机械设计课程设计计算说明书
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
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………………………….…19
八、键联接的选择及计算………..……………………………22
设计题目：V带——单级圆柱减速器
机电系01机电工程班
设计者：魏焕辉
学  号：29号
指导教师：夏耘
二○○三年六月十四日
计算过程及计算说明
一、传动方案拟定
第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动
工作条件：使用年限8年，工作为二班工作制，载荷平稳，环境清洁。
原始数据：滚筒圆周力F=1000N；带速V=2.0m/s；
滚筒直径D=500mm；滚筒长度L=500mm。
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
2、电动机功率选择：
（1）传动装置的总功率：
η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒
       =0.96×0.982×0.97×0.99×0.96
=0.85
(2)电机所需的工作功率：
P工作=FV/1000η总
=1000×2/1000×0.8412
=2.4KW
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×50
=76.43r/min
   按手册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I’a=3~6。取V带传动比I’1=2~4，则总传动比理时范围为I’a=6~24。故电动机转速的可选范围为n’d=I’a×
n筒=（6~24）×76.43=459~1834r/min
符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。
根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：如指导书P15页第一表。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min?。
4、确定电动机型号
根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S-6。
其主要性能：额定功率：3KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0。质量63kg。
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=960/76.4=12.57
2、分配各级伟动比
据指导书P7表1，取齿轮i齿轮=6（单级减速器i=3~6合理）
∵i总=i齿轮×I带
∴i带=i总/i齿轮=12.57/6=2.095
四、运动参数及动力参数计算
1、计算各轴转速（r/min）
nI=n电机=960r/min
nII=nI/i带=960/2.095=458.2(r/min)
nIII=nII/i齿轮=458.2/6=76.4(r/min)
计算各轴的功率（KW）
PI=P工作=2.4KW
PII=PI×η带=2.4×0.96=2.304KW
PIII=PII×η轴承×η齿轮=2.304×0.98×0.96
                 =2.168KW
计算各轴扭矩（N·mm）
TI=9.55×106PI/nI=9.55×106×2.4/960
=23875N·mm
TII=9.55×106PII/nII
=9.55×106×2.304/458.2
  =48020.9N·mm
TIII=9.55×106PIII/nIII=9.55×106×2.168/76.4
  =271000N·mm
五、传动零件的设计计算
皮带轮传动的设计计算
选择普通V带截型
由课本P83表5-9得：kA=1.2
PC=KAP=1.2×3=3.9KW
由课本P82图5-10得：选用A型V带
确定带轮基准直径，并验算带速
由课本图5-10得，推荐的小带轮基准直径为
75~100mm
   则取dd1=100mm dmin=75
   dd2=n1/n2·dd1=960/458.2×100=209.5mm
由课本P74表5-4，取dd2=200mm
实际从动轮转速n2’=n1dd1/dd2=960×100/200
               =480r/min
转速误差为：n2-n2’/n2=458.2-480/458.2
                 =-0.048 0.05(允许)
带速V：V=πdd1n1/60×1000
=π×100×960/60×1000
        =5.03m/s
在5~25m/s范围内，带速合适。
确定带长和中心矩
根据课本P84式（5-14）得
7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)
7(100+200)≤a0≤2×(100+200)
   所以有：210mm≤a0≤600mm
 由课本P84式（5-15）得：
L0=2a0+1.57(dd1+dd2)+(dd2-dd1)/4a0
 =2×500+1.57(100+200)+(200-100)2/4×500
 =1476mm
根据课本P71表（5-2）取Ld=1400mm
根据课本P84式（5-16）得：
a≈a0+Ld-L0/2=500+1400-1476/2
           =500-38
           =462mm
(4)验算小带轮包角
α1=1800-dd2-dd1/a×57.30
   =1800-200-100/462×57.30
=1800-12.40
    =167.60 1200（适用）
（5）确定带的根数
根据课本P78表（5-5）P1=0.95KW
根据课本P79表（5-6）△P1=0.11KW
根据课本P81表（5-7）Kα=0.96
根据课本P81表（5-8）KL=0.96
 由课本P83式（5-12）得
Z=PC/P’=PC/(P1+△P1)KαKL
 =3.9/(0.95+0.11) ×0.96×0.96
 =3.99
(6)计算轴上压力
由课本P70表5-1查得q=0.1kg/m，由式（5-18）单根V带的初拉力：
F0=500PC/ZV（2.5/Kα-1）+qV2
=[500×3.9/4×5.03×(2.5/0.96-1)+0.1×5.032]N
  =158.01N
则作用在轴承的压力FQ，由课本P87式（5-19）
FQ=2ZF0sinα1/2=2×4×max.book118.com/2
=1256.7N
2、齿轮传动的设计计算
   （1）选择齿轮材料及精度等级
   考虑减速器传递功率不在，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度220HBS；根据课本P139表6-12选7级精度。齿面精糙度R
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