卷扬机设计

前言

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。

目录

设计任务书 (3)

第一部分传动装置总体设计 (4)

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 (9)

第五部分轴的设计 (16)

第六部分校核 (19)

第七部分箱体及其它附件 (21)

总结 (23)

参考文献 (23)

设计任务书

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。

原

技

数

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。

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，

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

542

3421ηηηηηη=

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

η

w

d P P =

，其中1000

)(FV

kw P W =

所以=⨯⨯⨯=

1000

825.05

.010103d P 6.06kw 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 。

2.1.3确定电动机转速

计算滚筒工作转速nin r D n w /33.20470

5

.01000605.0100060=⨯⨯⨯=⨯⨯=

ππ：

由推荐的传动比合理范围，v 带轮的传动比范围：2~4，二级圆柱齿轮

减速器的传动比一般范围：8~40，则总传动比的范围为，160~16'=i ,故电机的

可选转速为：min /3250~32533.20)160~16(''

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Y160M - 6 ，满载转速 970r/min 。 其主要性能：额定功率：7.5KW ，满载转速970r/min ，额定转矩2.0。

2.2 计算总传动比及分配各级的传动比

2.2.1总传动比：i a =970/20.33=47.71 2.2.2分配各级传动比

根据指导书，取V 带的传动比30=i ，则减速器的传动比i 为

i=

90.153

71.4701==i i a 取两级援助齿轮减速器高速级的传动比

718.490.154.14.112=⨯==i i 则低速级的传动比为

376.371

.490

.1512

23==

=

i i i

2.3运动参数及动力参数计算

2.3.1 电动机轴 KW P P d 06.60==

min /9700r n n m == m N m N T ∙=∙=67.59970

06

.69550

0 2.3.2 Ⅰ轴（高速轴）

KW P P 81.596.006.6101=⨯==η m

N n P T r i n n ∙=⨯=====

78.171323

81.595509550min /3233

970

1110101

2.3.3 Ⅱ轴（中间轴）

m

N n P T r i n n KW P P ∙=⨯=====

=⨯⨯=⨯⨯=9.774

.6858

.595509550min /4.68718

.432358.597.099.081.522212123212ηη

2.3.4 Ⅲ轴（低速轴）