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1、机械原理课程设计说明书设计题目： 电动卷扬机传动装置设计（8-9） 全套图纸加扣3012250582 班 级 机1101-2班 学 号 姓 名 指导教师 2014年7月 目录一、设计题目 3二、电机选择 3三、传动比分配 4四、高速级齿轮的设计计算 5五、低速级齿轮的设计计算 9六、箱外开式齿轮的设计计算 13七、轴、轴承、键以及联轴器的设计计算16 中间轴的设计计算 16 校核键强度 21 校核轴承寿命 22 高速轴轴的设计计算 22 校核键强度 26 校核轴承寿命 27 低速轴的设计计算 27 校核键强度 31 校核轴承寿命 32八、减速器箱体设计 32九、减速器附件设计 33十、减速器润
2、滑方式及密封方式 35十一、设计小结 35十二、参考资料 36一、设计题目工作条件 满载工作时间占5%，3/4负载工作时间占10%，1/2负载工作时间占5%，循环周期30min。工作时有中等振动，设计 寿命为10年，小批 量生产，两班制工 作，钢绳速度允许误 差为5% 。原始数据数据编号9钢绳拉力F /(kN)12钢绳速度v/(m/min)16卷筒直径D/(mm)240二、 电机选择1 电动机功率计算 工作机功率：P=3.299kW 电动卷扬机取 0.97 传动装置总效率:=0.80联轴器传动效率取0.99 对滚动轴承效率滚动轴承，采用球轴承，传动效率取0.99闭式齿轮，选用8级精度（油润滑）
3、，传动效率取0.97开式齿轮，选用8级精度，传动效率0.940.96取0.95滚筒传动效率取0.96电动机输出功率： = =4.12kW2 电动机转速计算: 工作机转速 =21.2r/min 电动机转速: =21.2(24200)=(508.84020)r/min -二级圆柱齿轮减速器=840，单级圆柱齿轮传动=35 =242003 选定电动机: 查手册选择电动机型号为Y132M2-6，同步转速1000r/min， 满载转速960r/min，中心高132mm，轴径38mm，启动转矩2.0三、传动比分配 传动装置总传动比 =45.28 二级圆柱展开式=（1.21.3),取=1.25 对于开式齿轮
4、传动比i=35,取=4 =11.32，=1.25，代入，得 =3.01，=3.76计算各轴的n,P,T 0轴（电动机轴） =4.12kW， =960r/min,=9550=40.99N 1轴（减速器高速轴） =4.04kW， =960r/min,=9550=40.19N 2轴（减速器中间轴） =3.88kW， =255.32r/min，=9550=145.14N 3轴（减速器低速轴） =3.73kW， =84.82/min，=9550=419.97N 4轴（开式齿轮高速轴） =3.66kW， =84.82r/min，=9550=412.08N 5轴（卷筒轴） =3.44kW， =21.21r/
5、min，=9550=1548.89Nmm四、高速级齿轮的设计计算1 选定齿轮类型、精度等级、材料、齿数 1）按要求的传动方案，选用圆柱直齿轮传动； 2）卷扬机为一般工作机器，速度不高，故用8级精度； （GB1009588） 3）材料的选择。由【1】表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调 质）硬度为280HBS，大齿轮的材料为45钢（调质） 硬度为240HBS，两者硬度差为40HBS； 4）选小齿轮齿数为=24，大齿轮齿数可由=得 Z=90.24，取91；2.按齿面接触疲劳强度设计 按公式： （1）确定公式中各数值 1）试选=1.3。 2）由资料【1】表10-7选取齿宽系数=1。 3）计算小齿轮
6、传递的转矩，由前面计算可知： T=4.019N。 4）由资料【1】表10-6查的材料的弹性影响系数 Z=189.8MP 5）由资料【1】图10-21d按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强 极限=600MPa； 大齿轮的接触疲劳强度极限=550MP。 6）由资料【1】式10-13计算应力循环次数 =60j=609601(281030020%)=5.53 =1.47 由资料【1】图10-19取接触疲劳寿命系数K=1.04； K=1.12。 7）计算接触疲劳许用应力。 取失效概率为1，安全系数S=1，有 【】=1.04600=624MPa 【】=1.12550=616MPa (2) 计算 1） 试算小齿
7、轮的分度圆直径d，代入 【】中较小值： 2.32 =2.32 =42.78mm 2)计算圆周速度。 =2.15m/s 3）计算齿宽b b=142.78=42.78mm4）计算齿宽与齿高之比 模数 齿高 5）计算载荷系数K。 据v=2.15，8级精度。 由资料【1】表10-2使用系数=1.50， 由资料【1】图10-8得=1.12， 由资料【1】表10-3查得=1， 由资料【1】表10-4用插值法查得8级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，=1.451, 由,=1.451,资料【1】图10-13查得 =1.38， 故载荷系数：K= =1.51.1211.451=2. 43768 6)按实际载荷系数
8、校正所算得分度圆直径，由资料【1】10-a 得 =52.75mm 7）计算模数 m=2.198mm3.按齿根弯曲疲劳强度设计 按公式： （1）确定计算参数1）由资料【1】图10-20c查得 小齿轮的弯曲疲劳强度极限=500MPa， 大齿轮的弯曲疲劳强度极限=380MPa 2）由资料【1】图10-18取弯曲疲劳寿命系数K=0.89，K=0.92 3）计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，则有： 【】=317.86MPa 【】=249.71MPa 4）计算载荷系数。 K=1.51.1211.38 =2.3184 5）查取齿形系数 由资料【1】表10-5查得Y=2.65，Y=2.198
9、 6）查取应力校正系数 由资料【1】表10-5查得Y=1.58，Y=1.781 7）计算大、小齿轮的 ，并加以比较 =0.01317 =0.01568经比较大齿轮的数值大。 （2）设计计算 m=1.718 对比计算结果，由于按齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿 根弯曲强度计算的模数。将模数圆整为标准值m=3。按接触强度 得的分度圆直径，算出小齿轮齿数： =17.58 取=18，则=183.76=67.68 取=68，新的传动比3.784.几何尺寸计算（1）计算分度圆直径 （2）计算中心距 a=129mm（3）计算齿轮宽度 b= 取=54mm，=49mm（4）计算齿轮齿顶圆，齿根圆直径 =60m
10、m,=210mm, =46.5mm,=196.5mm五、 低速级齿轮的设计计算1.选定齿轮类型、精度等级、材料、齿数 1）按要求的传动方案，选用圆柱直齿轮传动； 2）卷扬机为一般工作机器，速度不高，故用8级精度； （GB1009588） 3）材料的选择。由【1】表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调 质）硬度为280HBS，大齿轮的材料为45钢（调质） 硬度为240HBS，两者硬度差为40HBS； 4）选小齿轮齿数为=24，大齿轮齿数可由= 得 Z=72.24，取73；2.按齿面接触疲劳强度设计 按公式： （1）确定公式中各数值 1）试选=1.3。 2）由资料【1】表10-7选取齿宽系数=1。 3）计算小齿轮传递的转矩，由前面计算可知： =1.4514N。
