西南科技大学课程设计说明书
计算过程及计算说明
一、传动方案的拟定
（1）工作条件： a)使用寿命：使用折旧期8年，大修期4年，中修期2年，小修期半年；
b)工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35℃； c)动力来源：三相交流电，电压380/220V;
d)使用工况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳； e)制造条件：一般机械厂制造，小（大）批量生产。
（2）原始数据：运输带工作拉力F?6.5KN,运输带工作速度V=1.2m/s（允许带速误差±5%）,
滚筒直径D?400mm。滚筒效率?j?0.96（包括滚筒与轴承的效率损失）。 方案拟定：
采用V带传动与斜齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸
震性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。
二、电动机的选择
2.1电动机类型的选择
按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V,Y型。
2.2选择电动机的容量
由式Pd=
Pw?a和Pw?Fv1000得
Pd由电动机至运输带的总效率为 ?a?Fv1000?a2kW
??1??2??3??4??j
式中：?1、?2、?3、?4、?j分别为带传动、轴承传动、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率 取?1=0.96，?2=0.98(滚子轴承），?3=0.97（齿轮精度8级，不包括轴承效率），?4=0.99（齿轮联轴器），则
?a所以 Pd?0.96?0.982?0.97?0.99?0.96?0.85
?Fv1000?a?6500?1.21000?0.85?9.2kW
2.3确定电动机转速
卷筒轴工作转速为
n?60?1000v?D??60?1000?1.2??400??57.32r/min
由指导书表1推荐的传动比合理范围，取V带传动的传动比为i1=2∽4，一级斜齿轮减速器传动比i2=3∽6，则总传动比合理范围为ia nd??6∽24，故电动机转速的可选范围为
??ia?n?6∽24×57.32=343.92∽1375.68r/min
符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min
综合考虑容量和转速，有设计手册查出有2种适用的电动机，因此有2种传动方案，如下图所示：
1
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方案 1 2
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见方案2比较适合，则选n=1000r/min。
电动机型号 额定功率Ped kW 11 11 电动机转速r/min 同步转速 1500 1000 满载转速 1460 970 123 147 电动机质 量 Kg Y160M-4 Y160L-6 2.4确定电动机的型号
根据以上选用电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y160L-6。 其主要性能：额定功率：11kW,满载转速970r/min。
三、计算总传动比及分配各级的传动比
（1）总传动比： ia?（2）分配传动比：
ia?i0?i
式中，i0、i分别为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=3.2（V带传动i0取2∽4比较合理） 则减速器的传动比为：
i?nmn?97057.32?16.92
iai0?16.923.2?5.29
四、计算传动装置的运动参数和动力参数
4.1各轴转速
Ⅰ轴 n?? Ⅱ轴 n??nmi0?9703.2?303.13r/min
?57.30r/min
i5.29 卷筒轴 n卷?n??57.30r/min
n1?303.134.2各轴输入功率
Ⅰ轴
PⅠ=Pd??01?pd??1?9.2?0.96?8.83kW
Ⅱ轴 PⅡ=PⅠ??12?PⅠ??2??3?8.83?0.98?0.97?8.39kW 卷筒轴 P卷=PⅡ??24? PⅡ??2??4?8.39?0.98?0.99?8.14kW
Ⅰ、Ⅱ轴的输出功率则分别为输入功率乘轴承效率0.98，即 Ⅰ轴的输出功率为
2
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PⅠ= PⅠ×0.98=8.83×0.98=8.65kW Ⅱ轴的输出功率为
′
PⅡ= PⅡ×0.98=8.39×0.98=8.22Kw
′
4.3各轴输入转矩
电动机输出转矩： Td?9550Pdnm?9550?9.2970?90.58N?m
各轴输入转矩 Ⅰ轴
TⅠ=Td?i0??01?Td?i0??1?90.58?3.2?0.96?278.26N?m
Ⅱ轴
T??T??i??12?T??i??2??3?278.26?5.29?0.98?0.97?1399.28N?m
卷筒轴
T卷?T???24?T???2??4?1399.28?0.98?0.99?1357.58N?m
Ⅰ、Ⅱ 轴的输出转矩分别为各轴的输入转矩乘轴承效率0.98，即 Ⅰ轴的输出转矩
T???T??0.98?278.26?0.98?272.69N?m Ⅱ轴的输出转矩
? T??T??0.98?1399.28?0.98?1371.29N?m 运动和动力参数计算结果如下表所示 轴 名 功率P （Kw） 转矩T （N﹒m） 转速n 传动比i r/min 输入 输出 输入 输出 9.2 90.58 970 3.2 电动机轴 Ⅰ轴 Ⅱ轴 卷筒轴 8.83 8.39 8.14 8.65 8.22 7.98 278.26 1399.28 1357.58 272.69 1371.29 1330.43 303.13 5.29 57.36 1.00 57.30 0.97 0.95 效 率 η 0.96 五、传动零件的设计计算 5.1带的传动设计：
（1）计算功率Pc
由《机械设计》课本中表5.5查得工作情况系数KA=1.2，故 Pc?KAP?1.2?11?13.2kW
(2)选取普通V带型号
根据Pc?13.2kW,nm?970r/min，由《机械设计》图5.14确定选用B型。
3
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（3）确定带轮基准直径D1和D2
由《机械设计》表5.6取D1=140mm，ε=1%，得
D2?i0D1(1??)?3.2?140?(1?0.01)?443.52mm 由表5.6取D2?450mm。 大带轮转速 n??nmD1(1??)D2其误差为1.4%
?970?140?(1?0.01)450?298.76r/min
（4）验算带速v
v??D1nm60?1000?3.14?140?97060?1000?7.12m/s
在5～25m/s范围内，带速合适。 （5）确定带长和中心距a
初步选取中心距a0?1.4(D1?D2)?826mm，取a0?830mm故
L?2a??2(D1?D2)?3.14(D2?D1)24a(450?140)24?830
?2?830?2?2615.25mm?(140?450)? 由《机械设计》表5.2选用基准长度L=2800mm。
实际中心距
a??2L??(D1?D2)??2L??(D2?D1)?2?8(D2?D1)2882?2800?3.14?(140?450)??2?2800?3.14?(450?140)?2?8?(450?140)2?923.85mm
（6）验算小带轮包角α1 ?1?180??D2?D1anmn???57.3??180??970450?140923.85?57.3??160.77?>120。 合适
（7）确定V带根数Z 传动比 i?303.13?3.20
由《机械设计》表5.3查得P0?2.70kW ,由表5.4查得?P0?0.29kW 由表5.7查得K??0.952,由表5.2查得KL?1.05 V带根数
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