起重绞车传动装置设计说明书.docx

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起重绞车传动装置设计说明书起重绞车传动装置设计说明书第一章第一章绪绪论论本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了机械设计基础、机械制图、工程力学、公差与互换性等多门课程知识，并运用AUTOCAD软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。

通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。

主要体现在如下几个方面：

（1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。

（2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。

（3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。

（4）加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。

第二章第二章第二章第二章课题题目及主要技术参数说明课题题目及主要技术参数说明2.1课题题目：

一级闭式圆柱齿轮减速器运动简图：

图1带式输送机传动系统简图1电动机2联轴器3斜齿圆柱齿轮减速器4开式齿轮5卷筒6开式齿轮2.2传动方案分析及原始数据：

传动方案分析及原始数据：

设计要求：

间歇工作，载荷平稳，传动可逆转，启动载荷为名义载荷的1.25倍。

传动比误差为5%，每隔2min工作一次，停机5min，工作年限为10年，两班制。

原始数据：

绳索引力F=12KN，绳索V=0.3ms卷筒直径D=400mm设计任务：

1）减速器装配图1张（A0图纸）；2）减速器齿轮零件图1张（A3图纸）；3）绘制减速器低速轴零件图1张（A3图纸）。

4）设计计算说明书1份，60008000字。

说明书内容应包括：

拟定机械系统方案，进行机构运动和动力分析，选择电动机，进行传动装置运动动力学参数计算，传动零件设计，轴承寿命计算、轴（许用应力法和安全系数法）、键的强度校核，联轴器的选择、设计总结、参考文献、设计小结等内容。

设计计算说明书第三章第三章减速器结构选择及相关性能参数计算减速器结构选择及相关性能参数计算减速器的结构与性能介绍3.1结结构构形形式式3.2电电动动机机选选择择按照设计任务要求，本减速器采用水平剖分、封闭结构

（1）电动机所需的电动机输出功率：

FV1000w

（2）从电动机到卷筒间各个运动副的总机械效率w=0.99联轴器效率；=0.98闭式齿轮传动效率；=0.95开式齿轮传动效率；=0.99轴承效率；所以：

（3）电动机所需功率为：

P=4.186查机械零件设计手册附录表F1-7Y系列电动机的技术数据取可见有两种Y系列三相异步电动机可用，分别为：

Y132M2-6、Y160M2-6，二者参数比较如下：

机械零件设计手册P997表4.1-2结果及依据型号额定功率（kw）同步转速（r/min）满载转速（r/min）尺寸机械零件设计手册附录Y132M2-65.510009602.22.2中Y160M2-67507202.02.0中表F1-7电动机选用Y160M-6型综合考虑总传动比及尺寸大小，选取Y160M2-6型3.3传传动动比比分分配配3.4动动力力运运动动参参数数计计算算运输带卷筒的转速为：

n=19（r/min）所以：

取，i开1=3.0则开总闭

（1）转速n=720（r/min）=/=720/4=180（r/min）=/i开1=180/3=60（r/min）n（）功率i闭=4i开1=3i开2=3.16（3）转矩T将上述数据列表如下：

设计计算内容计算及说明结果及依据轴号功率P/kWn/（r/min）T（N.m）i04.18672055.5210.994.14472054.974.00.973.684180211.1830.953.50060601.863.163.32518.991749.73第四章第四章齿轮的设计计算齿轮的设计计算及结构说明4.1开开式齿式齿轮传轮传动设动设计计4.1.1开式开式齿轮选齿轮选材材4.1.2闭式闭式齿轮的齿轮的设计计设计计算与强算与强度校核度校核4.1.3闭式闭式齿轮的齿轮的结构设结构设计数计数据：

据：

开式齿轮选用：

直齿圆柱硬齿面齿轮

（1）选择材料及确定需用应力小齿轮选用45号钢，调质处理，HB236大齿轮选用45号钢，正火处理，HB190由机械零件设计手册查得

（2）确定各种参数齿轮按9等级精度制造由于原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴承间对成布置，一般按照中等冲击载荷计算。

查机械设计基础教材中表113得：

取K=1.3查机械设计基础教材中表114取：

区域系数ZH=2.5弹性系数ZE=188.0查机械设计基础教材中表116取：

齿宽系数由机械设计基础教材P166表111机械设计基础教材P171表11-5机械设计基础教材P168表112机械设计基础教材十一章表11-3、表11-6、表11-4=21=84机械设计基础教材P171公式（11-3）d1=74.56mm实际：

d1=84mm（3）按齿面接触强度设计计算齿数取Z1=21，则Z2=214=84。

故实际传动比模数齿宽，取b2=65mm，b1=70mm按表4-1取m=4mm，实际的d1=zm=214mm=84mm，d2=844mm=336mm中心距（4）验算齿轮弯曲强度齿形系数YFa1=2.56，YSa1=1.63YFa2=2.24，YSa2=1.76由式（11-5）d2=336mm查机械设计基础教材图118、119齿轮强度校核安全。

V=3.785m/s，安全。

（5）计算齿轮圆周转速v并选择齿轮精度对照表11-2可知选用9级精度是合宜的。

其他计算从略。

齿轮结构设计：

齿顶圆直径da齿全高h（c=0.25）齿厚S齿根高齿顶高齿根圆直径df由于小齿轮d1=84mm，可采用齿轮轴结构；大齿轮因为分度圆半径较大采用锻造毛坯的腹板式结构大齿轮的有关尺寸计算如下（需要根据后面轴的设计来确定大齿轮的详细参数）：

轴孔直径d=50mm轮毂直径D1=1.6d=1.650=80mm；取D1=80mm轮毂长度L=B2=1.5d=60mm轮缘厚度0=（34）m=1216mm；取0=16mm轮缘内径D2=da2-2h-20=344-29-216=294mm取D2=300mm腹板厚度c=0.3B2=0.365=19.5mm；取c=20mm腹板中心孔直径D0=0.5（D2+D1）=190mm腹板孔直径d0=0.25（D2-D1）=0.25（300-80）=55mm；取d0=55mm齿轮倒角n=0.5m=2mm齿轮结构图如下：

图2：

从动轴上大齿轮设计计算内容计算及说明结果及依据4.2闭闭式齿式齿轮传轮传动动4.2.1齿轮齿轮选材选材4.2.2齿轮的设计计算与强度校核闭式齿轮选用：

斜齿圆柱硬齿面齿轮小齿轮：

40Cr表面淬火硬度4855HBC，大齿轮：

40Cr表面淬火硬度4855HBC，对于一般工业用齿轮，采用一般可靠度计算取最小安全系数：

=1.0，=1.25；因此

（1）小齿轮上的转矩

（2）确定各种参数齿轮按9等级精度制造K=1.5初选螺旋角=15（3）按齿轮弯曲强度设计计算计算齿数比u取=32则=88.192取实际传动比机械设计基础教材P166表111机械设计基础教材P171表11-5=32=89机械设计基础教材图118119齿形系数齿数比相对误差允许查机械设计基础教材图118得图119得因为：

故：

对小齿轮进行弯曲强度计算法向模数：

由机械设计基础教材表41：

取中心距：

取确定螺旋角：

机械设计基础教材表41机械设计基础教材表112齿轮分度圆直径齿宽取（4）验算齿面接触强度故安全（5）计算齿轮圆周速度v并选择齿轮精度查表取齿轮等级为9级制造精度是合宜的。

因为设计的为减速器内部结构，故不对开式齿轮做尺寸计算和结构设计第五章第五章轴的设计计算轴的设计计算设计计算内容计算及说明结果及依据轴的设计计算与校核轴的设计计算与校核：

不论何种具体条件，轴的结构都应满足：

轴和装在轴上的零件要有准确的位置；轴上零件应便于装拆和调整；轴应具有良好的制造工艺性等。

按承载性质，减速器中的轴属于转轴。

因此，一般在进行轴的结构设计前先按纯扭转对轴的直径进行估算，然后根据结机械设计基础教材P241表1415.1轴轴的尺寸的尺寸设计设计5.1.1轴的轴的材料和材料和热处理热处理的选择的选择5.1.2轴几何尺寸的设计计算5.2轴轴（输出（输出轴）的轴）的尺寸设尺寸设计和强计和强度校核度校核5.2.1轴的轴的材料和材料和热处理热处理的选择的选择5.2.2轴几轴几何尺寸何尺寸的设计的设计计算计算5.2.3轴的强度校核：

构条件定出轴的形状和几何尺寸，最后校核轴的强度。

这里因为从动轴为轴，故只对轴进行强度的校核，对两根轴进行尺寸的设计计算过程。

具体步骤如下：

1、电动机轴的材料选择、热处理方式，许用应力的确定。

选择45钢正火。

硬度达到170217HBS,抗拉强度=600MPa，屈服强度=355MPa。

=55MPa2、初步计算各轴段直径

（1）计算d1，按下列公式初步计算出轴的直径，输出轴的功率P和扭矩T最小直径计算（查机械设计基础教材表153取c=110）考虑键槽选择标准直径机械设计基础教材表142C=110=35mm

（2）计算因必须符合轴承密封元件的要求，经查表，取=30mm；（3）计算，且必须与轴承的内径一致，圆整=35mm，初选轴承型号为6207,查附表可知，B=17mm，D=72mm，；（4）计算，为装配方便而加大直径，应圆整为标准直径，一般取0，2，5，8尾数，取=40mm；（5）计算取=50mm；（6）计算，同一轴上的轴承选择同一型号，以便减少轴承座孔镗制和减少轴承类型。

电动机轴各阶梯轴直径列表如下：

名称直径（mm）2430354050403、计算轴各段长度

（1）计算半联轴器的长度l=52mm，为保证轴端挡圈只压在半联轴器上，而不压在轴的端面上，故第一段的长度应比l略短一些，取=50mm;

（2）计算轴承端盖采用凸缘式轴承端盖，取，其中d3为螺钉直径M8，由轴承外径D=72mm，查表，取d3=7mm，式中，为箱体壁厚，取=8mm，取轴旁连接螺栓的直径为10mm，查得；由于轴承的轴颈直径和转速的乘积（1.52）105，故轴承采用脂润滑，取=9mm，所以m=8+16+14+8-9-17=4mm,所以=20+8.4+4=32.4mm，取=33mm；（3）计算，式中，为大齿轮端面至箱体内壁距离，应考虑两个齿轮的宽度差，两齿轮的宽度差为5mm，取小齿轮至箱体内壁的距离为10mm，则取L3=45mm（4）计算;（5）计算取L5=6（6）计算；各段轴长度列表如下:

名称长度/mm5033456363641尺寸设计部分具体步骤如下：

1、电动机轴的材料选择、热处理方式，许用应力的确定。

选择45钢正火。

硬度达到170217HBS,抗拉强度=600MPa，屈服强度=355MPa。

=55MPa3、初步计算各轴段直径

（1）按下列公式初步计算出轴的直径，输出轴的功率P和扭矩T最小直径计算（查机械设计基础教材表142取