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1、机械设计课程设计 计算说明书 设计题目慢动卷扬机传动装置设计 机电工程学院 机械设计制造及其自动化专业 设计者 指导教师 2011 年 1 月 11 日 一、设计任务书一、设计任务书.3 二、传动装置的总体设计二、传动装置的总体设计.4 （一）传动方案拟定（一）传动方案拟定.4 （二）电动机的选择（二）电动机的选择.4 （三）传动装置的总传动比的计算和分配（三）传动装置的总传动比的计算和分配.6 三、传动零件的设计计算三、传动零件的设计计算.8 （一）（一）V 型带及带轮的设计计算型带及带轮的设计计算.8 （二）高速级斜齿轮副的设计计算（二）高速级斜齿轮副的设计计算.10 （三）低速级直齿轮的
2、设计计算（三）低速级直齿轮的设计计算.13 四、轴系零件的设计计算四、轴系零件的设计计算.17 （一）（一） 、输入轴的设计计算、输入轴的设计计算.17 ( (二二) )、中间轴的设计计算、中间轴的设计计算.22 （三）、输出轴的设计计算（三）、输出轴的设计计算.25 （四（四）滚动轴承的校核）滚动轴承的校核.29 1、高速轴上轴承的寿命计算.29 2、中间轴上轴承的寿命计算.31 3、低速轴上轴承的寿命计算.33 （五）联轴器和键联接的选用说明和计算（五）联轴器和键联接的选用说明和计算.34 五、减速器的润滑设计五、减速器的润滑设计.36 六、箱体、机架及附件的设计六、箱体、机架及附件的设计
3、.37 （一）（一） 、减速器箱体的结构设计、减速器箱体的结构设计.37 （二）（二） 、减速器箱体的附件设计、减速器箱体的附件设计.39 七、设计小结七、设计小结.42 一、设计任务书一、设计任务书 、原始数据 钢绳拉力 F（kN） 28 钢绳速度 V（m/min） 20 滚筒直径 D（mm） 300 、已知条件 1） 钢绳拉力 F； 2）钢绳速度 V； 3）滚筒直径 D； 4）工作情况： 单班制，间歇工作，经常正反转，启动和制动，载荷变动小； 5）工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度 35C 左右，三相交流电； 6）使用折旧期 10 年，3 年大修一次； 7）制造条件及生产批量：专门机械
4、厂制造，小批量生产。 8）提升速度允许误差5% 。 、参考传动方案 二、传动装置的总体设计二、传动装置的总体设计 （一）传动方案拟定（一）传动方案拟定 1、由参考方案可知电动机经联轴器将动力直接传到高速轴上，然后通过二级圆柱齿轮 减速器减速。考虑到二级圆柱齿轮减速器的传动比不宜过大，否则会导致减速器尺寸很大。 因此在参考方案的基础上添加一个带传动。 2、将带传动布置于高速级 带传动的承载能力小，传递相同转矩时结构尺寸较其他传动形式大，但传动平稳，能 缓冲减震，因此宜布置在高速轴。 3、高速级齿轮选用斜齿圆柱齿轮 斜齿轮传动的平稳性较直齿轮传动好，常用在高速轴和要求传动平稳的场合。 4、低速级选
5、用直齿圆柱齿轮 考虑到功率较大，低速级受到转矩很大，所以采用直齿圆柱齿轮以减小轴向压力。 综上所述，本方案具有一定的合理性及可行性 （二）电动机的选择（二）电动机的选择 1、选择电动机类型 按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压 380V，Y 型。 2、选择电动机的容量 电动机工作功率为kW, kW w d a p p 1000 w FV p 因此 kW 1000 d a FV p 由电动机至运输带的传动效率为 42 12345a 式中：、分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器、卷筒的传动效率。 1234 、 5 取，。则 1 0.95 2 0.98 3 0.97 4 0.9
6、9 5 0.95 42 0.950.980.970.99 0.960.78 a 所以 28 1000 1/3 11.97 10001000 0.78 d a FV pkW 3、确定电动机转速 卷筒工作转速为 10001000 20 21.22 / min 300 v nr D 按指导书上表 1 推荐的传动比合理范围，取 V 带传动的传动比，二级圆柱齿轮减 1 2 4i 速器传动比，则总传动比合理范围为，故电动机的转速范围为 2 8 40i 16 160 a i (16 160) 21.22339.52 3395.2 / min da ninr 符合这一范围的同步转速有 750 、1000 和
7、1500 。/minr/minr/minr 根据容量和转速，由有关手册查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案 如表： 电动机转速 r/min 传动装置的传动比方案电动机型 号 额定 功率 k ed p W 同步转 速 满载转 速 总传动 比 V 带传 动比 减速器 1Y160M2-21530002930138.083.539.45 2Y160L-4151500146068.80322.93 3Y180L-615100097045.712.816.33 4Y200L-81575073034.432.513.76 综合考虑电动机和传动装置的重量、噪声和带传动、减速器的传动比，可见方案 1
8、 比较适 合，因此选定电动机型号为 Y180L-6，其主要性能见下表： 型号 额定 功率 kW 满载时 转速 r/min 电流 (380V 时)A 效率 % 功率 因数 堵转电流 额定电流 堵转转矩 额定转矩 最大转矩 额定转矩 Y180L-615 97031.489.50.816.51.82.0 4、 电动机主要外形和安装尺寸列于下表 中心高 H外形尺寸 (/2)LACADHD 底脚安装 尺寸 A B 地脚螺栓 孔直径 轴伸尺寸 DE 装键部位 尺寸 FG 160710 475 430279 2791548 11014 42.5 （三）传动装置的总传动比的计算和分配（三）传动装置的总传动比的
9、计算和分配 1、总传动比 970 45.71 21.22 m a n i n 2、分配传动装置传动比 0a iii 式中分别为带传动和减速器的传动比。 0 ii、 为使 V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取 （实际的传动比要在设计 V 带传动时， 0 2.8i 由所选大、小带轮的标准直径之比计算），则减速器传动比为： 0 45.71 16.33 2.8 a i i i 3、分配减速器的各级传动比 展开式布置。考虑润滑条件,为使两级大齿轮直径相近,可由指导书图 12 展开式曲线查得 ，则。 1 4.80i 2 1 16.33 3.40 4.80 i i i （四）传动装置的运动和动力参数计算 1、各轴转速 轴 0 970 346.43 / min 2.8 m n nr
