机械毕业设计-卷扬机设计.doc

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……………………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
设计任务书
1 设计要求:
卷扬机由电动机驱动,用于建筑工地提升物料,空载启动,连续运转,工作平稳。
室外工作,生产批量为5台。
动力源为三相交流380/220V,电动机单向运转,载荷较平稳。
,每年工作300天,3班制工作,每班工作4小时,检修期间隔为3年。
专业机械厂制造,可加工7、8级精度的齿轮、涡轮。
该装置的参考图如下:
2 原始技术数据
绳牵引力W/KN
绳牵引力速度v/(m/s)
卷筒直径D/mm
10

470
3 设计任务
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。
完成卷扬机主要传动装置结构设计。
完成装配图1章(A0或A1),零件图2张。
编写设计说明书。
第一部分传动装置总体设计
传动方案
:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
: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。
: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:

本设计中原动机为电动机,工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动,第一级传动为带传动,第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。
带传动承载能力较低,在传递相同转矩时,结构尺寸较其他形式大,但有过载保护的优点,还可缓和冲击和振动,故布置在传动的高速级,以降低传递的转矩,减小带传动的结构尺寸。
齿轮传动的传动效率高,适用的功率和速度范围广,使用寿命较长,是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是展开式两级直齿轮传动。
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



按表2-5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
=

,其中

使电动机的额定功率P =(1~)P ,由查表得电动机的额定功率P = 。

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:2~4,二级圆柱齿轮减速器的传动比一般范围:8~40,则总传动比的范围为,,故电机的可选转速为:

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/min ,根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y160M - 6 ,满载转速 970r/min 。
其主要性能:额定功率:,满载转速970r/min,。

计算总传动比及分配各级的传动比
:i =970/=

根据指导书,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

电动机轴


Ⅰ轴(高速轴)
Ⅱ轴(中间轴)