～～作业二 带传动和齿轮传动设计
一、任务书
题目：V 带传动和齿轮传动的设计(图2)
注：载荷平稳，单向运转，工作年限5年，每年250个工作日，每日
工作16小时。

2．工作量
(1)小带轮零件图一张或(和)大齿轮零件图一张；
(2)设计计算说明书一份，内容包括电动机的选择，传动
参数的计算，V 带传动的设计计算或(和)齿轮传动的设计计算。

二、设计指导 1．电动机的选择 电动机有各种类型，对于无特殊要求的机械装置，多选用Y 系列三相异步电动机。

Y 系列三相异步电动机有四种常用的同
步转速，即3000r/min 、1500r/min 、1000r/min 、750r/min 。

同一功率的电动机，转速高则重量轻，价格便宜，但传动装置的总传动比和总体尺寸将加大，一般多选用同步转速为1500r/min 和1000r/min 的电动机。

减速器的输出轴通过联轴器与工作机相联，因此工作机所需功率P w (kW)(略去联轴器效率的影响)为
P w =T n /9550
式中：T--减速器输出轴的转矩，N ·m ；
n--减速器输出轴的转速，r/min 。

电动机所需功率P 0为
P 0=P w /η
式中：η--电动机至工作机之间的传动总效率。

对于本作业的两级传动，η=η1η2。

其中η1为V 带传动的效率(
包括一对轴承效率在内)，η2为齿轮传动的效率(包括一对轴承效率在内)。

其数值可参看机械设计手册或教材。

由于电动机的额定功率P m 应等于或略大于电动机所需功率P 0，因此选择电动机时通常取P m =(1～1.3)P 0。

2．各级传动比的分配
传动装置的总传动比为
i =n m /n w
式中：n m --电动机的满载转速，r/min ；
n w --电动机的转速，即减速器输出轴转速，r/min 。

本作业的传动装置为二级传动，总传动比i =i 1i 2。

其中i 1和i 2分别为V 带传动和齿轮传动的传动比。

为了使传动装置尺寸较小，结构紧凑，应使i 1<i 2。

由于受到齿轮齿数、标准带轮直径等因素的影响，传动装置的实际传动比与所要求的传
1---V 带传动；2---减速器；3---输出轴；
4---电动机 图2 V 带传动和齿轮传动简图
动比会略有差别。

通常机器总传动比的误差应限制在±3％～±5％范围内。

3．传动参数的计算
机器传动装置的传动参数指的是各轴的转速、功率和转矩。

对于本作业的二级传动系统，按电动机轴至工作机主轴的传动方向进行推算，各轴的转速为
n1 =n m/ i1
n2 =n m/( i1i2)
各轴的功率为
P1=P wη1
P2=P wη1η2
各轴的转矩(N·m)为
T1= 9550 P1/n1
T2= 9550 P2/n2
4．V带传动的设计计算
V带传动的设计计算、带轮结构尺寸的确定可参考教材和机械设计手册。

小带轮的孔径和轮毂部分尺寸应根据电动机的轴伸直径和长度确定，小带轮的半径应小于电动机的机座中心高。

图3是供参考的V带轮零件图。

图3 V带轮零件图
5．齿轮传动的设计计算
齿轮传动的设计计算、齿轮结构尺寸的确定可参考主教材和机械设计手册。

大齿轮的孔径是根据与其相配合的轴径来确定的，本作业将大齿轮的孔径定为d=60mm：图4是供参考
的齿轮零件图。

图4 齿轮零件图
6．对零件图的要求
零件图是零件制造和检验的依据，工艺人员根据零件图制定工艺规程，检验人员按照零件图进行成品的检验和验收。

因此，一张完整的零件图应满足以下要求：
(1)清楚而正确地表达出零件各部分的结构形状；
(2)标出零件各部位的尺寸及其精度；
(3)标出零件各部位必要的形状位置公差；
(4)标出零件各表面的粗糙度；
(5)注明对零件的其它技术要求，例如圆角半径、倒角尺寸及传动件的主要参数等，对于齿轮还应列出其主要几何参数、精度等级及检验项目等；
(6)填写清楚零件图标题栏。

三、设计计算步骤
1．选择电动机，分配传动比，计算传动参数。

2．V带传动设计计算或(和)齿轮传动设计计算。

3．画小带轮零件图或(和)大齿轮零件图。