1、机械设计基础课程说明书设计题目 设计电动机卷扬机传动装置班 级 机械设计及自动化2目 录1、设计题目32、系统总体方案的确定32.1、 系统总体方案32.2、 系统方案总体评价43、传动系统的确定44、传动装置的运动和动力参数64.1、 确定传动比分配65、齿轮设计85.1、 高速轴齿轮传动设计85.2、低速级齿轮传动设计165.3、开式齿轮设计216、 轴的设计计算246.1、中间轴的设计计算246.2、高速轴的设计计算326.3、低速轴的设计计算357、 轴承校核377.1、高速轴轴承校核377.2、中间轴上轴承校核387.3、低速轴上轴承校核3838、键的选择以及校核399、联轴器选择4
2、110、润滑油及其润滑方式选择4211、箱体设计4312、参考文献4413、附录 设计任务书44计 算 及 说 明 主 要 结 果4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）4 15 10 380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，图 2.1 二级圆柱齿轮传动3 传动
3、系统的确定3.1 选择电动机类型1.功率计算卷扬机的转速计算：5计 算 及 说 明 主 要 结 果108.3/min38vnrD输出所需要功率：Pw=FV=15*10/60=2.5025KW传动效率计算:12345 0.980.98.50.9弹 性 联 轴 器 的 效 率 取 ；闭 式 齿 轮 （ 级 精 度 ） 的 传 动 效 率 取 ；滚 动 轴 承 的 效 率 取 ；开 式 齿 轮 传 动 效 率 取 ；卷 筒 传 递 效 率 取 。 5251340.9.8.7电机所需要的功率： 1503.2506.7dFvPKW选用电动机功率为 4KW，n=1440r/min4 传动装的运动和动力参数
4、4.1.确定传动比 选用电机，转速 n=1440r/min,功率 P=4KW。一般情况下直齿开式圆柱齿轮传动比为 3-7，这里选定 且36i闭式齿轮传动比通常 12i这里确定 1235.6.i1.各轴转速电动机转速 04/minnr高转速 1中间轴 21257.14/in.6nri6计 算 及 说 明 主 要 结 果低速轴 2357.140.2/minnri卷筒 4108.3/i.vi2.各轴功率：电动机额定功率 p=4KW高转速 1034.9803.2pkw中间轴 2123.9.80低速轴 323.80.3.6kwp卷筒 2 2431345.90.9803.16kw=3.16KW3.各轴输入
5、转矩计算 3300951/95104/26.TPnNm3311/.2/.3322950/9501.8/57.144.TPnNm33331/.69/0.2698.0.卷筒： 334451/9501.6/860.9.TPnNm终上，各轴的参数如下表：选择方案 17计 算 及 说 明 主 要 结 果表 4-1轴的参数编号功率（KW）转速（r/min)转矩（N.mm)0 4 1440 26.53x1031 3.92 1440 26.00x1032 3.80 257.14 141.13x1033 3.69 50.42 698.92x1034 3.16 8.38 3601.19x1035 齿轮设计四、传动
6、件设计计算 斜齿圆柱齿轮计算 A高速级斜齿圆柱齿轮的计算1.选择材料热处理方式和公差等级小齿轮选用 40Cr，调质热处理，齿面硬度达到 250HBS大齿轮选用 45钢，调质热处理，齿面硬度达到 220HBS因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行计算，其设计公式为： 2131().()4HKTidd 齿轮传递转矩为 160Nm 由机械设计基础 （ 2p）可以查出载荷系数，因工作中有中等冲击，故载荷系数 .75k 由机械设计基础 （ 123）表 7-8查得 0.9d 由机械设计基础 （ p）表 7-7查得材料弹性系数 189.z 初选压力角 2o21.7minvr0.34.1dPKW8计
7、算 及 说 明 主 要 结 果 齿数比 15.6i 初选齿数 20Z，则 215.6201iZ 由机械设计基础 （ 9p）图 7-3查得 lim8HMpa lim256HMa 许用接触盈利可用以下公式计算 liNHZ86014302815%06.21821.75i由图 7-24查得寿命系数 1Nz 21.4 由表 7-5去安全系数.0H1lim68073.2.1nZMpaS2li45 .nH取 263.07pa出算小齿轮的分度圆直径1td得: 2311.560.1.89. 38.0607t m确定模数 1cos8.3cos12.860ndmz由机械制造基础 （ 16p）表 7-2取 2.5m2
8、.确定几何尺寸24.0i选用方案（二）9计 算 及 说 明 主 要 结 果中心距 12.501268.9coscosmz m圆整，去 则螺旋角6812122().5(201)arsars.856.50.9co8.12.snnzmdmz齿宽 mm 取 246b10.954.bd12()m 取 15m3.齿根许用疲劳强度条件为 2.cosFFSnKTYb 1,nKT和 Z同前齿宽 246bm由机械设计基础 124()p表 7-9查得：齿形系数 1.8FY .F 应力修正系数为 56S 2.9SY由表 7-25中可以查出试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限lim1230FMpalim2180Fpa需用弯曲应力
9、 livYS由图 7-26查得寿命系数 12v由表 7-5可以查出安全系数 .35F 315.20.TNm3278.4.3360.1.TNm34582.190.3576.TNm10计 算 及 说 明 主 要 结 果1lim2li23017.9.58.NFFffYMpaS11 12 2.6cos.61750cos1.852.1654.4.F FKTbmz =54.51mm1F221 22.169545.308SF FFY在安全范围内，疲劳强度足够4.计算齿轮的几何尺寸端面模数 2.5.cos108tm齿根高 *().253.fah齿顶高 .nm分度圆直径： 1122.520.91coss8.5.dzm齿顶圆直径 1250.912.91850aadhm齿根圆直径 8级精度材料为 40Cr45钢Z1=22Z2=72 0
