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购买后包含有 咨询 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。 购买后包含有 咨询 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 附录： 购买后包含有 咨询 3 购买后包含有 咨询 4 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 传动装置卷扬机原动机咨询 5 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。 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，但有过购买后包含有 咨询 6 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 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 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( 购买后包含有 咨询 7 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 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） 2339701110101购买后包含有 咨询 8 轴（中间轴） 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 购买后包含有 咨询 9 根据1n 由图 8用 定带轮的基本直径1v。 由表 8小带轮的基准直径 801 ； 验算带速 v；按式 8的速度d /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 。 购买后包含有 咨询 10 根据 i n ,/9 7 001 得型带，查表和查表 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 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 购买后包含有 咨询 11 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 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 购买后包含有 咨询 12 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 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 购买后包含有 咨询 13 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 = 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：购买后包含有 咨询 14 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=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 购买后包含有 咨询 15 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 ；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 购买后包含有 咨询 16 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 =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。 购买后包含有 咨询 17 079.23 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 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 购买后包含有 咨询 18 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 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 购买后包含有 咨询 19 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。 样求得 购买后包含有 咨询 20 (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： 购买后包含有 咨询 21 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 第六部分 校核 的强度校核 购买后包含有 咨询 22 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 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 购买后包含有 咨询 23 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。 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 购买后包含有 咨询 24 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 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 购买后包含有 咨询 25 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 。 购买后包含有 咨询 26 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结合在一起得到了深刻的认识。 由于时间紧迫， 虽然经过自己拼命加班加点，但 这次的 课程 设计 还是 存在 许多 问题 ， 发现 理论知识学的不牢固， 大学学过的许多 专业 知识自己没有系统的整理和消化，很多简单的知识点要重新看书才能回忆起来，这样 很严重 拖慢了自己的设计速度 和影响自己课程设计的质量 ， 在边计算边画图边改正就发现自己走了很多弯路 ， 比如 由于齿轮参数的选择不是恰当好处，导致齿轮很大（其中有个约450的直径），手绘图纸的生疏以致视图的规划位置不很恰当 。 同时 我相信，通过这次的实践 发现的问题 ，能使我 重视并解决这些问题。 在设计的过程中，培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力 。 通过这次设计之后，我想会对以后自己独立设计打下一个良好的基础， 在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑 ， 传动更稳定精确的设备 同时，在此，真诚 地 感谢老师和同学在此次课程设计中给我全力的帮助！谢谢！ 购买后包含有 咨询 27 参考资料目录 1 机械设计综合课程设计 ， 机械工业出版 ， 王大康， 王之栎 主编， 2003年第 7版 ； 2机械设计（第 八 版），高等教育出版社，濮良贵，纪名刚主编， 2001 年 7月第七版； 1机械设计课程设计，高等教育出版社，王昆，何小柏，汪信远主编， 1995年 12月第一版； 3 减 速器 选用手册，化学工业出版社，周明衡主编， 2002年 6月第一版； 4互换性与技术测量， 高等教育 出版社， 李柱，徐正高，蒋向前编 ， 2004年 12第 一 版。 1 中文译文 电动卷扬机的控制 对于电动机的控制，我们所知道的最好的方式就是使用由许多点动式按钮组成的简单的手工操作台。而这种操作台在某些应用方面可能仍然是个不错的选择，如一些令人头痛的复杂的控制也可以用。这篇文章讲述了，在你设计、组建或是购买卷扬机控制器之前，你必须对电动机的基本电气设备和你将需要寻址的用户接口命令进行编址。 首先，手动控制台应该是手动控制型的，因此，如果你把你的手指移开按钮，卷扬机就会停车。另外，每个控制工作站都需要配备紧急制动闸，紧急制动闸可以切断卷扬机的所有电源，而不仅仅是控 制电路的。仔细想想看，如果卷扬机在该停车时，它却没有停下来，你就确实需要一种故障保障的方法去切断线路的电源。在控制工作台上设置一个关键操作开关，也是一个非常好 的主意，特别是在通向工作站的线路不能控制时，就可以用那个开关来控制。 (在设计控制台时，即使是最简单的手工控制台，也要考虑设置由专门人员操作的安全操作按键。 ) 控制定速电动机 对于一台定速卷扬机的实际控制设备是一台三相起动器。电动机的转向被反向，是通过简单的开关控制相序从 换到 些动作 2 被完成，是通过两个三磁极式电流接触器，而且它们是互锁的，所以，它们不可能被同时关闭。 司要求同时拥有过载和短路保护装置。为了保护电动机免受由于机械过载引起的过热的影响，在起动器内要安装热量过载延迟装置。当热量过载延迟装置过热时，它所拥有的双金属长条断开电动机的电源。除此外，还可以选择一台电热调节器可以用缠绕的方式安装在电动机上，它可以用于监控电动机的温度变化。对于短路保护，我们一般是通过电动机常用的熔断器来实现的。 一台独立的线性电流接触器，被配置的电流接触器应该超过主回路的电流接触器，从 而达到冗余的目的。这台电流接触器是由安全电路来控制的，如：紧急制动和越程极限。 我们可以使用限位开关来实现上述的操作。当你到达正常的行程极限位置末端时，卷扬机就会停车，并且你只能够向相反的方向移动卷扬机 (即远离极限位置的方向 )。这里也需要一个越程限制以防万一，由于电气的或者机械的问题，而使卷扬机的运行超过正常的极限位。如果你碰到越程限制器，线形电流接触器就会打开，因此，卷扬机将无法被驱动超过这个极限位置。如果上述情况发生，就需要请专业的技术人员来检查导致碰到越程限制器的具体原因。然后，你就能够用起动器内部的 弹力恢复拨动开关来处理越程的问题，而不是使用跳闸器或是手工切断电流接触器。 变速的必要条件 当然，简单的定速起动器被变速驱动器所取代。这就使事情开始变得有趣起来了！至少，你需要在控制操作台上增加一个速度表盘。操纵杆是一个较好的操作接口，由于它使你对部件的移动有一个更直观的控制。 不幸的是，你不能仅仅从你的本地控制台去发命令控制老式的变速驱动器，此外，你不能希望它在初始阶段，就能安全而可靠的提升与下放设备。大多数的变速驱动器不能实现上述的要求，因为它们并不是设计用来做提升工作的。驱动器需要设置成在制动器松开之 前，就能够在电动机上产生扭矩，并且，当停车时，即在扭矩撤销之前，制动器将先动作。 许多年来，直流电动机和驱动器提供了一些普遍的解决方案，如它们在各种速度时都具有良好的力矩特性。对于大多数的卷扬机所需求的大型直流电动机是很贵的，那要比同类型的交流电动机贵得多。虽然，早期的交流驱动器不是非常有用，如它们有一个非常有限速度适用范围，而且仅产生低速小扭矩。如今，随着直流驱动器的发展，低成本而且大量可用的交流电动机的出现，导致了一场交流驱动的革命。 变速交流驱动器有两个系列。变频转换器已经家喻户晓，而且的确很 3 容易使用 。这些驱动器将交流转换成直流，然后，再把它转换回交流，转换后的交流已经是不同频率的。如果驱动器产生 30交流，一台正常的60电动机将以一半的速度运行。从理论上说，这非常好，但是，在实际中，这将会有很多的问题。首先，一台典型的 60电动机在线性频率低于 2是 3区域会出现误差，并且，开始嵌齿 (即急推，猛拉 )，或是停车。这将限制你的速度范围低于 20： 1，几乎不适应于运行阶段的细微调节。其次，许多低成本的转换器也不能够在低速时提供额定扭矩。使用这些驱动器，将导致急速移动，或是对于提升部件完全 的失效，准确地说，当你试图去平稳的提升一台科学仪器时，你不愿看到这样的情况。一些新型的变极器是闭环系统 (从电动机获得反馈，提供更加准确的速度控制 )，并且使电动机将会工作的相当好。 交流驱动器的另一个系列是流量矢量型驱动器。这些元器件要求在电动机的主轴上安装编码器，使用这些编码器会使驱动器可以准确地监控电机电枢的旋转。处理器测定了准确的磁性流量的矢量值，这些值要求使电枢在给定的速度下旋转。这些驱动器允许有无穷大的速度，因此，你实际能够在零速度时就产生额定扭矩。这些驱动器所提供的准确的速度和位置的控制，使这些驱 动器在高性能应用方面受到欢迎。 (基于 控制器提供有系统状态和控制选项。这个屏幕展示给操作者全面的访问卡内基霍尔德的九层电梯提升的控制面板。 ) 基于 系统 一台 全称是可编程序逻辑控制器。首先， 控制器发展到取代了基于五六十年代的工业控制系统的继电器，它们工作在室内的恶劣的工业环境中。这些是模块化的系统，它们具有大量的各种各样的 I/O 模块。这些模块化的系统可以很容易的实现把半自定义的硬件配置组装起来，而这样得到 的配置的价钱也很合理。这些模块包括：位置控制模块，计数 4 器， A/D 和 D/A 转换器，以及各种实体状态或是物理接触闭式输出模块。大量不同类型的 I/O 元器件和 模块属性使得它成为一条有效的途径去组装自定义和半自定义的控制系统。 对于 统的最大的不足就是缺少真实的大量的显示功能，从而告诉你 在做什么和帮助你对 行编程。 第一台被用于大型娱乐场所的专业的 统之一，是在拉斯维加斯的原米高梅电影制片公司 (现在的贝利公司 )的搭车和四轮马车系统上。许多的制造商提供了标准的基于 系统和半自动化 声学的标志的主机，设定命令行解释器的位置，以及提升控制系统也是可用的。使用标准的模块去组构用户自定义系统的能力是基于 控制器的最大的优势。 高端控制器 对于复杂的传动装置，控制器开始变得复杂，超过了速度，时间以及位置控制。它们包括写出复杂的指令，记录轮廓线的移动，以及处理可以立即运行的多点指令的能力。 许多大型的歌剧院正向着点提升系统的方向发展，在那里为每一条提升绳索配置有一台独立的卷扬机，那些绳索等同于每条电路的调光器。当多台卷扬机被用来提升单个的部分时，这些卷扬机必须完全的同步，或是载荷能够转移， 如此会导致一台单独的卷扬机变得有过载的危险。控制系统必须能够使被选的卷扬机保持同步，或是在一台卷扬机不能够保持与其他卷扬机同步时，能提供高速的同等的停车能力。对于一台典型的高速达240英尺 /分钟和一台要保持卷扬机的彼此间的速度误差在 1/8分之内的设备，你只有少于三微秒的时间去确认问题，并尝试纠正错误的卷扬机速度，在确定你失败后，你起动组中所有卷扬机的停车。这将需要大量计算，快速 I/O 接口，以及好用的写入软件。 对于大型的绳索控制系统有两种非常不同的解决方法。首先是，使用单独的控制台，对于一般的问题而言，这样 的控制台应该安装在适合于操作者视角的位置。然而，这不仅不能够从一个角度到另一个角度观察，而且还不可以从一条指令到另一条指令的控制。这些困难已经被部分解决。通过使用安装在不同位置的视频摄像机，而且这些摄象机连接于三维屏幕图形，这些图形使得操作者可以从任意的视角去观察在三个坐标方向上的预期的绳索运动。这些可以使得操作者，从一个适合他在实际的操作台处的视角，或是实际的闭环电路照相机的视角，来观察在屏幕上的绳索的运动。对于有内部关联的部件的复杂的移动，上述的观察使得实现控制和查出故障原因变得更加简单。 5 另一个解决的 方案就是分布式系统，这个系统使用了多个轻便的控制台。这将允许不同的操作者以同样的方式控制传动装置的不同方面，我们已经改进了手动控制装置。一个生动的例子，就是在伦敦中部一个蔬菜花卉市场的皇家歌剧院使用了上述的方案，在那里用十个控制台控制着 240台电动机。每个控制台有五个录音重放装置，并且已经被开启，以便于每台电动机被指派给一个单独的控制台。一位操作者和一个控制台就能够控制所有的装置，但是，常常是一个控制台可能是运行台幕的提升，另一个控制台是控制台上的传动装置，以及第三个控制台被用来在后台将必要的背景画面放下。 (刃口式轻便的控制台允许多位操作者从最优点出发来控制机器的运动，并且提供三维图象的显示。 ) 结论 有巨大变化的绳索控制系统，已经从按钮式的工作站发展到复杂的多用户的计算机化的控制系统。当要购买绳索控制系统时，你总是可以找到满足你需要的。控制系统最重要的性能是安全性和可靠性。这些是有真实价值的性能，而且你会期望能以一个合适的价格买到这样的安全性。与某个确定的产品制造商共事，他会使你知道如何进行安装。而且，他将会让你和用户接触，那些用户有着与类似的要求。 6 毕业论文中英文资料 英 文原文 or we is to to in be a as be in or s to be a so if In an to to if at it do a to in of a is a in to (in of 7 by to of or a is a is by a BC by so be in to To to by in to be it a In n a be in it be to we by to A be so as to of is by We to of in is a in to or of If be If to a to to to or a A f is by to At a to a is a 8 it of a to to in it in be to of to do to be to of be DC a of as in a of of of C is C C as a of of a C of a of C to a C in to C C, it to is a If 060Hz a at is in a of of a 0Hz Hz or be or 0:1, to of is to at of in to or to a do to is a to to a C is of of of 9 to at a so at to so in to be (LC to s of a of to in a / O is A / D / A a of or of / O LC it an to LC is of of to is LC on LC to is LC 10 of of a a of of of is to is on LC of or to to is of is a to to of is to be or to so to a of be to be to or a is to a 40 a to of of / 8 of of to to he a of / O to to is to a in be in of to an to in of to to of of in of a at or 11 to of on of to to is a in of we A is in a in 40 so to a An a be a is a on is to in (to of in a a to to to is of to a of a to he to he 12 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。 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 附录： 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 传动装置卷扬机原动机 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。 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 5 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 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 电动机转速 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( 6 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 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） 2339701110101 7 轴（中间轴） 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 8 根据1n 由图 8用 定带轮的基本直径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 。 9 根据 i n ,/9 7 001 得型带，查表和查表 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 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 10 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 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 11 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 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 12 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 = 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： 13 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=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 14 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 ；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 15 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 =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。 16 079.23 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 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 17 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 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 18 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。 样求得 19 (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： 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 第
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