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。
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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
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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。
1.5 专业机械厂制造,可加工7、8级精度的齿轮、涡轮。 该装置的参考图如下: 2 原始技术数据 原动机传动装置联轴器绳牵引力W/KN 10 3 设计任务 卷扬机w重物卷筒直径D/mm 470 绳牵引力速度v/(m/s) 0.5 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。
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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,
要求轴有较大的刚度。 1.1.3确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 其传动方案如下:Iη2η3η1IIη5PwPdIIIη4IV 2.方案论证 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
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2.1电动机的选择
2.1.1传动装置的总效率
42 ???1?2?3?4?5
按表2-5查得各部分效率为:V带传动效率为?1?0.96,滚动轴承效率(一对)?2?0.99,闭式齿轮传动效率为?3?0.97,联轴器效率为?4?0.99,传动滚筒效率为?5?0.96,代入得
?=0.96?0.994?0.972?0.99?0.96?0.825
2.1.2工作机所需的输入功率
Pd?Pw?,其中PW(kw)?FV 100010?103?0.5?6.06kw 所以Pd?0.825?1000使电动机的额定功率Ped =(1~1.3)Pd ,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
60?1000?0.560?1000?0.5??20.33r/nin:
?D??470 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
计算滚筒工作转速nw?减速器的传动比一般范围:8~40,则总传动比的范围为,i'?16~160,故电机的
'可选转速为:nd?i'nw?(16~160)?20.33?325~3250r/min
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
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