第 2 章 传动装置的总体设计
2.1. 传动方案拟定
原始数据: 带速V=0.8m/s；
滚筒直径D=300mm； 运输带工作拉力:F=2750N
2.2. 电动机的选择
1)、电动机类型和结构的选择：选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机
属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，价格低廉，维护方便，适用于无特殊要求的各种机械设备。
2)、电动机容量选择： 传动效率的确定：
42?总??1?2?3?4?5?0.96?0.984?0.972?0.96?0.99?0.79 式中参数：
?1— 弹性联轴器的传动效率
?2— 一对滚动轴承的传动效率 ?3— 8级精度的齿轮传动效率 ?4— 弹性联轴器的传动效率 ?5— 卷筒的传动效率
电机转速： 960 r/min
《机械设计基础》课程设计计算书
电动机所需工作功率为：
Ｐd＝ＰＷ／η总 (kw) ＰＷ＝ＦV/1000 (KW) 所以：电机所需的工作功率： Pd = FV/1000η
总
=(2750×0.8)/(1000×0.79)
=2.785(kw)
选用电机型号为Y132s-6 额定功率P=3.0kw
2.3. 确定传动装置的传动比
卷筒工作转速为：
n
卷筒
＝60×1000·V/（π·D）
=(60×1000×0.8)/（300·π）
=50.93 r/min
总传动比i总=n电机/n卷筒=960/50.93=18.84
按展开式二级圆柱齿轮减速器推荐高级传动比i1=（1.3～1.5）i2，取i1=1.3i2，得
i1?1.3i?4.93 取i1=4.90 i2=3.83 取i2=3.78
2.4. 传动装置的运动和动力设计
（1）计算各轴的转数： Ⅰ轴：nⅠ=n
电动机
=960 （r/min） （电机轴）
Ⅱ轴：nⅡ= nⅠ/ i1
=960/4.9=195.9 r/min
Ⅲ轴：nⅢ= nⅡ/ i2=195.9/3.78=51.83 r/min
卷筒轴：nⅣ= nⅢ=51.83 r/min
（2）计算各轴的输入功率：
Ⅰ轴： PⅠ=Pd×η01 =Pd×η1
7
=2.785×0.96=2.67(kw)
Ⅱ轴： PⅡ= PⅠ×η12= PⅠ×η2×η3
=2.67×0.98×0.97 =2.54(kw)
Ⅲ轴：PⅢ= PⅡ·η23= PⅡ·η2·η3
=2.55×0.98×0.97 =2.41kw
卷筒轴： PⅣ= PⅢ·η34= PⅢ·η2·η4
=2.42×0.98×0.96
=2.27kw
（3）计算各轴的输出功率：
由于Ⅰ～Ⅳ轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率： 故：P’Ⅰ=PⅠ×η轴承=2.67×0.98=2.63 KW
P’Ⅱ= PⅡ×η轴承=2.54×0.98=2.5KW P’Ⅲ= PⅢ×η轴承=2.41×0.98=2.37KW P’Ⅱ= PⅣ×η轴承=2.27×0.98=2.23KW （4）计算各轴的输入转矩：
电动机轴输出转矩为：
Td=9550·Pd/nm=9550×2.785/960
=27.7N·m
Ⅰ轴： TⅠ=9550·PⅠ/nⅠ=9550×2.67/960
=26.56N·m
Ⅱ轴：TⅡ=9550·PⅡ/nⅡ=9550×2.54/195.9
=123.82N·m
Ⅲ轴：TⅢ=9550·PⅢ/nⅢ=9550×2.41/51.83
《机械设计基础》课程设计计算书
=444.06N·m
卷筒轴输入轴转矩：TⅣ=9550·PⅣ/nⅣ=9550×2.27/51.83
=418.26N·m
（5）计算各轴的输出转矩：
由于Ⅰ～Ⅳ轴的输出转矩分别为输入转矩乘以轴承效率：则：
T’Ⅰ= TⅠ×η
轴承
=25.56×0.98=25.05N·m T’ Ⅱ= TⅡ×η
轴承
=123.82×0.98=121.34N·m T’ Ⅲ= TⅢ×η
轴承
=444.06×0.98=435.18N·m T’ Ⅳ= TⅣ×η
轴承
=418.26×0.98=409.9N·m
综合以上数据，得表如下： 轴名 电动机轴 Ⅰ轴 Ⅱ轴 Ⅲ轴 卷筒轴 效率P （KW） 输入 输出 2.785 2.67 2.62 2.54 2.49 2.41 2.36 2.27 2.22 转矩T （N·m） 输入 输出 27.66 26.56 25.05 123.82 121.34 444.06 435.18 418.26 409.9 转速n r/min 960 960 195.9 51.83 51.83 9
第 3 章 传动零件的设计计算
第一对齿轮传动的设计
3.1.1 选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级
选软齿面，小齿轮的材料为45号钢调质，齿面硬度为220HBW，大齿轮选用45号钢正火，齿面硬度为200HBW。
齿轮精度初选8级
3.1.2 初选主要参数
Z1=20 ，u=4.90 Z2=Z1·u=20×4.90=98
查教材表7.7得齿宽系数ψd=0.8
3.1.3 按齿面接触疲劳强度计算
计算小齿轮分度圆直径
6702KT1(u?1) d1≥ 3 2Ψd?[σH]?u确定各参数值
1 载荷系数 查教材表7-6 取K=1.0 ○
2 小齿轮名义转矩 ○
T1=26.56×103N·mm
③ 齿数比 u=4.9 ④ 许用应力
小轮的齿面硬度为220HBW，查7-21得σHlim=550MPa，由图7-23得σFlim=260MPa，取安全系数SHlim=1，SFlim=1.25，许用应力为：
σ ［σH1］?Hlim?550MPa
SHlimσ ［σF1］?Flim?208MPa
SFlim大轮的齿面硬度为220HBW，查7-21得σHlim=400MPa，由图7-23得σFlim=170MPa，
取安全系数SHlim=1，SFlim=1.25，许用应力为：
σ ［σH2］?Hlim?400MPa
SHlim