北航机械设计课程设计

北航机械设计课程设计

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机械设计课程设计

计算说明书

设计题目一级圆柱齿轮减速器

自动化科学与电气工程学院ＸXXX班

设计者ﻩﻩXX

指导教师XX

２0１５年５月11日

北京航空航天大学

ﻬ

前言

本设计为机械设计基础课程设计的内容,是学习过机械原理、机械设计、工程材料、加工工艺学等课程之后的一次综合的练习和应用。本设计说明书是对电

梯机械部分相关系统设计的说明。随着社会进步，人们的生活水平的不断提高,高楼大厦已经变得不稀奇，电梯也成为了人们生活必不可少的一部分。

电梯一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。也有台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动电梯。服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于1５°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。

曳引绳两端分别连着轿厢和对重,缠绕在曳引轮和导向轮上,曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力,实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的。轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件,对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化,使曳引电动机负载稳定,轿厢得以准确停靠。

本次设计是使用已知的使用和安装参数自行设计机构形式以及具体尺寸、选择材料、校核强度，并最终确定形成减速器图纸的过程。通过设计,我们回顾了之前关于机械设计的课程，并加深了对很多概念的理解，并对设计的一些基本思路和方法有了初步的了解和掌握。

ﻬ

目录

前言 (3)

第一章设计任务书 (1)

1.1课题题目 (1)

1.2传动方案分析及原始数据 (1)

第二章传动方案的拟定 (1)

2.1整体方案 (1)

2.2 减速器说明 (2)

第三章电动机的选择 (2)

第四章传动系统的运动和动力参数 (4)

第五章传动零件的设计计算和校核 (7)

5.1 闭式齿轮传动设计 (7)

5.2 开式齿轮传动设计 (10)

第六章轴的设计计算和校核 (12)

6.1高速轴的设计与校核 (12)

6.2低速轴的设计与校核 (15)

第七章滚动轴承的选择和寿命计算 (19)

7.1高速轴轴承的选择 (19)

7.2低速轴轴承的选择 (20)

第八章键的选择 (21)

第九章润滑的选择 (24)

9.1闭式减速齿轮的润滑 (24)

9.2滚动轴承的润滑 (24)

第十章密封形式的选择 (24)

第十一章减速器机体各部分结构尺寸其它技术说明 (24)

11.1 减速器集体各部分尺寸 (24)

11.2其它技术说明及要求 (25)

参考文献 (26)

ﻬ

第一章设计任务书

1．１课题题目

◆电梯机械部分相关系统的原理与结构设计

１．2传动方案分析及原始数据

◆设计要求:

1)设计电梯曳引系统的传动装置。

2)假设不考虑双向运转带来的冲击，每天工作１2小时，允许速度误差5%,

使用期限1０年，可3年进行一次大修。

3)电梯工作要求安全可靠,乘坐舒适，噪声小,平层准确。

◆原始数据:

1)额定载质量F：16０0kg

2)额定速度v：１m/s

3)卷筒中心高D:１20mｍ

◆设计任务:

1)曳引系统的传动方案设计。

2)齿轮式曳引机的设计。

3)按比例绘制曳引系统的原理方案简图。

4)完成传动部分结构装配图1张（用Ａ０或A１图纸），零件图

2张。

5)编写设计说明书1份。

ﻬ

第二章传动方案的拟定

２.1整体方案

根据设计任务书,该方案的设计分成减速器(传动部分)和工作机（执行部分)两部分,如下图所示。

２.2 减速器说明

i. 减速器为一级闭式圆柱齿轮和一级开式齿轮组成，以实现在满足较大传

动比的同时拥有较高的效率与稳定性、可靠性，同时闭式减速器采用水平剖分、封闭结构,这样有利于在粉尘较大的环境下工作。

ii. 由于齿轮传动承载能力高,结构紧凑，斜齿轮相对于直齿轮啮合性能好,

传动比较平稳，闭式传动润滑条件好,可置于高速级,所以采用一级斜齿圆柱齿轮减速器作为高速级。

iii. 直齿轮、开式传动一般放在低速级,结构简单，易于装配。

第三章 电动机的选择

项目—内容

设计计算依据和过程

计算结果

轴

3

2

轴

1

轴

滚

电

联

1.选择电动机类型一般工程上常用三相异步交流电动机，

其中Y系列用于非易燃、易爆、腐蚀性

工作环境，无特殊要求的机械设备选用Y系列全封闭自扇冷式三相异步电动机,电压380Ｖ

2.选择电动机容量

(1)电动机所需工作功率

(2)工作机所需功率

(3)传递装置的总效率

(4)电动机所需工作功率

(5)电动机的额定功率

3.确定电动机转速

(1)滚动轴工作转速

(2)一级齿轮传动比

P d=

P w

η

P w=Fv

1000

η=η1η2η33η4η5

其中,开式齿轮传动效率η1=0.96；

闭式齿轮传动效率η2=0.97;

滚动轴承效率(三对)η3=0.99；

联轴器效率 η4=0.99；

传动滚筒效率η5=0.96

代入得:

η=0.96×0.97×0.993×0.99×0.96

P d=Fv

1000η

=1600×1000×1.0

10000.859

kw

因载荷平稳,电动机额定公路P ed略大于

P d即可。通过查询课本《机械设计综合

课程设计》第六章表6－164“Ｙ系列三

相异步电动机技术数据”取值

n w=60×1000v

πD

=60×1000×1.0

π×120

m/s

η=0.859

P d=18.25kw

P ed=18.5kw

n w=159.15

r/min