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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与其自动化08级1班学号学生姓名边朋博指导教师周毓明何斌锋西安理工大学2010年12月西安理工大学机械设计课程设计任务书学生姓名边朋博班级08机械设计制造与其自动化（1）班学号指导教师职称教研室题目设计电动卷扬机传动装置编号W-10传动系统图：原始数据：工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，小批量生产，单班制工作，使用期限8年，运输带速度允许误差为±5%要求完成：1.减速器装配图1张（A2）。
2.零件工作图2张（箱体和轴）。
3.设计说明书1份，6000-8000字。
开始日期2010 年12 月6 日完成日期2010 年12 月31 日2010年12 月 1 日目录1．电机选择 02．选择传动比 (2)2.1总传动比 (2)2.2减速装置的传动比分配 (2)3．各轴的参数 (3)3.1各轴的转速 (3)3.2各轴的输入功率 (3)3.3各轴的输出功率 (4)3.4各轴的输入转矩 (4)3.5各轴的输出转矩 (4)3.6各轴的运动参数表 (5)4.蜗轮蜗杆的选择 (6)4.1选择蜗轮蜗杆的传动类型 (6)4.2选择材料 (6)4.3按计齿面接触疲劳强度计算进行设 (6)4.4蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (8)4.5校核齿根弯曲疲劳强度 (9)4.6验算效率 (9)4.7精度等级公差和表面粗糙度的确定 (10)5．圆柱齿轮的设计 (11)5.1材料选择 (11)5.2按齿面接触强度计算设计 (11)5.3计算 (12)5.4按齿根弯曲强度计算设计 (13)5.5取几何尺寸计算 (15)6．轴的设计计算 (15)6.1蜗杆轴 (15)6.1.1按扭矩初算轴径 (16)6.1.2蜗杆的结构设计 (16)6.2蜗轮轴 (18)6.2.1输出轴的设计计算 (18)6.2.2轴的结构设计 (18)6.3蜗杆轴的校核 (20)6.3.1求轴上的载荷 (20)6.3.2精度校核轴的疲劳强度 (23)6.4蜗轮轴的强度校核 (26)6.4.1精度校核轴的疲劳强度 (29)6.4.2精度校核轴的疲劳强度 (29)7.滚动轴承的选择与校核计算 (33)7.1蜗杆轴上的轴承的选择和寿命计算 (33)7.2蜗杆轴上轴承的选择计算 (35)8.键连接的选择与校核计算 (38)8.1输入轴与电动机轴采用平键连接 (38)8.2输出轴与联轴器连接采用平键连接 (39)8.3输出轴与蜗轮连接用平键连接 (39)9．联轴器的选择计算 (41)9.1与电机输出轴的配合的联轴器 (41)9.2与二级齿轮降速齿轮轴配合的联轴器 (41)10.润滑和密封说明 (43)10.1润滑说明 (43)10.2密封说明 (43)11．拆装和调整的说明 (44)12．减速箱体的附件说明 (45)13.设计小结 (46)14．参考文献 (48)57407.721544)minr ⨯⨯）（）符合这一要求的同步转速有750r/min , 1000r/min , 1500r/min 容量的选择比较：cos5.7112.5040=31.4697=5.763=2.555.7110.9592=-=14014011-8中查得有ZCuSn10P120。
目录一、课程设计任务书 (2)二、传动方案 (3)三、选择电动机 (3)四、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比 (5)五、传动装置的运动和动力参数 (5)六、确定蜗杆的尺寸 (6)七、减速器轴的设计计算 (9)八、键联接的选择与验算 (17)九、密封和润滑 (18)十、铸铁减速器箱主要结构尺寸 (18)十一、减速器附件的设计 (20)十二、小结 (23)十三、参考文献 (23)一、课程设计任务书2007—2008学年第 1 学期机械工程学院（系、部）材料成型及控制工程专业 05-1 班级课程名称：机械设计设计题目：蜗轮蜗杆传动减速器的设计完成期限：自 2007年 12 月 31 日至 2008年 1 月 13 日共 2 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日二、传动方案我选择蜗轮蜗杆传动作为转动装置，传动方案装置如下：三、选择电动机1、电动机的类型和结构形式按工作要求和工作条件，选用选用笼型异步电动机，封闭式结构，电压380v，Y型。
2、电动机容量工作机所需功率wpKWFvpww30.196.010005.25001000=⨯⨯==η根据带式运输机工作机的类型，可取工作机效率96.0=wη。
电动机输出功率dpηwdpp=传动装置的总效率433221ηηηηη⋅⋅⋅=式中，21ηη、…为从电动机至卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。
由表10-2KWPw3.1=电动机外形尺寸：四、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比传动装置总传动比：由选定的电动机满载转速m n 和工作机主轴的转速n ，可得传动装置的传动比是：98.82.1591430===n n i m 所得i 符合单级蜗杆减速器传动比的常用范围。
五、传动装置的运动和动力参数1、各轴转速1n 为蜗杆的转速，因为和电动机用联轴器连在一起，其转速等于电动机的转速，则：min /14301r n n m ==2n 为蜗轮的转速，由于和工作机连在一起，其转速等于工作主轴转速，则：m in /2.1592r n n ==各轴输入功率按电动机额定功率cd P 计算各轴输入功率，设1P 为蜗杆轴的功率，2P 为蜗轮轴的功率，3P 为工作机主轴的功率。
目录一．传动装置的总体设计 (1)1.传动方案的确定 (1)2.电动机的选择 (1)3.传动比的计算 (2)二．传动件的设计计算 (2)1.蜗杆副设计计算 (2)2.蜗杆副上作用力的计算 (5)三．减速器装配草图的设计 (6)四．轴的设计计算 (6)1.蜗杆轴的设计与计算 (6)2.低速轴的设计与计算 (7)3.减速器箱体的结构尺寸 (12)五．润滑油的选择与计算 (13)六．热平衡的计算 (14)七．减速器附件设计 (14)1.窥视孔及窥视孔盖 (14)2.油面指示装置 (14)3.通气器 (14)4.放油孔及螺塞 (14)5.起吊装置 (15)6.启盖螺钉 (15)7.定位销 (15)八．绘制装配图和零件图 (15)九．参考资料 (15)一．传动装置的总体设计1．传动方案的确定考虑到工作拉力和传动速度都较小，所设计蜗杆速度估计小于10m/s ，因此采用蜗杆下置式，单级蜗杆减速器传动装置方案如图（1）所示。
图（一）2．电动机的选择（1）选择电动机的类型根据用途选用Y 系列三相笼型异步电动机 （2）选择电动机功率 输送链所需功率 P W =W W F v 1000=18200.821000⨯kW=1.49kW 查【1】表9.1得，轴承效率η轴承=0.98，蜗轮蜗杆传动效率η蜗=0.8，联轴器效率η联=0.99，卷筒效率η卷=0.96，得电动机所需工作功率为WW02222P P 1.492.06kW 0.990.80.980.96P ηηηηη∏====⨯⨯⨯联蜗轴承卷根据【1】表15.1，选取电动机的额定功率P ed =2.2kW （3）电动机转速的确定 由带轮线速度601000w n Dv π=⨯，得卷筒的转速为6010000.8260100062.68/min 601000w w v n r D π⨯⨯⨯⨯===⨯由【1】表9.2可知单级蜗轮蜗杆传动比范围10~40i =蜗，所用电机转速范围62.68(10~40)/min 626.8~2507.2/min o w n n i r r ==⨯=蜗符合这一要求的电动机同步转速有750r/min 、1000r/min 和1500r/min 等。
单级蜗杆减速器设计说明书目录1、机械设计课程设计任务书--------------------------------（）2、机构运动简图-----------------------------------------------（）3、运动学与动力学计算--------------------------------------（）4、传动零件设计计算-----------------------------------------（）5、轴的设计及校核--------------------------------------------（）6、箱体的设计--------------------------------------------------（）7、键等相关标准的选择--------------------------------------（）8、减速器结构与润滑的概要说明--------------------------（）9、设计小结-----------------------------------------------------（）10、参考资料----------------------------------------------------（）1机械设计课程设计任务书专业班级07冶金2班学生姓名学号课题名称一级蜗杆减速器设计时间一、原始数据已知条件输送带拉力F/KN 输送带速度V/(m/s) 滚筒直径mm数据 5.5 0.8 450工作条件：两班制，连续单向运转，载荷平较稳。
环境最高温度35°C；小批量生产。
基本要求：1、转配图一张（1#图纸）2、零件图两张（输出轴、齿轮；3#图纸）2、机构运动简图13 245 61.电动机；2联轴器；3减速器；4链传动；5滚筒；6.运输带3、运动学与动力学计算3.1电动机的选择 3.1.1选择电动机的类型按工作要求和条件选取Y 系列鼠笼式三相异步电动机。
机械设计课程设计设计说明书题目设计者指导教师班级提交日期全套CAD图纸加153893706目录一、设计任务 (1)1、工作条件 (1)2、原始数据 (1)3、传动方案 (1)二、总体设计 (2)1、传动方案 (2)2、选择电机 (4)3、确定传动装置的总传动比和分配传动比 (5)4、减速器各轴转速、功率、转距的计算 (6)5、蜗轮蜗杆传动的设计 (7)6、轴的结构设计 (12)7、轴的校核 (16)8、平键联接计算 (19)9、滚动轴承校核 (20)10、润滑设计 (21)11、箱体及附件的设计 (22)三、设计心得与体会 (23)四、参考文献 (24)一设计任务1.题目F：设计一级蜗杆减速器，拉力F=7000N，速度v=0.538m/s，直径D=400mm，每天工作小时数：16小时，工作寿命：8年，工作天数（每年）：300天，2.原始数据3.传动方案项目数据运输带拉力 F（KN）7000二 总体设计1、传动方案：已经给出，如第1页附图12、选择电动机（1）选择电动机的类型：无特殊要求，电机类型通常选用Ｙ系列的三相笼型异步电动机，因其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便。
（2）选择电动机的容量工作机所需功率为370.53810 3.76610001000w FV P KW KW KW ⨯⨯=== 式中g r c ηηη、、、1η分别为蜗轮蜗杆传动、一对滚动轴承、联轴器、工作机传动效率，。
取gη=0.8、r η=0.99、c η=0.99、10.95η=则312..a g r c ηηηηηη=⋅⋅=0.8×0.993×0.99×0.95×0.96=0.7电动机所需工作功率为： 3.7665.020.75wd aP P KW η===（3）确定电动机转速卷筒工作速度为6010006010000.538/min 25.71/min 400w v n r r D ππ⨯⨯⨯===⋅⋅按高等教育出版社出版的机械设计课程设计指导书表3-1，常见机械传动的主要性能推荐的传动比合理范围，一级蜗杆减速器传动比10~40,根据V 带的传动比范围2 ~4经查表按推荐的合理传动比范围，一级蜗杆减速器传动比范围为：10--80，可选择的电动机转速范围为nd=(10-80)×25.71=257.1--2056.8r/min 。
《机械设计基础》课程设计说明书一机械课程设计任务书--------------------- 3 二传动方案的拟定与分析------------------- 3三电动机的选择--------------------------- 4四传动装置动力和运动参数 ---------------- 5五蜗轮蜗杆的设计------------------------- 6六轴的设计------------------------------- 10七滚动轴承的确定和验算------------------- 17八键的选择及校核------------------------- 19九联轴器的选择及校核--------------------- 20十润滑与密封的设计----------------------- 21十一其他技术说明--------------------------- 21十二设计小结------------------------------- 22十三参考文献------------------------------- 22一、机械课程设计任务书题目：设计用于带式输送机的蜗杆减速器（上置）设计数据：运输带工作压力F=2800N运输带工作速度v=1.00m/s选用45号钢，正火处理[σb]=600MPa[σb]‐1=55MPa （2）、按扭转强度，初步估计轴的最小直径（a）受力简图（b）水平面的受力和弯矩图（c）垂直面的受力和弯矩图（d）合成弯矩图（e）转矩图（f）计算弯矩图（3.1）计算蜗轮受力1）、绘出轴的计算简图（a）图2）、绘制水平面弯矩图（b）图d蜗轮的分度圆直径 =328mm=0.328m；2T转矩 =651.98N·m21）、径向尺寸的确定。
一、课程设计任务书题目：带式运输机传动装置设计1. 工作条件连续单向运转，载荷较平稳，空载起动；使用期10年，每年300个工作日，两班制工作，小批量生产，允许运输带速度偏差为±5%。
带式运输机传动示意图2. 设计数据3. 设计任务2）进行传动装置中的传动零件设计计算。
3）绘制传动装置中减速器装配图和箱体、齿轮及轴的零件工作图。
4）编写设计计算说明书。
设计小结经过三个星期的实习，过程曲折可谓一语难尽。
在此期间我也失落过，也曾一度热情高涨。
从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。
体会到作为设计人员在设计过程中必须严肃、认真，并且要有极好的耐心来对待每一个设计的细节。
在设计过程中，我们会碰到好多问题，这些都是平时上理论课中不会碰到，或是碰到了也因为不用而不去深究的问题，但是在设计中，这些就成了必须解决的问题，如果不问老师或是和同学讨论，把它搞清楚，在设计中就会出错，甚至整个方案都必须全部重新开始。
比如轴上各段直径的确定，以及各个尺寸的确定，以前虽然做过作业，但是毕竟没有放到非常实际的应用环境中去，毕竟考虑的还不是很多，而且对所学的那些原理性的东西掌握的还不是很透彻。
但是经过老师的讲解，和自己的更加深入的思考之后，对很多的知识，知其然还知其所以然。
刚刚开始时真的使感觉是一片空白，不知从何处下手，在画图的过程中，感觉似乎是每一条线都要有一定的依据，尺寸的确定并不是随心所欲，不断地会冒出一些细节问题，都必须通过计算查表确定。
设计实际上还是比较累的，每天在电脑前画图或是计算的确需要很大的毅力。
从这里我才真的体会到了做工程的还是非常的不容易的，通过这次课程设计我或许提前体会到了自己以后的职业生活吧。
经过这次课程设计感觉到自己还学到了很多的其他的计算机方面的知识，经过训练能够非常熟练的使用Word和autoCAD。
并且由于在前期为了选定最终使用的CAD 软件，我还学习使用了InteCAD和开目CAD，掌握了大致的用法，通过比较学习我了解了CAD软件的大致框架，觉得受益匪浅。
蜗轮蜗杆减速器设计摘要通过对减速器的简单了解，开始学习设计齿轮减速器，尝试设计增强感性认知和对社会的适应能力，及进一步巩固已学过的理论知识，提高综合运用所学知识发现问题、解决问题，以求把理论和实践结合一起，为以后的工作和更好的学习积累经验。
学习如何进行机械设计，了解机械传动装置的原理及参数搭配。
学习运用多种工具，比如CAD等，直观的呈现在平面图上。
通过对圆柱齿轮减速器的设计，对齿轮减速器有个简单的了解与认知。
齿轮减速器是机械传动装置中不可缺少的一部分。
机械传动装置在不断的使用过程中，会不同程度的磨损，因此要经常对机械予以维护和保养，延长其使用寿命，高效化的运行，提高生产的效率，降低生产的成本，获得最大的使用效率。
关键词：机械传动装置、齿轮减速器、设计原理与参数配置In this paperThrough the simple understanding of the speed reducer, started lea rning design of gear reducer, attempt to design enhance the perce ptual cognition and ability to adapt to society, and further cons olidate the learned theory knowledge, to improve the integrated us e of knowledge discovery and solve problems, in order to combine theory and practice together, for the later work and better lea rning experience.Learn how to do mechanical design, to understand the principle of mechanical transmission device and parameter collocation. Study us ing a variety of tools, such as CAD, intuitive present on the f loor plan. Through the design of cylindrical gear reducer, gear r educer is a simple understanding and cognition. Gear reducer is a n indispensable part of in mechanical transmission device. Mechanic al transmission device in use process, will be different degree o f wear and tear, so often to mechanical maintenance and maintenan ce, prolong the service life and highly effective operation, impro ve production efficiency, reduce the cost of production, achieve m aximum efficiency.Keywords: mechanical transmission gear, gear reducer, the design pr inciple and parameter configuration目录摘要 (I)In this paper (II)1．电机选择 (1)2．选择传动比 (2)2.1总传动比 (2)2.2减速装置的传动比分配 (2)3．各轴的参数 (2)3.1各轴的转速 (2)3.2各轴的输入功率 (3)3.3各轴的输出功率 (3)3.4各轴的输入转矩 (3)3.5各轴的输出转矩 (3)3.6各轴的运动参数表 (4)4.蜗轮蜗杆的选择 (4)4.1选择蜗轮蜗杆的传动类型 (4)4.2选择材料 (4)4.3按计齿面接触疲劳强度计算进行设 (5)4.4蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (6)4.5校核齿根弯曲疲劳强度 (7)4.6验算效率 (7)4.7精度等级公差和表面粗糙度的确定 (8)5．圆柱齿轮的设计 (8)5.1材料选择 (8)5.2按齿面接触强度计算设计 (8)5.3计算 (9)5.4按齿根弯曲强度计算设计 (10)6．轴的设计计算 (12)6.1蜗杆轴 (12)6.1.1按扭矩初算轴径 (12)6.1.2蜗杆的结构设计 (12)6.2蜗轮轴 (14)6.2.1输出轴的设计计算 (14)6.2.2轴的结构设计 (14)6.3蜗杆轴的校核 (16)6.3.1求轴上的载荷 (16)6.3.2精度校核轴的疲劳强度 (18)6.4蜗轮轴的强度校核 (21)6.4.1精度校核轴的疲劳强度 (23)6.4.2精度校核轴的疲劳强度 (23)7.滚动轴承的选择及校核计算 (26)7.1蜗杆轴上的轴承的选择和寿命计算 (27)7.2蜗杆轴上轴承的选择计算 (28)8.键连接的选择及校核计算 (31)8.1输入轴与电动机轴采用平键连接 (31)8.2输出轴与联轴器连接采用平键连接 (31)8.3输出轴与蜗轮连接用平键连接 (32)9．联轴器的选择计算 (32)9.1与电机输出轴的配合的联轴器 (32)9.2与二级齿轮降速齿轮轴配合的联轴器 (33)10.润滑和密封说明 (33)10.1润滑说明 (33)10.2密封说明 (34)11．拆装和调整的说明 (34)12．减速箱体的附件说明 (34)13.设计小结 (34)1．电机选择工作机所需输入功率817100060 2.34100010000.97w w Fv P kw η⨯⨯===⨯所需电动机的输出功率d p3.54wd aP P kw η==传递装置总效率2412345a ηηηηηη= 式中：1η：蜗杆的传动效率0.752η：每对轴承的传动效率0.983η：直齿圆柱齿轮的传动效率0.974η：联轴器的效率0.995η：卷筒的传动效率0.96所以 420.750.980.970.990.6577a n =⨯⨯⨯=2.343.5578kw 0.6577d P ==故选电动机的额定功率为4kw8100060601000607.72min 3.14330v n r D π⨯⨯==⨯⨯=⨯卷357407.72(162.121544)minn i i n r ==⨯⨯=卷蜗齿卷（）（） 符合这一要求的同步转速有750r/min , 1000r/min , 1500r/min 电机容量的选择比较：2.34w p kw =3.54d p kw =0.6577a η=7.72/min n r =卷考虑电机和动传动装置的尺寸 重量及成本，可见第二种方案较合理，因此选择型号为：Y132M 1-6D 的电动机。
2．选择传动比2.1总传动比960124.357.72a n i n ===满卷2.2减速装置的传动比分配124.35a i i i ==蜗齿所以31.0875i =蜗 4i =齿3．各轴的参数将传动装置各轴从高速到低速依次定为I 轴 II 轴 III 轴 IV 轴 ：I -0η、 II I -η、 、III II -η 、V III -η 依次为电动机与I 轴 I 轴与II 轴 II 轴与III 轴 III 轴与V 轴的传动效率 则： 3.1各轴的转速960/min I n r =96030.8806/min 31.0875II n n r i ===满蜗 30.8806/min III II n n r ==124.35a i =31.0875i =蜗4i =齿327.72/min 4.01III IV n n r i ===齿3.2各轴的输入功率Ⅰ轴 kw P P I d I 5222.399.05578.30=⨯==-η Ⅱ轴 kw P P II I I II 5888.28.9075.05222.3=⨯⨯==-η Ⅲ轴kwP P III II II III 5117.28.9099.05888.2=⨯⨯==-ηⅣ轴kwP P V III III IV 3876.28.9097.05117.2=⨯⨯==-η3.3各轴的输出功率Ⅰ轴 kw P P I I I 4518.398.05222.30=⨯==-η Ⅱ轴 kw P P II I II II 5370.298.05888.2=⨯==-η Ⅲ轴 kw P P III II II III 4615.298.05117.2=⨯==-η Ⅳ轴 kw P P V III III IV 3398.298.03876.2=⨯==-η3.4各轴的输入转矩电动机 m N n P T d d ⋅=⨯==927.335960578.5395509550满 Ⅰ轴 m N N PT II I ⋅==388.0359550Ⅱ轴 m N N P T IIIIII ⋅==119.68009550Ⅲ轴 m N N P T IIIIIIIII ⋅==536.77769550Ⅳ轴 m N N PT III ⋅==280.529539550卷卷3.5各轴的输出转矩输入功率：3.5222I P kw =2.5888II P kw = 2.5117III P kw =2.3876IV P kw =输出功率：3.4518I P kw =2.5370II P kw =2.4615III P kw = 2.3398IV P kw =输入转矩：35.039I T N m =⋅800.62II T N m =⋅776.75III T N m =⋅2953.5T N m =⋅卷输出转矩：电动机 m N T d ⋅=927.335Ⅰ轴 m N N PT II I ⋅==380.3349550Ⅱ轴 m N N PT IIII II⋅==997.57849550Ⅲ轴 m N N PT III III III⋅==185.27619550Ⅳ轴 m N N PT III ⋅==574.428949550卷卷3.6各轴的运动参数表4.蜗轮蜗杆的选择,5233.3kw P = ,875.031=i min /960r n =4.1选择蜗轮蜗杆的传动类型根据GB/T10085—1998 选择ZI4.2选择材料蜗杆选45钢，齿面要求淬火，硬度为45-55HRC. 蜗轮用ZCuSn10P1,金属模制造。
