卷揚機傳動裝置設(shè)計000

1、學(xué) 號： 201025090215 中州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計設(shè)計題目：卷揚機的傳動裝置設(shè)計 學(xué) 院：工程技術(shù)學(xué)院 專 業(yè)： 機電對口（二）班 姓 名： 李永彬 指導(dǎo)教師： 吳耀宇 日 期： 2013 年 4 月誠信聲明本人鄭重聲明：所提交的畢業(yè)設(shè)計（論文）是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨立工作所取得的成果并撰寫完成的，鄭重確認(rèn)沒有剽竊、抄襲等違反學(xué)術(shù)道德、學(xué)術(shù)規(guī)范的侵權(quán)行為。文中除已經(jīng)標(biāo)注引用的內(nèi)容外，不包含其他人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。畢業(yè)設(shè)計（論文）作者簽名：李永彬 簽字日期

2、：2012、4指導(dǎo)導(dǎo)師簽名： 簽字日期： 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書班級： 機電對口二班 學(xué)生： 李永彬 學(xué)號：: 201025090215 設(shè)計題目： 卷揚機的傳動裝置設(shè)計 摘要：用于建筑工地提升物料，連續(xù)運轉(zhuǎn)。 工作期限為十年，每年工作300天，三班制工作，每班工作4小時，檢修期間隔為三年。 小批量生產(chǎn)，無鑄鋼設(shè)備。 動力源為三相交流380/220V，電動機單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)原始數(shù)據(jù)牽引力F/KN12牽引速度v/(m/s)0.3卷筒直徑D/mm500設(shè)計內(nèi)容及要求：1設(shè)計任務(wù)1）確定傳動方案；2）選擇電動機型號；3）設(shè)計傳動裝置；2成果要求減速器裝配圖1張，零件圖 2張，設(shè)計說明書1 份.目錄一 前

3、言········································6二 傳動裝置的總體設(shè)計········

4、;··················7 2.1傳動方案的分析與擬定····················72.2確定電機型號·······

5、3;····················72.3設(shè)計傳動裝置····························

6、9三 齒輪的設(shè)計·································123.1高速級齒輪傳動的設(shè)計計算·············

7、;··123.2低速級大小齒輪的設(shè)計···················13四 V帶的設(shè)計·························

8、;·········154.1帶的型號和根數(shù)···················154.2選取v帶帶型··················

9、···154.3初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑···········15·4.4驗算帶速v························154.5確定v帶的中心距和基準(zhǔn)長度····

10、;··154.6 驗算小帶輪上的包角················164.7計算帶的根數(shù)·····················164.8計算單根v帶初拉力的最小值···

11、83;165.9 作用在軸上的壓力FQ················16五 軸的設(shè)計·····························

12、83;·········175.1 低速軸的設(shè)計·······················175.2中間軸的設(shè)計·············

13、3;··········185.3高速軸的設(shè)計························19六 箱體的設(shè)計············&#

14、183;······················20八 減速器的潤滑·························

15、3;·······22九 參考文獻······································23十 致謝··&#

16、183;········································24一 前言卷揚機（又叫絞車）是由人力或機械動力驅(qū)動卷筒、卷繞繩索來完成牽引工作的裝置?？梢源怪碧嵘⑺交騼A斜

17、拽引重物。卷揚機分為手動卷揚機和電動卷揚機兩種。現(xiàn)在以電動卷揚機為主。電動卷揚機由電動機、聯(lián)軸節(jié)、制動器、齒輪箱和卷筒組成，共同安裝在機架上。對于起升高度和裝卸量大工作頻繁的情況，調(diào)速性能好，能令空鉤快速下降。對安裝就位或敏感的物料，能用較小速度。常見的卷揚機噸位有：0.3T卷揚機 0.5T卷揚機 1T卷揚機 1.5T卷揚機 2T卷揚機 3T卷揚機 5T卷揚機 6T卷揚機 8T卷揚機 10T卷揚機 15T卷揚機 20T卷揚機 25T卷揚機 30T卷揚機。特殊型號的卷揚機有：變頻卷揚機 、 雙筒卷揚機、手剎杠桿式雙制動卷揚機、帶限位器卷揚機、電控防爆卷揚機、電控手剎離合卷揚機、大型雙筒雙制動卷揚

18、機、大型外齒輪卷揚機、大型液壓式卷揚機、大型外齒輪帶排繩器卷揚機、雙曳引輪卷揚機、大型液壓雙筒雙制動卷揚機、變頻帶限位器繩槽卷揚機。二 傳動裝置的總體設(shè)計2.1傳動方案的分析與擬定 1）傳動方案一般用機構(gòu)簡圖表示。它反映運動和動力傳遞路線和各部件的組成和連接關(guān)系。合理的窗洞方案首先要滿足機器的功能要求，例如傳遞功率的大小，轉(zhuǎn)速和運動形式。此外還要適應(yīng)工作條件（工作環(huán)境、場地、工作制度等），滿足工作可靠。結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、傳動效率高、使用維護便利、經(jīng)濟性合理等要求、要同時滿足這些要求是很困難的，因此要通過分析比較多種方案，來選擇能保證重點要求的傳動方案。（參考機械設(shè)計課程設(shè)計手冊）2）確定傳動

19、方案：傳動方案的選擇主要考慮： 1）在電動機與減速器是用聯(lián)軸器連接還是用帶連接；2）減速器是選擇一級還是二級。電動機與減速器是用聯(lián)軸器連接還是用帶連接主要取決是傳動裝置的總的傳動比，若總的傳動比大于等于40，則選擇帶連接，小于40，則選擇聯(lián)軸器。減速器是選擇一級還是二級這主要取決于減速器的傳動比，若減速器的傳動比大于等于8，則選用二級減速器；小于8，則選擇一級減速器。2.2確定電機型號2.2.1電機的選擇傳動裝置的總效率查表得各部分效率為：V帶傳動效率為，滾動軸承效率（一對），閉式齒輪傳動效率為，聯(lián)軸器效率為，傳動滾筒效率為得=0.8252.2.2工作機所需的輸入功率，其中式中：Pd-工作機實

20、際需要的電動機輸出功率，KW； Pw-工作機所需輸入功率，KW； -電動機至工作機之間傳動裝置的總效率。所以4.4kw使電動機的額定功率P （11.3）P ，由查表得電動機的額定功率P 5.5KW。 2.2.3確定電動機的轉(zhuǎn)速計算滾筒工作轉(zhuǎn)速： 由推薦的傳動比合理范圍，v帶輪的傳動比范圍：=7，二級圓柱齒輪減速器的傳動比一般范圍：840。（由機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 表1-8得）則總傳動比的范圍為，故電機的可選轉(zhuǎn)速為：2.2.4確定電動機型號電動機通常多選用同步轉(zhuǎn)速有750r/min，1000r/min，1500r/min，3000r/min，綜合考慮電動機和傳動裝置的情況，同時也要降低電動機的重

21、量和成本，最終可確定同步轉(zhuǎn)速為1000r/min ，根據(jù)所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速查表，確定電動機的型號為Y132M2-6，滿載轉(zhuǎn)速960r/min。 其主要性能：額定功率：5.5KW，滿載轉(zhuǎn)速960r/min，額定轉(zhuǎn)矩2.0，質(zhì)量84kg。 2.3設(shè)計傳動裝置2.3.1計算總傳動比及分配各級的傳動比傳動裝置的總傳動比要求應(yīng)為 I=nm/nw式中：nm-電動機滿載轉(zhuǎn)速 總傳動比：i =960/11.46=83.77分配各級傳動比，查資料，取V帶的傳動比，則減速器的傳動比i為i=取兩級圓柱齒輪減速器高速級的傳動比則低速級的傳動比為由上知此傳動裝置的總的傳動比等于83.77大于40，所以在電動機與減

22、速器之間選用帶連接。減速器的傳動比等于27.92大于8，因此選用二級減速器。即傳動方案大概如下：2.3.2.傳動裝置的運動和動力參數(shù)電動機軸 軸（高速軸）軸（中間軸）軸（低速軸）軸（滾筒軸）運動和動力參數(shù)的計算數(shù)值整理列表如下軸名功率 p/kw轉(zhuǎn)矩 T/KN.M,轉(zhuǎn)速n/(r/min)傳動比i效率輸入輸出輸入輸出電動機軸1 軸2 軸3 軸滾筒軸4.2244063.903.824.44.184.023.863.78126.06757.5830503183.3343.77124.80750.003019.53151.5096032051.1811.4611.4636.2524.46610.960.

23、960.960.98三 齒輪的設(shè)計3.1高速級齒輪傳動的設(shè)計計算3.1.1材料：高速級小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為241.5HBS。高速級大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為186.5HBS。查課本第120頁表6-1,。3.1.2查課本119頁圖6.45得： ，故 3.1.3按齒面接觸強度設(shè)計：8級精度制造，課本第113頁表6-6得：均勻載荷，載荷系數(shù)K=1.2（有輕度振動）取齒寬系數(shù)：對于高速級齒輪 查表課本(115頁6.7）, 計算小齒輪直徑（課本125頁）d大于或等于78動力傳動齒輪m可以取2.5,3,4等。d=mz 78=2.5z 所以z=32 ， 取m2.5時，.返算： 分度圓直徑：d1=m

24、z1=2.5×32=78,d2=mz2=2.5×200=500 中心距 a=290齒寬：b=0.7×78=55 可取b2=55 b1=60高速級小齒輪：b1=60 Z1=32高速級大齒輪：b2=55 Z2=200 課本117頁，表6.9Z1=32 YF1=2.54 YS1=1.61Z2=200 YF2=2.14 YS2=1.88 k=1.2，按齒寬b=55計算強度：由查表計算可知：齒輪彎曲的疲勞強度分別為115.36和113.49。（課本126頁）第一對齒輪的齒面接觸疲勞強度和齒根的彎曲疲勞強度滿足要求。3.2低速級大小齒輪的設(shè)計：對于低速級齒輪， ， 按齒面接觸

25、強度設(shè)計：8級精度制造，查課本113頁表6.6：載荷系數(shù)，取齒寬系數(shù)3.2.1計算最小直徑查表課本125頁,最小直徑144.8cmm可以取2.5,3,4等。當(dāng)取m=4取時，Z1=36, 則 Z2=144i=4.466。分度圓直徑：d1=36×4=144cm, d2=144×4=576cm3.2.2 計算齒寬中心距 a=360 齒寬: b=0.7×144.8=100則可取b2=100,b1=105 3.2.3驗算輪齒彎曲強度：Z1=36，YF=2.47 YS=1.65 Z2=144 YF=2.18 YS=1.80按最小齒寬b2=100由查表計算可知：齒輪彎曲的疲勞強

26、度分別為131.2和112.2。（課本126頁）第二對齒輪的齒面接觸疲勞強度和齒根的彎曲疲勞強度滿足要求。四 V帶設(shè)計4.1帶的型號和根數(shù)確定計算功率。查得工作情況系數(shù);故4.2選取v帶帶型。根據(jù) Pc=5.28KW nm=960 r/min查表選用A型。確定帶輪的基本直徑并驗算帶速v。4.3初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑。由表9-2(機械設(shè)計基礎(chǔ))，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑；4.4驗算帶速v（9-13）公式；因為5m/s<v<30m/s,故帶速合適；計算帶輪的基準(zhǔn)直徑；根據(jù)式（9-14），計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑.4.5確定v帶的中心距和基準(zhǔn)長度由（9-17）公式，得 取a0=700mm，初定中心距

27、。計算V帶所需的基準(zhǔn)長度,由表9-3(機械設(shè)計基礎(chǔ)).查表選帶的基準(zhǔn)長度2500mm。 計算實際中心距。；由式 (a-0.015Ld)(a+0.03La) 得得中心距的變化范圍為725.5-838mm。4.6 驗算小帶輪上的包角由9-19公式得。4.7計算帶的根數(shù)計算單個v帶的額定功率。由，查表9.6（機械設(shè)計基礎(chǔ)）得。i=2.94根據(jù)n1=960、i=2.94和A型帶查表9.8（機械設(shè)計基礎(chǔ)）得 由a1=157.5查表13-7(機械設(shè)計基礎(chǔ)，第五版)得，表13-2(機械設(shè)計基礎(chǔ)，第五版)得，于是V帶的根數(shù)Z = 錯誤！未找到引用源。=2.73 圓整為3。4.8計算單根v帶初拉力的最小值由（9

28、-21）公式(機械設(shè)計基礎(chǔ))得A型帶的單位長度質(zhì)量q=0.1Kg/m,所以 應(yīng)使帶的初拉力4.9 作用在軸上的壓力FQ壓軸力的最小值為FQ=2ZF0sin157.52=2×3×187.87×sin157.52=1472.9五 軸的設(shè)計5.1 低速軸的設(shè)計：5.1.1進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計：1)低速軸第一段軸頸配聯(lián)軸器，取d1=52mm，L1=90mm，d2=60mm，,查表L2=95mm;d3段裝配軸承且d3.>d2,所以查手冊取d3=70mm,選用6014軸承，L3=20mm;第四段主要是定位軸承，取d4=80mm,L4由箱體確定取127mm;L5段為軸間，用于

29、定位齒輪，區(qū)d5=100mm,軸長L5取20;第六段軸為裝 齒輪，取d6=80mm，取l6=95mm:第七段與第三段一樣裝軸承，去d7=70mm,L7=80mm.5.1.2求作用在軸上的作用力：（課本243頁）且已知低速級大齒輪的分度圓直徑為 =576齒輪作用在軸上的水平力即周向力： ，F(xiàn)t2 =2T2d2=2×3250576×0.001=11284N齒輪作用在軸上的鉛垂力即徑向力：F= Ftan15=11284×tan15=4110N齒輪徑向力Fr2=Ft2tan20cos15=11284×0.360.966=4231N齒輪軸向力Fa2=Ft2tan1

30、5=11284×0.26=2933.8N軸在水平面內(nèi)的支反力FH和垂直面內(nèi)的支反力Fv在水平面上有FHA=FHB=FT2=112842=5642N垂直平面支反力FVA=Fr2l2l-Fa2d22l=1600NFVB=Fr2-FVA=4231-1600=2631N5.2中間軸的設(shè)計：由上知P2=4.06KW =51.18r/min =757.58Nm 初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45剛,調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)課本第245頁式14-2,取，C=113，得:。所以最小軸應(yīng)大于47mm.進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計：第一段軸裝軸承，查手冊取d1=60mm,選用6012軸承，L1=75mm;第二段主要是定位齒輪，d2.>d1,取d280mm,L2略小于前低速齒輪設(shè)計的小齒輪寬度b1，取100mm;L3段為軸間，用于定位齒輪，區(qū)d3=100mm,軸長L3取40mm;第四段軸為裝 齒輪，取d4=80mm，因為L<b(齒輪寬)，取l4=50mm:第五段與第一段一樣裝軸承，取d5=60mm,L7=100mm.校核同上，此設(shè)計滿足要求。5.3高速軸的設(shè)計：由上知P1=4.224KW =320r/min =126.06Nm 初步估算軸的最小直徑。選取軸