卷扬机传动装置设计说明书Word文档下载推荐.doc

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（三）设计任务 -4-

二、总体方案设计 -4-

（一）传动方案的设计及可行性分析比较 -4-

（二）原动机选择 -7-

1、选择电动机类型和结构形式 -7-

2、选择电动机容量 -7-

3、确定电动机转速 -8-

（三）机械装置的运动和动力参数计算 -9-

1、分配传动比 -9-

2、运动和动力参数计算 -10-

（四）机械装置总体方案简图 -11-

二、传动件设计计算 -12-

（一）带传动的设计计算 -12-

（二）斜齿圆柱齿轮的设计计算 -14-

1、高速级齿轮的设计计算 -14-

2、低速级齿轮的设计计算 -22-

（三）轴的设计计算及校核 -31-

1、轴1的设计计算及校核 -31-

2、轴2的设计计算及校核 -35-

3、轴3的设计计算及校核 -40-

（四）滚动轴承的校核和计算 -45-

1、支承轴1的滚动轴承的校核 -45-

2、支承轴2的滚动轴承的校核 -47-

3、支承轴3的滚动轴承的校核 -49-

（五）键的选择及校核 -50-

1、高速轴外伸端带轮与轴联接处键的选择和校核 -50-

2、中间轴高速级大齿轮与轴联接处键的选择和校核 -51-

3、中间轴低速级小齿轮与轴联接处键的选择和校核 -52-

4、低速轴低速级大齿轮与轴联接处键的选择和校核 -53-

5、低速轴外伸端联轴器与轴联接处键的选择和校核 -53-

（六）联轴器的校核和计算 -54-

四、减速器箱体及附件的设计 -55-

1、箱体主要结构尺寸的设计 -55-

2、减速器箱体附件的选择和简要说明 -56-

3、润滑及密封 -56-

4、技术要求 -57-

五、参考资料 -57-

一、设计任务

（一）设计要求

1、卷扬机由电动机驱动，用于建筑工地提升物料。

2、室外工作，生产批量为五台。

3、动力源为三相交流380/220V，电动机单向运转，载荷较平稳。

4、使用期限为10年，大修周期为三年，双班制工作。

5、专业制造厂制造，可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。

该装置的设计参考图如下图所示。

（二）原始技术数据

数据编号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

绳牵引力W/kN

12

绳牵引速度v/（r/min）

0.3

0.4

0.5

0.6

卷筒直径D/mm

470

500

420

430

440

460

选择第六组数据：

绳牵引力W（kN）10

绳牵引速度v（m／s）0.6

巻筒直径D（mm）500

（三）设计任务

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。

2、完成卷扬机主要传动装置结构设计。

3、完成装配图1张（A0或A1），零件图2张。

4、编写设计说明书。

二、总体方案设计

（一）传动方案的设计及可行性分析比较

总体布置简图如下：

传动装置是将原动机的运动和动力传递给工作机的中间装置，它可以实现减速或增速，改变运动形式以及将动力和运动传递与分配的作用。

卷扬机是由电动机驱动，经传动装置，用于建筑工地提升物料的机械。

它的传动装置主要用来传递动力和运动，实现减速。

原始数据：

绳牵引力W（kN）10

选择最低转速的电动机，其转速为750r∕min，估计传动装置的传动比如下：

工作机转速为

=r∕min

=22.92r∕min

=750r∕min∕22.92r∕min=32.7>

25

所以，仅仅使用一个二级减速器会使减速器的外形尺寸过大，不能满足最优的要求。

当电机转速更大时，二级减速器更不能满足要求，故不能只采用一个二级齿轮减速器，需另加一个减速装置以分配传动比。

经分析可设计出以下几种传动方案（其他方案明显不满足传动要求）。

（1）二级闭式齿轮传动和一级开式齿轮传动

方案一：

此传动装置采用二级闭式圆柱齿轮传动和一级开式齿轮传动。

闭式齿轮传动较平稳，润滑条件好，置于高速级；

开式齿轮传动置于低速级。

此种方案结构较紧凑，成本较低，但开式润滑困难，致使传动装置整体寿命较短，也不适于较差的工作环境。

（2）蜗轮蜗杆传动和一级闭式齿轮传动

方案二：

此种传动装置采用蜗轮蜗杆传动和一级圆柱齿轮传动，传动比大，传动较平稳，结构紧凑，通过控制某些设计参数可使蜗杆传动自锁;

但是传动效率较低，蜗轮较易磨损和胶合，结构较复杂且蜗轮常采用较贵重金属，加工工艺较复杂，制造成本较高，长期连续工作不经济。

（3）带传动和二级闭式圆柱齿轮传动

方案三：

此传动装置采用一级V带传动和二级闭式圆柱齿轮传动。

带传动传动平稳噪声小，可缓和冲击和振动，具有过载保护能力，置于高速级；

圆柱齿轮传动效率高，结构尺寸小，置于低速级。

此传动方案外型尺寸较大，传动平稳，传动效率高，V带不适合在恶劣长期过载环境下工作。

（4）一级闭式锥齿轮传动和二级闭式圆柱齿轮传动

方案四：

此传动装置采用一级闭式锥齿轮传动和二级闭式圆柱齿轮传动。

为了减小锥齿轮尺寸，圆锥齿轮布置在高速机，二级圆柱齿轮减速器置于低速级。

该方案中大尺寸的锥齿轮的加工设备较少，加工困难，且采用两个减速装置，使结构复杂，影响传动的稳定性和可靠性。

通过对以上方案分析比较可知，方案三作为卷扬机的传动装置的总体传动方案较合适。

（二）原动机选择

该装置执行机构已给出，不需设计，传动装置选择方案三，如下图。

故只需选择原动机即可。

1、选择电动机类型和结构形式

因为本传动的工作状况是：

载荷平稳、单向运转，根据工作条件和要求，选用一般用途的Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V。

2、选择电动机容量

电动机所需要的实际功率即电动机的输出功率

工作机的输出功率

所以

=

由电动机至卷筒的传动总效率为（绳索伸长及绳索与卷筒之间的摩擦损失功率忽略不计）

确定各部分效率为：

联轴器效率=0.99

V带传动效率=0.96

滚动轴承效率（一对）=0.99

闭式齿轮传动效率=0.97

代入，得

=

=0.8504

故所需电动机的功率为

==kW=7.06kW

因载荷平稳，电动机额定功率略大于即可。

查机械设计手册，得Y系列电动机的技术数据，选电动机的额定功率为7.5kW。

3、确定电动机转速

确定工作机转速为

为了便于选择电动机转速，需先推算电动机转速的可选范围，查机械设计手册，V带传动常用传动比范围=2～4，二级圆柱齿轮减速器为=8～40，则传动比的范围为=·

=16～160，故电动机转速的可选范围为

=·

=（16～160）×

22.92r∕min

=366.72～3667.2r∕min

符合这一转速范围的同步转速有750r∕min、1000r∕min、1500r∕min和3000r∕min。

根据容量和转速，由有关机械设计手册查出四种适用的电动机型号列于表一，因此可有三种传动比方案。

表一额定功率为7.5kW时电动机选择对总体方案的影响

方案

电动机型号

额定功率∕kW

电动机转速∕（r∕min）

电动机质量∕kg

传动装置的传动比

同步

满载

总传动比

V带传动比

齿轮传动比

Y132S2-2

7.5

3000

2920

70

127．4

31.85

Y132M-4

1500

1440

81

62.83

20.94

Y160M-6

1000

970

116

42.32

2.5

16.93

Y160L-8

750

720

140

31.41

15.71

由表一分析可知：

方案一电动机重量轻，但总的传动比过大，传动装置外廓尺寸大，制造成本高，结构不紧凑，故不可取；

方案二传动比、传动尺寸、电动机质量都符合要求；

方案三和方案四传动比小、结构较紧凑，但电动机的质量大、价格高。

【综合考虑电动机和传动装置的尺寸，重量、价格以及总的传动比，可得方案二的传动比较合适