卷扬机传动装置设计

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1、机械设计基础课程设计卷扬机传动装置的设计院系：机械工程学院专业：工业工程姓名：学号：指导教师：目录目录 1第一章 卷扬机简介 2第二章 机械设计课程设计任务书 21、传动装置简图如下所示。 22、设计任务 3第三章 确定传动方案 31、传动方案 3第四章 确定电机型号 41、传动装置的总效率 42、工作机所需的输入功率 43、确定电动机转速 44、确定电动机型号 5第五章 设计传动装置 51、计算总传动比及分配各级的传动比 52、传动装置的运动和动力参数 63、齿轮的设计 74、V 带设计 105、轴的设计 126、校核: 15第六章 联轴器的选择 20第七章 键连接的选择及校核计算 20第八

2、章 箱体的设计 201、箱体 202、轴承盖 213、轴承密封 214、观察孔 215、通气器 216、油标（油面指示器）216、起吊装置 217、制动器的选择 228、螺塞和封油圈的设计22第九章 减速器的润滑 231、齿轮的润滑 232、滚动轴承的润滑 23第一章 卷扬机简介卷扬机又称绞车，是起重垂直运输机械的重要组成部分，配合并架，滑轮组等 辅助设备，用来提升物料、安装设备的作用。由于它结构简单、搬运安装灵活、操 作方便、维护保养简单、使用成本低对作业环境适应能力强等特点，被广泛应用。 卷扬机是一种常见的提升设备，其主要是用电动机作为原动机。由于电动机输出的 转速远远大于卷扬机中滚筒的转

3、速，故必须设计减速的传动装置。传动装置的设计 有多种多样，如皮带减速器、链条减速器、齿轮减速器、涡轮蜗杆减速器、二级齿 轮减速器等等。通过合理的设计传动装置，使的卷扬机能够在特定的工作环境下满 足正常的工作要求。第二章 机械设计课程设计任务书题目：卷扬机的传动装置1、传动装置简图如下所示。（1）卷扬机数据卷扬机绳牵引力F（N）、绳牵引速度v （m/s）及卷筒直径D （mm）见数据表。（2）工作条件 用于建筑工地提升物料，空载启动，连续运转，三班制工作，工作平稳。（3）使用期限工作期限为十年，每年工作 300 天，三班制工作，每班工作 4 小时，检修期间 隔为三年。（4）产批量及加工条件 小批量

4、生产，无铸钢设备。卷扬机传动装置设计2、设计任务1）确定传动方案；2）选择电动机型号；3）设计传动装置；4）选择联轴器。1.3、具体作业1）减速器装配图一张；2）零件工作图二张（大齿轮，输出轴）3）设计说明书一份数据表牵引力F/t12牵引速度v/（m/s）0.3卷筒直径D/mm500第三章确定传动方案1、传动方案传动方案一般用机构见图表示。它反映运动和动力传递路线和各部件的组成和 连接关系。合理的窗洞方案首先要满足机器的功能要求，例如传递功率的大小，转 速和运动形式。此外还要适应工作条件（工作环境、场地、工作制度等），满足工作 可靠。结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、使用维护便利、经济性合理等要

5、求、要 同时满足这些要求是很困难的，因此要通过分析比较多种方案，来选择能保证重点 要求的传动方案。（参考机械设计课程设计手册） 确定传动方案：传动方案的选择主要考虑 1）在电动机与减速器是用联轴器连接还是用带连接；2）减速器是选择一级还是二级。 电动机与减速器是用联轴器连接还是用带连接主要取决是传动装置的总的传动比，若 总的传动比大于等于40，则选择带连接，小于40，则选择联轴器。 减速器是选择一级还是二级这主要取决于减速器的传动比，若减速器的传动比大于等 于8，则选用二级减速器；小于8，则选择一级减速器。第四章 确定电机型号1、传动装置的总效率耳=耳耳4耳2耳耳1 2345查表得各部分效率为

6、:V带传动效率为耳=0.96，滚动轴承效率（一对）耳=0.99, 12闭式齿轮传动效率为耳二0.97，联轴器效率为0.99，传动滚筒效率为耳二0.96345得耳=0.8252、工作机所需的输入功率PW（E）_ 1000式中: P工作机实际需要的电动机输出功率， KW；dP工作机所需输入功率， KW；wn电动机至工作机之间传动装置的总效率。所以P二d二 4.4kw12 x 1000 x 0.30.825 x 1000使电动机的额定功率P=（11.3） Ped d由查表得电动机的额定功率P =5.5KW3、确定电动机转速计算滚筒工作转速60x1000xV 60x1000x0.3n 二二二 11.4

7、6r / minw兀D兀 x 500：由推荐的传动比合理范围，v带轮的传动比范围：v=7,二级圆柱齿轮减速器的传 动比一般范围: 8 40 。 （由机械设计课程设计手册表1-8得）则总传动比的范围为i二 16 160故电机的可选转速为：n = in = （16 160）x 11.46 = 183.36 1833.6r/min dw4、确定电动机型号电动机通常多选用同步转速有750r/min, 1000r/min, 1500r/min, 3000r/min，综 合考虑电动机和传动装置的情况，同时也要降低电动机的重量和成本，最终可确定 同步转速为1000r/min ,根据所需的额定功率及同步转速查

8、表（机械设计课程设计 手册表12-1）确定电动机的型号为Y132M2-6，满载转速960r/min 。其主要性能：额定功率：5.5KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0，质量84kg （机械设计课程设计手册表12-1）。第五章 设计传动装置1、计算总传动比及分配各级的传动比传动装置的总传动比要求应为I=n /nmw式中：n 电动机满载转速m总传动比：i =960/11.46=83.77a分配各级传动比查资料，取V带的传动比i二3，则减速器的传动比i为0i=凹7 = 27.92 i03取两级援助齿轮减速器高速级的传动比i =、！47 *1.4 x 27.92 = 6.2521则低速级的传

9、动比为27.926.252=4.466由上知此传动装置的总的传动比等于83.77大于40，所以在电动机与减速器之间 选用带连接。减速器的传动比等于27.92大于8，因此选用二级减速器。即传动方案大概如下：5开式齿轮2、传动装置的运动和动力参数电动机轴二 P 二 4.4KWd=n = 960r /minmT 二 9550兰 N m 二 43.77N m 0960轴（高速轴）P 二 P耳二 4.4 x 0.96 二 4.224KW1 0 1n 960n = 0 二二 320r / mini i 301P4.224320T 二 9550二 9550 x二 126.06N m1n1II轴（中间轴）p

10、p xn xn 4.224x 0.99x 0.97 4.06KW212351.18r / mini 6.252129550 冬 9550 x 757.58N W n51.182Ill轴（低速轴）p = p32n 2i23xn xn 4.06 x 0.99 x 0.97 3.90KW2351.1811.46r /mm4.4669550 p 9550 x3250N Wn11.463W轴（滚筒轴）p p xn xn 3.9x0.99x0.97 3.82KW4323n n 11.46 / min43T 9550 电9550 x 空2 3183.33N W4 n11.464运动和动力参数的计算数值整理列

11、表如下轴名功率p/kw转矩 T/KN.M,转速 n/(r/min)传动比i效率n输入输出输入输出电动机轴4.443.779601轴4.2244.18126.06124.8032030.962 轴757.58750.0051.186.2523 轴4. 064.0230503019.511.464.4660.96滚筒轴3.903.823.863.783183.333151.5011.4610.960.983、齿轮的设计高速级齿轮传动的设计计算 材料：高速级小齿轮选用45 #钢调质，齿面硬度为241.5HBS。高速级大齿轮选用45 #钢正火，齿面硬度为186.5HBS。查课本第171页表11-5得S

12、1.1, S1.25。HF 查课本（机械设计基础，第五版）第166页表11-1得：Hlim1=585MPac= 375MPaHlim2o = 445MPaFE1， c = 310MPa， FE2c故 Q =HlimlH1 SH=5851.1 =532MPaa r uC = _Hlim2=341MPaH2S 1.1H_ 、r zc = Zfez = 0=248MPa FE2S1.25Fc 445c = 356MPafe1 S 1.25F 按齿面接触强度设计：8级精度制造，查课本（机械设计基础 第五版）第169页表11-3得：均匀载荷取齿宽系数： 0d = 0.7对于高速级齿轮T =126060N

13、-mm查表课本（机械设计基础 第五版 ）i1 = 6.252171 (11-4) ZE =188, ZH =2.5计算中心距：由课本（机械设计基础第五版 ）171页式11-3得：2 KT u +11 xx uD188 x 2.53412mm2 x 1.2 x 1260607.06=3xx30.76.252沁 97.51mm188 x 2.5341动力传动齿轮m可以取2.5,3,4等。1a = m(Z + Z )1 2 1 2取 m=2.5 时，Z2mm=32，1返算： i = 6.252.Z = 2002分度圆直径： d =mz =2.5x32=80mm, d =mz =2.5x200=500mm1 1 2 2a=错误!未找到引用源。=290中心距d = 0.7 x 98.53 = 68.97 mmd1可取 b = 70mm ， b = 75mm21高速级小齿轮： b = 75mm ， Z = 3211查课本（机械设计基础 第五版）：高速级大齿轮： b = 70mm ， Z = 19422载荷系数K=1.2 （有轻度振动）Z1 - 32 , La广 2.55（表 11-8），4 （表 IDZ 二 200, Y = 2.19