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，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。

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。

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 。

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。

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。

机械设计课程设计--设计带式输送机的传动系统目录前言........................................................ - 1 - 1 设计任务................................................... - 2 -1.1 设计题目 .......................................... - 2 -1.2 传动系统参考方案................................... - 2 -1.3 原始数据 .......................................... - 3 -1.4 工作条件 .......................................... - 3 -2 传动系统的总体设计......................................... -3 -2.1 电动机的选择 ...................................... - 3 -2.1.1 选择电动机的类型.......................... - 3 -2.1.2 选择电动机的容量.......................... - 3 -2.1.3 计算传动装置总传动比和分配各级传动比 ...... - 5 -2.1.4 计算传动装置的运动和动力参数.............. - 5 -3 皮带轮传动的设计计算....................................... - 7 -4 齿轮传动的设计计算........................................ - 10 -4.1 选择齿轮材料及精度等级............................ - 10 -4.2 按齿面接触疲劳强度设计............................ - 10 -4.3 主要尺寸计算 ..................................... - 12 -4.4 按齿根弯曲疲劳强度校核............................ - 12 -4.5 齿轮的圆周速度v.................................. - 12 -5 轴及键的设计计算.......................................... - 13 -5.1 选择轴的材料，确定许用应力........................ - 13 -5.2 按扭转强度估算轴径................................ - 13 -5.2 轴承的选择及校核.................................. - 18 -5.3 键的选择计算及校核................................ - 18 -6 联轴器的选择.............................................. - 18 -6.1 计算转矩 ......................................... - 19 -6.2 选择型号及尺寸.................................... - 19 -7 润滑、密封装置的选择...................................... - 19 -7.1 润滑油的选择 ..................................... - 19 -7.2 密封形式 ......................................... - 20 -7.3 箱体主要结构尺寸计算.............................. - 22 - 设计小结..................................................... - 23 - 参考资料..................................................... - 24 -前言机械设计课程设计是课程教学的一重要内容,也是一重要环节,目的有三:1)使学生运用所学,进行一次较为全面综合的设计训练,培养学生的机械设计技能,加深所学知识的理解;2)通过该环节,使学生掌握一般传动装置的设计方法,设计步骤,为后续课程及毕业设计打好基础,做好准备;3)通过该环节教学使学生具有运用标准、规范、手册、图册和查阅相关技术资料的能力，学会编写设计计算说明书，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。

机械课程设计说明书课程设计题目：带式输送机传动装置姓名：陈光君学号：060290专业：机械设计制造及其自动化完成日期：2014.11.25中国石油大学（北京）远程教育学院机械课程设计说明书一、前言(一) 设计任务设计一带式输送机用单级圆柱齿轮减速器。

已知运输带输送拉力F=2.6KN，带速V=1.45m/s，传动滚筒直径D=420mm（滚筒效率为0.96）。

电动机驱动，预定使用寿命8年（每年工作300天），工作为二班工作制，载荷轻，带式输送机工作平稳。

工作环境：室内灰尘较大，环境最高温度35°。

动力来源：电力，三相交流380/220伏。

图1 带式输送机的传动装置简图1、电动机；2、三角带传动；3、减速器；4、联轴器；5、传动滚筒；6、皮带运输机(二) 设计目的通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉一般的机械装置设计过程。

(三) 传动方案的分析机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。

传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。

传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。

合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。

本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。

传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。

带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。

齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。

本设计采用的是单级直齿轮传动。

减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。

二、传动系统的参数设计(一) 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：①传动装置的总效率η：查表1取滚筒效率为0.96，皮带传动效率0.96，轴承传动效率0.99，齿轮传动效率0.97，联轴器效率0.99。