《非标传动系统设计培训：如何根据负载与转速快速选对齿轮 / 皮带型号》
传动系统是非标设备的“动脉”，负责动力的传递与转换。其中，齿轮和同步带传动应用最为广泛。新手在面对如何选型时往往感到困惑。本文将以简明扼要的方式，讲解如何根据核心参数——负载与转速，来快速初定齿轮或同步带的型号。
第一步：明确设计输入参数
选型前，必须明确以下四个关键参数：
传动功率（P）： 电机额定输出功率，单位kW。
输入转速（n1）： 主动轮（电机轴）的转速，单位rpm。
传动比（i）： 主动轮与从动轮转速之比，i = n1 / n2。它决定了减速或增速的倍数。
工况系数（K）： 考虑负载冲击、每日工作时间等因素的安全系数，可查阅机械设计手册，通常取1.2 ~ 2.0。
第二步：同步带传动选型流程
同步带传动平稳，适合中心距较大的场合。
计算设计功率（Pd）： Pd = P × K。
初选带型： 根据设计功率Pd和输入转速n1，查阅同步带选型手册中的“选型图”。横坐标是n1，纵坐标是Pd，两者的交点所在区域即为的带型（如MXL， XL， L， H等）。功率小、转速高选小齿形；功率大选大齿形。
确定带轮齿数和节圆直径： 根据传动比i和初选带型，查手册选择主动轮和从动轮的齿数。小带轮齿数不能少于手册规定的最小齿数，否则易疲劳损坏。
确定中心距和带长： 根据结构初步设定中心距，计算所需带长，然后查阅手册选择最接近的标准带长。
验算： 最后需验算带速是否在合理范围（一般<30m/s），并确认额定功率是否大于设计功率。
第三步：齿轮传动选型流程
齿轮传动精度高、结构紧凑，但要求安装精度也高。
计算扭矩（T）： T = 9550 × P / n1 （单位：N.m）。这是作用在主动轮上的扭矩。
选择齿轮材料与热处理： 常见的有45钢调质、40Cr淬火等，不同材料对应的许用接触应力不同。
初算模数（m）： 模数是决定齿轮齿大小的关键参数。对于软齿面齿轮，可按齿面接触疲劳强度进行初步计算：m ≥ (2K T / (ψ_d * z1² * [σ_H]²))^(1/3)。这个公式看似复杂，但其核心思想是“负载扭矩越大，所需模数越大”。在实际工作中，新手可先根据经验或类比法初定一个模数，或使用专业选型软件辅助计算。
确定齿数与几何尺寸： 根据传动比i和初定模数m，确定两齿轮齿数，并计算分度圆直径、中心距等。
强度校核： 必须对齿面接触强度和齿根弯曲强度进行校核，确保安全。这是齿轮设计的必要步骤，可借助设计手册中的公式或软件完成。
总结与对比：
同步带： 选型更依赖于标准手册和图表，过程相对直观，适合初学者快速上手。优势在于缓冲吸振、无需润滑。
齿轮： 计算性更强，需要对材料力学有更深理解。优势在于传动精确、效率高、寿命长。
掌握这两种传动的选型逻辑，您就能在面对大多数非标设计任务时，为设备匹配上一条强劲而可靠的“动脉”。
