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1、精选优质文档-倾情为你奉上机械设计课程设计计算说明书题 目 设计电动机卷扬机传动装置 专业班级 机械设计制造及其自动化08级1班学 号 学生姓名 边朋博 指导教师 周毓明 何斌锋 西 安 理 工 大 学 2010年12月西 安 理 工 大 学机械设计课程设计任务书学生姓名 边朋博 班级 08机械设计制造及其自动化（1）班 学 号 指导教师 职 称 教研室 题目 设计电动卷扬机传动装置 编号W-10传动系统图：原始数据：钢绳拉力钢绳速度卷筒直径178330工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，小批量生产，单班制工作，使用期限8年，运输带速度允许误差为5%要求完成：1.减速器装配图1张（A2）
2、。2.零件工作图2张（箱体和轴）。3.设计说明书1份，6000-8000字。开始日期 2010 年 12 月 6 日 完成日期 2010 年 12 月 31 日 2010年 12 月 1 日目录专心-专注-专业1电机选择工作机所需输入功率所需电动机的输出功率传递装置总效率式中：蜗杆的传动效率0.75：每对轴承的传动效率0.98：直齿圆柱齿轮的传动效率0.97：联轴器的效率0.99：卷筒的传动效率0.96所以 故选电动机的额定功率为4kw符合这一要求的同步转速有750r/min , 1000r/min , 1500r/min电机容量的选择比较：表1.1 电动机的比较方案型号额定功率/kw同步转速
3、/r/min满载转速/r/min重量价格1Y160M-84750720重高2Y132M-641000960中中3Y112M-4415001440轻低考虑电动机和传动装置的尺寸 重量及成本，可见第二种方案较合理，因此选择型号为：Y132M-6D的电动机。2选择传动比2.1总传动比 2.2减速装置的传动比分配 所以 3各轴的参数将传动装置各轴从高速到低速依次定为I轴 II轴 III轴 IV轴 ：、 、 、 、 依次为电动机与I轴 I轴与II轴 II轴与III轴 III轴与V轴的传动效率 则：3.1各轴的转速 3.2各轴的输入功率 轴 轴 轴 轴 3.3各轴的输出功率 轴 轴 轴 轴 3.4各轴的输
4、入转矩电动机 轴 轴 轴 轴 3.5各轴的输出转矩电动机 轴 轴 轴 轴 3.6各轴的运动参数表表3.1 各轴的运动参数表轴号功率转矩(Nm)转速(r/min)传动i效率输入输出输入输出电机轴43.557835.392796010.991轴3.52333.457935.038834.338096031.08752轴2.58892.2571800.620784.599730.88060.73513轴2.51172.4615776.754761.218530.88060.97024卷轴2.38762.33982953.532894.4577.720.95064.蜗轮蜗杆的选择 4.1选择蜗轮蜗杆的
5、传动类型根据GB/T100851998 选择ZI4.2选择材料蜗杆选45钢，齿面要求淬火，硬度为45-55HRC.蜗轮用ZCuSn10P1,金属模制造。为了节约材料齿圈选青铜，而轮芯用灰铸铁HT100制造4.3按计齿面接触疲劳强度计算进行设（1）根据闭式蜗杆传动的设计进行计算，先按齿面接触疲劳强度计进行设计，再校对齿根弯曲疲劳强度。由文献1P254式（11-12）， 传动中心距由 前面的设计知作用在蜗轮上的转矩T2，按Z=1,估取，则：（2）确定载荷系数K因工作比较稳定，取载荷分布不均系数；由文献1P253表11-5选取使用系数；由于转速不大，工作冲击不大，可取动载系；则（3）确定弹性影响系数
6、因选用的是45钢的蜗杆和蜗轮用ZCuSn10P1匹配的缘故，有（4）确定接触系数先假设蜗杆分度圆直径 和中心距的比值，从文献1P253图11-18中可查到（5）确定许用接触应力根据选用的蜗轮材料为ZCuSn10P1，金属模制造，蜗杆的螺旋齿面硬度45HRC，可从文献1P254表11-7中查蜗轮的基本许用应力应力循环次数 寿命系数则 （6）计算中心距: 取a=160mm，由 i=30，则从文献1P245表11-2中查取，模数m=8蜗杆分度圆直径从图中11-18中可查，由于，即以上算法有效。4.4蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸（1）蜗杆轴向尺距 = 25.133mm直径系数q= =10齿顶圆直径
7、齿根圆直径 分度圆导程角 蜗杆轴向齿厚蜗杆的法向齿厚（2）蜗轮 蜗轮齿数, 变位系数 验算传动比，这时传动比误差为：，在误差允许值内。蜗轮分度圆直径喉圆直径齿根圆直径咽喉母圆半径4.5校核齿根弯曲疲劳强度当量齿数 根据 从图11-9中可查得齿形系数Y=2.55螺旋角系数：许用弯曲应力：从文献1P256表11-8中查得有ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力=56MPa寿命系数 可以得到：因此弯曲强度是满足的。4.6验算效率已知；与相对滑动速度有关。 从文献1P264表11-18中用差值法查得： 代入式中，得大于原估计值，因此不用重算。4.7精度等级公差和表面粗糙度的确定考虑到所设计的蜗
8、杆传动是动力传动，属于通用机械减速器，从GB/T10089-1988圆柱蜗杆，蜗轮精度选择8级精度，侧隙种类为f，标注为8f GB/T10089-1988。然后由有关手册查得要求的公差项目及表面粗糙度，此处从略。详细情况见零件图。5圆柱齿轮的设计 P=2.5117KW ， i=4.05.1材料选择（1）小齿轮的材料为40，硬度为280,大齿轮的材料为45钢（调质），硬度为240,二者之差为40。（2）精度等级选8级精度。（3）选小齿轮齿数，大齿轮齿数，取。（4）选压力角为。5.2按齿面接触强度计算设计按式（10-21）试算，即（1）确定公式中的各参数试选载荷系数，。计算小齿轮的传递扭矩由文献1
9、P205表10-7选齿宽系数。由文献1P201表10-6查的材料的弹性影响系数。由文献1P209图10-21d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。 由文献1P206式10-13计算应力循环次数。由文献1P207图10-19取接触疲劳寿命系数。计算疲劳需用应力。取失效概率为1%，安全系数，由文献1P205式（10-12）得 5.3计算（2）试算小齿轮的分度圆的直径代入中较小值（2）计算圆周速度（3）计算齿宽 （4）齿宽与齿高之比 模数 齿高 （5）计算载荷系数根据，7级精度，由文献1P194图10-8查的动载荷系；直齿轮，。由文献1P193表10-2查的使用系数 ：
10、由文献1P196表10-4用插值法6级精度，小齿轮相对支撑对称分布由，查文献1P198图10-13得；故载荷系数 （6）按实际载荷系数校正算的分度圆直径，由文献1P204式（10-10）得（7）计算摸数5.4按齿根弯曲强度计算设计由文献1P201式（10-5）得弯曲强度计算设计（1）公式内容的各计算值由文献1P208图10-20查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限；由文献1P206图10-18取弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许应力 取弯曲疲劳安全系数由文献1P205式（10-12）得 计算载荷系数查齿形系数。由文献1P200表10-5查的 。 查取应力校正值系数。由文献1P20
11、0表10-5查的 。计算大、小齿轮的并加以比较。 大齿轮的值大（2）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模的大小取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数4.5879并就近圆整为标准值，按接触强度算的的分度圆直径来计算应有的齿数，于是由 取 取这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。5.5取几何尺寸计算（1）计算分度圆直径（2）计算中心距 圆整取a=333mm（3）计算齿轮宽度 6 轴的设计计算6.1蜗杆轴蜗杆上的功率P 转速N和转矩分T别如下：P= 3.5223kw N=960r/min T=35.2156Nm6.1.1按扭矩初算轴径选用45钢调值，硬度为根据文献式，并查教材表15-3，取考虑到有键槽，将直径增大7%，则：因此选6.1.2蜗杆的结构设计（1）蜗杆上零件的
