❶ 已知條件：（1）運輸帶工作拉力F=2800N； （2）運輸帶工作速度v=1.4 m/s； （3）滾筒直徑D=350 mm~~~~~~題
輸送帶拉力F(N)=3.0×10³
滾簡轉速V(r/min)=50
滾簡直徑D(㎜)=350
❷ 設計帶式運輸機傳動裝置
目 錄一、 傳動方案擬定-------------------------二、 電動機的選擇-------------------------三、 各軸運動的總傳動比並分配各級傳動比---四、 運動參數及動力參數計算----------------五、 V帶傳動設計---------------------------六、 齒輪傳動設計-------------------------七、 軸的設計-----------------------------八、 滾動軸承的選擇及校核計算-------------九、 鍵的校核計算--------------------- 十、 聯軸器的選擇--------------------------十一、 潤滑與密封 ---------------------------十二、 減速器附件的選擇及簡要說明----------------十三、 箱體主要結構尺寸的計算--------------------十四 參考文獻一、傳動方案擬定第四個數據：設計帶式輸送機傳動裝置中的一級圓柱齒輪減速器1、 工作條件：使用年限5年，每年按300天計算，兩班制工作，單向運轉，載荷平穩。2、 原始數據：滾筒圓周力F＝2.5KN；帶速V＝1.5m/s；滾筒直徑D＝300mm。 運動簡圖 二、電動機的選擇1、電動機類型和結構型式的選擇：按已知的工作要求和 條件，選用 Y系列三相非同步電動機。2、確定電動機的功率：(1)傳動裝置的總效率：η總＝η帶×η2軸承×η齒輪×η聯軸器×η滾筒＝0.96×0.992×0.97×0.98×0.96＝0.859(2)電機所需的工作功率：Pd＝FV/1000η總＝2500×1.5/（1000×0.859） ＝4.37KW(3)選用電動機查JB/T9616 1999選用Y132M2-6三相非同步電動機，主要參數如下表1-2： 型 號額定功率KW轉速r/min電流A效率%功率因數堵轉電流額定電流堵轉扭矩額定轉矩最大轉矩額定轉矩Y132M2-6 5.5 960 12.6 85.3 0.78 6.5 2.0 2.2三、各軸運動的總傳動比並分配各級傳動比1、總傳動比：工作機的轉速 n筒＝60×1000V／（πD）＝60×1000×1.5／（4.14×300）＝95.49r/mini總＝n電動/n筒＝960/95.49＝10.052、分配各級傳動比（1） 取i帶＝2.5（2） ∵i總＝i齒×i 帶∴i齒＝i總/i帶＝10.05/2.5＝4.02 四、運動參數及動力參數計算1、計算各軸轉速（r/min）n電＝960(r/min) nI＝n電/i帶＝960/2.5＝384(r/min)nII＝nI/i齒＝384/4.02＝95.52(r/min)n筒＝nII＝95.52 (r/min)2、 計算各軸的功率（KW） P電＝ Pd＝4.37KWPI＝Pd×η帶＝4.73×0.96＝4.20KW PII＝PI×η軸承×η齒輪＝4.2×0.99×0.97＝4.03KWP筒＝PI×η軸承×η聯軸器＝4.03×0.99×0.98＝3.91KW3、 計算各軸轉矩T電＝9.55Pd/nm＝9550×4.73/960＝43.47N·mTI＝9.55 PI /n1 ＝9550×4.2/384＝104.45N·mTII ＝9.55 PII /n2＝9550×4.03/95.52＝402.92N·m T筒＝9.55 P筒/n筒＝9550×3.91/95.52＝390.92 N·m將上述數據列表如下： 軸名參數 電動機I軸II軸滾筒軸轉速n(r/min)96038495.5295.52功率p(kw)4.374.204.033.91轉矩T(N·m)43.47104.45402.92390.92傳動比i2.54.021.00效率η0.960.960.98 五、V帶傳動設計1、 選擇普通V帶截型由課本[1]表15-8得：kA＝1.2 P電＝4.37KWPC＝KAP電＝1.2×4.37＝5.24KW據PC＝5.24KW和n電＝960r/min由[1]圖15-8得：選用A型V帶2、 確定小帶輪基準直徑由課本[1]表15-8，表15-4，表15-6，取dd1＝112mm3、 確定大帶輪基準直徑 dd2＝i帶＝2.5×112＝280 mm4、驗算帶速帶速V：V＝πdd1n1/（60×1000）＝π×112×960/（60×1000） ＝5.63m/s在5~25m/s范圍內，帶速合適5、初定中心距a0 0.7（dd1+ dd2）≤ a0 ≤ 2（dd1+ dd2）得 274.4≤a0≤784取a0＝530 mm6、確定帶的基準長L0＝2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0＝2×530+3.14(112+280)+(280-112)2/(4×530)＝1689mm根據課本[1]表15-2選取相近的Ld＝1800mm7、確定實際中心距aa≈a0+(Ld-Ld0)/2＝530+(1800-1689)/2＝585.5mm8、驗算小帶輪包角α1＝180°-57.3° ×(dd2-dd1)/a＝180°-57.3°×(280-112)/585.5＝163.33°>120°（適用）9、確定帶的根數單根V帶傳遞的額定功率.據dd1和n1，查課本[1]表15-7得 P0＝1.16KWi≠1時單根V帶的額定功率增量.據帶型及i查[1]表15-9得 △P0＝0.11KW查[1]表15-10，得Kα＝0.957；查[1]表15-12得 KL＝1.01Z＝PC/[(P1+△P1)KαKL]＝5.24/[(1.16+0.11) ×0.957×1.01]＝4.27 取Z＝5根10、計算軸上壓力由課本[1]表15-1查得q＝0.11kg/m，單根V帶的初拉力：F0＝500PC/ZV（2.5/Kα-1）+qV2＝500x5.24/5x5.63(2.5/0.957-1)+0.11x5.632 ＝153.55kN則作用在軸承的壓力FQFQ＝2ZF0sin(α1/2)＝2×5×153.55sin(163.55°/2)＝1519.7N11、計算帶輪的寬度BB＝（Z-1）e+2f＝（5-1）×15+2×10＝80 mm六、齒輪傳動設計（1）選擇齒輪材料與熱處理：所設計齒輪傳動屬於閉式傳動，通常齒輪採用軟齒面。選用價格便宜便於製造的材料，小齒輪材料為45鋼，調質，齒面硬度229-286HBW；大齒輪材料也為45鋼，正火處理，硬度為169-217HBW；精度等級：運輸機是一般機器，速度不高，故選8級精度（2）按齒面接觸疲勞強度設計該傳動為閉式軟齒面，主要失效形式為疲勞點蝕，故按齒面接觸疲勞強度設計，再按齒根彎曲疲勞強度校核。設計公式為：d1≥ ［(2k TI (u+1)(ZhZe)2/（φ[σH]2)］1/3①載荷系數K 查課本[1]表13-8 K＝1.2 ②轉矩TI TI＝104450N·mm ③解除疲勞許用應力[σH] ＝σHlim ZN/SH按齒面硬度中間值查[1]圖13-32 σHlim1＝600Mpa σHlim2＝550Mpa接觸疲勞壽命系數Zn：按一年300個工作日，每天16h計算，由公式N＝60njtn 計算N1＝60×384×5×300×16＝5.53x108N2＝N1/i齒＝5.53x109 /4.02＝1.38×108查[1]課本圖13-34中曲線1，得 ZN1＝1.05 ZN2＝1.1按一般可靠度要求選取安全系數SH＝1.0[σH]1＝σHlim1ZN1/Shmin＝600x1.05/1＝630 Mpa[σH]2＝σHlim2ZN2/Shmin＝550x1.1/1＝605Mpa故得：[σH]＝ 605Mpa④計算小齒輪分度圓直徑d1由[1]課本表13-9 按齒輪相對軸承對稱布置,取 φd＝1.0 ZH＝2.5由[1]課本表13-10得ZE＝189.8(N／mm2)1／2將上述參數代入下式d1≥ ［(2k TI (u+1)(ZHZE)2/φ[σH]2)］1/3＝［(2×1.2×104450 × (4.02+1)×(2.5×189.8)2/（1×4.02×6052)］1/3＝57.5mm 取d1＝60 mm⑤計算圓周速度V＝ nIπd1／（60×1000）＝384×3.14×60／（60×1000）＝1.21m／sV＜6m／s 故取8級精度合適（3）確定主要參數①齒數 取Z1＝24 Z2＝Z1×i齒＝24×4.02≈96.48＝97②模數 m＝d1／Z1＝60／24＝2.5 符合標准模數第一系列③分度圓直徑d2＝Z2 m＝24×2.5＝60mm d2＝Z2 m＝97×2.5＝242.5 mm④中心距a＝（d1+ d2）／2＝（60+242.5）／2＝151.25mm⑤齒寬 b＝φdd1＝1.0×60＝60mm 取b2＝60mm b1＝b2+5 mm＝65 mm(4)校核齒根彎曲疲勞強度①齒形因數Yfs 查［1］課本圖13-30 Yfs1＝4.26 Yfs2＝3.97 ②許用彎曲應力[σF] [σF]＝σFlim YN/SF 由課本[1]圖13-31 按齒面硬度中間值得σFlim1＝240Mpa σFlim2 ＝220Mpa 由課本[1]圖13-33 得彎曲疲勞壽命系數YN：YN1＝1 YN2＝1 按一般可靠性要求，取彎曲疲勞安全系數SF＝1 計算得彎曲疲勞許用應力為[σF1]＝σFlim1 YN1/SF＝240×1/1＝240Mpa[σF2]＝ σFlim2 YN2/SF ＝220×1/1＝220Mpa校核計算 σF1＝2kT1YFS1/ （b1md1）＝2×1.2×104450×4.26/（60×2.5×60）＝118.66Mpa< [σF1]σF2＝2kT1YFS2/ （b2md1）＝118.66×3.97/4.26＝110.58Mpa< [σF2]故輪齒齒根彎曲疲勞強度足夠(5)齒輪的幾何尺寸計算 齒頂圓直徑dada1 ＝d1+2ha＝60+5＝65mmda2＝d2+ ha＝242.5+5＝247.5mm 齒全高h h＝(2 ha*+c*)m＝(2+0.25)×2.5＝5.625 mm 齒根高hf＝（ha*+c*）m＝1.25×2.5＝3.125mm 齒頂高ha＝ ha*m ＝ 1×2.5＝2.5mm 齒根圓直徑dfdf1＝d1-2hf＝60-6.25＝53.75mmdf2＝d2-2hf＝242.5-6.25＝236.25mm (6)齒輪的結構設計小齒輪採用齒輪軸結構，大齒輪採用鍛造毛坯的腹板式結構。大齒輪的有關尺寸計算如下：軸孔直徑d＝60mm輪轂直徑D1＝1.6d＝60×1.6＝96mm輪轂長度L＝1.2d＝1.2×60＝72mm輪緣厚度δ0＝(3-4)m＝7.5-10mm 取δ0＝10mm輪緣內徑D2＝da2-2h-2δ0＝247.5-2×5.625－20＝216.25 mm 取D2 ＝216mm腹板厚度C＝(0.2-0.3)b＝12-18mm取C＝18mm腹板中心孔直徑D0＝0.5(D1+D2)＝0.5(96+216)＝156mm腹板孔直徑d0＝15-25mm 取d0＝20mm齒輪倒角取C2七、軸的設計 從動軸設計 1、選擇軸的材料 確定許用應力 選軸的材料為45號鋼，調質處理。查[1]表19-14可知：σb＝600Mpa,查[1]表19-17可知：[σb] -1＝55Mpa 2、按扭矩估算軸的最小直徑 單級齒輪減速器的低速軸為轉軸，輸出端與聯軸器相接，從結構要求考慮，輸出端軸徑應最小，最小直徑為： d≥A(PⅡ／nⅡ)1／3 查[1]表19-16 A＝115 則d≥115×(4.03/95.52)1/3mm＝40mm 考慮鍵槽的影響，故應將軸徑增大5%即d＝40×1.05＝42mm 要選聯軸器的轉矩Tc Tc＝KTⅡ＝1.5×402920＝6.0438×105N·mm (查[1]表20-1 工況系數K＝1.5) 查[2]附錄6 選用連軸器型號為YLD10考慮聯軸器孔徑系列標准 故取d＝45mm 3、軸的結構設計 軸結構設計時，需要考慮軸系中相配零件的尺寸以及軸上零件的固定方式，按比例繪制軸系結構草圖。 1）聯軸器的選擇 聯軸器的型號為YLD10聯軸器：45×112 （2）確定軸上零件的位置與固定方式 單級減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，軸承對稱布置。在齒輪兩邊。軸外伸端安裝聯軸器，齒輪靠軸環和擋油環實現軸向定位和固定，靠平鍵和過盈配合實現周向固定，兩端軸承靠擋油環和端軸承蓋實現軸向定位，靠過盈配合實現周向固定，聯軸器靠軸肩平鍵和過盈配合分別實現軸向定位和周向定位。 （3）確定各段軸的直徑將估算軸d＝45mm作為外伸端直徑d1與聯軸器相配（如圖），考慮聯軸器用軸肩實現軸向定位，取第二段直徑為d2＝50mm，齒輪和右端軸承從右側裝入，考慮裝拆方便以及零件固定的要求，裝軸處d3應大於d2，取d3＝55mm，為便於齒輪裝拆與齒輪配合處軸徑d4應大於d3，取d4＝60mm。齒輪左端用軸環固定,右端用擋油環定位,軸環直徑d5滿足齒輪定位的同時,還應滿足左側軸承的安裝要求，d5＝68mm,根據選定軸承型號確定.左端軸承型號與左端軸承相同,取d6＝55mm. (4)選擇軸承型號由[2]附表5-1初選深溝球軸承,代號為6211,軸承寬度B＝21。 (5）確定軸各段直徑和長度由草繪圖得Ⅰ段：d1＝45mm 長度L1＝110mmII段:d2＝50mm 長度L2＝60mmIII段：d3＝55mm 長度L3＝43mmⅣ段：d4＝60mm 長度L4＝70mmⅤ段:d5＝68mm 長度L5＝6mmⅦ段:d4=55mm 長度L6=35mm由上述軸各段長度可算得軸支承跨距L＝133mm4、按彎矩復合強度校核（1）齒輪上作用力的計算 齒輪所受的轉矩：T＝TⅡ＝402.92N·m 齒輪作用力： 圓周力：Ft＝2000T/d＝2000×402.92/242.5＝3323.1N 徑向力：Fr＝Fttan200＝3323.1×tan200＝1209.5N（2）因為該軸兩軸承對稱，所以：LA＝LB＝66.5mm（3）繪制軸受力簡圖（如圖a）（4）計算支承反力 FHA＝FHB＝Fr/2＝1209.5/2＝604.8NFVA＝FVB＝Ft/2＝3323.1/2＝1661.5N （5）繪制彎矩圖由兩邊對稱，知截面C的彎矩也對稱。截面C在水平面彎矩（如圖b）為MHC＝FHAL/2＝604.8×133÷2000＝40.22N?m截面C在豎直面上彎矩（如圖c）為：MVC＝FVAL/2＝1661.5×133÷2000＝110.49N?m(6)繪制合彎矩圖（如圖d）MC＝(MHC 2+ MVC 2)1/2＝（40.222+110.492)1/2＝117.58N?m(7)繪制扭矩圖（如圖e）轉矩：T＝TⅡ＝402.92N·m(8)校核軸的強度轉矩產生的扭剪可認為按脈動循環變化，取α＝0.6，截面C處的當量彎矩：Mec＝[MC2+(αT)2]1/2＝[117.582+(0.6×402.92)2]1/2＝268.8N·m(9)校核危險截面C所需的直徑de＝［Me ／(0.1[σb] -1)］1／3＝［268.8 ／(0.1×55)］1／3＝36.6mm考慮鍵槽的影響，故應將軸徑增大5%de＝36.6×1.05＝38.4mm＜60mm結論：該軸強度足夠。
❸ 帶式輸送機 摩擦傳動理論
帶式輸送機所需的牽引力是通過驅動裝置中的驅動滾筒與輸送帶間的摩擦作用而傳遞的，因而稱為摩擦傳動。為確保作用力的傳遞和牽引構件不在驅動輪上打滑，必須滿足下列條件：
(1)牽引構件具有足夠的張力；
(2)牽引帶與驅動滾筒的接觸表面有一定的粗糙度；
(3)牽引帶在驅動輪上有足夠大的圍包角。
圖l—22為一台帶式輸送機的簡圖。當驅動滾筒按順時針方向轉動時，通過它與輸送帶間的摩擦力驅動輸送帶沿箭頭方向運動。
在輸送帶不工作時，帶子上各點張力是相等的。當輸送帶運動時，各點張力就不等了。其大小取決於張緊力P0、運輸機的生產率、輸送帶的速度、寬度、輸送機長度、傾角、托輥結構性能等等。故輸送帶的張力由l點到4點逐漸增加，而在繞經驅動滾筒的主動段，由4點到l點張力逐漸減小。必須使輸送帶在驅動滾筒上的趨入點張力Sn大於奔離點張力S1，方能克服運行阻力，使輸送帶運動。此兩點張力之差，即為驅動滾筒傳遞給輸送帶的牽引力W0。在數值上它等於輸送帶沿驅動滾筒圍包弧上摩擦力的總和，即
W0=Sn-S1 (1—1)
趨入點張力Sn隨輸送帶上負載的增加而增大，當負載過大時，致使(Sn-S1)之差值大於摩擦力，此時輸送帶在驅動滾筒上打滑而不能正常工作。該現象在選煤廠中可經常遇到。
Sn與S1應保持何種關系方能防止打滑，保證輸送帶正常工作，這是將要研究的問題。
在討論前，先作如下假設：
(1)假設輸送帶是理想的撓性體，可以任意彎曲，不受彎曲應力影響；
(2)假設繞經驅動滾筒上的輸送帶的重力和所受的離心力忽略不計(因與輸送帶上張力和摩擦力相比數值很小)。
如圖l—22b所示，在驅動滾筒上取一單元長為dl的輸送帶，對應的中心角即圍包角為dα。當滾筒回轉時，作用在這小段輸送帶兩端張力分別為S及S+dS。在極限狀態下，即摩擦力達到最大靜摩擦力時，dS應為正壓力dN與摩擦系數μ的乘積，即
dS＝μdN
dN為滾筒給輸送帶以上的作用力總和。
列出該單元長度輸送帶受力平衡方程式為
由於dα很小，故sin(dα/2)≈(dα/2)，cos(dα/2)≈1，上述方程組可簡化為
略去二次微量：dSdα，解上述方程組得 .
通過在這段單元長度上輸送帶的受力分析，可以得到，當摩擦力達到最大極限值時，欲保持輸送帶不打滑，各參數間的關系應滿足dS/S＝μdα。以定積分方法解之，即可得出輸送帶在整個驅動滾筒圍包弧上，在不打滑的極限平衡狀態下，趨入點的Sn與奔離點的Sk之間的關系......
❹ 急！！！帶式運輸機傳動裝置 計算說明書
「帶式運輸機傳動裝置的設計」一書在各市大的新華書店都有賣的。照本設計就行了。不難。
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機械設計課程設計說明書
設計題目：單級斜齒圓柱齒輪傳動設計+鏈傳動
系 別：機械工程系
專業班級：2002機本
學生姓名：xxx
指導老師：xxx
完成日期：2004年12月12日
邵 陽 學 院
（七里坪校區）
目錄
一． 設計任務書
二． 前言
三． 運動學與動力學計算
1． 電動機的選擇計算
2． 各級傳動比的分配
3． 計算各軸的轉速，功率及轉矩，列成表格
四． 傳動零件設計計算
五． 齒輪的設計及計算
六． 軸與軸承的計算與校核
七． 鍵等相關標准鍵的選擇
八． 減速器的潤滑與密封
九． 箱體的設計
十． 設計小結
十一． 參考資料
機械設計課程設計任務書
設計題目：單級斜齒圓柱齒輪傳動設計＋鏈傳動
原始數據：
F=2500NF：輸送帶拉力；
V=1.5m/sV：輸送帶速度；
D=400mm D：滾筒直徑。
設計工作量：
1． 設計說明書一份
2． 二張主要零件圖（CAD）
3． 零號裝配圖一張
工作要求：
輸送機連續工作，單向提升，載荷平衡兩班制工作，使用年限10年，輸送帶速度允許誤差為±5%。
運動簡圖：（見附圖）
二．前言
分析和擬定傳動方案
機器通常由原動機、傳動裝置和工作裝置三部分組成。傳動裝置用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運形式以滿足工作裝置的需要，是機器的重要組成部分。傳動裝置的傳動方案是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。
滿足工作裝置的需要是擬定傳動方案的基本要求，同一種運動可以有幾種不同的傳動方案來實現，這就是需要把幾種傳動方案的優缺點加以分析比較，從而選擇出最符合實際情況的 一種方案。合理的傳動方案除了滿足工作裝置的功能外，還要求結構簡單、製造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。
所以擬定一個合理的傳動方案，除了應綜合考慮工作裝置的載荷、運動及機器的其他要求外，還應熟悉各種傳動機構的特點，以便選擇一個合適的傳動機構。因鏈傳動承載能力低，在傳遞相同扭矩時，結構尺寸較其他形式大，但傳動平穩，能緩沖吸振，宜布置在傳動系統的高速級，以降低傳遞的轉矩，減小鏈傳動的結構尺寸。故本文在選取傳動方案時，採用鏈傳動。
眾所周知，鏈式輸送機的傳動裝置由電動機、鏈、減速器、聯軸器、滾筒五部分組成，而減速器又由軸、軸承、齒輪、箱體四部分組成。所以，如果要設計鏈式輸送機的傳動裝置，必須先合理選擇它各組成部分，下面我們將一一進行選擇。
三．運動學與動力學的計算
第一節 選擇電動機
電動機是常用的原動機，具體結構簡單、工作可靠、控制簡便和維護容易等優點。電動機的選擇主要包括選擇其類型和結構形式、容量（功率）和轉速、確定具體型號。
（1） 選擇電動機的類型：
按工作要求和條件選取Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相非同步電動機。
（2） 選擇電動機的容量：
工作所需的功率：
Pd = Pw/η
Pw = F*V/（1000ηw）
所以： Pd = F*V/（1000η*ηw）
由電動機至工作機之間的總效率（包括工作機的效率）為
η*ηw = η1*η2*η2*η3*η4*η5*η6
式中η1、η2、η3、η4、η5、η6分別為齒輪傳動、鏈傳動、聯軸器、捲筒軸的軸承及捲筒的效率。
取η1 = 0.96、η2= 0.99、η3 =0.97、η4 = 0.97、η5 = 0.98、η6 = 0.96 ，則：
η*ηw = 0.96×0.99×0.99×0.97×0.97×0.98×0.96 =0.832
所以：
Pd = F*V/1000η*ηw = 2500×1.5/(1000×0.832) kW = 4.50 kW
根據Pd選取電動機的額定功率Pw使Pm = (1∽1.3)Pd = 4.50∽5.85kW
由查表得電動機的額定功率 Pw = 7.5 kW
（3） 確定電動機的轉速：
捲筒軸的工作轉速為：
nw = 60×1000V/πD = 60×1000×1.5/(3.14×400) r/min = 71.66r/min
按推薦的合理傳動比范圍，取鏈傳動的傳動比i1 = 2 ∽ 5，單級齒輪傳動比i2 = 3 ∽ 5
則合理總傳動比的范圍為: i = 6 ∽ 25
故電動機的轉速范圍為：
nd = i*nw = (6∽25)×71.66 r/min = 429.96 ∽ 1791.5 r/min
符合這一范圍的同步轉速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min ，再根據計算出的容量，由附表5.1查出有三種適用的電動機型號，其技術參數及傳動比的比較情況見下表。
方 案
電動機型號
額定功率 電動機轉速
r/min 傳動裝置的傳動比
Ped/kW 同步轉速 滿載轉速 總傳動比 鏈 齒輪
1 YL0L-8 7.5 750 720 10.04 3 3.35
2 Y160M-6 7.5 1000 970 13.54 3.5 3.87
3 Y132M-4 7.5 1500 1440 20.01 3.5 5.72
綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量以及鏈傳動和減速器的傳動比，可知方案3比較適合。因此選定電動機型號為Y160M-6,所選電動機的額定功率Ped = 7.5 kW，滿載轉速nm = 970 r/min ，總傳動比適中，傳動裝置結構緊湊。所選電動機的主要外形尺寸和安裝尺寸如下表所示。
中心高H 外形尺寸
L×(AC/2+AD)×HD 底腳安裝尺寸
A×B 地腳螺栓孔直徑 K 軸伸尺寸
D×E 裝鍵部位尺寸 F×GD
160 600×417×385 254×210 15 42×110 12×49
第二節 計算總傳動比並分配各級傳動比
電動機確定後，根據電動機的滿載轉速和工作裝置的轉速就可以計算傳動裝置的總傳動比。
（1） 計算總傳動比：
i = nm/nw = 970/71.66 = 13.54
（2） 分配各級傳動比：
為使鏈傳動的尺寸不至過大，滿足ib<ig ,可取ib =3.5 ，則齒輪的傳動比：
ig = i/ib = 10.15/ 3.5 = 3.87
（3） 計算傳動裝置的運動和動力參數：
各軸的轉速
nΙ= nm/ib = 970/3.87 = 250.65 r/min
nΠ= nΙ/ig = 250.65/3.5 = 71.62 r/min
nw = nΠ = 71.62 r/min
各軸的功率
PΙ= Pm*η1 = 7.5×0.96 = 7.2 kW
PΠ=PΙ*η2 *η3 = 7.2×0.99×0.97 =6.914 kW
Pw = PΠ*η2*η4 = 6.914×0.99×0.97 = 6.64 kW
(4 ) 各軸的轉矩
電動機的輸出軸轉矩 Td
Td = 9550×Pm/nm =9550×7.5/970 = 73.84 Nm
其他軸轉矩
TΙ= 9550×PΙ/nΙ = 9550×7.2/250.65 = 274.33 Nm
TΠ= 9550×PΠ/nΠ= 9550×6.914/71.62 = 921.93Nm
Tw = 9550×Pw/nw = 9550×6.64/71.62= 885.34 Nm
第三節 各軸的轉速，功率及轉矩，列成表格
參 數 軸 名
電動機軸 Ι 軸 Π 軸 滾筒軸
轉 速 970 250.65 71.62 71.62
功 率 7.5 7.2 6.914 6.64
轉 矩 73.84 274.33 921.93 885.34
傳動比 3.87 3.5 1
效 率 0.96 0.99 0.97
四、傳動零件的設計計算
鏈傳動是由鏈條和鏈輪構成，鏈條由許多鏈節構成，帶齒的大，小輪安裝在兩平行軸上。鏈傳動屬於嚙合運動優點有：1）傳動比准確，傳動可靠，張緊力小，裝配容易，軸與軸承的載荷較小，傳動的效率較高，可達98%；2）與齒輪傳動比較有較大的中心距；3）可在高溫和潤滑油環境工作，也可用於多灰塵的環境。
下面就是改鏈傳動零件的計算：
計算項目 計算內容 計算結果
1確定設計功率
2選擇鏈的型號 根據傳遞的功率P、載荷的性質和每天工作的時間等確定設計功率
Pc = KA×P = 1×7.2= 7.2 kW
1．確定鏈輪齒數z1 , z2
因為小鏈輪的轉速為250.65r/min,假定鏈速.0.6~3,希望結構緊湊，由（教材）選取小鏈輪齒數z1 = 17；從動大鏈輪齒數z2 =i×z1 =3.5×17 =59.5(z2 < 120，合適)
取整數 z 2= 60
2．確定鏈條鏈節數Lp
初定中心距a0 = 40p , 則鏈節數
Lp = 2a0/p+(z1+z2)/2+ p/a0*[(z2 – z1)/(2π)]2 = 119.7（節）
取Lp =120
節
3．計算單排鏈所能傳遞的功率P0及鏈節距p
由教材可知，單跟鏈傳遞功率P0 ≥ Pca/(Kz*KL*Kp)
由圖5-29，按小鏈輪轉速估計，鏈工作在功率曲線的右側，由表5-16 Kz = =0.85
KL ==1.1 單排鏈Kp=1
P0 ≥ 7.2Kw/(0.85*1.1*1)=7.70Kw
根據小鏈輪轉速n1 = 250.65 r/min 及功率P0 = 7.70 kW，由圖5-29查得可選鏈16A，由表5-13可查得P=25.40mm 同時也證實原估計鏈工作在額定功率曲線凸峰右側是正確的。
4．確定鏈中心距a
a= [( - )+ ]=1020 mm
中心距調整量△a≥2p=50.8mm
實際中心距a1=a-△a=1020-50.8=969.2mm
5.驗證鏈速
v=n1*z1*p/(60*1000)=250.65*17*25.4/(60*1000)=1.81m/s
與原估計鏈速相符。
6．驗算小鏈輪轂孔dk
查《機械設計基礎課程設計指導書》的附表5.3知電動機軸徑D=45mm；查表13-4查得小鏈輪轂孔許用最大直徑dmax=51mm，大於電動機軸徑，合適。
7. 作用在軸上的壓力Q
圓周力F=1000*P/V=1000*7.2/1.81=3977.9N
按水平布置取壓力系數KQ*F=4972.4N
齒輪傳動是應用最廣泛的一種傳動形式。其傳動的主要優點是：傳遞的功率大（可達100000kW以上）、速度范圍廣、效率高、工作可靠、壽命長、結構緊湊、能保證恆定，齒輪的設計主要圍繞傳動平穩和承載能力高這兩個基本要求進行的
Pc =7.2 kW
z1 = 17
z 2= 60
Lp =120 節
Pc = 7.2 kW
P0 =7.70kw
p=25.40mm
a= 1020mm
V=1.81m/s
D=45mm
=
51mm
F=3977.9N
七． 鍵等相關標准鍵的選擇
八． 減速器的潤滑與密封
九． 箱體的設計
十． 設計小結
十一． 參考資料
機械設計課程設計任務書
設計題目：單級斜齒圓柱齒輪傳動設計＋鏈傳動
原始數據：
F=2500NF：輸送帶拉力；
V=1.5m/sV：輸送帶速度；
D=400mm D：滾筒直徑。
設計工作量：
1． 設計說明書一份
2． 二張主要零件圖（CAD）
3． 零號裝配圖一張
工作要求：
輸送機連續工作，單向提升，載荷平衡兩班制工作，使用年限10年，輸送帶速度允許誤差為±5%。
運動簡圖：（見附圖）
二．前言
分析和擬定傳動方案
機器通常由原動機、傳動裝置和工作裝置三部分組成。傳動裝置用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運形式以滿足工作裝置的需要，是機器的重要組成部分。傳動裝置的傳動方案是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。
滿足工作裝置的需要是擬定傳動方案的基本要求，同一種運動可以有幾種不同的傳動方案來實現，這就是需要把幾種傳動方案的優缺點加以分析比較，從而選擇出最符合實際情況的 一種方案。合理的傳動方案除了滿足工作裝置的功能外，還要求結構簡單、製造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。
所以擬定一個合理的傳動方案，除了應綜合考慮工作裝置的載荷、運動及機器的其他要求外，還應熟悉各種傳動機構的特點，以便選擇一個合適的傳動機構。因鏈傳動承載能力低，在傳遞相同扭矩時，結構尺寸較其他形式大，但傳動平穩，能緩沖吸振，宜布置在傳動系統的高速級，以降低傳遞的轉矩，減小鏈傳動的結構尺寸。故本文在選取傳動方案時，採用鏈傳動。
眾所周知，鏈式輸送機的傳動裝置由電動機、鏈、減速器、聯軸器、滾筒五部分組成，而減速器又由軸、軸承、齒輪、箱體四部分組成。所以，如果要設計鏈式輸送機的傳動裝置，必須先合理選擇它各組成部分，下面我們將一一進行選擇。
三．運動學與動力學的計算
第一節 選擇電動機
電動機是常用的原動機，具體結構簡單、工作可靠、控制簡便和維護容易等優點。電動機的選擇主要包括選擇其類型和結構形式、容量（功率）和轉速、確定具體型號。
（1） 選擇電動機的類型：
按工作要求和條件選取Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相非同步電動機。
（2） 選擇電動機的容量：
工作所需的功率：
Pd = Pw/η
Pw = F*V/（1000ηw）
所以： Pd = F*V/（1000η*ηw）
由電動機至工作機之間的總效率（包括工作機的效率）為
η*ηw = η1*η2*η2*η3*η4*η5*η6
式中η1、η2、η3、η4、η5、η6分別為齒輪傳動、鏈傳動、聯軸器、捲筒軸的軸承及捲筒的效率。
取η1 = 0.96、η2= 0.99、η3 =0.97、η4 = 0.97、η5 = 0.98、η6 = 0.96 ，則：
η*ηw = 0.96×0.99×0.99×0.97×0.97×0.98×0.96 =0.832
所以：
Pd = F*V/1000η*ηw = 2500×1.5/(1000×0.832) kW = 4.50 kW
根據Pd選取電動機的額定功率Pw使Pm = (1∽1.3)Pd = 4.50∽5.85kW
由查表得電動機的額定功率 Pw = 7.5 kW
（3） 確定電動機的轉速：
捲筒軸的工作轉速為：
nw = 60×1000V/πD = 60×1000×1.5/(3.14×400) r/min = 71.66r/min
按推薦的合理傳動比范圍，取鏈傳動的傳動比i1 = 2 ∽ 5，單級齒輪傳動比i2 = 3 ∽ 5
則合理總傳動比的范圍為: i = 6 ∽ 25
故電動機的轉速范圍為：
nd = i*nw = (6∽25)×71.66 r/min = 429.96 ∽ 1791.5 r/min
符合這一范圍的同步轉速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min ，再根據計算出的容量，由附表5.1查出有三種適用的電動機型號，其技術參數及傳動比的比較情況見下表。
方 案
電動機型號
額定功率 電動機轉速
r/min 傳動裝置的傳動比
Ped/kW 同步轉速 滿載轉速 總傳動比 鏈 齒輪
1 YL0L-8 7.5 750 720 10.04 3 3.35
2 Y160M-6 7.5 1000 970 13.54 3.5 3.87
3 Y132M-4 7.5 1500 1440 20.01 3.5 5.72
綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量以及鏈傳動和減速器的傳動比，可知方案3比較適合。因此選定電動機型號為Y160M-6,所選電動機的額定功率Ped = 7.5 kW，滿載轉速nm = 970 r/min ，總傳動比適中，傳動裝置結構緊湊。所選電動機的主要外形尺寸和安裝尺寸如下表所示。
中心高H 外形尺寸
L×(AC/2+AD)×HD 底腳安裝尺寸
A×B 地腳螺栓孔直徑 K 軸伸尺寸
D×E 裝鍵部位尺寸 F×GD
160 600×417×385 254×210 15 42×110 12×49
第二節 計算總傳動比並分配各級傳動比
電動機確定後，根據電動機的滿載轉速和工作裝置的轉速就可以計算傳動裝置的總傳動比。
（1） 計算總傳動比：
i = nm/nw = 970/71.66 = 13.54
（2） 分配各級傳動比：
為使鏈傳動的尺寸不至過大，滿足ib<ig ,可取ib =3.5 ，則齒輪的傳動比：
ig = i/ib = 10.15/ 3.5 = 3.87
（3） 計算傳動裝置的運動和動力參數：
各軸的轉速
nΙ= nm/ib = 970/3.87 = 250.65 r/min
nΠ= nΙ/ig = 250.65/3.5 = 71.62 r/min
nw = nΠ = 71.62 r/min
各軸的功率
PΙ= Pm*η1 = 7.5×0.96 = 7.2 kW
PΠ=PΙ*η2 *η3 = 7.2×0.99×0.97 =6.914 kW
Pw = PΠ*η2*η4 = 6.914×0.99×0.97 = 6.64 kW
(4 ) 各軸的轉矩
電動機的輸出軸轉矩 Td
Td = 9550×Pm/nm =9550×7.5/970 = 73.84 Nm
其他軸轉矩
TΙ= 9550×PΙ/nΙ = 9550×7.2/250.65 = 274.33 Nm
TΠ= 9550×PΠ/nΠ= 9550×6.914/71.62 = 921.93Nm
Tw = 9550×Pw/nw = 9550×6.64/71.62= 885.34 Nm
第三節 各軸的轉速，功率及轉矩，列成表格
參 數 軸 名
電動機軸 Ι 軸 Π 軸 滾筒軸
轉 速 970 250.65 71.62 71.62
功 率 7.5 7.2 6.914 6.64
轉 矩 73.84 274.33 921.93 885.34
傳動比 3.87 3.5 1
效 率 0.96 0.99 0.97
四、傳動零件的設計計算
鏈傳動是由鏈條和鏈輪構成，鏈條由許多鏈節構成，帶齒的大，小輪安裝在兩平行軸上。鏈傳動屬於嚙合運動優點有：1）傳動比准確，傳動可靠，張緊力小，裝配容易，軸與軸承的載荷較小，傳動的效率較高，可達98%；2）與齒輪傳動比較有較大的中心距；3）可在高溫和潤滑油環境工作，也可用於多灰塵的環境。
下面就是改鏈傳動零件的計算：
計算項目 計算內容 計算結果
1確定設計功率
2選擇鏈的型號 根據傳遞的功率P、載荷的性質和每天工作的時間等確定設計功率
Pc = KA×P = 1×7.2= 7.2 kW
1．確定鏈輪齒數z1 , z2
因為小鏈輪的轉速為250.65r/min,假定鏈速.0.6~3,希望結構緊湊，由（教材）選取小鏈輪齒數z1 = 17；從動大鏈輪齒數z2 =i×z1 =3.5×17 =59.5(z2 < 120，合適)
取整數 z 2=第一節 選擇
❻ 設計膠帶輸送機的傳動裝置
一、摩擦傳動理論
帶式輸送機所需的牽引力是通過驅動裝置中的驅動滾筒與輸送帶間的摩擦作用而傳遞的，因而稱為摩擦傳動。為確保作用力的傳遞和牽引構件不在驅動輪上打滑，必須滿足下列條件：
(1)牽引構件具有足夠的張力；
(2)牽引帶與驅動滾筒的接觸表面有一定的粗糙度；
(3)牽引帶在驅動輪上有足夠大的圍包角。
圖l—22為一台帶式輸送機的簡圖。當驅動滾筒按順時針方向轉動時，通過它與輸送帶間的摩擦力驅動輸送帶沿箭頭方向運動。
在輸送帶不工作時，帶子上各點張力是相等的。當輸送帶運動時，各點張力就不等了。其大小取決於張緊力P0、運輸機的生產率、輸送帶的速度、寬度、輸送機長度、傾角、托輥結構性能等等。故輸送帶的張力由l點到4點逐漸增加，而在繞經驅動滾筒的主動段，由4點到l點張力逐漸減小。必須使輸送帶在驅動滾筒上的趨入點張力Sn大於奔離點張力S1，方能克服運行阻力，使輸送帶運動。此兩點張力之差，即為驅動滾筒傳遞給輸送帶的牽引力W0。在數值上它等於輸送帶沿驅動滾筒圍包弧上摩擦力的總和，即
W0=Sn-S1 (1—1)
趨入點張力Sn隨輸送帶上負載的增加而增大，當負載過大時，致使(Sn-S1)之差值大於摩擦力，此時輸送帶在驅動滾筒上打滑而不能正常工作。該現象在選煤廠中可經常遇到。
Sn與S1應保持何種關系方能防止打滑，保證輸送帶正常工作，這是將要研究的問題。
在討論前，先作如下假設：
(1)假設輸送帶是理想的撓性體，可以任意彎曲，不受彎曲應力影響；
(2)假設繞經驅動滾筒上的輸送帶的重力和所受的離心力忽略不計(因與輸送帶上張力和摩擦力相比數值很小)。
如圖l—22b所示，在驅動滾筒上取一單元長為dl的輸送帶，對應的中心角即圍包角為dα。當滾筒回轉時，作用在這小段輸送帶兩端張力分別為S及S+dS。在極限狀態下，即摩擦力達到最大靜摩擦力時，dS應為正壓力dN與摩擦系數μ的乘積，即
dS＝μdN
dN為滾筒給輸送帶以上的作用力總和。
列出該單元長度輸送帶受力平衡方程式為
由於dα很小，故sin(dα/2)≈(dα/2)，cos(dα/2)≈1，上述方程組可簡化為
略去二次微量：dSdα，解上述方程組得 .
通過在這段單元長度上輸送帶的受力分析，可以得到，當摩擦力達到最大極限值時，欲保持輸送帶不打滑，各參數間的關系應滿足dS/S＝μdα。以定積分方法解之，即可得出輸送帶在整個驅動滾筒圍包弧上，在不打滑的極限平衡狀態下，趨入點的Sn與奔離點的Sk之間的關系
解上式，得
式中 e——自然對數的底，e=2.718；
μ——驅動滾筒與輸送帶之間的摩擦系數；
——輸送帶在驅動滾筒上趨入點的最大張力；
S1一一輸送帶在驅動滾筒奔離點的張力；
α——輸送帶在驅動滾筒上的圍包角，弧度。
上式)即撓性體摩擦驅動的歐拉公式。根據歐拉公式可以繪出在驅動滾筒圍包弧上輸送帶張力變化的曲線，見圖l—23中的bca'。
從上述分析可知，歐拉公式只是表達了趨入點張力為最大極限值時的平衡狀態。而實際生產中載荷往往是不均衡的；而且，在歐拉公式討論中，將輸送帶看作是不變形的撓性體，實際上輸送帶(如橡膠帶)是一個彈性體，在張力作用下，要產生彈性伸長，其伸長量與張力值大小成正比。因此，輸送帶沿驅動滾筒圓周上的分布規律見圖1—23中bca曲線變化(而不是bca』)。在BC弧內，輸送帶張力按歐拉公式之規律變化；到c點後，張力達到Sn值，在CA弧內，Sn值保持不變。也就是說為了防止輸送帶在驅動滾筒上打滑，應使趨入點的實際張力Sn小於極限狀態下的最大張力值，即
既然輸送帶是彈性體，那麼，在受力後就要產生彈性伸長變形。這是彈性體與剛性體最本質的區別。受力愈大，變形也愈大，而輸送帶張力是由趨入點向奔離點逐漸減小，即在趨入點輸送帶被拉長的部分，在向奔離點運動過程中，隨著張力的減小而逐漸收縮，從而使輸送帶與滾筒問產生相對滑動，這種滑動稱為彈性滑動或彈性蠕動(它與打滑現象不同)。顯然，彈性滑動只發生於輸送帶在驅動滾筒圍包弧上有張力變化的一段弧內。產生彈性滑動的這一段圍包弧，稱為滑動弧，即圖l-23中的BC弧，滑動弧所對應的中心角稱為滑動角，即λ角；不產生彈性滑動的圍包弧，稱為靜止弧(圖中的CA弧)，靜止弧所對應的中心角，稱為靜止角，即圖中γ角。滑動弧兩端的張力差，即為驅動滾筒傳遞給輸送帶的牽引力。由此可見，只有存在滑動弧，驅動滾筒才能通過摩擦將牽引力傳遞給輸送帶；在靜止弧內不傳遞牽引力，但它保證驅動裝置具有一定的備用牽引力。
當輸送機上負載增加時，趨入點張力Sn增大，滑動弧及對應的滑動角也相應均要增大，而靜止弧及靜止角則隨之減小。圖1—23中的C點向A點靠攏，當趨入點張力Sn增大至極限值Snmax時，則整個圍包弧BA弧都變成了滑動弧，即C點與A點重合，整個圍包角都變成了滑動角(λ=α，γ=0)。這時驅動滾筒上傳送的牽引力達到最大值的極限摩擦力：
(1—4)
若輸送機上的負荷再增加，即 ，這時．輸送帶將在驅動滾筒上打滑，輸送機則不能正常工作。
二、提高牽引力的途徑
根據庫擦傳動的理論及式(1—4)均可以看出，提高帶式輸送機的牽引力可以採用以下三種方法：
(1)增加奔離點的張力S1，以提高牽引力。具體的措施是通過張緊輸送機的拉緊裝置來實現。隨著S1的增大，輸送帶上的最大張力也相應增大，就要求提高輸送帶的強度，這種做法是不經濟的，在技術上也不合理。
(2)改善驅動滾筒表面的狀況，以得到較大的摩擦系數μ，由表1—29可知，膠面滾筒的摩擦系數比光面滾筒大，環境乾燥時比潮濕時大，所以，可以採用包膠、鑄塑，或者採用在膠面上壓制花紋的方法來提高摩擦系數。
(3)採用增加輸送帶在驅動滾筒上的圍包角來提高牽引力。其具體措施是增設改向滾筒(即增面輪)可使包角由180°增至210°-240°必要時採用雙滾筒驅動。
三、剛性聯系雙滾筒驅動牽引力及其分配比朗確定
剛性聯系雙滾筒和單滾筒相比，增加一個主動滾筒：當兩個滾筒的直徑相等時其角度是相同的(圖1—24)。從圖l—24中可以看出，輸送帶由滾筒②的C點到滾筒①的B點時，這兩點之間除了一小段(BC段)膠帶的臼重外，張力沒有任何變化，故B點可看作C點的繼續。因而剛性聯系的雙滾筒與單滾筒實質上是相同的，因為滑動弧隨著張力增大而增大這一規律對它同樣適用的。
S1及μ值在一定的情況下，而且μl＝μ2，只有當滾筒②傳遞的牽引力達到極限值時，滾筒①才開始傳遞牽引力。設λ1、λ2、γ1、γ2、α1、α2分別為第①及第②滾筒的滑動角，靜止角及圍包角、則在λ2=α2，λ1=0的情況下，靜止弧僅存在於滾筒①上。當λ2=α2時，λ1=α1-γ1時，輸送帶在兩個主動滾筒上張力變化曲線如圖1—24所示。
滾筒②可能傳遞的最大牽引力為
滾筒①可能傳遞的最大牽引力為
式中 S』——兩滾筒間輸送帶上的張力。
驅動裝置可能傳遞總的最大牽引力為
式中 α——總圍包角
兩滾筒可能傳遞的最大牽引力之比為
在一般情況下： 因而
（1-5）
顯然，當第①滾筒上傳遞的牽引力未達到極限時，即 時，則兩驅動滾筒傳遞的牽引力之比為
由上式可知，當總的牽引力W0和張力S1一定時，若μ值增加，則第⑧個驅動滾筒傳遞的牽引力WII增大，而WI減小。反之，若μ值減小時，則WI增大(因W0=WI+WII為一定值)。
由此可以看出：剛性聯系的雙滾筒驅動裝置，其滾筒牽引力的分配比值隨摩擦系數的變化而改變。但由式(1-5)可知，驅動滾筒①可能傳遞的最大牽引力等於滾筒⑨的 倍這一比值是不變的。
剛性聯系的雙驅動滾筒缺點是已設計的牽引力分配比值，只適用於一定的荷載和一定的摩擦系數。當荷載變化，其比例也就被破壞了。此外，還由於大氣潮濕程度的變化，兩滾筒的表面清潔程度的不同，摩擦系數也發生了變化，其分配比實際上不可能保持定值。