电动绞车的传动装置机械课程设计

南京航空航天大学机械设计课程设计任务书题目电动绞车的传动装置姓名学号学院专业08机械工程及其自动化班级指导教师设计完成日期2010年12月6日目录

1.设计任务书……………………………………

32.传动方案的拟定及电动机的选择……………

43.传动装置的运动和动力参数计算……………

64.传动零件的设计计算…………………………

75.轴的计算……………………………………

126.键连接的选择和计算………………………

167.滚动轴承的选择和计算……………………

188.联轴器的选择………………………………

209.润滑与密封的选择…………………………

2110.设计小结……………………………………

2211.参考资料……………………………………23一.机械设计课程设计任务书学生谭进波学号050810731班级0508107设计完成日期2010年12月5日任课老师谢正宇指导老师郭勤涛设计题目电动绞车的传动装置传动简图原始数据工作条件轻微振动载荷；双向传动；室外工作使用期限10年；2班制；长期使用生产批量成批工作机速度允许误差:+5%设计工作量1，减速器装配图1张（A0）;2，零件工作图两张（A2，减速器输出轴和输出轴上大齿轮）3，设计说明书1份二.传动方案的拟定及电动机的选择

1.选择电动机类型按工作要求和条件，选择三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y型

2.选择电动机容量工作机所需功率，而，因此由电动机至滚筒的传动总效率为，式中分别是联轴器，轴承，齿轮，滚筒的传动效率参照表2-5取则所以=

5.47kw

3.确定电动机转速卷筒轴转速按表2-5推荐的传动比合理范围，两级齿轮减速器传动比为9~36，因此电动机转速的可能范围为

266.4~

1065.6r/min符合这一范围的同步转速有750，1000r/min，综合考虑电动机及传动装置的尺寸，重量，价格，和可见第一方案比较适合因此选定电动机型号为Y160M2-

8.其主要性能见下表4，分配传动比总传动比按展开式布置，考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，可由图1-9展开式曲线差得=6，=4传动比误差为

1.32%，满足要求三.传动装置的运动和动力参数计算1，各轴转速2，各轴的输入功率kw

5.20kw

5.00kw

4.89kw3，各轴的输入扭矩已知分别代入各轴的功率和转速可得到各轴的输入扭矩如下；四，传动零件的设计计算1，第一级圆柱斜齿轮传动设计计算

2.第二级圆柱直齿轮传动设计计算五，轴的计算六．键连接的设计计算七．滚动轴承的选择和计算八，联轴器的选择九.润滑和密封的选择1低速级大齿轮通过浸油润滑，中间轴上齿轮通过啮合进行润滑轴承通过齿轮带出的油经过油沟进行油润滑2输入和输出轴端采用毡封油圈进行密封，在两处轴承盖的位置添加分别根据两处不同的轴径，选择不同尺寸的毡圈（见总图所标）十一.设计小结在本次机械设计课程设计过程中，有以下几点心得体会1）设计的基础是你必须有良好的经验和理论基础，还要有足够的耐心去完成大量的查表和绘图工作2）要能够合理的安排自己的时间，而且要在设定的时间内尽量的完成自己的任务3）态度决定一切4）要能吃苦耐劳十二.参考资料【1】朱如鹏主编，机械设计课程设计，南京航空航天大学，2010【2】徐龙祥，周瑾主编，机械设计，高等教育出版社，

2008.6参数卷轴筒所需扭矩T（N.m）运输带速度Vm/s卷筒直径D（mm）数据

15000.62400型号额定功率满载时参考价格转速r/min电流A效率%Y160M2-

85.57201374%

2.

02.01293设计项目设计公示及说明结果选择齿轮材料，热处理工艺及精度等级1）考虑到价格，材料性能，均选用硬齿面，45钢，热处理工艺为表面淬火2）初估圆周速度v=3m/s，按表5-5选精度等级8-8-7大小齿轮均45钢，精度等级8-8-7初选齿数初选齿数Z1=19大轮齿数Z2=u*Z1=114，取Z2=115齿宽系数，由表5-14，取齿宽系数=

0.6（非对称），实际传动比i=Z2/Z1=

6.05误差为

0.83%，满足要求计算扭矩T1=

71.82Z1=19，Z2=115=

0.6T1=

71.82确定载荷系数工作情况系数，由已知条件查表

5.12，取动载系数，由v=3m/s查图512，取齿向载荷分布系数，根据图

5.15，查得齿间载荷分布系数，初取，纵向重合度由图

5.17，取载荷系数K’=K’=

1.74求总工作时间N1按齿根弯曲疲劳强度设计求许用弯曲应力，由图

5.28，取寿命系数，由图

5.27c，取弯曲疲劳极限由图

5.29，取尺寸系数参照表

5.17，取安全系数确定当量齿数:=21=

127.6齿形系数，由图

5.23，应力修正系数，查图

5.24，重合度系数确定螺旋角系数，由于比较两齿轮的

1.2*1*确定齿轮传动的模数T1=

84.5kN.m验算圆周速度修正模数，根据v=

1.79m/s查图

5.12，得，所以11）修正载荷系数K=K’*

1.2*取标准模数m=

2.5K=

1.65确定传动的几何尺寸确定中心距a圆整为a=175mm确定实际螺旋角确定分度圆直径d1d2d1=取b1=35b2=30d2=确定齿宽bb=验算齿面接触强度确定，查图

5.20求得41确定弹性系数确定，根据图

6.21查得螺旋角系数计算接触应力求许用接触应力[由图

5.26，取寿命系数由图

5.25c取接触疲劳强度参照表

5.17取安全系数设计项目设计公式及说明结果选择齿轮材料，热处理工艺及精度等级选齿轮材料为40MnB经渗碳淬火，精度等级同前初估圆周速度为

0.6m/s大小齿轮均40MnB，精度等级8-8-7，V=

0.6m/s初选齿数1初选小齿轮齿数Z1=22大轮齿数Z2=u*Z1=88，取Z2=872）齿宽系数，由表5-14，取齿宽系数=

0.6（非对称）Z1=22，Z2=87=

0.6确定载荷系数工作情况系数，由已知条件查表

5.12，取动载系数，由v=

0.6m/s查图512，取齿向载荷分布系数，根据图

5.15，查得齿间载荷分布系数，初取，由图

5.17，取载荷系数K’=K’=

1.39求总工作时间N1按齿根弯曲疲劳强度设计求许用弯曲应力，由图

5.28，取寿命系数，由图

5.27c，取弯曲疲劳极限由图

5.29，取尺寸系数参照表

5.17，取安全系数齿形系数，由图

5.23，应力修正系数，查图

5.24，重合度系数比较两齿轮的

1.12*

9.5*确定齿轮传动的模数T1=

413.8N▪m验算圆周速度修正模数，根据v=

0.553m/s查图

5.12，得，所以11）修正载荷系数K=K’*，

1.12*取标准模数m=4mmK=

1.39确定传动的几何尺寸确定中心距a确定分度圆直径d1d2d1=d2=确定齿宽b取b=a=220mm取b1=60mmb2=55mm验算齿面接触强度确定，查图

5.20求得确定弹性系数确定，计算接触应力T1=

413.8N▪m求许用接触应力[由图

5.26，取寿命系数由图

5.25c取接触疲劳强度参照表

5.17取安全系数序号设计项目设计公式及说明结果高速轴最小直径首先根据扭转强度条件初估轴的最小直径对于圆柱轴，因此.取d=40mm强度校核

3.93KN，

1.54KN

2.76KN，

1.08KNKN，KNKN.m，KN.mM=，==

348.4KN.m中间轴最小直径首先根据扭转强度条件初估轴的最小直径对于圆柱轴，因此取d=50mm强度校核

12.1KN，

4.4KN

3.8KN，

1.5KN

4.97KN，

0.2KNKN，KNKN.m，KN.mKN.m，KN.m很明显，截面一受弯扭更严重计算===831KN.m低速轴最小直径首先根据扭转强度条件初估轴的最小直径对于圆柱轴，因此取d=70mm强度校核

11.8KN，

4.3KN

2.97KN，

3.73KNKN，KNKN.m，KN.m=，设计项目计算公式或说明设计结果选择键连接的类型和尺寸一般八级以上精度的齿轮有定心精度的要求应选择平键连接，故选用圆头普通平键高速轴T=

71.82N▪m高速轴使用轴齿轮，无需键槽中间轴T=

413.81N▪m大齿轮（采用腹板式齿轮结构腹板长L=

1.2d2=66mm）键槽根据d2=55mm，从表中查得b=16mmh=10mmk=5mm.取L=63mm键槽二d2’=60mmb=14mmh=9mmk=

4.5mm.取L=45mm故采用双键结构b=16mmh=10mmk=5mmL=63mm低速轴T=

1589.53N▪m根据d3=70mm，从表中查得b=20mmh=12mmk=6mm.取L=90mm故采用双键结构序号设计项目计算公式及说明结果第一对轴承求当量动载荷P因该向心轴承承受Fr和Fa的作用，必须求出当量动载荷P计算时用到的轴向系数X，轴向系数Y要根据Fa/Cor值查取，根据表

10.12，暂取Fa/Cor=

0.029，则e=

0.

22.因Fa/Fr=1430/2960=

0.48由表

10.12可得X=

0.56，Y=

1.99，查表10-11得fp=

1.3（范围

1.2~

1.8）由式（

10.7）得*2960+

1.99*1430）=5850N求所需的基本额定动载荷查表

10.9得，ft=1所以，由式（

10.6）得30KN选择轴承型号查表得，按d=35mm选定7207CJ型轴承符合要求第二对轴承求当量动载荷P因该向心轴承承受Fr和Fa的作用，必须求出当量动载荷P计算时用到的轴向系数X，轴向系数Y要根据Fa/Cor值查取，根据表

10.12，暂取Fa/Cor=

0.029，则e=

0.

22.因Fa/Fr=1380/11300=

0.122求所需的基本额定动载荷查表

10.9得，ft=1假定使用期限为1500h所以，由式（

10.6）得32KN选择轴承型号查表得，按d=40mm选定7208CJ型轴承符合要求第三对轴承选定轴承型号由于该轴只受到轴向载荷，故选择N系列轴承由d=70mm，查表得到，N214符合要求第四对轴承选定轴承型号同第三对轴承设计项目计算公式及说明结果选择联轴器类型选择弹性柱销联轴器，其制造简单，有缓冲等作用弹性柱销联轴器选定联轴器型号1）求计算扭矩2）选定型号输入端联轴器根据电动机和输入轴的直径尺寸，选择HL3弹性柱销联轴器GB5014-85满足许用转速和扭矩的要求输出端联轴器根据卷筒和输出轴的直径尺寸，选择HL5联轴器GB5014-85满足许用转速和扭矩的要求。