通用输送机传动装置

1、通用输送机传动装置设计【摘要】：随着制造业规模的扩大，生产批量的不断增长，生产线已经越来越广泛得应用于车间。输送机作为生产线的枢纽，其主要作用就是将工件从一个工序输送到下一个工序，它是由马达提供动力，通过变频器或变速器调节到所需速度进行工作。传动装置则是输送机的核心，研究其传动装置是关键所在。我选用了减速器作为输送机的传动装置，减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩以满足各种工作机的需要。减速器的种类很多，按照传动形式不同可以分为齿轮减器，蜗杆减速器和行星减速器；按照传动的级数可以分为单级和多级减速器。根据通用输送机的特点，工作载荷比较平稳，选用展开式齿轮减速器

2、，展开式齿轮减速器，结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样轴在转矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。因此展开式齿轮减速器就是通用输送机传动装置所要设计的重点。【关键词】： 传动装置 减速器General conveyor gear designWriter ：Yang ding（Grdae05，Class1，Major in Mechanical Design and Manufacturing Automation，Shaanxi University of Technology，Hanzho

3、ng723003，Shaanxi）Tutor：Ma YuelinAbstract:With the expansion of the manufacturing sector, production volume is growing, the production line has become increasingly widely used in a workshop. As a production line conveyor hub, and its primary role is to transport the workpiece from one process to the

4、next process, which is powered by the motor through the inverter or the transmission speed of adjustment to the work required. Transmission is the core of conveyor, its transmission is a key issue. I was chosen as the conveyor of the reducer gear, speed reducer is a prime mover and between the close

5、d independent gear to reduce speed and increase the torque of a machine to meet the needs of a variety of work. Many different types of speed reducer, in accordance with the different forms of transmission can be divided into gear reducer, worm reducer and the planetary reducer; in accordance with t

6、he transmission of the series can be divided into single-stage and multi-level reducer.Conveyor according to the characteristics of common, relatively stable work load, choice of expansion gear reducer, gear reducer expansion, simple structure, but the gear relative to the location of bearing asymme

7、try and therefore have greater requirements of shaft stiffness. Class high-speed gear arrangement away from the input torque, this shaft under the torque generated by bending deformation can be partially offset each other in order to reduce the ucer gear conveyor to be the focus of the design.Keywor

8、ds: gear reducer序 言随着制造业规模的扩大，生产批量的不断增长，生产线已经越来越广泛得应用于车间。输送机作为生产线的枢纽，其主要作用就是将工件从一个工序输送到下一个工序，它是由马达提供动力，通过变频器或变速器调节到所需速度进行工作。带式输送机是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备相比，不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭高效开采机

9、电一体化技术与装备的关键设备。特别是近10年，长距离、大运量、高速度的带式输送机的出现，使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。带式输送机至今至少已有一百五十年的历史，早期的输送带是甩皮革之类的材料制成后来用皮革加纤维织物制造。有关输送带的最早文献是由O1iveT Evans于1795年在美国费城出版的“Millers Guide”上发表的。当时的输送带被描述为“在一框或槽里的两个滚筒上旋转的薄而柔软的宽环皮带或帆布带”。1858年sTParmalee取得了织物增强的橡胶输送带的专利。1863年oCDodge关于处理谷物的输送带被授予美国专利。1

10、892年Thomas Robins发明了槽型结构的带式输送机在矿物工程中应用确定了当代输送机的基本型式。此后，随着物料运输量的增大，带式输送机取得了巨大的发晨 出现了大量的新型结构和新型的带式输送机。在这些新型带式输送机中具有代表性的主要有：大倾角带式输送机(包括深槽带式输送机、花纹带输送机、波纹挡边以及压带式输送机等)， 圆管带式输送机、气垫带式输送机平面转弯带式输送机，线摩擦带式输送机等。在过去的2030年中， 带式输送机取得了很大的发展， 突出的是钢绳芯输送带在长距离、大运量、高速度输送线上的应用。带式输送机的结构、输送能力和带速都有不同程度的发展。特别是由于大宗散料输送系统对带式输送机

11、的性能要求越来趔越高。带式转送机应用的最初的带式输选机多用于输迭谷物之类密度较小的物料。至今，带式输送机已成为广泛用于冶金、矿山、港口、电站等工业领域最重要的散状物料连续搬运设备， 目前在长距离、大带宽、高带速和大运量方向取得了很大的发展，这种发展仍在持续中。我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。在“八五”期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，带式输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内空白，并对带式输送机的关键技术及其主要元

12、部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在2个方面:一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型;另一方面是带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行性能和可靠性。因此我选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计课题。通过这次综合性设计，不仅能培养

13、我们独立解决工程实际问题的能力，而且这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。为我日后进入工作打下了坚实的基础。目 录第一章 传动装置总体设计11.1选择电机11.1.1计算电机所需功率11.2.2确定电机转速21.3 确定传动装置的总传动比和分配传动比31.4计算传动装置的运动和动力参数31.4.1各轴转速31.4.2各轴输入功率41.4.3各轴输入转矩4第二章 设计V带和带轮52.1设计V带53.1.1确定V带型号52.1.2验算带速52.1.3取V带基准长度和中心距a52.1.4验算小带轮包角52.1.5求V带根数Z52.1.

14、6求作用在带轮轴上的压力7第三章 齿轮的设计83.1高速级大小齿轮的设计83.2低速级大小齿轮的设计9第四章 减速器机体结构尺寸设计11第五章 轴的设计135.1高速轴设计135.1.1 轴的计算135.1.2校核该轴和轴承135.1.3轴承寿命校核155.1.4弯矩及轴的受力分析图165.1.5键的设计与校核165.2中间轴的设计175.2.1材料的选择175.2.2轴的计算175.2.3校核该轴和轴承175.2.4弯矩及轴受力分析图195.2.5键的设计与校核195.3从动轴的设计205.3.1确定各轴段直径205.3.2确定各轴段长度205.3.3校核该轴和轴承215.3.4轴承寿命校核

15、225.3.5弯矩及轴的受力分析图235.3.6键的设计与校核23第六章 高速轴大齿轮的设计24第七章 其他部件设计257.1联轴器的选择257.2润滑方式的确定257.3其他有关数据见装配图的明细表和手册中的有关数据25致 谢26参考文献27 第一章 传动装置总体设计通过对通用带式输送机的具体了解给出以下条件：要求：拟定传动关系：由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5年，运输带允许误差5%。运输带卷筒转速， 减速箱输出轴功率kw。组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。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，

16、要求轴有较大的刚度。确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。 其传动方案如下：图1.1 传动装置示意图1.1选择电机1.1.1计算电机所需功率 查表：带传动效率：0.96每对轴承传动效率：0.99圆柱齿轮的传动效率：0.96联轴器的传动效率：0.993卷筒的传动效率：0.96说明：电机至工作机之间的传动装置的总效率： 1.2.2确定电机转速查指导书：取V带传动比i=24二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是：符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000根据电动机所需功率和转速查手册有4种适用的电动机型号，因此有4种传动比方案如下： 方

17、案电动机型号额定功率同步转速r/min额定转速r/min重量总传动比1Y112M-24KW3000289045Kg152.112Y112M-44KW1500144043Kg75.793Y132M1-64KW100096073Kg50.534Y160M1-84KW750720118Kg37.89表1.1电动机型号综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y132M1-6，其主要参数如下：图1.2电动机示意图额定功率kW满载转速同步转速质量ADEFGHLAB496010007321638801033132515280表1.2电动电机

18、参数1.3 确定传动装置的总传动比和分配传动比总传动比：分配传动比：取 则取经计算注：为带轮传动比，为高速级传动比，为低速级传动比。1.4计算传动装置的运动和动力参数将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。1.4.1各轴转速1.4.2各轴输入功率 1.4.3各轴输入转矩运动和动力参数结果如下表：轴名功率P KW转矩T Nm转速r/min输入输出输入输出电动机轴3.6736.59601轴3.523.48106.9105.8314.862轴3.213.18470.3465.6683轴3.053.021591.515

19、59.619.14轴32.971575.61512.619.1表1.3各轴的参数表第二章 设计V带和带轮2.1设计V带3.1.1确定V带型号查表得： 则根据=4.4, =960r/min,查图，选择A型V带，取mm。 查表 取mm。为带传动的滑动率。2.1.2验算带速 带速在范围内，合适。2.1.3取V带基准长度和中心距a初步选取中心距a：，取。由公式得：查表取。由公式计算实际中心距：。2.1.4验算小带轮包角由公式得：。2.1.5求V带根数Z由公式得：查表由内插值法得。 EF=0.1=1.37+0.1=1.38 图2.1 V带额定功率与转速关系图 EF=0.08 图2.2V带额定功率增量与转速关系图查表得。查表由内插值法得。=163.0 EF=0.009=0.95+0.009=0.959图2.3载荷分布系数与带轮包角关系图则取根。2.1.6求作用在带轮轴上的压力查表得q=0.10kg/m，故由公式式得单根V带的初拉力：作用在轴上压力：。第三章 齿轮的设计3.1高速级大小齿轮的设计材料：高速级小齿轮选用钢调质，齿面硬度为250HBS。高速级大齿轮选用钢正火，齿面硬度为220HBS。查表得： 。查表得： 。故 。查表得： 。故 。按齿面接触强度设计：9级精度制造，查表得：载荷系数，取齿宽系数 计算中心距：由式得： 考虑