一级圆锥齿轮减速器课程设计(机械类)
减速器设计说明书---单级圆锥齿轮减速器
减速器设计说明书---单级圆锥齿轮减速器目录课程设计任务书（二） (1)第二节传动装置总体设计方案 (2)2.1传动方案 (2)第三节选择电动机 (3)3.1电动机类型的选择 (3)3.2确定传动装置的效率 (3)3.3选择电动机容量 (3)3.4确定传动装置的总传动比和分配传动比 (4)3.5动力学参数计算 (5)第四节V带传动计算 (7)4.1确定计算功率Pca (7)4.2选择V带的带型 (7)4.3确定带轮的基准直径dd并验算带速v (7)4.4确定V带的中心距a和基准长Ld 度 (7)4.5验算小带轮的包角αa (8)4.6计算带的根数z (8)4.7计算单根V带的初拉力F0 (8)4.8计算压轴力Fp (8)第五节减速器蜗杆副传动设计计算 (12)5.1选择材料 (12)5.2按齿面接触疲劳强度进行设计 (12)5.3蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (13)5.4校核齿根弯曲疲劳强度 (15)5.5验算效率η (15)5.6热平衡计算 (16)第六节轴的设计计算 (17)6.1输入轴设计计算 (17)6.2输出轴设计计算 (23)第七节轴承寿命计算 (31)7.1输入轴轴承 (31)7.2输出轴轴承 (32)第八节键的计算 (34)8.1输入轴与大带轮键连接校核 (34)8.2输出轴与蜗轮键连接校核 (34)8.3输出轴与联轴器键连接校核 (34)第九节联轴器选型 (35)9.1输出轴上联轴器 (35)第十节减速器箱体主要结构尺寸 (36)课程设计任务书（二）1－电动机 2－V带传动 3－单级锥齿轮减速器 4－联轴器5－卷筒6－运输带第二节传动装置总体设计方案2.1传动方案传动方案已给定，前置外传动为普通V带传动，减速器为一级涡轮蜗杆减速器器。
1)该方案的优缺点由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V 带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。
单级圆锥齿轮减速器和一级带传动说明书
机械设计课程设计说明书
一、传动方案拟定 (2)
二、电动机的选择 (2)
三、计算总传动比及分配各级的传动比 (4)
四、运动参数及动力参数计算 (5)
五、传动零件的设计计算 (6)
六、轴的设计计算 (12)
七、滚动轴承的选择及校核计算 (19)
八、键联接的选择及计算 (22)
九、减速器的润滑 (24)
十、箱体尺寸 (24)
（1）工作条件：传动不可逆，载荷平稳。
设计心得
机械设计课程设计是机械课程当中一个重要环节通过了3周的课程设计使我从各个方面都受到了机械设计的训练，对机械的有关各个零部件有机的结合在一起得到了深刻的认识。
由于在设计方面我们没有经验，理论知识学的不牢固，在设计中难免会出现这样那样的问题，如：在选择计算标准件是可能会出现误差，如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大，在查表和计算上精度不够准
在设计的过程中，培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力，在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，大家共同解决了许多个人无法解决的问题，在这些过程中我们深刻地认识到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足，在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。
由于本次设计是分组的，自己独立设计的东西不多，但在通过这次设计之后，我想会对以后自己独立设计打下一个良好的基
础。
单级圆锥齿轮减速器和一级带传动课程设计
目录一、传动方案拟定 (2)二、电动机的选择 (2)三、计算总传动比及分配各级的传动比 (4)四、运动参数及动力参数计算 (5)五、传动零件的设计计算 (5)六、轴的设计计算 (13)七、箱体结构设计 (23)八、键联接的选择及计算 (26)九、滚动轴承设计 (27)十、减速器的润滑 (28)计算过程及计算说明一、传动方案拟定第二组：设计单级圆锥齿轮减速器和一级带传动（1）工作条件：运输带工作压力F=6KN,工作速度V=1.3m/s,卷筒直径D=400mm,传动不可逆，长期连续单向运输，载荷平稳。
二、电动机选择1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择ηw=60×1000V/∏D=60ⅹ1000ⅹ1.3/3.14结果η总=0.86 F工作=6KN格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=930r/min 。
4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y180L-8。
三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i 总=n 电动/n=930/62.07=11.762、分配各级传动比（1） 据指导书，取齿轮i 齿轮=3（单级减速器中心高H外形尺寸 L ×(AC/2+A D)HD 底角安装尺寸 A ×B 地脚螺栓 孔直径 K 轴 伸 尺 寸 D ×E 装键部位寸 F ×G 132;515×345×315 216×17812 38×80 10×41电动机型号Y180L-8 i 总=9.6 据手册得 i 齿轮=4 i 带=3 n I =316.326r/mi n n II =79.081r/mi nP I =8.72KW P II =8.375KW(9)计算齿轮的圆周速度VV=πd1n1/60×1000=3.14×77.2×300/60×1000 =1.21m/s(10)几何计算分度圆直径：d1=mZ1=70mmd2=mZ2=2.5×84mm=210mm分度圆锥角σ1=18.43 σ2=71.57锥距R=1/2(d12 +d22) 1/ 2=105.58 mm齿宽b=1/3R=35.2mm齿顶圆直径: d a1= d1+2h a cosσ=74.74mmd a2= d2+2h a cosσ=219.5mm齿根圆直径d f1= d1-2 h f cosσ=64.3mmd f2= d2-2 h f cosσ=204.3mm齿根角=arctanh f/R=1.63齿顶角=arctanh a/R=1.36齿顶圆锥角σa1=19.8齿顶圆锥角σa2=69.94当量齿数Z v1=z1/ cosσ=29.47Z v2=z2/ cosσ=88.42受力分析d=25mmd1=37mm L1=50mm d2=42mmL2=40mm d3=47mm2、轴的结构设计（1.齿轮轴的设计(2)确定轴各段直径和长度○1从大带轮开始右起第一段，由于齿轮与轴通过键联接，则轴应该增加5%，取D1=Φ37mm，又带轮的宽度b=40 mm 则第一段长度L1=40mm○2右起第二段直径取D2=Φ42mm根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，取端盖的内端面与带轮的左端面间的距离为30mm，则取第二段的长度L2=40mm○3右起第三段，该段装有滚动轴承，选用圆锥滚子轴承，则轴承承受径向力和轴向力为零，选用30209型轴承，其尺寸为45×85×19，那么该段的直径为D3=Φ47mm，长度F t=3.6×104 N F r=1.2×104 NR A=944.08NR B=2832.23NR A’=321.67N R B’=964.88 NM水平=37.76 Nm M垂直= 12.87 NmM合=39.89Nm T=84.59 Nm小，故该面也为危险截面：Nm T M D 75.5059.846.02=⨯==）（ασe = M D /W= M D /(0.1·D 13)=50.75×1000/(0.1×283)=33.12 Nm<［σ-1］所以确定的尺寸是安全的 。
单级圆锥齿轮减速器设计
单级圆锥齿轮减速器设计首先，设计单级圆锥齿轮减速器需要确定传动比。
传动比是指输入轴转速与输出轴转速之比。
根据具体的应用需求，可以确定所需要的传动比。
传动比的确定主要依据工作负载性质和最大转矩要求等因素。
在确定传动比后，可以计算出输出轴的转速。
其次，确定输入轴和输出轴的位置。
单级圆锥齿轮减速器通常由两个圆锥齿轮组成，一个作为输入轴，一个作为输出轴。
因此，需要确定输入轴和输出轴的位置，以便进行齿轮的安装。
然后，根据传动比和输出轴转速，计算出输入轴的转速。
输入轴转速由传动比和输出轴转速决定，通过简单的数学计算即可得出。
接下来，根据输入轴的转速和输出轴的转速，计算出齿轮的模数和齿数。
模数是齿轮尺寸的重要参数，直接决定齿轮的尺寸。
齿数则决定了传动的效果和承载能力。
根据计算公式和材料的强度参数，可以得出合适的齿轮模数和齿数。
然后，根据齿轮的模数和齿数，计算出齿轮的基本尺寸。
齿轮的基本尺寸包括齿顶高度、齿根高度、齿宽等。
这些尺寸决定了齿轮的运动平稳性和承载能力。
在齿轮基本尺寸确定后，需要进行齿轮的强度校核。
强度校核是确保齿轮的安全可靠性的重要环节。
根据齿轮的载荷计算齿轮的接触应力和弯曲应力，然后与材料的强度参数进行比较，判断齿轮是否满足强度要求。
最后，根据齿轮设计的结果，进行齿轮的制造和组装。
制造齿轮时需要注意工艺要求和精度要求，确保齿轮的质量。
组装时需要注意齿轮的配合间隙和预紧力，以确保传动的精度和可靠性。
综上所述，单级圆锥齿轮减速器的设计包括传动比的确定、输入轴和输出轴的位置确定、齿轮模数和齿数的计算、齿轮的基本尺寸计算、齿轮强度校核以及齿轮的制造和组装。
这些步骤需要综合考虑传动效果、承载能力和齿轮制造工艺等多个因素，以得到一个合理可靠的设计方案。
圆锥_圆柱齿轮减速器设计书
圆锥-圆柱齿轮减速器设计书指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日机械设计设计说明书圆锥—圆柱齿轮减速器起止日期： 2012年10 月 11 日至 2013年 1 月 5 日学生姓名陈达班级机设1001学号10405100111成绩指导教师(签字)机械工程学院（部）2012年01月05日目录1 传动方案的设计 (3)2 电机的选择 (3)3 运动和动力参数的计算 (4)4 V带传动设计计算 (6)5 齿轮设计计算 (7)6 轴的机构设计计算 (17)7 轴承的校核 (23)8 键的选择及校核计算 (26)9 联轴器的选择 (27)10减速器箱体及附件的设计 (27)11 润滑与密封 (29)12 密封的方法 (30)13 窥视及视孔盖 (30)14 放油孔螺栓及油尺 (30)15 启盖螺钉 (31)16 设计小结 (31)17 附图······················1、传动方案的设计在电机与运输带之间布置一台二级圆锥-圆柱齿轮减速器，高速级布置直齿圆锥齿轮传动轴端选择弹性联轴器。
图1-1所以为输送机机传动的系统简图。
图 1-1 2、电动机的选择（1）计算滚筒的工作转速卷筒nmin/81.3914.336060100075.0601000rad D v n =⨯⨯⨯=⨯⨯=π卷筒（2）工作机的功率w Pkw FV P w 025.575.0100067001000=⨯==（3）传动系统的总效率为 设cy η-输送机滚筒效率，取0.9645η-输送机滚筒轴至输送带之间的传动效率，取0.97 c η-联轴器效率，取0.99g η-闭式圆柱齿轮传动效率，取0.97,g η-闭式圆锥齿轮传动效率，取0.97b η-滚动轴承效率，取0.990.95040.96×99.00.98010.99×99.0×0.96030.97×99.0×0.96030.97×99.099.045c 34g 23'1201=============cyb b b g b ηηηηηηηηηηηηη 8504.09504.09801.09603.099.02453442321201=⨯⨯⨯==ηηηηηη（4）电动机所需功率为KW P P w d 911.58504.0/025.5/===η由表12-1可知，满足d e P P ≥条件的Y 系列三相异步电动机额定功率e P 应取7.5KW 。
单级圆锥齿轮减速器说明书资料
目录一、设计任务书 (1)二、电动机的选择 (2)三、计算总传动比及分配各级的传动比 (4)四、运动参数及动力参数计算 (4)五、传动零件的设计计算 (7)六、轴的设计计算 (12)七．箱体结构设计 (21)八、键联接的选择及计算 (23)九、滚动轴承的选择及计算 (24)十、密封和润滑的选择 (24)十一．联轴器的选择 (25)十二、课程设计小结 (26)十三、参考文献 (27)课程设计任务书一、设计任务：设计胶带输送机的传动装置（见下图）工作条件如下表工作年限8 工作班制2 工作环境清洁载荷性质平稳生产批量小批动力来源电力，三相交流电，电压380/220 检修间隔四年一次大修，两年一次中修二、原始数据：滚筒圆周力F (N) 2500带速V（m/s）1.4滚筒直径D（mm）300滚筒长度（mm）450三、主要设计内容1.选择电动机；2.设计链传动和直齿轮传动；3.设计轴并校核；4.设计滚动轴承并校核；5.选择联轴器；6.选择并验算键；7.设计减速器箱体及附件；8.确定润滑方式。
n=60×1000v/πD=60×1000×1.4/π×300 r/min=89.13 r/min根据[1]Ｐ7表1推荐的传动比，取圆锥齿轮传动比i1，=2~3再取链传动比i2’=2~6，则总传动比合理的范围为i a’=4~18故电动机转速的可选范为n d’= i a’.n=(4~18) ×89.13 r/min=356.5~1604.3 r/min则符合这一范围的同步转有750、1000 和1500r/min额定功率大于4.12Kw的有：Y132M2-6.其主要性能见下表：电动机型号额定功率(Kw) 满载转速/（r/min）堵转转矩最大转矩质量/kg额定转矩额定转矩Y132M2-6. 5.5 960 2.0 2.0 84 电动机主要外形和安装尺寸列于下表中心高H外形尺寸L×(AC/2+AD)×HD底角安装尺寸A×B地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸D×E装键部位尺寸F×GD132 515×（270/2+210）×315 216×178 12 38×80 10×33综合以上数据，将运动和动力参数整理得下表：1）选材：45(调质)，硬度217~255HBS2)查【3】P370（15-2）式，并查表15-3，取A0=120，则d≥A03P1n1=120×3 5.445960=21.4 mm,联轴器的计算转矩,由于轴的转矩变化小取KA=1.3,则Pca=KAT1=1.3×54.170=70.421N·mm2、轴的结构设计1）轴上零件的定位，固定和装配单级减速器中可将输入轴的圆锥齿轮做成悬臂结构，安排在箱体一侧，有螺纹固定在输入轴的左起第六段；两轴承正装在齿轮的右侧，两轴承外圈分别以套杯和套筒定位，内圈以轴肩定位；齿轮、联轴器与轴周向用平键连接。
机械课程设计-一级减速器
计算过程及计算说明一、传动方案拟定设计题目：第二题第3组数据原始数据：滚筒圆周力F=7KN；带速V=0.95m/s；滚筒直径D=320mm。
二、电动机的选择1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机它具有国际互换性，有防止粉尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的特点，B级绝缘，工作环境也能满足要求。
而且结构简单、价格低廉。
结果：2、电动机功率选择：（1）传动装置的总功率：η总=η12×η22×η34×η4联轴器效率：η1=0.993 齿轮啮合效率：η2=0.97 圆锥滚子轴承效率：η3=0.985 V 带传动效率：η4=0.96所以，η总=0.9932×0.972×0.9854×0.96 =0.838（2）电动机所需工作功率：Pw=总ηFV=8384.0/95.07s m KN ⨯=7.930kw(3)确定电动机转速：① 滚筒工作转速:n 筒=601000V D π⨯=mms m 320141.3/95.0100060⨯⨯⨯=56.728r/min② 传动比合理范围:考虑到运输带的速度较小，机器整体所占空间小一级减速器传动比范围 =3~6，V 带传动比取 =2~4，开式齿轮传动比取 =4~6。
总传动比范围I 总= × × =24~144 ③电动机转速范围： n d = 总×n 筒=（24~144）×56.728=1361.471~8168.832r/minη总=0.838Pw=7.930kw○4选择电动机： 考虑到V 带轮和齿轮的相对尺寸，转动惯量，净重等因素，可选择Y160M-4型三相异步电动机， 参数如下表：(表10-4-1)型号额定功率KW转速 R/mi n电流 A效率 %功率 因数额定转矩转动惯量 Kgm2 噪声 dB净重kgY160M-4111460 22.6 880.84 2.20.074782123三、计算总传动比及分配各级的传动比 1.总传动比： i 总'= / 筒=728.561460=25.767 （电动机的转速） 取i 总=25 误差=767.2525767.25 =2.863%<5%(在允许误差范围内)2.分配各级传动比：在本系统中存在减速器、V 带轮传动及开式齿轮三级减速，总传动比为25。
圆锥圆柱齿轮减速器课程设计
圆锥圆柱齿轮减速器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握圆锥、圆柱齿轮减速器的基本概念、工作原理及结构特点；2. 使学生了解并掌握减速器在工程中的应用，以及不同类型减速器的选用原则；3. 引导学生理解减速器设计中涉及的几何关系、力学原理及材料性能。
技能目标：1. 培养学生运用几何画法、计算方法进行圆锥圆柱齿轮减速器的设计能力；2. 培养学生运用CAD软件进行减速器零件的建模和装配能力；3. 提高学生分析、解决实际工程问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计及制造工艺的热爱，增强学生的职业责任感；2. 培养学生团队协作、沟通交流的能力，提高学生的集体荣誉感；3. 引导学生关注我国机械制造业的发展，树立民族自豪感和自信心。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。
通过本课程的学习，使学生既能掌握圆锥圆柱齿轮减速器的基本理论知识，又能具备一定的实际设计和操作能力，为将来的职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论知识：- 齿轮减速器的基本概念、工作原理；- 圆锥齿轮与圆柱齿轮的几何关系、啮合原理；- 减速器的结构特点、类型及应用；- 齿轮减速器的设计方法和步骤。
2. 实践操作：- 使用CAD软件进行圆锥圆柱齿轮减速器零件的建模；- 零件的装配与减速器的整体结构设计；- 对设计结果进行分析、优化；- 撰写设计报告，总结设计过程和经验。
3. 教学大纲：- 第一周：齿轮减速器的基本概念、工作原理；- 第二周：圆锥齿轮与圆柱齿轮的几何关系、啮合原理；- 第三周：减速器的结构特点、类型及应用；- 第四周：齿轮减速器设计方法、步骤与实践；- 第五周：使用CAD软件进行零件建模与装配；- 第六周：设计结果分析、优化与总结。
教学内容依据课程目标，结合教材章节进行选择和组织，确保科学性和系统性。
通过以上教学内容的安排和进度，使学生全面掌握圆锥圆柱齿轮减速器的设计原理和操作技能。
单级圆锥齿轮减速器和一级带传动说明书3
σ Flim1=210Mpa σ Flim2 =190Mpa
YNT1=1
[σ F]= σ Flim YNT/SF 由课本图 11.26 查得：
YNT2=1 SF=1.3
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机械设计基础课程设计
σ Flim1=210Mpa σ Flim2 =190Mpa 由图 11.27 查得：YNT1=YNT2=1 按一般可靠度选取安全系数 SF=1.3
数：
ZNT1=1.1 ZNT2=1.13 通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求
选取安全系数 SH=1.0 [σ H]1=σ Hlim1ZNT1/SH=560×1.1/1.0Mpa
=616Mpa
d1=77.2mm
[σ H]2=σ Hlim2ZNT2/SH=530×1.13/1.0Mpa =598.9Mpa
由课本 P133 式 6-52 计算应力循环次数 NL
NL1=60njLn=60×300×1×(10×52×40) =3.744×108
NL2=NL1/i=3.744×108/3=1.248×108 .
[σ H]1=616Mpa [σ H]2=598.9Mpa
由课本 P210 图 11.28 查得接触疲劳的寿命系
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dd2=320mm 取标准值 dd2=315mm
机械设计基础课程设计
=9550×3.06/100 =292.23N·mm
五、传动零件的设计计算
1、 皮带轮传动的设计计算
（1） 选择普通 V 带截型 由课本 P150 表 9.21 得：kA=1.1
n2`=304.8r/mi n
（2） 原始数据：输出轴功率 Pw=3kw 输出轴转速 n=100r/min
单级圆锥齿轮减速器课程设计方案汇总
机械设计基础课程设计一级锥齿轮减速器设计说明书目录一、传动方案拟定 (4)二、电动机的选择 (4)三、计算行动装置总传动比及分配各级传动比 (6)四、普通V带的设计 (6)五、直齿圆锥齿轮传动设计 (9)六、轴的结构设计 (10)七、轴承的选择及校核 (15)八、箱体的设计 (16)九、键的选择及校核 (18)十、联轴器的选择 (19)十一、减速器附件的选择 (19)十二、设计小结及参考文献 (34)三．技术条件1）传动装置的使用寿命预定为8年，单班制；2）工作机的载荷性质平稳，起动过载不大于5%，单向回转；3）电动机的电源为三相交流电，电压为380伏；4）允许鼓轮的速度误差为±5%；5）工作环境：室内。
四．设计要求6）减速器装配图一张；7）零件图2张：输出轴和输出轴上齿；8）设计说明书一份，按指导书的要求书写。
计算过程及计算说明:一、传动方案拟定第二组：设计单级圆锥齿轮减速器和一级带传动1.电动机2.带传动3.减速器4.联轴器5.鼓轮（1）工作条件：传送机单班制,连续单向回转，载荷平稳，空载起动，室内工作；传动装置的使用寿命预定为8年。
该机动力来源为三相交流电，电压为380 /220伏，传输带速度允许误差±5%。
（2）已知数据：鼓轮上的圆周力F = 4.2 kN,运输带速度V =1.1m/s,鼓轮直径D = 250 mm。
二、电动机选择1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，具有适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。
2、电动机功率选择:(1)计算工作所需功率PwPw kw(2)计算电动机输出功率Pd按《常用机械传动效率简表》确定各部分效率为V带传动效率η1=0.96，滚动轴承效率η2=0.98，圆锥齿轮传动效率η3=0.96，弹性联轴器效率η4=0.99，卷筒轴滑动效率η5=0.98，卷筒效率η6=0.97。
传动装置总效率为η=η1η22η3η4η5η6=0.96×0. 982×0.96×0.99×0.98×0.97=0.83得出电动机所需功率为Pd =Pw=5.6Kw(3)确定电动机的转速输送机卷筒转速84.0一般可选用同步转速1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机。
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一、机械设计基础 课程设计任务书 题目：一级圆锥齿轮减速器机械设计基础 工作条件：单向运转，两班制工作，与轻度震动，使用年限10年。 原始数据：滚筒圆周力F=3×103N，带速V=1.0m/s；链轮直径D=150mm。
注意事项： 将设计人的电子版课程设计任务书（从邮箱中下载）粘贴、整理在此处； 正文中的标题（一、二、三……）字体为宋体、四号、加粗、居中，且要求不同标题不能放在同一页，下一个标题及其内容要放在下一页； 设计计算内容字体为宋体、小四号、非加粗，按照样例排版即可； 行间距要求：单倍行距； 以下左侧方框内为对应标题及其设计计算过程，右侧方框对应位置写设计计算的结果或结论。 二、电动机的选择 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、电动机功率选择 （1）传动装置的总效率： ηaη1•η23•η3•η4•η5 式中：η1、η2、η3、η4、η5分别是带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和输送链的传动效率。 取η1=0.95，η2=0.98，η3=0.97，η4=0.99，η5=0.93，则 ηa=0.95×0.983×0.97×0.99×0.93 =0.80 （2）电机所需的功率： pw=1000FVkw=10001*3000=3kw Pd= awp=3.75kw 3、确定电动机转速 计算链轮工作转速： 6010006010001.0127.39/min150VnrD 按《机械设计课程设计指导书》P7表1推荐的传动比合理范围，取V带传动比'12~4i，一级锥齿轮减速器的传递比'22~3i。则总传动比合理范围为'4~12ai。故电动机转速的可选范围为：'5101529/mindnr。 符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，因此有三种传动比方案，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min。 4、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132M1-6。 其主要性能：额定功率4KW；满载转速960r/min；额定转矩2.0。 ηa=0.80 Pd=3.75kw
127.39/minnr510~1529/mindnr
电动机型号： Y132M1-6 三、计算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比 ia=nm/n=960/127.39=7.53 2、分配各级传动比 （1） 据指导书P7表1，为使V带传动外廓尺寸不致过大，取ij=3。 （2） id=ia/ij=2.51
ia=7.53 ij=3 id=2.51 四、运动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速 nⅠ=nm/id=960/2.51=382.5r/min nⅡ=nⅠ/ij=382.5/3=127.39r/min nⅢ=nⅡ=127.39r/min 2、计算各轴的输入功率 PI=Pd=3.75×0.95=3.56 KW PII=PIη2×η3=3.56×0.98×0.97=3.39 KW PIII=PII×η2×η4=3.39×0.99×0.98=3.29KW 3、计算各轴扭矩 电动机输出轴转矩: Td=9.55×106Pd/nd=9.55×106×3.75/960=37.30 N·m 各轴输入转矩 TI=Td×η1=35.4 N·m TII= TIη2×η3=33.7N·m TIII=9.55×106PIII/nIII=32.7N·m nⅠ=127.39r/min nⅡ=127.39r/min nⅢ=382.5r/min
Pd=3.75KW PI=3.56KW PII=3.39KW PIII=3.29KW
Td=38.03 N·m TI=35.4N·m TII=33.7N·m TIII=32.7N·m 五、传动零件的设计计算 V带传动的设计计算 1、选择普通V带截型 由教材P156表8-7取工作情况系数kA=1.2 计算功率Pca=KAP=1.2×2.51=3.012KW 由教材P157图8-11选用A型V带 2、确定带轮基准直径，并验算带速 由教材教材P157图8-11推荐的小带轮基准直径为：80~100mm， 则取dd1=100mm>dmin=75 mm 大带轮直径 dd2=nd/nI·dd1=960/382.5×100=251mm 由教材P157表8-8，取dd2=250mm 实际从动轮转速nI’=nd·dd1/dd2=960×100/250=384r/min 转速误差为：nI-nI’/nI=(382.5-384)/382.5=-0.0039<0.05(允许) 带速V：V=πdd1nd/60×1000=π×100×960/60×1000=5.024m/s 在5~25m/s范围内，带速合适 3、确定中心距a，并选择V带的基准长度Ld 根据教材P152式（8-20）0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)得： 0.7(100+250)≤a0≤2(100+250) 所以有：245mm≤a0≤700mm，取a0=500 由教材P158式（8-22）Ld0=2a0+1.57(dd1+dd2)+ (dd1-dd2)2/4a0得： Ld0=2×500+1.57(100+280)+(280-100)2/4×500=1612.8mm 根据教材P146表（8-2）取Ld=1600mm 根据教材P158式（8-23）得： a≈a0+（Ld-L0）/2=500+（1600-1560.75）/2=520mm 4、验算小带轮包角 根据教材P152式（8-20）α1=1800-(dd1-dd2)×57.30/a =1800-（250-100）×57.30/520=1800-20.90=163.50>1200（适用） 5、确定带的根数 根据教材P152表（8-4a）查得：P0=0.95KW 根据教材P153表（8-4b）查得：△P0=0.11KW 根据教材P155表（8-5）查得：Ka=0.96 根据教材P146表（8-2）查得：Kl=0.99 由教材P158式（8-26）得： Z=Pca/[(P0+△P0)KaKl]=3/[(0.95+0.11)×0.96×0.99]=3 取Z=3 6、计算轴上压力 由教材P149表8-3查得q=0.1kg/m，由教材P158式（8-27）单根V带的初拉力： F0=500Pca（2.5-Ka）/ZV Ka+qV2 =500×(2.5-0.93)×4.8/0.93×5×5.03+0.1×5.0242=162.17N 则作用在轴承的压力Fp，由教材P159式（8-28）得： Fp=2ZF0sinα1/2=2×3×162.17×sin163.50/2=963N 齿轮传动的设计计算 dd1=100mm dd2=280mm nI’=342.86r/min
V=5.03m/s 266mm≤a0≤760mm 取a0=500
Ld=1600mm a=493.6mm
Z=5根 Fp=1609.1N 1、选择齿轮材料及精度等级 考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45钢调质，齿面硬度220HBS；根据教材P210表10-8选7级精度。齿面粗糙度Ra≤1.6~3.2μm 2、按齿面接触疲劳强度设计 根据教材P203式10-9a：21322.92()(10.5)EHRRZKTdu进行计算 确定有关参数如下： 传动比i齿=3 取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数：Z2=iZ1=3×20=60 实际传动比i0=52/20=2.6 传动比误差：i-i0/I=2.6-2.6/2.6=0%<2.5% 可用 齿数比：u=i0=2.6 ② 由教材P224取φR=0.3 ③ 转矩T1 T1=35.4N·mm ④ 载荷系数k 取k=1.3 ⑤ 许用接触应力[σH] [σH]=σHlimkHN/SH 由教材P209图10-21查得： σHlimZ1=560Mpa σHlimZ2=500Mpa 由教材P206式10-13计算应力循环次数N N1=60njLh=60×331.03×1×(16×365×10)=2.7648×109 N2=N1/i=1.16×109/3=9.216×108 由教材P207图10-19查得接触疲劳的寿命系数： KHN1=0.87 KHN2=0.90 通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求，选取安全系数SH=1.0 [σH]1=σHlim1 KHN1/SH=560×0.93/1.0Mpa=487.2Mpa [σH]2=σHlim2 KHN2/SH=350×0.97/1.0Mpa=450Mpa ⑥弹性影响系数ZE 由教材P201表10-6查得ZE=189.8MPa1/2 故得： 21322.92()(10.5)EHRRZKTdu=67.9 计算平均分度圆处的圆周速度vm 分锥角δ1=arctan(Z1/Z2)= 当量齿数 Zv1= Z1/cosδ1=21.43 Zv2= Z2/cosδ1=144.86 平均分度圆处的圆周速度：11124.16/cos601000tmdnvms 计算载荷系数 根据v=3.41m/s锥齿轮为7级精度 由教材P194图10-8查得：动载系数KV=1.08 由教材P193表10-2查得: 使用系数KA=1 由教材P195表10-3查得: 齿间啮合系数Ka=1 i齿=2.6 Z1=20 Z2=52
u=2.6 T1=111070N·mm σHlimZ1=560Mpa σHlimZ2=350Mpa
N1=1.16×109 N2=4.46×108
KHN1=0.93 KHN2=0.97
[σH]1=520.8Mpa [σH]2=339.5Mpa
d1t=112.8mm
Zv1=21.43 Zv2=144.86
4.16/mvms