机械设计基础课程设计——绞车传动装置

机械设计基础课程设计—绞车传动装置

目录：

第一章简介 (2)

第二章减速箱原始数据及传动装置选择 (2)

第三章电动机的选择计算 (3)

第四章圆柱齿轮传动设计 (5)

第五章轴的设计 (7)

第六章轴承的选择 (10)

第七章联轴器的选择 (10)

第八章键的选择 (12)

第九章箱体的设计 (12)

第十章减速器附件的设计 (12)

参考文献 (14)

第一章简介

【摘要】减速器是一种密封在刚性壳体内的齿轮运动、圆柱齿轮传动所组成的独立部件，常在动力机与工作机之间的传动装置，本次设计的是螺旋运输机用的单级圆柱减速器。运用AtuoCAD 进行传动的二位平面设计，完成圆柱齿轮减速器的平面零件图与装配图的绘制，通过设计，理顺正确的思想，培养综合应用机械设计课程和其他先修课程的理论与生产实际来分析和解决机械设计问题的能力及学习机械设计的一般方法步骤，掌握机械设计的一般规律，进行机械设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范，进行计算机辅助设计和绘图的训练。

【关键词】圆柱齿轮齿轮传动减速器

第二章减速箱原始数据及传动方案的选择

2.1 原始数据

卷筒圆周力F=5000N,工作转速n=60r/min，卷筒直径D=350mm。

间歇工作，载荷平稳，传动可逆转启动载荷是名义载荷的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。

2.2传动方案选择

传动装置总体设计的目的是确定传动方案、选定电动机型号、合理分配传动比以及计算传动装置的运动和动力参数，为计算各级传动件做准备条件。

1—电动机；2—联轴器；3—斜齿圆柱齿轮减速器；4—开齿齿轮；5—卷筒

注意点是使用这个船东方案应保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护便利。

第三章电动机的选择计算

合理的选择电动机是正确使用的先决条件。选择恰当，电动机就能安全、经济、可靠的运行；选择得不合适，轻者造成浪费，重者烧毁电动机。选择电动机的内容包括很多，例如电压、频率、功率、转速、起动转矩、防护形式、结构形式等，但是结合运用的具体情况，需要选择的通常只是功率、转速、防护形式等几项比较重要的内容，因此在这里介绍一下电动机的选择方法与使用。

3.1 电动机选择步骤

3.1.1 型号的选择

电动机的型号很多，通常选用异步电动机。从类型上可分为鼠笼式与绕线式电动机两种。常用鼠笼式电动机有J、J2、JO、JO2、JO3系列小型异步电动机和JS、JSQ系列中型异步电动机。绕线式有JR、JR O2系列小型绕线式异步电动机和JRQ系列中型绕线式异步电动机。

从电动机的防护形式上又可分为以下几种：

1.防护式。

2.封闭式。

3.密封式。

3.1.2功率的选择

选择电动机功率时，还要兼顾变压器的大小，一般来说，直接启动的最大一台鼠笼式电动机，功率不宜超过变压器容量的1/3.

3.2 电动机的型号确定

3.2.1

根据已知的工作要求和条件，选用Y型全封闭鼠笼型三相异步电动机。

由n=60*1000v/π*D 可以得出v的转换经计算：v=1.10m/s。

①由公式P1=f*v=5000*1.10/1000=5.50kw

②求电机功率P P=P1*η

η=η1*η2*η3*η4*η5*η6

查阅资料可得：选取η1=0.99——弹性联轴器

η2=0.98——齿轮传动轴承

η3=0.97——斜齿轮传动

η4=0.95——开式齿轮传动

η5=0.99——卷筒轴的轴承

η6=0.96——卷筒的效率

则

η=η1*η2*η3*η4*η5*η6=0.83

P=P1/η=6.63kw

卷筒工作转速为n=60r/min

查表可知圆柱齿轮单级传动比：i0=3—5；开齿齿轮传动比：i1=3—5；

则i=9—25；

n d=i*n=540—1500r/min

电动机符合这一范围的同步转速有750、1000、1500。则：电动机型号Y132M2—6，满载转速：960r/min。

开齿齿轮传动比i1=4；

综合考虑方案2更合适

梭巡电动机外型尺寸和安装尺寸如下表所示：

3.2.2总传动比的确定及分配

有选定电动机的满载转速和工作主轴转速，可得：

i=16

1.各轴转速：

Ⅰ轴转速： nⅠ=n0=960r/min；

Ⅱ轴转速： nⅡ=nⅠ/i0=80r/min；

Ⅲ轴转速： nⅢ=nⅡ/i1=20r/min；

2.各轴的输出功率：

Ⅰ轴功率：PⅠ=P1*η1*η2=5.34kw；

Ⅱ轴功率：PⅡ= PⅠ*η2*η3=5.07kw；

Ⅲ轴功率：PⅢ= PⅡ*η4*η5*η6=4.58kw；

3.各轴的输入转矩：

Ⅰ轴转矩：TⅠ=9550 PⅠ/ nⅠ=53.12N·m；

Ⅱ轴转矩：TⅡ=9550 PⅡ/ nⅡ=605.23N·m；

Ⅲ轴转矩：TⅢ=9550 PⅢ/ nⅢ=2186.95N·m；

第四章圆柱齿轮传动设计

4.1齿轮材料及精度的选择

因传递功率较大，选用硬齿面齿轮组合。小齿轮用20CrMnTi渗碳淬火，硬度为56～62HRC；大齿轮用40Cr表面淬火，硬度为50～55HRC。选择齿轮精度等级为8级。

4.2 齿面接触疲劳强度设计

因两齿轮均为钢制齿轮，所以可以用公式求出m n。确定有关参数与系数。

m n≥ 1.17(kT1cos2βY F Y S/Ψd z12[σ1/3···················①

F])