计算传动装置的总传动比及分配各级传动比
传动装置的总体设计
传动装置的总体设计传动装置的总体设计，主要包括拟定传动方案、选择原动机、确定总传动比和分配各级传动比以及计算传动装置的运动和动力参数。
一、拟定传动方案机器通常由原动机、传动装置和工作机三部分组成。
传动装置将原动机的动力和运动传递给工作机，合理拟定传动方案是保证传动装置设计质量的基础。
课程设计中，学生应根据设计任务书，拟定传动方案，分析传动方案的优缺点。
现考虑有以下几种传动方案如图2-1：传动方案应满足工作机的性能要求，适应工作条件，工作可靠，而且要求结构简单，尺寸紧凑，成本低，传动效率高，操作维护方便。
设计时可同时考虑几个方案，通过分析比较最后选择其中较合理的一种。
下面为图1中a、b、c、d几种方案的比较。
a方案宽度和长度尺寸较大，带传动不适应繁重的工作条件和恶劣的环境。
但若用于链式或板式运输机，有过载保护作用；b方案结构紧凑，若在大功率和长期运转条件下使用，则由于蜗杆传动效率低，功率损耗大，很不经济；c方案宽度尺寸小,适于在恶劣环境下长期连续工作.但圆锥齿轮加工比圆柱齿轮困难；d方案与b方案相比较,宽度尺寸较大，输入轴线与工作机位置是水平位置。
宜在恶劣环境下长期工作。
故选择方案a，采用V带传动（i=2~4）和一级圆柱齿轮减速器(i=3~5)传动。
传动方案简图如图2：二、选择原动机——电动机电动机为标准化、系列化产品，设计中应根据工作机的工作情况和运动、动力参数，根据选择的传动方案，合理选择电动机的类型、结构型式、容量和转速，提出具体的电动机型号。
1、选择电动机类型和结构型式电动机有交、直流之分，一般工厂都采用三相交流电，因而选用交流电动机。
交流电动机分异步、同步电动机，异步电动机又分为笼型和绕线型两种，其中以普通笼型异步电动机应用最多，目前应用较广的Y系列自扇冷式笼型三相异步电动机，结构简单、起动性能好，工作可靠、价格低廉、维护方便，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体、无特殊要求的场合，如运输机、机床、农机、风机、轻工机械等。
机械设计计算说明书
m=1.5mm
Z 1 = d 1 /m
大齿轮齿数， Z 2 = i1 Z 1 5.1.4 几何尺寸计算 (1)计算大、小齿轮的分度圆直径
Z1≈31 Z2≈96 d1=46.5mm d2=144mm a=95.25mm B1=50mm B2=46mm
96 3.1 31 3.1 3.1 0% 5% 3.1
Pw =
2）电动机输出功率 Pd
Fv 1000 Pw
η 2 5 传动装置的总效率 η =η 1 η 2 η 32η 4η 5 式子中的η 1、 η 2……是为从电动机至滚筒至卷筒轴之间的各传动机 构和轴承的效率。由机械设计课程设计指导书中查得弹性联轴器 η 1=0.99；滚动轴承η 2=0.99；闭式圆柱齿轮η 3=0.97； 开式圆柱齿轮η 4=0.95；滚筒与绳子之间的传动η 5=0.98。 所以电动机额定功率应选择 Pcd=5.5kW 3）电动机的转速 为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。查得 圆柱齿轮的的单极传动比范围 i=3~6，则电动机转速可选范围为
K=1.512
YFaYSa σF
加以比较
YFa1YSa1 =0.01363 σ F 1
YFa 2 YSa 2 =0.01603 σ F 2
大齿轮的数值大。 (2)设计计算 m≥
3
2 KT1 YFaYSa · σF φ d z12
m≥1.44mm
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲强度计算的 模数，由于齿轮模数 m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接 触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可 取由弯曲强度算得的模数 1.44 并就近圆整为标准值 m=1.5mm，按接触强度算得的 分度圆直径为 d1＝45.898mm，算出小齿轮的齿数
设计一台带式运输机中使用的单级斜齿圆柱齿轮减速器已...
总项目设计一台带式运输机中使用的单级斜齿圆柱齿轮减速器。
已知条件有：运输带传递的有效圆周力F，运输带速度V，卷筒的计算直径D，卷筒效率0.96，原动机为电动机，齿轮单向传动，有轻微冲击，传动比误差为±5% 。
并已知齿轮的每日工作时间和工作年限，每年按300天计。
并对其主要零部件进行加工生产。
具体的原始数据如下：参数题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12输送带工作拉力F（KN）1500 1900 2100 2200 3200 4000 4500 4800 5000 5500 6000 6500 输送带速度V 2 1.6 1.6 1.6 1.5 1.1 1.3 1.4 1.5 1.7 1.8 1.9（m/s）滚筒直径D500 400 400 450 400 450 440 440 420 420 400 400 (mm)每日工作时数T8 24 24 16 16 16 16 16 16 16 16 16(h)使用年限(年) 10 5 5 10 10 10 10 10 10 8 8 8该大项目的内容主要包括以下方面：一．设计环节（1）分析、拟定传动方案；（2）选择电动机；（3）传动装置的运动参数和动力参数的计算；（4）传动零件、轴系零件的设计计算；（5）联接件、密封、润滑的选择；（6）装配草图设计；（7）箱体结构设计；（8）减速器装配工作图及零件工作图绘制；（9）编写设计计算说明书；（10）设计总结、准备并参加答辩。
二．制造环节（1）按要求拆装齿轮减速器（2）减速器上各零件材料的选择（3）减速器上各毛坯生产方法的选择（4）减速器上各零件热处理方法的选择（5）分析零件的机械加工工艺路线机械设计与制造的一般过程：设计任何一部新机械大体上都需要经过这样的一个过程：设计任务——总体设计——结构设计——零件设计——加工生产——安装调试安装调试之后需要看是否能完全满足设计要求，如不满足预先制定的设计要求，还要重新审视总体设计、结构设计等各个环节的设计是否合理，对有问题的环节应作相应的改进直到完全满足设计要求为止。
机械设计课程设计二级展开式直齿圆柱齿轮减速器(全套图纸三维)
（1）. 传动 装置总传动 比 （2）. 分配 传动装置各 传动比
由[1]327 页中表 8-184 选常用的同步转速为1000 r min 的 Y 系列电动 Υ132Μ1− 6 ，
其满载转速为 nω = 960 r min 。
nω =960r min
总传动比： i = nm = 960 = 13.40 nω 71.62
对于两级展开式圆柱齿轮减速器，一般按齿轮浸油润滑要求，即各级大齿轮直径相近
i = 13.40 i1 = 4.19
的条件分配传动比，因此，速器高速级和低速级的传动比分别取 i1 = 4.19 ，i2 = 3.2 。 i2 = 3.2
3. 计 算 传 动装置的 运动和动 力参数
（1）. 各轴 转速的计算
（3）. 确定 电动机转速
卷筒轴作为工作轴，其转速为：
nω
=
6 × 10 4Vm πD
=
6 ×104 ×1.5 π × 400
= 71.62 r
min
nω = 71.62r min
-4-
2. 计算传 动装置的 总传动比 和分配各 级传动比
传动装置总传动比：按[1]11 页中表 2-3 推荐的各传动机构传动比的二级展开式圆柱齿
×
0.97 2
=
0.89
故 Ρo = Ρω KW = 4.63KW = 5.20KW
η
0.89
Ρo = 5.20KW
因载荷平稳，电动机额定功率 Ρm 只需略大于 Ρ o 即可。按[1]327 页中表 8-184Y 系列
闭式三相异步电动机技术数据，选电动机的额定功率为 Ρm =5.5kw
Ρm =5.5kw
= 9550 ΡI nI
= 9950 5.07 = 50.44N ⋅ m 960
机械设计课程设计 (带传动—单级圆柱斜齿减速器)
一、设计题目:四、设计计算和说明：2确定传动装置的总的传动比和分配传动比（齿轮传递效率）,4η=0.96（卷筒效率）,5η=0.99(凸轮连轴器)aη= 0.96*30.98*0.97*0.99*0.96=0.83所以dP=1000aFVη=2250 1.310000.83⨯⨯=3.5kw确定电动机转速卷筒轴工作转速为：n=601000VD⨯Ω=6010001.3240⨯Ω⨯=103.45 minr取传动比：V带的传动比为'1i=2—4，一级圆柱斜齿传动比为'2i=3—6，所以总的传动比'ai=6—24，故电动机转速的可选范围为：'dn='ai⨯n=(6—24) ⨯103.45=621～2483minr最符合这一条件的电机为Y112M—4该电机的主要参数为：电机选用Y112M—4（主要参数：额定功率：4KW；满载转速：n=1440r/min；启动转矩T=2.0；最大转矩2.0）.安装尺寸如下：电动机选好后试计算传动装置的总传动比，并分配各级传动比。
电动机型号Y112M—4，满载转速1440minr2.1 总传动比：有式ai=mmn=1440103.45=4.64分配传动比因为0ai i i=•式中i，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，初步选0i=3，则一级4η=0.965η=0.990.83aη=3.5dP kw=n=103.45minr'dn=621～2483minr电动机选用Y112M—4传动装置的总的传动比和分配传动比所用公式皆引自《机械设计课程设计指导书》第18~~22页主要参数：3 V带传动装置：2.2.4各轴的输入转矩：dT=9550dmnP=23.21NM1T=d T0i01η=23.21*3*0.96=66.85NM2121266.85*4.64*0.98*0.97294.86N miT Tη=••==•卷筒轴输入3224294.86*0.98*0.99286.07N mT Tηη=••==•2.2.5各轴的输出转矩：'112'222'33266.85*0.9865.513294.86*0.98288.96286.07*0.98280.35N mN mN mT TT TT Tηηη=•==•=•==•=•==•运行和动力参数计算结果整理于下表：已知原动机为Y112M—4型（主要参数：额定功率：4KW；满载转速：n=1440r/min；启动转矩T=2.0；最大转矩2.0）电动机到I轴的传动比为3.0。
机械设计课程设计减速器
机械设计课程设计说明书设计题目：减速器学校：专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：完成日期:一、拟定传动方案为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速wn，即n w =601000vDπ⨯=6010000.7300π⨯⨯⨯=44.59 r/min由电动机驱动单向运转、两班制工作、每年工作日为300天、工作寿命为8年，工作机为带式运输机、有轻震。
原始数据：滚筒直径 300 mm输送带速度 0.7 m/s输送带主轴扭矩 900N m⋅设计工作量：1减速器总装配图一张2齿轮、轴零件图各一张3设计说明书一份32ηηηη2345η=0.97带的效率1η=0.99 滚动轴承的效率2η=0.97 斜齿轮的传动效率3mN m 332.57 N m 959.72 N m传动件的计算带的传动计算中间轴Ⅱ低速轴Ⅲ133.73m) 传动比效率)L K K α=（1.31+0.17带的根数z 61.39=4.31 取带的初拉力的最小值z=3.765⨯1[11H H Z Z u u σ⎛± ⎝）确定公式内的各计算数值10-30选取区域系数m =3.326×mm由电动机驱动单向运转、两班制工作、工作寿命为年，工作机为带式运输机、有3z =3.005⨯[3221H u Z u σ⎛± ⎝）确定公式内的各计算数值10-30选取区域系数33min 04.8511023.83503.49P d A mm n ==⨯=ⅠⅠ考虑到要在轴上开键槽，查《机械设计手册》表15-7，选7308AC 号角接触球轴承 初取因为带轮L =65 mm ，2、 轴的结构设计（1） 拟定轴上零件的装配方案（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1）取d Ⅰ-Ⅱ=25 mm ，因为大带轮的轮毂宽度取65mm ，故取L Ⅰ-Ⅱ=65 mm2）第Ⅰ-Ⅱ段右端需要轴肩定位，故d Ⅱ-Ⅲ=32 mm ，轴承端盖的总宽度为20 mm （有减速器和轴承端盖的机构设计而定）根据轴承的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖外端面与联轴器的,距离为30mm 。
二级展开式圆柱齿轮减速器设计计算说明书精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版机械设计课程设计计算说明书设计题目带式运输机传动装置设计目录一课程设计任务书 2 二设计要求2三设计步骤21. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 65. 齿轮的设计97. 滚动轴承和传动轴的设计148. 键联接设计289. 箱体结构的设计2910.润滑密封设计3111.联轴器设计32四设计小结32 五参考资料32111一课程设计任务书课程设计题目：设计带式运输机传动装置（简图如下）1——二级展开式圆柱齿轮减速器2——运输带3——联轴器（输入轴用弹性联轴器，输出轴用的是齿式联轴器）4——电动机5——卷筒原始数据：数据编号 1 2 3 4 5 6 71500 2200 2300 2500 2600 2800 3300运送带工作拉力F/N数据编号8 93500 3800运送带工作拉力F/N运输带工作速度 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.4 1.22、电动机的选择1）选择电动机的类型2）选择电动机的容量3）确定电动机转速1）减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。
2）方案简图如下图3) 该方案的优缺点：二级展开式圆柱齿轮减速器具有传递功率大，轴具有较大刚性,制造简单,维修方便,使用寿命长等许多优点,在工业上得到广泛应用。
2、电动机的选择1）选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V。
2）选择电动机的功率工作机的有效功率为：kWFvPw96.310002.133001000=⨯==从电动机到工作机传送带间的总效率为：5423421ηηηηηη⋅⋅⋅⋅=∑由《机械设计课程设计手册》表1-7可知：1η：卷筒传动效率0.962η：滚动轴承效率0.99（深沟球轴承）3η：齿轮传动效率0.98 （7级精度一般齿轮传动）4η：联轴器传动效率0.99（弹性联轴器）kWPw96.3=87.0=∑ηkWPd55.4=6. 滚动轴承和传动轴的设计 (一).齿轮轴的设计Ⅰ.输出轴上的功率I P 、转速I n 和转矩I T由上可知kw P 45.12=I ，m in 1460r n =I ，mm N T ⋅⨯=I 41014.8 Ⅱ.求作用在齿轮上的力因已知高速小齿轮的分度圆直径mm mz d 5.62255.211=⨯==而 N d T F t 8.260421==IN F F t r 1.948cos tan ==βα0=a FⅢ.初步确定轴的最小直径材料为45钢，调质处理。
传动装置的总体方案设计
第二章传动装置的总体方案设计主要内容：确定传动方案，拟定传动装置的运动简图；选择电动机型号；合理分配传动比及计算传动装置的运动和动力参数，为设计计算各几级传动零件提供条件。
一、 传动方案的确定传动方案通常由运动简图表示，如图2.1所示。
运动简图不仅明确地表示了组成机器的原动机﹑传动装置和执行机构三者之间的运动和动力传递关系，而且也是设计传动装置中各零部件的重要依据。
合理的传动方案应满足机器的性能要求，并使工作可靠﹑结构简单﹑尺寸紧凑﹑加工方便﹑成本低﹑传动效率高和使用维护发便等。
但要使传动方案同时满足上述要求往往是很困难的，因此，设计者应统筹兼顾，保证重点。
设计时可同时考虑几个方案，通过分析比较，最后选择其中较合理的一种。
例：图2.1 （a）﹑﹙b﹚﹑﹙c﹚﹑﹙d﹚几种传动方案的比较见表2.1（a） （b） （c） （d） 图2.1表2.1传动方案比较传动方案特点a 结构紧凑，若在大功率和长期运转条件下使用，则由于蜗杆传动效率低，功率损失大，很不经济b 宽度尺寸较小，适于在恶劣环境下长期连续工作。
但圆锥齿轮加工比圆柱齿轮困难c 与b方案比较，宽度尺寸较大，输入轴线与工作机位置是水平布置。
宜在恶劣环境下长期工作d 宽度和长度尺寸较大，带传动不适应繁重的工作条件和恶劣的环境。
但若用于链式或板式运输机，有过载保护作用若减速器采用多级传动，在考虑传动方案时，应合理布置传动顺序。
通常应考虑以下几点：﹙1﹚ 带传动承载能力较低，在传递相同扭矩时，其结构尺寸较啮合传动的大。
但传动平稳﹑能起缓冲作用和吸震。
因此，带传动应放在传动装置的高速级。
﹙2﹚ 链传动运转不均匀﹑有冲击，故宜布置在低速级。
﹙3﹚ 蜗杆传动适用于大传动比﹑中小功率、间歇运动的场合。
但其承载能力较齿轮低，故常布置在传动装置的高速级，以获得较小的结构尺寸。
蜗杆传动布置在高速级还可获得较高的齿面相对滑动速度，这样有利于形成液体动压润滑油膜，从而使承载能力和效率得以提高。
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计算传动装置的总传动比及分配各级传动比
电动机选定后，根据电动机的满载转速及工作轴的转速即可确定传动装置的总传动
比即可确定传动装置的总传动比。
总传动比数值不大的可用一级传动，数值大的通常采用多级传动而将总传动比分配到组成传动装置的各级传动机构。
若传动装置由多级传动串联而成，必须使各级分传动比i1、i2、i3 …、ik乘积与总传动比相等，即
合理分配传动比是传动装置设计中的又一个重要问题。
它将影响传动装置的外廓尺寸、重量及润滑等很多方面。
具体分配传动比时．应注意以下几点：
1．各级传动的传动比最好在推荐范围内选取，对减速传动尽可能不超过其允许的最大值。
各类传动的传动比常用值及最大值可参见表2—1。
2．应注意使传动级数少、传动机构数少、传动系统简单，以提高传动效率和减少精度的降低。
3．应使各传动的结构尺寸协调、匀称及利于安装，绝不能造成互相干涉。
V带—单级齿轮减速器的传动中，若带传动的传动比过大。
大带轮半径可能大于减速器插入轴的中心高，造成安装不便；由于高速级传动比过大，造成高速级大齿轮与低速轴干涉相碰。
4．应使传动装置的外廓尺寸尽可能紧凑。
两级圆柱齿轮减速器的两种方案，其总中心距相同(a=a')，总传动比相同( ，、、和、分别为两种方案高速
级和低速级的传动比)，由于速比分配不相同，其外廓尺寸就有差别。
5．在卧式齿轮减速器中，常设计各级大齿轮直径相近，可使其浸油深度大致相等，便于齿轮浸油润滑。
由于低速级齿轮的圆周速度较低，一般其大齿轮直径可大一些，亦即浸油深度可深一些。
6.总传动比分配还应考虑载荷性质。
对平稳载荷，各级传动比可取简单的整数，对周期性变动载荷，为防止局部损坏，各级传动比通常取为质数。
7．对传动链较长、传动功率较大的减速传动，一般按“前小后大”的原则分配传动比，即自电动机向低速的工作轴各级传动比依次增大较为有利，这样可使各级中间轴有较高的转速及较小的转矩，从而可以减小中间级传动机构及其轴的尺寸和重量．但从不同侧重点考虑具体问题时，也可能与这个原则有所不同。
此外，对标准减速器，其各级传动比按标准分配；对非标准减速器，可参考下述数据分配传动比：
1．对于两级展开式圆柱齿轮减速器，一般按齿轮浸油润滑要求，即各级大齿轮直径相近的条件分配传动比，常取，(式中：、分别为减速器高速级和低速级
的传动比)；对同轴线式减速器，则常取 (i为减速器总传动比)；
2．对于圆锥一圆柱齿轮减速器，为使大锥齿轮的尺寸不致过大，应使高速级锥齿轮的传动比，一般可取或
3．对于蜗杆一齿轮减速器，可取低速级齿轮传动比；
4．对于两级蜗杆减速器，为了总体布置方便，常使两级传动比大致相等，即。
传动装置的精确传动比与传动件的参数(如齿数、带轮直径等)有关，故传动件的参数确定以后，应验算工作轴的实际转速是否在允许误差范围以内。
如不能满足要求，应重新调整传动比。
若所设计的机器未规定转速允差范围，则通常可取土(3～5)%。