机构二级传动设计

项目：二级传动设计系部：机电工程系

班级：11级机电4班学号：20110103159 姓名：黄建军

指导老师：刘光浩

目录

一设计卷扬机传动装置 (3)

二设计传动装置中带传动 (8)

三设计减速箱的齿轮 (10)

四轴的结构设计 (15)

五计算轴承的寿命 (23)

六附图 (24)

机构设计任务2

一、设计卷扬机传动装置。

由已知条件可得：

(1)、确定工作机需要的功率Pw和卷扬机的转速Nw

P

W

=F V／1000nw=4.2kw

n

w

=60 1000V／∏D=24.92r／min (2)、初定电动机的类型和转速

初估系统的总效率为0.8≈0.9，需要电动机的功率为

P

d =P

w

/n=4.67≈5025kw

根据P

ed ≥P

d

,则可以选用的电动机有Y-132M2-6、Y-132S-4、

Y132S1-2，以这三种方案做一个比较表，综合考虑传动装置的传动比、重量、价格三方面的因素，拟选用电动机的型号为：

(3)功能分析

总传动比i=n

d

/n w=38.46

根据总传动比的大小，可采取二级减速传动。每一级传动又有很多种传动方案：

各种传动的方案

从可行方案中初选四个较佳的方案，传动示意图如附件1所示：方案一：A1+B2

方案二：A3+B4

方案三：A4+B5

方案四：A5+B3

由四种传动方案的简图可知，完成同一个任务的机器，改变减速传动装置，其设计方案可有多种形式，若改变机器的工作原理，则设计方案还会更多。

分析上述四种传动方案。

方案四：传动效率高，结构紧凑，使用寿命长。当要求大启动力矩时，制造成本较高。

方案三：能满足传动比要求，但要求大启动力矩时，链传动的抗冲击性能差，噪音大，链磨损快寿命短，不易采用。

方案二：传动效率高，使用寿命长，但要求大启动力矩时，启动冲击大，使用维护较方便。

方案一：采用V带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要

求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，可适当启动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。缺点是传动尺寸较大，V带使用寿命较短。

综合分析比较，选用方案一。

（4）确定输入功率P

d

和额定功率功率P ed

如传动方案一图所示，为串连方式组合，根据查表可得。取滚动

轴承效n

1=0.99，V带传动效率n

2

=0.96，一对齿轮啮合传动效率

n

3=0.97，联轴器效率n

4

=0.99，传动系统的效率为：

n=( n

2

)(n2

3

)(n3

1

) (n

4

)=0.96⨯0.972⨯0.993⨯0.99=0.868

传动系统的效率为0.868，在估计值的范围内，所以电动机型号

仍可选用Y-132M2-6，额定功率Ped=5.5kw，转速：

P

d =P

w

/n=4.2kw/0.868=4.84kw

Pd作为传动系统动力计算的依据。（5）传动比的分配。

经分析，取带传动比i

1=3，两级齿轮传动的传动比i,

2

=13。两级

闭式齿轮啮合，为保证两级传动的大齿轮和合理的侵油深度，高速传

动比i

2与低速级传动比i

3

的关系为i

2

≈1.3i

3

,则：

i

2

= 3.1

,

2

⨯

i=4.1

i

3

= i,

2

/i

2

=3.2

(6)各轴的运动和动力参数根据公式的各轴的转速：

小带轮轴n

1=n

m

=960r/min

Ⅰ轴的转速nⅠ=n

1/i

2

=320r/min

Ⅱ轴的转速nⅡ= n

1/i

1

i

2

=960/(3⨯4.1)=78r/min

Ⅲ轴的转速nⅢ=n

2/i

3

= n

1

/ i

1

i

2

i

3

=960/(3⨯4.1⨯3.2)=24r/min

根据公式的各轴的输入功率：

小带轮的输入功率P

1= P

d

=4.84kw

Ⅰ轴的输入功率PⅠ= P

1n

12

=4.65kw

Ⅱ轴的输入功率PⅡ= P

1n

23

=4.46kw

Ⅲ轴的输入功率PⅢ=PⅡn

34

=4.28kw

卷筒轴的输入功率P筒=PⅢn

45

=4.19kw 根据公式的各轴的转矩：

小带轮轴的转矩：T

1=9550 P

1

/ n

1

=44.57N.m

Ⅰ轴的转矩：TⅠ=9550PⅠ/nⅠ=138.77N.m Ⅱ轴的转矩：TⅡ=9550PⅡ/nⅡ=546.06N.m Ⅲ轴的转矩：TⅢ=9550PⅢ/nⅢ=1703.08N.m

卷筒机的转矩：T

筒=9550P

筒

/n

筒

=1605.7N.m

计算结果见下表

一般允许设计值与设计要求有3%≈5%的误差。方案一传动系统各轴的运动和动力参数计算结果