机械设计课程设计单级斜齿圆柱齿轮传动设计+绞车传动（含总装图）.doc

课程设计说明书阳泉职业技术学院课程设计说明书设计题目：单级斜齿圆柱齿轮传动设计+绞车传动 装配图，联系153893706班 级： 05 机 电 一 体 化 二 班 姓 名： 学 号： 成绩评阅教师日期 指导教师： 目录第一章、设计任务书…………….…………………………………2第二章、前言 ……………………………………….…….………3第三章、运动学与动力学计算……………………………….……3一、电动机的选择与计算 ………………………….………….… 5二、各级传动比的分配….…………….……………….…………5三、计算各轴的转速，功率及转矩，列成表格….……………….6第四章、齿轮的设计及计算………………………….……………7第五章、轴与轴承的计算与校核 ………..………………………12第六章、键等相关标准键的选择…………………………………20第七章、减速器的润滑与密封……………………………………21第八章、箱体的设计………………………………………………22第九章、设计小结…………………………………………………24第十章、参考资料…………………………………………………25机械设计课程设计任务书设计题目：单级斜齿圆柱齿轮传动设计＋绞车传动原始数据：　　　　 F=12000　　F：卷筒圆周力　　　　 n=35(r/min)　　　n：卷筒转速；　　　　 D=400mm D：滚筒直径。

设计工作量：１． 设计说明书一份２． 一张主要零件图（手工）３． 零号装配图一张 （CAD）工作要求：卷筒间歇工作，载荷平稳，传动可逆转，起动载荷为名义载荷的1.25倍传送比误差为±5%每隔二分工作一次，停机5分钟，允许误差为±5%使用年限１０年，两班制运动简图：（见附图） 绞车传动简图 二．前言分析和拟定传动方案机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求，同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现，这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较，从而选择出最符合实际情况的 一种方案合理的传动方案除了满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便所以拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构传动比误差为±5%绞车具有结构紧凑、刚性好、效率高、安装移动方便、起动平稳、操作灵活、制动可靠、噪音低等特点。

故本文在选取传动方案时，采用绞车传动众所周知，绞车传动装置由电动机、开式齿轮、减速器、联轴器、滚筒五部分组成，而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成所以，如果要设计绞车传动装置，必须先合理选择它各组成部分，下面我们将一一进行选择 第一节 选择电动机电动机是常用的原动机，具体结构简单、工作可靠、控制简便和维护容易等优点电动机的选择主要包括选择其类型和结构形式、容量（功率）和转速、确定具体型号1） 选择电动机的类型：按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机2） 选择电动机的容量：工作所需的功率： Pd = Pw/ηPw = F*V/（1000ηw）所以： Pd = F*V/（1000η*ηw）由电动机至工作机之间的总效率（包括工作机的效率）为η*ηw = η1*η2*η2*η3*η4*η5*η6式中η1、η2、η3、η4、η5、η6分别为齿轮传动、齿轮传动的轴承，开式齿轮传动、联轴器、卷筒轴的轴承及卷筒的效率取η1 = 0.992、η２= 0.99、η3 =0.97、η4 = 0.95、η5 = 0.98、η6 = 0.96 ，则： η*ηw = 0.97×0.99×0.99×0.96×0.98×0.98×0.96 =0.832 Pd = F*V/1000η*ηw = 12000×35×3.14×400／60×1000×(1000×0.53) kW =10.56 kW根据Pd选取电动机的额定功率Pw使Pm = (1∽1.25)Pd = 10.56∽12.96kW由查表得电动机的额定功率 Pw = 13 kW（3） 确定电动机的转速：卷筒轴的工作转速为：nw = 35 r/min按推荐的合理传动比范围，取开式传动的传动比i1 = 3 ∽ 5，单级齿轮传动比i2 = 3 ∽ 5则合理总传动比的范围为: i = 9 ∽ 25故电动机的转速范围为：nd = i*nw = (9∽25)×35 r/min = 315∽875 r/min 根据计算出的容量，由附表适用的电动机型号，其技术参数及传动比的比较情况见下表。

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及链传动和减速器的传动比，价格适合因此选定电动机型号为Y180L-6,所选电动机的额定功率Ped = 13kW，满载转速nm = 675 r/min ，总传动比适中，传动装置结构紧凑电动机型号额定功率/kw满载转速（r/min）堵转转矩最大转矩YZ180L—8136751.82.0第二节 计算总传动比并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1） 计算总传动比：i = nm/nw = 675/35= 19.28（2） 分配各级传动比：为使开式传动的尺寸不至过大，满足ib

由表6-5，表6-6，齿面硬度56-62HRC， =1079，=834由表6-4选择齿轮精度7级该对齿轮为硬齿面齿轮，先按齿根弯曲疲劳强度设计，再按齿面接触疲劳强度校核2按齿根的弯曲设计曲疲劳强度设计由公式 由式 T=9.55×*P/N小齿轮转矩=9.55××18.5/970=18.21×N.㎜取=23， i =3.5 , =3.87×23=89.01，取=89实际传动比=89/23=3.8697传动比相对误差=|- i |/ i =0.0078％，齿数选择满足要求大齿轮转速=/=970/3.8697=250.66r/min由表6-10，硬齿面齿轮，非对称安装，取齿宽系数=0.5,由表6-7查得，使用系数=1.25；参照图6-6b，试取动载系数=1.05，按齿轮在两轴承中间非对称布置，取齿向载荷分布系数=1.14；由表6-8，按齿面硬化，斜齿轮，/b>100N/㎜，齿间载荷分配系数=1.2由式（6-4）载荷系数K==1.796齿形系数按当量齿数=Z/，由图6-18查得：设螺旋角β=15°，=/=25.5,=/ =98.64,则小齿轮齿形系数=2.65，大齿轮齿形系数=2.3小齿轮应力修正系数=1.59,大齿轮应力修正系数=1.78，tan=tan/cosβ=tan20°/cos15°=0.377=20.6469°=20°38′49″，查得/=0.032，/=0.0095，代入=23， =89，得=0.736， =0.846,= +=1.472。

由式（6-16）=bsin/=0.98由图6-20查得，重合度系数=0.75由图6-29查得，=0.87按式（6-14）计算弯曲疲劳许用应力 =/按图6-24查取齿轮材料弯曲疲劳极限应力==500Mpa由表6-13计算弯曲疲劳强度计算的寿命系数：小齿轮应力循环次数环次数=60×γ =609701 =/3.8697=2.509× =（3×/=0.8908 =（3×/=0.9152由图6-25查取尺寸系数=1由式（6-14）=2弯曲疲劳强度安全系数=1.25 =/=712.4MPa =/=732.16Mpa 比较=2.65×1.59/664=0.0063=0.0057,>,应按小齿齿轮校核齿轮弯曲疲劳强度 代入公式（6-20） = ==2.1211㎜按表6-1，取标准模数=2.5㎜由公式a=（+）/2cosβ=3×（23+89）/2cos15° =144.94圆整取中心距a=174mmcos==0.9884β=8.746°故螺旋角在8°—25°计算大小齿轮分度圆直径 =/ cosβ=58.17㎜ =/ cosβ=225.11㎜ 校核原假设的系数齿轮的速度v=/60×1000=2.95m/s,v/100=0.695m/s,由图6-8b查得=1.05，与原取值一致。

齿宽b==0.5×58.17=29.05㎜为补偿两轮州向尺寸误差取=3。