二圆柱齿轮设计说明书

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1、前言卷扬机（又叫绞车）是由人力或机械动力驱动卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物。卷扬机分为手动卷扬机和电动卷扬机两种。现在以电动卷扬机为主。电动卷扬机由电动机、联轴节、制动器、齿轮箱和卷筒组成，共同安装在机架上。对于起升高度和装卸量大工作频繁的情况，调速性能好，能令空钩快速下降。对安装就位或敏感的物料，能用较小速度。本次设计就是对卷扬机的减速器的设计。设计任务书卷扬机传动装置设计设计图例：1电动机 2V带传动 3二级圆柱齿轮减速器4联轴器 5卷筒 6运输带设计要求：（1）卷扬机由电动机驱动，用于建筑工地提升物料。（2）室外工作，生产批量为5台。（3）动力源为三

2、相交流380/220V，电动机单向运转，载荷较平 稳。（4）使用期限为10年，大修周期为3年，双班制工作。（5）专业机械厂制造，可加工7、8级精度的齿轮、蜗杆。表1设计基本参数：数据编号 10-6绳牵引力W（KN）10绳牵引力速度v（m/s）0.6目 录 一. 电动机的选择.5二. 传动比的分配.7三. 运动参数计算8四. 减速器各级零件的初步选择101. 齿轮的初步计算102. 轴的设计133. 轴承的选择144. 键的选择14五. 各级零件校核.15 1.齿轮校核.15 2.轴的校核.16 3.轴承的校核.20 4.键的校核.22六. 箱体及减速器附件说明23七. 参考文献25八总结.26

3、一、电动机的选择按工作要求选用Y系列全闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电动机额定电压380伏。查机械手册取机械效率：V带传动效率，滚动轴承效率，闭式齿轮传动效率，联轴器效率，传动滚筒效率，代入得：工作机所需功率：电动机所需功率：所需电动机功率为：因载荷较平稳，电动机额定功率略大于即可。由Y系列电动机技术数据，选电动机额定功率为7.5kw。滚筒轴工作转速：通常，V带的传动比范围为24，二级圆柱齿轮减速器为840，则总传动比的范围为，故电动机的转速可选范围为：符合这一范围的同步转速有750，1000，1500，3000r/min。现以这四种方案进行比较，由第六章相关资料查得的电动机数据及计算出的总传

4、动比：表1-1 电动机参数方案 电动机型号同步转速/异步转速传动比1Y132S2-23000/29204.06i2Y132M-41500/1440 2i3Y160M-61000/970 1.35i4Y160L-8750/720 i表中，方案1的电动机质量小，价格便宜，但总传动比大，传动装置外廓尺寸大，制造成本高，结构不紧凑，故不可取。如考虑电动机质量和价格，应选2方案，但2方案的传动比大。4方案的价格较贵。则选3方案。即选定电动机型号为Y160M-6。二、传动比的分配总传动比：分配传动装置各级传动比： 取V带传动比： 齿轮减速器： 取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比：则低速级的传动比: 三、运

5、动和动力参数计算0轴（电动机轴）：1轴（高速轴）：2轴 （中间轴)3轴（低速轴）4轴（滚筒轴）：表3-1 各轴运动和动力参数：轴名功率p（k w）转矩T（Nm）转速n(r/min）传动比i效率输入输出输入输出0轴7.2771.5897034.443.1710.960.960.960.981轴6.986.91206203.9323.32轴6.706.63880871.272.73轴6.436.3726692642.322.94轴6.276.2126152558.922.9四、减速器各级零件的初步选择1、齿轮的初步计算（1）齿轮材料的选择及热处理小齿轮：40Cr，调质处理。硬度为205235HB。

6、大齿轮：45钢，调质处理。硬度为195205HB。高速级和低速级大小齿轮均选用硬齿面渐开线直齿轮。由文献3图16.2-17，16.2-26查得查1表9.15和3 16-44可得取：K=1.5, =0.4，=1.1，=25 ，可求：许用接触应力：许用弯曲应力：（2）齿轮精度按GB/T 10095-1988，6级，齿面粗糙度 =0.8m，齿根喷丸强化，装配后齿面接触率为70%。（3）初步计算a、高速齿轮：取Z1=23，Z2=iZ1=103齿数比：传动比误差：，所以允许。所以：综合分析取m=3。实际中心距：则，符合条件。所以a取189mm。而：取, 小齿轮齿宽：小齿轮分度圆直径：小齿轮齿顶圆直径：小

7、齿轮齿根圆直径：大齿轮齿宽：大齿轮分度圆直径：大齿轮齿顶圆直径：大齿轮齿根圆直径：b、低速齿轮：取Z3=37,Z2=iZ3=119齿数比：传动比误差：，所有允许。查1表9.15和3 16-44可得K=1.5, =0.4，=0.8，=30所以所以m取3mm。实际中心距所以，符合条件。 而小齿轮齿宽：小齿轮分度圆直径： 小齿轮齿顶圆直径：小齿轮齿根圆直径：大齿轮齿宽：大齿轮分度圆直径：大齿轮齿顶圆直径：大齿轮齿根圆直径：表4-1 齿轮参数Zad高速级小齿轮23189697562大齿轮103309315302低速级小齿轮37234111116104大齿轮1193573633502、轴的计算（1）选材

8、和热处理材料为45钢，采用调质处理。硬度为217255HBS。查1表19.1得对称循环弯曲许用应力=180MPa（2）初步计算轴径第一根轴：P=6.98kw,n=323.3r/min,T=206N.m。查1表19.3得：A=115。根据1式19.3取因为1轴需要加键，会削弱轴的强度，所以增加至35mm。第三根轴：P=6.43kw,n=22.9r/min查1表19.3得：A=115。根据1式19.3取因为3轴需要加键，会削弱轴的强度，所以增加至80mm3、轴承的选择轴承均采用深沟球轴承。第一根轴上选择的轴承6208，。第二根轴上选择的轴承6210，。第三根轴上选择的轴承6217，。4、 键的选择

9、键的材料选用45钢，采用调质处理。硬度为217255HBS。第一根轴上选择的号键， 第二根轴上选择的号键， 由于轴的直径与低速级的小齿轮的齿根圆相差较大，所以在低速级的小齿轮处加号键，同理在二轴上加IV号键，第三根轴上，由于轴的直径与低速级的大齿轮的齿根圆相差较大，所以在低速级的大齿轮处加号键，与联轴器相连处加号键，五各级零件校核1. 齿轮校核查3图16.2-15得节点区域系数ZH=2.5.查3表16.2-43得材料弹性系数ZE=189.8 查3图16.2-16得接触强度计算的重合度与螺旋角系数查3表16.2-36得使用系数查3表16.2-42得齿间载荷分配系数a、对高速级小齿轮：分度圆上的圆

10、周力查3表16.2-40、41得齿向载荷分布系根据3式16.2-12得动载荷系数：根据3表16.2-34许用接触应力计算弯曲应力所以该齿轮合格。b、对低速级小齿轮：分度圆上的圆周力：根据3式16.2-12得动载荷系数：查3表16.2-40，41得齿向载荷分布系数根据3表16.2-34许用接触应力计算弯曲应力所以该齿轮符合条件。2、轴的校核轴的材料为45钢，调质处理，硬度为217255HBS，轴1： 齿轮圆周力齿轮径向力 齿轮轴向力水平面内的支反力垂直面内的支反力C处弯矩取，考虑到键槽的影响，d乘以0.94，有：，合格图5-1 轴1受力图轴2： 且的方向相反。水平面内的支反力垂直面内的支反力C处

11、弯矩取，考虑到键槽的影响，d乘以0.94，有：，。合格 图5-2 轴2弯矩图轴3：圆周力径向力水平面内的支反力垂直面内的支反力图5-3 轴3受力图3、轴承的校核因为所选器械为卷扬机，且为双班制。所以为中等强度工作。实际工作时间为280天，且大修周期为3年，基本额定寿命L10。由1式17.3 若轴承工作转速为n(r/min) ，所以以小时数为单位的基本额定寿命,，由1式17.4 所选轴承均为深沟球轴承，所以。查1表17.8，取。轴承I，6208：由1式17.7，查2表6-63，。所以，轴承I合格。轴承II，6210：由1式17.7，查2表6-63，所以，轴承II合格。轴承III，6217：由1式

12、17.7，查2表6-63，所以，轴承III合格。4、键的校核键的材料选用45钢，采用调质处理。硬度为217255HBS。挤压强度条件为。I号键：所以I号键合格。II号键： 所以II号键合格。III号键： 所以III号键合格。IV号键： 所以IV号键合格。V号键（双键）：，所以V号键合格。号键：所以号键合格。六、箱体及减速器附件说明箱壳是安装轴系组件和所有附件的基座，它需具有足够的强度、刚度和良好的工艺性。箱壳多数用HT150或HT200灰铸铁铸造而成，易得道美观的外表，还易于切削。为了保证箱壳有足够的刚度，常在轴承凸台上下做出刚性加固筋。当轴承采用润滑时，箱壳内壁应铸出较大的倒角，箱壳接触面上

13、应开出油槽，一边把运转时飞溅在箱盖内表面的油顺列而充分的引进轴承。当轴承采用润滑脂润滑时，有时也在接合面上开出油槽，以防润滑油从结合面流出箱外。箱体底部应铸出凹入部分，以减少加工面并使支撑凸缘与地量好接触。减速器附件：1)视孔和视孔盖箱盖上一般开有视孔，用来检查啮合，润滑和齿轮损坏情况，并用来加注润滑油。为了防止污物落入和油滴飞出，视孔须用视孔盖、垫片和螺钉封死。视孔和视孔盖的位置和尺寸由查表得到。2)油标 采用油池润滑传动件的减速器，不论是在加油还是在工作时，均续观察箱内油面高度，以保证箱内油亮适当，为此，需在箱体上便于观察和油面较稳定的地方，装上油标油标已标准化。3)油塞 在箱体最底部开有

14、放油孔，以排除油污和清洗减速器。放油孔平时用油塞和封油圈封死。油塞用细牙螺纹，材料为235钢。封油圈可用工业用革、石棉橡胶纸或耐油橡胶制成。4)吊钩、吊耳和吊环螺钉 为了便于搬运减速器，常在箱体上铸出吊钩、吊耳或在箱盖上安装吊环螺钉。起调整个减速器时，一般应使用箱体上的吊钩。对重量不大的中小型减速器，如箱盖上的吊钩、吊耳和吊环螺钉的尺寸根据减速器总重决定，才允许用来起调整个减速器，否则只用来起吊箱盖。5)定位销 为了加工时精确地镗制减速器的轴承座孔，安装时保证箱盖与箱体的相互位置，再分箱面凸缘两端装置两个圆锥销，以便定位。圆锥销的位置不应该对称并尽量远离。直径可大致取凸缘连接螺栓直径的一半，长

15、度应大于凸缘的总厚度，使销钉两端略伸凸缘以利装拆。滚动轴承的外部密封装置：为了防止外界灰尘、水分等进入轴承，为了防止轴承润滑油的泄漏，在透盖上需加密封装置。在此，我们用的是毡圈式密封。因为毡圈式密封适用于轴承润滑脂润滑，摩擦面速度不超过45m/s的场合。七、参考文献1 吴克坚等主编：机械设计。北京：高等教育出版社，20032 王之栎等主编：机械设计综合课程设计。北京：机械工程出版社，20033 龚桂义主编：机械设计课程设计指导书。北京：高等教育出版社，19904 龚桂义主编：机械设计课程设计图册。北京：高等教育出版社，1989八、总结课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社

16、会，从事职业工作前一个必不少的过程我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础说实话，课程设计真的有点累然而，当我一着手清理自己的设计成果，漫漫回味这3周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟的许多，另我有了一中”春眠不知晓”的感悟 通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱：有2次因为不小心我计算出错，只能毫不情意地重来但一想起老师平时对我们耐心的教导，想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故，我不禁时刻提示自己，一定呀养成一种高度负责，认真对待的良好习惯这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练 （注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注）