绞车传动装置
河南职业技术学院
机械设计基础课程设计设计计算说明书
题目：设计绞车传动装置
院系：机电工程系
专业：数控技术
姓名：胡现超
年级：大二
指导教师：邵堃苗志义
二零一四年十二月
目录：
第一章简介 (2)
第二章减速箱原始数据及传动装置选择 (2)
第三章电动机的选择计算 (3)
第四章圆柱齿轮传动设计 (5)
第五章轴的设计 (7)
第六章轴承的选择 (10)
第七章联轴器的选择 (10)
第八章键的选择 (12)
第九章箱体的设计 (12)
第十章减速器附件的设计 (12)
参考文献 (14)
第一章简介
【摘要】减速器是一种密封在刚性壳体内的齿轮运动、圆柱齿轮传动所组成的独立部件，常在动力机与工作机之间的传动装置，本次设计的是螺旋运输机用的单级圆柱减速器。运用AtuoCAD进行传动的二位平面设计，完成圆柱齿轮减速器的平面零件图与装配图的绘制，通过设计，理顺正确的思想，培养综合应用机械设计课程和其他先修课程的理论与生产实际来分析和解决机械设计问题的能力及学习机械设计的一般方法步骤，掌握机械设计的一般规律，进行机械设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范，进行计算机辅助设计和绘图的训练。
【关键词】圆柱齿轮齿轮传动减速器
第二章减速箱原始数据及传动方案的选择2.1 原始数据
卷筒圆周力F=5000N,工作转速n=60r/min，卷筒直径D=350mm。
间歇工作，载荷平稳，传动可逆转启动载荷是名义载荷的1.25倍。传动比误差为±5%，每隔2min工作一次，停机5min，工作年限为10年，两班制。2.2传动方案选择
传动装置总体设计的目的是确定传动方案、选定电动机型号、合理分配传动比以及计算传动装置的运动和动力参数，为计算各级传动件做准备条件。
1—电动机；2—联轴器；3—斜齿圆柱齿轮减速器；4—开齿齿轮；5—卷筒注意点是使用这个船东方案应保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护便利。
第三章电动机的选择计算
合理的选择电动机是正确使用的先决条件。选择恰当，电动机就能安全、经济、可靠的运行；选择得不合适，轻者造成浪费，重者烧毁电动机。选择电动机的内容包括很多，例如电压、频率、功率、转速、起动转矩、防护形式、结构形式等，但是结合运用的具体情况，需要选择的通常只是功率、转速、防护形式等几项比较重要的内容，因此在这里介绍一下电动机的选择方法与使用。
3.1 电动机选择步骤
3.1.1 型号的选择
电动机的型号很多，通常选用异步电动机。从类型上可分为鼠笼式与绕线式电动机两种。常用鼠笼式电动机有J、J2、JO、JO2、JO3系列小型异步电动机和JS、JSQ系列中型异步电动机。绕线式有JR、JR O2系列小型绕线式异步电动机和JRQ系列中型绕线式异步电动机。
从电动机的防护形式上又可分为以下几种：
1.防护式。
2.封闭式。
3.密封式。
3.1.2功率的选择
选择电动机功率时，还要兼顾变压器的大小，一般来说，直接启动的最大一台鼠笼式电动机，功率不宜超过变压器容量的1/3.
3.2 电动机的型号确定
3.2.1
根据已知的工作要求和条件，选用Y型全封闭鼠笼型三相异步电动机。
由n=60*1000v/π*D 可以得出v的转换经计算：v=1.10m/s。
=f*v=5000*1.10/1000=5.50kw
①由公式P
1
*η
②求电机功率P P=P
1
η=η1*η2*η3*η4*η5*η6
查阅资料可得：选取η1=0.99——弹性联轴器
=0.98——齿轮传动轴承
η
2
=0.97——斜齿轮传动
η
3
η
=0.95——开式齿轮传动
4
=0.99——卷筒轴的轴承
η
5
=0.96——卷筒的效率
η
6
则
η=η1*η2*η3*η4*η5*η6=0.83
P=P
/η=6.63kw
1
卷筒工作转速为n=60r/min
查表可知圆柱齿轮单级传动比：i0=3—5；开齿齿轮传动比：i1=3—5；则i=9—25；
=i*n=540—1500r/min
n
d
电动机符合这一范围的同步转速有750、1000、1500。则：
电动机型号Y132M2—6，满载转速：960r/min。
开齿齿轮传动比i1=4；
综合考虑方案2更合适
梭巡电动机外型尺寸和安装尺寸如下表所示：
3.2.2总传动比的确定及分配
有选定电动机的满载转速和工作主轴转速，可得：
i=16
1.各轴转速：
Ⅰ轴转速： nⅠ=n0=960r/min；
Ⅱ轴转速： nⅡ=nⅠ/i0=80r/min；
Ⅲ轴转速： nⅢ=nⅡ/i1=20r/min；
2.各轴的输出功率：
Ⅰ轴功率：PⅠ=P1*η1*η2=5.34kw；
Ⅱ轴功率：PⅡ= PⅠ*η2*η3=5.07kw；
Ⅲ轴功率：PⅢ= PⅡ*η4*η5*η6=4.58kw；
3.各轴的输入转矩：
Ⅰ轴转矩：TⅠ=9550 PⅠ/ nⅠ=53.12N·m；
Ⅱ轴转矩：TⅡ=9550 PⅡ/ nⅡ=605.23N·m；
Ⅲ轴转矩：TⅢ=9550 PⅢ/ nⅢ=2186.95N·m；
第四章圆柱齿轮传动设计
4.1齿轮材料及精度的选择
因传递功率较大，选用硬齿面齿轮组合。小齿轮用20CrMnTi渗碳淬火，硬度为56～62HRC；大齿轮用40Cr表面淬火，硬度为50～55HRC。选择齿轮精度等级为8级。
4.2 齿面接触疲劳强度设计
因两齿轮均为钢制齿轮，所以可以用公式求出m n。确定有关参数与系数。
m
n ≥1.17(kT
1
cos2βY F Y S/Ψd z12[σF])1/3···················①
⑴转矩T1；
T
1
=9.55×106×P/n1=5.47×104N·mm
⑵载荷系数K：K=1.4。
⑶齿数在、螺旋角β和齿宽系数Ψd：
因为是硬齿面传动，取z1=20，则
z
2=i z
1
=80
初选螺旋角β=14°。
当量齿数z v，为：z v1=z1/cos3β=21.89≈22
z
v2=z
2
/ cos3β=87.56≈88
查表可知齿形系数Y F1=2.75，Y F1=2.21。
应力修正系数Y
S1=1.58，Y
S2
=1.78.
选取Ψ
d =b/d
1
=0.8.
⑷许用弯曲应力[σF]：
查σFlim1，小齿轮按16CrMnTi5查；大齿轮按调质钢查，得σFlim1=880MPa，σ
Flim2=740MPa。查表可知：S
F
=1.4
N
1=60njL
h
=2.52×109；N2= N1/i=6.31×108。
由图可知Y NT1=1，Y NT2=1；
由公式得：
[σ
F]1
= Y NT1σFlim1/ S F=629 MPa
[σ
F]2
= Y NT2σFlim2/ S F=529 MPa
Y
F1 Y
S1
/[σ
F]1
=0.0069MPa-1
Y
F2 Y
S2
/[σ
F]2
=0.0074MPa-1
由式①可得：m n≥3.25mm。
因为是硬齿面，m n选大些。由标准模数值可得：m n=4mm。
⑸确定中心距a及螺旋角β：
传动的中心距a=m
a (z
1
+ z
2
)/2a=164.88mm
取a=165mm。
确定螺旋角为β=arcosm a(z1+ z2)/2a=14°8′2″此值与初选β值相差不大，故不用重新计算。
4.3 校核齿面接触疲劳强度
σH=3.17Z E[K T1（u+1）/bd12u]1/2≤[σH] 确定相关参数：
⑴分度圆直径d:
d
1= m
a
z
1
/ cosβ=82.5mm
d
2= m
a
z
2
/ cosβ=330mm
⑵齿宽b：
b=Ψ
d d
1
=66mm
取b2=70mm，b1=75mm。
⑶齿数比u： u=i=4
⑷许用接触应力[σH]：
由图得：σHlim1=1500MPa，σHlim2=1220MPa。查表得：S H=1.2.
由图得：Z NT1=1，Z NT2=1.04。
由公式得：[σH]1= Z NT1σHlim1/ S H=1250 MPa
[σ
H]2
= Z NT2σHlim2/ S H=1057 MPa 由表可知：Z E=189.8MPa1/2
∴σH=265.55MPa
σH〈[σH]2，齿面接触疲劳强度校核合格。
4.4 验算齿轮圆周速度v：
V=πd
1n
1
/60×1000=4.15m/s。
符合8级精度的速度范围。
第五章轴的设计
5.1轴的材料与许用应力
由传动功率可知属于中小型功率，对材料无特殊要求，故选用45钢并调质处理。
查表可得：σB=650MPa；
[σ
-1b
]=60MPa。
5.2 轴径的估算
查表可得：C=107～118；
又∵d≥C（P/n）1/3=42.8～47.2mm
考虑到轴的最小直径处安装联轴器，会有键槽的存在，故将直径加大3%～5%,取为44.09～47.2mm。由设计手册取标准直径：d1=45mm。
5.3 轴的结构设计
由于设计的是单机减速器，可将齿轮布置在箱体内部中央，将轴承对称安装在齿轮两侧，轴的外伸端安装半联轴器。
⑴确定轴上零件位置和固定方式：
要确定轴的结构形式，必须先确定轴上零件的装配顺序和固定形式。
齿轮从轴的右端装入，齿轮的左端用轴环定位，右端用套筒固定。这样齿轮在轴上的轴向位置被完全确定。齿轮周向固定采用平键连接。轴承对称安装于齿轮两侧，其轴向用轴肩固定，周向采用过盈配合固定。
⑵确定各轴段直径：
轴段1直径最小，d
=45mm；考虑到要对安装在轴段1上的联轴器进
1
行定位，轴段2上应有轴肩，同时为了能很顺利地在轴段2上安装轴承，轴段2必须满足轴承内径的标准，故轴段2的直径：d2=50mm；用相同的方法确定轴段3、4的直径d3、d4分别为：55mm、60mm；为了便于拆卸左轴承，可
查6208型滚定轴承的安装高度为3.5mm，取d5=47mm。
⑶确定各轴段的长度：
齿轮轮毂宽度为60mm，为保证齿轮固定可靠，轴段3的长度应略微短于齿轮轮毂的宽度，却为58mm；为保证齿轮端面与箱体内壁不相碰，齿轮端
机械设计课程设计 说明书 设计项目：电动绞车传动装置 姓名： 班级：机设C111 学号： 专业：机械设计制造及其自动化 指导老师：李春书
目录 ㈠电动机的选择 (3) ㈡传动装置的总传动比及其分配 (4) ㈢计算传动装置的运动和动力参数 (5) ㈣齿轮零件的设计计算 (6) ⒈开式齿轮传动 (6) ⒉高速级齿轮传动 (10) ⒊低速级齿轮传动 (15) ㈤轴的设计 (20) ⒉高速轴的设计 (20) ⒉中速轴的设计 (24) ⒊低速轴的设计 (27) ㈥键的校核 (30) 轴承寿命的验算 (32) ㈦润滑与密封 (36) ㈧设计小结 (37) ㈩参考文献 (38)
二、电动机的选择 （1）选择电动机类型 按工作要求用Y 型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压为380V 。 （2）选择电动机容量 电动机所需工作功率，按参考文献[1]的（2-1）为 a w d P P η= 由式（2-1）得 1000 .V F P w = kw 传动装置的总效率 卷筒开闭轴承联ηηηηηη2 52=a 查参考文献[1]第10章中表10-2机械传动和摩擦副的效率概略值，确定各部分效率为：联轴器效率99.0=联η，滚动轴承传动 效率（一对）98.0=轴承η 开式齿轮传动效率95.0=开η,减速器内闭式齿轮传动 97.0=闭η 绞盘93.0=绞盘η代入得 736.095.093.097.098.099.02 52=????=∑η 所需电动机功率为 kw kw V F P w 6.3100024.0150001000.=?== kw kw P p w d 89.4375.06 .3===∑η 因载荷平稳，电动机额定功率cd P 略大于d P 即可，由参考文献 [1]第19章所示Y 型三相异步电动机的技术参数，选电动机的额定功率cd P 为5.5kw 。 （3）确定电动机转速 卷筒轴工作转速为 min 0.19min 240 24 .0100060100060r r D v n =???=??=ππ
] 机械设计基础课程设计 设计计算说明书 题目：绞车传动装置 院系：电气学院 [ 专业：机电一体化 姓名：保华亮 班级：机电1020班 指导教师：马志诚
二零一一年十二月% 目录 前言………………………………………………………… 一、拟定传动装置的传动方案……………………………… 二、电动机的选择…………………………………………… 三、传动装置运动及动力参数计算…………………………？ 四、轴的计算………………………………………………… 五、滚动轴承的选择及设计计算…………………………… 六、键连接的选择和计算………………………………… 七、联轴器的选择…………………………………………、 八、减速器附件的选择……………………………………
九、润滑和密封…………………………………………… 参考文献………………………………………………… 前言： 1、} 2、传动方案简图： 1——电动机；2——联轴器；3——斜齿圆柱齿轮减速器；4——开式齿轮；5——卷筒 2、工作情况： 间歇工作，载荷平稳，传动可逆转，启动载荷为名义载荷的倍。传动比误差为±5%。每隔2min工作一次，停机5min，工作
年限为10年，两班制。 3、原始数据： . 卷筒圆周力F=12000N，卷筒转速n=35r／min，卷筒直径D=400mm 4、设计内容： 1）拟定传动装置的传动方案 2）电动机的选择 3）传动装置的运动参数和动力参数的计算 4）传动件及轴的设计计算 5）轴承、键的选择和校核计算机及减速器润滑和密封的选择 6）（ 7）减速器的结构及附件设计 8）绘制减速器装配图、零件图 9）编写设计计算说明书 5、设计任务： 1）绘制减速器装配图一张； 2）零件工作图1至3张； 3）设计计算说明书一份。
Ⅲ.齿宽系数 小齿轮齿数z 1取25，则大齿轮齿数z 2 =100因开式传动为对称布置， 而齿轮齿面又为软齿面，同时还要注意开式齿轮的支承刚度小其宽度系数取小一些由《机械设计》表6.5选取齿宽系数d=1 Ⅴ.计算应力循环次数 由公式 得出N 1 =5.49×108 由公式 得出N 2 =1.37×108 Ⅷ.由《机械设计》图10-19取接触疲劳寿命系数；。分别为1.05和1.1 Ⅸ.计算接触疲劳许用应力 安全系数S H=1 代入数据得出结论为588MPa 代入数据得出结论为583MPa 2>.计算 Ⅰ. 试算齿轮模数 由计算可得m，但按标准取模数m=4 Ⅱ.计算主要尺寸。 1，分度圆= 9 . 6 8 P Ⅲ= 8 . 6 5 T Ⅰ= 9 9 . 2 4 T Ⅱ
t d 1=mz 1=4×25=100mm t 2d =mz 2=4×100=400mm 2，齿宽 b 2=b=1×100=100 mm b 1=b 2+5=105 mm 3，标准中心距a a=1/2×m(z 1+z 2)=250mm 4, 齿顶圆直径d a 根据国标有关数据 齿顶高h a = h a ×m=4mm d a1=t d 1+2 h a =100+2×4=108mm d a 2=t 2d +2 h a =400+2×4=408mm Ⅲ齿根弯曲疲劳强度校核 满足上述公式则合格 1>.确定公式内的各计算数值 查《标准外齿轮的齿形系数Y fa 》得出Y fa 1 =2.65 Y fa 2=2.18 查表《标准外齿轮的应力修正系数Y sa 》得出Y sa 1=1.59 Y sa 2=1.80 许用弯曲应力 查表得 为210Mpa ； 为190Mpa 查表取安全系数S=1.3 =420.3 T Ⅲ=1502.2 3 z 1 =25 z
机械设计基础课程设计 设计计算说明书 题目：绞车传动装置院系：电气学院 专业：机电一体化姓名：保华亮 班级：机电1020班指导教师：马志诚 二零一一年十二月
目录 前言………………………………………………………… 一、拟定传动装置的传动方案……………………………… 二、电动机的选择…………………………………………… 三、传动装置运动及动力参数计算………………………… 四、轴的计算………………………………………………… 五、滚动轴承的选择及设计计算…………………………… 六、键连接的选择和计算………………………………… 七、联轴器的选择………………………………………… 八、减速器附件的选择…………………………………… 九、润滑和密封……………………………………………参考文献…………………………………………………
前言： 1、传动方案简图： 1——电动机；2——联轴器；3——斜齿圆柱齿轮减速器；4——开式齿轮；5——卷筒 2、工作情况： 间歇工作，载荷平稳，传动可逆转，启动载荷为名义载荷的倍。传动比误差为±5%。每隔2min工作一次，停机5min，工作年限为10年，两班制。 3、原始数据： 卷筒圆周力F=12000N，卷筒转速n=35r／min，卷筒直径D=400mm
4、设计内容： 1）拟定传动装置的传动方案 2）电动机的选择 3）传动装置的运动参数和动力参数的计算 4）传动件及轴的设计计算 5）轴承、键的选择和校核计算机及减速器润滑和密封的选择 6）减速器的结构及附件设计 7）绘制减速器装配图、零件图 8）编写设计计算说明书 5、设计任务： 1）绘制减速器装配图一张； 2）零件工作图1至3张； 3）设计计算说明书一份。 6、设计进度： 第一阶段：拟定和讨论传动方案；选择电动机；传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配；计算各轴的功率、转矩和转速。 第二阶段：传动零件及轴的设计计算。 第三阶段：设计及绘制减速器装配图。
设计题目十七：电动绞车传动装置传动装置简图： 原始数据： 项目 设计方案 1 2 3 4 5 刚绳牵引力F（N）7500 9200 11000 12000 13000 钢绳速度V（m/s）0.6 0.65 0.5 0.6 0.55 卷筒直径D（mm）250 250 250 250 250
目录 一 . 设计任务书-------------------------------------------------4 1工作条件与技术要求-------------------------------------------4 2设计内容----------------------------------------------------4 3原始数据-----------------------------------------------------4 二．传动方案的拟定-----------------------------------------------4 1传动方案的拟定-----------------------------------------------4 2传动方案的说明-----------------------------------------------5 三．电动机的选择------------------------------------------------ 5 1 选择电动机类型---------------------------------------------- 5 2 选择电动机的容量-------------------------------------------- 5 3 选择电动机的转速-------------------------------------------- 5 四．总传动比确定及各级传动比分配---------------------------------6 1 计算总传动比-------------------------------------------------6 2 分配各级传动比-----------------------------------------------6 五．计算传动装置的运动和动力参数---------------------------------7 六、齿轮传动设计-------------------------------------------------8 1.高速级齿轮传动设计--------------------------------------------8 2.低速级齿轮传动设计-------------------------------------------13 3.开式低速级齿轮传动设计----------------------------------------16 七、高速轴的设计-------------------------------------------------20 1. 求作用在齿轮上的力------------------------------------------20 2.初步确定轴的最小直径-----------------------------------------20 3.轴的结构设计------------------------------------------------21 4.轴上零件的周向定位-------------------------------------------22 5.确定轴上圆角和倒角尺寸----------------------------------------22 6.求轴上的载荷-------------------------------------------------22 7.按弯扭合成应力校正轴的强度-------------------------------------24 八.中速轴的设计---------------------------------------------------24 1．求作用在齿轮上的力--------------------------------------------24 2.初步确定轴的最小直径-------------------------------------------25 3．轴的结构设计-------------------------------------------------25 4.轴上零件的周向定位---------------------------------------------26 5.确定轴上圆角和倒角尺寸-----------------------------------------26 6.求轴上的载荷--------------------------------------------------28 7.按弯扭合成应力校正轴的强度--------------------------------------28 九.低速轴的设计---------------------------------------------------28 1．求作用在轴上的力---------------------------------------------28 2．初步确定轴的最小直径------------------------------------------29 3．轴的结构设计-------------------------------------------------30 4．求轴上的载荷-------------------------------------------------30
河南职业技术学院 机械设计基础课程设计设计计算说明书 题目：设计绞车传动装置 院系：机电工程系 专业：数控技术 姓名：胡现超 年级：大二 指导教师：邵堃苗志义 二零一四年十二月 目录： 第一章简介 (2)
第二章减速箱原始数据及传动装置选择 (2) 第三章电动机的选择计算 (3) 第四章圆柱齿轮传动设计 (5) 第五章轴的设计 (7) 第六章轴承的选择 (10) 第七章联轴器的选择 (10) 第八章键的选择 (12) 第九章箱体的设计 (12) 第十章减速器附件的设计 (12) 参考文献 (14) 第一章简介 【摘要】减速器是一种密封在刚性壳体内的齿轮运动、圆柱齿轮传动所
组成的独立部件，常在动力机与工作机之间的传动装置，本次设计的是螺旋运输机用的单级圆柱减速器。运用AtuoCAD进行传动的二位平面设计，完成圆柱齿轮减速器的平面零件图与装配图的绘制，通过设计，理顺正确的思想，培养综合应用机械设计课程和其他先修课程的理论与生产实际来分析和解决机械设计问题的能力及学习机械设计的一般方法步骤，掌握机械设计的一般规律，进行机械设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范，进行计算机辅助设计和绘图的训练。 【关键词】圆柱齿轮齿轮传动减速器 第二章减速箱原始数据及传动方案的选择2.1 原始数据 卷筒圆周力F=5000N,工作转速n=60r/min，卷筒直径D=350mm。 间歇工作，载荷平稳，传动可逆转启动载荷是名义载荷的1.25倍。传动比误差为±5%，每隔2min工作一次，停机5min，工作年限为10年，两班制。 2.2传动方案选择 传动装置总体设计的目的是确定传动方案、选定电动机型号、合理分配传动比以及计算传动装置的运动和动力参数，为计算各级传动件做准备条件。 1—电动机；2—联轴器；3—斜齿圆柱齿轮减速器；4—开齿齿轮；5—卷筒注意点是使用这个船东方案应保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护便利。
设计题目十七：电动绞车传动装置 传动装置简图： 原始数据： 目录 一 . 设计任务书-------------------------------------------------4 1工作条件与技术要求-------------------------------------------4 2设计内容----------------------------------------------------4 3原始数据-----------------------------------------------------4二．传动方案的拟定-----------------------------------------------4项目 设计方案 12345刚绳牵引力F（N）75009200110001200013000钢绳速度V（m/s） 卷筒直径D（mm）250250250250250
1传动方案的拟定-----------------------------------------------4 2传动方案的说明-----------------------------------------------5三．电动机的选择------------------------------------------------ 5 1 选择电动机类型---------------------------------------------- 5 2 选择电动机的容量-------------------------------------------- 5 3选择电动机的转速-------------------------------------------- 5四．总传动比确定及各级传动比分配---------------------------------6 1 计算总传动比-------------------------------------------------6 2 分配各级传动比-----------------------------------------------6五．计算传动装置的运动和动力参数---------------------------------7 六、齿轮传动设计-------------------------------------------------8 1.高速级齿轮传动设计--------------------------------------------8 2.低速级齿轮传动设计-------------------------------------------13 3.开式低速级齿轮传动设计----------------------------------------16 七、高速轴的设计-------------------------------------------------20 1. 求作用在齿轮上的力------------------------------------------20 2.初步确定轴的最小直径-----------------------------------------20 3.轴的结构设计------------------------------------------------21 4.轴上零件的周向定位-------------------------------------------22 5.确定轴上圆角和倒角尺寸----------------------------------------22 6.求轴上的载荷-------------------------------------------------22 7.按弯扭合成应力校正轴的强度-------------------------------------24 八.中速轴的设计---------------------------------------------------24 1．求作用在齿轮上的力--------------------------------------------24 2.初步确定轴的最小直径-------------------------------------------25 3．轴的结构设计-------------------------------------------------25 4.轴上零件的周向定位---------------------------------------------26
电动卷扬机传动装置 目录 1、设计题目 (3) 2、系统总体方案的确定 (3) 2.1、系统总体方案 (3) 2.2、系统方案总体评价 (4) 3、传动系统的确定 (4) 4、传动装置的运动和动力参数 (6) 4.1、确定传动比分配 (6) 5、齿轮设计 (8) 5.1、高速轴齿轮传动设计 (8) 5.2、低速级齿轮传动设计 (16) 5.3、开式齿轮设计 (21) 6、轴的设计计算 (24) 6.1、中间轴的设计计算 (24) 6.2、高速轴的设计计算 (32) 6.3、低速轴的设计计算 (35) 7、轴承校核 (37) 7.1、高速轴轴承校核 (37) 7.2、中间轴上轴承校核 (38) 7.3、低速轴上轴承校核 (38) 8、键的选择以及校核 (39) 9、联轴器选择 (41) 10、润滑油及其润滑方式选择 (42) 11、箱体设计 (43) 12、参考文献 (44)
13、附录设计任务书 (44) 计算及说明主要结果 1 设计题目 1.1设计题目 方案2：间歇工作，每班工作时间不超过15％， 每次工作时间不超过10min，满载起动，工作中有中等 振动，两班制工作，钢?速度允许误差±5％。小批量 生产，设计寿命10年。传动简图及设计原始参数如表： 数据编号钢?拉 力 F （KN） 钢?速 度V （m/s） 滚筒直 径D（mm） 8 12 15 220 表1-1 原始数据 2 系统总体方案的确定 2.1系统总体方案 电动机→传动系统→执行机构，初选三种传动方案，如下： 图 2.1 二级圆柱齿轮传动
图2.2 蜗轮蜗杆减速器 图 2.3 二级圆柱圆锥减速器 2.2系统方案总体评价 比较上述方案，在图2.2中，此方案为整体布局小，传动不平稳，虽然可以实现较大的传动比，但是传动效率低。图2.1中的方案结构简单，且传动平稳，适合要求。图2.3中的方案布局比较小，但是圆锥齿轮加工较困难，特别的是大直径，大模数的锥轮，所以一般不采用。 最终方案确定：采用二级圆柱齿轮减速器，其传动系统为：电动机→传动系统→执行机构（如下图）
设计题目：设计绞车传动装置
一、课题：设计绞车传动装置 二、工作条件和技术要求： 1.该传动装置用于矿山卷筒绞车的传动系统中。 2.轿车三班制间断工作，工作时间百分率为40%，机器使用 期限为10年。 3.工作中有中等冲击，允许速度误差为5%。 三、参考资料 [1] 《机械设计基础》 [2] 《机械制图》 [3] 《机械设计课程设计》 [4] 《机械设计实用手册》
目录 一、确定传动方案 (1) 二、电动机的选择 (2) 三、运动和动力参数的设定 (3) 四、传动零件的设计和计算 (4) 五、轴的设计和计算 (12) 六、滚动轴承的选择及设计计算 (20) 七、键连接的选择及计算 (22) 八、联轴器的选择 (24) 九、减速器附件的选择 (24) 十、润滑和密封 (25) 十一、设计体会 (25) 十二、参考资料目录 (26)
计算及说明结果传动装置的总体设计： 一、确定传动方案 合理的传动方案首先要满足机器的功能要求，例如 传递功率的大小，转速和运动形式。此外还要适应工作 条件，满足工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率 高、工艺性和经济性合理等要求。根据设计题目给出的 轿车传动装置的工作条件和技术要求，矿山卷筒轿车工 作条件较为恶劣，故选用二级圆柱齿轮减速器。此方案 适合于繁重及恶劣条件下长期工作，使用维护方便。 传动系统简图如下所示： 1、电动机 2、4联轴器 3、减速器5、绞车卷筒
二、 选择电动机 工作机效率设为0.98，由《机械设计课程设计》第二版表12-8获取。 传动副的效率： 123ηηη＝＝＝0.98 工作机需输入功率： 4.0 1.01000 4.0810*******.98W w FV P kW η??= ==? 工作机工作转速： 601000601000 1.0 48/min 400v r D ππ???= ==?w n 传动装置总效率： 232123ηηηη??232 总＝＝0.980.980.98＝0.8681 电动机的输出功率： 4.08 4.70k 0.8681 w d P P W η= 总 ＝ ＝ 其中 W P ：主轴的所需功率 η总：电动机至主轴的传动装置的总效率 1η：联轴器传动效率 2η：轴承传动效率 3η：圆柱齿轮传动效率 电动机的额定功率cd p 略大于d p 即可，所以查表选择电动机的额定功率d p 为5.50kW ，型号为Y132S-4，转速n=1440r/min 。 电动机型号：Y132S-4
南京航空航天大学机械设计课程设计任务书 题目：电动绞车的传动装置 姓名 学号 学院 专业 08机械工程及其自动化班级 指导教师 设计完成日期2010 年12 月6 日
目录 1.设计任务书 (3) 2.传动方案的拟定及电动机的选择 (4) 3.传动装置的运动和动力参数计算 (6) 4.传动零件的设计计算 (7) 5.轴的计算 (12) 6.键连接的选择和计算 (16) 7.滚动轴承的选择和计算 (18) 8.联轴器的选择 (20) 9.润滑与密封的选择 (21) 10.设计小结 (22) 11.参考资料 (23)
一.机械设计课程设计任务书 学生：谭进波学号：050810731 班级：0508107 设计完成日期2010年12月5日 任课老师：谢正宇指导老师：郭勤涛 设计题目：电动绞车的传动装置 传动简图 原始数据： 工作条件：轻微振动载荷；双向传动；室外工作。使用期限：10年；2班制；长期使用。 生产批量：成批。 工作机速度允许误差: +5%
设计工作量：1，减速器装配图1张（A0）;2，零件工作图两张（A2，减速器输出轴和输出轴上大齿轮）3，设计说明书1份。 二.传动方案的拟定及电动机的选择 1.选择电动机类型 按工作要求和条件，选择三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y型。 2.选择电动机容量 工作机所需功率P w=T?w 1000，而P d=P wη a ，因此 P d= T?w 1000ηa 。由电动机至滚筒的传动总效率为 ηa=η12?η24?η32?η4， 式中η1，η2，η 3， η4分别是联轴器，轴承，齿轮，滚筒的传动效率。参照表2-5取η1=0.99，η2=0.99（球轴承），η3= 0.97（8级精度），η4=0.96则ηa=0.96?0.994?0.972?0.992= 0.85 所以 P d= T?w 1000ηa =1500?2?0.62 1000?0.4?0.85 =5.47kw 3.确定电动机转速卷筒轴转速 n=60?1000?v π?D = 60?1000?0.62 π?400 =29.6 r/min 按表2-5推荐的传动比合理范围，两级齿轮减速器传动比为9~36,，因此电动机转速的可能范围为266.4~1065.6 r/min 。 符合这一范围的同步转速有750，1000 r/min，综合考虑电动机及传
XX大学 机械设计说明书题目：卷扬机传动装置设计 系别： 班级： 组别： 组员: 指导教师： 目录 1.背景6 1.1机械传动6 1.1.1带传动6 1.1.2齿轮传动6 1.1.3链传动7 1.1.4蜗轮蜗杆传动7 1.1.5螺旋传动7 1.2电力传动8 1.3液压传动8 1.4减速器发展状况8
2.设计任务书9 2.1设计题目9 2.2设计任务10 2.3具体任务10 2.4数据表10 3.方案拟定与论证比较10 3.1方案拟定10 3.2方案论证与定性比较12 4.详细设计与计算13 4.1原动机选择13 4.2计算总传动比并分配各级传动比14 4.3计算各轴的运动学及动力学参数14 4.4 V带设计15 4.5齿轮设计17 4.5.1高速级斜齿圆柱齿轮的设计17 4.5.2低速级直齿圆柱齿轮的设计20 4.6轴的强度与结构设计22 4.6.1齿轮高速轴的设计22 4.6.2齿轮中间轴的设计27 4.6.3齿轮低速轴的设计29 4.6.4轴承的寿命校核31 4.6.5轴的弯扭结合强度校核36 4.7整体结构设计36 4.7.1确定箱体的尺寸与形状36 4.7.2选择材料与毛坯制造方法36
4.7.3箱体的润滑与密封设计36 4.7.4减速器附件结构设计36 卷扬机传动装置的设计 1.背景 一般项目技术中使用的动力传递方式有机械传动、电气传动、液体传动、气压传动以及由它们组合而成的复合传动。 1.1机械传动 机械传动按传力方式分，可分为摩擦传动和啮合传动，摩擦传动又分为摩擦轮传动和带传动等，啮合传动可分为齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、链传动等等；按传动比又可分为定传动比和变传动比传动。 1.1.1带传动 皮带传动是由主动轮、从动轮和紧张在两轮上的皮带所组成。因为张紧，在皮带和皮带轮的接触面间产生了压紧力，当主动轮旋转时，借摩擦力带动从动轮旋转，这样就把主动轴的动力传给从动轴。 皮带传动的特点： 1）可用于两轴中心距离较大的传动。 2）皮带具有弹性、可缓冲和冲击与振动，使传动平稳、噪声小 3）当过载时，皮带在轮上打滑，可防止其它零件损坏。 4）结构简单、维护方便。 5）因为皮带在工作中有滑动，故不能保持精确的传动比。 1.1.2齿轮传动 齿轮传动是由分别安装在主动轴及从动轴上的两个齿轮相互啮合而成。齿轮传动是应用最多的一种传动形式。 它有如下特点： 1）能保证传动比稳定不变。 2）能传递很大的动力。 3> 结构紧凑、效率高。
机械设计基础课程设计—绞车传动装置 目录： 第一章简介 (2) 第二章减速箱原始数据及传动装置选择 (2) 第三章电动机的选择计算 (3) 第四章圆柱齿轮传动设计 (5) 第五章轴的设计 (7) 第六章轴承的选择 (10) 第七章联轴器的选择 (10) 第八章键的选择 (12)
第九章箱体的设计 (12) 第十章减速器附件的设计 (12) 参考文献 (14) 第一章简介 【摘要】减速器是一种密封在刚性壳体内的齿轮运动、圆柱齿轮传动所组成的独立部件，常在动力机与工作机之间的传动装置，本次设计的是螺旋运输机用的单级圆柱减速器。运用AtuoCAD 进行传动的二位平面设计，完成圆柱齿轮减速器的平面零件图与装配图的绘制，通过设计，理顺正确的思想，培养综合应用机械设计课程和其他先修课程的理论与生产实际来分析和解决机械设计问题的能力及学习机械设计的一般方法步骤，掌握机械设计的一般规律，进行机械设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范，进行计算机辅助设计和绘图的训练。 【关键词】圆柱齿轮齿轮传动减速器 第二章减速箱原始数据及传动方案的选择 2.1 原始数据
卷筒圆周力F=5000N,工作转速n=60r/min，卷筒直径D=350mm。 间歇工作，载荷平稳，传动可逆转启动载荷是名义载荷的1.25倍。传动比误差为±5%，每隔2min工作一次，停机5min，工作年限为10年，两班制。 2.2传动方案选择 传动装置总体设计的目的是确定传动方案、选定电动机型号、合理分配传动比以及计算传动装置的运动和动力参数，为计算各级传动件做准备条件。 1—电动机；2—联轴器；3—斜齿圆柱齿轮减速器；4—开齿齿轮；5—卷筒 注意点是使用这个船东方案应保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护便利。
学生课程设计（论文） 题目：电动卷扬机传动装置的设计 学生姓名：学号： 所在院(系)： xxx学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级： xxx机械电子 指导教师： xxx 职称：xxx x年x 月x 日 xx学院教务处制 xx学院本科学生课程设计任务书
原始数据： 数据编号 1 2 3 钢?拉力F/KN 10 12 14 钢?速度(v/m/min) 12 12 10 卷筒直径D/mm 450 460 400 工作条件： 间歇工作，每班工作时间不超过15％， 工作有中等振动，，两班制工作，小批量生产，钢?速度允许误差±
目录 一. 电动机的选择 (8) 1.1选择电动机的总类、类型和结构形式 ................................................................................. 8 1.1.1选择电动机系列 .............................................................................................................. 8 1.1.2电动机容量的确定 .......................................................................................................... 8 1.1.3选择电动机的转速 .......................................................................................................... 9 1.1.4计算总传动比并分配各级传动比 .................................................................................. 9 1.2传动比的分配及传动装置的运动和动力参数 ..................................................................... 9 1.2.1 各轴的转速 ..................................................................................................................... 9 1.2.2 各轴功率 ....................................................................................................................... 10 1.2.3 各轴的转距 . (10) 二. 蜗轮蜗杆的设计计算 (11) 2.1蜗杆蜗轮参数选择计算 ....................................................................................................... 11 2.1.1蜗轮蜗杆材料 ................................................................................................................ 11 2.1.2根据齿面接触疲劳强度计算蜗轮蜗杆 ........................................................................ 11 2.1.3蜗轮参数 ........................................................................................................................ 12 2.1.4蜗杆参数 ........................................................................................................................ 12 2.2蜗轮蜗杆弯曲疲劳强度校核 .. (12) 三. 直齿圆柱齿轮设计计算 (13) 3.1齿轮材料精度等级齿数选择 ............................................................................................... 13 3.1.2材料选择 ........................................................................................................................ 13 3.2按齿面接触疲劳强度设计 ................................................................................................... 13 3.2.1设计计算 ........................................................................................................................ 13 3.2.2计算循环次数 ................................................................................................................ 14 3.2.3计算齿宽与齿高之比 h b ............................................................................................... 14 3.2.4计算载荷系数 ................................................................................................................ 15 3.2.5按实际载荷系数校正所算得分度圆直径 .................................................................... 15 3.3 按齿根弯曲疲劳强度设计 .................................................................................................. 15 3.3.1确定式中的各计算参数 ................................................................................................ 15 3.3.2计算大小齿轮的 [] F Sa Fa Y Y δ并加以比较 (16) 3.3.3设计计算 ........................................................................................................................ 16 3.4几何尺寸计算 .. (16) 四. 轴的设计计算 (17) 4.1蜗轮轴的设计计算 ............................................................................................................... 17 4.1.1按扭转强度计算轴的最小直径 .................................................................................... 17 4.1.2确定轴的各段直径和长度 ............................................................................................ 17 4.1.3按弯扭合成应力校核轴的强度 .................................................................................... 18 4.1.4判断危险截面 ................................................................................................................ 19 4.1.5精确校核截面∏左侧 ................................................................................................... 19 4.1.6精确校核∏截面右侧 (20)
目录 一、设计任务书 (2) 二、传动装置的总体设计 (2) （一）传动方案拟定 (2) （二）电动机的选择 (3) （三）传动装置的总传动比的计算和分配 (5) 三、传动零件的设计计算 (7) （一）V型带及带轮的设计计算 (7) （二）高速级斜齿轮副的设计计算 (9) （三）低速级直齿轮的设计计算 (12) 四、轴系零件的设计计算 (17) （一）、输入轴的设计计算 (17) (二)、中间轴的设计计算 (22) （三）、输出轴的设计计算 (26) （四）滚动轴承的校核 (30) 1、高速轴上轴承的寿命计算 (30) 2、中间轴上轴承的寿命计算 (32) 3、低速轴上轴承的寿命计算 (34) （五）联轴器和键联接的选用说明和计算 (35) 五、减速器的润滑设计 (37) 六、箱体、机架及附件的设计 (38) （一）、减速器箱体的结构设计 (38) （二）、减速器箱体的附件设计 (39) 结束语 (43) 参考书目及文献 (44)
一、设计任务书 １、原始数据 钢绳拉力F（kN）28 钢绳速度V（m/min）20 滚筒直径D（mm）300 ２、已知条件 1）钢绳拉力F； 2）钢绳速度V； 3）滚筒直径D； 4）工作情况：单班制，间歇工作，经常正反转，启动和制动，载荷变动小；5）工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35°C左右，三相交流电；6）使用折旧期10年，3年大修一次； 7）制造条件及生产批量：专门机械厂制造，小批量生产。 8）提升速度允许误差±5% 。 ３、参考传动方案 二、传动装置的总体设计 （一）传动方案拟定
1、由参考方案可知电动机经联轴器将动力直接传到高速轴上，然后通过二级圆柱齿轮减速器减速。考虑到二级圆柱齿轮减速器的传动比不宜过大，否则会导致减速器尺寸很大。因此在参考方案的基础上添加一个带传动。 2、将带传动布置于高速级 带传动的承载能力小，传递相同转矩时结构尺寸较其他传动形式大，但传动平稳，能缓冲减震，因此宜布置在高速轴。 3、高速级齿轮选用斜齿圆柱齿轮 斜齿轮传动的平稳性较直齿轮传动好，常用在高速轴和要求传动平稳的场合。 4、低速级选用直齿圆柱齿轮 考虑到功率较大，低速级受到转矩很大，所以采用直齿圆柱齿轮以减小轴向压力。 综上所述，本方案具有一定的合理性及可行性 （二）电动机的选择 1、选择电动机类型 按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V ，Y 型。 2、选择电动机的容量 电动机工作功率为w d a p p η= kW, 1000 w FV p = kW 因此 1000d a FV p η= kW 由电动机至运输带的传动效率为42 12345a ηηηηηη= 式中：1234ηηηη、、、、5η分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器、卷筒的传动效率。 取10.95η=，20.98η=，30.97η=，40.99η=，50.95η=。则 420.950.980.970.990.960.78a η=????= 所以2810001/3 11.97100010000.78 d a FV p kW η??= ==? 3、确定电动机转速 卷筒工作转速为1000100020 21.22/min 300 v n r D ππ?= ==? 按指导书上表1推荐的传动比合理范围，取V 带传动的传动比' 12~4i =，二级圆柱齿轮减速器传动比' 28~40i =，则总传动比合理范围为' 16~160a i =，故电动机的转速范围为 '' (16~160)21.22339.52~3395.2/min d a n i n r =?=?= 符合这一范围的同步转速有750 /min r 、1000 /min r 和1500 /min r 。