卷扬机传动装置设计说明书Word文档下载推荐.doc
《卷扬机传动装置设计说明书Word文档下载推荐.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《卷扬机传动装置设计说明书Word文档下载推荐.doc（64页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
（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
升级会员 