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1、机械设计课程设计计算说明书设计题目卷扬机传动装置设计粮油食品学院科学与工程专业系（院）班设计者 指导教师 2012年06月02日河南工业大学一、设计任务书3二、传动装置的总体设计4（一）传动方案拟定4（二）电动机的选择5（三）传动装置的总传动比的计算和分配8三、传动零件的设计计算。（一）V型带及带轮的设计计算。（二）高速级斜齿轮副的设计计算10（三）低速级直齿轮的设计计算13四、轴系零件的设计计算17（一）、输入轴的设计计算17(二)、中间轴的设计计算20（三）、输出轴的设计计算24（四）滚动轴承的校核281、高速轴上轴承的寿命计算282、中间轴上轴承的寿命计算303、低速轴上轴承的寿命计算3
2、2（五）联轴器和键联接的选用说明和计算32五、减速器的润滑设计34六、箱体、机架及附件的设计39（一）、减速器箱体的结构设计39（二）、减速器箱体的附件设计41七、设计小结43一、 设计任务书.二、传动装置的总体设计（一）传动方案拟定1、由参考方案可知电动机经联轴器将动力直接传到高速轴上，然后通过二级圆柱齿轮减速器减速。考虑到二级圆柱齿轮减速器的传动比不宜过大，否则会导致减速器尺寸很大。2、将弹性联轴器布置于高速级用此联轴器能够使传动平稳，能缓冲减震，因此宜布置在高速轴。3、高速级、低速级齿轮选用斜齿圆柱齿轮斜齿轮传动的平稳性较直齿轮传动好，常用在高速轴和要求传动平稳的场合。并且能够抵消一部分
3、轴向力。综上所述，本方案具有一定的合理性及可行性（二）电动机的选择1、选择电动机类型按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y型。2、选择电动机的容量电动机工作功率为kW, kW因此 kW确定电动机到工作机的总效率：设、分别为卷筒轴、滚动轴承、圆柱斜齿圆柱齿轮传动（精度为8级）、弹性性连轴器的传动效率，由表22查得=0.96、0.98、0.97、=0.99，则传动装置的总效率为由电动机至卷筒的传动效率为取，。则 所以3、确定电动机转速二级圆柱齿轮减速器传动比，则总传动比合理范围为，故电动机的转速范围为符合这一范围的同步转速有750 、1000 和1500 。根据容量
4、和转速，由有关手册查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案如表：方案电 动机 型号额定功率电动机转速() 同步 满载转速 转速电动机重量（kg）参考价格（元）中心高（mm）外伸轴径（mm）外伸轴长度（mm）磁极对数堵转转矩 额定转矩最大转矩 额定转矩13.015001430381200100286042.22.423.01000960631500132388062.02.033.0750710792100132388082.02.04、计算传动装置的总传动比，并分配各级传动比(1)总传动比： （在 (8-40) 以内）。（2）分配各级传动比： 因, 开始二级圆柱齿轮减速器的传动比在(1
5、.31.5) 之间,初取，则减速器的传动比 ，符合齿轮传动比之间的范围。5、传动装置的运动和动力参数计算（1）各轴转速： 轴1： 轴2：轴3： 卷桶轴： （2）各轴输入功率：轴1： 轴2： 轴3: 卷筒轴：（3）各轴输入转矩：轴1： 轴2： 轴3: 卷筒轴：将上述计算结果列于标中，以供查用：各轴的运动及动力参数轴号转速功率 转矩 传动比 电机轴14302.62 14302.5416.964.96288.312.4179.83 3.5481.442.29268.541.0 滚筒轴81.442.22260.331.0综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器传动比，可见第1方案比较适合。选
6、定电动机型号为，其尺寸参数见标准4、 电动机主要外形和安装尺寸列于下表 中心高H外形尺寸底脚安装尺寸地脚螺栓孔直径轴伸尺寸装键部位尺寸10012（三）传动装置的总传动比的计算和分配1、总传动比： （在 (8-40) 以内）。2、分配各级传动比： 因, 开始二级圆柱齿轮减速器的传动比在(1.31.5) 之间,初取，则减速器的传动比 ，符合齿轮传动比之间的范围。（四）传动装置的运动和动力参数计算1、各轴转速轴1： 轴2：轴3：卷桶轴： 2、各轴输入功率轴1： 轴2： 轴3: 卷筒轴：3、各轴输出功率轴1： 轴2： 轴3: 卷筒轴：4、各轴输入转矩电动机轴输出转矩 轴1： 轴2： 轴3: 卷筒轴：5
7、、各轴输出转矩轴 轴 轴 卷筒轴 将上述计算结果列于标中，以供查用：各轴的运动及动力参数运动和动力参数计算结果整理于下表：轴名效率PkW转矩T转速nr/min传动比i输入输出输入输出电动机轴2.6217.501430轴2.592.5416.9616.6214304.96轴2.462.4179.8378.23288.313.54轴2.342.29268.54263.1781.441.0卷筒轴2.272.22260.33255.3381.441.0综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器传动比，可见第1方案比较适合。选定电动机型号为，其尺寸参数见标准（二）高速级斜齿轮副的设计计算斜齿圆柱
8、齿轮按输入转速，,传递功率,正反向传动，断续工作，有轻微振动，起动载荷为公称载荷的1.4倍，且每天工作十二小时，寿命为八年，大修期为三年等条件来计算。1、选择齿轮材料及精度等级考虑减速器断续工作，故起动次数频繁，所以齿轮采用硬齿面。小齿轮选用表面淬火，齿面硬度为。大齿轮选用钢，表面淬火，齿面硬度；根据指导书选8级精度。2、选择齿数和齿宽系数初定齿数，；取，齿宽系数。3、确定轮齿的许用应力1、根据两轮轮齿的齿面硬度，由资料查到两轮的齿根弯曲疲劳极限和齿面接触疲劳极限分别为，安全系数分别取,，得，,2、按齿根弯曲强度设计计算 齿轮阿爸级精度制造，取载荷系数K=1.4（表113）。齿宽系数=0.5（
9、表116）非对称布置。小齿轮上的转矩：初选螺旋角：（1）确定公式内的各计算数值1）试选载荷系数。2）计算小齿轮传递的转矩由前面计算可知， 3）由表10-7取。4）计算当量齿数 5）查取齿形系数由表11-8查得 6）查取应力校正系数由表11-9查得 7）计算大小齿轮的并加以比较经比较得小齿轮的数值大。8) 设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算得法面模数与由齿根弯曲疲劳强度计算的模数相差不大，取，已可满足弯曲强度。4、几何尺寸计算（1）计算中心距将中心距圆整后取。（2）按圆整后的中心距修整螺旋角 。（3）计算大小齿轮的分度圆直径 （4）计算齿轮宽度 取齿宽 ：=40mm, =45mm5、
10、验算齿面接触疲劳强度 由表11-4查得材料的弹性影响系数，标准齿距时 ，。6、齿轮圆周速度：（三）低速级直齿轮的设计计算按输入转速，,传递功率,正反向传动，断续工作，有轻微振动，起动载荷为公称载荷的1.4倍，且每天工作十二小时，寿命为八年，大修期为三年等条件来计算。1、选择齿轮材料及精度等级考虑减速器断续工作，故起动次数频繁，所以齿轮采用硬齿面。小齿轮选用表面淬火，齿面硬度为。大齿轮选用钢，表面淬火，齿面硬度；根据指导书选8级精度。2、选择齿数和齿宽系数初定齿数，；取，实际传动比，齿宽系数。3、确定轮齿的许用应力1、根据两轮轮齿的齿面硬度，由资料查到两轮的齿根弯曲疲劳极限和齿面接触疲劳极限分别
11、为，安全系数分别取,，得，,2、按齿根弯曲强度设计计算 齿轮阿爸级精度制造，取载荷系数K=1.4（表113）。齿宽系数=0.5（表116）非对称布置。小齿轮上的转矩：初选螺旋角：（1）确定公式内的各计算数值1）试选载荷系数。2）计算小齿轮传递的转矩由前面计算可知， 3）由表10-7取。4）计算当量齿数 5）查取齿形系数由表11-8查得 6）查取应力校正系数由表11-9查得 7）计算大小齿轮的并加以比较经比较得小齿轮的数值大。8) 设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算得法面模数与由齿根弯曲疲劳强度计算的模数相差不大，取，已可满足弯曲强度。4、几何尺寸计算（1）计算中心距将中心距圆整后取。
12、（2）按圆整后的中心距修整螺旋角 。（3）计算大小齿轮的分度圆直径 （4）计算齿轮宽度 取齿宽 ：=70mm, mm6、 验算齿面接触疲劳强度 由表11-4查得材料的弹性影响系数，标准齿距时 ，。6、齿轮圆周速度：高、低速级齿轮参数名称高速级低速级中心距a(mm)120130法面摸数(mm)2.02.5螺旋角（）齿顶高系数11顶隙系数0.250.25压力角齿数19229478分度圆直径（mm）40.35457.200(mm)199.646202.800齿根圆直径(mm)35.35450.95(mm)194.646196.55齿顶圆直径(mm)44.35462.200(mm)203.646207.800齿宽（mm）4570（mm）4056齿轮等级精度88材料及热处理大、小齿轮的材分别为表面淬火，齿面
