机械传动系统总体设计案例

图2-5为带式输送机减速传动系统方案，已知卷筒直径D＝250mm，输送带的有效拉力F＝9800N，输送带速度v＝0.5m/s，在室内常温下长期连续工作，环境有灰尘，电源为三相交流，电压为380V，要求对该带式输送机减速传动系统进行总体设计。

解：1.电动机的选择

（1）选择电动机类型和结构形式。

减速器在常温下连续工作，载荷平稳，对启动无特殊要求，但工作环境灰尘较多，故选用Y型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电源电压为380V。结构形式为卧式电动机。

（2）确定电动机的功率。

工作机所需功率

电动机的工作功率

电动机的工作功率

电动机到输送带的总效率为

电动机到输送带的总效率为

由表12-7查得，V带传动效率η1＝0.96；滚子轴承效率η2＝0.98（三对齿轮轴轴承和一对卷筒轴轴承。本题设计工作功率较小，设计时齿轮轴的轴承也可初选角接触球轴承）；齿轮副效率η3＝0.97（齿轮精度为8级）；齿轮联轴器效率η4＝0.99；卷筒效率η5＝0.96，代入得

由表12-7查得，V带传动效率η1＝0.96；滚子轴承效率η2＝0.98（三对齿轮轴轴承和一对卷筒轴轴承。本题设计工作功率较小，设计时齿轮轴的轴承也可初选角接触球轴承）；齿轮副效率η3＝0.97（齿轮精度为8级）；齿轮联轴器效率η4＝0.99；卷筒效率η5＝0.96，代入得

查表13-1，选电动机额定功率为7.5kW。

（3）确定电动机的转速。

卷筒轴工作转速为

查表13-1，选电动机额定功率为7.5kW。

（3）确定电动机的转速。

卷筒轴工作转速为

按表12-6推荐的传动比合理范围，取V带传动的传动比＝2～4；由表2-1知，二级圆柱齿轮减速器传动比＝8～40，则总传动比合理范围为＝16～160，电动机转速的可选范围为

按表12-6推荐的传动比合理范围，取V带传动的传动比＝2～4；由表2-1知，二级圆柱齿轮减速器传动比＝8～40，则总传动比合理范围为＝16～160，电动机转速的可选范围为

符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min、1500r/min和3000r/min四种，可查得四种方案，见表2-2。

表2-2　电动机参数

符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min、1500r/min和3000r/min四种，可查得四种方案，见表2-2。

表2-2　电动机参数

综合考虑减轻电动机及传动系统的质量和节约资金，选用第二方案。因此选定电动机型号为Y132M-4，其主要性能如表2-3所示。

表2-3　Y132M-4电动机主要性能

综合考虑减轻电动机及传动系统的质量和节约资金，选用第二方案。因此选定电动机型号为Y132M-4，其主要性能如表2-3所示。

表2-3　Y132M-4电动机主要性能

Y132M-4电动机主要外形和安装尺寸见表2-4。

表2-4　Y132M-4电动机主要外形和安装尺寸　mm(www.xing528.com)

Y132M-4电动机主要外形和安装尺寸见表2-4。

表2-4　Y132M-4电动机主要外形和安装尺寸　mm

2.计算传动系统的总传动比和分配各级传动比

（1）传动系统的总传动比

2.计算传动系统的总传动比和分配各级传动比

（1）传动系统的总传动比

（2）分配传动系统传动比

（2）分配传动系统传动比

式中　i0、i——带传动和减速器的传动比。

为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取i0＝2.8，则减速器传动比

式中　i0、i——带传动和减速器的传动比。

为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取i0＝2.8，则减速器传动比

所得减速器传动比值符合一般二级展开式圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。

所得减速器传动比值符合一般二级展开式圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。

（3）分配减速器的各级传动比。按浸油润滑条件考虑，取高速级传动比i1＝1.3i2，而i＝i1i2＝1.，所以

（3）分配减速器的各级传动比。按浸油润滑条件考虑，取高速级传动比i1＝1.3i2，而i＝i1i2＝1.，所以

3.机械传动系统运动和动力参数的计算

（1）各轴的输入功率。

3.机械传动系统运动和动力参数的计算

（1）各轴的输入功率。

（2）各轴的转速。

（2）各轴的转速。

（3）各轴的转矩。

（3）各轴的转矩。

将机械传动系统运动和动力参数的计算数值列于表2-5中。

表2-5　机械传动系统运动和动力参数的计算数值

将机械传动系统运动和动力参数的计算数值列于表2-5中。

表2-5　机械传动系统运动和动力参数的计算数值