1
一、 设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器
1． 要求：拟定传动关系：由电动机、V 带、减速器、联轴器、工作机
构成。
2． 工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用
5 年，运输带允许误差 5%。
3． 知条件：运输带卷筒转速
19 / minr
，
减速箱输出轴功率
4.25P =
马力，
二、 传动装置总体设计：
1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，
要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将 V 带设置在
高速级。 其传动方案如下：
三、 选择电机
１. 计算电机所需功率
dP
： 查手册第 3 页表 1-7：
1
h
－带传动效率：0.96
η2
η3
η5
η4
η1
I
II
III
IV
Pd
Pw
2
2
h
－每对轴承传动效率：0.99
3
h
－圆柱齿轮的传动效率：0.96
4
h
－联轴器的传动效率：0.993
5
h
—卷筒的传动效率：0.96
说明：
h
－电机至工作机之间的传动装置的总效率：
4 2
1 2 3 4 5
h h h h h h
= · · · ·
4 5
wP P
h h
= ´ ´
3.67
w
d
P
P KW
h
= =
2 确定电机转速：查指导书第 7 页表 1：取 V 带传动比 i=2
:
4
二级圆柱齿轮减速器传动比 i=8
:
40 所以电动机转速的可选范围是：
( ) ( )
19 2 4 8 40 304 3040 /minn n i r= ´ = ´ ´ =: : :电机 卷筒 总
符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000
根据电动机所需功率和转速查手册第 155 页表 12-1 有 4 种适用的电
动机型号，因此有 4 种传动比方案如下：
方案
电 动 机 型
号
额 定 功
率
同 步 转
速
r/min
额 定 转
速
r/min
重量
总传动比
1
Y112M-2
4KW
3000
2890
45Kg
152.11
2
Y112M-4
4KW
1500
1440
43Kg
75.79
3
Y132M1-6
4KW
1000
960
73Kg
50.53
4
Y160M1-8
4KW
750
720
118K
g
37.89
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可
3
见第 3 种方案比较合适，因此选用电动机型号为 Y132M1-6，其主要参数如
下：
额 定
功率
kW
满
载
转
速
同步
转速
质
量
A
D
E
F
G
H
L
AB
4
960
1000
73
216
38
80
10
33
132
515
280
四 确定传动装置的总传动比和分配传动比：
总传动比：
960
50.53
19
n
i
n
= = =总
卷 筒
分配传动比：取
3.05i =带
则
1 2 50.53/3.05 16.49i i´ = =
( )
1 21.3 1.5i i= :
取
1 21.3i i=
经计算
2 3.56i =
1 4.56i =
注：
i带
为带轮传动比，
1i
为高速级传动比，
2i
为低速级传动比。
五 计算传动装置的运动和动力参数：
将传动装置各轴由高速到低速依次定为 1 轴、2 轴、3 轴、4 轴
01 12 23 34
, , ,
h h h h
——依次为电机与轴 1，轴 1 与轴 2，轴 2 与轴 3，轴 3 与轴 4 之
间的传动效率。
１. 各轴转速：
1
960
314.86 / min
3.05
m
n
n r
i
= = =
带
4
1
2
1 1
960
68 / min
3 4.63
m
n
n
n r
i i i
= = = =
· ´
带
2
3
2 1 2
960
19.1 / min
3 4.63 3.56
m
n
n
n r
i i i i
= = = =
· · ´ ´
带
2 各轴输入功率：
1 01
3.67 0.96 3.52
d
p p kW
h
= · = ´ =
2 1 12 01 12
3.67 0.96 0.99 0.96 3.21
d
p p p kW
h h h
= · = · · = ´ ´ ´ =
3 2 23 01 12 23
3.67 0.96 0.99 0.96 0.99 0.96 3.05
d
p p p kW
h h h h
= · = · · · = ´ ´ ´ ´ ´ =
4 3 34 01 12 23 34
3.67 0.96 0.99 0.96 0.99 0.96 0.99 0.993 3
d
p p p kW
h h h h h
= · = · · · · = ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ =
3 各轴输入转矩：
3.67
9550 9550 36.5 .
960
d
d
w
p
T N m
n
= = ´ =
1 01
36.5 3.05 0.96 106.9 .
d
T T i N m
h
= · · = ´ ´ =
带
2 1 1 12 1 01 12
36.5 3.05 4.63 0.96 0.99 0.96
470.3 .
d
T T i T i i
N m
h h h
= · · = · · · · = ´ ´ ´ ´ ´
=
带
3 2 2 23 1 2 01 12 23
36.5 3.05 4.63 3.56 0.96 0.99 0.96 0.99 0.96 1591.5 .
d
T T i T i i i
N m
h h h h
= · · = · · · · · ·
= ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ =
带
4 3 34 0 1 2 01 12 23 34
36.5 3.05 4.63 3.56 0.96 0.99 0.96 0.99 0.96 0.99 0.993 1575.6 .
d
T T T i i i
N m
h h h h h
= · = · · · · · · ·
= ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ =
运动和动力参数结果如下表：
功率 P KW
转矩 T Nm
轴名
输入
输出
输入
输出
转速 r/min
电动机轴
3.67
36.5
960
1 轴
3.52
3.48
106.9
105.8
314.86
2 轴
3.21
3.18
470.3
465.6
68
3 轴
3.05
3.02
1591.5
1559.6
19.1
4 轴
3
2.97
1575.6
1512.6
19.1
5
六 设计 V 带和带轮：
1.设计 V 带
①确定 V 带型号
查课本
205
P
表 13-6 得：
2.1�
A
K
则
1.2 3.67 4.4
c A d
P K P kW= · = ´ =
根据
c
P
=4.4,
0
n
=960r/min,由课本
205
P
图 13-5，选择 A 型 V 带，取
1 125d =
。
( )
1
2 1
2
1 3.05 125 0.98 373.63
n
d d
n
e
= ´ ´ - = ´ ´ =
查课本第 206 页表 13-7 取
2 375d =
。
e
为带传动的滑动率
0.01 0.02
e
= :
。
②验算带速：
1 1 125 960
6.28 /
60 1000 60 1000
d n
V m s
p p
´ ´
= = =
´ ´
带速在
5 25 /m s:
范围内，合
适。
③取 V 带基准长度
d
L
和中心距 a：
初步选取中心距 a：
( ) ( )
0 1 21.5 1.5 125 375 750a d d= + = + =
，取
0 750a =
。
由课本第 195 页式（13-2）得：
( )
( )
0 0
0
2
2 1
1 22 2305.8
2 4
d d
L a d d
a
p
-
= + + + =
查课本第
202 页表 13-2 取
2500dL =
。由课本第 206 页式 13-6 计算实际中心距：
0
0 847.1
2
dL L
a a
-
» + =
。
④ 验 算 小 带 轮 包 角
a
： 由 课 本 第 195 页 式 13-1 得 ：
2 1
180 57.3 163 120
d d
a
a
° ° ° °
-
= - ´ = >
。
⑤求 V 带根数 Z：由课本第 204 页式 13-15 得：
( )
0 0 L
c
P
Z
P P K K
a
=
+ D
查课本第 203 页表 13-3 由内插值法得
0 1.38P =
0 0.108PD =
。
EF AF
BC AC
�
EF=0.1
0
P
=1.37+0.1=1.38
