機械設計課程設計任務書
設計題目： 起重機傳動裝置設計
系部： 機械工程系
專業： 機械設計製造及其自動化
學生姓名學號
起迄日期: 2023年12月8日~ 2023年12月29日
指導教師
教研室主任
機械設計課程設計任務書
機械設計課程設計任務書
前言前言
我們組本次接到的課程設計題為《起重機傳動裝置的設計》。傳動裝置的作用在於傳遞力或者是力矩。機械傳動主要包括帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動和蝸桿傳動。
實際生產中在原動機與工作機之間的傳動裝置往往不可能只是某一種單一的傳動，車間零件傳動裝置亦是如此。同時通過設計計算，繪圖及運用技術標準，規範，設計手冊等有關資料，熟練掌握公式編輯器，autocad繪圖，掌握全面的機械設計技能。
齒輪傳動具有傳動比準確，可用的傳動比，圓周速度和傳遞的範圍都很大，以及傳動效率，使用壽命長，結構緊湊，工作可靠等一系列優點，因此，齒輪傳動式各機器中應用最廣的機械傳動形式之一，齒輪是機械工業中的重要的基礎件。
由於齒輪傳動在減速器裝置中使用廣泛，以此，人們都十分重視研究這個基礎部件。無論在減小體積，減輕重量，提高效率，改善工藝，延長使用壽命和提高承載能力以及降低成本等等方面，有所改進的話，都會促進資源（包括人力，材料和動力）的節省。於是我們研究起重機的傳動部分，通過給定條件選擇了展開式雙極圓柱斜齒齒輪減速器，通過計算，設計了主要的傳動零件，減速器的輸入軸，輸出軸，和中間軸，以及齒輪，從而達到傳動的需要，滿足了設計任務。
機械設計課程設計任務書
1.設計題目：起重機傳動裝置的設計
1.1 傳動布置方案見圖1
1 —— 電動機 2 —— 聯軸器 3 —— 制動器
4 —— 減速器 5 —— 聯軸器 6 —— 捲筒支承
7 —— 鋼絲繩 8 —— 吊鉤 9 —— 捲筒
圖1 傳動布置方案簡圖
1.2 裝置工作條件：
常溫下工作，每日兩班，工作10年，允許重物起公升速度誤差小於。車間有三相交流電源。
1.3 原始資料，如下表：
2. 電動機的選擇
2.1 確定電動機的功率
(1)提公升力：
f=gg=
(2)提公升速度
(3)工作機（捲筒）所需要的功率:
(4)傳動總效率為
式中—— 彈性聯軸器效率，取0.99；
圓柱齒輪傳動（8級精度）效率，取0.97；
滾動軸承效率，取0.98。
(5) 電動機所需功率為：
所以，取電動機的功率。
2.2確定電動機的轉速
2.2.1計算捲筒的轉速
（1）捲筒角速度
（2）捲筒的轉速
取圓柱齒輪傳動二級減速器傳動比範圍，故電動機轉速的可選範圍為：
根據電源和工作條件，電動機的型別選取y系列三相非同步電動機。電動機的轉速選擇常用的兩種同步轉速：1500r/min和1000r/min
2.2.2確定電動機型號
根據電動機的功率和同步轉速，查【2】p207表8-53確定電動機型號為y160m-4或y160l-6。
傳動系統的總的傳動比為
式中 ——電動機滿載轉速；
——捲筒的轉速。
根據電動機的型號查【2】p208表8-54確定外伸軸徑、外伸軸長度、中心高等引數。將計算資料和查表資料填入表1中，便於比較。
表1 電動機的資料及總傳動比
由表1可知，方案一轉速高，電動機**低，總傳動比雖然大些，但完全可以通過二級齒輪傳動實現，所以選用方案一。
3.運動和動力引數的計算
3.1傳動比分配
（1）總傳動比為
（2）分配各級傳動比
設二級斜齒圓柱齒輪減速器高速機的傳動比為，低速級傳動比為。則
；3.2計算各軸的轉速
如圖一，對各軸編號為a、b、c、d。
a軸的轉速：
b軸的轉速：
c軸的轉速：
d軸的轉速：
3.計算各軸的輸入功率
a軸：b軸：
c軸：d軸：
4．計算各軸的輸入扭矩
a軸：b軸：
c軸：d軸：
將上述結果列入表2，以供查用。
表2 各軸運動與動力引數
4.齒輪傳動的設計計算
4.1高速級齒輪傳動
4.1.1選定齒輪型別、精度等級、材料及齒數
（1）按圖1的傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪。
（2）根據【1】p210表10-8選用8級精度（gb10095—88）。
（3）材料選擇。由【1】p191表10-1選擇小齒輪材料為40cr（調質），硬度為280hbs，大齒輪材料為45鋼（調質），硬度為240hbs，二者材料硬度差為40hbs。
（4）選小齒輪的齒數，大齒輪齒數，
式中,取。
（5）選取螺旋角。初選螺旋角。
4.1.2按齒面接觸強度設計
根據【1】p218式（10-21）試算，即：
式中，——小齒輪的節圓直徑，mm；
k——載荷係數；
——小齒輪傳遞的轉矩，；
——齒寬係數，mm;
——端麵重合度；
——齒輪齒數比；
——區域係數；
——彈性影響係數，；
——許用接觸應力。
（1）、確定公式中的各計算數值：
1）試選。
2）由表二，小齒輪傳遞的扭矩
3）由【1】p205表10-7取。
4）由【1】p201表10-6查得材料的彈性影響係數。
5）由【1】p209圖10-21（d）按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限。
6) 由【1】p206式10－13計算應力迴圈次數：
7) 由【1】p207圖10-19查得接觸疲勞壽命係數;
8) 計算接觸疲勞許用應力：
取失效概率為1%，安全係數s=1，由公式得：
9）根據【1】p217圖10-30選取區域係數。
10）根據【1】p215圖10-26查得，，則。
（2）、計算
1）試算小齒輪分度圓直徑，由計算公式得：
2） 計算圓周速度
v===2.0m/s
3） 計算齒寬b及模數
b==1×39.86=39.86mm
===1.61mm
h=2.25=2.25×1.61mm=3.62mm
4） 計算縱向重合度
5） 計算載荷係數k
由【1】p193表10-2查得使用係數；根據v=2.0m/s,8級精度，由【1】p194圖10-8查得動載係數=1.14；由【1】p196表10—4查得；由【1】p198圖10—13查得 =1.
4由【1】p195表10—3查得 = =1.4。
故載荷係數
6） 按實際的載荷係數校正所得的分度圓直徑，由【1】p204式（10—10a）得
=51.82mm
7） 計算模數
=根據【3】p180表10-1圓柱齒輪標準模數系列表，查取模數。
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