卷扬机设计说明书

1、毕业设计说明书卷扬机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扣扣 课题汇总 /blog/40一份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。目 录设计任务书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

2、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 箱体及其它附件21总结23参考文献23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：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传动装置的总效率按表2-

3、5查得各部分效率为：V带传动效率为，滚动轴承效率（一对），闭式齿轮传动效率为，联轴器效率为，传动滚筒效率为，代入得=2.1.2工作机所需的输入功率，其中所以6.06kw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 7.5KW。 2.1.3确定电动机转速计算滚筒工作转速： 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，,故电机的可选转速为：2.1.4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根据指导

4、书，取V带的传动比，则减速器的传动比i为i=取两级援助齿轮减速器高速级的传动比则低速级的传动比为2.3运动参数及动力参数计算2.3.1 电动机轴 2.3.2 轴（高速轴）扣扣 课题汇总 /blog/40一份2.3.5 轴（滚筒轴）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效率输入输出输入输出电动机轴1 轴2 轴3 轴滚筒轴5.815.585.365.256.065.755.525.305.20171.787792549.22496.923.4171.6561777.152523.7082471.931

5、97032368.420.0820.0834.7183.37610.960.960.960.98三、V带设计3.1 确定皮带轮合适；计算带轮的基准直径；根据式8-15a，计算大带轮的基准直径；根据表8-8取540mm.3.2确定v带的中心距和基准长度根据式8-20 取，初定中心距。由式8-22计算带所需的基准长度由表8-2选带的基准长度2500mm。按式8-23计算实际中心距。；由式8-24 扣扣 课题汇总 /blog/40一份根据查表8-5得，表8-2得，于是计算v带的根数z，圆整为4。3.5 计算单根v带初拉力的最小值由表8-3得A型带的单位长

6、度质量q=0.1Kg/m,所以 应使带的初拉力3.6计算压轴力压轴力的最小值为第四部分 齿轮的设计4.1高速级齿轮传动的设计计算4.1.1选择齿轮材料及精度等级 由于速度不高，故选取7级精度的齿轮，小齿轮的材料为40Cr（调质），硬度为250HBS,大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。选取高速级中的小齿轮齿数为23，则大齿轮的齿数为，圆整为108。4.1.2按齿面接触强度设计由（10-9a）：由表10-6查的材料的弹性影响系数由图10-21d按齿面硬度查扣扣 课题汇总 /blog/40一份取失效

7、概率为1%，安全系数S=1，由式10-12得4.1.3计算试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小的值计算圆周速度v计算齿宽b计算齿宽与齿高之比模数：；齿高：；计算载荷系数;故载荷系数按实际的载荷系数校正所算得得分度圆直径由式10-10a得计算模数， 4.1.4 按齿根弯曲强度设计扣扣 课题汇总 /blog/40一份取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式10-12得=计算载荷系数KK K K K=11.211.351.62d） 查取齿型系数由表105查得e） 查

8、取应力校正系数由表105查得Y；Y1.798f）计算大、小齿轮的并加以比较=0.01379=0.01644 大齿轮的数值大。4.1.5.设计计算 计算齿数由所以取模数m=3所以， 几何尺寸计算分度圆直径：扣扣 课题汇总 /blog/40一份由确定公式内的各计算数值试选K=.2 计算小齿轮转矩 由表10-7选取齿宽系数 查课本由表10-6查材料的弹性影响系数Z=189.8MP 查疲劳强度按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限,大齿轮的接触疲劳强度极限4

9、.2.3.6计算应力循环次数N=60njL=6068.41(283008)=1.56210 N=0.4610由课本图10-19查得接触疲劳寿命系数K=0.94 K= 0.97 查课本由图10-21d取失效概率为1%,安全系数S=1,则接触疲劳许用应力=0.98550/1=5174.2.4计算试算小齿轮分度圆直径代入中的较小的值算圆周速度v计算齿宽b计算齿宽与齿高之比模数：；齿高：；计算载荷系数根据，7级精度，由图10-8查得动载系数；直齿轮，；由表10-2查得使用系数；由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布

10、置时，；由;故载荷系数扣扣 课题汇总 /blog/40一份小齿轮的弯曲疲劳强度是大齿轮的弯曲强度极限是;计算弯曲疲劳许应力由图10-18取弯曲疲劳寿命系数取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式10-12得=计算载荷系数KK K K K=11.1211.351.512d） 查取齿型系数由表105查得f） 查取应力校正系数由表105查得Y；Y1.798f）计算大、小齿轮的并加以比较=0.01379=0.01644 大齿轮的数值大。4.2.3设计计算确定模数所以取模数m=确定齿数所以，

11、几何尺寸计算分度圆直径：；中心距：；5.1.1 求输出轴上的功率P，转速，转矩P=5.36KW =20.08/min=2549.2Nm5.1.2 求作用在齿轮上的力已知低速级大齿轮的分度圆直径为 =438 而 F= F= F5.1.3初步确定轴的最小直径按式15-2初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45刚,调质处理，取，于是得。 根据联轴器的计算公式，查表14-1，取;则有，查GB/T5843-1986，选用YL14凸缘联轴器，其公称转矩为。半联轴器的孔径，半联轴器长度L=172mm。5.1.4轴的结构设计拟定轴上零件的装配方案 扣扣 课题汇总 http:/user.qzone

12、./blog/40一份5.1.5轴的各段直径，轴的各段长度5.1.6 轴上零件的周向定位齿轮，半联轴器与轴的轴向定位均采用平键连接。根据由表6-11查得平键截面，键槽用键槽铣刀加工，长为40mm，同时为了保证齿轮和轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为；同样，半联轴器与轴5.2 同样求得 扣扣 课题汇总 /blog/40一份5.2.2 中间轴的相关参数选取轴的材料为45刚,调质处理，取，于是得。第六部分 校核6.1 轴的强度校核6.1.1 求轴上载荷 在水平面上在垂直面上有总弯矩6.1

13、.1.4扭矩 作出扭矩图 30 201 306.1.2 按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时候，通常只是校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度根据式15-5及上面的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环应力，取，轴的计算应力由表15-1查得45刚的。因为，故安全。6.2 键的强度校核 轴承60.1 当量动载荷用插值法由表13-51查得X=1,Y=0；故基本动载荷为：.2 轴承的额定寿命显然，轴承的额定寿命远远大于减速器的工作时数36000h。其它的轴承验算同上。第七部分 箱体及其他附件7.1 箱体的尺寸名 称符号二级圆柱齿轮减速器

14、/mm箱座壁厚11箱盖壁厚10箱座凸缘厚度16.5箱盖凸缘厚度15箱座底凸缘厚度27.5底脚螺栓直径22底脚螺栓数目6轴承旁联接螺栓直径 16.5箱盖与箱座联接螺栓直径13联接螺栓的间距160轴承端盖螺钉直径10定位销直径10螺栓扳手空间与凸缘宽度安装螺栓直径M10至外箱壁距离16至凸缘边距离14沉头座直径24轴承旁凸台半径18凸台高度根据扳手操作方便为准外箱壁至轴承座端面距离42大齿轮顶圆与内壁距离13齿轮端面与内壁距离11箱盖、箱座肋厚9、9轴承端盖外径124轴承端盖凸缘厚度12轴承旁联接螺栓距离1247.2 减速器的润滑7.2.1 齿轮的润滑因齿轮的圆周速度12 m/s，所以才用浸油润滑

15、的润滑方式。高速齿轮浸入油里约为0.7个齿高，但不小于10mm，低速级齿轮浸入油高度约为1个齿高（不小于10mm），1/6齿轮。7.2.2 滚动轴承的润滑采用飞溅润滑，即利用齿轮的传动把润滑齿轮的油甩到四周墙壁面上，然后通过适的油槽把油引入轴承中去。总结机械设计课程设计是机械课程当中一个重要环节通过了3周的课程设计使我从各个方面都受到了机械设计的训练，对机械的有关各个零部件有机的结合在一起得到了深刻的认识。由于时间紧迫，虽然经过自己拼命加班加点，但这次的课程设计还是存在许多问题，发现理论知识学的不牢固，大学学过的许多专业知识自己没有系统的整理和消化，很多简单的知识点要重新看书才能回忆起来，这样很严重拖慢了自己的设计速度和影响自己课程设计的质量，在边计算边画图边改正就发现自己走了很多弯路，比如由于齿轮参数的选择不是恰当好处，导致齿轮很大（其中有个约450的直径），手绘图纸的生疏以致视图的规划位置不很恰当。同时我相信，通过这次的实践发现的问题，能使我重视并解决这些问题。在设计的过程中，培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力。通过这次设计之后，我想会对以后自己独立设计打下一个良好的基础，在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更