卷扬机传动装置的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 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 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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 设计任务书 1 设计 要求： 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。 外工作，生产批量为 5台。 力源为三相交流 380/220V，电动机单向运转，载荷较平稳。 0 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。 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 绳牵引力 W/牵引力速度 v/(m/s) 卷筒直径 D/0 70 3 设计任务 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。 成卷扬机主要传动装置结构设计。 成装配图 1章（ 1），零件图 2张。 传动装置卷扬机原动机纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 写设计说明书。 第一部分 传动装置总体设计 动方案 传动装置由电机、减速器、工作机组成。 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。 考虑到电机转速高，传动功率大，将 其传动方案如下： 2 3 5 4 1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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第二部分 电动机的选择及传动比分配 5423421 按表 2 ，滚动轴承效率（一对） ，闭式齿轮传动效率为 ，联轴器效率为 ，传动滚筒效率为 ，代入得 = 4 ，其中 1000)( 所以 6电动机的额定功率 1 查表得电动机的额定功率 P 转速 计算滚筒工作转速 n w /100060 ： 由推荐的传动比合理范围， 24，二级圆柱齿轮减速器的传动比一般范围： 840，则总 传动比的范围为， 16016 i ,故电机的可选转速为： m i n/3 2 5 03 2 6 016( 根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有 750r/1000r/500r/3000r/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/根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为 6 ，满载转速 970r/ 其主要性能：额定功率： 载转速 970r/定转矩 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 算总传动比及分配各级的传动比 70/ 根据指导书，取 0 i， 则减速器的传动比 i= ii a 取两级援助齿轮减速器高速级的传动比 7 1 则低速级的传动比为 3 7 i 动机轴 700 m 轴（高速轴） 轴（中间轴） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 i n/ 轴（低速轴） i n/ 轴（滚筒轴） i n/各轴运动和动力参数 如下表 轴名 功率 p/矩 T/转速 n/(r/传动比 i 效率 输入 输出 输入 输出 电动机轴 1 轴 2 轴 3 轴 滚筒轴 79 70 323 、 V 带设计 定皮带轮 定计算功率由表 8.K ;故 根据1n 由图 8用 定带轮的基本直径买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 1v。 由表 8小带轮的基准直径 801 ； 验算带速 v；按式 8d /1 ；因为 5m/sv30m/s,故带速合适 ； 计算带轮的基准直径；根据式 8算大带轮的基准直径 4 01 8 0312 ；根据表 840 1021 14405040 a取 000 ，初定中心距000 。 由式 8 22202122100 由表 8500 按式 8a 。 202 250025467002 00 ； 由式 8a d 795)a x 83)i n 得中心距的变化范围为 683 算小带轮上的包角 000001201 85 0 0 05 4 01 8 0 。 算带的根数 z 计算单个 由 m 7 0 011 d 和，查表 8 。 根据 i n ,/9 7 001 得型带，查表和买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 查表 8K，表 8K ，于是 r 0 计算 z 整为 4。 算单根 型带的单位长度质量 q=m,所以 KF 2m i 应使带的初拉力(p 1 9 4 12 8s i 9422s i n)(2)( 1m i i n 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 第四部分 齿轮的设计 轮传动的设计计算 由于速度不高，故选取 7级精度的齿轮，小齿轮的材料为 40质），硬度为 250齿轮材料为 45 钢（调质），硬度为 240者材料硬度差为40取高速级中的小齿轮齿数为 23，则大齿轮的齿数为 ，圆整为 108。 齿面接触强度设计 由 （ 10： 选载荷系数 3.1算小齿轮转矩 T 551151 表 10取齿宽系数 1d表 10的材料的弹性影响系数 图 10齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限001 ；大齿轮的接触疲劳强度极限 502 10811 102 1 03 0 082(13 2 36060 882 100 4 09 1 N 图 10 算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%，安全系数 S=1，由式 10买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 M P i i 试算小齿轮分度圆直径1入 H 中的较小的值 253211 算圆周速 度 v t /1 算齿宽 b t 算齿宽与齿高之比；齿高： 9 ；2 2 算载荷系数 根据 ， 7 级精度，由图 10.1齿轮，1 K ；由表 10由表 10级精度、小齿轮相对支承非对称布置时， 查图;故载荷系数7 0 实际的载荷系数校正所算得得分度圆直径 由式 10311 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 算模数 ， 齿根弯曲强度设计 式 (10 17) m 3 21 2 F 定计算参数 由图 105001 大齿轮的弯曲强度极限是 ; 算弯曲疲劳许应力 由图 10 A =式 10 F 1 = F 2 =算载荷系数 K K K K K =1 1 d） 查取齿型系数 由表 10 5查得 2 2 查取应力校正系数 由表 10 5查得 Y s； Y f） 计算大、小齿轮的 1 11F =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 2 22F =齿轮的数值大。 算齿数 由 所以取模数 m=3 所以1 2 3, 2267 1 何尺寸计算 分度圆直径：91 233782632211 ；中心距：69702 21 ； 齿轮宽度： 87811 ；取 8,83 21 低速级齿轮传动的设计计算 料 低速级小齿轮选用 45 钢调质，齿面硬度 280 取小齿齿数 1Z =40 低速级大齿轮选用 45 钢正火，齿面硬度为 240 齿数 40=整取 136。 齿轮精度 按 10095 1998，选择 7级，齿根喷丸强化 。 齿面接触强度设计 由 确定公式内的各计算数值 t=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 算小齿轮转矩 T 2251 表 10.0d课本由1980E =疲劳强度 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 001 ,大齿轮的接触疲劳强度极限 501 力循环次数 60 j 0 1 (2 8 300 8) =108 108 由课本2030得接触疲劳寿命系数 查课本由2070失效 概率为 1%,安全系数 S=1,则接触疲劳许用应力 H 1 = 5641 H 2 =550/1=517 H 中的较小的值 253211 v t /1 b t 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 ；齿高： ； 3 根据 ， 7 级精度，由图 105.1齿轮，1 K ；由表 10由表 10级精度、小齿轮相对支承非对称布置时， 查图;故载荷系数4 9 由式 10311 011 按齿根弯曲强度设计 由式 (10 17) m 3 21 2 F 由图 10曲疲劳强度是;5001 大齿轮的弯曲强度极限是 ; 由图 10 A =式 10 F 1 = F 2 =买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 K K K K K =1 1 d） 查取齿型系数 由表 10 5查得 2 2 查取应力校正系数 由表 10 5查得 Y s； Y f）计算大、小齿轮的 1 11F = 2 22F =齿轮的数值大。 079.23 2 5 所以 取模数 m=3 所以1 4 6, 53 7 9211取取 分度圆直径：81 4631 324432211 ；中心距：852 4381322 21 ； 齿轮宽度： 51 3 ；取 0 5,1 0 8 21 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 第五部分 轴的设计 输出轴为例说明轴的设计过程 。 求输出轴上的功率 速3n，转矩3 3n=T=m 求作用在齿轮上的力 已知低速级大齿轮的分度圆直径为 2d =438 而 23211 6401043 8 92 3 423720t a a n 按式 15取轴的材料为 45刚 ,调质处理，取 1100 A，于是得 3330m i n 。 根据联轴器的计算公式3，查表 14 K ;则有 3 3 1 32 5 4 查 5843用 轴器 ，其公称转矩为 4000 。半联轴器的孔径 01 ，半联轴器长度 L=172 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 根据工作条件选用深沟球轴承。参照工作要求，由轴承产品目录中初步选用 0基本游隙组、标准精度等级的 6016。其尺寸为 212580 。 其参数为： 81 0 2801 的各段长度 上零件的周向定位 齿轮，半联轴器与轴的轴向定位均采用平键连接。根据 04 由表 6查得平键截面 422 ，键槽用键槽铣刀加工，长为 40时为了保证齿轮和轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为67同样，半联轴器与轴的联接，选用平键为 0 01220 半联轴器与轴的配合为67动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴配合的直径尺寸为6m。 取轴端倒角为 0452 ，各轴端倒角见详图。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 样求得 (中间轴 ) 动轴 (高速轴 )的相关参数 选 取 轴 的 材 料 为 45 刚 , 调 质 处 理 ， 取 1200 A， 于 是 得3330m i n 。 2 ，其 尺寸： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 间轴的相关参数 选 取 轴 的 材 料 为 45 刚 , 调 质 处 理 ， 取 1200 A， 于 是 得3330m i n 。 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 第六部分 校核 的强度校核 轴上载荷 水平面上 2 7 9 3 0 6 4 1 3 2 0 0 0751 7 6 3 0 8 92 21 3 2 00 02 7 9 30 0 222221 t 4 8 88 8 02 841 1 64 0 02 4 出扭矩图 30 201 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 弯扭合成应力校核轴的强度 进行校核时候，通常只是校核轴上承受最大弯矩和扭矩的 截面的强度 根据式15上面的数据，以及轴单向旋转，扭 转切应力为脉动循环应力，取 1 ，轴的计算应力 M P 4888801(308922)( 3 2222 由表 15得 45刚的 1 。因为 1 安全。 的强度校核 422 连接强度计算 根据式 6得： M P ak 3 查表 6得 10 ，因为 ，故键槽的强度足够。其它键的验算方法同上，经过计算可知它们均满足强度要求。 承 6016 量动载荷 用插值法由表 13查得 X=1,Y=0；故基本动载荷为： 1 承的额定寿命 h 5366 0)(6010 显然，轴承的额定寿命远远大于减速器的工作时数 36000h。 其它的轴承验算同上。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 第七部分 箱体 及其他附件 体的尺寸 名 称 符号 二级圆柱齿轮减速器 /座壁厚 11 箱盖壁厚 1 10 箱座凸缘厚度 b 盖凸缘厚度 1b 15 箱座底凸缘厚度 2b 脚螺栓直径 22 底脚螺栓数目 n 6 轴承旁联接螺栓直径 1d 盖与箱座联接螺栓直径 2d 13 联接螺栓 2d 的间距 l 160 轴承端盖螺钉直径 3d 10 定位销直径 d 10 螺栓扳手空间与凸缘宽度 安装螺栓直径 外箱壁距离 16 至凸缘边距离 14 沉头座直径 24 轴承旁凸台半径 1R 18 凸台高度 h 根据扳手操作方便为准 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 外箱壁至轴承座端面距离 1l 42 大齿轮顶 圆与内壁距离 1 13 齿轮端面与内壁距离 2 11 箱盖、箱座肋厚 9、 9 轴承端盖外径 2D 124 轴承端盖凸缘厚度 t 12 轴承旁联接螺栓距离 S 124 速器 的润滑 轮的润滑 因齿轮的圆周速度 12 m/s，所以才用浸油润滑的润滑方式。 高速齿轮浸入油里约为 不小于 10速级齿轮浸入油高度约为 1个齿高（不小于 10 1/6齿轮。 动轴承的润滑 采用飞溅润滑，即利用齿 轮的传动把润滑齿轮的油甩到四周墙壁面上，然后通过适 的油槽把油引入轴承中去 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 总结 机械设计课程设计是机械课程当中一个重要环节通过了 3 周的课程设计使我从各个方面都受到了机械设计的训练，对机械的有关各个零部件有机的