湖南理工學院
機械設計課程設計
設計題目： 起重機傳動裝置設計
系部專業
學生姓名
起迄日期: 2023年12月24日~ 2014 年1月14日
指導老師
教研室主任
設計任務書
1、題目
設計用於起重機的機械傳動裝置——一級直齒圓柱齒輪減速器。
2、參考方案
（1）v帶傳動和一級閉式齒輪傳動
3、原始資料
1、提公升重量g =750kgf；
2、重物提公升速度 υ=0.60m/s；
3、滾動槽底直徑 d=240mm ,鋼絲繩直徑d=9.3mm；
4、滾筒效率 ηj=0.96；
5、工作情況：兩班制，連續單向運轉，載荷較平穩；
6、使用折舊期10年；
7、工作環境：室內，灰塵較大，環境最高溫度35oc；
8、動力**：電力，三相交流，電壓380/220v；
9、檢修間隔期：四年一次大修，二年一次中修，半年一次小修；
10、製造條件及生產批量：一般機械廠製造，小批量生產。
11、允許誤差：允許輸送帶速度誤差。
5、設計任務
1、 繪製減速器的裝配圖和部分零件工作圖。
減速器裝配圖一張（a0或a1）；
軸及軸上齒輪的零件圖各一張（a3或a4）；
一傳動裝置的總體設計
1、傳動方案的確定1
2、電動機的選擇1
3、傳動裝置的總傳動比的計算和分配3
4、傳動裝置的運動和動力引數的確定3
二傳動零件的設計
1、v帶設計5
2、齒輪傳動設計7
3、軸的設計11
4、滾動軸承的選擇與校核計算18
5、鍵聯接的選擇及其校核計算19
6、聯軸器的扭矩校核20
7、減速器基本結構的設計與選擇21
三箱體尺寸及附件的設計
1、箱體的尺寸設計23
2、附件的設計25
四設計心得27
五參考文獻29
六主要設計一覽表30
設計內容：
一、 傳動裝置的總體設計
1、 確定傳動方案
本次設計選用的起重機的機械傳動裝置方案：v帶傳動和一級閉式齒輪（封閉臥式結構）傳動，其傳動裝置見下圖。
2、 選擇電動機
（1）選擇電動機的額定功率
1 起重機原始資料的第 6組資料，即：
2 工作機所需功率為：
3 從電動機到工作機的傳動總效率為：
其中、、、、分別為v帶傳動、齒輪傳動、彈性套柱銷聯軸器、滾筒、滾動軸承的效率，查取《機械設計手冊》附錄3 選取=0.96 、=0.98（8級精度）、=0.
99、=0.96、=0.96（球軸承）
故③ 電動機所需功率為
又因為電動機的額定功率
查《簡明機械設計手冊》附錄50，選取電動機的額定功率為5.5kw，滿足電動機的額定功率。
（1） 確定電動機的轉速
傳動滾筒軸工作轉速
查《機械設計》p154附表8-4b， v帶常用傳動比為i1=2~5，圓柱齒輪傳動一級減速器常用傳動比範圍為i2=3~5（8級精度）。根據傳動裝置的總傳動比i與各級傳動比i1、i2、…in之間的關係是i=i1i2…in，可知總傳動比合理範圍為i=6~25。
又因為 ，
故電動機的轉速可選擇範圍相應為：。符合這一範圍的同步轉速有750r/min和1000r/min兩種。
（3） 確定電動機的型號
選上述不同轉速的電動機進行比較，查《簡明機械設計手冊》附錄50及相關資料得電動機資料：選取同步轉速為1000r/min的m系列電動機，型號為y132m2-6。
查《簡明機械設計手冊》表19-5，得到電動機的主要引數：
電動機的技術資料
表二3、 傳動裝置的總傳動比的計算和分配
（1） 總傳動比
（2） 分配各級傳動比
各級傳動比與總傳動比的關係為i=i1i2。根據v帶的傳動比範圍i1=2 ~5 ，初選i1＝4，則單級圓柱齒輪減速器的傳動比為i2=5，符合圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比範圍i2=3~5（8級精度），且符合了在設計帶傳動和一級圓柱齒輪減速器組成的傳動裝置中，應使帶傳動比小於齒輪傳動比，即i帶4、計算傳動裝置的運動和動力引數
（1） 計算各軸輸入功率
1 0軸（電動機軸）的輸出功率為：
1軸（減速器高速軸）的輸入功率：從0軸到1軸，經過v帶傳動和乙個聯軸器，所以：
3 2軸（減速器低速軸）的輸入功率：從1軸到2軸，經過一對軸承，一對齒輪傳動，一對齒輪嚙合傳動，所以：
4 3軸（滾筒軸）的輸入功率：從2軸到3軸，經過一對軸承，乙個聯軸器，所以：
（2） 計算各軸轉速
1 0軸（電動機軸）的轉速：
2 1軸（減速器高速軸）的轉速：
3 2軸（減速器低速軸）的轉速：
4 3軸（滾筒軸）的轉速：
（3） 計算各軸轉矩
① 0軸（電動機軸）的轉矩：
4 1軸（減速器高速軸）的轉矩：
5 2軸（減速器低速軸）的轉矩：
④ 3軸（滾筒軸）的轉矩：
把上述計算結果列於下表：
表三二、 傳動零件的設計
1、 箱外傳動件設計（v帶設計）
（1）計算設計功率pd
根據v帶的載荷有輕微振動，兩班工作制（16小時），查《機械設計》表8-7查的工作情況係數ka＝1.2。
即 （2）選擇帶型
普通v帶的帶型根據傳動的設計功率pd和小帶輪的轉速n1按《機械設計》p157表8-11選取。根據算出的pd＝6.6kw及小帶輪轉速n1＝960r/min ，查圖得：
d d=125~280mm可知應選取b型v帶。
（3）確定帶輪的基準直徑並驗證帶速
由《機械設計》表8-8普通v帶輪的基準直徑系列查得，小帶輪基準直徑為125~140mm（ddmin=125mm），則取dd1= 140mm> ddmin.（dd1根據p157表8-8查得）
由《機械設計》p157表8-8查「v帶輪的基準直徑」，得=560mm
1 誤差驗算傳動比： （為彈性滑動率）
誤差符合要求
② 帶速
滿足5m/s（4）確定中心距離、帶的基準長度並驗算小輪包角
由《機械設計》公式8-20得，
可得0.7（140+560）2（140+560）
即4901400，選取=900mm
所以有：
由《機械設計》p146表8－2，查得v帶的基準長度為：ld＝2800mm
實際中心距
符合要求。
（5）確定帶的根數z
根據dd1= 140mm和n=1000r/min，查《機械設計》表8-4a和表8-4b，取單根普通v帶的基本額定功率和單根普通v帶額定功率的增量分別為：p1=2.10kw，△p1=0.
30kw
由《機械設計》p155表8-5查得包角修正係數，取ka=0.92
由《機械設計》p146表8-2查得帶長修正係數，kl＝1.05
則帶的根數
所以z取整數為3根
（6）確定帶輪的結構和尺寸
根據v帶輪結構的選擇條件，y132m2-6型電機的主軸直徑為d=38mm；
由《機械設計》p161 ，「v帶輪的結構」判斷：當3d＜dd1(140mm)＜300mm，可採用h型孔板式或者p型腹板式帶輪，這次選擇h型孔板式作為小帶輪。
由於dd2>300mm，所以宜選用e型輪輻式帶輪。
總之，小帶輪選h型孔板式結構，大帶輪選擇e型輪輻式結構。
（7）確定帶的張緊裝置
選用結構簡單，調整方便的定期調整中心距的張緊裝置。
（8）計算單根v 帶的初拉力的最小值（f0）min
由《機械設計》表8-3得b型帶的單位長度質量 q=0.18kg/m.
（9）計算壓軸力
已知b型帶的初拉力f0＝277.62n, =150.80o，z=3，則
（10）帶輪的材料
選用灰鑄鐵，ht200。
2、 減速器內傳動件的設計（齒輪傳動設計）
（1）選擇齒輪材料、熱處理方法及精度等級
① 齒輪材料、熱處理方法及齒面硬度
因為載荷中有輕微振動，傳動速度不高，傳動尺寸無特殊要求，屬於一般的齒輪傳動，故兩齒輪均可用軟齒面齒輪。
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