最新卷扬机传动装置设计设计

1、精品好文档，推荐学习交流卷扬机传动装置设计设计中州大学毕业设计设计题目：卷扬机的传动装机设计学院：工程技术学院专业：机电对口（二）班仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢26诚信声明本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文）是本人在指导教师的指导下， 独立工作所取得的成果并撰写完成的，郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道 德、学术规范的侵权行为。文中除已经标注引用的内容外，不包含其他人或集 体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果 由本人承担。毕业设计（论文）作者签名：李永彬 签字日期：2012、4

2、指导导师签名：签字日期：精品好文档，推荐学习交流毕业设计任务书班级：机电对口二班 学生：李永彬学号:201025090215设计题目：卷扬机的传动装置设计摘要：用于建筑工地提升物料，连续运转。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。小批量生产，无铸钢设备。动 力源为三相交流380/220V,电动机单向运转，载荷较平稳原动机 H4H 传动装置联轴器卷扬机重物原始数据牵引力F/KN12牵引速度v/(m/s)0.3卷筒直径D/mm500设计内容及要求：1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；2成果要求减速器装配图1张，零件图2张，设

3、计说明书1份.仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢26目录 前言6二传动装置的总体设计71. 1传动方案的分析与拟定72. 2确定电机型号73. 3设计传动装置9三 齿轮的设计 123.1 高速级齿轮传动的设计计算124. 2低速级大小齿轮的设计13四 V带的设计154.1 带的型号和根数154. 2选取v带带型154. 3初选小带轮的基准直径155. 4验算带速v154. 5确定v带的中心距和基准长度%154. 6验算小带轮上的包角164. 7计算带的根数Z164. 8计算单根V带初拉力的最小值（"Jmin. ,165.9作用在轴上的压力FQ16五轴的设计175.1 低速轴的

4、设计175. 2中间轴的设计186. 3高速轴的设计19六 箱体的设计20八减速器的润滑 22九参考文献23十致谢24一 刖百卷扬机（又叫绞车）是由人力或机械动力驱动卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作 的装置。可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物。卷扬机分为手动卷扬机和电动卷扬 机两种。现在以电动卷扬机为主。电动卷扬机由电动机、联轴节、制动器、齿轮箱 和卷筒组成，共同安装在机架上。对于起升高度和装卸量大工作频繁的情况，调速 性能好，能令空钩快速下降。对安装就位或敏感的物料，能用较小速度。常见的卷扬机吨位有：o. 3T卷扬机0. 5T卷扬机1T卷扬机1. 5T卷扬机2T 卷扬机3T卷扬机5T卷扬机6T卷扬

5、机8T卷扬机10T卷扬机15T卷扬机20T卷 扬机25T卷扬机30T卷扬机。特殊型号的卷扬机有：变频卷扬机、双筒卷扬机、手刹杠杆式双制动卷扬 机、带限位器卷扬机、电控防爆卷扬机、电控手刹离合卷扬机、大型双筒双制动卷 扬机、大型外齿轮卷扬机、大型液压式卷扬机、大型外齿轮带排绳器卷扬机、双曳 引轮卷扬机、大型液压双筒双制动卷扬机、变频带限位器绳槽卷扬机。二传动装置的总体设计2.1传动方案的分析与拟定1）传动方案一般用机构简图表示。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

6、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）2）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。2

7、. 2确定电机型号2. 2. 1电机的选择传动装置的总效率查表得各部分效率为：V带传动效率为7=0.96,滚动轴承效率（一对）闭式齿轮传动效率为%=0-97,联轴器效率为小传动滚筒效率为小=0.96得"二。-8252. 2. 2工作机所需的输入功率式中：Pd一工作机实际需要的电动机输出功率，KW ；P.一工作机所需输入功率，KW；电动机至工作机之间传动装置的总效率。二口 12x1000x0.3 , 一所以外=4. 4kw0.825x1000使电动机的额定功率Pm(1-1.3) P.由查表得电动机的额定功率P =5. 5KW2. 2. 3确定电动机的转速计算滚筒工作转速也_ 60xl0

8、00xV _ 60x1000x0.3x500=11.46 厂/min由推荐的传动比合理范围，v带轮的传动比范围：=7,二级圆柱齿轮减速器的传 动比一般范围：840。(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 =16-160故电机的可选转速为:nd = i nw = (16 - 160)x 11.46 = 183.36 1833.6r/nin2. 2. 4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/mi

9、n ,根据所需的额定功率及同步转速查表， 确定电动机的型号为Y132M2-6,满载转速960r/min o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 84kgo2. 3设计传动装置2. 3.1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«/ nv式中：国一-电动机满载转速总传动比:ia =960/11.46=83. 77分配各级传动比，查资料，取V带的传动比，。=3,则减速器的传动比i为%7.92取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比= VL4/ = 71.4x27.92 = 6.252则低速级的传动比为2 4.4666.252

10、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：2. 3. 2.传动装置的运动和动力参数电动机轴PPd= 4.4KW（）=nm =960r/nin4471 = 9550= 43.77N m°960I轴（高速轴）P、=外 7 = 4.4 x 0.96 = 4.224 KW= 320r /minb 3p4 774T. = 9550=9550 x= 126.06N mn1320II轴（中间轴）= P x/ X% = 4.224x0.99x0.97 = 4.06KW =/

11、= 2?2_ = 5L18r/min心 6.252T、= 9550也=9550x 士 = 757.58N W%51.18III轴（低速轴）3 = 2 x ?/2 x ;3 = 4.06 x 0.99 x 0.97 = 3.90KW = 11.46r/min 4.4667 = 9550在=9550x= 3250N W%11.46IV轴（滚筒轴） 4 = 3 x% X% = 3.9x0.99x0.97 = 3.82KW4 = 11.46/min7； =95509 = 9550x3丝= 3183.33NW%11.46运动和动力参数的计算数值整理列表如下轴名功率p/kw转矩 T/KN. M,转速n/(

12、r/min)传动比 1效率77输入输出输入输出电动机轴4.443. 779601轴4. 2244. 18126.06124.8032030. 962轴4 . 064. 02757. 58750. 0051. 186. 2520. 963轴3. 903. 8630503019. 511.464. 4660. 96滚筒轴3. 823. 783183. 333151. 5011.4610. 98三齿轮的设计2.1 高速级齿轮传动的设计计算3. 1. 1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云钢正火，齿面硬度为186. 5HBSO查课本第120页表6-

13、 15 =1.1, S户=1.25。3. 1.2查课本119页图6. 45得：%皿= 585Mp，/而2 =375MP= 445MP。 。附二 310MP”故”=± =*=532加&与二 二詈二 341Mp S fi1.1crFEl = 356 MPa匕任2 = ttt = 248M PaSF 1.25、f3.1.3按齿面接触强度设计：8级精度制造，课本第H3页表6-6得：均匀载荷，载荷系数"1.2 （有轻度振动）取齿宽系数：圾/ = °.7对于高速级齿轮工=126060N. % 八二6.252查表课本（115 页 6. 7） Zf = 188, Zh =

14、2.5计算小齿轮直径（课本125页）d大于或等于78动力传动齿轮m可以取2. 5, 3, 4等。d=mz 78=2.5z 所以 z=32 17咯+心） 仁取 m=2. 5 时，4=32, . Z2 =200返算：i = 6.252分度圆直径：di=mzi=2. 5x32=78' d2=mZ2=2. 5x200=500中心距 a=290齿宽：b=0. 7x78=55可取 b2=55 bi=60局速级小齿轮：bi=60 Zi=32图速级大齿轮：b2-55 Z2=200课本117页，表6. 9Zi=32 Yf产2. 54 Ysi=l. 61Z2=200 Yf：=2. 14 Ys2=1. 88

15、 k=l. 2'按齿宽b=55计算强度：由查表计算可知：齿轮弯曲的疲劳强度分别为115. 36和113. 49。（课本126页） 第一对齿轮的齿面接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度满足要求。3. 2低速级大小齿轮的设计：对于低速级齿轮，i2 =4,466 ,4=757580 NMW,a =51.18r/min , 按齿面接触强度设计：8级精度制造，查课本113页表6.6 ：载荷系数K = 1.2,取齿宽系数4=。,73. 2.1计算最小直径查表课本 125 页 Ze = 188, Z” = 2.5最小直径144.8cmm可以取2. 5, 3, 4等。a2 = + Z? )'2 =

16、今当取m=4取时，Z1=36， 则ZL144i=4. 466。分度圆直径 di=36x4= 144cm' d2=144x4=576cm3.2.2计算齿宽中心距 a=360齿宽：b=0. 7x144. 8=100则可取 b2=100> bi=1053. 2. 3验算轮齿弯曲强度：Zi=36' Yf=2. 47 Ys=l. 65Z2=144 Yf=2. 18 Ys=l. 80按最小齿宽b2=100由查表计算可知：齿轮弯曲的疲劳强度分别为131. 2和112. 2。（课本126页）第二对齿轮的齿面接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度满足要求。四V带设计4.1带的型号和根数确定计算功

17、率Pc。查得工作情况系数储=1.2；故& = K/ = 1.2x4.4 = 5.28HV4. 2选取v带带型。根据 Pc=5.28KWno=960 r/min查表选用A型。确定带轮的基本直径分并验算带速v。4. 3初选小带轮的基准直径4，由表9-2（机械设计基础），取小带轮的基准直径，加=150?？；4. 4验算带速v(9-13)公式 u =血dM60x10003.14x150x960 60x1000= 1.5m/s ；因为 5m/sv30m/s,故带速合适；计算带轮的基准直径；根据式(9-14)，计算大带轮的基准直径 dd2 = id= 3x 150 = 450/?/?/ .4. 5

18、确定v带的中心距和基准长度(由(9-17)公式，得O'G/di + (Idi)-“o - 2di + (Jd)420 < 40 <1200 取 ao=7OOmm,初定中心距册=700o 计算V带所需的基准长度,由表9-3(机械设计基础).=2374.144尸2)+34+加)十%豆=2乂70。+?(15。+45。)+号三善24八24x700查表选带的基准长度2500mm。计算实际中心距。Ld 一乙。2500-2374.14 9a、H- - 700h比 763mm ；22由式(a-0. 015LJ (a+0. 03LJ 得“m" = "十°

19、6;3乙/ = (763+0.03x 2500) = 838/?” Qmin ="。° 15 乙=(763- 0.015 x 2500) = 725.5mm 得中心距的变化范围为725. 5-838mmo4. 6验算小带轮上的包角由9-19公式得、57 3°a 2 180° -(4/2 -"力)= 180°-(450-150)57.3°763«157.5° >120°4.7计算带的根数z计算单个V带的额定功率P,。由4=150和 =960"1而1 ,查表9.6 （机械设 计基础）

20、得玲=L78KW。i=2. 94 根据m=960、i=2.94和A型带查表9. 8 （机械设计基础）得 A6=0.UKW由ax=157. 50查表13-7 （机械设计基础，第五版）得Ka =0.94,表13-2 （机械设计基 础，第五版）得勺=1.09,于是V带的根数5.28Z = (1.78 + 0.11) X 0.94 X 1.09=2. 73 圆整为 3。4. 8计算单根V带初拉力的最小值以L由（9-21）公式（机械设计基础）得A型带的单位长度质量q=0.lKg/m,所以应使带的初拉力招（E）min4.9作用在轴上的压力FQ压轴力的最小值为 FQ=2ZFosinl57. 5 / 2=2x

21、3x187. 87xsinl57. 5 / 2=1472. 9五轴的设计5.1 低速轴的设计：5.1.1 进行轴的结构设计：1）低速轴第一段轴颈配联轴器，取di=52mm, Li=90mm, 4二60mm,，查表L2=95mm; 4 段装配轴承且d3 >d:,所以查手册取d3=70mm,选用6014轴承L3=20mm;第四段主要 是定位轴承，取dL80mm, La由箱体确定取127mmL段为轴间，用于定位齿轮，区 dLlOOmm,轴长Ls取20;第六段轴为装 齿轮，取d6=80mm,取k=95mm:第七段与第 三段一样装轴承，去d尸70mm, L尸80mm.c)()5.1.2 求作用在轴

22、上的作用力：（课本243页）且已知低速级大齿轮的分度圆直径为4=576?？齿轮作用在轴上的水平力即周向力:,Ft2 =2T2 / d2=2x3250 / 576x0. 001=11284N齿轮作用在轴上的铅垂力即径向力：F，= tanl5=11284xtanl5=4110N齿轮径向力 Fr2=Ft2tan20 / cosl5=11284x0. 36 / 0. 966=4231、齿轮轴向力 Fa2=Ft2tanl5=11284x0. 26=2933. 8N轴在水平面内的支反力Fh和垂直面内的支反力Fv在水平面上有 Fha二Fhb=Ft / 2=11284 / 2=5642N垂直平面支反力 FvA

23、=Fr21 / 21-Fa2d2 / 21=1600NFvB=Fr2-FvA=4231-1600=263 IN5. 2中间轴的设计：由上知 P2=4. 06KW n2=51. 18r/min T2 =757. 58N . m初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45刚，调质处理，根据课本第245页式14一2,取=0113,得：4由=o所以最小轴应大于47mm.进行轴的结构设计: 第一段轴装轴承，查手册取也二60mm，选用6012轴承，L尸75mm;第二段主要是定位齿轮，di>di,取d280mm, L略小于前低速齿轮设计的小齿轮宽度b1.取100mm;L3段为轴间，用于定位齿轮，区d3=1

24、00mm,轴长L3取40mm;第四段轴为装齿轮，取dt=80mm,因为Lb（齿轮宽），取L=50mm:第五段与第一段一样装轴承，取d5=60mm, L；= 100mm.校核同上，此设计满足要求。5. 3高速轴的设计：由上知 P04.224KW /i, =320r/min 7； =126. 06N . m初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45刚，调质处理，取r| = 35Mpa,6=113,得:J . =C?p = 110x3/1=25.99VAV 320小口Ig士义工”Y 1所以取小轴应大于26mm.进行轴的结构设计第一段轴颈配轴承查手册取dk28mm,取Lk70mm,第二段轴用于定位齿轮取 生二35mm,取L卡80mm;,;第三段配轴承d3=40mm, L3取15mm;第四段d=45, 1取 165.第五段d=55, L取40.第六段d=50, L取55.第七段d=40, L取90.1.、1/精品好文档，推荐学习交流六箱体的设计名 称符号二级圆柱齿轮减速器/Dim箱座壁厚11箱盖壁厚410箱座凸缘厚度b16.5箱盖凸缘厚度415箱座底凸缘厚度A一27.5底