课程设计说明书~马骁
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1
d2=300mm
V=9.42 m/s
在 5~25m/s 范围内，带速合适。 (5)V 带内周长度 Ld 和中心距 a 0.7(d1+d2)<a <2(d1+d2)
0
297.5mm<a <850mm
0
初步选取中心距 a =600mm,
0
由式 13-2 得带长
（教材ⅠP213 式 13-2）
设计计算及说明
i 齿＝4.00
n0＝1440 r/min
n =600 r/min
nⅡ＝150 r/min
2.4.3 各轴的理论转矩 电动机轴：T0 ＝9550×P0 /n0 ＝9550×5.5/1440 ＝36.48 N•m 高速轴： TⅠ＝9550×PⅠ/nⅠ ＝9550×5.28/600 ＝83.6 N•mm 低速轴： TⅡ＝9550×PⅡ/nⅡ ＝9550×5.02/150 ＝319.6 N•m 2.4.4 各轴的运动和动力参数汇总表 轴 P（kW） n(r/min) 电动轴 O 5.5 1440 高速轴 I 5.28 600 低速轴 II 5.02 150
P0＝Ped＝5.5 kW PⅠ＝5.28 kW PⅡ＝5.02 kW
T0＝36.48 N•m
TⅠ＝83.6 N•m T（N•m） 36.48 83.6 319.6
TⅡ＝319.6 N•m
设计计算及说明
结果
三. 传动设计 3.1 V 带传动 3.1.1 V 带传动的设计计算 1、确定计算功率 Pc 由课本 P218 表 13-8“工作情况系数 KA”查得 KA=1.2 故 Pc=KA•P=1.2× 5.5=6.6kW (教材ⅠP217) (2)选取普通 V 带型号 根据 Pc=6.6kW，n1=1440 r/min,由教材ⅠP219 图 13-15，确定选用 A 型。 d1=112~140mm (3)小带轮基准直径 d1 及大带轮基准直径 d2 由教材ⅠP219 表 13-9 “V 带轮最小基准直径” 及其注， 取 d1=125mm, 由教材ⅠP211 式 13-9 得 d2= (n /n2)*d1=(1440/600)*125 =300mm
查教材ⅠP212 表 13-1 得 q=0.10kg/m,故 F0=[(500*6.6)/(4*9.42)]*[(2.5/0.965)-1] +0.1*9.42²=148N 作用在轴上的压力教材ⅠP221 式 13-18 FQ=2Z*F0*sin(α1/2) =2*4*148*sin(165°/2) =1174N V 带传动主要传动参数见下表：
4，单级圆柱斜齿轮减速器传动比 i ＝3~6，则总传动比合理范围为 i ＝6～24， P =5.5kW ed 电 动 机 转 速 的 可 选 范 围 为
nd nw n齿 n带 150 3 ~ 6 2 ~ 4 900 ~ 3600 r/min。查课程设计指导
书 P196 表 20-1， 可选择同步转速 1000r/min、 1500r/min 和 3000r/min 的三种电机。 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选 定型号为 Y132S—4 的三相异步电动机，额定功率为 5.5kw，满载转速 n m 1440 r/min，同步转速 1500r/min。
结果
设计计算及说明 二、传动方案 2.1 传动方案说明 一、选择传动机构类型的基本原则为： 1.传递大功率时，应充分考虑提高传动装置的效率，以减少能耗、 降低运行费用。 2.载荷多变和可能发生过载时，应考虑缓冲吸振及过载保护问题。 3.传动比要求严格、尺寸要求紧凑的场合，可选用齿轮传动或蜗杆 传动。 4.在多粉尘、潮湿、易燃易爆场合，宜选用链传动、闭式齿轮传动 或蜗杆传动。 根据本次课程设计的要求， 此设计采用的传动方案为单级圆柱齿轮 传动。 二、传动装置的合理布置 传动装置布置的原则： 1.传动能力小的带传动应布置在高速轴。 2.开式齿轮传动应布置在低速轴。 这样具有以下优点： 1.适用于中心距较大的传动。 2.具有良好的挠性，可缓冲吸收振动。 3.过载时出现打滑现象，使传动失效，但可防止其他零件损坏。 4.结构简单成本低。 缺点：外廓尺寸大、无固定传动比、寿命短、传动效率低。 结论：对于此传动装置的要求，低速轴由于其要求以固定的传动比 传动，且所需传动效率很高，所以齿轮传动适用。
槽 型 A f 10 -1
+2
e 15±0.3
结果
1 22 3 4 5 ＝0.96× 0.992 × 0.97 ×0.99×0.96＝0.86；
式中， 1 为 V 带的效率,
2 为滚动轴承的效率，3 为圆柱齿轮的效率， 4
为联轴器的效率， 5 为滑动轴承的效率。
所以电动机输出功率：Pd= Pw /η=4/0.86=4.65kW （3）确定电动机额定功率：Ped≥Pd，根据教材ⅡP196 选择电动机，电 动机额定功率为 Ped=5.5kW η总=0.86 2.2.3 选择电动机的转速 Pd=4.65kW 由教材ⅡP4 表 2-1：得推荐的传动比合理范围，V 带传动的传动比 i ＝2～
则 Z=Pc/[(P0+ΔP0) KαKL]=6.6/[(1.9096+0.1692)*0.965*1.03]=3.19 取 Z=4 根 式中： P0 —单根 V 带的基本额定功率； ΔP0—单根 V 带额定功率增量； Kα —包角系数； KL —长度系数。 (8)作用在带轮轴上的压力 FQ 由教材ⅠP220 式 13-17 得单根 V 带的预拉力 F0=[(500*Pc)/zv]*[(2.5/Kα)-1] +qv² Z=4
机械设计《课程设计说明书
课题名称
单级斜齿圆柱齿轮减速器设计
学 专 班 姓 学
院 业 级 名 号
材料工程学院
材料成型及控制工程
0515111 班
马晓
051511132
指导老师 完成日期
2014
苗晓丹
年
1
月
13 日
上海工程技术大学
设计计算及说明 一.《机械设计》课程设计任务书 l.题目：铸工车间自动送砂带式运输机传动装置设计 2.任务： (1).减速器装配图(1 号)…………1 张 (2).低速轴工作图(3 号)…………1 张 (3).大齿轮工作图(3 号)…………l 张 (4).设计计算说明书 ……………1 份 3.时间：2013 年 12 月 3 日至 1 月 13 日 4.设计参数： (1).传动带鼓轮转速 n=150r/min (2).鼓轮轴输入功率 P=4kW (3).使用年限：7 年 5.其它条件： 两班制 16 小时工作、连续单向运转、载荷平稳，有轻微振动、
质量 （kg） 68
D＝38 mm K＝12 mm AA＝60 mm
(2).电动机的外型和安装尺寸表：
H＝132mm E＝80 mm AB＝280 mm BB＝200 mm F×GD＝10×8 mm
2.3 总传动比的确定和各级传动比的分配 2.3.1 理论总传动比 i 总＝nm÷nw＝1440÷150＝9.60 2.3.2 各级传动比的分配及其说明 取 V 带传动比：i 带＝2.4
槽 型 A 槽 型 A f 10 -1 B 50
+2
e 15±0.3 da 104.5
b 13.2 dd 100
bd 11 d1 72.2
ha 2.75 d 38
hf 8.7 l 50
δ 6
ψ 34°
2、大带轮： D=355mm>300mm d=38; d1=1.9d=72.2; l=1.5d=1.5*38=57mm dd-d1=355-72.2=282.8＞100mm 故大带轮采用椭圆轮辐式。带轮的基本尺寸如下： (mm)
a= 660mm
(6)小带轮包角α，由教材ⅠP205 式 13-1 得 α1 =180°-[(d2-d1) /a] *57.3° =180°-[(300-125) /660]*57.3°≈165°>120° ∴主动轮包角合适。 (7)V 带根数 z, 由教材ⅠP218 式 13-15 得 z =Pc/[P0] α= 165°
结果
设计计算及说明 2.2 电动机的选择 2.2.1 电动机的类型和结构型式 类型：根据电源及工作机条件，由教材ⅡP196 表 20-1 选用卧式封 闭型 Y（IP44）系列的三相交流异步电动机 ZBK22007-88 2.2.2 选择电动机容量： （1）工作机所需功率 PW=4kW （2）电动机的输出功率 Pd Pd=PW/η 电动机至工作机主动轴之间的总效率：
i 总＝9.60
i 带＝2.4
设计计算及说明
结果
则单级圆柱齿轮减速器传动比 i 齿＝i 总÷i 带＝9.6÷2.4＝4.00 由于 i 齿轮值一般取 3—6 所以 i 齿轮符合其常规范围。 2.4 计算传动装置的运动和动力参数 2.4.1 各轴的理论转速 电动机轴：n0＝nm＝1440 r/min 高速轴： nⅠ＝n0/i 带 ＝1440/2.4＝600 r/min 低速轴： nⅡ＝nⅠ/i 齿轮＝600/4＝150 r/min 2.4.2 各轴的输入功率 电动机轴：P0＝Ped＝5.5 kW 高速轴： PⅠ＝P0×η带＝5,5×0.96＝5.28kW 低速轴： PⅡ＝PⅠ×η齿轮×η滚动轴承＝5.28×0.97× 0.99 2 ＝5.02 kW
电动机外形示意图 (1).电动机的主要技术数据表： 电动机 型号
Y132S—4
额定功率 (kW) 5.5
A＝216 mm AD＝210 mm HA＝18 mm
电动机转速(r/min) 同 步 1500
B＝140 mm AC＝135 mm L＝515 mm
满 载 1440
C＝89 mm G＝33 mm HD＝315 mm
1
KA=1.2 Pc= 6.6kW
d1=125mm
由教材ⅠP219 表 13-9 取 d2=300mm 误差Δη=Δd/d2=(300-300)/300×100%=0%<5% 故允许。 (4)验算带速 V V=(d1×n ×π)/(60×1000)=(3.14×1440×125) /(60×1000)=9.42m/s,
2.2.4 选择电动机的型号：查教材ⅡP196 表 20-1 额定功 同步转速< 满载转速 型号 率<kW> 转/分> <转/分> Y132S—4 5.5 1500 1440
质量 <kg> 69
额定 最大 转矩 转矩 2.2 2.3
设计计算及说明
结果
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的 传动比，方案 2 比较合适。因此选用电动机型号为 Y132S—4 电动机型号 Y132S—4 2.2.5 电动机外形简图和主要安装尺寸 （教材ⅡP197 表 20-2）
带 型 A Ld (mm) 2000 D1 (mm) 125 D2 (mm) 300 a (mm) Z (根) 4
F0=148N
FQ=1174N F0 （N） 148 Fp （N） 1174 V (m/s)
9.42 KA 1.2
660
3.1.2 带轮结构设计： 由于带轮低速运转（V＜30m/s） ，所以采用铸铁材料，常用材料的 牌号为 HT150 或 HT200。 1、小带轮： D=dd=125mm; d=38; 2.5d ~3d=95~114mm; dd≤2.5d ~3d 故小带轮采用实心式。带轮的基本尺寸如下： (mm)
= Pc/[( P0+ΔP0)* Kα*KL] 由 n1=1440r/min,d1=125mm, i 带=2.4 查教材ⅠP214 页表 13-3 用内插法得：P0=1.9096kW 由教材ⅠP215 表 13-5 得： 查教材ⅠP216 表 13-7 得 查教材ⅠP212 表 13-2 得 ΔP0=0.1692kW Kα=0.965, KL=1.03 P0=1.9096kW ΔP0=0.1692kW Kα=0.965, Kl=1.03
结果
L0=2a +(π/2)* (d1+d2)+[(d2-d1)²/4a ]≈1880 mm
0 0
由教材ⅠP213 表 13-2 对 A 型带选用基准长度 Ld=2000mm 再由式 13-16 计算实际中心距： a≈a +(Ld-L0)/2=600+(2000-1880 )/2= 660mm
0
Ld=2000mm
d2=300mm
V=9.42 m/s
在 5~25m/s 范围内，带速合适。 (5)V 带内周长度 Ld 和中心距 a 0.7(d1+d2)<a <2(d1+d2)
0
297.5mm<a <850mm
0
初步选取中心距 a =600mm,
0
由式 13-2 得带长
（教材ⅠP213 式 13-2）
设计计算及说明
i 齿＝4.00
n0＝1440 r/min
n =600 r/min
nⅡ＝150 r/min
2.4.3 各轴的理论转矩 电动机轴：T0 ＝9550×P0 /n0 ＝9550×5.5/1440 ＝36.48 N•m 高速轴： TⅠ＝9550×PⅠ/nⅠ ＝9550×5.28/600 ＝83.6 N•mm 低速轴： TⅡ＝9550×PⅡ/nⅡ ＝9550×5.02/150 ＝319.6 N•m 2.4.4 各轴的运动和动力参数汇总表 轴 P（kW） n(r/min) 电动轴 O 5.5 1440 高速轴 I 5.28 600 低速轴 II 5.02 150
P0＝Ped＝5.5 kW PⅠ＝5.28 kW PⅡ＝5.02 kW
T0＝36.48 N•m
TⅠ＝83.6 N•m T（N•m） 36.48 83.6 319.6
TⅡ＝319.6 N•m
设计计算及说明
结果
三. 传动设计 3.1 V 带传动 3.1.1 V 带传动的设计计算 1、确定计算功率 Pc 由课本 P218 表 13-8“工作情况系数 KA”查得 KA=1.2 故 Pc=KA•P=1.2× 5.5=6.6kW (教材ⅠP217) (2)选取普通 V 带型号 根据 Pc=6.6kW，n1=1440 r/min,由教材ⅠP219 图 13-15，确定选用 A 型。 d1=112~140mm (3)小带轮基准直径 d1 及大带轮基准直径 d2 由教材ⅠP219 表 13-9 “V 带轮最小基准直径” 及其注， 取 d1=125mm, 由教材ⅠP211 式 13-9 得 d2= (n /n2)*d1=(1440/600)*125 =300mm
查教材ⅠP212 表 13-1 得 q=0.10kg/m,故 F0=[(500*6.6)/(4*9.42)]*[(2.5/0.965)-1] +0.1*9.42²=148N 作用在轴上的压力教材ⅠP221 式 13-18 FQ=2Z*F0*sin(α1/2) =2*4*148*sin(165°/2) =1174N V 带传动主要传动参数见下表：
4，单级圆柱斜齿轮减速器传动比 i ＝3~6，则总传动比合理范围为 i ＝6～24， P =5.5kW ed 电 动 机 转 速 的 可 选 范 围 为
nd nw n齿 n带 150 3 ~ 6 2 ~ 4 900 ~ 3600 r/min。查课程设计指导
书 P196 表 20-1， 可选择同步转速 1000r/min、 1500r/min 和 3000r/min 的三种电机。 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选 定型号为 Y132S—4 的三相异步电动机，额定功率为 5.5kw，满载转速 n m 1440 r/min，同步转速 1500r/min。
结果
设计计算及说明 二、传动方案 2.1 传动方案说明 一、选择传动机构类型的基本原则为： 1.传递大功率时，应充分考虑提高传动装置的效率，以减少能耗、 降低运行费用。 2.载荷多变和可能发生过载时，应考虑缓冲吸振及过载保护问题。 3.传动比要求严格、尺寸要求紧凑的场合，可选用齿轮传动或蜗杆 传动。 4.在多粉尘、潮湿、易燃易爆场合，宜选用链传动、闭式齿轮传动 或蜗杆传动。 根据本次课程设计的要求， 此设计采用的传动方案为单级圆柱齿轮 传动。 二、传动装置的合理布置 传动装置布置的原则： 1.传动能力小的带传动应布置在高速轴。 2.开式齿轮传动应布置在低速轴。 这样具有以下优点： 1.适用于中心距较大的传动。 2.具有良好的挠性，可缓冲吸收振动。 3.过载时出现打滑现象，使传动失效，但可防止其他零件损坏。 4.结构简单成本低。 缺点：外廓尺寸大、无固定传动比、寿命短、传动效率低。 结论：对于此传动装置的要求，低速轴由于其要求以固定的传动比 传动，且所需传动效率很高，所以齿轮传动适用。
槽 型 A f 10 -1
+2
e 15±0.3
结果
1 22 3 4 5 ＝0.96× 0.992 × 0.97 ×0.99×0.96＝0.86；
式中， 1 为 V 带的效率,
2 为滚动轴承的效率，3 为圆柱齿轮的效率， 4
为联轴器的效率， 5 为滑动轴承的效率。
所以电动机输出功率：Pd= Pw /η=4/0.86=4.65kW （3）确定电动机额定功率：Ped≥Pd，根据教材ⅡP196 选择电动机，电 动机额定功率为 Ped=5.5kW η总=0.86 2.2.3 选择电动机的转速 Pd=4.65kW 由教材ⅡP4 表 2-1：得推荐的传动比合理范围，V 带传动的传动比 i ＝2～
则 Z=Pc/[(P0+ΔP0) KαKL]=6.6/[(1.9096+0.1692)*0.965*1.03]=3.19 取 Z=4 根 式中： P0 —单根 V 带的基本额定功率； ΔP0—单根 V 带额定功率增量； Kα —包角系数； KL —长度系数。 (8)作用在带轮轴上的压力 FQ 由教材ⅠP220 式 13-17 得单根 V 带的预拉力 F0=[(500*Pc)/zv]*[(2.5/Kα)-1] +qv² Z=4
机械设计《课程设计说明书
课题名称
单级斜齿圆柱齿轮减速器设计
学 专 班 姓 学
院 业 级 名 号
材料工程学院
材料成型及控制工程
0515111 班
马晓
051511132
指导老师 完成日期
2014
苗晓丹
年
1
月
13 日
上海工程技术大学
设计计算及说明 一.《机械设计》课程设计任务书 l.题目：铸工车间自动送砂带式运输机传动装置设计 2.任务： (1).减速器装配图(1 号)…………1 张 (2).低速轴工作图(3 号)…………1 张 (3).大齿轮工作图(3 号)…………l 张 (4).设计计算说明书 ……………1 份 3.时间：2013 年 12 月 3 日至 1 月 13 日 4.设计参数： (1).传动带鼓轮转速 n=150r/min (2).鼓轮轴输入功率 P=4kW (3).使用年限：7 年 5.其它条件： 两班制 16 小时工作、连续单向运转、载荷平稳，有轻微振动、
质量 （kg） 68
D＝38 mm K＝12 mm AA＝60 mm
(2).电动机的外型和安装尺寸表：
H＝132mm E＝80 mm AB＝280 mm BB＝200 mm F×GD＝10×8 mm
2.3 总传动比的确定和各级传动比的分配 2.3.1 理论总传动比 i 总＝nm÷nw＝1440÷150＝9.60 2.3.2 各级传动比的分配及其说明 取 V 带传动比：i 带＝2.4
槽 型 A 槽 型 A f 10 -1 B 50
+2
e 15±0.3 da 104.5
b 13.2 dd 100
bd 11 d1 72.2
ha 2.75 d 38
hf 8.7 l 50
δ 6
ψ 34°
2、大带轮： D=355mm>300mm d=38; d1=1.9d=72.2; l=1.5d=1.5*38=57mm dd-d1=355-72.2=282.8＞100mm 故大带轮采用椭圆轮辐式。带轮的基本尺寸如下： (mm)
a= 660mm
(6)小带轮包角α，由教材ⅠP205 式 13-1 得 α1 =180°-[(d2-d1) /a] *57.3° =180°-[(300-125) /660]*57.3°≈165°>120° ∴主动轮包角合适。 (7)V 带根数 z, 由教材ⅠP218 式 13-15 得 z =Pc/[P0] α= 165°
结果
设计计算及说明 2.2 电动机的选择 2.2.1 电动机的类型和结构型式 类型：根据电源及工作机条件，由教材ⅡP196 表 20-1 选用卧式封 闭型 Y（IP44）系列的三相交流异步电动机 ZBK22007-88 2.2.2 选择电动机容量： （1）工作机所需功率 PW=4kW （2）电动机的输出功率 Pd Pd=PW/η 电动机至工作机主动轴之间的总效率：
i 总＝9.60
i 带＝2.4
设计计算及说明
结果
则单级圆柱齿轮减速器传动比 i 齿＝i 总÷i 带＝9.6÷2.4＝4.00 由于 i 齿轮值一般取 3—6 所以 i 齿轮符合其常规范围。 2.4 计算传动装置的运动和动力参数 2.4.1 各轴的理论转速 电动机轴：n0＝nm＝1440 r/min 高速轴： nⅠ＝n0/i 带 ＝1440/2.4＝600 r/min 低速轴： nⅡ＝nⅠ/i 齿轮＝600/4＝150 r/min 2.4.2 各轴的输入功率 电动机轴：P0＝Ped＝5.5 kW 高速轴： PⅠ＝P0×η带＝5,5×0.96＝5.28kW 低速轴： PⅡ＝PⅠ×η齿轮×η滚动轴承＝5.28×0.97× 0.99 2 ＝5.02 kW
电动机外形示意图 (1).电动机的主要技术数据表： 电动机 型号
Y132S—4
额定功率 (kW) 5.5
A＝216 mm AD＝210 mm HA＝18 mm
电动机转速(r/min) 同 步 1500
B＝140 mm AC＝135 mm L＝515 mm
满 载 1440
C＝89 mm G＝33 mm HD＝315 mm
1
KA=1.2 Pc= 6.6kW
d1=125mm
由教材ⅠP219 表 13-9 取 d2=300mm 误差Δη=Δd/d2=(300-300)/300×100%=0%<5% 故允许。 (4)验算带速 V V=(d1×n ×π)/(60×1000)=(3.14×1440×125) /(60×1000)=9.42m/s,
2.2.4 选择电动机的型号：查教材ⅡP196 表 20-1 额定功 同步转速< 满载转速 型号 率<kW> 转/分> <转/分> Y132S—4 5.5 1500 1440
质量 <kg> 69
额定 最大 转矩 转矩 2.2 2.3
设计计算及说明
结果
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的 传动比，方案 2 比较合适。因此选用电动机型号为 Y132S—4 电动机型号 Y132S—4 2.2.5 电动机外形简图和主要安装尺寸 （教材ⅡP197 表 20-2）
带 型 A Ld (mm) 2000 D1 (mm) 125 D2 (mm) 300 a (mm) Z (根) 4
F0=148N
FQ=1174N F0 （N） 148 Fp （N） 1174 V (m/s)
9.42 KA 1.2
660
3.1.2 带轮结构设计： 由于带轮低速运转（V＜30m/s） ，所以采用铸铁材料，常用材料的 牌号为 HT150 或 HT200。 1、小带轮： D=dd=125mm; d=38; 2.5d ~3d=95~114mm; dd≤2.5d ~3d 故小带轮采用实心式。带轮的基本尺寸如下： (mm)
= Pc/[( P0+ΔP0)* Kα*KL] 由 n1=1440r/min,d1=125mm, i 带=2.4 查教材ⅠP214 页表 13-3 用内插法得：P0=1.9096kW 由教材ⅠP215 表 13-5 得： 查教材ⅠP216 表 13-7 得 查教材ⅠP212 表 13-2 得 ΔP0=0.1692kW Kα=0.965, KL=1.03 P0=1.9096kW ΔP0=0.1692kW Kα=0.965, Kl=1.03
结果
L0=2a +(π/2)* (d1+d2)+[(d2-d1)²/4a ]≈1880 mm
0 0
由教材ⅠP213 表 13-2 对 A 型带选用基准长度 Ld=2000mm 再由式 13-16 计算实际中心距： a≈a +(Ld-L0)/2=600+(2000-1880 )/2= 660mm
0
Ld=2000mm