《机械设计基础》课程设计说明书-设计电动机卷扬机传动装置

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1、石家庄职业技术学院《机械设计基础》课程说明书设计题目设计电动机卷扬机传动装置班级机械设计及自动化3班姓名学号指导教师完成日期2010.12.28目录一、设计任务书二、电动机的选择三、传动装置的运动和动力参数计算四、传动件设计与计算五、中间轴的设计与计算六、低速轴的设计与计算七、高速轴的设计与计算八、键的选择以及校核九、轴承的校核十、设计总结十一、个人总结十二、参考资料计算项目及过程计算结果一、设计任务书设计带式运输机传动装置（简图如下）1——电动机2——联轴器3——二级圆柱齿轮减速器4——联轴器原始数据：数据编

2、号10钢绳拉力F/kN17钢绳速度v/(m/min)8卷筒直径D/mm3301.工作条件：间歇工作，每班工作不超过15%，每次工作不超过10min，满载启动，工作中有中等震动，两班制工作，钢绳速度允许误差±5，设计寿命10年。2.加工条件：生产20台，中等规模机械厂，可加工7-8级齿轮。3.设计工作量：（1）减速器的装配图A0一张（2）零件图A4二张。（3）设计说明书1份（打印）。二、电动机的选择1.传动装置总体设计方案本组设计数据：第十数据：钢绳拉力F/N0.17钢绳速度(m/min)8卷筒直径D/mm330

3、。（1）.外传动机构为联轴器传动。（2）.减速器为二级同轴式圆柱齿轮减速器。（3）.该方案的优缺点：瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，径向尺寸小，结构紧凑，重量轻，节约材料。轴向尺寸大，要求两级传动中心距相同。减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大致相同。但减速器轴向尺寸及重量较大；高级齿轮的承载能力不能充分利用；中间轴承润滑困难；中间轴较长，刚度差；仅能有一个输入和输出端，限制了传动布置的灵活性。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，

4、此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。2.电动机选择电力，三相交流电，电压380/220V;所选用Y系列一般用途的全封闭自冷式三相异步电动机。（1）电动机容量的选择①设计方案的总效率η总=η1×η2×η3×η4……ηnη联——联轴器的传动为0.99（两个联轴器的效率相等）η轴承——轴承的传动效率为0.99（1.2.3为减速器的三对轴承）η总轴承4——轴承的传动效率为0.98（卷筒的一对轴承）η齿轮——两对闭式齿轮的效率为0.97，开式齿轮为0.95η总——=0.992×0.994×0.972×0.95=0

5、.841②电动机的输出功率工作机所需的功率Pw为Pw===2.7Kw电动机实际输出功率Pd为Pd===3.21kw由表16-1（P173）选择电动机的额定功率为4kw（2）电动机转速的选择由V=0.17m/s求卷筒转速nw由V=可得nw===9.84r/m在该传动方案得知，在该系统中只有减速器存在二级传动比，互级开式齿轮，所以，在二级圆柱齿轮减速器的传动比范围一般为（8~40）开式齿轮的传动比范围一般为（3~6）所以综合考虑惦记和传动装置的情况又为降低电动机的自重成本，初步转速为1450r/min的电动机（3）

6、电动机的型号确定根据同步转速查表确定电动机型号为，其满载转速电动机型号额定功率/KW满载转速r/min堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩414402.22.2三、计算传动装置的运动和动力参数1.计算总传动比有电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw，可确定传动装置应有的传动比2.合理分配各级传动比一直圆柱齿轮传动比范围为3~7，所以开式齿轮传动比故取可以算出，，，所取传动比在要求范围内就可以3.各轴转速，输出功率，出入转矩，转速计算。①电动机转速高转速Ⅰ中间轴Ⅱ低速轴Ⅲ卷筒②电动机额定功率在表中差的电动机额定功

7、率故高转速Ⅰ中间轴Ⅱ低速轴Ⅲ卷筒③电动机转轴高转速Ⅰ中间轴Ⅱ低速轴Ⅲ卷筒项目电动机轴高速轴I中间轴II低速轴III卷筒转速（r/min）14401440257.1459.147.72功率（kW）43.963.8033.583.51转矩（N·m）26.5326.26141.24585.024342传动比115.64.357.66四、传动件设计计算Ⅰ斜齿圆柱齿轮计算A．高速级斜齿圆柱齿轮的计算1.选择材料热处理方式和公差等级小齿轮选用40Cr，调质热处理，齿面硬度达到250HBS大齿轮选用45钢，调质热处理，齿面硬

8、度达到220HBS因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行计算，其设计公式为：①齿轮传递转矩为②由《机械设计基础》（）可以查出载荷系数，因工作中有中等冲击，故载荷系数③由《机械设计基础》（）表7-8查得④由《机械设计基础》（）表7-7查得材料弹性系数⑤初选压力角⑥齿数比⑦初选齿数，则①由《机械设计基础》（）图7-3查得②许用接触盈利可用以下公式计算由图7-24查得寿命系数由表7-