江俊佳卷扬机设计说明书资料
卷扬机设计计算说明书
哈尔滨工业大学（卷扬机动力总成设计计算说明书）院系专业年级设计者学号指导教师成绩2013年1月5日设计题目：设计卷扬机动力总成：见附录设计条件：1.载重=1600N；2.钢丝绳速=1.5m/s；3.卷筒直径=300mm；4.钢丝直径=3.5mm设计工作量：绘制出总装配图一张，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表；编写设计计算说明书一份。
1.前期计算1.1输出功率：PW=F×V=1600×1.2÷1000=1.92 KW1.2求输入功率：经过查表得到各部件的传动效率：联轴器： 0.99带轮： 0.96链轮： 0.97球轴承： 0.99滚子轴承： 0.99卷筒： 0.97 这样可以算出总效率是η=0.994×0.992×0.97×0.96×0.97=0.850所以P（输入）=PW/η=2.26 KWP 需要 = K A P （输入）=2.94 KW1.3选电机经过查机械设计手册，选取合适的电机，选取的电机是型号为Y132S-6 的三相异步电机。
n 输出 =60v/（2πr ）=60×1.2/2π(150+1.75)×103=75.5r/min所以i 总 =960/75.5=12.7根据i 总 =i 低×i 而i 低和i 高 都在3~7之间， 取i 低=3 则i 高=4.232.带传动设计：带型选择表带轮直径选择表型号 额定功 率满载时 轴径 转动惯 量转速 电流 效率Y132S-63kw960r/mi n3.65A 79%380.0021kg.m 22.1确定直径：取小带轮是d1=100 mm，大带轮是d2=423 mm。
由上表圆整为450mm2.2 确定中心距：一般情况下 0.7（dd1+dd2）≤a0≤2(dd1+dd2)所以 385mm≤a0≤1100mm取a=500mm2.3计算带长：Ld0 ≈2a+π/2(d1+d2)+(d2-d1)2/4a得出Ld0≈1925mm 由教材表8-2取 Ld0=2000mm2.4计算实际中心矩a及变动范围：a=a0+（Ld-Ld0）/2=537.5mm考虑到带轮的制造的误差、带长误差、带的弹性以及因带的松弛而产生的补充张紧的需要，常给出的中心矩的变动范围：amin=a-0.015Ld=507.5mmamax=a+0.03Ld=597.5mm2.5验算小带轮的包角α1：小带轮上的包角α1小于大带轮的包角α2.小带轮上的摩擦力相应地小于大带轮上的摩擦力。
卷扬机动力总成设计说明讲解
哈尔滨工业大学卷扬机动力总成设计计算说明书院系专业年级设计者学号指导教师成绩2013年12月20日卷扬机动力总成设计任务书学生姓名滕亚龙专业年级2011级机械工程及其自动化设计题目：设计卷扬机动力总成设计条件：1、载重=1700N；2、钢丝绳速=1.5m/s；3、卷筒直径=320mm；4、钢丝直径=3.5mm5、两班制设计工作量：绘制出总装配图一张，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表；编写设计计算说明书一份。
指导教师签名：年月日目 录选择电机 (5)1.1求出输出功率 .............................................................................................................................................. 5 1.2求出输入功率 .............................................................................................................................................. 5 1.3.选择电机 ........................................................................................................................................................ 5 设置基本参数 . (5)2.1传动比分配 ................................................................................................................................................... 5 3.2轴的转速和扭矩.......................................................................................................................................... 6 带传动设计 (6)3.1 计算功率 ....................................................................................................................................................... 6 3.2选择带型 .. (7)3.3根据带轮的基准直径d d 并验证带速v ............................................................................................. 7 1） 初选小带轮的基准直径1d d 。
卷扬机说明书
目录前言 (2)一、传动方案的拟定及说明 (3)二、电动机的选择 (4)2.1 、选择电动机的类型 (4)2.2 、选择电动机的容量 (4)2.3 、确定电动机的转速 (4)三、计算传动装置以及动力参数 (5)3.1、传动比的计算与分配 (5)3.2、传动和动力参数计算 (5)四、蜗轮蜗杆设计计算 (6)4.1蜗杆蜗轮参数设计计算 (6)4.3蜗轮蜗杆尺寸总结 (8)五、轴的设计计算 (10)5.1 高速轴(蜗杆轴)的设计计算 (10)5.2 低速轴的设计计算 (11)六、键联接的选择及校核计算 (13)七、滚动轴承的选择及计算 (14)7.1 高速轴上轴承的选择及校核 (14)7.2 高速轴上轴承的选择及校核 (14)八、联轴器的选择 (16)8.1、电动机与高速轴之间的联轴器 (16)8.2、低速轴与卷筒之间的联轴器 (16)九、减速器箱体尺寸及结构的确定 (17)9.1 箱体尺寸的设计 (17)9.2 箱体各部件结构的设计 (18)十、参考文献 (200)前言经过在2011年6月13日-2011年7月1日为期三周的机械设计课程设计，终于完成了这项宏大的工程。
在这为期三周的设计中，使我们了解到课程设计是考察学生全面在掌握基本理论知识的重要环节，根据学院的教学环节，。
本次是设计一个卷扬机减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。
本减速器属单级蜗杆减速器（电机——联轴器——减速器——联轴器——带式运输机），在袁逸萍老师指导下独立完成的。
该课程设计内容包括：任务设计书，参数选择，传动装置总体设计，电动机的选择，运动参数计算，蜗轮蜗杆传动设计，蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计，蜗轮轴的尺寸设计与校核，减速器箱体的结构设计，减速器其他零件的选择，减速器的润滑等和装配图A0图纸一张、零件图A3图纸4张（包括蜗杆轴与蜗轮）。
设计参数的确定和方案的选择通过查询有关资料所得。
该减速器的设计基本上符合生产设计要求，限于作者初学水平，错误及不妥之处望老师批评指正。
机械设计卷扬机课程设计计算说明书
目录一、电动机选择 (4)二、传动零件的设计计算 (7)（一）齿轮的设计计算 (7)1高速级蜗轮蜗杆传动的设计计算………………………………2低速级齿轮传动的设计计算 (11)（二）减速器铸造箱体的主要结构尺寸 (15)（三）轴的设计计算 (16)1高速轴设计计算及校核 (16)2中间轴设计计算 (17)3低速轴设计计算 (18)三、其他附件的选择 (23)四、密封与润滑 (24)五、总结与心得 (24)六、参考文献 (26)1.设计目的：（1）通过课程设计使学生综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的知识，起到巩固深化，融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的运用，树立正确的设计思想；（2）通过课程设计的实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。
（3）通过课程设计，学习运用标准，规范，手册，图册和查阅有关技术资料等，培养学生机械设计的基本技能。
2. 设计方案：设计1012型慢动卷扬机传动系统。
一、原始数据：序号项目单位1102型1 最大牵引力P N 500002 卷筒直径D ㎜4003 卷筒宽度B ㎜8404 卷筒转速n rpm 6.355 钢丝绳最大速度v m/min 9.96 开式齿轮传动比i 5.2357 钢丝绳直径d ㎜248 定位尺寸A ㎜3709 工作条件载荷较平稳10 使用寿命两班制，8年注：最大牵引力中已考虑过载二．运动简图说明慢动卷扬机用于慢速提升重物，在建筑工地和工厂有普遍应用。
图示为1011型、1012型慢动卷扬机机构运动简图。
其运动传递关系是：电动机1通过联轴器2（带有制动器），普通蜗杆（圆柱）减速机4，以及开式齿轮传动5驱动卷筒6，绕在卷筒上的钢丝绳再通过滑轮和吊钩即可提升或牵引重物。
电磁制动器3用于慢动卷扬机停车制动。
;.图（一）一、电动机的选择1.选择电动机类型 按工作要求和工作条件选用Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电源额定电压为380V 。
卷扬机传动装置设计说明书
1 目的 （一）传动方案的设计及可行性分析比较 ................................................. - 5 （二）原动机选择 ..................................................................... - 8 -
减速器设计的几乎全部尺寸及设计的相关参数都在此设计说明书中体现出来，它是产品设计的重要技术 文件之一，是图样设计的基础和理论依据，也是进行设计审核的依据。
此设计说明书参考课程设计教材及相关指导书完成，百分之八十内容系原创，部分内容借鉴上届学长的 设计说明书和图书馆资料查得的设计说明书。书写过程中得到毕树生老师的指导帮助，还有各位同学的意见 建议，在此一并表示感谢。
目录 一、 设计任务 .................................................. - 3 -
（一）设计要求.......................................................................- 3 （二）原始技术数据 ................................................................... - 4 （三）设计任务.......................................................................- 4 二、总体方案设计 ........................................................................ - 5 -
1 目的
卷扬机
十三、 十三、参考书目： 参考书目： 1、 《机械设计》 （第八版） ，濮良贵、纪名刚主编，高等教育出版社， 2007 年 12 月 2、 《机械设计课程设计》 ，王昆、何小柏、汪信远主编，高等教育出版 社， 2000 年 3 月
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由 d min = A0 3
P 可求得各轴的最小直径为： n
′ d min 1 = 16.3mm, 取 d min 1 = 20mm ′ d min 2 = 24.38mm, 取 d min 2 = 25mm ′ d min 3 = 38.79mm, 取 d min 3 = 40mm ′ d min 4 = 65.62mm, 取 d min 4 = 70mm ′ d min 5 = 64.38mm, 取 d min 5 = 70mm
轴 1：
轴 2：
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七、减速器附件的选择 通气器 由于在室内使用，选通气器（一次过滤） ，采用 M27×1.5 油面指示器 选用游标尺 M20 起吊装置 采用箱盖吊耳、箱座吊耳 放油螺塞 选用外六角油塞及垫片 M20×1.5
(二)减速器装配的结构设计 根据轴上零件的结构、定位、装配关系、轴向宽度及零件间的相对位 置要求，参照草图，初步设计减速器装配草图。 （三）轴的结构设计 高速轴轴系的结构参照草图所示。 ⑴ 各轴段直径的确定 d11: 最小直径，安装大带轮的外伸轴段，d11=d1min=20mm. d12: 滚动轴承处轴段，取 d12=25mm. 滚动轴承选取 2305，其尺寸为
3、各轴的输入转矩计算：
T1 = 9550 T2 = 9550 T3 = 9550 T4 = 9550 T5 = 9550 P1 2.178 = 9550 × N • m = 29.3 N • m n1 710 P2 2.135 = 9550 × N • m = 98.5 N • m n2 207 P3 2.093 = 9550 × N • m = 396.87 N • m n3 50.365 P4 2.051 = 9550 × N • m = 1920.3 N • m n4 10.2 P5 1.931 = 9550 × N • m = 1807.95 N • m n4 10.2
卷扬机的设计说明书
课程设计任务书目录第一部分传动装置总体设计 (3)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 (8)第五部分轴的设计 (14)第六部分校核 (18)第七部分箱体及其它附件 (20)总结 (22)参考文献 (22)1 设计要求：1.1 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。
1.2 室外工作，生产批量为5台。
1.3 动力源为三相交流380/220V，电动机单向运转，载荷较平稳。
1.4工作期限为10年，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。
1.5 专业机械厂制造，可加工7、8级精度的齿轮、涡轮。
2 原始技术数据3设计任务3.1 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。
3.2 完成卷扬机主要传动装置结构设计。
3.3 完成装配图1章（A0或A1），零件图2张。
3.4 编写设计说明书。
第一部分传动装置总体设计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。
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：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，代入得η=825.096.099.097.099.096.024=⨯⨯⨯⨯2.1.2工作机所需的输入功率 ηwd P P =，其中1000)(FVkw P W =所以=⨯⨯⨯=1000825.076.0102.83d P 7.55kw 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 ＝ 7.5KW 。
卷扬机课程设计说明书
机械设计课程设计说明书设计题目设计卷扬机传动装置机械系机械设计制造及自动化专业第一章设计任务书设计题目5：设计卷扬机传动装置。
二．原始数据：数据编号钢丝绳拉力F（KN）钢丝绳速度v/(m/s) 卷筒直径D/mm 5 15 13 210三．工作条件：间歇工作，每班工作小时不超过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，小批量生产，钢丝绳速度允许误差为±5%，设计寿命为10年四．设计工作量：1.减速器装配图1张2.零件工作图2～3张3.设计说明书1份第二章 电动机的设计（一） 按工作条件和工作要求，选定Y 系列异步电动机，卧室封闭结构 （二） 选择电动机的容量 1、 卷筒轴的输出功率w PKw v F P w w 3505.360*97.0*100013*15000)60*1000/(≈=⋅=η2、 电动机的输出功率ηWd P P =联轴器（弹性）99.01=η，轴承 99.02=η，齿轮 97.03=η859.097.099.099.0242334221=⨯⨯=⋅⋅=ηηηηaKw PP ad 8993.3859.03505.3===η3、min /715.196024014.313100060100060r d v n w =⨯⨯⨯⨯=⨯=π电动机转速取960 r/min4、 电动机型号根据 课程设计 表19-1 选择 符合条件的电动机：型 号Y132M1-6 额定功率KW4 电机满载荷 转速 转/分 960 堵转转矩（额） 2.0 最大转矩（额） 2.0)(3505.3kw P w =)(8993.3kw P d =第三章 传动装置的动力参数1、传动比分配（1）、两级齿轮传动比公式∑=ii )5.1~3.1(1=3.978（2）、减速器传动比694.48715.19960==总i4321i i i i i i a ⨯⨯⨯⨯=取44=i173.12411694.4843021=⨯⨯=⨯⨯=⨯=i i i i i i i a978.3173.123.11=⨯=i06.3978.3173.1212===i i i2、各轴转速电动机轴为0号轴，高速到低速各轴依次为1、2、3，4号轴 min /3273.241978.3960r i n n ===ⅠⅠⅡ min /8651.7806.33273.241r i n n ===ⅡⅡⅢ 8651.78=Ⅳn r/min3、各轴输入功率w 8217.399.099.08993.31K P P d =⨯⨯=⋅=ηⅠ Kw P P 67.397.099.08217.332=⨯⨯=⋅⋅=ηηⅠⅡKw P P 524.397.099.067.332=⨯⨯=⋅⋅=ηηⅡⅢ Kw P P 454.399.099.0524.31=⨯⨯=⋅=ηⅢⅣY132M1-606.3978.3173.1221a ===i i imin /8651.78min /8651.78min /3273.241min /960min /96043210r n r n r n r n r n =====kwP kw P kw P kw P 454.3524.367.38217.34321====4、各轴扭矩 m N n P T ⋅=⨯==018.389608217.395509550ⅠⅠⅠm N T ⋅=⨯=232.1453273.24167.39550Ⅱm N T ⋅=⨯=751.4268651.78524.39550Ⅲm N T ⋅=⨯=255.4188651.78454.39550Ⅳ最终数据如下：轴 名功率 P/ Kw 转矩 T/ Nm 转速 n/ r/min 传动比 i 效率 η/ % 电 机 轴4 39.792 960 1 99 Ⅰ 轴3.8217 38.018 960 3.97896 Ⅱ 轴 3.67 145.232 241.3273 3.0696Ⅲ 轴3.524 426.751 78.8651 Ⅳ 轴3.454418.25578.8651198mN T m N T ⋅=⋅=232.145018.3821mN T m N T ⋅=⋅=255.418751.42643第四章 传动件的设计一、 根据要求采用斜齿圆柱齿轮传动二、 由于是一般工作机器，速度不高，故选用8级精度（《课程设计》P86表12-8）三、 材料选择由《机械设计》表10-1选择小齿轮材料为40r C （调质表面淬火），硬度为52HRC ；大齿轮材料为40r C （调质表面淬火），硬度为52HRC 四、 初选小齿轮齿数301=z ，大齿轮齿数119 五、 初选螺旋角14=βa) 按齿面接触强度设计按《机械设计》式（10-21）试算，即3211)][(12H E H d t t Z Z u u T k d σεφα±=确定公式内各计算数值试选6.1=t k由《机械设计》图10-30选取区域系数433.2=H Z 由表10-6218.189a E MP Z =由《机械设计》图10-26查得84.08.021==ααεε64.184.08.021=+=+=αααεεε由前面的运动参数计算可得小齿轮传递的扭矩m 018.381m N T ⋅= 由《机械设计》表10-7选取齿宽系数8.0=d φ 由《机械设计》图10-21d 按齿面硬度查得 小齿轮的接触疲劳强度极限a H MP 7001lim =σ 大齿轮的接触疲劳强度极限a H MP 7002lim =σ 由《机械设计》式（10-10）计算应力循环次数91110650.210250215.1819606060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==h jL n N斜齿圆柱齿轮传动8级精度 小齿轮40r C （调质表面淬火） 大齿轮40r C （调质表面淬火）301=z 1192=z14=β6.1=t k218.189a E MP Z =αε64.1=m 018.381⋅=N T8.0=d φ8210661.6102502813273.24160⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=N错误！未找到引用源。
卷扬机动力总成设计说明书
卷扬机动力总成设计说明书大神设计一卷扬机动力总成原始条件和数据：卷扬机两班制连续运转，使用期限3年，大修期半个月。
该机动力来源为三相交流电，在中等规模机械厂小批量生产。
钢丝绳速度允许误差为±5%。
钢丝绳绳速：1.1m/s卷筒直径：350mm钢丝绳直径：3mm方案如下图：目录一、输出功率计算…………………………………………………二、输入功率计算…………………………………………………三、选电机…………………………………………………………四、求总传动比……………………………………………………五、分配传动比……………………………………………………六、总结参数………………………………………………………七、带传动设计……………………………………………………八、链传动设计……………………………………………………九、Ⅱ轴结构设计…………………………………………………十、Ⅱ轴校核………………………………………………………十一、Ⅲ轴结构设计………………………………………………十二、Ⅲ轴校核……………………………………………………十三、轴承寿命校核………………………………………………十四、联轴器选型…………………………………………………十五、键的设计……………………………………………………十六、参考文献……………………………………………………3)计算实际中心距a中心距的变化范围为5.验算小带轮上的包角6.计算带的根数z1)计算单根v带的额定功率由和,查表得。
根据,i=5.61和A型带，查表得。
又查得,=1.03,于是2)计算V带的根数z取3根7.计算单根V带的初拉力的最小值查表得A型带的单位长度质量q=0.1kg/m，所以应使带的实际初拉力8.计算压轴力压轴力的最小值为9.带轮结构设计小带轮因为,故采用实心式；大带轮因为，故采用轮辐式。
z=3需传递的转矩为74.7N·m。
一般8级以上精度的链轮有定心精度要求，应选用平键连接。
江俊佳卷扬机设计说明书资料
浙江工业大学卷扬机设计学院:机械工程学院班级:机自卓越1302班姓名:江俊佳学号：201３0207130８指导老师：王晨1。
说明2.机构简图３。
使用工况及参数4.传动方案的分析4.1电动机的功率卷扬机：用卷筒缠绕钢丝绳提升或牵引重物的轻小型起重设备,又称绞车。
卷扬机可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物。
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。
主要运用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖。
卷扬机单班制、室内工作，频繁正反转、启动和制动，使用期限１0年，大修期3年,动力源来自三相交流电,属单件小批量生产,提升速度容许误差5%以内。
载重量F=190０N卷筒直径Ｄ＝350ｍm钢丝绳直径3。
５mm钢丝绳速度v=1m/s卷扬机卷筒工作所需要的功率WVFPWW198096.011900≈⨯=•=η96.0=Wη卷扬机卷筒效率６.2带轮的结构形式7．链传动设计７.1链轮齿数和根据机械设计课本表8-11得:bd=1１mm ，haｍin=２。
７5ｍm ,ｈfmin=8。
７ｍm , 槽间距e＝1５±0.3ｍm ，第一槽对称面至端面的最小距离fmiｎ=9mm 小轮轮槽ψ＝３8°大轮轮槽ψ=38°又由机械设计手册得：Ｂ=（z—1）e+２f＝33ｍｍＶ带轮由轮缘、轮辐、轮毂组成.按轮辐不同,V带轮可以分为实心式、腹板式、孔板式、椭圆轮辐式。
小带轮设计:转速较高，采用铸钢制造由轴设计可知小带轮孔径为d=4０ｍm因为dｄ1=1２5mｍ<3０0mm，所以小带轮设计为腹板式轮毂宽度L＝(1.５～2）ｄ=1.5*4０＝60mm轮毂厚度ｄ1＝（１。
8~2)d=２＊40＝80mm腹板厚度Ｃ’=(１/7～1／4）B=（1/6）*33=5．５ｍm大带轮设计：转速较低,采用铸钢制造由轴设计可知大带轮孔径为d=4０mm因为ｄｄ2=５60＞３０0mｍ，所以大带轮设计为轮辐式mmdLmmhfmmhfmmbbmmhbmmhhkwPrnzmmnzPhaa6440*6.1)2~5.1(912.0172.622.021418.021814.013418.02277.2min/205422901===============：传递的功率：带轮转速：轮辐数z1=＝２5z2=９59.轴的结构设计9.1电动机轴9.２设计轴Ｉ556mm0.76-1.04h-z180cot×p=dg22≈确定的最大轴凸缘直径mmpRmmtmmbpbrmmhlmmddkKhmmd76.004.01.116.23193.0625.010442601.0665k1====+=≈==++==圆角半径腹板厚度齿侧凸缘宽度轮毂宽轮毂厚度由轴设计知轮毂直径考虑到设计底座,在设计轴时将左右两边各３个轴承中心连成一条直线．查表《轴的常用材料及其主要力学性能》,选用45号钢作为3根轴的材料设计结果应该如下所示:电动机轴：直径38mｍ,长80mm,传递功率Ｐ=2。
卷扬机(提升机)设计说明书
=2z sin =2x4x161.88xsin =1240.4(N)
三：蜗轮蜗杆减速器的计算简略结果：
带轮从动轮的转速N1=504r/min,所以蜗杆轴的转速N=504r/min,
输入功率为P1=6.05*095=5.75kw，故初选减速器i=16，a=125mm n1=500
则dd2=i*dd1=3*112=336mm，由课本表9-7选取dd2=315mm。
取ɛ=0.015，则实际传动比i=dd2//dd1（1-ɛ）=2.855。传动比偏差小于5%。
2 验算带速
v= = =8.5m/s在5~25（m/s）范围内。
3 确定V带的中心距a和基准长度
1)初选 ，根据式0.7（ + ）≤ ≤2（ + ），得299mm≤ ≤854mm
P=3.333/0.82625=4.03kw
综合考虑选择电动机的型号为Y系列的三相异步电动机：Y132s-4
P=5.5kw,n=1440r/min
二 v带的选择与计算
取传动比为i=3。
1 选择v带型号。
按工况由课本表9-6查的工作系数KA=1.1,Pc=KA*p=1.1*5.5=6.05kw
根据Pc和n由课本9-11选用A型普通V带，dd1=112mm。
（a取2d;b取3d;）（表4-3-2）
则代入计算得σp=4.167MPa≤σpp=125-150MPa
②校核销轴的抗剪：
（表4-3-2）
则代入计算得 τ=7.96 MPa≤τp=120 MPa;
③校核销轴的抗弯：
（表4-3-2）
则代入计算得σb=109.375 MPa≤σpp=125-150MPa
6）确定带的根数z。
卷扬机设计说明书[1]
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第二章卷扬机的设计参数本设计卷扬机设计的主要参数有：额定起升重量： 5吨起升高度： 14米起升速度： 12.5米/分卷扬机用途：用于5吨桥式吊车起升机构工作条件：频繁启动粉尘量大设计的主要要求：本设计为有轨运行机构；电动机轴到减速器高速轴由齿轮链接盘连接；起升机构的制动器必须采用常闭式的；制动力矩应保证有足够的制动安全系数。
设计的主要内用：用AutoCAD设计绞车各部分结构，并绘制图纸；选用钢丝绳、电动机，主轴强度、滚筒直径和长度；绘制总装图、主轴图、固定滚筒部件图等；设计主轴、滚筒第三章卷扬机的整体结构概述3.1 电动卷扬机基本结构电动卷扬机由于操作方法不同，其结构相差很大。
我们将其分为电控卷扬机和溜放型卷扬机两类。
3.1.1 电控卷扬机此类卷扬机通过通电或断电以实现卷扬机的工作或制动。
物料的提升或下降由电动机的正反转来实现，操作简单方便。
其制动型式主要有电磁铁制动器和锥形转子电动机两类，下面就这两种制动型式卷扬机的常见类型作介绍。
此类卷扬机大多是单卷筒的。
3.1.2 带有电磁铁制动器的卷扬机（1）圆柱齿轮减速器快速卷扬机，如图3-1。
图3-1 圆柱齿轮减速器快速卷扬机简图1—电动机 2—联轴器 3—制动器 4—减速器5—联轴器 6—卷筒 7—底座 8—支架（2）蜗杆减速器慢速卷扬机。
（3）圆柱齿轮减速器加开式齿轮传动的卷扬机，如图3-2。
图3-2 圆柱齿轮减速器加开式齿轮传功的卷场机简图1—电动机 2—联轴器 3—制动器4—减速器 5—开式齿轮传动6—卷筒（4）蜗杆减速器加开式齿轮传动的卷扬机。
对一些起重量大的卷扬机，为使钢丝绳在卷简上排列整齐，需要安装排绳器。
按设计规范要求，在钢丝绳拉力F＞120 kN的卷扬机上，均应安装排绳器。
3.1.3 采用锥形转子电动机的卷扬机此类卷扬机利用锥形转子电动机本身所具有的制动性能来实现卷扬机的制动。
由于锥形转子电动机是靠转子轴向移动来实现制动或松开的，可省略单独的制动器，在结构上就要求电动机与传动系统间能做轴向相对移动。
卷扬机设计说明书
摘要卷扬机又称绞车。
是起重垂直运输机械的重要组成部分，配合井架、桅杆、滑轮组等辅助设备，用来提升物料、安装设备等作业，由人力或机械动力驱动卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。
垂直提升、水平或倾斜曳引重物的简单起重机械。
分手动和电动两种。
现在以电动卷扬机为主。
本次设计的5吨电动卷扬机是由电动机、连轴器、制动器、减速器、卷筒、导向滑轮、起升滑轮组、吊钩等组成。
本次设计的步骤是从钢丝绳开始入手，然后依次对卷扬机的卷筒、卷筒心轴、电动机、减速器齿轮、减速器轴、制动器、联轴器以及卷筒机的导向滑轮设计与选取。
其中卷筒、卷筒轴、卷筒毂、减速器的设计最为主要，本设计重点做了介绍，其余部分有得只是略作分析。
本次设计的卷筒机由于它结构简单、搬运安装灵活、操作方便、维护保养简单、对作业环境适应能力强等特点，可以应用于冶金起重、建筑、水利作业等方面，但是此次设计的卷筒机主要运用于用于5吨桥式吊车起升机构。
提升重物是卷扬机的一种主要功能，各类卷扬机的设计都是根据这一要求为依据的。
关键词：卷扬机，卷筒，卷筒轴，减速器第一章绪论1.2卷扬机的常见类型：常见的卷扬机吨位有：0.3T卷扬机0.5T卷扬机1T卷扬机1.5T卷扬机2T卷扬机3T 卷扬机5T卷扬机6T卷扬机8T卷扬机10T卷扬机15T卷扬机20T卷扬机25T卷扬机30T卷扬机。
从是否符合标准的角度：卷扬机可分为国标卷扬机、非标卷扬机常见卷扬机型号有1、JK0.5-JK5单卷筒快速卷扬机2、JK0.5-JK12.5单卷筒慢速卷扬机3、JKL1.6-JKL5溜放型快速卷扬机4、JML5、JML6、JML10溜放型打桩用卷扬机5、2JK2-2JML10双卷筒卷扬机6、JT800、JT700型防爆提升卷扬机7、JK0.3-JK15 电控卷扬机9、非标卷扬机其中Jk表示快速卷扬机，jm表示慢速卷扬机，jt表示防爆卷扬机，单卷筒表示一个卷筒容纳钢丝绳，双卷筒表示两个卷筒容纳钢丝绳。
卷扬机排绳机构说明书
1 绪论1.1建筑卷扬机的简介随着微机技术在世界的改变及在电路中的智能化，PLC在电路中的运用得到了广泛的应用,而它可靠性高、能经受恶劣环境的考验、使用极方便的巨大优越性，迅速占领工业自控领域，成为工业自动控制的首选产品，与机动人、CDM/CAM 并称为工业生产自动化的三大支柱。
1.2设计方法或技术路线：1.2.1设计要求1）设计一台带排绳机构的卷扬机2）要求能提升5吨的物体1.2.2各零部件的设计1）电动机的功率计算及选用：2）减速箱的参数设计与选用：减速箱的选择主要根据齿面性能，传动比等方面进行选择。
本设计中选择硬齿面及合适的传动比减速器作为卷扬机的选型方案，其传动比需满足设计要求。
3）卷扬机滚筒及排绳机构的设计：卷扬机滚筒的选择主要包括结构设计和强度设计，强度设计主要是考虑弯曲校核、扭矩校核和寿命校核。
4）电动机控制线路的设计及卷扬机钢丝绳的选择：卷扬机绳径的选择依据是JG／T503 1—93《建筑卷扬机设计规范》4．1．1条，根据安全系数来确定的。
控制线路的设计实现三相异步电机的正、反转、快转和慢转的要求。
1.2.3拟采用的方法或技术路线1）动力及传动部分采用合适的三相异步电机，通过减速箱驱动卷扬机转动2）排绳机构设计出排绳机构，以减速箱齿轮提供的动力，驱动排绳机构往复直线运动，使得钢丝绳能在卷扬机卷筒上整齐排列3）卷扬机对卷扬机滚筒进行结构设计和强度、寿命校核4）采用继电器和手动按钮设计三相异步电机的正、反转、快转和慢转，完成控制面板的设计1.3本设计的意义随着卷扬机在工业的广泛应用，所以本设计就是为了更好地改善已往卷扬机在工业中的缺点，如：钢丝绳在工作中由于受到挤压而使其使用寿命下降，而采用排绳机构进行均匀排绳从而提高了钢丝绳的使用寿命。
同样在控制电路中，采用plc来进行控制这样能减少电路中的繁锁，跟据科学技术要从智能化和微型化进行发展。
从而改善了采用继电器来控制电路。
并增强了控制的实时性，更能保证精度要求的产品质量。
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浙江工业大学卷扬机设计学院：机械工程学院班级：机自卓越1302班姓名：江俊佳学号：201302071308指导老师：王晨1.说明2.机构简图3.使用工况及参数4.传动方案的分析4.1电动机的功率卷扬机：用卷筒缠绕钢丝绳提升或牵引重物的轻小型起重设备，又称绞车。
卷扬机可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物。
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。
主要运用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖。
卷扬机单班制、室内工作，频繁正反转、启动和制动，使用期限10年，大修期3年，动力源来自三相交流电，属单件小批量生产，提升速度容许误差5%以内。
载重量F=1900N卷筒直径D=350mm钢丝绳直径3.5mm钢丝绳速度v=1m/s卷扬机卷筒工作所需要的功率WVFPWW198096.011900≈⨯=•=η96.0=Wη卷扬机卷筒效率N6.2带轮的结构形式7.链传动设计7.1链轮齿数和根据机械设计课本表8-11得：bd=11mm ， hamin=2.75mm ，hfmin=8.7mm ，槽间距e=15±0.3mm ，第一槽对称面至端面的最小距离fmin=9mm 小轮轮槽ψ=38°大轮轮槽ψ=38°又由机械设计手册得：B=（z-1）e+2f=33mmV带轮由轮缘、轮辐、轮毂组成。
按轮辐不同，V带轮可以分为实心式、腹板式、孔板式、椭圆轮辐式。
小带轮设计：转速较高，采用铸钢制造由轴设计可知小带轮孔径为d=40mm因为dd1=125mm<300mm,所以小带轮设计为腹板式轮毂宽度L=（1.5~2）d=1.5*40=60mm轮毂厚度d1=（1.8~2）d=2*40=80mm腹板厚度C’=（1/7~1/4）B=（1/6）*33=5.5mm大带轮设计：转速较低，采用铸钢制造由轴设计可知大带轮孔径为d=40mm因为dd2=560>300mm,所以大带轮设计为轮辐式mmdLmmhfmmhfmmbbmmhbmmhhkwPrnzmmnzPhaa6440*6.1)2~5.1(912.0172.622.021418.021814.013418.02277.2min/205422901===============：传递的功率：带轮转速：轮辐数对于承受冲击载荷的链传动，z1不少于25在此z1=25，z2=igz*z1=3.82*25=95z1==259.轴的结构设计9.1电动机轴9.2 设计轴I556mm0.76-1.04h-z180cot×p=dg22≈确定的最大轴凸缘直径mmpRmmtmmbpbrmmhlmmddkKhmmd76.004.01.116.23193.0625.010442601.0665k1====+=≈==++==圆角半径腹板厚度齿侧凸缘宽度轮毂宽轮毂厚度由轴设计知轮毂直径考虑到设计底座，在设计轴时将左右两边各3个轴承中心连成一条直线。
查表《轴的常用材料及其主要力学性能》，选用45号钢作为3根轴的材料设计结果应该如下所示：电动机轴：直径38mm，长80mm，传递功率P=2.3kw，转矩T=23.2Nm，转速n=950r/min 选用联轴器为：弹性柱销联轴器型号公称转矩许用转速轴孔直径轴孔长度LX3 12547038 Y型82I轴：mm26.564d-ddf1≈=大齿根圆直径3.57=）d-p（0.5=ham in1齿高：9.2.1轴I结构设计9.2.2轴I校核传递功率P=2.277kw，转矩T=23Nm，转速n=950r/min初步确定轴端直径MPaMPammnPdTT3045~25][453-156.15][2.09550000min33在此取范围为号钢：查机械设计课本表ττ≈•≥轴的结构设计：因为I轴上装有联轴器和和小带轮，有两个键槽，所以dmin应增大10%~15%，取dmin=15.6*（1+12%）=18mm又因为轴颈处和联轴器配合，查机械设计课程设计表3-4《弹性柱销联轴器》选用LX3型号联轴器，该联轴器最小孔径为30mm，所以取轴颈d1=30mm，联轴器轴孔长度为82mm，为了防止过定位，取轴长L1=80mm其余轴按4mm增大轴径，半联轴器左端用轴端挡圈定位，取挡圈直径D=38mm，H=5mm，d=6.6mm，d1=3.2，C=1mm第2段轴直径为d2=34mm，该轴端需要配合轴承端盖，先取L2=40mm第3段轴和轴承配合，查机械设计课程设计表3-11《深沟球轴承》选用6007轴承d3=35mm，相应的深沟球轴承参数为：：代号d D B daminDa60073562144156配合的套筒内径为35mm，外径为41mm，长为40mm，该轴段L3=58mm第4段轴d4=40mm，对应小带轮的轮毂长度为60mm取L4=58mm第5段轴d5=45mm，L5=40mm第6段轴d6=40mm，L6=70mm第七段轴装有轴承，d7=35mm，L7=16mm，多余2mm用于倒角弹性柱销联轴器LX39.3设计轴II首先根据轴的结构图做出轴的计算简图作用在I轴上的力为Fp=750N再根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图：校核轴的强度：查机械设计课本知()(),60][1.0][7.12301.0)230006.0(31400)2(44131322222222MPadWWNmTNmMMPaMPaWTMWTWMcaca的许用弯曲应力，：对称循环变应力时轴：轴的抗弯截面系数：轴所受扭矩，：轴所受弯矩，：轴的计算应力，==<=⨯⨯+=+=+⎪⎭⎫⎝⎛=+=--σσσααατσσ所以I轴符合强度要求II轴：传递功率P=2.164kw，转矩T=108.8Nm，转速n=190r/min初步确定初步确定轴端直径mnPdT3.26][2.09550000min33≈•≥τ因为II轴上装有联轴器和和小带轮，有两个键轴I满足要求9.3.1 设计轴II9.3.2校核轴II 槽，所以dmin应增大10%~15%，取dmin=26.3*（1+12%）=29.5mm轴的结构设计：因为第1段轴与轴承配合，查机械设计课程设计表3-11《深沟球轴承》选用选用6007轴承，所以第1段轴d1=35mm，相应的深沟球轴承参数为：代号d D B daminDa 60073562144156 套筒内径为35mm，外径41mm，长取40mm，又因为大V带轮和小链轮的轮毂长度要比相应的轴段长2mm，且为了留2mm作倒角L1=2+14+40+2=58mm 第2段轴与大带轮轮毂配合，取L2=62mm，d2=40mm第3段轴作为轴肩，取d3=45mm，L3=10mm第4段轴配合小链轮轮毂，取d4=40mm，L4=55mm 第5段轴配合轴承选用的套筒内径为35mm，外径41mm，长取63mm，d5=35mm，L5=59mm首先根据轴的结构图做出轴的计算简图作用在II轴上的力为带轮压轴力F轮=750N，小链轮的压轴力F链=1648N，考虑到大带轮的直径很大，估算大带轮的质量8Kg，G=80N再根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图：9.4设计轴III9.4.1轴III结构设计校核轴的强度：()(),60][][7.27351.0)1088006.0(97000)2(4411322222222MPaMPaWTMWTWMca的许用弯曲应力，：对称循环变应力时轴=<=⨯⨯+=+=+⎪⎭⎫⎝⎛=+=--σσααατσσII轴满足强度要求III轴传递功率P=2.057kw，转矩T=395.3Nm，转速n=49.7r/min初步确定轴端直径mnPdT4.40][2.09550000min33≈•≥τ因为3轴上装有联轴器和大链轮，有两个键槽，所以dmin应增大10%~15%，取dmin=40.4*（1+12%）=45.2mm轴的结构设计：第1段轴和联轴器配合，查机械设计课程设计表3-4《弹性柱销联轴器》选用LX4型号弹性柱销联轴器型公许轴轴轴II满足要求9.4.2轴III校核号称转矩用转速孔直径孔长度LX4 25038750 Y型112 所以d1=50mm，L1=110mm第2段轴取d2=55mm，安装凸缘式轴承端盖,取L2=40mm第3段轴安装轴承，查机械设计课程设计表3-11《深沟球轴承》选用6012轴承，相应的深沟球轴承参数为：代号d D B daminDa 6012695186788 所以d3=60mm。
套筒内径为60mm，外径67mm，长取15mm，又因为大V带轮和小链轮的轮毂长度要比相应的轴段长2mm，L3=2+15+18=35mm第4段轴安装大链轮，取d4=65mm，大链轮的轮毂长度104mm，取L4=102mm第5段轴，链轮左侧需要一轴肩定位，取d5=70mm，L5=34mm第6段轴取d6=67mm，L6=55mm第7段轴安装轴承，留2mm作倒角，取d7=60，L7=20mm首先根据轴的结构图做出轴的计算简图作用在III轴上的力为链轮压轴力F链=1648N，，考虑到大链轮的直径很大，估算大带轮的质量得到m=25Kg，G=250N再根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图：10.轴承寿命校核10.1校核轴I轴承10.2校核轴II轴承10.3校核轴III轴承校核轴的强度：()(),60][][3.20501.0)3953006.0(91000)2(4411322222222MPaMPaWTMWTWMca的许用弯曲应力，：对称循环变应力时轴=<=⨯⨯+=+=+⎪⎭⎫⎝⎛=+=--σσααατσσIII轴满足强度要求计算轴I轴承的当量动载荷Pmax=536N，n=950r/min预计寿命hLh876083603'=⨯⨯=（每天）（天）（年）轴III满足要求2，3号端盖：d1=42，e1=m=10，其他参数和1相同4号端盖无通孔，其他参数和1号相同因为2轴的轴承和1轴相同，所以1,4号端盖无通孔，其他参数和1轴1号端盖一样2,3号端盖和1轴的2，3号端盖相同轴III 选用6012轴承 2号端盖d1=68mm ，3号端盖l=m=9mm ，4号端盖m=10,无通孔，其他参数和1号端盖相同具体参数见图纸D 95mm d1 56 d3（端盖连接螺栓直径）8mm d0=d3+1 9mm 螺钉数 4个 D0=D+2.5d3 115mm D2=D0+2.5d3 135mm e=1.2d3 9.6mm L=m 10 m 10 D4 85 D5 91 D6 93 δ 2食堂食品安全管理制度汇编页脚内容19。