Z2= i齿Z1=5×29=145
（2）按齿面接触疲劳强度设计
由课本P147式（10-24）d1≥766ξE【kT1(u+1)/φdu[σHP]2】1/3
确定有关参数如下：传动比i齿=u=5
由表10-12取φd=0.9
转矩T1 T1=9550×P1/n1=9550×3.39/400 =80.94N·m
由课本P104表8-5和表8-6得，取dd1=125mm>dmin=75
dd2=n1/n2·dd1=1440/381.96×125=471.25mm
由课本P104表8-6，取dd2=450mm
实际从动轮转速n2’=n1dd1/dd2=1440×125/450=400r/min
转速误差为：n2-n2’/n2=381.96-400/381.96 =-0.047<-0.05(允许)
复合齿形系数YFS由P149图10-32查得
YFS1=4.06 YFS2=3.95
计算两轮的许用弯曲应力
σF1=(2000kT1/bm2Z1)YFS1 =（2000×1.4×84.28/70×2.52×29）×4.06Mpa=75.51Mpa
σF2=σF1YFS2/ YFS1 =75.51×3.95/4.06Mpa=73.47Mpa
960
12.57
2.51
5
3
Y112M-4
4
1500
1440
18.85
3.77
5
4、确定电动机型号
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比，可知方案3比较合适（在满足传动比范围的条件下，有利于提高齿轮转速，便于箱体润滑设计）。因此选定电动机型号为Y112M-4，额定功率为Ped =4KW，满载转速n电动=1440r/min。
d≥A (PI/ n1)1/3=110 (3.39/400)1/3mm=22.4mm
考虑有键槽，将直径增大5%，则d1=22.4×(1+5%)mm=23.5mm
∴由课本P214表13-4选d1=24mm
3、轴的结构设计
（1）轴上零件的定位，固定和装配
单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，靠平键和过盈配合实现周向固定。两轴承分别以轴肩和大筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定，轴通过两端轴承实现轴向定位。大带轮轮毂靠轴肩、平键和螺栓分别实现轴向定位和周向固定。
TIII=9550×PIII/nIII=9550×3.19/76.39 =398.80N·mm
五、传动零件的设计计算
1、皮带轮传动的设计计算
（1）选择普通V选带截型
由课本P104表8-4得：kA=1.2
PC=KAP=1.2×4=4.8KW
由课本P104图8-11得：选用A型V带
（2）确定带轮基准直径，并验算带速
四、运动参数及动力参数计算
1、计算各轴转速（r/min）
nI=n电动/ i带=1440/3.77=381.96r/min
nII=nI/ i齿轮=381.96/5=76.39r/min
nIII=nII =76.39r/min
2、计算各轴的功率（KW）
PI=Pd×η带=3.53×0.96=3.39KW
PII=PI×η齿轮轴承×η齿轮=3.39×0.99×0.97=3.26KW
带速V：V=πdd1n1/60×1000=π×125×1440/60×1000 =9.42m/s。在5~25m/s范围内，带速合适。
（3）确定带长和中心矩
根据课本P105式（8-12）得
0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)
0.7(125+450)≤a0≤2(125+450)
所以有：402.5mm≤a0≤1150mm，取a0=600mm
二、电动机选择
1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机（工作要求：连续工作机器）
2、电动机功率选择：
（1）传动装置的总功率：（查指导书附表2.2）
η总=η带×η2齿轮轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒轴承×η滚筒
=0.96×0.992×0.97×0.99×0.98×0.96=0.850
(2)电机所需的工作功率：
一级直齿圆柱齿轮传动系统设计说明
标签：欢迎同学和同仁指正分类：工作感悟2008-04-28 11:23
《机械设计课程设计》说明书
目录
一、传动方案拟定…………….……………………………….2
二、电动机的选择……………………………………….…….2
三、计算总传动比及分配各级的传动比……………….…….4
故得：
d1≥766ξE【kT1(u+1)/φdu[σHP]2】1/3 =766×1×[1.4×80.94×(5+1)/0.9×5×5222]1/3mm
=62.93mm
（3）确定齿轮传动主要参数及几何尺寸
模数：m=d1/Z1=63.78/29=2.17mm
根据课本P130表10-2取标准模数：m=2.5mm
三、计算总传动比及分配各级的传动比
1、总传动比：i总=n电动/n筒=1440/76.39=18.85
2、分配各级传动比
（1）据指导书P7表2.1，取齿轮i齿轮=5（单级减速器i=3~6之间取3.15、3.55、4、4.5、5、5.6合理，为减少系统误差，取整数为宜）
（2）∵i总=i齿轮×i带
∴i带=i总/i齿轮=18.85/5=3.77
考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为55mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长：
L2=（2+20+13+55）=90mm
III段直径d3=d2+2h=30+2×（2～3）×1.5=36～39mm取d3=36mm
载荷系数k由课本P144取k=1.4
齿轮副材料对传动尺寸的影响系数ξE查表10-11取ξE=1
许用接触应力σHP，由课本P150图10-33查得：
σHlim1=690Mpa σHlim2=580Mpa
[σHP1]=0.9σHlim1=621Mpa [σHP2]=0.9σHlim2=522Mpa
取[σHP]=522Mpa
根据容量和转速，由指导书附表10查出有三种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的比较情况见下表：
表2.1传动比方案
传动比方案
电动机型号
额定功率（KW）
电动机转速（r/min）
传动装置的传动比
同步
转速
满载
转速
总传
动比
V带
传动
减速器
1
Y160M1-8
4
750
720
9.42
2.36
4
2
Y132M1-6
4
1000
十、参考资料目录……………………………………………..23
计算过程及计算说明
一、传动方案拟定
题目：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动
（1）工作条件：长期连续单向运转，使用年限8年，每天工作12小时，载荷平稳，环境要求清洁。
（2）原始数据：输送带拉力F=1500N；带速V=2.0m/s；滚筒直径D=500mm。
分度圆直径d1=mZ1=2.5×29=72.5mm
d2=mZ2=2.5×145=362.5mm
传动中心距a=m/2(Z1+Z2)=2.5/2(29+145)=217.5mm
齿宽b2=b=φd×d1=0.9×72.5=65mm
b1=b2+（5～10）mm=70mm
验算齿轮圆周速度V齿=πd1n1/60×1000=3.14×72.5×400/60×1000=1.52m/s
四、运动参数及动力参数计算………………………….…….5
五、传动零件的设计计算………………………………….….6
六、轴的设计计算………………………………………….....12
七、滚动轴承的选择及校核计算………………………….…18
八、键联接的选择及计算………..……………………………22
九、设计小结…………………………………………………..23
（2）确定轴各段直径和长度
工段：d1=24mm长度取决于带轮轮毂结构和安装位置，暂定L1=70mm
∵h=（2～3）c查指导书附表2.5取c=1.5mm
II段:d2=d1+2h=24+2×（2～3）×1.5=30～33mm
∴d2=30mm
初选用6006型深沟球轴承，其内径为30mm,宽度为13mm。（转入输入轴轴承选择计算）
六、轴的设计计算
1）输入轴的设计计算
1、选择轴的材料，确定许用应力
由于设计的是单级减速器的输入轴，属于一般轴的设计问题，选用45#正火钢，硬度170~217HBS，抗拉强度σb=590Mpa，弯曲疲劳强度σ-1=255Mpa。[σ-1]=55Mpa
2、估算轴的基本直径
根据课本P225式13-1，并查表1）得：
L0=2a0+1.57(dd1+dd2)+(dd2-dd1) 2 /4a0
=2×600+1.57(125＋450)+(450－125)2/4×600 =2147mm
根据课本P100表8-2取Ld=2000mm
根据课本P105式（8-14）得：
a≈a0+Ld-L0/2=600＋2000－2147/2 =600－73.5 =562mm
P d =FV/1000η总=1500×2.0/1000×0.850=3.53KW
3、确定电动机转速：
计算滚筒工作转速：
n筒=60×1000V/πD=60×1000×2.0/π×500=76.39r/min