卷扬机传动装置设计
机械课程设计-电动卷扬机传动装置讲解
机械设计课程设计题目：设计电动卷扬机传动装置学院专业学号学生姓名机械设计课程设计任务书题目：设计电动卷扬机传动装置传动系统图：原始数据：数据编号钢绳拉力F/KN钢绳速度v/(m/min)卷筒直径D/mm2 9 20 290工作条件：间歇工作，满载启动，工作中有中等振动，两班制工作，小批量生产，钢绳速度允许误差±5%，设计寿命10年。
目录1.电动机的选择1.1 功率计算1.2 确定电动机转速2.传动系统的运动和动力参数2.1 计算总传动比2.2 合理分配各级传动比2.3 各轴转速、输出功率、出入转矩、转速计算3.传动零件的设计计算4.轴的设计及计算5.键连接的选择和计算6.滚动轴承的选择和计算7.联轴器的选择8.润滑方式、密封形式及润滑油牌号的选择9.其他技术说明10.设计小结11.参考文献2131d t E H K T u Z u φσ⎛⎫± ⎪⎝⎭cos cos 20cos19.42αβ=︒︒各个力与主动齿轮1上相应的力大小相等，作用2）圆周力为233221168303804.3061.42t T F N d ⨯=== 径向力为33tan tan 203804.301764.63cos cos38.31r t F F N αβ︒==⨯=︒轴向力为33tan 3804.30tan 38.313005.53a t F F N β==⨯︒=法向力为3N33804.305149.44cos cos cos 20cos38.31t F F N αβ===︒︒3）齿轮4 的作用从动齿轮4各个力与主动齿轮3上相应的力大小相等，作用方向相反。
四．轴的设计与计算 （一）中间轴的设计与计算1．已知条件：中间轴传递的功率P 2==3.67kw ，转速II 300r/min n =，齿轮分度圆直径2203.58d mm = 379.65d mm =，齿宽238b mm = 380b mm =2．选择轴的材料因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特殊要求，故选用45钢调质3．初算轴径查《机械设计基础》表15-2得A 0=103~126，考虑轴端不受转矩，只受少量弯矩，故取较小值A 0=112，则II 233min 03.6711225.81300P d A mm n ==⨯= 4．结构设计1）轴的结构图30d mm =130d mm =530d mm =2432mm d d ==240L mm =470L mm =333135553.441.370.10.132xbM M MPa W d σ'''====⨯ 由表15-1查得45钢调制处理抗拉强度极限650b MPa σ=，表15-3查得轴的许用弯曲应力1[]60b MPa σ-=（二）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查《机械设计基础》表15-2得A 0=103~126 又由15-2算得140d mm =245d mm =355d mm =450d mm = 545d mm =82l mm '=度小5~10mm，键槽的宽度按轴段直径取41mm，且轴承内断面距内壁12mm,同时齿轮3与4啮合，故取轴段5为50mm。
卷扬机传动装置设计
摘要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。
关键词：卷扬机；减速器；传动装置；结构设计AbstractHoist is a kind of lifting device, which is mainly used as the prime mover motor. Because the motor output speed is far greater than in hoist drum speed, transmission device it must design deceleration. Design of the transmission device are varied, such as chain belt reducer, reducer, gear reducer, worm gear reducer, two gear reducer and so on. Through the design of reasonable transmission device, the winch can meet the normal work requirements in specific work environment. Comprehensive application of basic theoretical knowledge and at the same time, through the curriculum design of the learned, culture structure design, calculation ability, familiar with the mechanical device of the general design process.Keywords: hoist; reducer; transmission device; structure design目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)第一章绪论 (4)1.1卷扬机的分类、特性及常见类型 (4)1.1.1 分类及特性 (4)1.1.2 卷扬机的常见类型 (4)1.2国内卷扬机发展概况 (4)1.2.1国内卷扬机发展概况 (4)第二章传动装置的总体设计 (5)2.1电动机的选择 (5)2.2 减速器中各主要参数的确定 (6)2.3减速器中各轴的运动和动力参数的设计计算 (7)2.4减速器机体结构尺寸 (7)第三章齿轮传动的设计计算 (9)3.1、高速齿轮传动的设计计算 (9)3.2减速器蜗轮蜗杆设计 (15)第四章轴系零件的设计计算 (18)4.1 输入轴的设计与计算 (18)4.2 中间轴的设计与计算 (23)4.3中间轴的设计与计算 (25)第五章轴承的校核 (27)结束语 (29)参考文献 (30)致谢 (31)第一章绪论1.1卷扬机的分类、特性及常见类型1.1.1 分类及特性卷扬机分为手动卷扬机和电动卷扬机两种。
设计慢步卷扬机传动装置设计
设计慢步卷扬机传动装置设计本科毕业设计（论文）题目：慢步卷扬机传动装置设计教学单位：机电工程系专业：机械设计制造及其自动化2012年5月摘要卷扬机广泛应用建筑、水利、冶金、起重作业。
卷扬机又称绞车，是起重、垂直运输机械的重要组成部分，配合井架、桅杆、滑轮等辅助设备，用来提升物料、安装设备。
电动卷扬机由电动机、联轴节、制动器、齿轮箱和卷筒组成，共同安装在机架上。
电动卷扬机又可称为电动葫芦。
对于起升高度和装卸量大，工作繁忙的情况下，要求调速性能好，特别要空钩能快速下降。
对安装就位或敏感的物料，要能以微动速度下降卷扬机包括快速卷扬机和慢速卷扬机，仅能在地上使用，它以电动机为动力，经弹性联轴节，三级封闭式齿轮减速器，牙嵌式联轴节驱动卷筒，采用电磁制动。
该产品通用性高、结构紧凑、体积小、重量轻、起重大、使用转移方便，被广泛应用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖，还可作现代化电控自动作业线的配套设备。
尽管其应用非常广泛,但在实际应用过程中目前仍存在着许多急待解决的问题，普遍存在的不足是：体积大、过载能力差、噪音大、效率低、使用寿命短、工作不够安全可靠等，有些产品还已列入国家淘汰产品，开展卷扬机机设计、性能分析及应用研究，具有较大的实用价值和重要的现实意义，本次通过对漫步卷扬机传动系统的设计，希望能找出现阶段所存在的问题，并提出解决方案，以此试图对我国卷扬机的开发和改进祈祷借鉴作用。
关键词：卷扬机; 设计; 性能分析; 通用性AbstractThe widely applied in construction, water conservancy, metallurgy, lifting operation. Hoist and winch, is an important part of lifting, vertical transport machinery, with the derrick, maist is composed of motor, coupling, brake, gear box and reels, mounted on the frame. Electric hoist is also known as electric hoist. For lifting height and loading amount is large, busy with work, request good speed performance, especially to the empty hook to the rapid decline in. The installation or sensitive material, to be able to decrease the speed of fast hoist winch fretting and slow winch, can only be used on the ground, it takes the motor as power, through an elastic coupling, three closed type gear reducer, tooth type coupling drive drum, using electromagnetic brake. This product is high universality, compact structure, small volume, light weight, big, use convenient, it is widely used in construction, water conservancy, forestry, mining, port materials such as lifting or flat mop, ancillary equipment can be automatic line for modern electronic. Despite its very wide application, but in the actual application process still exist many urgent problems to be solved, the common problems are: large volume, poor overload capacity, large noise, low efficiency, short service life, work is not safe, some products also has been included in the national phase-out products, carry out analysis and Research on Application of hoist machine design, performance, and has practical value andimportant practical significance, this time through the design of a walking drive system, hoping to find the existing problems, and puts forward the solution, in order to develop and to our hoist improved prayer referenceKeyword：Windlass; Design; large volume; capacity目录第1章绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2国内外发展概况 (1)1.3传动装置总体设计方案 (2)第2章电动机的选择 (4)2.1.电动机的类型 (4)2.2.电动机的容量 (4)2.3确定电动机的转速 (4)2.4、确定传动装置的总传动比和分配传动比. 52.4.1 总传动比 (5)2.4.2 分配传动装置传动比： (5)2.5计算传动装置的运动和动力参数 (5)2.5.1 各轴转速 (5)2.5.2 各轴输入功率 (5)第3章齿轮的设计 (7)3.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 .. 7 3.2按齿面接触强度设计 (7)3.3计算 (8)3.4.按齿根弯曲强度设计 (9)3.5设计计算 (10)3.6.几何尺寸计算 (11)第4章蜗杆的设计 (12)4.1.选择蜗杆传动类型 (12)4.2.选择材料 (12)4.3按齿面接触疲劳强度进行设计 (12)4.4.计算中心距 (13)4.5.蜗杆涡轮的主要参数与几何尺寸 (13)4.6.校核齿根弯曲疲劳强度 (14)4.7.验算效率 (15)第5章滚动轴承和传动轴的设计 (16)5.1.蜗杆轴的设计 (16)5.1.1轴上的功率 (16)5.1.2求作用在蜗杆上的力 (16)5.1.3初步确定轴的最小直径 (16)5.1.4根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。
慢动卷扬机传动装置的设计
目录一、设计任务书 (2)二、传动装置的总体设计 (2)（一）传动方案拟定 (2)（二）电动机的选择 (3)（三）传动装置的总传动比的计算和分配 (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）高速级斜齿轮副的设计计算 (9)（三）低速级直齿轮的设计计算 (12)四、轴系零件的设计计算 (17)（一）、输入轴的设计计算 (17)(二)、中间轴的设计计算 (22)（三）、输出轴的设计计算 (26)（四）滚动轴承的校核 (30)1、高速轴上轴承的寿命计算 (30)2、中间轴上轴承的寿命计算 (32)3、低速轴上轴承的寿命计算 (34)（五）联轴器和键联接的选用说明和计算 (35)五、减速器的润滑设计 (37)六、箱体、机架及附件的设计 (38)（一）、减速器箱体的结构设计 (38)（二）、减速器箱体的附件设计 (39)结束语 (43)参考书目及文献 (44)一、设计任务书１、原始数据钢绳拉力F（kN）28钢绳速度V（m/min）20滚筒直径D（mm）300２、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）传动方案拟定1、由参考方案可知电动机经联轴器将动力直接传到高速轴上，然后通过二级圆柱齿轮减速器减速。
考虑到二级圆柱齿轮减速器的传动比不宜过大，否则会导致减速器尺寸很大。
因此在参考方案的基础上添加一个带传动。
2、将带传动布置于高速级带传动的承载能力小，传递相同转矩时结构尺寸较其他传动形式大，但传动平稳，能缓冲减震，因此宜布置在高速轴。
3、高速级齿轮选用斜齿圆柱齿轮斜齿轮传动的平稳性较直齿轮传动好，常用在高速轴和要求传动平稳的场合。
机械设计课程设计-设计电动卷扬机传动装置
二设计步骤
1．传动装置总体设计方案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
2．电动机的选择。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
3．确定传动装置的总体传动比和分配传动比。。。。。。。
4．计算传动装置的运动和动力参数。。。。。。。。。。。。。。。
工程实际问题的能力，并通过实际设计训练使所学的理论和知识得以巩固和提高。
2．学习和掌握一般机械设计的基本方法和程序。培养独立设计能力，为后续课程学习
和实际工作打基础。
3. 进行实际设计工作基本技能的训练，包括训练计算、绘图能力和运用设计资料（如
标准、规范等）
2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：
本设计是应用以参数化为基础的CAD/CAE/CAM集成软件Pro/ENGINEER进行三维实体造型，来完成产品的零件、部件设计和整机的装配。其最大的优点在于大大减少了设计师的工作量，从而加速了机械设计的过程。另外，还可以对产品进行优化，使其结构更加合理，性能更加良好。
二设计步骤
1．传动装置总体设计方案
绞车，用卷筒缠绕钢丝绳或链条提升或牵引重物的轻小型起重设备，又称卷扬机，可单独使用，也可作起重、筑路和矿井提升等机械中的组成部件，因操作简单、绕绳量大、移置方便而广泛应用。
本次设计旨在以单卷筒定轴直齿轮传动调度绞为依托，采用新的设计方法——三维实体设计来完成产品的设计。三维实体设计（实体造型）是近年来发展起来的一种先进的设计方法，与传统设计方法相比较有许多优越性。
总体要求为：
1.设计过程、步骤正确，设计思路清晰。
2.理论计算结果正确，结构设计合理。
卷扬机的设计与计算
原技数1.1 传动方案1.1.1组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。
1.1.2特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，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2.1电动机的选择2.1.1传动装置的总效率5423421ηηηηηη= 按表2-5查得各部分效率为：联轴器传动效率为99.01=η，滚动轴承效率（一对）99.02=η，闭式齿轮传动效率为97.03=η，联轴器效率为99.04=η，传动滚筒效率为96.05=η，代入得η=8504.096.099.097.099.099.024=⨯⨯⨯⨯2.1.2工作机所需的输入功率ηwd P P =，其中1000)(FVkw P W =所以=⨯⨯⨯=10008504.03.1106.13d P 2.45kw 使电动机的额定功率P ed ＝（1～1.3）P d ，由查表得电动机的额定功率P ＝ 33KW 。
2.1.3确定电动机转速计算滚筒工作转速nin r D n w /14.594203.11000603.1100060=⨯⨯⨯=⨯⨯=ππ：由推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器的传动比一般范围：9~25，则总传动比的范围为，25~9'=i ,故电机的可选转速为：min /1479~53214.59)25~9(''r n i n w d =⨯==2.1.4确定电动机型号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Y132S - 6 ，满载转速 960r/min 。
卷扬机传动装置的设计与分析
1 引言卷扬机是一种常见的提升设备，其结构简单、操作方便、可靠性高，被广泛应用于各个行业。
通常情况下卷扬机都是采用电动机作为原动机，由于电动机输出地转速远远大于卷扬机中滚筒的转速，所以必须设计减速的传动装置。
传动装置的种类多种多样，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[1]。
通过合理的设计传动装置，使得卷扬机能够在特定的工作环境下满足正常的工作要求。
同时通过本设计将所学过的理论知识进行综合应用，做到理论联系实际，进一步掌握传动装置的设计过程。
2 传动装置的总体设计2.1 拟定传动方案传动装置的设计方案一般用运动简图表示。
它直观的反映了工作机、传动装置和原动机三者之间的运动和力的传递关系。
传动方案首先应满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠。
此外，还应结构简单，尺寸简凑、成本低，效率高和便于使用和维护等。
要同时满足上述要求，常常是困难的，因此，应根据具体的设计任务侧重地保证主要设计要求，选用比较合理的方案[2]。
本次设计任务对传动装置没有太多要求，只要其在一般工作条件和环境下能够正常工作即可，因此本设计才用展开式二级圆柱直齿轮减速器，减速器与电动机和工作机之间有联轴器联接，传动方案运动简图如图2.1所示；图2.1 卷扬机传动装置运动简图齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。
二级齿轮减速器的传动比一般为8-40，结构简单，应用也最为广泛，而展开式的主要特点是齿轮相对于轴承不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，要求轴有较大的刚度[3-5]。
2.2 电动机的选择原动机的种类，无特殊要求，均选用交流电动机作为原动机。
电动机为系列化产品。
机械设计中仅需根据工作机的工作情况，合理选择电动机的类型、结构形式、容量和转速，提出具体的电动机型号[6]。
2.2.1 选择电动的功率所需电动机工作功率为：错误！未找到引用源。
式（2-1）式中：错误！未找到引用源。
机械课程设计-电动卷扬机传动装置
机械设计课程设计题目：设计电动卷扬机传动装置学院_____________________ 专业_____________________ 学号_____________________学生姓名 _________________机械设计课程设计任务书题目：设计电动卷扬机传动装置传动系统图：原始数据:工作条件：间歇工作，满载启动，工作中有中等振动，两班制工作，小批量生产，钢绳速度允许误差±%，设计寿命10年。
目录1•电动机的选择1.1功率计算I. 2确定电动机转速2•传动系统的运动和动力参数2.1计算总传动比2.2合理分配各级传动比2.3各轴转速、输出功率、出入转矩、转速计算3.传动零件的设计计算4•轴的设计及计算5•键连接的选择和计算6. 滚动轴承的选择和计算7. 联轴器的选择8. 润滑方式、密封形式及润滑油牌号的选择9•其他技术说明10. 设计小结II. 参考文献4.8（1.3〜1.5） =3.4 ,i 开=43.各轴转速、输出功率、出入转矩、转速计算(1)各轴的转速 电动机的转速 n o =1440 r/min高转速n i =n °=1440 r/min 中间轴 IIn i i 1 14407T=300r/min低速轴 nnIII 卷筒 n i v(2)各轴的输入功率 300二 88.24r/min3.4_ v 1000 20 1000 B 3.14 290 =21.96r/minP w =3.9kw ，故 P o =3.9kw咼转速i P 1=P 0 • n1 • n 2=3.9X 0.99X 0.99= 3.82kw 中间轴II P 2= P 1 ' ■ n2 ' -n 4=3.82X0.99X 0.97=3.67kw 低速轴III P 3=P 2•n 2 • n 4=3.67X0.99X 0.97=3.52kw 卷筒 P 4 = P 3 • ni • 2 n3 • n 5 • n62 =3.52X 0.982X 0.95X0.97上述电动机输出功率 =3.12 kw 式中：n1 ：联轴器的效率0.99 n2：每对滚动轴承的效率0.99 n 3：每对滑动轴承的效率0.98 n4：闭式圆柱齿轮传动的效率0.97 n5：开式圆柱齿轮传动的效率0.95 n6：卷筒的传动效率0.97 (3)各轴的输入转矩 电动机轴的输出转矩T d ： i 1=4.8i^ 3.4 i 开=4=1440 r / min n i =1440 r / minm = 300r/mi nn 111= 88.24r/mirn iv=21.96r/m inP o =3.9kwP 1=3.82kw P 2==3.67kwP 3=3.52kwP 4=3.12kwT d = 9550P d二 95503.925.86N mn m1440高转速 I T 1 =9550 P 1=95503.82=25.33N m n11440中间轴 IIT^9550P ^ = 955^3^=116.83N mn 2 300T d 二 25.86NmT 1 =25.33NmT 3=380.96NrT 4 = 1356.83Nmp 3 3 52低速轴 III T 3 =9550 — = 9550汉 一=380.96Nmn 3 88.24 p 4 3 12卷筒T 4 =9550 ： =9550 3.12-1356.83Nm n 4 21.96运动和动力参数的计算结果列于下表:参数 电动机 轴 高速轴1 中间轴II 低速轴III卷筒转速(r/min )1440 1440 336.45 109.95 21.96功率 (kw )3.9 3.82 3.67 3.52 3.12转矩(N • m ) 25.86 25.33 116.83 380.96 1356.83传动比 114.83.44三. 传动零件的设计计算I 斜齿圆柱齿轮计算A .高速级斜齿圆柱齿轮的计算1. 选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数 1) 按运动简图的传动方案，选定斜齿圆柱齿轮传动2) 卷扬机为一般工作机，速度不搞，故选用 8级精度(GB10095 —1998) 3) 材料选择：小齿轮选用40Cr ,调质热处理，齿面硬度达到 250HBS大齿轮选用45钢，调质热处理，齿面硬度达到 220HBS 由于减速器齿轮传动为闭式传动，可以采用齿面接触疲劳强度计 算，按弯曲疲劳强度校核。
卷扬机传动装置设计
前言.............................................................................................. 错误！未定义书签。
《机械设计课程设计》任务书 (2)第二章传动装置的总体设计 (2)2.1电动机的选择 (3)2.2 减速器中各主要参数的确定 (4)2.3减速器中各轴的运动和动力参数的设计计算 (5)2.4减速器机体结构尺寸 (6)第三章齿轮传动的设计计算 (7)3.1、高速齿轮传动的设计计算 (7)3.2减速器蜗轮蜗杆设计 (14)第四章轴系零件的设计计算 (16)4.1 输入轴的设计与计算 (16)4.2 中间轴的设计与计算 (21)4.3中间轴的设计与计算 (23)第七章轴承的校核 (24)结束语 (26)参考文献 (27)《机械设计课程设计》任务书卷扬机传动装置设计１．原始数据２．已知条件１）钢绳拉力F=8KN；２）钢绳速度V=23M/S；３）滚筒直径D=330MM；４）工作情况：单班制；５）小批量生产；６）工作寿命10年，第二章 传动装置的总体设计2.1电动机的选择（一）、电动机转速的确定（1）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 电动机的所需工作功率为： 26669.0184===awd P P ηKW 因为18410002380001000=⨯==FV P w KW 传动装置的总效率η424212340.97*0.98*0.99*0.720.69a ηηηηη===；1234,,,ηηηη分别为齿轮传动,轴承,齿轮联轴器,蜗杆传动因此p 128*1000*117.410001000*60*0.69d a P KW η===(3)确定电动机转速10001000*118.76/min 3.14*400n r D νπ===按表1推荐的传动比合理范围,一级圆柱齿轮减速器传动比i1=3~6,蜗杆传动一级减速器传动比i2=10~40,则总传动比合理范围ia=30~240,故电动机转速的可选范围为:*(30~240)*8.76262.8~2102.4/min d a n i n r ===根据电动机所需功率和转速范围，由有关手册查出有三种适用的电动机型号如下表所示：3相对比较合适。
电动卷扬机传动装置课程设计
电动卷扬机传动装置课程设计1. 引言电动卷扬机是一种常见的起重设备，广泛应用于工业生产和建筑施工等领域。
传动装置是电动卷扬机的重要组成部分，它能够将电动机的旋转运动转换为卷筒的上下运动，实现卷绕和放松绳索的功能。
本课程设计将详细介绍电动卷扬机传动装置的设计原理、结构和计算方法，并通过实例演示来加深理解。
2. 设计原理电动卷扬机传动装置的设计原理主要涉及到以下几个方面：2.1 动力源电动卷扬机通常采用直流或交流电动机作为动力源。
在设计中需要根据具体要求选择合适的电机型号和功率，以确保能够提供足够的转矩和速度。
2.2 传力方式常见的传力方式包括齿轮传动、链条传动和带传动等。
在选择传力方式时需要考虑负载大小、速度要求、噪音和寿命等因素。
2.3 速比计算根据所需提升高度和速度要求，需要计算传动装置的速比。
速比是指电机输出轴转速与卷筒转速之间的比值，可以通过齿轮齿数比、链条轮齿数比或带轮直径比等方式计算得出。
3. 结构设计电动卷扬机传动装置的结构设计需要考虑以下几个方面：3.1 卷筒设计卷筒是传动装置中的核心部件，它承载绳索并实现上下运动。
在设计中需要确定卷筒的直径、长度和材质等参数，以满足负载要求和使用寿命。
3.2 齿轮设计如果选择了齿轮传动方式，需要进行齿轮的设计。
包括模数、压力角、齿数和齿宽等参数的确定，以及齿轮材料的选择和热处理工艺的确定。
3.3 联接件设计传动装置中还需要设计联接件，用于连接电机、卷筒和其他传动部件。
联接件设计需要考虑承载能力、刚度和可靠性等因素。
4. 计算方法根据所选用的传力方式和结构设计参数，可以进行相应的计算来验证传动装置的合理性和可靠性。
4.1 动力计算根据所选用的电机型号和功率，可以计算出所需的转矩和速度。
根据负载特性和传动装置的效率，可以进一步计算出所需的电机输出功率。
4.2 速比计算根据设计要求和选择的传力方式，可以进行速比的计算。
在齿轮传动中，可以根据齿轮齿数比和模数计算出速比。
卷扬机的传动装置设计
成绩：_______《机械产品设计》项目设计说明书设计题目：卷扬机的传动装置设计专业班级：机制2011—07班学生姓名：xxx学号：xxxxxxxxx指导教师：xxx目录第一章、机械设计课程设计任务书 (2)第二章、电动机的选择 (4)第三章、分配传动比 (6)第四章、齿轮设计 (9)4.1高速级直齿圆柱齿轮传动的设计计算 (8)4.2低速级直齿园柱齿轮传动的设计计算 (12)第五章、轴的设计、滚动轴承选择、键连接和联轴器选择 (18)5.1轴的设计 (18)5.2、滚动轴承的选择及计算 (25)5.3、键连接的选择及校核计算 (28)第六章、附件设计 (29)第七章、设计小结 (31)第八章、参考资料 (33)第一章 《机械产品设计》任务书一、设计题目：电动卷扬机的传动装置设计1．机器的功能要求：起升机构是使重物作升降运动的机构，它是任何起重机必不可少和最主要最基本的机构。
此次设计的电动5吨卷扬机是由电动机、连轴器、制动器、减速器、卷筒、导向滑轮、起升滑轮组、钓钩等组成，其各方面的机构分布可以参考如下图所示。
电动机正转或反转时，制动器松开，通过带制动轮的联轴器带动减速器高速轴，经减速器减速后由低速轴带动卷筒旋转，使钢丝绳在卷筒上绕进或放出，从而使重物起升或下降。
电动机停止转动时，依靠制动器将高速轴的制动轮刹住，使悬吊的重物停止在空中。
根据需要起升机构上还可装设各种辅助装置，如起重量限制器、起升高度限位器、速度限制器和钢丝绳作多层卷绕时，使钢丝绳顺序排列在卷筒上的排绳装置等。
2．机器工作条件: 间隙工作，每班工作时间不超过15%，每次工作时间不超过10min ，满载启动，工作中有中等振动，两班制工作，钢绳的速度允许误差±5% 。
小批量生产，设计寿命为10年。
3．工作装置功能参数：刚绳的拉力F= 10KN ，速度V=0.8m/s ，卷筒的直径D=260mm 。
二、设计任务传动装置卷扬机原动机w联轴器重物1．设计工作内容《机械产品设计》课程设计内容由理论分析与设计计算、图样技术设计和技术文件编制三部分组成。
机械设计课程设计-设计一用于卷扬机卷筒的传动装置
设计计算说明书学院：机械系专业：学号：姓名：目录一、设计任务书 (3)二、前言 (4)三、电动机的选择与传动计算 (4)四、传动零件的设计计算 (7)五、轴的设计计算和校核 (13)六、轴承的选择和校核····························24七、键联接的选择和校核 (26)八、联轴器的选择和校核 (28)九、箱体的设计 (28)十、润滑和密封的选择 (30)十一、传动装置的附件和说明 (31)十二、设计小结 (33)十三、参考资料 (34)一、设计任务书设计一用于卷扬机卷筒的传动装置。
原始条件和数据：卷扬机提升的最大重量为Q=10000N，提升的线速度为v=0.5m/s，卷筒的直径D=250mm,钢丝绳直径D=11mm，卷筒长度L=400mm。
卷扬机单班制室内工作，经常正反转、起动和制动，使用期限10年，大修期3年。
该机动力来源为三相交流电，在中等规模机械厂小批生产，提升速度容许误差为%。
5二、前言由题目知该传动装置载荷平稳，为单班制连续运转，所以选择结构相对比较简单的展开式两级圆柱齿轮减速器，且输入轴和输出轴在两边。
三、电动机的选择与传动计算m四、传动零件的设计计算（一）高速级（二）低速级五、轴的设计计算和校核（一）输入轴拟定轴上零件的装配方案，如下：（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度： 1）电动机型号为Y160L-8，其轴的直径42mm 。
则选用TL6型（GB/T4323-2002）弹性套柱销联轴器，孔径mm d 4021=-，取mm l 5521=-。
为了满足联轴器轴向定位要求,1-2轴右端需制出一轴肩，取轴肩高2mm,则2-3段直径mm d 4432=-。
慢动卷扬机传动装置设计
第一节前言慢动卷扬机传动装置设计推力机的原理是通过螺旋传动装置给推头传替力和运动速度。
它在社会生产中广泛应用，包括在建筑、工厂、生活等方面。
1 原始数据（1）钢绳的拉力 F =18（kN）（2）钢绳的速度 V=11 （M/Min）（3）滚桶的直径 D=300 （mm）（4）工作情况：三班制，间歇工作，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。
（6）使用折旧期15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。
第二节电动机的选择一.初步确定传动系统总体方案如下图所示。
（1）由已知得：则工作机的转速V= `则由下面公式可求Pw执行机构的输出功率P=，其中 F-工作阻力即套筒钢绳的拉力，V-钢绳的速度。
对于蜗杆传动，采用封闭式传动，对于蜗轮副的传动效率在η1=（0.70-0.75）之间，则选取η1=0.72，传动比在10-40之间对于圆柱齿轮也采用闭式窗洞，传动效率在η2=（0.94-0.98）之间则选取η2=0.96，传动比在3-6之间。
对于联轴器功率选取η3=0.99那么总的传动装置的总效率ηη＝η1η2η3＝0.72×0.96×0.99＝0.68；η为蜗轮的传动效率，η为齿轮的效率，η为联轴器传动的效率（齿轮为7级精度，稀油润滑）。
电动机所需工作功率为： P d＝＝==4.8kW(2)确定电动机的转速卷筒的工作转速为N=根据上面确定的蜗杆传动比为10-40之间，圆柱齿轮的传动比在3-6之间。
则总的传动比在i总=30-240之间，而根据总的窗洞比可以算出电动机的转速为Nd=i总×（30-240）=355.8-2846.4r/min则根据转速和电动机的功率可以查表得：符合这个转速的有，1440 r/min，960 r/min，2900 r/min根据容量和转速，查机械手册得以下几种电动机的型号：方案电动机型号额定功率Ped/kW电动机转速r/min 效率功率因数噪声质量同步转速满载转速1Y132S1-2 5.530029085.5%.8783642 Y132S-4 5.51000 96085.5%.8478683Y132M2-6 5.515014485.3%.789185综上考虑，可以选择Y132S-4型号电动机三.传动装置的总传动比和传动比分配则根据电动机选者好后代原则，蜗杆的传动比可以初步设定一级传动蜗杆的传动比为i1=30，二级传动的齿轮传动的传动比设定为 i2=3.2。
题目：电动卷扬机传动装置
题目：设计电动卷扬机传动装置数据编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 钢䋲拉力F/KN 10 9 8 14 15 10 12 11 12 13 钢䋲速度(v/m/min) 18 20 23 16 13 19 15 17 16 14 卷筒直径D/mm 260 290 330 240 210 250 220 240 240 220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。
一、要求：要求每位学生在设计过程中，充分发挥自己的独立工作能力，对每个问题都应进行分析，比较，并提出自己的见解，反对盲从，杜绝抄袭。
在设计过程中必须做到：1、随时复习教科书、听课笔记及习题。
2、及时了解有关资料，做好准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性。
3、认真计算和制图，保证计算正确和图纸质量。
4、按预定计划循序完成任务。
三、设计内容：1、电动机的选择及运动参数的计算；2、齿轮传动的设计；3、轴的设计；4、滚动轴承的选择及验算；5、键的选择计算及强度校核；6、联轴器的选择；7、润滑油及润滑方式的选择；8、绘制零件的工作图和装配图；1）绘制零件的工作图（用AutoCAD绘制）a)箱盖或箱座b)大齿轮的零件图c)低速轴的零件图2）减速器的装配图（手工绘制）注：零件的工作图包括：尺寸的标注；公差；精度；技术要求装配图包括：a)尺寸标注b)技术特性c)零件编号d)编写零件明细表、标题栏。
9、编写设计说明书（要求用word编写打印）四、参考文献：1、所学相关课程的教材2、《机械设计课程设计》3、《机械设计手册》4、《电动机手册》。
课程设计--卷扬机传动装置的设计
机械设计课程设计说明书题目：卷扬机传动装置的设计班级：机制11级02班学号：110200218设计者：指导老师：目录（一）传动方案的拟定 (2)（二）选择电动机 (3)（三）计算总传动比及配合各级的传动比 (4)1. 计算总传动比 (4)2. 传动比分配 (4)（四）设计计算传动零件 (5)1. 高速齿轮组的设计与强度校核 (5)2. 低速齿轮组的设计与强度校核 (11)3. 开式齿轮传动的设计 (16)（五）设计计算轴 (20)1. 低速轴的设计与计算 (20)2. 中间轴的设计与计算 (28)3. 高速轴的设计与计算 (30)（六）选择滚动轴承及寿命计算 (33)1. 高速轴的滚动轴承校核计算 (33)2. 低速轴滚动轴承的校核计算 (35)3. 中间轴滚动轴承校核 (36)（七）选择和校核键联接 (38)（八）选择联轴器 (39)（九）选择润滑方式、润滑剂牌号及密封件 (39)（十）设计计算箱体的结构尺寸 (40)（十一）参考书目 (42)（一）传动方案的拟定1．设计题目：卷扬机传动装置的设计牵引力F= 1.7KN速度v= 0.3m/s,卷筒的直径D= 480mm；4．工作条件用于建筑工地提升物料，空载启动，连续运转，工作平稳。
作期限为十年，每年工作300天，三班制工作，每班工作4小时，检修期间隔为三年。
5．设计内容(1) 电动机的选择与运动参数计算；(2)斜齿轮传动设计计算(3) 轴的设计(4) 滚动轴承的选择(5) 键和连轴器的选择与校核；(6) 装配图、零件图的绘制；(7) 设计计算说明书的编写。
6．设计任务(1)减速器装配图一张；(2)零件工作图二张（大齿轮，输出轴）；(3)设计说明书一份7．设计进度第一阶段：总体计算和传动件参数计算；第二阶段：轴与轴系零件的设计；第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制；第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写。
（二）选择电动机稳定运转下工件机主轴所需功率： 371.097.010003.010002.11000P =⨯⨯⨯==ηFv w工作机主轴转速为：min /197.1248014.33.0100060100060r D v n =⨯⨯⨯=⨯=π工作机主轴上的转矩：95500.3719550290.4912.197Pw T Nm n ⨯⨯===初选联轴器为弹性柱销联轴器，滚动轴承为角接触轴承，传动齿轮为闭式软齿面圆柱齿轮和开式直齿轮传动，因其速度不高，选用7级精度(GB10095-88)，则机械传动和摩擦副的效率分别如下： 弹性柱销联轴器： 1η = 0.99圆柱齿轮（7级）： 2η= 0.98角接触轴承： 3η= 0.99开式齿轮传动 4η= 0.96工作机效率： 5η= 0.98所以，电动机至工件机主轴之间的总效率为：η = 0.99 ×0.98× 0.99×0.96×0.98=0.904所以电动机所需功率为0.371==0.4110.904PwPd KW η=总由【1】表2-1各级传动副传动比的合理范围：I ’总=（3~5）×（3~5）×（3~5）=27~125则电动机转速的可选范围是：n=(27~125) ×12.197=329~1525r/min故选取电动机的转速为 n = 1000min r ，查[2]表9-39 ，取电动机型号为Y132M1-6(三)计算总传动比及配合各级的传动比1. 计算总传动比960i =78.7112.197m w n n ==总2. 传动比分配初选开式齿轮传动比i=3,则减速器传动比54.14=i ，查资料[2]式（2-8） 双级减速器传动总传动比搭配，选高速级传动比i 1=4.7,低速级i 2=3。
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卷扬机传动装置的设计目录第一章序 (3)第二章机械设计课程设计任务书 (3)1、传动装置简图如下所示。
(3)2、设计任务 (4)第三章确定传动方案 (4)1、传动方案 (4)第四章确定电机型号 (5)1、传动装置的总效率 (5)2、工作机所需的输入功率 (5)3、确定电动机转速 (5)4、确定电动机型号 (6)第五章设计传动装置 (6)1、计算总传动比及分配各级的传动比 (6)2、传动装置的运动和动力参数 (7)3、齿轮的设计 (8)4、V带设计 (11)5、校核: (16)第六章联轴器的选择 (21)第七章键连接的选择及校核计算 (21)第八章箱体的设计 (21)1、箱体 (21)2、轴承盖 (22)3、轴承密封 (22)4、观察孔 (22)5、通气器 (22)6、油标（油面指示器） (22)6、起吊装置 (22)7、制动器的选择 (23)8、螺塞和封油圈的设计 (23)第九章减速器的润滑 (24)1、齿轮的润滑 (24)2、滚动轴承的润滑 (24)第一章序卷扬机又称绞车，是起重垂直运输机械的重要组成部分，配合并架，滑轮组等辅助设备，用来提升物料、安装设备的作用。
由于它结构简单、搬运安装灵活、操作方便、维护保养简单、使用成本低对作业环境适应能力强等特点，被广泛应用。
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。
第二章机械设计课程设计任务书题目：卷扬机的传动装置1、传动装置简图如下所示。
卷扬机绳牵引力F(N)、绳牵引速度v(m/s)及卷筒直径D(mm)见数据表。
（2）工作条件用于建筑工地提升物料，空载启动，连续运转，三班制工作，工作平稳。
（3）使用期限工作期限为十年，每年工作300天，三班制工作，每班工作4小时，检修期间隔为三年。
（4）产批量及加工条件小批量生产，无铸钢设备。
2、设计任务1）确定传动方案；2）选择电动机型号；3）设计传动装置；4）选择联轴器。
1.3、具体作业1）减速器装配图一张；2）零件工作图二张（大齿轮，输出轴）；3）设计说明书一份数据表第三章确定传动方案1、传动方案传动方案一般用机构见图表示。
它反映运动和动力传递路线和各部件的组成和连接关系。
合理的窗洞方案首先要满足机器的功能要求，例如传递功率的大小，转速和运动形式。
此外还要适应工作条件（工作环境、场地、工作制度等），满足工作可靠。
结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、使用维护便利、经济性合理等要求、要同时满足这些要求是很困难的，因此要通过分析比较多种方案，来选择能保证重点要求的传动方案。
（参考机械设计课程设计手册）确定传动方案：传动方案的选择主要考虑 1）在电动机与减速器是用联轴器连接还是用带连接； 2）减速器是选择一级还是二级。
电动机与减速器是用联轴器连接还是用带连接主要取决是传动装置的总的传动比，若总的传动比大于等于40，则选择带连接，小于40，则选择联轴器。
减速器是选择一级还是二级这主要取决于减速器的传动比，若减速器的传动比大于等于8，则选用二级减速器；小于8，则选择一级减速器。
第四章 确定电机型号1、传动装置的总效率5423421ηηηηηη=查表得各部分效率为：V 带传动效率为96.01=η，滚动轴承效率（一对）99.02=η，闭式齿轮传动效率为97.03=η，联轴器效率为99.04=η，传动滚筒效率为96.05=η 得η=0.8252、工作机所需的输入功率ηwd P P =1000)(FVkw P W =式中：P d ----工作机实际需要的电动机输出功率，KW ； P w ----工作机所需输入功率，KW ；η--------电动机至工作机之间传动装置的总效率。
所以=⨯⨯⨯=1000825.03.0100012d P 4.4kw使电动机的额定功率P ed ＝（1～1.3）P d 由查表得电动机的额定功率P ＝ 5.5KW3、确定电动机转速计算滚筒工作转速min/46.115003.0100060100060r D V n w =⨯⨯⨯=⨯⨯=ππ：由推荐的传动比合理范围，v 带轮的传动比范围：＜=7，二级圆柱齿轮减速器的传动比一般范围：8～40。
（由机械设计课程设计手册 表1-8得）则总传动比的范围为，160~16'=i故电机的可选转速为：m in /6.1833~36.18346.11)160~16(''r n i n w d=⨯== 4、确定电动机型号电动机通常多选用同步转速有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查表（机械设计课程设计手册表12-1）确定电动机的型号为Y132M2-6，满载转速 960r/min 。
其主要性能：额定功率：5.5KW ，满载转速960r/min ，额定转矩2.0，质量84kg （机械设计课程设计手册表12-1）。
第五章 设计传动装置1、计算总传动比及分配各级的传动比传动装置的总传动比要求应为I=n m /n w式中：n m ---电动机满载转速总传动比：i a =960/11.46=83.77分配各级传动比查资料，取V 带的传动比30=i ，则减速器的传动比i 为i=92.27377.830==i i a 取两级援助齿轮减速器高速级的传动比252.692.274.14.11=⨯==i i则低速级的传动比为466.4252.692.2712===i i i由上知此传动装置的总的传动比等于83.77大于40，所以在电动机与减速器之间选用带连接。
减速器的传动比等于27.92大于8，因此选用二级减速器。
即传动方案大概如下：2、传动装置的运动和动力参数电动机轴KW P P d 4.40==m in /9600r n n m == 0 4.4955043.77960T N m N m =•=• Ⅰ轴（高速轴）KW P P 224.496.04.4101=⨯==η0101111960320/min 34.22495509550126.06320n n r i P T N m n =====⨯=• Ⅱ轴（中间轴）W N n p T r i n n KW p p •=⨯======⨯⨯=⨯⨯=58.75718.5106.495509550min /18.51252.632006.497.099.0224.422212123212ηηⅢ轴（低速轴）W N n p T r i n n KW p p •=⨯======⨯⨯=⨯⨯=325046.1190.395509550min /46.11466.418.5190.397.099.006.433323233223ηηⅣ轴（滚筒轴）W N n p T n n KW p p •=⨯=====⨯⨯=⨯⨯=33.318346.1182.395509550min /46.1182.397.099.09.3444343234ηη运动和动力参数的计算数值整理列表如下3、齿轮的设计高速级齿轮传动的设计计算①材料：高速级小齿轮选用45#钢调质，齿面硬度为241.5HBS 。
高速级大齿轮选用45#钢正火，齿面硬度为186.5HBS 。
查课本第171页表11-5得 1.1H S =, 1.25F S =。
②查课本（机械设计基础，第五版）第166页表11-1得：lim1585H MPa σ=，lim2375H MPa σ=1445FE MPa =σ，2310FE MPa σ=故 lim11585[]5321.1H H HMPa S σσ=== lim22375[]3411.1H H H MPa S σσ=== 11445[]3561.25FE FE FMPa S σσ=== 22310[]2481.25FE FE F MPa S σσ=== ③按齿面接触强度设计：8级精度制造，查课本（机械设计基础 第五版）第169页表11-3得：均匀载荷，载荷系数K=1.2（有轻度振动） 取齿宽系数：0.7d φ=对于高速级齿轮1126060.T N mm = 252.61=i 查表课本(机械设计基础 第五版 ) 171 （11-4）188E Z =, 2.5H Z =计算中心距：由课本(机械设计基础 第五版 )171页式11-3得：mmmm mm u u KT d D 51.973415.2188252.606.77.01260602.123415.218812323211≈⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯⨯⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⨯Φ≥动力传动齿轮m 可以取2.5,3,4等。
1121()2a m Z Z =+ ， 21Zi Z = 取m ＝2.5时，132Z =，.2002=Z 返算： 252.6=i分度圆直径：11 2.53280d mz mm ==⨯=,mm mz d 5002005.222=⨯== 中心距 a==290齿宽：10.798.5368.97d b d mm φ==⨯= 可取270b mm = ， 175b mm =高速级小齿轮：175b mm =， 132Z = 高速级大齿轮：270b mm =，2194Z =查课本（机械设计基础 第五版）：132Z =，12.55Fa Y =（表11-8）, 1 1.64sa Y =（表11-9）)911(8.1)811(19.2,200222--==表，表Sa Fa Y Y Z按齿宽56b mm =计算强度：1111122122 1.2126060 2.25 1.6499.7[]56 2.532Fa Sa F F KTY Y MPa bm Z σσ⨯⨯⨯⨯===<⨯⨯12F21221 2.58 1.899.7128.9[]2.19 1.64Fa Sa F FE Fa Sa Y Y MPa MPa Y Y σσσ⨯⨯==⨯=<⨯⨯第一对齿轮的齿面接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度满足要求低速级大小齿轮的设计：对于低速级齿轮， 466.42=i ，m in /18.51,75758022r n MM N T =•=，③按齿面接触强度设计：8级精度制造，查课本（机械设计基础 第五版）第169页表11-3得：载荷系数 1.2K =，取齿宽系数0.7d φ= 计算中心距： 由课本第171页式11-3得： 查表课本（机械设计基础 第五版）171 （11-4）188E Z =, 2.5H Z =mmmm mm u u KT d D 58.1803415.218833.433.57.07575802.123415.218812323211≈⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯⨯⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⨯Φ≥m 可以取2.5,3,4等。