卷扬机传动装置设计 -

机械设计课程设计

计算说明书

设计题目：卷扬机减速器设计

机械专业机制10-4班

设计者：笑嘻嘻

指导老师：笑嘻嘻

2013年7月9日

河南理工大学

目录

一、设计任务书 (3)

二、传动装置的总体设计（附总体方案见图） (3)

（一）传动方案拟定 (3)

（二）电动机的选择 (3)

（三）传动装置的总传动比的计算和分配 (6)

三、传动零件的设计计算 (8)

（一）联轴器的设计计算................................................................................ 错误!未定义书签。（二）高速级斜齿轮副的设计计算.. (8)

（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 (17)

（三）、输出轴的设计计算 (25)

（四）滚动轴承的校核 (29)

1、高速轴上轴承的寿命计算 (29)

2、中间轴上轴承的寿命计算 (31)

3、低速轴上轴承的寿命计算 (32)

（五）联轴器和键联接的选用说明和计算 (34)

五、减速器的润滑设计 (35)

六、箱体、机架及附件的设计 (36)

（一）、减速器箱体的结构设计 (36)

（二）、减速器箱体的附件设计 (38)

七、设计小结 (41)

一、设计任务书

1）钢绳拉力F；

2）钢绳速度V；

3）滚筒直径D；

4）工作情况：两班制工作，连续单向运转，有轻微冲击，工作效率0.96；

使用年限10年，大修3年，每年工作250天。

5）制造条件及生产批量：专门工厂小批量生产。要求功率富裕量10%。

6）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。

2、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。

3、低速级选用直齿圆柱齿轮

考虑到功率较大，低速级受到转矩很大，所以采用直齿圆柱齿轮以减小轴向压力。

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

P

p

η

=

总

kW,

1000

w

FV

p=kW

因此 1000d FV

p η=

总

kW

由电动机至运输带的传动效率为4

3

1234ηηηηη=总

式中：1234ηηηη、、、、分别为滚动轴承、齿轮传动、联轴器、工作机的传动效率。 取10.99η=，20.97η=，30.99η=，40.96η=。则

43

0.990.970.990.960.82a η=⨯⨯⨯=

所以4400 1.2

6.44100010000.82

d FV p kW η⨯=

==⨯总

3、确定电动机转速

卷筒工作转速为1000100072

46.77/min =0.78490

v r n r s D ππ⨯===⨯

按指导书上表1推荐的传动比合理范围，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)46.77748.32~7483.2/min d a n i n r =⋅=⨯=

符合这一范围的同步转速有750r/min 、1000 /min r 、1500 /min r 和3000r/min 。 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案 如表：

可见方案1比较适合，

4、电动机主要外形和安装尺寸列于下表

（三）传动装置的总传动比的计算和分配

1、总传动比290062.1546.77

m n i n =

==总 2、分配传动装置传动比3i i i ⨯=总

式中0i i 、分别为外齿轮和减速器的传动比。

为使外齿轮传动外廓尺寸不致过大，初步取3 3.5i =，则减速器传动比为：

362.1517.763.5

i i i =

==总 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21页公式i1=1.3*i2，由i1*i2=i ,得i1=3.70，i2=4.80

（四）传动装置的运动和动力参数计算 1、各轴转速 1轴 12900/min 1

m

n n r == 2轴 1212900604.17/min 4.80

n n r i =

== 3轴 232604.17163.29/min 3.70n n r i =

== 4轴 232163.2946.65/min 3.5

n n r i =

== 2、各轴输入功率

1轴 13 6.440.99 6.38d p p kW η=⋅=⨯=

2轴 212 6.310.97 6.12p p kW η=⋅=⨯=

3轴 322 6.130.97 5.89p p kW η=⋅=⨯=