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1、xx 大学机械设计课程设计xx 大学机械与电子工程学院课程设计用纸第 页机电学院课程设计报告书系 别:专 业：学生姓名： 学 号：课程设计题目：起始日期：指导教师：下达任务时间： 年 月 日xx 大学机械设计课程设计xx 大学机械与电子工程学院课程设计用纸第 页目录一、 计划任务书二、 传动方案分析三、 电动机的选择和传动装置的动力参数计算四、 传动零件的设计计算五、 轴的设计计算六、 轴的校核计算七、 滚动轴承的基本额定寿命计算八、 键的选择和键连接的强度计算九、 箱体的尺寸设计十、 啮合件及齿轮的润滑方法选择十一、 密封方式的选择十二、 减速器的附件及其说明xx 大学机械设计课程设计xx
2、大学机械与电子工程学院课程设计用纸第 页一、计划任务书课题：卷扬机转动装置设计工作条件：工作机连续单向运转，工作时有轻微冲击，工作机效率 0.96，工作年限 10 年，大修期限 3 年，每年工作 250 天，两班制工作，允许速度误差5；在专门工厂小批量生产。要求功率富裕量 10参数：钢丝绳拉力：2100N钢丝绳速度：1.0ms卷筒直径：260mmxx 大学机械设计课程设计xx 大学机械与电子工程学院课程设计用纸第 页二、传动方案分析合理的传动方案首先应满足工作机的性能要求，其次应满足工作要求可靠传动效率高，结构简单，结构紧凑，成本低廉。本传动装置传动比不大，故采用二级传动，由于所给课题已给出一
3、级齿轮，所以传动装置内采用一级圆柱直齿轮减速器。由于工作时有轻微的冲击则，可在轴端连接采用弹性联轴器。三、电动机的选择和传动装置的动力参数计算电机的选择1、 选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用 Y 系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构 380V。xx 大学机械设计课程设计xx 大学机械与电子工程学院课程设计用纸第 页2、 选择电动机的容量工作机的有效为 Pw=FV1000=21001.01000=2.1 KW从电动机到工作输送的总效率为 =1224324=0.99 联轴器效率；1=0.98 轴承效率；2=0.97 齿轮传动效率；3=0.96 工作机效率；4=0.9920.9840.
4、9720.96=0.817所以电动机所需的工作效率为 Pd=Pw =2.10.817=2.573、 确定电动机转速由一级减速器与另一对齿轮为联轴器连接传动比为 1:1，所以可看成是二级圆柱齿轮减速器。由机械设计手册可知传动比 i=840. 而工作机卷筒轴nw=6010001.0d=73.5 r min所以电动机的可选范围为nd=i nw=（840）73.5=（5882940） rminxx 大学机械设计课程设计xx 大学机械与电子工程学院课程设计用纸第 页查手册可选 Y132M-8电动机型号 额定功率 满载转速 E D FDG GY132M-8 3KW 710rmin 80 38 108 33
5、计算总传动比和各级传动比的分配1、 总传动比为i =nmn w=71073.5=9.662、 分配给及传动比考虑润滑条件，为使两大齿轮直径相近，取 i =1.4i ，故i =（1.4i ）=（1.49.66）=3.68i =i i =9.663.68=2.625计算传动装置各轴的运动和动力参数1、 各轴的转速1 轴：n 1=nm=710 rmin2 轴：n 2=n1i 1=7103.68=193 rmin3 轴：n 3=n2i 2=1932.625=73.5 rmin2、 各轴的输入功率P1=Pd 1 2=2.49 KWxx 大学机械设计课程设计xx 大学机械与电子工程学院课程设计用纸第 页P
6、2=P1 1 3=2.42 KWP3=P2 2 3 1=2.28 KW卷筒轴 P 卷 =P3 2 3=2.21 KW3、 各轴的输入转矩Td=9.551062.57710=34568 NmmT1=Td 1 2=345680.990.98=3.4104 NmmT2=T1 1 3i1=1.16105 NmmT3=T2 1 2 =1.161050.990.98=1.13105 NmmT 卷 =T3 3 2i2 =1.131050.980.992.625=2.87105 Nmm两级圆柱减速器 工作机轴号 电动机1 轴 2 轴 3 轴 卷轴转速n(r/min) n=710 n1=710 n2=193 n
7、3=73.5 N 卷 =73.5功率 P(kw) P=3 P1=2.49 P2=2.42 P3=2.28 P 卷 =2.21转矩T(Nmm) 34568 T1=3.4104 T2=1.16105T3=1.13105T 卷=2.87105两轴联接 联轴器 齿轮 齿轮 联轴器传动比 i 1 3.68 2.625 1传动效率 0.99 0.97 0.97 0.99xx 大学机械设计课程设计xx 大学机械与电子工程学院课程设计用纸第 页四、传动零件的设计计算1选精度等级、材料及齿数，齿型1）确定齿轮类型两齿轮均为标准圆柱斜齿轮2）材料选择小齿轮材料为（调质） ，硬度为，大齿轮材料为钢（调质） ，硬度为
8、HBS，二者材料硬度差为HBS。）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用 7 级精度4）选小齿轮齿数 1，大齿轮齿数 2 1 13.6824=88.32,取 Z2=89。2按齿面接触强度设计按式（1021）试算，即 3211 )(2.HEt ZudKTd）确定公式内的各计算数值（）试选 3.1tK（3）计算小齿轮传递的转矩T1= 4035715.905.9616npNm（4）由表 10选取齿宽系数 d（5）由表 10查得材料的弹性影响系数 2/18.9MPaZE（6）由图 1021按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ，大齿轮的接触疲劳强度极限MPaH601limli25（7）由式计算应力循
9、环次数xx 大学机械设计课程设计xx 大学机械与电子工程学院课程设计用纸第 页N 1= 91074.250817060 hjLnN 2= 9.48.37（8）由图查得接触疲劳强度寿命系数 92.01HNK95.02HNK（9）计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为，安全系数为 S=1，由式得MPaSKHNH 526092.1lim1 .5.2li2）计算（）试算小齿轮分度圆直径 ，由计算公式得td1muZKtTdHEdt 90.4732.211 （）计算圆周速度ms78.1069.471.3061 nvt（）计算齿宽 dbt 9.47.1xx 大学机械设计课程设计xx 大学机械与电子工程学院课程
10、设计用纸第 页（4）计算齿宽与齿高之比 hb模数 mm96.1240.71Zdmt齿高 4.5.th67.1049.hb（）计算载荷系数 K根据 ，级精度，由图查得动载荷系smv/78.1数 Kv=1.10由表查得 KA=1.25由表查得直齿轮 1FHK由图表按插值法查得 7 级精度小齿轮相对支承非对称分布时 K H =1.423由 KH =1.4236.1049.7hb查得 KF =1.35故载荷系数 974.123.1025. HVAK（）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式得mm07.53.190.4731 ttKd（）计算模数 mxx 大学机械设计课程设计xx 大学机械与电子工
11、程学院课程设计用纸第 页mm294.07.51Zdm3按齿根弯曲强度设计由式 321FSdnYZKTm） 确定计算参数（1）由图查得，小齿轮的弯曲疲劳强度极限 MPaFE501大齿轮的弯曲疲劳强度极限 382（2）由图查得弯曲疲劳强度寿命系数85.01FNK8.02FN（3）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 S1.4，由式得MPaSKFENF57.304.1850186.2.22（4）查取齿形系数由表查得 65.21FaY23.Faxx 大学机械设计课程设计xx 大学机械与电子工程学院课程设计用纸第 页（）查取应力校正系数由表查得 58.1SaY76.12Sa（）计算大小齿轮的 FSa小
12、齿轮： 0138.1FSaY大齿轮： 64.2FSa大齿轮的数据大） 设计计算 62.104.2413586.3 m对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取 2.0mm，m已可满足弯曲强度。 3.10286.37.521Zmd选取 Z2=1024几何尺寸计算） 计算大、小齿轮的分度圆直径xx 大学机械设计课程设计xx 大学机械与电子工程学院课程设计用纸第 页mZd204156821） 计算中心距mm13024561da） 计算齿轮宽度mm561db圆整后取 B 2=56 mm； B 1=62 mm4、 大齿轮的设计xx 大学机械设计课程设计xx 大
13、学机械与电子工程学院课程设计用纸第 页mDDmBCDmda )85.37.2()30()5.2.0(1.2830172456.345208取 D2=30mmxx 大学机械设计课程设计xx 大学机械与电子工程学院课程设计用纸第 页五、轴的设计计算1、高速轴的设计计算） 输入轴上的功率功率 P 1=2.49 kw转速 rmin70n转矩 41.3T） 求作用在齿轮上的力md561NFTntrt 43620ta1a1.4.321 ） 初定轴的最小直径选轴的材料为钢，调质处理。根据表，取 10A（以下轴均取此值） ，于是由式初步估算轴的最小直径 mnpd8.167049.21330min 输入轴的最小
14、直径显然是安装联轴器处轴的直径，需加装键故此处直径应扩大，则16.81.05=17.6mm输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径 .为12d了使所选的轴直径 与联轴器的孔径相适应,故需同时12d选取联轴器型号.xx 大学机械设计课程设计xx 大学机械与电子工程学院课程设计用纸第 页联轴器的计算转矩 Tca=KAT1,查表 14-1,考虑到转矩的变化很小,故取 KA=1.3,则，mNTca 3.43.8.1查机械设计手册 ，选用 HL型弹性柱销联轴器，其公称转矩为 160N。半联轴器的孔径 ，但满足不18d了电动机的轴径需要。故最后确定为 HL3 型联轴器。 （ ） min5063rnNT其轴孔直径 d=（3042）mm最后确定减速器的高速轴伸出的直径为md30in2、确定高速轴各段轴径与长度）拟定轴上零件的装配方案（见下图）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度xx 大学机械设计课程设计xx 大学机械与电子工程学院课程设计用纸第 页（1）为满足半联轴器的轴向定位要求，轴段右端需制处一轴肩，轴肩高度 ,
