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1、优秀设计 前言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。同时通过本课程设计将学过的基础理论知识进 行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉一般的机械装置设计过程。设计任务书3第一部分传动装置总体设计4第二部分电动机的选择及传动比分配4第三部分V带设计7第四部分齿轮的设计9第五部分轴的设计16第六部分校核19第七部分箱体及其它附
2、件2123总结23参考文献附录:-00卷扬机总装圉AutoCAD 魁形147 KEAutoCAD 图形34 KE-口引畐套 AutoCAD 閤形33 KB-加卷扬机机架AutoCAE 圈泥79 KB-口卷扬筒端盖AutoCAD 图形75 ES卷扬筒AutiCAJ 图那100 KE- 0T雜承压羞 AntoCAP 图形39 KPTD螺杆Ant oCAll 明宠36 KE讴销钉蛭丝Anitc-CATl 图形-053 座AutoCAD 图形42 KE-U8压盖AutoCAD 图形35 KB卷杨机设计齿轮AutoCAD 现菲45 n卷扬机设计申间轴轴AutAL圍刑43 H趴口活莓车卷杨机装AutcCA
3、J 图形卷杨机设计MicroEoft Word 文裆747 KP遐齟谨二可杭加工性Iflicr osoft Word _:陛.0j设计任务书1 设计要求：1.1 卷扬机由电动机驱动，用于建筑工地提升物料，空载启动，连续 运转，工作平稳。1.2 室外工作，生产批量为5 台。1.3动力源为三相交流380/220V，电动机单向运转，载荷较平稳。1 . 4工作期限为1 0年，每年工作300天，3班制工作，每班工作4小 时，检修期间隔为 3 年。1.5 专业机械厂制造，可加工7、8级精度的齿轮、涡轮。该装置的参考图如下:原动机传动装置v联轴器 卷扬机2原 始技 术数 据重物绳牵引力W/KN绳牵引力速度v
4、/(m/s)卷筒直径D/mm100.54703 设计任务3.1 完成卷扬机总体传动方案设计和论证，绘制总体设计原理方案 图。3.2 完成卷扬机主要传动装置结构设计。3.3完成装配图1章（AO或A1）,零件图2张。3.4 编写设计说明书。第一部分 传动装置总体设计1.1 传动方案1.1.1 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。1 . 1 . 2特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。1.1.3确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。其传动方案如下：2方案论证本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动, 第一
5、级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转 矩，减小带传动的结构尺寸。齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用 最为广泛的机构之一。本设计采用的是展开式两级直齿轮传动。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠， 此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。第二部分 电动机的选择及传动比分配2.1 电动机的选择2.1.1 传动装置的总效率耳=耳耳4耳2耳耳1 2 3 4 5按表2-5查得各部分
6、效率为：V带传动效率为耳=0.96，滚动轴承效率（一1对）耳=0.99，闭式齿轮传动效率为耳二0.97，联轴器效率为耳=0.99，传动234滚筒效率为耳二0.96，代入得5耳=0.96 x 0.994 x 0.972 x 0.99 x 0.96 = 0.8252.1.2 工作机所需的输入功率其中P (kw)=WFV1000所以Pd= 6.06kw10 x 103 x 0.50.825 x 1000使电动机的额定功率P=（11.3） P ，由查表得电动机的额定功率P =ed d7.5KW 。2.1.3 确定电动机转速60 x 1000 x 0.5兀 x 470=20.33r/nin：60x100
7、0x 0.5计算滚筒工作转速n = w兀D由推荐的传动比合理范围，v带轮的传动比范围：24,二级圆柱齿轮减速器的传动比一般范围：840，则总传动比的范围为， i =16160,故电机的可选转速为： n =in =(16 160) x 20.33 = 325 3250r / mindw2.1.4确定电动机型号根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有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 同步转速确定电动机的型号为Y160M
8、- 6 ，满载转速970r/min 。其主要性能：额定功率：7.5KW，满载转速970r/min，额定转矩2.0。2.2 计算总传动比及分配各级的传动比2.2.1 总传动比：i =970/20.33=47.71a2.2.2分配各级传动比根据指导书，取V带的传动比i二3，则减速器的传动比i为0i=47.71二 15.9001取两级援助齿轮减速器高速级的传动比12二 扛石=、.1.4 x 15.90 二 4.718则低速级的传动比为2315.904.71二 3.376122.3运动参数及动力参数计算2.3.1电动机轴0dn = n = 970r /min0mT = 9550606 N m = 59
9、.67N m 09702.3.2 I轴（高速轴）P 二 P耳二 6.06 x 0.96 二 5.81KW1 0 1=323r /minn 9700 = i 301P5.81T = 9550-+ = 9550 x= 171.78N m1n32312.3.3 II轴（中间轴）P = P xq xq = 5.81x 0.99 x 0.97 = 5.58KW2123n 323= = 68.4r/mmi4.71812P5.58=9550 = 9550 x = 77.9N m n68.422.3.4III轴低速轴）xq xq = 5.58 X 0.99 x 0.97 = 5.36KW23=t = 20.0
10、8r / mini 3.37623=9550二=9550 x 昱6 = 2549.20 m n20.082.3.5IV轴3滚筒轴)P =P xq xq = 5.36 x 0.99x 0.99 = 5.25KW4323n = n = 20.08 r / min43P5.25T = 9550 = 9550 x = 2496.9N m4n20.084各轴运动和动力参数如下表轴名功率p/kw转矩T/N.M,转速 n/(r/min)传动比i效率q输入输出输入输出电动机轴6.0623.49701轴5.815.75171.78171.656132330.962 轴5.585.52779777.1568.44
11、.7180.963 轴5.365.302549.22523.70820.083.3760.96滚筒轴5.255.202496.92471.93120.0810.98三、v带设计3.1 确定皮带轮3.1.1确定计算功率p。由表8-7查得工作情况系数K = 1.2 ;故ca AP = K P =1.2x6.06 = 7.27KWca Aca3.1.2选取v带带型。根据P、J由图8-11选用A型。确定带轮的基本直径d 并验算带速 v。 d13.1.3初选小带轮的基准直径d 。由表8-6和表8-8，取小带轮的基准直d1径d = 180mm ；验算带速v按式8-13验算带的速度d1v =Ji = 3.1
12、4x180x970 = 9.14m/s ； 因为 5m/sv30m/s，故带速合适； 计60 x 100060 x 1000算带轮的基准直径；根据式8-15a，计算大带轮的基准直径d = id = 3x180 = 540mm ；根据表 8-8 取 540mm.d 2d13.2 确定 v 带的中心距和基准长度 Ld根据式 8-200.7(d + d ) a 2d + d )a1a 20a1a 2504 a 900。1d 2d1 a5003.4 计算带的根数 z计算单个v带的额定功率P。由d = 180mm和n = 970r/min，查表8-4a得 rd 11P = 2.30 KW 。0根据 n = 970r /min, i = 3和A型带，查表8 - 4b得AP = 0.12KW于是10查表 8-5 得 K = 0.89，表 8-2 得 K = 1.09 ,aLP = (P +AP) K K =(2.30 + 0.12)x 0.89 x 1.09 = 2.35KW r 0aL计算 v 带的根数 zP 7.27z = P = 727 = 3.09，圆整为
