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1、目录一、设计题目21.1设计条件21.2设计任务21.3成果要求2二、系统总体方案32.1方案构思32.2传动方案确定.4三、选择电动机类型43.1电动机有关参数确定.43.1.1确定电动机功率.43.1.2确定电动机转速.43.2确定电动机型号4四、设计传动装置54.1分配各级传动比64.2传动装置的运动和动力参数.74.3齿轮的设计84.4 V带设计10五、轴的设计125.1有关参数计算125.2轴的结构设计：15六、 轴承的寿命校核17七、其他零件的设计187.1联轴器的选择187.2箱体的设计187.3减速器的润滑19参考资料19附件附件一减速器装配图附件二大齿轮零件工作图附件三大齿轮
2、三维图附件四输出轴的零件工作图、设计题目1.1设计条件卷扬机传动装置简图如下:1.卷扬机数据卷扬机牵引力F=15kN，吊绳牵引速度v=0.35m/s，卷筒直径D=550mm。2. 工作条件：建筑提升机工作载荷变动较大，电动机具有较大的起动冲击，减速 器工况按受中等冲击载荷考虑，室外搭棚工作，最高环境温度34C，双班制工 作，单向运转，工作时有振动，使用期限为10年，半年维护，三年大修，每年 按300个工作日计算，3台生产量。工作速度允许误差为5%。3. 设计条件及要求：要求传动装置尺寸尽可能紧凑，使用寿命要长（耐用）。工 作繁重的受载零件需考虑备件更换，不允许设备运行突然中断造成生产事故，由
3、专业设备制造厂加工制造，可加工7、8级精度齿轮、蜗轮，热处理工艺不限。1.2 设计任务翁 1.确定传动方案令 2.选择电动机型号翁 3.设计传动装置翁 4.选择联轴器1.3成果要求1. 减速器装配图一张2. 零件工作图二张（大齿轮）3. 大齿轮三维图4. 设计说明书一份二、系统总体方案2.1方案构思电动机一传动装置一执行机构，初选三种传动方案，如下:图2.1二级圆柱齿轮传动事.X图2.2蜗轮蜗杆减速器图2.3二级圆柱圆锥减速器2.2传动方案确定比较上述方案，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
4、。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：电动机一传动系统 一执行机构（如下图）。图2.4最终方案三、选择电动机类型3.1电动机有关参数确定3.1.1确定电动机功率电动机的速度计算:v =吧 n n60 X1000 工0.35 x 1000兀 x550x 60 = 12.16r /min(3-1)输出所需要功率：Pw=FV=15*0.35=5.25KW传动效率计算：n =nn4n2nn12345 (3-2)注:V带传动效率为门1 = 0.96滚动轴承效率（一对）门2 = 99闭式齿轮
5、传动效率为门3 = .97联轴器效率为门4 = 0.99传动滚筒效率为门5 = .96得门=0.825P =W，其中 P (kw) = SVd n ， 十 1000式中：Pd-工作机实际需要的电动机输出功率，KW；P-工作机所需输入功率，KW；n-电动机至工作机之间传动装置的总效率。所以 P = *25 = 6.36kwd 0.825使电动机的额定功率Pgd =（11.3） Pd，由查表得电动机的额定功率P =7.5K肌3.1.2确定电动机转速60 X1000 x V 60 X1000 x 0.35计算滚筒工作转速七=切 =丸x 550 TN*/min:由推荐的传动比合理范围，v带轮的传动比范
6、围：=7,二级圆柱齿轮减速器的传动比一般 范围：840。（由机械设计设计手册可查得）则总传动比的范围为，i = 16 - 160故电机的可选转速为：气=in = (16160)X12.16 = 194.561945.6尸/min3.2确定电动机型号电动机通常多选用同步转速有750r/min, 1000r/min, 1500r/min, 3000r/min综合考虑 电动机和传动装置的情况，同时也要降低电动机的重量和成本，最终可确定同步转速为 1000r/min，根据所需的额定功率及同步转速查表确定电动机的型号为Y160M-6，满载转速 970r/min。其主要性能：额定功率：7.5KW,满载转速
7、970r/min，额定转矩2.0，质量84kg （机械设计设计手册）。四、设计传动装置4.1分配各级传动比1.传动装置的总传动比要求应为I=n /n m w式中：n一电动机满载转速总传动比：i =970/12.16=79.782.分配各级传动比 查机械手册，取V带的传动比i0 = 3,则减速器的传动比i为i=匕=7978 = 26.60i03取两级援助齿轮减速器高速级的传动比i1 = JJ4i =、，1.4 x 26.60 = 6.1则低速级的传动比为1 = i =鲍=4.362 i 6.1由上知此传动装置的总的传动比等于79.78大于40，所以在电动机与减速器之间选用 带连接。减速器的传动比
8、等于26.60大于8，因此选用二级减速器。即传动方案大概如下：图4.1传动方案4.2传动装置的运动和动力参数电动机轴P0= P= 6.36 KWn = n = 970r / minT0=9550 x 6.36/970=62.62（高速轴）P = P 门=6.36 x 0.96 = 6.1056KW10 1n .970/3=323.31 =T1=9550 x 6.105/323.3=180.3 N MII轴（中间轴）P2 = p x. x/ = 6.11x 0.99 x 0.97 = 5.87KW23323.3 =53 , /min6.11n1i12T= 9550 p = 9550 x 587=
9、1057.7N M 53（低速轴）=5.87 x 0.99 x 0.97 = 5.64KWP3 = Px xn =约=53 = 12.16r / min3 i 4.3623T = 9550 p = 9550 x 64 = 4429.44N .M3 n12.163W轴(滚筒轴)p = p xn xn = 5.64X 0.99X 0.97 = 5.42KW4323n = n = 12.16/minT = 95504 = 9550 x 42 = 4256.66N M4n412.164.3齿轮的设计4.3.1高速级齿轮传动的设计计算材料：高速级小齿轮选用45#钢调质，齿面硬度为241.5HBS。高速级
10、大齿轮选用45#钢正火，齿面硬度为186.5HBS。查课本得，日=1.1,，=1.25。 查课本得：qHi.=58MPa, q可.2=37驰Pa %= 445MPa，q皿=31MPa一*一一q375一故q = -rnimr = 585 = 532MPa q = =34MPaH1 Sh1.1H25日1.1q = QFE1 =竺5 = 356MPa q =Qfe2 =*= 248MPafe1S 1.25FE2Sf1.25 按齿面接触强度设计：8级精度制造，查机械设计手册得：均匀载荷，载荷系数K=1.2 （有轻度振动）取齿宽系数：9 =1对于高速级齿轮T1=180300 N M = 6.1查表得Ze
11、 = 188 Zh =溢计算中心距:12 KT x u +1 xx UT x188 x 2.53412mm2 x 1.2 x 180300 7.06 xx0.76.1总 138.51mm188 x 2.5341动力传动齿轮m可以取2.5,3,4等。1牛一 a = & m(Z + Z )2mm188 x 2.53412mm取 m=2.5 时，Z1 = 26, .Z2=160返算：i = 6.125分度圆直径：1 = mZ1 = 2.5x 26 = 65mm, d2 = mz2 = 2,5x160 = 400mm中心距 a=232.5mm齿宽：b=65 可取 b2=100 ， b1=105高速级小
12、齿轮：b1=105 Z1 = 26高速级大齿轮：b2=100, Z2 = 160通过课本有关公式得：Z = 26，Yf1 = 2.55, Y 1 = 1.64Z2 =160, Yf 2 = 2.19,七 2 = 1.8按齿宽b = 56mm计算强度：b = 2 41、= 2 x1.2 x I80300 x 2.55 孔14 =138.23兀f 1bm 2 Z56 x 2.52 x 26fe11b =b YFa1Ysa2 = 138.23 581 = 178.74依 a /bF2F1 Y Y 22.19 x1.64fe2第一对齿轮的齿面接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度满足要求。4.3.2低速级大
13、小齿轮的设计对于低速级齿轮，i2 = 4.36，匕=1057700 N MM,七=53r /min按齿面接触强度设计：8级精度制造，查机械设计手册得：载荷系数K = 1.2，取齿宽系 数9=1 计算中心距：ZE = 188, ZH = 2.52 KT u +1 31 xx、中 ui2 x1.2 x1057700 5.33188 x 2.5 2Ixx i 0.74.33 L 341 总 214.43mmm可以取2.5,3,4等。1 /r r、 a = 2 m(Z + Z ) i当取m=3取时，Z1=32,Z=z1则 Z138，i=4.33。分度圆直径：，di = mzi = 3x32 = 96mm d2 = mz2 = 3x138 = 414mm中心距 a=255mm齿宽：b1=96mm则可取 b2 = 125mm, bi = 130mm验算轮齿弯曲强度：Z1=32, Y广2.55 七T63Z2 = 138, Y 2 = 2.21，Y 2 = 1.77按最小齿宽b = 125mm2b = 2 2E1 = 2 x1.2 x1057700X 2.55 空=357.30MPazt f 1bm 2 q125 x 9 x 30fe1b =b YFaYsa2 = 357.30 x 翌5 7 = 440.8MPa2b F2F1YF2YS 22.21x1.63fe第二对齿轮的齿面接触疲劳强度
