机械设计卷扬机课程设计计算说明书.
卷扬机设计计算说明书
哈尔滨工业大学（卷扬机动力总成设计计算说明书）院系专业年级设计者学号指导教师成绩2013年1月5日设计题目：设计卷扬机动力总成：见附录设计条件：1.载重=1600N；2.钢丝绳速=1.5m/s；3.卷筒直径=300mm；4.钢丝直径=3.5mm设计工作量：绘制出总装配图一张，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表；编写设计计算说明书一份。
1.前期计算1.1输出功率：PW=F×V=1600×1.2÷1000=1.92 KW1.2求输入功率：经过查表得到各部件的传动效率：联轴器： 0.99带轮： 0.96链轮： 0.97球轴承： 0.99滚子轴承： 0.99卷筒： 0.97 这样可以算出总效率是η=0.994×0.992×0.97×0.96×0.97=0.850所以P（输入）=PW/η=2.26 KWP 需要 = K A P （输入）=2.94 KW1.3选电机经过查机械设计手册，选取合适的电机，选取的电机是型号为Y132S-6 的三相异步电机。
n 输出 =60v/（2πr ）=60×1.2/2π(150+1.75)×103=75.5r/min所以i 总 =960/75.5=12.7根据i 总 =i 低×i 而i 低和i 高 都在3~7之间， 取i 低=3 则i 高=4.232.带传动设计：带型选择表带轮直径选择表型号 额定功 率满载时 轴径 转动惯 量转速 电流 效率Y132S-63kw960r/mi n3.65A 79%380.0021kg.m 22.1确定直径：取小带轮是d1=100 mm，大带轮是d2=423 mm。
由上表圆整为450mm2.2 确定中心距：一般情况下 0.7（dd1+dd2）≤a0≤2(dd1+dd2)所以 385mm≤a0≤1100mm取a=500mm2.3计算带长：Ld0 ≈2a+π/2(d1+d2)+(d2-d1)2/4a得出Ld0≈1925mm 由教材表8-2取 Ld0=2000mm2.4计算实际中心矩a及变动范围：a=a0+（Ld-Ld0）/2=537.5mm考虑到带轮的制造的误差、带长误差、带的弹性以及因带的松弛而产生的补充张紧的需要，常给出的中心矩的变动范围：amin=a-0.015Ld=507.5mmamax=a+0.03Ld=597.5mm2.5验算小带轮的包角α1：小带轮上的包角α1小于大带轮的包角α2.小带轮上的摩擦力相应地小于大带轮上的摩擦力。
机械设计课程设计-设计一用于卷扬机卷筒的传动装置
机械设计课程设计-设计一用于卷扬机卷筒的传动装置机械设计课程设计设计计算说明书学院：机械系专业： ______________________学号： ______________________姓名：_________________目录一、设计任务书 (3)—. 、八—■一、刖言 (4)三、电动机的选择与传动计算 (4)四、传动零件的设计计算 (7)五、轴的设计计算和校核 (13)六、轴承的选择和校核 (24)七、键联接的选择和校核 (26)八、联轴器的选择和校核 (28)九、箱体的设计 (28)十、润滑和密封的选择 (30)十二、设计小结 (33)十三、参考资料 (34)一、设计任务书设计一用于卷扬机卷筒的传动装置。
原始条件和数据：卷扬机提升的最大重量为Q=10000N提升的线速度为v=0.5m/s，卷筒的直径D=250mmi钢丝绳直径D=11mm卷筒长度L=400mm卷扬机单班制室内工作，经常正反转、起动和制动，使用期限10年，大修期3年。
该机动力来源为三相交流电，在中等规模机械厂小批生产，提升速度容许误差为- 5%。
二、前言由题目知该传动装置载荷平稳，为单班制连续运转，所以选择结构相对比较简单的展开式两级圆柱齿轮减速器，且输入轴和输出轴在两边。
三、电动机的选择与传动计算电动机的输出功率 p按公式P 。
二巳kW 计算式中，为电动机轴至卷筒 轴的传动装置总效率。
按公式=「33计算，查 表得，滚动轴承效率1"98，8轴承选(1)选择电动机类型： 该工作场合无特殊要求， 通常可采用三相异步电动机， 可选用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)确定电动机功率:工作装置所需功率P w按公式卩”=Fooo 计算式中， F = 70000N , v = 10m/s ， 作装置的效率取w=0.95。
代入上式得：1.选择 电动机 类型F V 1000 70000 101000-11.7KW级精度斜齿轮传动（稀油润 滑）效率—=0.97，联轴器效率 3=0.99，则：733=0.987 0.973 0.99^0.73故 P 。
卷扬机说明书
目录前言 (2)一、传动方案的拟定及说明 (3)二、电动机的选择 (4)2.1 、选择电动机的类型 (4)2.2 、选择电动机的容量 (4)2.3 、确定电动机的转速 (4)三、计算传动装置以及动力参数 (5)3.1、传动比的计算与分配 (5)3.2、传动和动力参数计算 (5)四、蜗轮蜗杆设计计算 (6)4.1蜗杆蜗轮参数设计计算 (6)4.3蜗轮蜗杆尺寸总结 (8)五、轴的设计计算 (10)5.1 高速轴(蜗杆轴)的设计计算 (10)5.2 低速轴的设计计算 (11)六、键联接的选择及校核计算 (13)七、滚动轴承的选择及计算 (14)7.1 高速轴上轴承的选择及校核 (14)7.2 高速轴上轴承的选择及校核 (14)八、联轴器的选择 (16)8.1、电动机与高速轴之间的联轴器 (16)8.2、低速轴与卷筒之间的联轴器 (16)九、减速器箱体尺寸及结构的确定 (17)9.1 箱体尺寸的设计 (17)9.2 箱体各部件结构的设计 (18)十、参考文献 (200)前言经过在2011年6月13日-2011年7月1日为期三周的机械设计课程设计，终于完成了这项宏大的工程。
在这为期三周的设计中，使我们了解到课程设计是考察学生全面在掌握基本理论知识的重要环节，根据学院的教学环节，。
本次是设计一个卷扬机减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。
本减速器属单级蜗杆减速器（电机——联轴器——减速器——联轴器——带式运输机），在袁逸萍老师指导下独立完成的。
该课程设计内容包括：任务设计书，参数选择，传动装置总体设计，电动机的选择，运动参数计算，蜗轮蜗杆传动设计，蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计，蜗轮轴的尺寸设计与校核，减速器箱体的结构设计，减速器其他零件的选择，减速器的润滑等和装配图A0图纸一张、零件图A3图纸4张（包括蜗杆轴与蜗轮）。
设计参数的确定和方案的选择通过查询有关资料所得。
该减速器的设计基本上符合生产设计要求，限于作者初学水平，错误及不妥之处望老师批评指正。
卷扬机动力总成计算说明书
卷扬机设计说明书学院：机械工程学院班级：姓名：学号：2015年月日卷扬机动力总成计算说明书110.12(0.5050.06990140-zd z d +︒︒链轮齿的基本参数和尺寸：121.6 1.250.80.625180cot 1.040.76d p p d z p h z ⎫⎪⎭⎫+-+=-滚子链轴向齿廓尺寸：63.320.0162g K h h dd h d +<++<2.根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度(1)为了满足半联轴器的轴向定位，1-2段轴的右端需要设计轴肩（其中d1-2=30mm），；半联轴器与轴配合的毂孔长度L1=60mm，故取l1-2=58mm。
由于此处无轴向力，因此采用深沟球轴承6308，内径为40mm,外径为90mm,轴承的宽度为23mm。
l3-4=40mm, V带轮的轮毂宽度为39mm，l取2~3mm，因此l4-5=36mm。
轴肩段l5-6=10mm，l6-7=46mm轴的直径d和d1,d3和d4,d4和d5形成的轴肩，直径的变化值要大些，根据经验公式d’=d+（3~4）C1可计算该处的直径差。
在d1和d2，d2和d3的直径差取1~3mm即可。
因此，轴的直径从左往右依次是d=32mm, d1=38mm, d2=40mm,d3=42mm,d4=48mm,d5=40mm3.轴上零件的周向定位与配合带轮和半联轴器与轴的周向定位均采用普通平键连接。
查阅普通平键的参数表可知，半联轴器端平键的截面b*h=10*8，L=56mm,半联轴器与轴的配合为H7s6.带轮轴的平键截面为b*h=12*8，L=32mm. 为了保证带轮与轴配合有良好的对中性，故选择带轮轮毂与轴的配合为H7s6.滚动轴承与轴的定位由过度配合来保证的，此处选轴的直径的尺寸公差为m6。
4．确定轴上圆角及倒角尺寸参数书本15-2表格，取轴段的倒角为1.6*45°，各轴肩处的圆角半径为r=1.6mm5．求轴上的载荷根据轴的结构图做出轴的计算简图。
机械设计卷扬机产品说明书
机械设计课程设计计算说明书设计题目：卷扬机传动装置的设计4系370404班设计者：戴广文指导老师: 高志慧目录一、设计任务书....................................................................................................... - 3 -二、总体方案设计................................................................................................... - 4 -2.１传动方案拟定............................................................................................ - 4 -2.２电动机的选择............................................................................................ - 5 -2.３传动系统的运动和动力参数.................................................................... - 6 -三、传动零件的设计计算....................................................................................... - 8 -3.1齿轮设计..................................................................................................... - 8 -3.1.1高速级齿轮设计.............................................................................. - 8 -3.1.2低速级齿轮设计............................................................................ - 13 -3.2轴的设计和校核计算............................................................................... - 18 -3.2.1高速轴的设计................................................................................ - 18 -3.2.2中间轴的设计................................................................................ - 19 -3.2.3低速轴的设计................................................................................ - 20 -3.2.4各轴的载荷分布图........................................................................ - 22 -3.3键联接设计计算....................................................................................... - 25 -3.3.1高速轴上的键................................................................................ - 25 -3.3.3中间轴上的键................................................................................ - 25 -3.3.3低速轴上的键................................................................................ - 26 -3.4滚动轴承的选择及寿命计算................................................................... - 26 -3.4.1高速轴轴承.................................................................................... - 26 -3.4.2中间轴轴承.................................................................................... - 28 -3.4.3低速轴轴承.................................................................................... - 29 -四、减速器箱体及附件的设计............................................................................. - 30 -4.1润滑和密封形式....................................................................................... - 30 -4.1.1齿轮润滑........................................................................................ - 30 -4.1.2滚动轴承的润滑............................................................................ - 30 -4.1.3密封形式的选择............................................................................ - 30 -4.2箱体设计................................................................................................... - 30 -4.3技术要求................................................................................................... - 31 -五、参考资料......................................................................................................... - 32 -一、设计任务书（2）工作条件用于建筑工地提升物料，空载启动，连续运转，三班制工作，工作平稳。
卷扬机课程设计
Pd= =4.05/0.864kW =4.6875kW
根据参考资料表[2]12-1可知，满足Pe≥Pd条件的Y系列三相交流异步电动机额定功率Pe应取值为5.5kW.
3．电动机转速及型号的确定
根据设计的原始数据，可得输送机滚筒的工作转速nw为
nw= =(60000×1.5)/(3.14×450)≈63.7(r/min)
即
282.5mm≤a0≤1130mm
初选中心距a0=800mm.
由式 L0=2×a0+ ×(dd1+ dd2)+( dd2- dd1)2/(4 a0)
=2×650+ ×(125+375)+(375-125)2/(4×850)≈2518mm
由参考资料[1]表10-2，取Ld=2500mm.
由参考资料[1]式10-17,得，实际中心距a为
十三、设计总结…………………………………………………34
十四、参考资料…………………………………………………34
一、拟定传动方案
1.设计的原始数据如表1-1所示：
带的圆周力F/N
带速v（m/s）
滚筒直径D/mm
2700
1.5
450
表1-1
2.工作条件
常温下连续工作、单向运转；空载起动，工作载荷较平稳；两班制（每班工作8h），要求减速器设计寿命为8年，大修期为2~3年，中批量生产；输送带工作速度允许误差为±5%,三相交流电源的电压为380/220V。
c.确定大、小带轮基准直径，并验算带速
(1)初选小带轮基准直径dd1
小带轮基准直径越小，V带的弯曲应力越大，会降低带的使用寿命；反之，若小带轮基准直径过大，则带传动的整体外廓尺寸增大，使结构不紧凑，故设计时小带轮基准直径dd1应根据所给的推荐值，并参考参考资料[1]表10-8中的基准直径系列来选取，并使dd1≥dmin,故可取dd1=125mm。
机械设计课程设计说明书(一级蜗轮蜗杆卷扬机)
机械设计课程设计计算说明书题目设计电动机卷扬机传动装置专业班级机械设计制造及其自动化10级3班学号学生谈华磊指导教师焦艳梅西安文理学院2012年12月31日目录第1章传动装置的总体设计 (1)1.1 电动机的选择 (1)1.2选择传动比 (2)1.3各轴的参数 (2)第2章蜗轮蜗杆的选择 (5)2.1选择蜗轮蜗杆的传动类型 (5)2.2选择材料 (5)2.3按齿面接触疲劳强度计算进行设计 (5)2.4蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (6)2.5校核齿根弯曲疲劳强度 (7)2.6精度等级公差和表面粗糙度的确定 (8)第3章圆柱齿轮的设计 (9)3.1材料选择 (9)3.2按齿面接触强度计算设计 (9)3.3按齿根弯曲强度计算设计 (11)3.4几何尺寸计算 (12)第4章轴的设计计算 (13)4.1按扭矩初算轴径 (13)4.2蜗杆轴的结构设计 (13)4.3输出轴的设计计算 (15)4.4轴的结构设计 (16)第5章滚动轴承的选择及校核计算 (19)5.1计算输入轴轴承 (19)5.2计算输出轴轴承 (19)第6章键连接的选择及校核计算 (21)6.1输入轴与电动机轴采用平键连接 (21)6.2输出轴与联轴器连接采用平键连接 (21)6.3输出轴与蜗轮连接用平键连接 (21)第7章箱体结构的设计 (22)第8章润滑和密封说明 (23)8.1润滑说明 (23)8.2密封说明 (23)第9章拆装和调整的说明 (24)第10章减速箱体的附件说明 (25)设计小结 (28)参考文献 (30)机械设计课程任务书学生谈华磊专业班级10级机械3班学号指导老师焦艳梅职称助教教研室机械教研室题目设计电动卷扬机传动装置传动系统图:原始数据：工作条件：间歇工作，每班工作时间不超过15%，每次工作时间不超过10min,满载启动，工作中有中等振动，两班制工作，小批量生产，绳索允许速率误差±5%，设计寿命10年。
卷扬机课程设计说明书
机械设计课程设计说明书设计题目设计卷扬机传动装置机械系机械设计制造及自动化专业第一章设计任务书设计题目5：设计卷扬机传动装置。
二．原始数据：数据编号钢丝绳拉力F（KN）钢丝绳速度v/(m/s) 卷筒直径D/mm 5 15 13 210三．工作条件：间歇工作，每班工作小时不超过15%，每次工作时间不超过10min满载启动，工作中有中等振动，两班制工作，小批量生产，钢丝绳速度允许误差为±5%，设计寿命为10年四．设计工作量：1.减速器装配图1张2.零件工作图2～3张3.设计说明书1份第二章 电动机的设计（一） 按工作条件和工作要求，选定Y 系列异步电动机，卧室封闭结构 （二） 选择电动机的容量 1、 卷筒轴的输出功率w PKw v F P w w 3505.360*97.0*100013*15000)60*1000/(≈=⋅=η2、 电动机的输出功率ηWd P P =联轴器（弹性）99.01=η，轴承 99.02=η，齿轮 97.03=η859.097.099.099.0242334221=⨯⨯=⋅⋅=ηηηηaKw PP ad 8993.3859.03505.3===η3、min /715.196024014.313100060100060r d v n w =⨯⨯⨯⨯=⨯=π电动机转速取960 r/min4、 电动机型号根据 课程设计 表19-1 选择 符合条件的电动机：型 号Y132M1-6 额定功率KW4 电机满载荷 转速 转/分 960 堵转转矩（额） 2.0 最大转矩（额） 2.0)(3505.3kw P w =)(8993.3kw P d =第三章 传动装置的动力参数1、传动比分配（1）、两级齿轮传动比公式∑=ii )5.1~3.1(1=3.978（2）、减速器传动比694.48715.19960==总i4321i i i i i i a ⨯⨯⨯⨯=取44=i173.12411694.4843021=⨯⨯=⨯⨯=⨯=i i i i i i i a978.3173.123.11=⨯=i06.3978.3173.1212===i i i2、各轴转速电动机轴为0号轴，高速到低速各轴依次为1、2、3，4号轴 min /3273.241978.3960r i n n ===ⅠⅠⅡ min /8651.7806.33273.241r i n n ===ⅡⅡⅢ 8651.78=Ⅳn r/min3、各轴输入功率w 8217.399.099.08993.31K P P d =⨯⨯=⋅=ηⅠ Kw P P 67.397.099.08217.332=⨯⨯=⋅⋅=ηηⅠⅡKw P P 524.397.099.067.332=⨯⨯=⋅⋅=ηηⅡⅢ Kw P P 454.399.099.0524.31=⨯⨯=⋅=ηⅢⅣY132M1-606.3978.3173.1221a ===i i imin /8651.78min /8651.78min /3273.241min /960min /96043210r n r n r n r n r n =====kwP kw P kw P kw P 454.3524.367.38217.34321====4、各轴扭矩 m N n P T ⋅=⨯==018.389608217.395509550ⅠⅠⅠm N T ⋅=⨯=232.1453273.24167.39550Ⅱm N T ⋅=⨯=751.4268651.78524.39550Ⅲm N T ⋅=⨯=255.4188651.78454.39550Ⅳ最终数据如下：轴 名功率 P/ Kw 转矩 T/ Nm 转速 n/ r/min 传动比 i 效率 η/ % 电 机 轴4 39.792 960 1 99 Ⅰ 轴3.8217 38.018 960 3.97896 Ⅱ 轴 3.67 145.232 241.3273 3.0696Ⅲ 轴3.524 426.751 78.8651 Ⅳ 轴3.454418.25578.8651198mN T m N T ⋅=⋅=232.145018.3821mN T m N T ⋅=⋅=255.418751.42643第四章 传动件的设计一、 根据要求采用斜齿圆柱齿轮传动二、 由于是一般工作机器，速度不高，故选用8级精度（《课程设计》P86表12-8）三、 材料选择由《机械设计》表10-1选择小齿轮材料为40r C （调质表面淬火），硬度为52HRC ；大齿轮材料为40r C （调质表面淬火），硬度为52HRC 四、 初选小齿轮齿数301=z ，大齿轮齿数119 五、 初选螺旋角14=βa) 按齿面接触强度设计按《机械设计》式（10-21）试算，即3211)][(12H E H d t t Z Z u u T k d σεφα±=确定公式内各计算数值试选6.1=t k由《机械设计》图10-30选取区域系数433.2=H Z 由表10-6218.189a E MP Z =由《机械设计》图10-26查得84.08.021==ααεε64.184.08.021=+=+=αααεεε由前面的运动参数计算可得小齿轮传递的扭矩m 018.381m N T ⋅= 由《机械设计》表10-7选取齿宽系数8.0=d φ 由《机械设计》图10-21d 按齿面硬度查得 小齿轮的接触疲劳强度极限a H MP 7001lim =σ 大齿轮的接触疲劳强度极限a H MP 7002lim =σ 由《机械设计》式（10-10）计算应力循环次数91110650.210250215.1819606060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==h jL n N斜齿圆柱齿轮传动8级精度 小齿轮40r C （调质表面淬火） 大齿轮40r C （调质表面淬火）301=z 1192=z14=β6.1=t k218.189a E MP Z =αε64.1=m 018.381⋅=N T8.0=d φ8210661.6102502813273.24160⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=N错误！未找到引用源。
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目录一、电动机选择 (4)二、传动零件的设计计算 (7)（一）齿轮的设计计算 (7)1高速级蜗轮蜗杆传动的设计计算………………………………2低速级齿轮传动的设计计算 (11)（二）减速器铸造箱体的主要结构尺寸 (15)（三）轴的设计计算 (16)1高速轴设计计算及校核 (16)2中间轴设计计算 (17)3低速轴设计计算 (18)三、其他附件的选择 (23)四、密封与润滑 (24)五、总结与心得 (24)六、参考文献 (26)1.设计目的：（1）通过课程设计使学生综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的知识，起到巩固深化，融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的运用，树立正确的设计思想；（2）通过课程设计的实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。
（3）通过课程设计，学习运用标准，规范，手册，图册和查阅有关技术资料等，培养学生机械设计的基本技能。
2. 设计方案：设计1012型慢动卷扬机传动系统。
一、原始数据：注：最大牵引力中已考虑过载二．运动简图说明慢动卷扬机用于慢速提升重物，在建筑工地和工厂有普遍应用。
图示为1011型、1012型慢动卷扬机机构运动简图。
其运动传递关系是：电动机1通过联轴器2（带有制动器），普通蜗杆（圆柱）减速机4，以及开式齿轮传动5驱动卷筒6，绕在卷筒上的钢丝绳再通过滑轮和吊钩即可提升或牵引重物。
电磁制动器3用于慢动卷扬机停车图（一）一、电动机的选择1.选择电动机类型 按工作要求和工作条件选用Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电源额定电压为380V 。
2.选择电动机容量初步确定传动系统总体方案如图1所示。
蜗杆－圆柱齿轮减速器。
传动装置的总效率ηa5423221ηηηηηη=a ＝0.992×0.80×0.992×0.97×0.98＝0.73；上式中1η=0.99为轴承的效率（一对），2η=0.80为蜗轮的效率，3η=0.99为弹性联轴器的效率，4η=0.97为齿轮的效率，5η＝0.98为卷扬机卷筒效率。
3.确定电动机转速工作机所需的功率为Pw=8.25kw卷扬机所需工作功率为：73.025.8==aWd P P η=11.30 kw; 卷扬机卷筒的转速为：=n w 7.88 r/min所以电动机转速的可选范围为：n i i n w d 21==（8～80）⨯5.235⨯6.35=（330.01～3300.1）r/min上式中i 1是蜗轮蜗杆的传动比，i 2是开式齿轮传动比因载荷平稳，电动机额定功率Ped 略大于Pd 即可，由Y 系列技术数据选电动机的额定功率为18.5kw 即Y160L-2型电动机表1YR200L1-4 型电动机的主要性能表2 YR200L1-4电动机的安装尺寸二.传动装置的总传动比和传动比分配 （1）总传动比 ===∑88.72930W m n n i 371.8 （2） 分配传动比 由于i i i 21=∑，且=i 2 5.235 蜗轮蜗杆的传动比为：=i 171.02 （1）各轴转速Ⅰ轴（蜗杆轴） 1465==I n n m r/min Ⅱ轴（涡轮轴） ==I in n 133.24r/minⅢ轴（卷筒轴） 35.6==I n n w r/min （2）各轴输入功率Ⅰ轴 P I ＝P 0×3η＝18.5×0.99＝18.315kW Ⅱ轴 P I I ＝P I ×4η＝18.315×0.8＝14.652kW Ⅲ轴 PI I I＝PI I×1η×4η＝14.652×0.99×0.97＝14.070kW钢丝绳 P G =P I I I ×3η×5η=14.070×0.99×0.98=13.651kW （3）各轴输入转矩电动机轴输出转矩 14655.1895501055.95⨯=⨯=m d d n P T =120.60N ·M Ⅰ轴 T I ＝=⨯I n19550P 119.39N ·MⅡ轴 T I I ＝=⨯n29550P 4209.58 N ·MⅢ轴 T I I I ＝=⨯I I I n39550P 21160.39 N ·M表3 蜗杆－圆柱齿轮传动装置的运动和动力参数1.选择蜗杆传动类型根据GB/T10085—1988推荐，采用渐开线蜗杆（ZI ） 2.齿轮材料，热处理及精度蜗杆：45钢淬火，螺旋齿面要求淬火，淬火后硬度为45—55HRC 蜗轮：铸锡磷青铜ZCuSn10Pl,金属模制造，齿芯用灰铸铁HT100 3.按齿面接触疲劳强度进行设计根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度，传动中心距322)][(H E Z Z KT a σρ≥ (1)确定作用在蜗轮上的转矩T 2按z 1=1, 估取效率η涡轮=0.8，则=⨯=⨯=⨯=070.441465652.14955095509550112222in nP TP η4209.260 N ·M（2）确定载荷系数K取载荷分布不均系数K β =1，选取选用系数K A =1，取动载系数K V =1.05，则K= K βK A K V =1.05（3）确定弹性影响系数Z E =150MPa 2/1 （4)确定弹性系数ρZ设蜗杆分度圆直径d 1和传动中心距a 的比值d 1/a=0.35，因此ρZ =2.9 (5)确定许用接触应力[H σ]根据蜗轮材料为ZCnSn10Pl ，金属模制造，蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC ，查得蜗轮的基本许用应力[H σ]΄=268Mpa 两班制。
八年所以L h =26280h应力循环次数N=60j n 2L h =60×1×07.441465×26280=5.24⨯107 寿命系数8771024.510⨯=HNK =0.8130 则，[H σ]=HN K ×[H σ]΄=0.8130×268=217.9Mpa （6）计算中心距323)9.2179.2150(10260.420905.1⨯⨯⨯⨯≥a =260.19 mm 取中心距a ＝280mm,i=44.070因此，取m=10，蜗杆分度圆直径d 1=90mm 。
这时d 1/a=0.32， 查图12—11可查得接触系数ρZ ΄=3.0因为, ρZ ΄> ρZ 因此，以上计算结果可用 4.蜗杆与蜗轮的主要参数及尺寸 （1）蜗杆：轴向齿距P a =πm=3.1416×10=31.416㎜；直径系数q=d 1/m=9；齿顶圆直径d 1a = d 1+2*a h ×m=90+2×1×10=110㎜；齿根圆直径d f 1= d 1－2m(h *a +*c )=90－2×10(1+0.2)=66㎜ 查《简明机械零件设计手册》表11-23得分度圆导程角γ=12˚31´44"；蜗杆轴向齿厚S a =πm/2=15.708㎜。
(2)蜗轮：查《简明零件机械设计手册》表11-24得蜗轮齿数z 2=48;变位系数x 2=-0.5;验算传动比i= z 2/z 1=48/1=48,传动比误差（48－44.070）/44.070=8.91%,是允许的。
蜗轮分度圆直径d 2=mz 2=10×48=480㎜蜗轮喉圆直径 d 2a = d 2+2h 2a =)*(2222x h m d ++＝480+2×10(1－0.5)=490㎜蜗轮齿根圆直径 2f d = d 2－2h 2f =*)*(222c x h m d a +--＝480－2×10×(1－0.5+0.2)=466㎜蜗轮咽喉母圆半径 r 2g =a － d 2a /2=280－490/2=35㎜ 5.校核齿根弯曲疲劳强度][53.12212F Fa F Y md d KT σσ≤＝当量齿数z 2v = z 2/(cos γ)3=48/(cos12˚31´44"）³＝49.18 根据x 2=-0.5, z 2v =49.18 ,因此，2Fa Y =2.42 许用弯曲应力[F σ]=[F σ]´·FN K由ZCuSn10Pl 制造的蜗轮的基本许用应力[F σ]´=56Mpa寿命系数9761083.310⨯=FNK ＝0.667 [F σ]=56×0.667＝37.352MPa42.21048090420926005.153.1⨯⨯⨯⨯⨯=F σ=20MPa由于σF <[σF ]，故弯曲强度满足。
6.验算效率η=（0.95～0.96）tan γ/tan(γ+‘ρ) 已知γ＝12˚31´44"＝12.56˚；‘ρ=arctanf‘s m n d v s /073.756.12cos 100060146590cos 10006011=⨯⨯⨯=⨯=。
πγπ用插值法得f‘=0.018、‘ρ=1.03︒代入得η=0.876～0.885，大于原估计值η=0.8，因此不用计算。
合格的。
蜗杆速度：s m n d v /90.610006014659014.310006011=⨯⨯⨯=⨯=π7.热平衡计算 A=0.33(100a )75.1=063.2)100285(33.075.1=⨯2m 取t=20°C 由公式][)1(10001t At tp ∆≤-=∆αη 得从)/(17~102C W m t ︒•=α 取t α=17W/（m ²·C ） 由式（8-14） t Ap t t +-=αη)1(100011 20063.217)885.01(315.181000+⨯-⨯= C=60.06°C 〈 85°C（二）低速级齿轮传动的设计计算1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。
（2）卷扬机机为一般工作机，速度不高，故选用8级精度（GB 10095－88）。
（3）材料选择。
由表10－1选择小齿轮材料为40Cr(调质)，硬度为280HBS ，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。
（4）选小齿轮齿数3z =32,大齿轮齿数4z ＝5.235×3＝167.52，4z =168实际传动比25.5i 2= 2.按齿面接触强度设计按式（11-3）试算，即： []32111·2⎪⎪⎭⎫⎝⎛+≥H HE d Z Z u u KT d σφmm 得 （1）确定公式内的各计算数值试选K ＝1.3 标准齿轮H Z ＝2.5 弹性系数=z E 188.0 选取齿宽系数d φ＝0.8 1.1=H S 4.1=F S 由表11-1得小齿轮材料为40Cr(表面淬火) 小齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 1200lim =σ；小齿轮轮齿弯曲疲劳极限MPa FE 730=σ大齿轮材料为45钢（表面淬火）；大齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 1130lim =σ 大齿轮轮齿弯曲疲劳极限MPa FE 690=σ小齿轮传递的扭矩：II T =4209.260 N ·M=4209260 N ·mm （2）计算1.小齿轮分度圆直径：[]3231·2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+≥H HE d Z Z u u KT d σφ =321.112005.20.1887.317.3·8.042092603.12⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯ d 3 ≥159.35mm 2. 计算齿宽b 及模数3m由z m d 333= 得==zd m 333 4.98mm 故取=m 3 5 mm小齿轮分度圆直径d 3=160mm 3.计算圆周速度：=⨯⨯⨯⨯=∏10006024.33160100060v 33π＝πn d 0.278 m/sb==d 3d φ0.8⨯160mm=128mm 3.按齿根弯曲强度设计 由公式[]32111·2FSaFa d Y Y z KT m σφ≥mm 其中查图11-8、图11-9得 6.2a =Y F63.1a=YS=⨯⨯⨯⨯≥3234.173063.16.2·8.042092603.1232m 4.81mm 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数n m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取n m =5，已可满足弯曲强度。