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1、电动卷扬机传动装置目 录1、设计题目32、系统总体方案的确定32.1、 系统总体方案32.2、 系统方案总体评价43、传动系统的确定44、传动装置的运动和动力参数64.1、 确定传动比分配65、齿轮设计85.1、 高速轴齿轮传动设计85.2、低速级齿轮传动设计165.3、开式齿轮设计216、 轴的设计计算246.1、中间轴的设计计算246.2、高速轴的设计计算326.3、低速轴的设计计算357、 轴承校核377.1、高速轴轴承校核377.2、中间轴上轴承校2核387.3、低速轴上轴承校核388、键的选择以及校核399、联轴器选择4110、润滑油及其润滑方式选择4211、箱体设计4312、参考文
2、献4413、附录 设计任务书44计 算 及 说 明 主 要 结 果3计 算 及 说 明 主 要 结 果1 设计题目1.1 设计题目 方案 2：间歇工作，每班工作时间不超过15，每次工作时间不超过 10min，满载起动，工作中有中等振动，两班制工作，钢速度允许误差5。小批量生产，设计寿命 10年。传动简图及设计原始参数如表：数据编号钢拉力 F（KN）钢速度 V（m/s）滚筒直径D（mm）8 12 15 220表 1-1 原始数据2 系统总体方案的确定2.1 系统总体方案 电动机传动系统执行机构，初选三种传动方案，如下：图 2.1 二级圆柱齿轮传动4计 算 及 说 明 主 要 结 果图 2.2 蜗
3、轮蜗杆减速器图 2.3 二级圆柱圆锥减速器2.2 系统方案总体评价比较上述方案，在图 2.2中，此方案为整体布局小，传动不平稳，虽然可以实现较大的传动比，但是传动效率低。图 2.1中的方案结构简单，且传动平稳，适合要求。图 2.3中的方案布局比较小，但是圆锥齿轮加工较困难，特别的是大直径，大模数的锥轮，所以一般不采用。最终方案确定：采用二级圆柱齿轮减速器，其传动系统为：电动机传动系统执行机构（如下图）5计 算 及 说 明 主 要 结 果图 2-4 选择方案3 传动系统的确定3.1 选择电动机类型1.功率计算电动机的速度计算： 105021.7min601Dnvv r工 工输出所需要功率：Pw=
4、FV=12*15/60=3KW （3-1）传动效率计算： （3-52513420.9.70.98.7092）12345 .80.970.95.弹 性 联 轴 器 的 效 率 取 ；闭 式 齿 轮 （ 级 精 度 ） 的 传 动 效 率 取 ；滚 动 轴 承 的 效 率 取 ；开 式 齿 轮 传 动 效 率 取 ；卷 筒 传 递 效 率 取 。电机所需要的功率： 4.1dPKW选择方案 16计 算 及 说 明 主 要 结 果根据所算的功率查资料2表 9-39和表 9-40，查的有三种电机可选择：Y132S-4，Y132M2-6 和 Y132M2-8。将它们各个参数比较如下表：型号额定功率（KW）
5、满载转速(r/min)轴伸出段直径(mm)价格总传动比Y132S-45.5144038 900.001100.0066.35Y132M2-65.596038 1300.001500.0044.23Y132M25.72038 18003321.7minvr0.34.1dPKW7计 算 及 说 明 主 要 结 果-8 5 .002000.00.162、方案比较：由上面图表显示，Y132S-4 价格更便宜，满足所需工作要求，优先选用。方案（一）：按所给设计参数，选用直齿圆柱齿轮传动。查表得直齿圆柱齿轮的传动比的取值范围是 35。转速为n=1440r/min,传动比为 i=66.35。由于是直齿圆柱齿
6、轮，故传动比可以平均分配 3126.54.0i根据经验，双级减速器的齿轮传动比最好不要超过4，以免齿数比太大导致齿轮受破坏程度相差太大。方案（二）：转速 n=960r/min,功率 P=5.5KW。，满足要求。3124.5i故选用方案（二） 。4 传动装置的运动和动力参数4.1.确定传动比分配1、选用电机 Y132M2-4，转速 n=960r/min,功率P=5.5KW。因是直齿圆柱齿轮传动，传动比可以平均分配为：24.0i选用方案（二）8计 算 及 说 明 主 要 结 果，3124.2.5i2.各轴转速计算 1960/minnr2/7.i321/ir46.nn53/4/miir转筒的实际转速
7、为 ，21./iw0%21.7.640.35wn传动分配合适。3.各轴输入转矩计算 3 311950/95015.4/9603.2.TPnNm3 32/.7/2.178.540.3 33 391/95014.8/6.6.TPnN3 34450/ .7/.182.19.m3 355/9014/2.676.0.TPnN终上，各轴的参数如下表：表 4-1轴的参数编 功率 转速 转矩（N.mm)35.120.TNm3278.4.330.1.TN34582.9.m357.10.TN9计 算 及 说 明 主 要 结 果号 （KW） （r/min)1 5.34 960 53.122x1032 5.07 27
8、1.19 178.540x1033 4.82 76.61 600.848x1034 4.67 76.61 582.149x1035 4 21.64 1765.25x1035 齿轮设计5.1 高速轴齿轮传动设计1.选定齿轮精度等级 材料和齿数1）按给定设计方案，选用直齿圆柱齿轮。2）卷扬机为一般工作机，速度不高，V=15m/min,故选用 8级精度（GB10095-88） 。3）材料选择由资料1表 101选择小齿轮材料为 40Cr(调质） ，硬度为 250HBS，大齿轮选用 45钢（调质） ，硬度为220HBS，二者差为 30HBS。4）选小齿轮的齿数为:Z 1=22，则大齿轮的齿数为，取 Z2
9、=72。齿数比为23.57.8z,取压力角 。12/4iuz 0由于减速器齿轮传动为闭式传动，可以采用齿面接触疲劳强度设计，按弯曲疲劳强度校核。2.按齿面接触疲劳强度设计按设计计算公式计算（5-2132. ()t Et HKTZudd8级精度材料为 40Cr45钢Z1=22Z2=72 010计 算 及 说 明 主 要 结 果1）1)确定公式的各计算值（1）试选载荷系数 1.3tK（2）齿轮传递的转矩 413.50TNm（3）由资料1表 10-7选取齿系数 1.0d（4）由资料1表 10-6查得材料的弹性影响系数。1/2189.EZMPa（5）从资料1图 1021（d)查得，小齿轮疲劳极限为：
10、，lim170H大齿轮疲劳极限为： 。lim2490HMPa（6）计算应力循环次数17061(3815%)4.5hNnjL（5-721/.54.02）（7）查资料1图 1019得接触疲劳寿命系数为：，120.95,0.98HNHNK（8）计算接触疲劳许用应力：1lim11li2.5765,0.9840.2NHHMPasK（5-4）1.3tK41.50TNmd1/289.EZMPalim170Hli249Pa71.50N72.120.958HNK65,480.2HPaM5.70dm11计 算 及 说 明 主 要 结 果2）计算（1）试算小齿轮分度圆直径 ，代入 中较1dlH小值： 2431.52
11、0(3.5)189.2.1405.70tdm（2）计算圆周速度 15.70962.80601tdnmv s（3）计算齿数（5-15.70.tbd5）（4）计算齿宽与齿高之比 /bh模数： （5-15.70/2.53ttmdz6）齿高： 2.52.5.35.1th（5-797.6bh7）（5）计算载荷系数根据 ， ，8 级精度，查资料12.80/vms图 108得，载荷系数为 ，因为是直齿轮，假设，有资料1表 103查得/1/AtKFbN，.2HF5.70bm2.53t.1h97b1.2HFKKA=1.501.408HK1.35F12计 算 及 说 明 主 要 结 果由资料1表 102查得使用系
12、数为 KA=1.50（*中等冲击） ，由资料1包 104查的小齿轮 7级精度，非对称布置时： 231.20.8(1.6)0.14 bHKd由 查资料1图 1013得/9.7,.4bh，故载荷系数为135F1.0821.4.82VAHKKVAHK动 载 荷 系 数 ；使 用 系 数 ；齿 间 载 荷 分 配 系 数 ；齿 向 载 荷 分 配 系 数 。（6）按设计的实际载荷系数校正所算的的分度圆直径331 1.8255.76.9ttKd（5-8）(7) 计算模数 m（5-1/62.9/.849dz9）3.按弯曲疲劳强度校核由式（1-5）得弯曲强度的设计公式：（5-132()FaSdYKTmZ1.
13、825K162.9d2.849m13计 算 及 说 明 主 要 结 果10） 11SFTKYdz输 入 转 矩 ；载 荷 系 数 ；应 力 校 正 系 数 ；齿 形 系 数 ；许 用 应 力 ；齿 宽 系 数 ；由 齿 面 接 触 疲 劳 强 度 设 计 计 算 所 得 齿 数 。1）确定公式内的各参数值：由资料1图 10-20d查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限为： ， 大齿轮的的弯曲疲劳150FEMPa极限为： 238由资料1图 10-18查得弯曲疲劳寿命系数， 10.9FNK20.97FNK计算弯曲疲劳许用应力：3取弯曲疲劳安全系数 ，由资料1式41.S（10-12）得：1112220.95328.574769.FNEFKMPa
