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1、金陵科技学院 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：机电工程学院专 业：车辆工程姓 名：年 级：指导教师： 二零一一年四月目 录第一章 简介 1第二章 减速箱原始数据及传动方案选择 1第三章 电动机的选择 3第四章 减速齿轮的设计与校核 5第五章 主动轴的设计 9第六章 从动轴的设计 14第七章 轴承的校核 19第八章 键及联轴器的选择 19第九章 箱体及附件的设计 20 第十章 参考文献 21第1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，本次设计的是绞车传动装置用的单级圆柱减速器。运用At
2、uoCAD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2章 减速箱原始数据及传动方案选择计算步骤与说明结果2.1 任务分析、传动方案拟订任务书中给出的是绞车卷筒,具体参数如下表1工作参数表1卷筒圆周力F/N8500卷筒转速n(r/min)40卷筒直径D mm350
3、工作间隙每隔2分钟工作一次，停机5分钟工作年限10批量大批注:总传动比误差为+5%,转动可逆转，间歇工作，载荷平稳；起动载荷为名义载荷的1.25倍。 1电动机；2联轴器； 3圆柱斜齿轮减速器；4开式齿轮；5卷筒第3章 电动机的选择计算3.1、电动机的选择选择电动机的内容包括：电动机类型、结构形式、容量和转速，要确定电动机具体型号。按工作要求和条件，一般选用用途的全封闭自扇冷鼠笼型y系列三相异步电动机。具有高效节能、起动转矩大、性能好、噪声低、振动小、可靠性能好、功率等级安装尺寸符合IEC标准及使用维护方便等优点。适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体的场合，以及要求有较好的启动性能的机械。3.2
4、确定电动机功率：工作机所需的电动机输出功率为由电动机至工作机之间的总效率（包括工作机效率）为 =，式中，分别为联轴器、齿轮传动的轴承、齿轮传动、开式齿轮、卷筒轴承和卷筒的效率。取=0.98，=0.99，=0.97，=0.92，=0.98，=0.96，则=0.81所以。3.3确定电动机转速按推荐的合理传动范围，取单级齿轮传动比 i=35,总传动比范围 故电动机转速可选范围 符合这一范围的同步转速有 750r/min 1000r/min符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min再根据计算出的容量，考虑到起动载荷为名义载荷的1.25倍，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量及价格等因
5、素,为使传动比装置结构比较好,决定选用同步转速为750r/min的电动机。由机械设计课程设计指导书选定电动机的主要性能如下表：电动机型号额定功率同步转速满载转速Y200L815kw750r/min720r/min=0.81=12.36Kw=4501250r/min电动机型号：Y200L8=720r/min34分配各级传动比电动机确定后，根据电动机的满载转速和工作装置的转速就可以计算传动装置的总传动比。 i = /=720/50=14.4 根据分配传动比的原则，机械设计课程设计手册可查得，单级减速器的传动比:35，因此可以分配=3.5，=4.1。 3.5计算传动装置及各轴的运动和动力参数3.5.
6、1各轴的转速I轴 = =720r/min 轴 =720/3.5=205.7 r/min 轴（输出轴） =205.7/4.1=50.2r/min 3.5.2各轴的输入功率 I轴 =12.36*0.98=12.1kwII轴 =12.1*0.99*0.97=11.6kwIII轴（输出轴） =11.6*0.99*0.92=10.6kw 3.5.3各轴的输入转矩电动机的输出转距为=9.55=9.5512.36/720=1.64N.mm I轴 =1.640.98=1.61N.mmII轴 =1.610.970.993.5=5.34N.mmIII轴（输出轴）=5.340.990.924.1=2.02N.mm最
7、后将所计算的结果填入下表：各轴参数表参 数轴 名电动机轴轴 轴轴转 速r/min720720205.750.2功率Kw12.3612.111.610.6转矩Nmm1.641.615.342.02i =14.4=3.5=4.1。=720 r/min=205.7r/min=50.2r/min =12.1kw=11.6kw=10.6kw=1.64N.mm=1.61N.mm =5.34N.mm=2.02N.mm第4章 减速齿轮的设计与校核4.1选择材料、热处理、齿轮精度等级和齿数： 由机械设计书表6-3、表6-6，选择小齿轮材料45钢调质，硬度为220250HBS， 大齿轮选用45钢正火，硬度1702
8、10HBS。参考机械设计课本中表6-5可选精度等级为9级，要求表面粗糙度6.3. 。4.2确定设计准则 由于该减速器为闭式软齿面传动HBS350,所以齿面点蚀为主要失效形式，先按齿面接触疲劳强度进行计算，确定齿轮的你主要参数和尺寸，然后再按弯曲疲劳强度校核齿根的弯曲疲劳强度。4.3齿面接触疲劳强度设计:计算公式按式11-36 (1)转矩=1.64N.mm (2)载荷系数K 查表11.10，取K=1.1 （3）齿数，螺旋角，齿宽系数因=5取=30，= =3.530=105实际传动比 U=/=105/30= 3.5在传动比范围内。初选螺旋角=15因单级圆柱齿轮为对称布置，而齿轮表面又为软齿面，由表
9、11.19选取=1.（4）弹性系数 由表11.11查得 =189.8（5）许用接触应力 由图11.25查得= 550Mpa，=520Mpa。 由表11.9查取安全系数=1 查图11.28得=1.07，=1.12由式11.15可得： =588.5Mpa=582.4Mpa 将有关数据代入以上公式得: =68.80mm 由表11.3取标准模数 （6）确定中心距a和螺旋角 圆整后取a=151mm 圆整中心距后确定的螺旋角 此值与初选值相差不大，不必重新计算 4.4主要尺寸计算 b=167.11mm=67.11mm 取=67mm； /b=1.3.1.3 4.5按齿根弯曲疲劳强度校核（1） 当量齿数 （2
10、） 齿形系数查表11.12得 , (3) 应力修正系数 查表11.13得 ，（3） 许用弯曲应力由图11.26查得MPa，MPa由表11.9 由图11.27 =1由式11.16 故 齿根弯曲强度校核合格 4.6验算齿轮的圆周速度 由表11.21可知 选9级精度是合适的 4.6齿轮几何尺寸计算 小齿轮：mm 齿根圆只键槽底部的距离所以主动轴采用实体式齿轮结构大齿轮： 由于 所以采用腹板式结构第5章 主动轴的设计 5.1 选择轴的材料，确定许用应力 由已知条件可知，此减速器传递的功率属中小功率，对材料无特殊要求。故选45钢并经调质处理，由表16.1查得强度极限，再由表16.3得许用弯曲因应力 5.
11、2按扭转强度估算轴径 据表16.2得 C =，又由式16.2得 考虑到轴的最小直径处要安装联轴器，会有键槽的存在，故直径加大，取为28.5031.41mm,由设计手册取标准值30mm 5.3轴承的初选 由于斜齿轮传动，轴承初选向心角接触球轴承7207AC，d=35mm,D=72mm,B=17mm。 5.4设计轴的结构并绘制草图 由于设计的是单级减速器，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。（1） 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。齿轮从轴的左端装入，齿轮的左端用套筒定位，右端用轴肩固定。这样齿轮在轴上的轴向位置被完全确定。齿轮周向
