机械课程设计说明书机电学院09测控专业设计者：农金德学号：0911212021指导老师：杨建红《精密机械设计》课程设计任务书A(3)姓名农金德专业测控技术与仪器班级（2）学号0911212021一、设计题目：带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器二、系统简图：三、工作条件：运输机工作平稳，单向运转，单班工作，使用期限8年，大修期3年，输送带速度允许误差为±5％，减速器中小批量生产。
四、原始数据题号YZ-II已知条件11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 运输带拉力F/N2500 2800 3000 3300 4000 4600 4800 运输带速度v/(m/s) 1.5 1.6 1.4 1.1 1.5 0.8 1.2 1.6 0.85 1.25 卷筒直径D/mm450 320 275 400 250 250 400 400 400 500五、设计工作量：1.设计说明书1份2.减速器装配图1张3.减速器零件图2张指导教师：杨建红开始日期：2012年 1 月 2 日完成日期：2012 年1 月15 日计算及说明结果一、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，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。
2、电动机容量选择：电动机所需工作功率为：式（1）：Ｐd＝ＰＷ／ηa (kw)P W =FV/1000=4600×0.85/1000=3.91（KW）由电动机至输送机的传动总效率为：η总=η1×η２3×η３×η４×η5根据《机械设计课程设计》Ｐ7表1式中：η1、η2η3、η4、η5分别为带、滚动轴承（三对）、圆柱直齿轮传动、联轴器和滚筒的传动效率。
取η１=0.95，η２＝0.98，η３＝0.97，η４＝０.９9、η5=0.96则：η总=0.95×0.983×0.97×0.99×0.96=0.82 所以：电机所需的工作功率：Pd =ＰＷ/η总=3.91/0.82=4.77(KW)η总=0.82P d=4.77 (kw)计算及说明结果3、确定电动机转速卷筒轴工作转速为：n筒=60×1000V/πD=60×1000×0.85/(3.14×400)＝40.6 r/min根据《机械设计课程设计》Ｐ7表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围i1=3～６。
V带传动的传动比ｉ０=２～４。
则总传动比理论范围为：ｉａ’＝ｉ０×i1=６～24。
故电动机转速的可选范为N d’=ｉａ’×n筒=(6～24)×40.6=243.6～974.4 r/min则符合这一范围的同步转速只有750r/min根据容量和转速，由相关手册查出此种电动机型号：（如下表）电动机型号额定功率电动机转速(r/min) 电动机重量(N)参考价格传动装置传动比同步转速满载转速总传动比V带传动减速器Y160M2-8 5.5 750 720 1240 2100 9.31 2.5 3.72 n筒=40.6r/ minNd’=243.6～974.4r/min计算及说明结果此选定电动机型号为Y132M2-6，其主要性能：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×GD１６０605×433×385254×2101５４２×110１２×41电动机主要外形和安装尺寸二、计算传动装置的运动和动力参数（一）确定传动装置的总传动比和分配级传动比由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n1、可得传动装置总传动比为：ia=ｎｍ/n筒=720/40.6=17.73ia=17.73计算及说明结果总传动比等于各传动比的乘积分配传动装置传动比ia=i0×i （式中i0、i分别为带传动和减速器的传动比）2、分配各级传动装置传动比：根据指导书P7表1，取i0=4（带传动i=2～4）因为：ia＝i0×i所以：i＝ia／i0＝17.73/4=4.43四、传动装置的运动和动力设计：将传动装置各轴由高速至低速依次定为Ⅰ轴，Ⅱ轴，......以及i0,i1，......为相邻两轴间的传动比η01，η12，......为相邻两轴的传动效率PⅠ，PⅡ，......为各轴的输入功率（KW）TⅠ，TⅡ，......为各轴的输入转矩（N·m）nⅠ,nⅡ,......为各轴的输入转矩（r/min）可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数i0=4i＝4.43计算及说明结果1、运动参数及动力参数的计算（1）计算各轴的转速：n电=n m=720（r/min）Ⅰ轴(高速轴）：nⅠ=n m/i0=720/4=180（r/min）Ⅱ轴（低速轴）：nⅡ= nⅠ/ i=180/4.43=40.6r/minIII轴（滚筒）：nⅢ= nⅡ=40.6r/min（2）计算各轴的输入功率：Ⅰ轴（高速轴）：PⅠ=P d×η01 =P d×η1=p d×η带=4.77×0.95=4.53（KW）Ⅱ轴（低速轴）：PⅡ= PⅠ×η12= PⅠ×η2×η3=PI×η轴承×η齿轮=4.53×0.98×0.97=4.31（KW）III轴（滚筒）：PⅢ= PⅡ·η23= PⅡ·η2·η4= PⅡ·η轴承·η联轴器=4.31×0.98×0.99=4.18（KW）n电=720（r/min）nⅠ=180（r/min）nⅢ= nⅡ=40.6r/mi nPⅠ=4.53（KW）PⅡ=4.31（KW）PⅢ=4.18（KW）计算及说明结果（3）计算各轴的输入转矩：电动机轴输出转矩为：Td=9550·P d/n m=9550×4.77/720=63.29N·m Ⅰ轴（高速轴）：TⅠ= Td·i0·η01= Td·i0·η1=Td·i0·η带=63.29×4×0.95=240.5 N·mⅡ轴（低速轴）：TⅡ= TⅠ·i·η12= TⅠ·i·η2·η3= TⅠ·i·η轴承·η齿轮=240.5×4.43×0.98×0.97=1012.78N·mIII轴（滚筒）：T Ⅲ= TⅡ·η2·η4=982.6 N·m（4）计算各轴的输出功率：由于Ⅰ～Ⅲ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=4.53×0.98=4.44KWP’Ⅱ= PⅡ×η轴承=4.31×0.98=4.22KWP’Ⅲ= PⅢ×η轴承=4.18×0.98=4.10KW（5）计算各轴的输出转矩：由于Ⅰ～Ⅲ轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：则：T’Ⅰ= TⅠ×η轴承=240.5×0.98=235.69 N·mT’Ⅱ= TⅡ×η轴承=1012.78×0.98= 992.52N·mT’Ⅲ= TⅢ×η轴承=982.6×0.98= 962.95N·mTTd=63.29 N·mTⅠ=240.5 N·mTII=1012.78N·mTⅢ=982.6 N·mPI=4.44KW PII=4.22KW PIII=4.10KwTI=235.69 N·mTII=992.52 N·mTIII=962.95 N·m计 算 及 说 明结 果综合以上数据，得表如下：轴名功效率P （KW ） 转矩T （N ·m ）转速n r/min 传动比 i效率 η输入输出 输入 输出 电动机轴4.7763.297204 0.95Ⅰ轴 4.53 4.44 240.5 235.69 9600.954.43Ⅱ轴 4.31 4.22 184.681012.78992.520.97Ⅲ轴4.184.10982.6962.95 2001计算及说明结果三、V带的设计算(一)、V带的选择（1）选择普通V带截型，由于单班工作，工作平稳，则由《精密机械设计》P122表7-5得，KA=1.1，则Pca=KA×P=5.5×1.1=6.05（ＫＷ）由Pca=6.05KW和n1=720r/min查图7-17选取A型V带由图7-17可知A型V带推荐小带轮直径D1=112~140，选择D1=140，则大带轮直径：D2=（n1/n2）×D1（1-ε）=(720/180)×140×(1-0.02)=548.8(mm) ,(ε=0.02) 由表7-7，取D2=560（2）验算带速VV=πD1n1/60×1000=π×140×720÷60×1000m/s=5.28m/s介于5~25m/s范围内，故合格。
（3）确定带长和中心距a：0.7（D1+D2）≤a0≤2（D1+D2）则有：490≤a0≤1400，初选a0=850mm则带长：L0=2·a0+π·（d1+d2）/2+（d2-d1）2/(4·a0)=2851(mm)由表7-3选取Ld=2800mm实际中心距a=a0+（Ld-L0）/2=850+（2800-2851）/2=824.5mm （4）验算小带轮包角α1 Pca=6.05K WD1=140 D2=560V=5.28m/ sL0=2851( mm)a=824.5m mα1=1800-(d2-d1)×57.30÷a=150.80>1200(5)计算V带根数Z：由表7-8得P0=1.29KW，由表7-9得Kα=0.92，由表7-3得KL=1.11，由表7-10得△P0 =0.09Kw，则V带根数为：Z=PC÷（(P0+△P0)·KL·K=6.05÷((1.29+0.09)×0.92×1.11)=3.63 则Z=4（6）计算轴上的载荷Fz：由表7-11查得A型V带单位长度质量为q=0.10kg/m单根V带张紧力：F0=500（2.5÷Kα-1)Pd÷zv+qv2=248.77N轴上载荷：Fz=2zF0sin(α/2)=2×4×248.77×sin(150.80/2)=1925.9N四、减速器传动件的设计计算(一)、减速器内传动零件设计(1)、选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级。