机械设计课程设计-设计电动卷扬机传动装置

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1、1目 录一 课 程 设 计 任 务 书。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 二 设计步骤1传动装置总体设计方案。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。2电动机的选择。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。3确定传动装置的总体传动比和分配传动比。 。 。 。 。 。 。4计算传动装置的运动和动力参数。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。5齿轮的设计。 。 。 。 。 。 。 。 。 。

2、 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。6轴承、联轴器和键的选择及其参数设计。 。 。 。 。 。 。 。 。7箱体的结构设计。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。8润滑油的选择及密封设计。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。9制动器的选择。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。三 画减速器装配图及零件图设计。 。 。 。 。 。 。 。 。

3、。 。 。 。 。 。 。 。 。 。四 技术参数和相关说明。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。1技术参数。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。2相关说明。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。3安全操作。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。

4、。 。 。4操作注意事项。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。5维护与修理说明。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五 参考文献 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。2机械设计（课程设计任务书）一题目：设计电动卷扬机传动装置二传动系统图三原始数据及工作条件四要求1）按第 3 组数据进行设计2）设计工作量：设计说明书 1 份减速器装配

5、图（A0） 1 张零件图（A1） 2 张下达任务书日期: 2009 年 9 月 15 日3课 程 设 计 任 务 书1设计目的：1 培养学生综合运用“机械设计”课程及其它先修课程理论知识和生产实际知识解决工程实际问题的能力，并通过实际设计训练使所学的理论和知识得以巩固和提高。2 学习和掌握一般机械设计的基本方法和程序。培养独立设计能力，为后续课程学习和实际工作打基础。3. 进行实际设计工作基本技能的训练，包括训练计算、绘图能力和运用设计资料（如标准、规范等）2设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：原始数据、技术参数、条件和设计要求见单列内容。3设计工作任务及工作量的要求包

6、括课程设计计算说明书(论文) 、图纸、实物样品等：内容为以齿轮减速器为主题的机械传动装置设计。主要完成传动装置的总体设计、传动件及支承件的设计计算、减速器装配图（A0 一张）及零件图设计（A1 两张） 、设计计算说明书的编写等设计任务。总体要求为：1. 设计过程、步骤正确，设计思路清晰。2. 理论计算结果正确，结构设计合理。3. 设计中贯彻三化（标准化、系列化、通用化） 。4. 设计说明书书写格式规范，内容完整。4课 程 设 计 任 务 书4主要参考文献：【1】 机械设计 ，孙 桓主编，高等教育出版社，2001 年。【2】 机械设计课程设计 ，陆 玉主编，机械工业出版社，2000 年。5设计成

7、果形式及要求：1 装配图 A0 一张 2零件图 A1 两张 3设计计算说明书6工作计划及进度：509 年 11 月 9 日下达设计任务书，学生熟悉设计任务，对设计任务进行分析，查阅相关参考资料；月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 11 月 19 日 12 月 15 日 成绩考核。卷扬机工作装置设计作者： 日期：2009-10-25 绞车，用卷筒缠绕钢丝绳或链条提升或牵引重物的轻小型起重设备，又称卷扬机，可单独使用，也可作起重、筑路和矿井提升等机械中的组成部件，因操作简单、绕绳量大、移置方便而广泛应用。 本次设计旨在以单卷筒定轴直齿轮传动调度绞车为依托，采用新的设计方法三维实体设计来

8、完成产品的设计。三维实体设计（实体造型）是近年来发展起来的一种先进的设计方法，与传统设计方法相比较有许多优越性。长期以来，传统的设计方法由于受到技术手段的限制，不得不放弃用直观感强的立体图来表达产品，而是遵循着一种工作量大、设计周期长的方式进行设计：三维构思-平面图形-三维产品，不仅使原本直观的立体抽象化了，而且耗费了大量的精力和时间。因为在这样一个抽象思维和想象的环境中，既不符合由形象思维到抽象思维的认知规律，又不利于培养空间想象能力和创新设计能力。而三维实体设计（实体造型）弥补了传统设计法的这种缺陷，在二维和三维空间中架起一座桥梁，让我们在三维空间中直接认知和感知三维实体，更加充分地发展和

9、提高了设计师的空间想象能力及创新能力，为先进产品的开发提供了广阔而优越的设计平台。6本设计是应用以参数化为基础的 CAD/CAE/CAM 集成软件 Pro/ENGINEER 进行三维实体造型，来完成产品的零件、部件设计和整机的装配。其最大的优点在于大大减少了设计师的工作量，从而加速了机械设计的过程。另外，还可以对产品进行优化，使其结构更加合理，性能更加良好。二 设计步骤1传动装置总体设计方案绞车有手动、内燃机和电动机驱动几类。手动绞车的手柄回转的传动机构上装有停止器（棘轮和棘爪） ，可使重物保持在需要的位置。装配或提升重物的手动绞车还应设置安全手柄和制动器。手动绞车一般用在起重量小、设施条件较

10、差或无电源的地方。内燃机驱动的绞车，在卷筒与内燃机之间装有离合器。当离合器和卷筒轴上的制动器松开后，卷筒上的绳索处于无载状态 ，此时绳索一端可从卷筒上自由地拽出，以缩短再次提拉物件时的挂绳时间。内燃机须在无载情况下启动，离合器能将卷筒与内燃机脱开，待启动正常后再使离合器接合而驱动卷筒。内燃机驱动的绞车常用于户外需要经常移动的作业，或缺乏电源的场所。电动调度绞车广泛用于工作繁重和需牵引力较大的场所。根据工作环境的不同，可选用防爆型或非防爆型电动机为动力源。单卷筒电动绞车的电动机经减速器带动卷筒，电动机与减速器输入之间装有制动器。为适应提升、牵引 、回转等作业的需要，还有双卷筒和多卷筒装置的绞车。

11、根据传动形式的不同，绞车可分为苏式多级内齿行星齿轮传动调度绞车、摆线针轮传动调度绞车、蜗轮-蜗杆传动回柱绞车和少差齿回柱和调度绞车等。对于单滚筒行星齿轮传动调度绞车，其具有成本低，效率较高，重量轻，结构简单，易于维修和保养等优点。本次设计的绞车用于矿井中井底车场、中间巷道、采区运输巷及掘进头等场合调度矿车，或用于矿山地面、冶金矿物或建筑工地的地面调度和搬运工作。根据实际工作要求，采用 两级圆柱分流式齿轮传动，传动简图见：课程设计任务书(原始数据及工作条件和设计要求由任务书给定)2电动机的选择一、类型的选择该绞车用于矿井中井底车场、中间巷道、采取运输巷及掘进头等场合调度矿车，矿井中含有沼气与煤尘

12、等爆炸性气体，相对湿度在 97%以内，周围介质温度不超过 35，须选用7YB 系列防爆电机。当用于矿山地面、冶金矿物或建筑工地的地面调度和搬运工作，要求环境湿度在 80%以下，周围介质温度不超过 40，且空气中不得含有沼气等爆炸性及具有腐蚀作用的气体，可选用非防爆电机。二、容量选择电机计算功率： ，其中起重量 F=8KN,绳速 v=23m/min=23000mm/min(按满载时算) 。由电动机到滚筒的传动总效率为： 总=12345678910其中 123 45678910 分别为联轴器、轴承、齿轮传动和滚筒的传动效率，由1.5=0.99（联轴器） ，2.3.4 =0.99（稀油润滑，均按球轴

13、承计算）,6.7 =0.97（脂油润滑，均按滑动轴承计算）8.9.10=0.97（8 级精度的一般齿轮传动，脂润滑）, 总=1 234 5678910=0.99+0.99+0.99+0.99+0.97+0.97+0.97+0.97+0.97+0.97=0.8 PW=F 拉/1000=8000/1000=8P 电 =1.3dd= PW/ 总*1.3=8/0.8*1.3=13选额定功率 P 额=15kW( 间隙两班工作制)。三、确定电动机转速由3表推荐的传动比合理范围，且由简图知其经过两对内圆柱齿轮减速传动，再经一对外圆柱齿轮传动（在满载时，制动器 A 放松，B 制动）,故总传动比的合理范围是：i

14、=（46）(46) (08)=16288滚筒轴的工作转速为（滚筒直径为 330mm）：n=v/2r=2300/(2*3.14*165)=22.196 r/min则电动机转速的可选范围是：n =(16288) 22.196=355.136 6392.448r/min由容量和电机转速，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和价格等，根据7选定电8动机为 YB 系列,方案比较见表-1：表-1型号 额定功率(kW)额定转速(r/min)效率 (%)重量 (kg)堵转矩 最大额定转矩YB160M2-2 15 2930 88.2 149 2.0 2.3YB160L-4 15 1460 88.5 166 2

15、.2 2.3YB180L-6 15 970 89.5 215 2.2 2.3经比较，选电动机型号为 YB160L-4，其主要外形和安装尺寸见表-2 ：表-2参数 A AB B C E H N P HD AD AC L尺寸 254 330 254 108 110 350 275 325 530 240 325 6953确定传动装置的总体传动比和分配传动比一、计算总传动比电动机满载转速 n 电 =1460r/min,滚筒轴工作转速 n2=22.196n电 =1460r/mi总传动比：i 总= n1/ n2=1460/22.196=65.778二、分配传动装置的传动比i 总=i1 i2 i3其中 i1、i2 、 i3 分别为两对内齿轮、一对外齿轮的传动比。两对内齿轮初步取 i1,2=4,则行星一对外齿轮的传动比为：i3 =4. 4计算传动装置的运动和动力参数一、轴转速计算轴： n1 =n 电/ i1= 1460/4=365r/min轴： n2 =n1/ i2=365/4=91.25r/min 轴：n3 =n2/ i3=91.25/4.=22.196 r/min二、功率计算9