设计计算说明书学院：机械系
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目录
一、设计任务书 (3)
二、前言 (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)
十一、传动装置的附件和说明 (31)
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=250mm,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
设计内容计算及说明结果
1.选择电动机类型（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
w
P按公式
1000
V
F
P
w
?
=计
算。
式中，N
F70000
=,s
m
v/
10
=，工作装置的效率
取95
.0
=
w
η。代入上式得：
KW
V
F
P
w
7.
11
1000
10
70000
1000
=
?
=
?
=
电动机的输出功率
P按公式
η
w
P
P=
kW计算。
式中，η为电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率。
η按公式3
3
3
2
7
1
η
η
η
η?
?
=计算，查表得，滚动轴承
效率98
.0
1
=
η，8级精度斜齿轮传动（稀油润滑）效率
97
.0
2
=
η，联轴器效率99
.0
3
=
η，则：
73
.0
99
.0
97
.0
98
.03
3
7=
?
?
=
η
故16
73
.0
7.
11
=
=
=
η
w
P
P kW
查表8-184中Y系列电动机技术数据，选电动机的
轴承选滚动轴
承
输出轴联轴器
选滑块联轴器；
输入轴联轴器
选弹性联轴器
齿轮精度等级：
8级
2.计算传动装置的总传动比和分配各级传动比
3.计算传动装置的运动和动力参数额定功率
m
P为18.5kW。
（3）确定电动机转速：
卷筒轴作为工作轴，其转速为：
5.4
700
10
=
?
=
=
π
πD
V
n
w
r/min
查表得，可选同步转速为750 r/min的Y系列电动
机Y225S-8，其满载转速730
=
w
n r/min。
（1）传动装置总传动比
162
5.4
730
=
=
=
w
m
n
n
i
（2）分配传动装置各级传动比
1.6:
2.5:1.5
:
:
3
2
1
=
i
i
i
（1）各轴转速：
1轴730
1
=
=
w
n
n r/min
2轴143
1.5
730
1
1
2
=
=
=
i
n
n r/min
3轴5.
27
2.5
143
2
2
3
=
=
=
i
n
n r/min
4 轴
5.4
3
3
4
=
=
i
n
n
r/min
工作轴5.4
4
=
=n
n
w
r/min
（2）各轴输入功率
1轴84
.
15
99
.0
16
3
1
=
?
=
?
=η
P
P kW
2轴06
.
15
97
.0
98
.0
84
.
15
2
1
2
=
?
?
=
?
?
=
I
η
η
P
P kW
kW
P16
=
电动机额定功
率
kW
P
m
5.
18
=
电动机选取
Y160L-8，同步
转速为750
r/min，满载转速
730
=
w
n r/min
162
=
i
1.6
2.5
1.5
3
2
1
=
=
=
i
i
i
各轴转速：
730
1
=
n r/min
143
2
=
n
r/min
5.
27
3
=
n
r/min
5.4
w
=
n
r/min
3轴31.142123=??=ηηP P kW 4轴6.13P P 2134=??=ηηKW
工作轴 47.1334=?=ηP P w kW
（3）各轴输入转矩 1轴
m
N n P
T ??==41
11107.209550
2轴 m N n P T ??==4
2
22101009550
3轴 m N n P T ??==43
3
3107.4969550
4轴 m N n P T ??==44
4
41029459550
工作轴 m N n P T w
w
w ?==28589550 电动机轴输出转矩 m N n P T w
??==40
0104.169550
各轴输入功率：
kW P 84.151= kW P 06.152=
kW P 31.143=
kW P 6.134=
kW P 47.13w =
各轴输入转矩：
m
N T ??=41107.20m
N T ??=4210100m N T ??=43107.496m
N T ??=44102945
m
1028584??=N T W
电动机轴输出转矩：
m
N T ??=40104.16
将以上算得的运动和动力参数列表如下：
参数 轴名 电动机轴 1轴 2轴 3轴 4轴 工作轴
转速n （r/min ） 730 730 145 27.5 4.5 4.5 功率P （kW ）
16
15.84
15.06
14.31
13.6
13.47
转矩T(m
N?) 16.4
4
10
?
20.7
4
10
?
100
4
10
?
496.74
4
10
?
2945
4
10
?
2858
4
10
?
传动比i 1 5.1 5.2 6.1 1 四、传动零件的设计计算
（一）高速级
设计内容计算及说明结果
1.选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数
2.按齿面接触强度设计（1）选齿轮的材料均为45#，经调质及表面淬火处理，
齿面硬度为40~50HRC，HBS：229~286。
（2）精度等级选用8级，选取小齿轮齿数21
1
=
Z,则大
齿轮齿数107
21
23
.5
1
1
2
=
?
=
?
=Z
i
Z
)
(
2
1
)
]
[
(31
1
1
2
1
mm
kT
i
i
Z
Z
d
d
H
H
E
?
σ
?
+
?
?
≥
（1）确定公式中各参数：
1）载荷综合系数k取1.5
2）小齿轮传递的转矩mm
N
T?
?
=4
1
10
7.
20
3）齿宽系数0.1
=
d
?（表6-9 机械设计P154）
4）弹性系数a
8.
189MP
Z
E
=（表6-7 机械设
计P149）
5）5.2
=
H
Z
6）
lim
lim
]
[
H
H
H S
σ
σ=，取MPa
H
1200
lim
=
σ，
1
lim
=
H
S，则MPa
H
1200
]
[=
σ。
（2）计算：
1）计算小齿轮的分度圆直径：
齿轮：45#，调
质HBS229~286
3.按齿根弯曲强度设计
)
(
95
.
34
0.1
76400
5.1
2
23
.5
1
23
.5
)
1200
5.2
8.
189
(32
1
mm
d
=
?
?
?
+
?
?
≥
2）计算齿轮的圆周速度：
）
（s
m
n
d
v/
32
.1
1000
60
720
95
.
34
14
.3
1000
60
1
1=
?
?
?
=
?
?
?
=
π
3）计算齿宽b和模数m：
）
（mm
d
b
d
95
.
34
95
.
34
0.1
1
=
?
=
?
=?
75
.1
20
95
.
34
1
1=
=
=
Z
d
m
)
(
94
.3
75
.1
25
.2
25
.2mm
m
h=
?
=
=
87
.8
94
.3
95
.
34
=
=
h
b
)
()
]
[
(
2
3
2
1
1mm
Y
Z
kT
m
F
Fs
d
σ
??
≥
（1）参数选择：
1）载荷综合系数k=1.5
2）小齿轮转矩mm
N
T?
?
=4
1
10
640
.7
3）0.1
=
d
?
4）105
20
2
1
=
=Z
Z，
5）复合齿形系数：95
.3
,
37
.4
2
1
=
=
Fs
Fs
Y
Y（图6-30
机械设计P151）
MPa
F
F
500
2
lim
1
lim
=
=σ
σ（图6-31 机械设计
P153）
1
lim
=
F
S,
lim
lim
]
[
F
F
F S
σ
σ=
00874
.0
500
37
.4
]
[
1
1=
=
F
Fs
Y
σ
，
75
.1
=
m
4.几何尺寸计算
0079
.0
500
95
.3
]
[
2
2=
=
F
Fs
Y
σ
，取大值。
（2）计算：
)
(
71
.1
00874
.0
20
0.1
76400
5.1
2
3
2
mm
m=
?
?
?
?
≥
对比计算结果，由齿面接触强度计算得到的模数m
大于由齿根弯曲强度计算得到的m。
取m=2.5mm即可满足弯曲强度，为同时满足接触
强度，需按接触疲劳强度计算得到分度圆直径
)
(
95
.
34
1
mm
d=
5.
17
2
95
.
34
1
1
=
=
=
m
d
Z取20
1
=
Z
6.
104
23
.5
20
1
2
=
?
=
?
=
f
i
Z
Z取106
2
=
Z
（1）计算大小齿轮的分度圆直径：
)
(
50
20
5.2
1
1
mm
Z
m
d=
?
=
?
=
)
(
265
106
5.2
2
2
mm
Z
m
d=
?
=
?
=
（2）计算中心距：
)
(5.
157
2
265
50
2
2
1mm
d
d
a=
+
=
+
=
（3）计算齿根圆直径和齿顶圆直径：
)
(
75
.
43
)5.2
25
.1(
2
50
2
1
1
mm
h
d
d
f
f
=
?
?
-
=
-
=
)
(
75
.
258
)5.2
25
.1(
2
265
2
2
2
mm
h
d
d
f
f
=
?
?
-
=
-
=
)
(
55
5.2
2
50
2
1
1
mm
h
d
d
a
a
=
?
+
=
+
=
)
(
270
5.2
2
265
2
2
2
mm
h
d
d
a
a
=
?
+
=
+
=
（4）计算齿宽：
)
(
50
50
0.1
1
mm
d
b
d
=
?
=
?
=?
m=2.5mm
20
1
=
Z
106
2
=
Z
mm
d50
1
=
mm
d265
2
=
mm
a5.
157
=
mm
d
f
75
.
43
1
=
mm
d
f
75
.
258
2
=
mm
d
a
55
1
=
mm
d
a
270
2
=
取)(551mm b = )(502mm b =
mm b 551= mm b 502=
（二）低速级
设计内容 计算及说明
结果
1.选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数
2.按齿面接触强度设计
（1）取大小齿轮材料为45#，经调质及表面淬火处理，表面硬度为HBS ：229~286. （2）采用8级精度，取小齿轮齿数241=Z ,则
6.862461.312=?=?=Z i Z s 取872=Z 。
)(21)][(32
21mm kT i i Z Z d d
s s H H E ?σ?+??≥ （1）参数选择：
1）载荷综合系数k 取1.5
2) 小齿轮传递的转矩mm N T ??=5
2108569.3
3) 齿宽系数0.1=d ? （表6-9 机械设计P154）
4) 弹性系数a 8.189MP Z E = （表6-7 机械设
计P149）
5) 5.2=H Z
6) lim
lim
][H H H S σσ=，取MPa H 1200
lim =σ，1lim =H S ，则MPa H 1200][=σ。
（2）计算：
1）计算小齿轮的分度圆直径：
齿轮：45#，调质HBS229~286
3.按齿根弯曲强度校核
)
(
36
.
61
0.1
385690
5.1
2
61
.3
1
61
.3
)
1200
5.2
8.
189
(32
1
mm
d
=
?
?
?
+
?
?
≥
2）计算齿轮的圆周速度：
）
（s
m
n
d
v
/
442
.0
1000
60
67
.
137
36
.
61
14
.3
1000
60
1
1=
?
?
?
=
?
?
?
=
π
3）计算齿宽b和模数m：
）
（mm
d
b
d
36
.
61
36
.
61
0.1
1
=
?
=
?
=?
56
.2
24
36
.
61
1
1=
=
=
Z
d
m
)
(
76
.5
56
.2
25
.2
25
.2mm
m
h=
?
=
=
65
.
10
76
.5
36
.
61
=
=
h
b
)
()
]
[
(
2
3
2
1
2mm
Y
Z
kT
m
F
Fs
d
σ
??
≥
（1）参数选择：
1）载荷综合系数k=1.5
2）小齿轮转矩mm
N
T?
?
=5
2
10
8569
.3
3）0.1
=
d
?
4）87
24
2
1
=
=Z
Z，
5）复合齿形系数：0.4
,
18
.4
2
1
=
=
Fs
Fs
Y
Y（图6-30
机械设计P151）
MPa
F
F
600
2
lim
1
lim
=
=σ
σ（图6-31 机械设计
P153）
1
lim
=
F
S,
lim
lim
]
[
F
F
F S
σ
σ=
00697
.0
600
18
.4
]
[
1
1=
=
F
Fs
Y
σ
，
56
.2
=
m
4.几何尺寸计算
00667
.0
600
0.4
]
[
2
2=
=
F
Fs
Y
σ
，取大值。
2）计算：
)
(
41
.2
00697
.0
24
0.1
385690
5.1
2
3
2
mm
m=
?
?
?
?
≥
对比计算结果，由齿面接触强度计算得到的模数m
大于由齿根弯曲强度计算得到的m。
取m=4mm即可满足弯曲强度，为同时满足接触强
度，需按接触疲劳强度计算得到分度圆直径
)
(
36
.
61
1
mm
d=
34
.
15
4
36
.
61
1
1
=
=
=
m
d
Z取22
1
=
Z
42
.
79
61
.3
22
1
2
=
?
=
?
=
s
i
Z
Z取88
2
=
Z
（1）计算大小齿轮的分度圆直径：
)
(
88
22
4
1
1
mm
Z
m
d=
?
=
?
=
)
(
352
88
4
2
2
mm
Z
m
d=
?
=
?
=
（2）计算中心距：
)
(
220
2
352
88
2
2
1mm
d
d
a=
+
=
+
=
（3）计算齿根圆直径和齿顶圆直径：
)
(
78
)4
25
.1(
2
88
2
1
1
mm
h
d
d
f
f
=
?
?
-
=
-
=
)
(
342
)4
25
.1(
2
352
2
2
2
mm
h
d
d
f
f
=
?
?
-
=
-
=
)
(
96
4
2
88
2
1
1
mm
h
d
d
a
a
=
?
+
=
+
=
)
(
360
4
2
352
2
2
2
mm
h
d
d
a
a
=
?
+
=
+
=
（4）计算齿宽：
)
(
88
88
0.1
1
mm
d
b
d
=
?
=
?
=?
m=4mm
22
1
=
Z
88
2
=
Z
mm
d88
1
=
mm
d352
2
=
mm
a220
=
mm
d
f
78
1
=
mm
d
f
342
2
=
mm
d
a
96
1
=
mm
d
a
360
2
=
mm
b93
1
=
取)(931mm b = )(882mm b = mm b 882=
将主要计算结果列入下表
高 速 级 低 速 级
小齿轮1
大齿轮2
小齿轮3
大齿轮4
材料
材料 45# 45# 热处理 调质及淬火 调质及淬火 硬度 40~50HRC 229~286HBS
40~50HRC 229~286HBS
精度等级 8级 8级 中心距（mm ） 157.5 220 模数（mm ） 2.5
4
齿 数 20 106 22 88 齿宽（mm ） 55 50 93 88 分度圆直径（mm ） 50 265 88 352 齿顶圆直径（mm ） 55 280 96 360 齿根圆直径（mm ） 43.75 258.75 78 342 齿宽（mm ） 55
50
93
88 全齿高（mm ） 5.625 9
五、轴的设计计算和校核
（一）输入轴
计算内容 计算及说明
结果
1.初步确定轴的最小直径
（1）轴的材料选择：
选取最常用的45号钢并正火处理。
（2）输入轴上的功率)(76.51
kW P =，转速min)/(7201r n =，转矩)(40.761m N T ?=。
（3）查表12-1得MPa B 600=σ，根据表12-2，取C=110，
输入轴材料： 45#，正火处理
2.轴的结构设计则
)
(
22
720
76
.5
1103
3
1
1mm
n
P
C
d=
?
=
≥
计算所得应是最小轴径（即安装联轴器）处的直径。
该轴段因有键槽，应加大（3%~7%）并圆整，取
)
(
24mm
d=。
（1）拟定轴上零件的装配方案，如下：
（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度：
1）电动机型号为Y160L-8，其轴的直径42mm。则
选用TL6型（GB/T4323-2002）弹性套柱销联轴器，孔
径mm
d40
2
1
=
-
，取mm
l55
2
1
=
-
。为了满足联轴器轴
向定位要求,1-2轴右端需制出一轴肩，取轴肩高2mm,
则2-3段直径mm
d44
3
2
=
-
。
2）初步选择滚动轴承
因轴承承受径向力而不承受轴向力，故选用深沟球
轴承。齿轮两侧对称安装一对6209（GB/T276-1994）深
沟球轴承，宽度为19mm。mm
d
d45
9-8
4
3
=
=
-
。轴承
用轴肩定位，轴肩高度取1.5mm。取挡油环厚度1mm，
故mm
l20
4
3
=
-
，mm
d48
5
4
=
-
，mm
d48
8-7
=，
mm
l20
8-7
=。
3）4-5段制成轴齿轮，轮毂宽度为55mm，故取
mm
l55
6-5
=mm
d48
7-6
=。
4）轴承端盖的总宽度为20mm,根据轴承端盖的装
拆，及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面
与联轴器的距离25mm。故mm
l45
3
2
=
-
。
5）取齿轮距箱体内壁之间的距离a=15mm，考虑到
mm
d24
min
=
选联轴器：TL6
型
（GB/T4323-20
02）弹性套柱销
联轴器
选轴承：6209
（GB/T276-199
4）深沟球轴承
箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离s ，取s=5mm ，则
mm s a l 14151517-6=-+=-+=
中间轴两齿轮间的距离取20mm,第2对齿轮的主动轮齿宽为77mm ，则
mm s a l 119151510011005-4=-++=-++=
适当调整，取mm l 13343=-。
（3）轴上零件周向定位：
半联轴器与轴的周向定位采用单圆头普通平键（C 型）。d=40mm ，mm mm h b 812?=?，L=36mm 。取半联轴器与轴的配合为H7/m6。滚动轴承与轴的周向定位是借助过渡配合来保证的，选轴的直径尺寸公差为k6。
（4）确定轴上的圆角和倒角尺寸：
轴端倒角为245?
?，有圆角处圆角为均为R2。
轴总长：342mm
联轴器处平键： 36812??
（二）中间轴
设计内容 计算及说明
结果
1.初步确定轴的最小直径
（1）轴的材料选择：
材料选择40Cr 并调质处理。
（2）中间轴上的功率)(56.52kW P =，转速
min)/(67.1372r n =，转矩)(69.3852m N T ?=
（3）查表得MPa B 1000=σ，根据表12-2，取C=100，
则 )(3.3467
.13756.510033
22mm n P C d =?=≥ 中间轴的最小直径显然是轴承处直径，为了使所选的轴直径与轴承的孔径相适应，故需同时选取轴承型号。 选取型号为6210（GB/T276-1994）深沟球轴承，宽度为20mm 。所以mm d d 506521==--。
材料： 40Cr ，调质处理
mm
d 3.34min =
选轴承：6210（GB/T276-199
4）深沟球轴承
2.轴的结构设计
（1）拟定轴上零件的装配方案，如下：
（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度：
1）取安装齿轮2处的轴段2-3的直径mm d 5532=-，齿轮左端与左轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的长度为50mm ，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮2，此轴段应略短与轮毂长度，故取mm l 4832=-。齿轮右端采用轴肩定位，轴肩高度h>0.07d ，故取h=5mm ，则轴段3-4处的直径mm d 6543=-。取mm l 2343=-。
2）5处为非定位轴肩，则取mm d 5554=-，由于齿轮3的齿宽B=93mm ，除去轴向紧固空隙，mm l 9154=-。 3）确定两端轴承处的轴段长度：
取齿轮距箱体内壁的距离a=13mm ，考虑到箱体的制造误差，在确定滚动轴承位置时应距箱体内壁一段距离s ，取s=5mm 。则
mm s a l 40251320)48-50(2021=+++=+++=-
mm s a l 40251320)9193(2065=+++=-+++=-
至此已初步确定了轴的各段直径和长度。
（3）轴上零件的周向定位：
齿轮与轴的周向定位均采用圆头普通平键（A 型）联接。安装齿轮处直径d=55mm ，故查表得平键截面 mm mm h b 1016?=?，从动轮处键长L=40mm ，主动轮处L=70mm 。齿轮轮毂与轴的配合为H7/r6。滚动轴承与轴的周向定位是借助过渡配合来保证的，选轴的直径尺寸公差为k6。
（4）确定轴上圆角和倒角尺寸
轴端倒角为245?
?，有圆角处圆角为均为R2。
轴总长：242mm
从动轮处平键： 401016?? 主动轮出平键：
70
10
16?
?（三）输出轴
设计内容计算及说明结果
1.初步确定轴的最小直径
2.轴的结构设计（1）轴的材料选择：
材料选择40Cr并调质处理。
（2）输出轴上的功率kW
P37
.5
3
=，转速
min
/
20
.
38
3
r
n=，转矩m
N
T?
=5.
1342
3
。
（3）查表得MPa
B
1000
=
σ，根据表12-2，取C=100，
则
)
(0.
52
20
.
38
37
.5
1003
3
3
3mm
n
P
C
d=
?
=
≥
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径，
为了使所选的轴的直径
2
1-
d和联轴器的孔径相适应，故
需同时选取联轴器型号。查教材得，选取直径d=65mm，
L=275mm，mm
L125
1
=的滑块联轴器。故
mm
d65
2
1
=
-
。
（1）拟定轴上的零件的装配方案，如下：
（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要求，1-2轴段右
端需制出一轴肩，故2-3段直径mm
d68
3
2
=
-
。取
mm
l95
2
1
=
-
。
2）初步选择滚动轴承：
因轴承主要受到径向力的作用，故选用深沟球轴承。
材料：
40Cr，调质处理
mm
d52
min
=
选用型号为6214，其
尺寸为
mm
mm mm B D d 2412570??=??，故取
mm d d 707643==--。
3）取安装齿轮处的轴段的直径mm d 7565=-，齿轮右端与右轴承之间采用套筒定位，已知齿轮轮毂宽度为88mm ，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，取mm l 8665=-。齿轮左端采用轴肩定位，轴肩高度h>0.07d ，故取h=5mm ，则直径mm d 8554=-。左端轴承用套筒定位。
4）轴承端盖的总宽度为20mm,根据轴承端盖的装拆，及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与联轴器的距离25mm 。故mm l 4532=-。
取齿轮距箱体内壁的距离a=16mm ，考虑到箱体的制造误差，在确定滚动轴承位置时应距箱体内壁一段距离s ，取s=5mm 。则
mm s a l 46251522)86-88(2476=+++=+++=- mm s a l 44515222443=++=++=-
由于跟中间轴在同一水平面上有一对齿轮啮合，故取mm l 7054=-。
至此已初步确定了轴的各段直径和长度。
（3）轴上零件的周向定位：
齿轮与轴的周向定位采用圆头普通平键（A 型）联接，安装齿轮处直径d=75mm ，查表得平键截面
mm mm h b 1220?=?，取键长L=80mm 。半联轴器与轴的周向定位采用单圆头普通平键（C 型）联接，安装半联轴器处直径d=65mm ，查表得平键截面
mm mm h b 1118?=?，取键长L=90mm 。齿轮轮毂与轴的配合为H7/r6，半联轴器与轴的配合为H7/m6。滚动轴承与轴的周向定位是借助过渡配合来保证的，选轴的直径尺寸公差为k6。
（4）确定轴上圆角和倒角尺寸
轴端倒角为245?
?，有圆角处圆角为均为R2。
选轴承：6214深沟球轴承
轴总长：386mm
齿轮处平键： 801220?? 联轴器处平键： 901118??
（四）轴的校核
设计内容计算及说明结果
1.输入轴的校核（1）求作用在齿轮上的力：
转矩)
(
40
.
76
1
m
N
T?
=
齿轮分度圆直径)
(
50
1
mm
d=
圆周力)
(
3056
50
10
40
.
76
2
23
1
1
1
N
d
T
F
t
=
?
?
=
=
径向力)
(3.
1112
20
tan
3056
tan
1
1
N
F
F
t
r
=
?
?
=
?
=α
（2）受力分析：
（3）求轴上的载荷：
1）对水平面进行计算：
1t
Bx
Ax
F
F
F=
+
3
1
3
2
)
(l
F
l
l
F
t
Ax
?
=
+
?
代入数据得：N
F
Ax
5.
713
=，N
F
Bx
5.
2342
=
mm
N
l
F
M
Ax
x
?
=
?
=
?
=7.
122007
171
5.
713
2
2）对垂直面进行计算：
1r
By
Ay
F
F
F=
+
3
1
3
2
)
(l
F
l
l
F
r
Ay
?
=
+
?
代入数据得：N
F
Ay
7.
259
=，N
F
By
6.
852
=
2.中间轴的校mm N l F M Ay y ?=?=?=2.444101717.2592
3）合成弯矩：
m m N M M M y x ?=+=+=1298392.444107.1220072
22
2 4）扭矩mm N T ?=76400
可画出弯矩图：
（4）轴的强度校核
进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度。查表得MPa b 55][1=-σ，
MPa b 95][0=σ。则58.095
55
][][01===
-b b σσα，计算得 MPa d T M e 97.10501.0)7640058.0(1298391.0)(32
2322=??+=+=ασ 前已选定轴的材料为45号钢正火处理，查表得MPa b 55][1=-σ。因此][1-<σσe ，故安全。
（1）求作用在齿轮上的力：
输入轴校核符
合要求
《机械设计》课程试题（一） 一、填空题(每空1分共31分) 1、当一零件受脉动循环变应力时，则其平均应力是其最大应力的 2、三角形螺纹的牙型角α＝，适用于，而梯形螺纹的牙型角α＝，适用于。 3、螺纹连接防松，按其防松原理可分为防松、防松和防松。 4、带传动在工作过程中，带内所受的应力有、 和，最大应力发生在。 5、链传动设计时，链条节数应选数(奇数、偶数)。链轮齿数应选数；速度较高时，链节距应选些。 6、根据齿轮设计准则，软齿面闭式齿轮传动一般按设计，按校核；硬齿面闭式齿轮传动一般按设计，按校核。 7、在变速齿轮传动中，若大、小齿轮材料相同，但硬度不同，则两齿轮工作中产生的齿面接触应力，材料的许用接触应力，工作中产生的齿根弯曲应力，材料的许用弯曲
应力。 8、蜗杆传动的总效率包括啮合效率η 、效率和效 1 = ，影响蜗杆传动总效率的主要因率。其中啮合效率η 1 素是效率。 9、轴按受载荷的性质不同，分为、、。 10、滚动轴承接触角越大，承受载荷的能力也越大。Array 二、单项选择题(每选项1分,共11分) 1、循环特性r=－1的变应力是应力。 A．对称循环变B、脉动循环变C．非对称循环变D．静2、在受轴向变载荷作用的紧螺柱连接中，为提高螺栓的疲劳强度，可采取的措施是( )。 A、增大螺栓刚度Cb，减小被连接件刚度Cm B．减小Cb．增大Cm C．增大Cb和Cm D．减小Cb和Cm 3、在螺栓连接设计中，若被连接件为铸件，则往往在螺栓孔处做沉头座孔．其目的是( )。 A．避免螺栓受附加弯曲应力作用B．便于安装 C．为安置防松装置 4、选取V带型号，主要取决于。
XX大学 机械设计说明书题目：卷扬机传动装置设计 系别： 班级： 组别： 组员: 指导教师：
目录 1.背景6 1.1机械传动6 1.1.1带传动6 1.1.2齿轮传动6 1.1.3链传动7 1.1.4蜗轮蜗杆传动7 1.1.5螺旋传动7 1.2电力传动8 1.3液压传动8 1.4减速器发展状况8 2.设计任务书9 2.1设计题目9 2.2设计任务10 2.3具体任务10 2.4数据表10 3.方案拟定与论证比较10 3.1方案拟定10 3.2方案论证与定性比较12 4.详细设计与计算13 4.1原动机选择13 4.2计算总传动比并分配各级传动比14 4.3计算各轴的运动学及动力学参数14
4.4 V带设计15 4.5齿轮设计17 4.5.1高速级斜齿圆柱齿轮的设计17 4.5.2低速级直齿圆柱齿轮的设计20 4.6轴的强度与结构设计22 4.6.1齿轮高速轴的设计22 4.6.2齿轮中间轴的设计27 4.6.3齿轮低速轴的设计29 4.6.4轴承的寿命校核31 4.6.5轴的弯扭结合强度校核36 4.7整体结构设计36 4.7.1确定箱体的尺寸与形状36 4.7.2选择材料与毛坯制造方法36 4.7.3箱体的润滑与密封设计36 4.7.4减速器附件结构设计36
卷扬机传动装置的设计 1.背景 一般工程技术中使用的动力传递方式有机械传动、电气传动、液体传动、气压传动以及由它们组合而成的复合传动。 1.1机械传动 机械传动按传力方式分，可分为摩擦传动和啮合传动，摩擦传动又分为摩擦轮传动和带传动等，啮合传动可分为齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、链传动等等；按传动比又可分为定传动比和变传动比传动。 1.1.1带传动 皮带传动是由主动轮、从动轮和紧张在两轮上的皮带所组成。由于张紧，在皮带和皮带轮的接触面间产生了压紧力，当主动轮旋转时，借摩擦力带动从动轮旋转，这样就把主动轴的动力传给从动轴。 皮带传动的特点： 1）可用于两轴中心距离较大的传动。 2）皮带具有弹性、可缓冲和冲击与振动，使传动平稳、噪声小 3）当过载时，皮带在轮上打滑，可防止其它零件损坏。 4）结构简单、维护方便。 5）由于皮带在工作中有滑动，故不能保持精确的传动比。 1.1.2齿轮传动 齿轮传动是由分别安装在主动轴及从动轴上的两个齿轮相互啮合而成。齿轮传动是应用最多的一种传动形式。 它有如下特点： 1）能保证传动比稳定不变。 2）能传递很大的动力。 3) 结构紧凑、效率高。 4)制造和安装的精度要求较高。 5)当两轴间距较大时，采用齿轮传动就比较笨重
目录 第一章总论......................................................... - 2 - 一、机械设计课程设计的容......................................... - 2 - 二、设计任务..................................................... - 2 - 三、设计要求..................................................... - 3 - 第二章机械传动装置总体设计......................................... - 3 - 一、电动机的选择................................................. - 4 - 二、传动比及其分配............................................... - 4 - 三、校核转速..................................................... - 5 - 四、传动装置各参数的计算......................................... - 5 - 第三章传动零件—蜗杆蜗轮传动的设计计算............................. - 5 - 一、蜗轮蜗杆材料及类型选择....................................... - 6 - 二、设计计算..................................................... - 6 - 第四章轴的结构设计及计算.......................................... - 10 - 一、安装蜗轮的轴设计计算........................................ - 10 - 二、蜗杆轴设计计算.............................................. - 15 - 第五章滚动轴承计算................................................ - 17 - 一、安装蜗轮的轴的轴承计算...................................... - 18 - 二、蜗杆轴轴承的校核............................................ - 18 - 第六章键的选择计算................................................ - 19 - 第七章联轴器...................................................... - 20 - 第八章润滑及密封说明.............................................. - 20 - 第九章拆装和调整的说明............................................ - 20 - 第十章减速箱体的附件说明.......................................... - 20 - 课程设计小结........................................................ - 21 - 参考文献............................................................ - 22 -
一：设计题目：搓丝机传动装置设计 1.1 设计要求 1) 该机用于加工轴辊螺纹，其结构见下图，上搓丝板安装在机头上，下搓丝板安装在滑块上。加工时，下搓丝板随着滑块作往复运动。在起始（前端）位置时，送料装置将工件送入上、下搓丝板之间，滑块往复运动时，工件在上、下搓丝板之间滚动，搓制出与搓丝板一致的螺纹。搓丝板共两对，可同时搓出工件两端的螺纹。滑块往复运动一次，加工一件。 2) 室内工作，生产批量为5台。 3) 动力源为三相交流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、蜗轮。 图1.1: 搓丝机简图 1.2原始技术数据
1.3设计任务 1. 完成搓丝机传动装置总体方案的设计和论证，绘制总体设计原理方案图。 2. 完成主要传动装置的结构设计。 3. 完成装配图1 张（用A0 或A1 图纸），零件图2 张。 4. 编写设计说明书1 份。 二：机械装置的总体方案设计 2.1 拟定传动方案 方案一：
方案二： 根据系统要求可知： 滑块每分钟要往复运动24次，所以机构系统的原动件的转速应为24r/min。以电动机作为原动机，则需要机构系统有减速功能。运动形式为连续转动→往复直线运动。根据上述要求，可采用曲柄滑块机构，该机构有尺寸较小，结构简洁的特点。利用曲柄和连杆共线，滑块处于极限位置时，可得到瞬时停歇的功能。同时该机构能承受较大的载荷。整个搓丝机由电动机、开式齿轮减速器、一级减速器、曲柄滑块机构、最终执行机构组成。如方案一图所示。 其中，r=148.5mm; l=1371.5mm; e=666mm; 最大压力角α=33°; 急回夹角β=7°,急回特性为k=1.081。 采用一级圆柱齿轮减速器，外加开式齿轮减速器，主要优点是结构简单可靠，设计制造，维护方便。
卷扬机传动装置三维设计与分析
1 引言 卷扬机是一种常见的提升设备，其结构简单、操作方便、可靠性高，被广泛应用于各个行业。通常情况下卷扬机都是采用电动机作为原动机，由于电动机输出地转速远远大于卷扬机中滚筒的转速，所以必须设计减速的传动装置。传动装置的种类多种多样，如皮带减速器、链条减速器、齿轮减速器、涡轮蜗杆减速器、二级齿轮减速器等等[1]。通过合理的设计传动装置，使得卷扬机能够在特定的工作环境下满足正常的工作要求。同时通过本设计将所学过的理论知识进行综合应用，做到理论联系实际，进一步掌握传动装置的设计过程。 2 传动装置的总体设计 2.1 拟定传动方案 传动装置的设计方案一般用运动简图表示。它直观的反映了工作机、传动装置和原动机三者之间的运动和力的传递关系。 传动方案首先应满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠。此外，还应结构简单，尺寸简凑、成本低，效率高和便于使用和维护等。要同时满足上述要求，常常是困难的，因此，应根据具体的设计任务侧重地保证主要设计要求，选用比较合理的方案[2]。 本次设计任务对传动装置没有太多要求，只要其在一般工作条件和环境下能够正常工作即可，因此本设计才用展开式二级圆柱直齿轮减速器，减速器与电动机和工作机之间有联轴器联接，传动方案运动简图如图2.1所示；
图2.1 卷扬机传动装置运动简图 齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。二级齿轮减速器的传动比一般为8-40，结构简单，应用也最为广泛，而展开式的主要特点是齿轮相对于轴承不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，要求轴有较大的刚度[3-5]。 2.2 电动机的选择 原动机的种类，无特殊要求，均选用交流电动机作为原动机。电动机为系列化产品。机械设计中仅需根据工作机的工作情况，合理选择电动机的类型、结构形式、容量和转速，提出具体的电动机型号[6]。 2.2.1 选择电动的功率 所需电动机工作功率为： 式（2-1）式中：—工作机所需功率，指输入工作机轴的功率，kW。 —由电动机至工作机的总效率。 工作机所需功率由工作的工作助力和运动参数计算求得 式（2-2）或 式（2-3）
机械设计课程设计 计算说明书 设计题目链式运输机传动装置 专业班级 设计者 指导教师 目录
一设计任务书 (3) 二传动方案的拟定 (4) 三电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算 (6) 四传动零件的设计计算 (11) 1. 蜗杆及蜗轮的设计计算 (11) 2. 开式齿轮的设计计算 (15) 五蜗轮轴的设计计算及校核 (20) 六轴承及键的设计计算及校核 (28) 七箱体的设计计算 (33) 八减速器结构与附件及润滑和密封的概要说明 (35) 九设计小结 (38) 十参考文献 (39)
一．设计任务书 （1）设计题目：链式运输机传动装置 设计链式运输机的动装置，如图所示。工作条件为：链式输送机在常温下工作，负荷基本平稳，输送链工作速度V的允许误差为±5％；两班连续工作制（每班工作8h），要求减速器设计寿命为5年，每年280个工作日。 （2）原始数据 二.传动方案的拟定 运输机牵引力 F(KN) 鼓轮圆周速度（允许误差±%5） V(m/s) 鼓轮直径D （mm） 0.95 0.31 350
（1）传动简图 （2）传动方案分析 机器一般是由原动机、传动装置和工作机三部分组成。 传动装置在原动机与工作机之间传递运动和动力、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，工作机为链轮输送机。本传动方案采用了三级传动，第一级传动为单级蜗轮蜗杆减速器，第二级传动为开式齿轮传动，第三极为链轮传动。蜗轮蜗杆传动可以实现较大的传动比，结构尺寸紧凑，传动平稳，但效率较低，应布置在高速级；开式齿轮传动的工作环境较差，润滑条件不好，磨损较严重，应布置在低速级；链传动的运动不均匀，有冲击，不适于高速传动，故布置在传动的低速级。减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT100灰铸铁铸造而成。 该工作机采用的是原动机为Y系列三相笼型异步电动机，电压380 V，其结构简单、工作可靠、价格低廉、维护方便，另外其传动功率大，传动转矩也比较大，噪声小，在室使用比较环保。由于三相电动机及输送带工作时都有轻微振动，所以采用弹性联轴器能缓冲各吸振作用，以减少振动带来的不必要的机械损耗。
计算及说明 结果 一、设计任务书 1、设计任务 设计带式输送机的传动系统，采用带传动和一级圆柱齿轮减速器。 2、原始数据 输送带轴所需扭矩 τ=950Nm 输送带工作速度 ν=0.8m/s 输送带滚筒直径 d =350mm 减速器设计寿命为8年（两班制），大修期限四年。 3、工作条件 两班制工作，空载起动载荷平稳，常温下连续（单向）运转，工作环境 多尘；三相交流电源，电压为380/220V 。 二、传动系统方案的拟定 带式输送机传动系统方案如图所示：（画方案图） 带式输送机由电动机驱动。电动机1将动力传到带传动2，再由带传动传入 一级减速器3，再经联轴器4将动力传至输送机滚筒5，带动输送带6工作 。传动系统中采用带传动及一级圆柱齿轮减速器，采用直齿圆柱齿轮传动。 三、电动机的选择 按设计要求及工作条件选用Y 系列三相异步电动机，卧式封闭结构，电压 380V 。 1、电动机的功率 根据已知条件由计算得知工作机所需有效效率 KW Fv P w 17.21000 8 .035.0950 1000=?== 设：η1—联轴器效率=0.97； η2—闭式圆柱齿轮传动效率=0.99 η3—V 带传动效率=0.96 η4—对轴承效率=0.99 η5—输送机滚筒效率=0.96 由电动机至运输带的传动总效率为 8588.096.099.096.099.097.0353 4 321=????==ηηηηηη 工作机所需电动机总功率 KW P w 53.28588 .017 .2P r == = η 由表所列Y 系列三相异步电动机技术数据中可以确定，满足Pm ≥Pr 条件的
电动机额定功率Pm 应取为3KW 计算及说明 结果 2、电动机转速的选择 根据已知条件由计算得知输送机滚筒的工作转速 m i n /68.43350 14.38.0100060100060r d v n w =???=?=π 额定功率相同的同类型电动机，可以有几种转速供选择，如三相异步电动 机就有四种常用的同步转速，即min /3000r 、min /1500r 、min /1000r 、 min /750r 。（电动机空载时才可能达到同步转速，负载时的转速都低于同步 转速）。电动机的转速高，极对数少（相应的电动机定子绕组的极对数为2、 4、6、8），尺寸和质量小，价格也便宜，但会使传动装置的传动比加大，结 构尺寸偏大，成本也会变高。若选用低转速的电动机则相反。一般来说，如 无特殊要求，通常选用同步转速为min /1500r 或min /1000r 的电动机。 选用同步转速为 min /1000r 的电动机，对应于额定功率Pm 为3KW 的电 动机型号应为Y132S-6型。有关技术算据及相应算得的总传动比为： 电动机型号：Y132S-6 额定功率：3KW 同步转速：1000r/min 满载转速：960r/min 总传动比：21.978 电动机中心高H=132mm ，轴伸出部分用于装联轴器段的直径和长度分别为 D=38mm 和E=80mm 。 四、传动比的分配 带式输送机传动系统的总传动比 978.2168 .43960=== w m n n i 由传动系统方案，分配各级传动比 978.21522.598.321=?=?=齿带i i i 五、传动系统的运动和动力参数计算 传动装置从电动机到工作机有三轴，分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ轴，传动系统各轴 的转速、功率和转矩计算如下： ①Ⅰ轴（电动机轴）： m i n /9601r n n m == KW P P r 53.21==
机械设计课程设计综合答辩题 1#题： ●电动机的类型如何选择？其功率和转速如何确定？ 电动机的选择主要有两个因素。第一是电机容量，主要是额定功率的选择。首先要确定长期运转载荷稳定的带动工作机的功率值以及估算整个传动系统的功率，以此计算出电机所需的功率，然后按照额定功率大于实际功率的原则选择相应的电机。第二是个转速因素。要综合考虑电动机和传动系统的性能、尺寸、重量和价格等因素，做出最佳选择。 ●联轴器的类型如何选择？你选择的联轴器有何特点？圆柱齿轮的齿宽系数如何选择？闭式 传动中的软齿面和硬齿面的齿宽系数有何不同，开式齿轮呢？ ●箱体上装螺栓和螺塞处，为何要有鱼眼坑或凸台？ ●减小和避免受附加弯曲应力作用 2#题： ●试分析你设计的减速器中低速轴齿轮上的作用力。 ●考虑传动方案时，带传动和链传动谁布置在高速级好，谁在低速级好，为什么? 答：带传动等摩擦传动承载能力低，传递相同转矩时，外轮廓尺寸较其他形式大，但传动平稳，且具有过载保护，故宜放在转速较高的运动链初始端;链传动因出安定不均匀，传动中有较大冲击振动，故不宜放在高速轴。 ●滚动轴承部件设计时，如何考虑因温度变化而产生轴的热胀或冷缩问题？ 对于装配前环境温度影响，一般装配精度高的轴承装配前要测量轴承座和轴承尺寸，以保证配合关系。 装配后使用温升，要考虑轴承装配后游隙，保证温升稳定后不会出现抱死等严重问题。 ●为什么要设视孔盖？视孔盖的大小和位置如何确定？ 3#题： ●一对圆柱齿轮传动啮合时，大小齿轮啮合处的接触应力是否相等？接触许用应力是否相等？ 为什么？ ●圆柱齿轮在高速轴上非对称布置时，齿轮接近扭转输入端好，还是远离输入端好？为什么？ 远离输入端好,这样啮合起来才能更好的传动转力矩 , 不容易使轴受应力集中而弯曲 ●轴的强度不够时，应怎么办？ ●定位销有什么功能？在箱体上应怎样布置？销的长度如何确定？ 答：.定位销：保证拆装箱盖时仍保持轴承座孔的加工精度，一般位于箱体纵向两侧连接凸缘处呈非对称布置； ●4#题： ●双级圆柱齿轮减速器的传动比分配的原则是什么？高速级的传动比尽可能选得大是否合适， 为什么？ ●滚动轴承的类型如何选择？你为什么选择这种轴承？有何特点？ 根据轴径选轴承内径，初选轴承，选择合适外径，再计算径向当量动载荷及所需基本额定动载荷值，与所选轴承额定值作比较，再调整外径; ●齿形系数与哪些因素有关？试说明齿形系数对弯曲应力的影响？ ●以你设计的减速器为例，试说明高速轴的各段长度和跨距是如何确定的？ ●减速器内最低和最高油面如何确定？ ●最低油面确定后在此基础上加5到10mm定出最高油面位置。放在低速轴一侧吧，油面会比较 稳定 ●5#题： ●开式圆轮应按什么强度进行计算？磨损问题如何在设计中考虑？P105 ●对开式齿轮传动，主要失效形式是齿面磨损和齿根弯曲疲劳折断，故先按齿根弯曲疲 劳强度进行设计计算，然后考虑磨损的影响，将强度计算所求得的齿轮 ●模数适当增大。 ●一对相啮合的齿数不等的标准圆柱齿轮,哪个弯曲应力大？如何两轮的弯曲强度接近相等？
卷扬机传动装置的设计
目录 第一章序 (3) 第二章机械设计课程设计任务书 (3) 1、传动装置简图如下所示。 (3) 2、设计任务 (4) 第三章确定传动方案 (4) 1、传动方案 (4) 第四章确定电机型号 (5) 1、传动装置的总效率 (5) 2、工作机所需的输入功率 (5) 3、确定电动机转速 (5) 4、确定电动机型号 (6) 第五章设计传动装置 (6) 1、计算总传动比及分配各级的传动比 (6) 2、传动装置的运动和动力参数 (7) 3、齿轮的设计 (8) 4、V带设计 (11) 5、校核: (16) 第六章联轴器的选择 (21) 第七章键连接的选择及校核计算 (21) 第八章箱体的设计 (21) 1、箱体 (21) 2、轴承盖 (22) 3、轴承密封 (22) 4、观察孔 (22) 5、通气器 (22) 6、油标（油面指示器） (22) 6、起吊装置 (22) 7、制动器的选择 (23) 8、螺塞和封油圈的设计 (23) 第九章减速器的润滑 (24) 1、齿轮的润滑 (24) 2、滚动轴承的润滑 (24)
第一章序 卷扬机又称绞车，是起重垂直运输机械的重要组成部分，配合并架，滑轮组等辅助设备，用来提升物料、安装设备的作用。由于它结构简单、搬运安装灵活、操作方便、维护保养简单、使用成本低对作业环境适应能力强等特点，被广泛应用。卷扬机是一种常见的提升设备，其主要是用电动机作为原动机。由于电动机输出的转速远远大于卷扬机中滚筒的转速，故必须设计减速的传动装置。传动装置的设计有多种多样，如皮带减速器、链条减速器、齿轮减速器、涡轮蜗杆减速器、二级齿轮减速器等等。通过合理的设计传动装置，使的卷扬机能够在特定的工作环境下满足正常的工作要求。 第二章机械设计课程设计任务书 题目：卷扬机的传动装置 1、传动装置简图如下所示。 卷扬机绳牵引力F(N)、绳牵引速度v(m/s)及卷筒直径D(mm)见数据表。 （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。 （3）使用期限 工作期限为十年，每年工作300天，三班制工作，每班工作4小时，检修期间隔为三年。 （4）产批量及加工条件 小批量生产，无铸钢设备。
机械设计基础课程设计 说明书 题目： 院（系）：电子信息工程系 专业： 学生姓名： 组员： 学号：2009219754106 指导教师：邓小林 2013年12月28日
目录 作品内容简介 (2) 1 研制背景及意义 (3) 2 结构特点 (3) 2.1 绞碎机的结构 (5) 2.2 压榨机的结构 (5) 3 工作原理 (6) 4 性能参数 (7) 5 创新点 (8) 6 作品的应用前景和推广价值 (8) 7 参考文献 (9) 附图： (10)
作品内容简介 作为日常生活中重要的家用辅助机器的绞碎机和压榨机，在我们日常生活中发挥着越来越重要的作用。目前市面上的绞碎机和压榨器往往只具有绞碎或者压榨的功能，针对上述不足，我们小组经过深入研究分析，运用所学专业知识，在老师的指导下，设计制作了一款同时具备绞碎和压榨功能的绞碎压榨机。 该机主要由螺杆、四叶刀和绞碎筒体组成绞碎系统实现绞碎功能。由双旋向螺杆、压榨活塞和压榨筒体组成的差动螺旋机构实现压榨功能。该机可同时实现绞碎和压榨功能，在具备上述功能的基础上，可根据需要，随时拆开，单独作为绞碎机和压榨机使用。 该机具有结构巧妙、拆装方便、使用方便简单、工作稳定可靠、效率高等特点。
1 研制背景及意义 随着我国社会经济又好又快的发展，人民生活水平的日益提高，人们开始更多地关心注重生活的质量，追求高品质的生活。可在我们的日常生活中，许多不法生产商为了谋取暴利，制造假冒伪劣产品，特别是假冒伪劣食品对人民的生命安全构成巨大的威胁更无法谈及高品质生活。例如：阴霾笼罩的食品市场中的劣质肉馅、含化学色素的合成果汁和化学物质合成的速冲豆浆等。这无疑是阻挡人们追求高品质生活和建设社会主义和谐社会的巨大绊脚石。针对当前的实际情况，联系大赛“绿色、环保、创新”的主题，通过走进社会，深入到群众中，我们研究小组经过科学的调查研究，运用所学的专业知识，在老师的指导下，决定设计一台家用绞碎压榨机器。 目前，市场上手动的绞碎和压榨机都是分离的。其中，大部分的绞碎机是针对中小企业或者作坊设计的，结构多为变螺距锥形螺杆与相应的锥筒配合，使用电动机带动实现绞碎功能，但是结构复杂不利于维修，体积大、功耗大不适合家庭使用。压榨机则多为在密闭的空间里通入压缩空气能实现高效率、大规模压榨，但是需要辅助的空气压缩机增大机器设备的体积、功耗大，噪声大不适宜小规模的家用压榨。我们的作品是针对家庭绞碎和压榨，实现全手动驱动而设计的两用家庭绞碎压榨机，具有体积小、噪声小、绿色环保等特点。 该机器不但能够为人们提供新鲜的肉馅，而且能够提供各种新鲜的果汁等。该机器不仅能够对水果、豆类、瓜类和肉类等进行单独压榨或者绞碎，而且能够对其进行先绞碎后压榨。它是把绞碎和压榨功能集为一体的机械产品，具有体积小、效率高、制造成本低、安全可靠和绿色环保等的特点。它适用于广大的普通家庭，操作简单，使用方便。因此该产品具有较大的市场竞争力和广阔的市场空间。 2 结构特点 如图2-1所示是按1：1所绘制的绞碎压榨机三维模型，设计尺寸规格为304mm*476mm*245mm。图2-2为绞碎压榨机的分解图。绞碎压榨机由绞碎机构、压榨机构和机架三部分部分组成。绞碎机构与压榨机构间通过绞碎筒体右端盖14和连接螺母套筒15实现连接，机架11、17与机身8、20通过内六角螺钉连接。
机械设计课程设计题目总汇 （兰惠清、李德才小组） 2014年11月21日 题目一 设计用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器 原始数据：运输带工作拉力1900F N =，运输带工作速度11.30v m s -=?，卷筒直径250D mm =。 工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，空载起动，使用期限为8年，小批量生产，单班制工作，运输带速度允许误差为0.5%±。 完成任务： 1）完成减速器装配图1张（A1）； 2）零件工作图2张（输出轴和大齿轮各一个，A3）； 3）编写设计计算说明书1份。
题目二带式运输机传动装置的设计 1.带式运输机工作原理 带式运输机简图如图20-1所示。 2.已知条件 1）工作条件：两班制，连续单项运转， 载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最 高温度35℃； 2）使用折旧期：8年； 3）检修间隔期：四年一次大修，两年 一次中修，半年一次小修； 4）动力来源：电力，三相交流，电压 380/220V； 5）运输带速度允许误差：5% ； 6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 3.设计数据 4.传动方案 5. 设计内容 1）按照给定的原始数据（编号）和传动方案（编号） 设计减速器装置； 2）完成减速器装配图1张（A1）； 3）零件工作图2张（输出轴和大齿轮各一个，A3）； 4）编写设计计算说明书1份。
题目三带式运输机两级闭式齿轮传动装置设计 （一）设计要求 （1）根据原始数据设计用于带式运输机的传动装置。 （2）连续单向运转，载荷较平稳，空载起动，运输带速允许误差为5%。 （3）使用期限为10年，小批量生产，两班制工作。 （二）原始技术数据 展开式二级圆柱齿轮减速器，见图。 （三）设计任务 （1）强度传动方案，并绘制出原理方案图。 （2）设计减速器。 （3）完成装配图1张（A1），零件图2张（输出轴和大齿轮各一个，A3）。 （4）编写设计说明书。
2013学年度第一学期《机械设计课程设计》期末考查试卷 参考班级：湘机专121 姓名班级学号得分 一．选择题(15×３＝45分) 1、当两个被联接件之一太厚，不易制成通孔且需要经常拆卸时，往往采用（）。 A．螺栓联接B．双头螺柱联接C．螺钉联接 2、滚动轴承中，为防止轴承发生疲劳点蚀，应进行（）。 A. 疲劳寿命计算 B. 静强度计算 C. 极限转速验算 3、阿基米德蜗杆的（）参数为标准值。 A. 轴面 B. 端面 C. 法面 4、V带传动设计中，限制小带轮的最小直径主要是为了（）。A．使结构紧凑B．限制弯曲应力 C．限制小带轮上的包角D．保证带和带轮接触面间有足够摩擦力5、链传动中，链节数常选偶数，是为了使链传动（）。 A．工作平稳B．避免过渡链节C．链条与链轮磨损均匀6、滑动轴承中，含油轴承是采用（）材料制成的。 A．硬木B．粉末冶金C．塑料 7、当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键（）布置。 A．在同一条直线上B．相隔90° C．相隔120°D．相隔180° 8、带传动发生打滑总是（）。
A．在小轮上先开始B．在大轮上先开始 C．在两轮上同时开始D．不定在哪轮先开始 9、在一般工作条件下，齿面硬度HB≤350的闭式齿轮传动，通常的主要失效形式为（）。 A．轮齿疲劳折断 B. 齿面疲劳点蚀 C．齿面胶合 D. 齿面塑性变形 10、带传动在工作时产生弹性滑动，是由于（）。 A．包角α太小 B. 初拉力F0太小 C．紧边与松边拉力不等 D. 传动过载 11、在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是（）。A．6208 B. N208 C. 3208 D. 5208 12、在润滑良好的条件下，为提高蜗杆传动的啮合效率，可采用的方法为（）。 A．减小齿面滑动速度υs B. 减少蜗杆头数Z1 C．增加蜗杆头数Z1 D. 增大蜗杆直径系数q 13、在圆柱形螺旋拉伸（压缩）弹簧中，弹簧指数C是指（）。A．弹簧外径与簧丝直径之比值B．弹簧内径与簧丝直径之比值C．弹簧自由高度与簧丝直径之比值D．弹簧中径与簧丝直径之比值14、普通平键接联采用两个键时，一般两键间的布置角度为（）。A．90° B. 120°°° 15、滚子链传动中，链节数应尽量避免采用奇数，这主要是因为采用
攀枝花学院 学生机械设计课程设计（论文） 题目：卷扬机传动装置设计 学生姓名：罗 学号： 所在院系：机电学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 指导老师：职称： 2010年1月7日 攀枝花学院教务处制 目录 一课程设计的目的 二课程设计的内容和要求 三课程设计工作进度计划 四设计过程 1.传动装置总体设计方案 3 2.电动机的选择 3 3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 4.计算传动装置的运动和动力参数 6 5.齿轮的设计 7 6.蜗杆的设计 10 7.滚动轴承和传动轴的设计 14 8.联轴器设计 24 9.键的设计 25 10.箱体结构的设计 26
11.润滑密封设计 27 五设计小结 六主要参考资料
6。双头蜗杆传动的传动比为40。240。故电动机转速可选范围为(30240)17.78533.44267.2/min n r =?=。符合这一范围的同步转速有：750/min r 、1000/min r 、容量和转速，由机械设计手册16-68选Y180L-6
0118.00.99d P ηη==?121237.92P ηηη==?23213 6.21P ηηη==?34334 6.09P ηηη==?各轴输出功率分别为输入功率乘轴承效率m 01178.760.9977.97d T N m ηη==?= 012102377.97180.800.991111.57i T i N m ηηη==???= 233131111.570.990.991089.45T N m ηηη==??= 343341089.45 3.30.990.953381.27i T i N m ηηη==???= 各轴的输出转矩分别为各轴的输入转矩乘各轴的输入转矩乘轴承效率0.98。 运动和动力参数计算结果整理于下表： m η输出 78.76
机械设计课程设计设计计算说明书 设计题目：带式输送机的减速器 学院: 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 日期：
目录 一、设计任务书···································· 二、传动方案拟定·································· 三、电机的选择···································· 四、传动比分配···································· 五、传动系统运动及动力参数计算······················· 六、减速器传动零件的计算···························· 七、轴及轴承装置设计································ 八、减速器箱体及其附件的设计······················· 九、减速器的润滑与密封方式的选择·················· 十、设计小结····························
一、设计任务书 1、设计任务： 设计带式输送机的传动系统，采用单级圆柱齿轮减速器和开式圆柱齿轮传动。 2、原始数据 输送带有效拉力 输送带工作速度 输送带滚筒直径 减速器设计寿命为5年 3、已知条件 两班制工作，空载启动，载荷平稳，常温下连续（单向）运转，工作环境多尘；三相交流电源，电压为380/220V。 二、传动方案拟定 1.电动机 2.联轴器 3.减速器 4.联轴器 5.开式齿轮 6.滚筒 7.输送带
传动方案如上图所示，带式输送由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入减速器3再经联轴器4及开式齿轮5将动力传送至输送机滚筒6带动输送带7工作。 计算与说明 结果 三、电机的选择 1.电动机类型的选择 由已知条件可以算出工作机所需的有效功率 Kw Fv P w 64.41000 8 .058001000=?== 联轴器效率 滚动轴承传动效率 闭式齿轮传动效率 开式齿轮传动效率 输送机滚筒效率 传动系统总效率 总 工作机所需电机功率 总 由附表B-11确定，满足 条件的电动机额定功率P m = 7.5Kw 2.电动机转速的选择 输送机滚筒轴的工作转速 初选同步转速为 的电动机。 3.电动机型号的选择 根据工作条件两班制连续工作，单向运转，工作机 所需电动机功率计电动机同步转速等，选用Y 系列三相异步电动机，卧式封闭结构，型号为Y132M-4,其主要数据如下： w P w k 64.4= 电动机额定功率选为 7.5Kw 初选1440r/min 的电动机
附录I： 机械零件课程设计题目 题目A设计一用于带式运输机上的圆锥园柱齿轮减速器。工作经常载，空载起动，工作有轻震，不反转。单班制工作。运输机卷筒直径Ｄ=320ｍｍ,运输带容许速度误差为5％。减速器为小批生产，使用期限10年。 附表1 原始数据 题号 Ａ１Ａ２Ａ３Ａ４Ａ５Ａ６ 运输带工 作拉力Ｆ （Ｎ） 2×103 2.1×103 2.2×103 2.3×103 2.4×103 2.5×103 运输带工 作速度Ｖ （ｍ/ｓ） 1.2 1.3 1.4 1.5 1.55 1.6 １．电动机２．联轴器３．圆锥齿轮减速器４．带式运输机 附图1
题目B 设计一用于带式运输机上的同轴式两级圆柱齿轮减速器。工作平稳。单向运转，两班制工作。运输带容许速度误差为5％。减速器成批生产，使用期限１０年。 附表2 原始数据 题号 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 运输机工作轴扭矩Ｔ（Ｎ。ｍ） 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 运输带工作速度Ｖ（ｍ/ｓ） 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.80 卷筒直径Ｄ（ｍｍ） 300 320 350 350 350 400 350 １．带传动２．电动机３．同轴式两级圆柱齿轮减速器４．带式运输机５．卷筒 附图2
题目C设计一用于链式运输机上的圆锥圆柱齿轮减速器。工作平稳，经常满载，两班制工作，引链容许速度误差为5％。减速器小批生产，使用期限５年。 原始数据 题号 Ｃ１Ｃ２Ｃ３Ｃ４５Ｃ６ＣＣ７ 曳引链 拉力Ｆ（Ｎ）9× 103 9.5× 103 10× 103 10.5 ×103 11× 103 11.5 ×103 12× 103 曳引链 速度Ｖ （ｍ/ ｓ） 0.30 0.32 0.34 0.35 0.36 0.38 0.4 曳引链 链轮齿 数Ｚ 8 8 8 8 8 8 8 曳引链 节距Ｐ （ｍ 80 80 80 80 80 80 80
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 10 1000 -11.7KW
机械设计课程设计 答辩题
机械设计课程设计综合答辩题 1#题： ●电动机的类型如何选择？其功率和转速如何确定？ 电动机的选择主要有两个因素。第一是电机容量，主要是额定功率的选择。首先要确定长期运转载荷稳定的带动工作机的功率值以及估算整个传动系统的功率，以此计算出电机所需的功率，然后按照额定功率大于实际功率的原则选择相应的电机。第二是个转速因素。要综合考虑电动机和传动系统的性能、尺寸、重量和价格等因素，做出最佳选择。 ●联轴器的类型如何选择？你选择的联轴器有何特点？圆柱齿轮的 齿宽系数如何选择？闭式传动中的软齿面和硬齿面的齿宽系数有何不同，开式齿轮呢？ ●箱体上装螺栓和螺塞处，为何要有鱼眼坑或凸台？ ●减小和避免受附加弯曲应力作用 2#题： ●试分析你设计的减速器中低速轴齿轮上的作用力。 ●考虑传动方案时，带传动和链传动谁布置在高速级好，谁在低速级 好，为什么? 答：带传动等摩擦传动承载能力低，传递相同转矩时，外轮廓尺寸较其它形式大，但传动平稳，且具有过载保护，故宜放在转速较高
的运动链初始端;链传动因出安定不均匀，传动中有较大冲击振动，故不宜放在高速轴。 ●滚动轴承部件设计时，如何考虑因温度变化而产生轴的热胀或冷缩 问题？ 对于装配前环境温度影响，一般装配精度高的轴承装配前要测量轴承座和轴承尺寸，以保证配合关系。 装配后使用温升，要考虑轴承装配后游隙，保证温升稳定后不会出现抱死等严重问题。 ●为什么要设视孔盖？视孔盖的大小和位置如何确定？ 3#题： ●一对圆柱齿轮传动啮合时，大小齿轮啮合处的接触应力是否相等？ 接触许用应力是否相等？为什么？ ●圆柱齿轮在高速轴上非对称布置时，齿轮接近扭转输入端好，还是 远离输入端好？为什么？ 远离输入端好,这样啮合起来才能更好的传动转力矩 , 不容易使轴受应力集中而弯曲 ●轴的强度不够时，应怎么办？ ●定位销有什么功能？在箱体上应怎样布置？销的长度如何确定？ 答：.定位销：保证拆装箱盖时仍保持轴承座孔的加工精度，一般位于箱体纵向两侧连接凸缘处呈非对称布置； ●4#题：
河南职业技术学院 机械设计基础课程设计设计计算说明书 题目：设计绞车传动装置 院系：机电工程系 专业：数控技术 姓名：胡现超 年级：大二 指导教师：邵堃苗志义 二零一四年十二月 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。