原始数据
已知条件 数据 输送带拉力 900 输送带速度 2.5 滚筒直径 400
二、电动机的选择
计算步骤 设计计算与内容 设计结果 1、选择电动机的类按照工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭自扇式笼型三相异 型。 步电动机 滚筒的功率: Pw=F×V/1000 2、电动机输出功率 =900 ×2.5/1000 =2.25kw 电动机输出功率： Pd=Pw/η PW=2.25KW 又因为η=η1η2η3η4η5 =0.96×0.99×0.99×0.97×0.99×0.96 =0.8762 Pd=PW/η =2.25/0.8762=2.6KW 电动机的额定功率： P=(1.0-1.3)Pd=2.6-3.38KW 电动机的额定功率为3KW 滚筒转速：NW=60×1000V/πD =60×2.5×1000/(3.14×400) =119.426r/min 确定总传动比的范围电动机的转速n；按表推荐的各种传动比范围取V带传动比i1’=（2-4），单级圆柱齿轮传动比i2’=（3-5）,总的传动 比范围为： i=i1×i2 = (2～4) ×(3～5)=6～20 n=(6～20) ×119.426 r/min =716.58～2388.6r/min 在该范围内电动机的转速有：750r/min、1000r/min、1500r/min，取 电动机同步转速为1000r/min，因此选择电动机行型号为：Y132S-6 同步转速1000r/min 满载转速：960r/min， 额定功率3KW 额定转矩2.0。质量65kg 计算步骤 设计计算与内容 1、 计算总传动比 i=nm/nw=960/119.426=8.038 2、 各级传动比分为使V带传动的外部尺寸不至于过大，初选传动比i=3.2。 配 则齿轮传动比为：i2=i/i1=8.038/3.2=2.512
Pd=2.6kw Nw=119.426r/min 同步转速为1000r/min 额定功率为3kw 设计结果 i1=3.2 i2=2.512 三、各轴运动参数和动力参数的计算
计算步骤 设计计算与内容 设计结果 1、d轴（电动机轴） 2、1轴（高速轴） 3、2轴（低速轴） 4、3轴（滚筒轴） Pd=2.6KW nd=960r/min Td=9550Pd/nd =9550×2.6/960=25.86N.m P1=P0×η1 =2.6×0.96=2.496KW n1=nd/i1=960/3.2=300r/min T1=9550P1/n1=9550×2.496/300=79.456N.m P2=P1×η2η3 =2.496×0.99×0.97=2.397KW n2=n1/i2=300/2.512=119.427r/min T2=9550P2/n2 =9550×2.397/119.427=191.68N.m P3=P2×η3×η4 =2.397×0.97×0.99=2.3018KW N3=n2=119.427r/minT3=9550P3/n3=9550×2.3/119.427=183.93N.m 参 数 d轴 功P(KW) 转速n(r/min) 转矩T（N.m） 传动比i 效率 轴 号 1轴 2.496 300 79.456 2.512 0.97 2轴 2.397 119.427 191.68 3轴 2.3018 119.427 183.93 1 0.96 2.6 960 25.86 3.2 0.96 Pd=2.6KW nd=960r/min P1=2.496KW n1=300r/min T1=79.456N.m P2=2.397KW n2=119.427r/min T2=191.68N.m P3=2.3018KW N3=119.427r/min T3=183.93N.m 四、V带传动设计 计算步骤 设计计算与内容 设计结果 1、确定设计功率PC 由<<机械设计基础>>表4-5得KA=1.3 KA=1.3 2、选择普通V带型号 PC=KAP=1.3×3=3.9KW Pc=3.9kw 3、确定带轮基准直径根据PC=3.9KW,nd=960r/min。由图4-9应选A型V带。 dd1、dd2。 由《机械设计基础》图4-4取dd1=100mm， dd1=100＞ddmin=75mm dd1=100mm dd2=nddd1/n1=960×100/300 dd2=315mm =320mm 按表4-4取标准直径dd2=315mm，则实际传动比i、从动轮的实际转 速分别为： i=dd2/dd1=315/100=3.15 i=3.15 n2=n1/i=960/3.15=304.7 n2=304.7 4、 验证带速V 从动轮的转速误差为（304.7-300）/300=0.015% 5、确定带的基准长度Ld在±5%以内，为允许值。 和实际中心距a。 V=πdd1n1/60×1000=（100×π×960）/（60×1000）m/s=5.024m/s 带速在5～25m/s范围内。 V=5.024m/s 由式(4.13)得 0.7（dd1+dd2）≤a0≤2（dd1+dd2） 0.7（100+315）≤a0≤2(100+315) 290.5≤a0≤830 取a0=700 a0=700 由式（4-14）得 L0=2a0+(dd1+dd2) π/2+(dd2-dd1)2/4a0 =2×700+（100+315）π/2+（315-100）2/（4×700） =1482.6mm 由表4-2选取基准长度Ld=1600mm 由式（4-15）得实际中心距a为 Ld=1600mm a≈a0+（Ld-L0）/2 =700+（1600-1482.6）/2 =758.7mm≈759mm 中心距a的变动范围为 a≈759mm 6、 校核小带轮包角α1 amin=a-0.015Ld =759.7-0.015×1600 =735.7mm 7、 确定V带根数Z amax=a+0.03Ld=758.7+0.03×1600=1238.7mm amin=735.7mm 由式（4-17）得 amax=1238.7mm α1=180o-（dd1-dd2）/α×57.3o =180o-57.3o×（315-100）/758.7 =163.76o＞120o 由式（4-18）得 α1=163.76o Z≥Pc/(P0+△P0)KaKL 根据dd1=100mm，n1=960r/min，查表4-6得，P0=0.95kw 取P0=0.95kw P0=0.95kw P0=0.95kw 由式（4-6）得功率增量△P0为 △P0=0.11kw 由表4-7查的Ka=0.97 △P0=0.11kw 查表4-2得Kl=0.99，则 Kα=0.97 Z≥Pc/(P0+△P0)KaKL Kl=0.99 =3.9/（0.95+0.11）×0.97×0.99 =3.83 8、 求初拉力F0及带轮轴 Z= 3.83根 上的压力F0 取整得根数 由表4.1查得A型普通V带的每米长质量q=0.10kg/m，根据式（4.19）Z=4 得单根V带的初拉力为 F0=500pc/ Zv×（2.5/Ka-1）+qv2 =154.6 由式（8.20）可得作用在轴上的压力FQ为 F0=154.6N 9、 带轮的结构设计 FQ=2×F0Zsin（163.76o/2） =2×154.6×4×sin（163.76o/2） 10、设计结果 =1224.31N 按本章进行设计（设计过程略）。 FQ=1224.31N 选用4根A-1600GB V带，中心距a=759mm，带轮直径dd1=100， dd2=315mm，轴上压力FQ=1224.31N。 结果选择4根A-1600GB 1V带。
五、齿轮传动设计
设计一级圆柱齿轮减速器中齿轮传动，已知：传递功率P1=2.496KW电动机驱动，小齿轮转
速n1=300r/min，大齿轮转速n2=119.427r/min，传递比i=2.512，单向运转，载荷变化不
大，使用期限十年，两班工作。
设计步骤 计算方法和内容 设计结果 1、选择齿轮材料及精度小齿轮选用45调质钢，硬度为230HBS；大齿轮选用45钢正火，硬 等级。 度为200HBS。 2、按齿轮面接触疲劳因两齿轮均为钢质齿轮，可应用式（5.28）求出d1值。确定有关参 强度设计 数与系数： （1） 转矩T1 T1=9.55×106P/n =79456N.mm T1=130516.67N.mm （2） 载荷系数K 查表5.7取K=1.1 （3） 齿轮Z1和齿宽系数 小齿轮的齿数z1取为25，则大齿轮齿数Z2=2.512×25=62.8。故 Z1=25 Z2=63 Z2=63 （4） 许用接触应力【ζH】由《机械设计基础》中表5.5查的 ζHl=530MPa ζH2=490Mpa ζH1=530MPa ζH2=490Mpa 由表5.8知?d=1.1 2?671?K?T1u?1 d1?3?????du??H? 2 d1=59.28 mm 6711.1?794562.512?1???3?? ?? 4901.12.512?? ?59.28mm