电动卷扬机传动装置的设计

课程设计设计题目6: 设计电动卷扬机传动装置学生姓名：黄奕玮学号：11023132

其中，蜗杆传动可以实现较大的传动比，尺寸紧凑，传动平稳，适合本

系统的间歇工作的场合•由于蜗杆传动布置在高速级，可采用锡青铜为蜗轮材料的蜗杆传动，这样可以提高承载能力和传动效率.

而开式齿轮传动的工作环境较差，润滑条件不好，磨损严重，寿命较

短，布置在低速级.

1.2.选择电动机

因为直流电动机需要直流电，价格较贵，维护不便，所以选用交流电动机•这里我

们选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压3 8 0 V，Y型.

1 .2.1选择电动机的容量：

电动机所需的功率，按公式为:

Fv

P

w- 1000

其中，P w是工作机所需的工作功率，KW.

F是工作机的工作阻力，N. v是工作机的卷筒的线速度，m/s.

= 18°°°>^6°=2..47KW

机械设计课程设计的计算及说明

其中，a = 142 3 2

a是电动机至卷筒的总效率.

1是滚子轴承的效率，（每对0 .98〜0 .99）这里取0 . 9 8 .有四对. 结果

P w =2.47KW

算得P w

1000 0.97

2是斜齿轮传动的效率，一级开式.（一对0 .9 4〜0 .9 6）这里取0 9 5 •有一对.

3是蜗杆传动的效率，一级减速器.这里取

0.73.有一对，是单头.

4是联轴器的效率，这里取0 . 9 9 .有2对.

算得

a =0.984 0.95 0.73 0.992= 0.63

2 49

P d 3.92 KW

0.63

1.2.1确定电动机的转速卷

筒轴的工作转速为：

60 1000 v 60 1000 8 - 60 n 二二8 r/min

二320 二320

按推荐的传动比合理范围，取传动

比：蜗轮减速器传动比i=10~40 •齿

轮传动单级传动比常用值，开式1= 4

〜

6.因为开式齿轮的主动轮比从动轮的直径小，所以，总传动比的合理范围为

i a = 40 ~ 420

a

所以电动机的转速的可选范围为：

n d =i a n= （40 ~ 420）8 = 320 ~ 3360r / min

符合这一范围的转速有：

3000r/mi n, 1500r/mi n, 1000r/mi n, 750r/mi n.

根据容量和转速，查出如下几种合适的电动机型号，见表1:

因为卷扬机的工作环境，灰尘多，土扬水溅.所以选用

Y系列（IP44）封闭式笼型三相异步电动机.

机械设计课程设计的计算及说明

表1

结果

Pd=3.92KW 结果

n 二8r /min

其中，Y132S — 4型电动最合适本卷扬机的需要，所以选择该型电动机

1.2.1确定传动装置的总传动比和分配传动比:

(1)传动装置的总传动比为：

其中，n m 是电动机满载转速.n 是工作机主动轴的转速. (2)确定各级的传动比为：

因为总传动比是各级传动比的乘积，为：

i a =i i i 2 i n

由题意知，本系统的传动比分为减速器的传动比和齿轮的传动比. 设

减速器的传动比为i i ，齿轮的传动比为i 2 .贝U

i a =i i i 2

动比为 i 1 = ^8^ = 4.5 .

40

1.3.计算传动装置的运动和动力参数.

1.3.1各轴转速 1轴 n1 = 1440r / min

首先初步确定蜗轮减速器的传动比为i 2=40,贝U 开式齿轮的传

机械设计课程设计的计算及说明

2 轴 n 2

=

= 1440 = 36「/ min

i 2 40

3轴 n 3 = n 2 = 36 r / min

（卷筒轴）4轴

n 4 =仏=笑=8r/min

h 4.5

13.2各轴的输入功率

n m 1440

= 180

结果

i a =180

i 1 = 4.5

结果

n 2 = 36r / min

n 3 二 36r /

min n 4 = 8r /

1轴P =P d 疋“4 =3.92 疋0.99 = 3.88KW R =3.88KW 2轴P2 = R 疋勺江n3 = 3.88 x 0.98 x 0.75 = 2.85KW P2 = 2.85KW 3轴P3 = P2江％沢”4 =2.85x0.98x0.99 = 2.77KW P3 = 2.77 KW 4轴P4 =P3江7 汉n2 =2.77x0.98 x 0.95 = 2.58KW P4 = 2.58KW 1.33各轴的输出功率

1轴R = Pd 小4 =3.92x0.98 x 0.99 = 3.80KW P =3.80KW 2轴P2 =P 況“：江n3 = 3.88 x 0.982 xO.75=2.79KW P2 = 2.79KW 3轴巳=P2 汇j2疋―=2.85疋0.982疋0.99 = 2.71KW P3 = 2.71KW

1.3.4各轴的输入转矩

因为电动机的输出转矩为：

P 3 92

T d =9550 丄=9550 汉汇一=26.00N *m

n m1440

各轴的输入转矩为：

1轴「=T d汉n4 =26.00 汉0.99 = 25.74N *m「= 25.74N 2轴T2=25.74x0.98x0.75x40 = 756.76N *m T2 =756.76N 3轴T3 =T2汽1 工"4 =7576 決0.98^0.99 = 734.21N T3 = 734.21 N 机械设计课程设计计算及说明

4轴（卷筒轴）结果

T4十汇^2=734.21 汇0.98汇0.95 汇4.5 = 3075.97N *m T4=3075.97N •1.3.5各轴的输出转矩输出转矩

1轴「=26.00 江0.99 汇0.98 = 25.23 N *m「= 25.23N 2轴T2 =756.76 汇0.98 =741.62 N *m T2 =741.62N 3轴T3 =734.21 乂0.98 =719.53N *m T3 = 719.53N