慢动卷扬机传动装置课程设计

机械设计课程设计成果说明书

题目：慢动卷扬机传动装置设计学生姓名：陈晋

学号：091309133

学院：东海科技学院

班级：C09机械（1）

指导教师：胡晓珍、史晓敏

目录

一、设计任务书 (3)

二、传动装置的总体设计 (4)

（一）传动方案的分析和拟定 (4)

（二）电动机的选择........................................ 错误！未定义书签。（三）传动装置的总传动比的计算和分配：. (5)

（四）传动装置的运动和动力参数计算 (5)

三、传动零件的设计计算 (7)

（一）V型带及带轮的设计计算 (7)

（二）高速级齿轮的设计计算 (12)

（三）低速级齿轮的设计计算................................ 错误！未定义书签。

四、轴系零件的设计计算 (17)

（一）轴的设计计算 (17)

1、输入轴的设计计算 (17)

2、中间轴的设计计算 (22)

3、输出轴的设计计算 (28)

（二）滚动轴承的校核 (33)

五、减速器的润滑设计 (37)

六、箱体、机架及附件的设计 (37)

（一）、减速器箱体的结构设计 (38)

（二）、减速器箱体的附件设计 (39)

设计小结 (42)

参考资料 (42)

一、设计任务书

１、原始数据

钢绳拉力F（kN）20

钢绳速度V（m/min）20

滚筒直径D（mm）350

２、已知条件

1）钢绳拉力F；

2）钢绳速度V；

3）滚筒直径D；

4）工作情况：单班制，间歇工作，经常正反转，启动和制动，载荷变动小；5）工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35°C左右，三相交流电；6）使用折旧期10年，3年大修一次；

7）制造条件及生产批量：专门机械厂制造，小批量生产。

8）提升速度允许误差±5% 。

３、参考传动方案

二、传动装置的总体设计

（一）传动方案的分析和拟定

1、将带传动布置于高速级

将传动能力较小的带传动布置在高速级，有利于整个传动系统结构紧凑，匀称。同时，将带传动布置在高速级有利于发挥其传动平稳，缓冲吸振，减少噪声的特点。 2、选用闭式斜齿圆柱齿轮

闭式齿轮传动的润滑及防护条件最好。而在相同的工况下，斜齿轮传动可获得较小的几何尺寸和较大的承载能力。采用传动较平稳，动载荷较小的斜齿轮传动，使结构简单、紧凑。而且加工只比直齿轮多转过一个角度，工艺不复杂。 3、将传动齿轮布置在距离扭矩输入端较远的地方

由于齿轮相对轴承为不对称布置，使其沿齿宽方向载荷分布不均。固齿轮布置在距扭矩输入端较远的地方，有利于减少因扭矩引起的载荷分布不均的现象，使轴能获得较大刚度。

综上所述，本方案具有一定的合理性及可行性

（二）电动机的选择 1、选择电动机类型

按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V ，Y 型。 2、选择电动机的容量 电动机工作功率为w

d a

p p η=

kW, 1000

w FV

p =

kW 因此 1000d a

FV

p η=

KW

由电动机至运输带的传动效率为242

1234a ηηηηη=

式中：1234ηηηη、、、分别为联轴器、轴承、齿轮传动、卷筒的传动效率。

取10.96η=，20.98η=（滚子轴承），30.97η=（齿轮精度为8级，不包括轴承效率），

40.96η=，则

242

0.960.980.970.960.79a η=⨯⨯⨯=

所以20100020

8.43100010000.7960

d a FV p kW η⨯⨯=

==⨯⨯

3、确定电动机转速

卷筒工作转速为60100060100020

18.20/min 3.1435060

v n r D π⨯⨯⨯=

==⨯⨯

按指导书上表1推荐的传动比合理范围，取V 带传动的传动比'

12~4i =，二级圆柱齿轮减

速器传动比'28~40i =，则总传动比合理范围为'16~160a i =，故电动机的转速范围为 ''(16~160)18.2291.2~2912/min d a n i n r =⋅=⨯=

符合这一范围的同步转速有750 /min r 和1500 /min r 。

根据容量和转速，由有关手册查出有二种适用的电动机型号，因此有两种传动比方案， 如表： 方案 电动机型号 额定功率 电动机转速 r/min

传动装置的传动比

ed p kW 同步转速 满载转速 总传动比 V 带传动比

减速器

1 Y132M-8 11 750 730 121.86 3.

2 38.08 2 Y160M-6 11 1500 1460 125.65 3.5 35.90 综合考虑电动机和传动装置的重量、噪声和带传动、减速器的传动比，可见方案1比较适合，因此选定电动机型号为Y132M-8，其主要性能见下表： 型号 额定功率 kW 满载时 堵转电流额定电流

堵转转矩额定转矩

最大转矩

额定转矩

Y132M-8

11

转速 r/min 电流 (380V 时)A

效率 %

功率因数 730 6.5 87

0.78

6.5 2 2

（三）传动装置的总传动比的计算和分配 1、总传动比73040.118.2

m a n i n =

== 2、分配传动装置传动比0a i i i ⨯=

式中0i i 、分别为带传动和减速器的传动比。

为使V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取03i = （实际的传动比要在设计V 带传动时，由所选大、小带轮的标准直径之比计算），则减速器传动比为：040.113.333

a i i i =

== 3、分配减速器的各级传动比

展开式布置。考虑润滑条件,为使两级大齿轮直径相近,可由指导书图12展开式曲线查得

1 4.3i =，则2113.33 3.14.3

i i i =

==。 （四）传动装置的运动和动力参数计算

1、各轴转速 Ⅰ轴 0730243/min 3m n n r i I =

== Ⅱ轴 124356.59/min 4.3n n r i I II =

== Ⅲ轴 256.5918.25/min 3.1

n n r i II III =

== 2、各轴输入功率

Ⅰ轴 0118.430.968.09d d p p p kW ηηI =⋅=⋅=⨯=

Ⅱ轴 12238.090.980.977.69p p p kW ηηηII I I =⋅=⋅⋅=⨯⨯=