带式输送机传动总体设计

2 带式输送机传动总体设计

工作对象：输送沙石。

已知: 输送带拉力F=3100N;输送带速度v=0.9 m/s;鼓轮直径D=350 mm。 要求：输送机由电机驱动，经传动装置驱动输送带移动。要求电机轴与工作机鼓轮轴平行，整机使用寿命为5年，每天两班制工作，每年工作300天，工作时不逆转，载荷平稳，允许输送带速度偏差为?5%。工作机效率为0.95，要求有过载保护，按单件生产设计。

2.1 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。

∵运输带工作速度

Vm=0.9m/s，运输带滚筒直径D=350mm=0.35m

∴滚筒转速nw =60v/πD=60×0.9/3.14×0.35=49.14r/min

若选用同步转速为1500或1000r/min的电动机，则可估算出，总传动比约为30，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10～60，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：

1

图2.1 带式输送机传动方案

比较：方案1采用二级圆柱斜齿轮减速器，该方案结构尺寸小，传动效率高，适合于在较差的工作环境下长期工作；方案2采用一级闭式齿轮传动和一级开式齿轮传动，该方案成本低，但使用寿命短且不适用于较差的工作环境；方案3采用一级蜗杆传动，该方案结构紧凑，但传动效率低，长期工作不经济。根据本次设计的实际情况，选择方案1。

方案一具体分析：

一、 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。

二、 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。

三 、确定传动方案：为了实现过载保护作用，采用了V带轮传动，同时考虑到电机转速高，传动功率大，应将V带设置在高速级；为了确保整个传动装置能够更平稳的工作，初步确定选用二级斜齿圆柱齿轮减速器（展开式）。

其传动方案总体设计图如下所示：

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图2 .2 带式输送机传动方案

其中，η1、η2、η3、η4、η5分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动（设齿轮精度为7级）、滚动轴承、V形带传动、工作机的效率，Pd为电动机的输出总功率, Pw为工作机卷筒上的输入功率。

2.2.电动机的选择

2.2.1 确定电动机类型

按工作要求和条件,选用y系列三相交流异步电动机。

2.2.2 确定电动机的容量

1.工作机卷筒上所需功率Pw

Pw = Fv/1000 =3100*0.9/1000=2.79kw 2.电动机所需的输出功率

为了计算电动机的所需的输出功率Pd，先要确定从电动机到工作机之间的总功率

?总。设

?1、

?2、

?3、

?4、

?5分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动（设齿轮精度为7

3

级）、滚动轴承、V形带传动、工作机的效率，由[2]表2-2查得

?1 = 0.99，

?2= 0.98，

?3= 0.99，

?4= 0.95，

22334?55 = 0.95，则传动装置的总效率为

2

3

?总=?Pw1????2.790.8326

= 0.99 x 0.98 x 0.99 x 0.95 x 0.95 =0.8326

Pd??总??3.35kw

2.2.3 选择电动机转速

由[2]表2-3推荐的传动副传动比合理范围 普通V带传动 i带=2～4 圆柱齿轮传动 i齿=3～5 则传动装置总传动比的合理范围为

i总=i?i齿1?i齿2 (2.1)

带 i总=（2～4）×（3～5）×（3～5）=（18～100） 电动机转速的可选范围为

nd=i总×nw=（18～100）×nw=18nw～100nw

?(18~100)60?1000v，，?D?(18~100)60?1000?0.93.14?350?884.52~4914rmin

根据电动机所需功率和同步转速，查[2]表16-1，符合这一范围的常用同步加速有1500、1000rmin。选用同步转速为 1500rmin，选定电动机型号为 Y112M-4

表2.1 电机的主要功能

电动机转速 额定方案 电动机型号 功率 Ped kw 1 Y112M-4 4 同步转速 1500 rmin电动机重量 N 470 传动装置的传动比 参考价格 元 总传动比 230 29.30 V带传动 2.6 减速器

满载转速 1440 11.27

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其主要外形和安装尺寸如下：

图2.3 电动机 表2.2 电机的主要安装尺寸

中心高 外型尺寸 底脚安装尺地脚螺栓轴伸尺寸D装键部位尺L×（AC/2+AD）×HD 寸A×B 孔直径K ×E 寸F×GD 112 400×305×265 190×140 12 28×60 10 ×41

2.3 确定传动装置的总传动比并分配各级传动比

2.3.1 传动装置总传动比

i总= nm / nw=

144049.14?29.30

式中nm----电动机满载转速, 1440r/min; nw----工作机的转速， 49.14r/min。

2.3.2 分配传动装置各级传动比

i总=i?带i齿1?i齿2 (2.2)

分配原则： （1）i带＜i齿

（2）i带=2～4 i齿=3～5 i齿1=（1.3～1.4）i齿2 根据[2]表2-3，V形带的传动比取i带o = 2.6，则减速器的总传动比为: i = 29.30/2.6=11.27

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