端装入,齿轮、套筒、右端轴承和端盖、联轴器依次从轴的右端装入,仅左端轴承从左端装入。
考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线圆柱直齿轮。
由推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围i1=3~6。取V带传动比i2=2~4,则总传动比理时范围为i=6~24。