电动机的选择
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系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，额定电压380V。
2）选择电动机的容量
工作机的有效功率为
从电动机到工作机传送带间的总效率为
由《机械设计课程设计手册》表1—7可知：
：V带传动效率0.96 ：滚动轴承效率0.99（球轴承）
(1).判断危险截面
截面A，Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用，虽然键槽、轴肩及过渡配合所引起的应力集中均将削弱轴的疲劳强度，但由于轴的最小直径是按扭转强度较为宽裕确定的，所以截面A,Ⅱ,Ⅲ,B均无需校核。
从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，截面Ⅳ和Ⅴ处过盈配合引起的应力集中最严重；从受载的情况来看，截面C上的应力最大。截面Ⅴ的应力集中的影响和截面Ⅳ的相近，但截面Ⅴ不受扭矩作用，同时轴径也较大，故不必做强度校核。截面C上最然应力最大，但应力集中不大（过盈配合及键槽引起的应力集中均在两端），而且这里轴的直径最大，故截面C也不必校核。截面Ⅵ显然更不必校核。截面Ⅳ为危险截面，截面Ⅳ的左右两侧均需校核。
(2)计算V带的根数
取3根。
7).计算单根V带的初拉力的最小值
由《机械设计》表4.1得A型带的单位长度质量 ，所以
应使带的实际初拉力 。
8).计算压轴力
压轴力的最小值为
9).带轮的结构设计
小带轮采用实心式，大带轮为辐条式，取单根带宽为13mm，取带轮宽为35mm。
选用A型带
选取：
齿轮的设计
1)选定齿轮类型、精度等级、材料、齿数并初选螺旋角β
(2).截面Ⅳ左侧
抗弯截面系数
抗扭截面系数
截面Ⅳ左侧的弯矩 ：
截面Ⅳ上的扭矩 ：
截面上的弯曲应力：
截面上的扭转切应力：
弯曲正应力为对称循环弯应力， ，扭转切应力为脉冲循环应变力，
,
轴的材料为45钢，调质处理，由《机械设计》表11.2得 ， ， 。
截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数 及 按《机械设计》附表1.6查取。因 ， ，可查得
2.2
2.3
所以电动机转速的可选范围为
符合这一范围的同步转速有、1000 和1500两种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1500 的电动机。
根据电动机类型、容量和转速，由《机械设计课程设计手册》表12—1选定电动机型号为Y100L2-4。
计算传动装置的总传动比 并分配传动比
2.67
357.5
4.1
0.96
轴
2.56
87.2
1
0.98
卷筒轴
2.51
87.2
将上述计算结果汇总与上表，以备查用。
设计
V
带和带轮
电动机输出功率 ，转速 ，带传动传动比i=4，每天工作16小时。
1).确定计算功率
由《机械设计》表4.6查得工作情况系数 ，故
2).选择V带类型
根据 ， ，由《机械设计》图4.11可知，选用A型带
：齿轮传动效率0.97（8级精度一般齿轮传动）
：联轴器传动效率0.99（弹性联轴器）
：卷筒传动效率0.96
所以电动机所需工作功率为
3）确定电动机转速
按表13—2推荐的传动比合理范围，单级圆柱齿轮减速器传动比
而工作机卷筒轴的转速为
电动机型号
额定功率/kw
满载转速/(r/min)
Y100L2-4
3
1430
设计步骤
设计步骤
本组设计数据：
运输带工作拉力F/N2200。
运输带工作速度v/(m/s)1.2。
卷筒直径D/mm240。
1）外传动机构为V带传动。
2）减速器为单级斜齿圆柱齿轮减速器。
3）该方案的优缺点：该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分为单级斜齿圆柱齿轮减速器，这是单级圆柱齿轮中应用较广泛的一种。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
已知条件
1)工作条件：三班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘。
2）使用期限：10年，大修期3ห้องสมุดไป่ตู้。
3）生产批量：10台
4）生产条件：中等规模机械厂，可加工7-8级精度的齿轮。
5）动力来源：电力，三相交流（220/380V）
设计要求
1.减速器装配图一张。
2.绘制轴、齿轮零件图各一张。
3.设计说明书一份。
3).确定带轮的基准直径 并验算带速
(1).初选小带轮基准直径
由《机械设计》表4.4，选取小带轮基准直径 ，而 ，其中H为电动机机轴高度，满足安装要求。
(2).验算带速
因为 ，故带速合适。
(3).计算大带轮的基准直径
根据《机械设计》表4.4，选取 ，则传动比 ，
从动轮转速
4).确定V带的中心距 和基准长度
水平面H
垂直面V
支反力
弯矩
总弯矩
，
扭矩
Ⅵ.按弯扭合成应力校核轴的强度
进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C）的强度。根据上表数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取 ，轴的计算应力
前已选定轴的材料为45钢，调质处理，由《机械设计》表11.2查得
因此 ，故安全。
Ⅶ.精确校核轴的疲劳强度
8级精度
大小齿轮材料均为45钢
（调质）
滚动轴承和传动轴的设计
(一).轴的设计
Ⅰ.输出轴上的功率 、转速 和转矩
由上可知 ， ，
Ⅱ.求作用在齿轮上的力
因已知低速大齿轮的分度圆直径
而
Ⅲ.初步确定轴的最小直径
材料为45钢，调质处理。根据《机械设计》表11.3，取 ，于是
，由于键槽的影响，故
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径 。为了使所选的轴直径 与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。
由式（6-12）， N
N
由图6。6查得， ,
按齿面硬度查图6.8得 ， ，
取 ；
取 设计齿轮参数
修正 ：
由表6.2查得，
由图6.10查得，
由图6.13查得，
一般斜齿圆柱齿轮传动取， ，此处
则
选取第一系列标准模数
3)齿轮主要几何尺寸：
圆整中心距，取
则
计算分度圆直径和齿宽
4)校核齿根弯曲疲劳强度
(1).确定公式内的各计算数值
2).初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用深沟球轴承。按照工作要求并根据 ，查手册表6-1选取轴承代号为7009AC的角接触球轴承，其尺寸为 ，故 ；而 。
3).取安装齿轮处的轴端Ⅳ-Ⅴ的直径 ；齿轮的左端与左轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的跨度为55mm，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴端应略短于轮毂宽度，故取 。齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度 ，故取 ，则轴环处的直径 。轴环宽度 ，取 。
2)初步设计齿轮主要尺寸
(1)设计准则:先由齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。
(2)按齿面接触疲劳强度设计。
确定式中各项数值：
因载荷较平稳，初选 =1.5
由《机械设计》表6.5，取
由《机械设计》表6.3查得材料的弹性影响系数
由《机械设计》图6.19，查得
一般取Zε=0.75～0.88，因齿数较少，所以取
，
又由《机械设计》图2.8并经插值可得轴的材料的敏性系数为
，
故有效应力集中系数为
由《机械设计》查图2.9， ；由附图3-3的扭转尺寸系数
轴按磨削加工，由 查图2.12，
轴未经表面强化处理，即 ，则综合系数为
已知碳钢的特性系数
，取
，取
于是，计算安全系数 值，则
故可知其安全。
(3).截面Ⅳ右侧
抗弯截面系数：
由《机械设计》第127页，取 =0.7，
由《机械设计》图6.9查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ；大齿轮的弯曲强度极限 ；
由《机械设计》图6.7取弯曲疲劳寿命系数 ， ；
计算弯曲疲劳许用应力；
取弯曲疲劳安全系数S=1.4，应力修正系数Y=2,有
计算载荷系数 ；
查取齿形系数；
由《机械设计》表6.4查得 ；
《机械设计》课程设计
设计题目：带式输送机传动装置的设计
内装：1、设计计算说明书一份
2、减速器装配图一张
3、轴零件图一张
4、齿轮零件图一张
一课程设计任务书
二设计要求
三设计步骤
1.传动装置总体设计方案
2.电动机的选择
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比
4.计算传动装置的运动和动力参数
5.设计V带和带轮
大齿轮齿数，取 。这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。
(5).结构设计及绘制齿轮零件图
首先考虑大齿轮，因齿轮齿顶圆直径大于160mm，而又小于500mm，故以选用腹板式结构为宜。绘制大齿轮零件图如下。
其次考虑小齿轮，由于小齿轮齿顶圆直径较小，若采用齿轮结构，不宜与轴进行安装，故采用齿轮轴结构，其零件图见滚动轴承和传动轴的设计部分。
联轴器的计算转矩 ，查《机械设计》表10.1，取 ，则：
按照计算转矩 应小于联轴器公称转矩的条件，查手册，选用LX3型弹性套柱销联轴器，其公称转矩为 。半联轴器的孔径 ，故取半联轴器长度 ，半联轴器与轴配合的毂孔
Ⅳ.轴的结构设计
(1).根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度