设计电动机卷扬机传动装置课程设计书Word版

《机械设计基础》课程说明书

设计题目设计电动机卷扬机传动装置班级机械设计及自动化

目录

1、设计题目 (3)

2、系统总体方案的确定 (3)

2.1、系统总体方案 (3)

2.2、系统方案总体评价 (4)

3、传动系统的确定 (4)

4、传动装置的运动和动力参数 (6)

4.1、确定传动比分配 (6)

5、齿轮设计 (8)

5.1、高速轴齿轮传动设计 (8)

5.2、低速级齿轮传动设计 (16)

5.3、开式齿轮设计 (21)

6、轴的设计计算 (24)

6.1、中间轴的设计计算 (24)

6.2、高速轴的设计计算 (32)

6.3、低速轴的设计计算 (35)

7、轴承校核 (37)

7.1、高速轴轴承校核 (37)

7.2、中间轴上轴承校核 (38)

7.3、低速轴上轴承校核 (38)

8、键的选择以及校核 (39)

9、联轴器选择 (41)

10、润滑油及其润滑方式选择 (42)

11、箱体设计 (43)

12、参考文献 (44)

13、附录设计任务书 (44)

1 设计题目

1.1设计题目

方案2：间歇工作，每班工作时间不超过15％，每次工作时间不超过10min，满载起动，工作中有中等振动，两班制工作，钢䋲速度允许误差±5％。小批量生产，设计寿命10年。传动简图及设计原始参数如表：

数据编号钢䋲拉

力 F

（KN）

钢䋲速

度V

（m/s）

滚筒直

径D（mm）

4 1

5 10 380

表1-1 原始数据

2 系统总体方案的确定

2.1系统总体方案

电动机→传动系统→执行机构，

图2.1 二级圆柱齿轮传动

3 传动系统的确定

3.1 选择电动机类型

1.功率计算

卷扬机的转速计算：

cos12

1.86

=

）表7-2.mm .mm .mm .

N mm

)()

2 2.520112168.692cos122cos12

z ⨯+==168mm = 则螺旋角

12() 2.5(20arccos 2050.91cos10.85112285.10cos10.85

n m z z mm +⨯=== 50.91=

cos10.85

2.81⨯2.55cos10.85

=mm

20cos10.85

112cos10.85

⨯⨯2.5⨯=m

2

mm

可以查出载荷系数，因工作中有中等级

ϕ=

查得0.8

d

=

z iz

2.224

5 60.4 0.4

d d

=⨯=⨯

6

140

2d

+

=

斜齿圆柱齿轮上作用计算

高速轴齿轮传动的作用力

mm

，小齿轮左旋，大齿轮右旋，50.91mm

1/2

,

1.2

六、低速轴的设计与计算

1.材料的选择 选用45钢正火处理

2.按扭转强度估算轴径

根据表13-1查得107~118c = 又由表12-2查得3

3 3.69(109~118)(44.76~49.36)50.42

P d c mm n ≥==

1500FE MPa

σ=

2380FE MPa

σ=

10.92FN K =

20..97FN K =

41.=S

[][]12328.57263.29F F MPa MPa

σσ==

1.846K =

2.224

3310

T l F l -=

mm

3320

HA T l F l -=

N mm

3310

R l F l -=

mm

3320

VA R l F l -= N mm

21223.79125152973.75l N mm

=⨯= 2453.5312556691.46VB l N mm

=⨯=

2

22152973.7556691.46163140.71V M N mm

+=+=

mm

mm

mm

七、高速轴的设计与计算

1.材料的选择

因为是齿轮轴，材料与齿轮材料相同，40Cr调制处理。

2.按扭转强度估算轴径[]

5

928.67

F

MPa σ=

[]

6

789.64

F

MPa σ=

1.7

f

K=

1

d

φ=

2.90

m mm

=

m=4

2320.07126.540488.86l N mm =⨯= 3120

184378.53126.50260.24

r l F l -=⨯-⨯== 3110

184378.5357.5118.29

VA r VA VA l F l -=⨯-⨯=1260.2457.514963.76l N mm =⨯=

2222

40488.8614963.7643165.52H V M N mm +=+= d 3=93mm

d f3=85.5mm

d a3=99mm