1. 机械设计基础课程设计指导书——设计输送机传动装置课程设计
给你做个参考
一、前言
(一)
设计目的：
通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉一般的机械装置设计过程。
(二)
传动方案的分析
机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。
带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。
齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。
减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。
二、传动系统的参数设计
原始数据：运输带的工作拉力F=0.2 KN；带速V=2.0m/s；滚筒直径D=400mm（滚筒效率为0.96）。
工作条件：预定使用寿命8年，工作为二班工作制，载荷轻。
工作环境：室内灰尘较大，环境最高温度35°。
动力来源：电力，三相交流380/220伏。
1
、电动机选择
（1）、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机
（2）、电动机功率选择：
①传动装置的总效率：
=0.98×0.99 ×0.96×0.99×0.96
②工作机所需的输入功率：
因为 F=0.2 KN=0.2 KN= 1908N
=FV/1000η
=1908×2/1000×0.96
=3.975KW
③电动机的输出功率：
=3.975/0.87=4.488KW
使电动机的额定功率P ＝（1～1.3）P ，由查表得电动机的额定功率P ＝ 5.5KW 。
⑶、确定电动机转速：
计算滚筒工作转速：
=（60×v）/（2π×D/2）
=（60×2）/（2π×0.2）
=96r/min
由推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’ =3~6。取V带传动比I’ =2~4，则总传动比理时范围为I’ =6~24。故电动机转速的可选范围为n’ =（6~24）×96=576~2304r/min
⑷、确定电动机型号
根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有1000r/min和1500r/min，综合考虑电动机和传动装置的情况，同时也要降低电动机的重量和成本，最终可确定同步转速为1500r/min ，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4 ，满载转速 1440r/min 。
其主要性能：额定功率：5.5KW，满载转速1440r/min，额定转矩2.2，质量68kg。
2
、计算总传动比及分配各级的传动比
（1）、总传动比：i =1440/96=15
（2）、分配各级传动比：
根据指导书，取齿轮i =5（单级减速器i=3~6合理）
=15/5=3
3
、运动参数及动力参数计算
⑴、计算各轴转速（r/min）
=960r/min
=1440/3=480(r/min)
=480/5=96(r/min)
⑵计算各轴的功率（KW）
电动机的额定功率Pm=5.5KW
所以
P =5.5×0.98×0.99=4.354KW
=4.354×0.99×0.96 =4.138KW
=4.138×0.99×0.99=4.056KW
⑶计算各轴扭矩（N•mm）
TI=9550×PI/nI=9550×4.354/480=86.63N•m
=9550×4.138/96 =411.645N•m
=9550×4.056/96 =403.486N•m
三、传动零件的设计计算
（一）齿轮传动的设计计算
（1）选择齿轮材料及精度等级
考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45#钢，调质，齿面硬度220HBS；根据指导书选7级精度。齿面精糙度R ≤1.6~3.2μm
（2）确定有关参数和系数如下：
传动比i
取小齿轮齿数Z =20。则大齿轮齿数：
=5×20=100
，所以取Z
实际传动比
i =101/20=5.05
传动比误差：（i -i）/I=（5.05-5）/5=1%<2.5% 可用
齿数比：
u=i
取模数：m=3 ；齿顶高系数h =1；径向间隙系数c =0.25；压力角 =20°；
则
h *m=3，h ）m=3.75
h=（2 h ）m=6.75，c= c
分度圆直径：d =×20mm=60mm
d =3×101mm=303mm
由指导书取
φ
齿宽：
b=φ =0.9×60mm=54mm
=60mm ，
b
齿顶圆直径：d ）=66，
d
齿根圆直径：d ）=52.5，
d ）=295.5
基圆直径：
d cos =56.38，
d cos =284.73
(3)计算齿轮传动的中心矩a：
a=m/2(Z )=3/2(20+101)=181.5mm 液压绞车≈182mm
（二）轴的设计计算
1
、输入轴的设计计算
⑴、按扭矩初算轴径
选用45#调质，硬度217~255HBS
根据指导书并查表，取c=110
所以 d≥110 (4.354/480) 1/3mm=22.941mm
d=22.941×(1+5%)mm=24.08mm
∴选d=25mm
⑵、轴的结构设计
①轴上零件的定位，固定和装配
单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定
②确定轴各段直径和长度
Ⅰ段：d =25mm
， L =（1.5～3）d ，所以长度取L
∵h=2c
c=1.5mm
+2h=25+2×2×1.5=31mm
考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为55mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长：
L =（2+20+55）=77mm
III段直径：
初选用30207型角接触球轴承，其内径d为35mm,外径D为72mm，宽度T为18.25mm.
=d=35mm，L =T=18.25mm，取L
Ⅳ段直径：
由手册得：c=1.5
h=2c=2×1.5=3mm
此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑，应便于轴承的拆卸，应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取：d =（35+3×2）=41mm
因此将Ⅳ段设计成阶梯形，左段直径为41mm
+2h=35+2×3=41mm
长度与右面的套筒相同，即L
Ⅴ段直径：d =50mm. ，长度L =60mm
取L
由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=80mm
Ⅵ段直径：d =41mm， L
Ⅶ段直径：d =35mm， L ＜L3，取L
2
、输出轴的设计计算
⑴、按扭矩初算轴径
选用45#调质钢，硬度（217~255HBS）
根据课本P235页式（10-2），表（10-2）取c=110
=110× (2.168/76.4) =38.57mm
考虑有键槽，将直径增大5%，则
d=38.57×(1+5%)mm=40.4985mm
∴取d=42mm
⑵、轴的结构设计
①轴的零件定位，固定和装配
单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面用轴肩定位，右面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承和皮带轮依次从右面装入。
②确定轴的各段直径和长度
初选30211型角接球轴承，其内径d为55mm，外径D=100mm，宽度T为22.755mm。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长为20mm，则该段长42.755mm，安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。
则
d =42mm
L
= 50mm
L
= 55mm
L
= 60mm
L
= 68mm
L
=55mm
L
四、滚动轴承的选择
1
、计算输入轴承
选用30207型角接触球轴承，其内径d为35mm,外径D为72mm，宽度T为18.25mm.
2
、计算输出轴承
选30211型角接球轴承，其内径d为55mm，外径D=100mm，宽度T为22.755mm
五、键联接的选择
1
、输出轴与带轮联接采用平键联接
键的类型及其尺寸选择：
带轮传动要求带轮与轴的对中性好，故选择C型平键联接。
根据轴径d =42mm ，L =65mm
查手册得，选用C型平键，得： 卷扬机
装配图中22号零件选用GB1096-79系列的键12×56
则查得：键宽b=12，键高h=8，因轴长L ＝65，故取键长L=56
2
、输出轴与齿轮联接用平键联接
=60mm,L
查手册得，选用C型平键，得：
装配图中 赫格隆36号零件选用GB1096-79系列的键18×45
则查得：键宽b=18，键高h=11，因轴长L ＝53，故取键长L=45
3
、输入轴与带轮联接采用平键联接
=25mm
L
查手册
选A型平键，得：
装配图中29号零件选用GB1096-79系列的键8×50
则查得：键宽b=8，键高h=7，因轴长L ＝62，故取键长L=50
4
、输出轴与齿轮联接用平键联接
=50mm
L
查手册
选A型平键，得：
装配图中26号零件选用GB1096-79系列的键14×49
则查得：键宽b=14，键高h=9，因轴长L ＝60，故取键长L=49
六、箱体、箱盖主要尺寸计算
箱体采用水平剖分式结构，采用HT200灰铸铁铸造而成。箱体主要尺寸计算如下：
七、轴承端盖
主要尺寸计算
轴承端盖：HT150 d3=8
n=6 b=10
八、减速器的
减速器的附件的设计
1
、挡圈 ：GB886-86
查得：内径d=55，外径D=65，挡圈厚H=5，右肩轴直径D1≥58
2
、油标 ：M12：d =6，h=28，a=10,b=6，c=4，D=20，D
3
、角螺塞
M18
×
1.5 ：JB/ZQ4450-86
九、
设计参考资料目录
1、吴宗泽、罗圣国主编.机械设计课程设计手册.北京：高等教育出版社，1999.6
2、解兰昌等编著.紧密仪器仪表机构设计.杭州：浙江大学出版社，1997.11
2. 急求 二级直齿圆锥齿轮减速器的课程设计，还有装配图。。
机械设计课程设计计算说明书
设计题目：二级展开式圆柱齿轮减速器
设计者： 张广义
指导教师： 于振文
09 年 06 月 26 日
机械设计课程设计任务书
班级： 07机械制造与自动化 姓名：张广义
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设计题目：设计电动卷扬机传动装置
原始数据：
运输带工作拉力F=12kN；8.5
运输带工作速度ν=16m/min；21.5
卷筒直径 D=230mm 310
工作条件：
连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限8年，小批量生产，单班制工作，运输带速度允许误差±5% 。
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。
（本任务书编入说明书首页）
减速器设计说明书
设计参数：
1、 运输带工作拉力: F=8.5KN；
2、 运输带工作速度: ；
3、 滚筒直径： ；
4、 滚筒工作效率： ；
5、 工作寿命：8年单班制工作，所以， ；
6、 工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动。
传动装置设计：
一、传动方案：展开式二级圆柱齿轮减速器。
二、选择电机：
1、 类型：Y系列三相异步电动机；
2、 型号：
工作机所需输入功率： ;
电机所需功率： ;3.47
其中， 为滚筒工作效率，0.96
为高速级联轴器效率，0.98
为两级圆柱齿轮减速器效率，0.95
为高速级联轴器效率，0.98
电机转速 选：1000 ；
所以查表选电机型号为：Y132M1-6
电机参数：
额定功率： 4KW
满载转速： ＝960
电机轴直径：
三、 传动比分配：
（ ）
其中： 为高速级传动比， 为低速级传动比，且 ，
取 ，则有： ；
四、传动装置的运动和动力参数
1、 电机轴： ；
；
；
2、 高速轴： ；
；
；
3、 中间轴： ；
；
；
4、低速轴： ；
；
；
5、工作轴： ；
；
；
传动零件设计：
一、齿轮设计（课本p175）
高速级（斜齿轮）：
设计参数：
1、选材：
大齿轮：40Cr，调质处理，硬度300HBS；
小齿轮：40Cr，表面淬火，硬度40~50HRC。
2、确定许用应力：
1）许用接触应力：
而：
因为 ，所以，只需考虑 。
对于调质处理的齿轮， 。
；
查表（HBS为300）有循环基数 ，故， ，所以， 。
2）许用弯应力：
查表有：
取 ，单向传动取 ，因为，
所以取 ，则有：
3）齿轮的工作转矩：
4）根据接触强度，求小齿轮分度圆直径：
其中， （钢制斜齿轮）， 。
所以，取 ，则有
5）验算接触应力：
其中，取
而，齿轮圆周速度为：
故， （7级精度），
所以，最终有，
6）验算弯曲应力：
其中， （x=0）
，所以应验算小齿轮的弯曲应力
低速级（直齿轮）：
设计参数：
1、选材：
大齿轮：40Cr，调质处理，硬度300HBS；
小齿轮：40Cr，表面淬火，硬度40~50HRC。
2、确定许用应力：
1）许用接触应力：
而：
因为 ，所以，只需考虑 。
对于调质处理的齿轮， 。
；
查表（HBS为300）有循环基数 ，故， ，所以， 。
2）许用弯应力：
查表有：
取 ，单向传动取 ，因为，
所以取 ，则有：
3）齿轮的工作转矩：
4）根据接触强度，求小齿轮分度圆直径：
其中， （钢制直齿轮）， 。
=119.1mm
所以，取 ，则有
5）验算接触应力：
其中，取
（直齿轮），
而，齿轮圆周速度为：
故， （7级精度），
所以，最终有，
6）验算弯曲应力：
其中， （x=0）
，所以应验算大齿轮的弯曲应力
所以，计算得齿轮的参数为：
高速级 大 379.2 2 160 213.32 45
1 0.25
小 41 20 50
低速级 大 380 2.5 152 225 95 －
小 70 28 100
二、联轴器选择
高速级： ，电机轴直径： ，所以，选择 ；
低速级： 所以，选择 ；
三、初算轴径
（轴的材料均用45号钢，调质处理）
高速轴： ，（外伸轴，C=107），根据联轴器参数选择 ；
中间轴： ，（非外伸轴，C=118），具体值在画图时确定；
低速轴： ，（外伸轴，C=107），根据联轴器参数选择 。
四、轴承的润滑方式选择：
高速级齿轮的圆周速度为：
所以，轴承采用油润滑。高速级小齿轮处用挡油板。
五、 箱体的结构尺寸：（机械设计课程设计手册p173）
箱座壁厚： ，而 ，
所以，取 。
箱盖壁厚： ，所以，取 。
箱座、箱盖、箱底座凸缘的厚度：
箱座、箱盖的肋厚：
轴承旁凸台的半径：
轴承盖外径： （其中，D为轴承外径， 为轴承盖螺钉的直径）。
中心高：
取： ；
地脚螺钉的直径： （因为： ）；数目：6。
轴承旁联接螺栓的直径： ；
箱盖、箱座联接螺栓的直径：
轴承盖螺钉的直径： 数目：4；
窥视孔盖板螺钉的直径： 。
至箱外壁的距离：
至凸缘边缘的距离： 。
外箱壁到轴承座端面的距离： 。
齿轮顶圆与内箱壁距离： ，取： 。
齿轮端面与内箱壁距离： ，取： 。
六、初选轴承：
高速轴：205， ；
中间轴：307, ；
低速轴：212, ；
轴承端盖外径：
高速轴： ;
中间轴： ；
低速轴：
七、轴的强度核算：
轴所受的力：
高速级： ;
;
。
低速级： ；
；
轴的受力分析：
高速轴：
由力平衡有：
受力如图：
；
；
；
选材为45号钢调质处理，所以
查表有：
；
；
所以，危险截面为截面C
；
而此处 ，
所以，此处满足强度要求，安全。
中间轴：
由力平衡有：
受力如图：
；
；
；
；
可见B处受力更大，
；
选材为45号钢调质处理，所以
查表有：
；
；
所以，危险截面为截面B
；
而此处 ，所以，此处满足强度要求，安全。
低速轴：
由力平衡有：
受力如图：
；
选材为45号钢调质处理，所以查表有：
；
；
所以，危险截面为截面B
；
而此处 ，
所以，此轴满足强度要求，安全。
八、轴承使用寿命计算：（ ）
高速轴：
选用205，则有： 。
计算步骤和结果如下：
计算项目 计算结果
0.0317
0.225
1.1
942.2N
，
结论 （满足寿命要求）
中间轴： ；
选用306，则有： 。
计算步骤和结果如下：
计算项目 计算结果
0.015
0.192
1.1
1727N
，
结论 （满足寿命要求）
低速轴：选用2 209，则有： 。
径向当量动负荷 ;
径向当量静负荷 ；
所以， 。
九、齿轮详细参数：
高速级大齿轮：
；
；
； ；
；
；
低速级大齿轮：
；
；
；
；
；
；
3. 电动葫芦起重量解释
电动葫芦产品说明: 电动葫芦是一种轻小型起重设备。葫芦具有体积小，自重轻，操作简单，使用方便等特点，是工矿企业，仓储码头等场所必备的起重设备。
电动葫芦 起重量: 0.25t-10t
电动葫芦起升高度: 6m-30m
电动葫芦工作级别: M3
电动葫芦工作级别: 20(30)m/min
电动葫芦起升速度: 8m/min[10t为7m/min]
电动葫芦主要结构:减速器，运行机构，卷筒装置，吊钩装置，联轴器，软缆电流引入器，限位器.电机采用锥形转子电动机，集动力与制动力于一体.
电动葫芦安装使用:葫芦单梁,桥式起重机,门式起重机,悬挂起重机上.捎加改造,还可以作卷扬用.因此,它是,是提高劳动效率,改善劳动条件的必备机械.
电动葫芦产品特点:重量轻、体积小、结构紧凑、品种规格多、运行平稳，操作简单，使用方便。它们可以在同一平面上做直的、弯曲的、循环的架空轨道上使用，也可以在以工字钢为轨道的电动单粮、手动单梁、桥式、悬挂、悬臂、龙门等起重机上使用。CD1型电动葫芦广泛应用在工厂、货栈、码头、电站、伐木场等场合，是起升搬运物品，最理想的起重设备。 起重量:500-1000-2000-3000-5000-10000-16000-20000KG 起升高度:6、9、12、18、24、30(M)
电动葫芦可以安装在葫芦单梁,桥式起重机,门式起重机,悬挂起重机上.捎加改造,还可以作卷扬用.因此,它是工厂,矿山,港口,仓库,货场,商店等常用的起重设备之一,是提高劳动效率,改善劳动条件的必备机械.
电动葫芦具有两种速度-常速和慢速.慢速工作时,可以满足精密装卸,砂箱合模,机床检修等细作业的要求.
起重量:500、1000、2000、3000、5000、10000、16000、20000(KG) 起升高度:6、9、12、18、24、30(M)
电动葫芦运行条件:
环境温度:-20℃~+40℃
工作制度:中级JC25%
重级:JC40%
当中级工作制度电动葫芦的起重量降低30%时，即为重级工作制度JC40%的电动葫芦。
重级工作制度JC40%的电动葫芦是用在工作比较繁重，负载经常在额定值或要求安全系数较高的情况下。