绞车传动装置设计计划书

1 绞车传动装置设计计划书 第 1 章 总体方案的确定 计算步骤与说明 结果 任务分析、传动方案拟订 任务书中给出的是绞车卷筒 ,具体参数如下表 1 工作参数表 1 注 :总传动比误差为 +5%,转动可逆转，间歇工作，载荷平稳；起动载荷为名义载荷的 。 1 电动机； 2 联轴器； 3 圆柱斜齿轮减速器； 4 开式齿轮； 5卷筒 卷筒圆周力 F/N 11500 卷筒转速 n(r/40 卷筒直径 D 50 工作间隙 每隔 2 分钟工作一次，停机 5 分钟 工作年限 10 批量 大批 2 动机的选择 选择电动机的内容包括：电动机类型、结构形式、容量和转速，要确定电动机具体型号。 择电动机类型和结构形式 按工作要求和条件查表 表 取一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型 有高效节能、起动转矩大、性能好、噪声低、振动小、可靠性能好、功率等级安装尺寸符合 准及使用维护方便等优点。适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体的场合，以及要求有较好的启动性能的机械。 择电动机的容量 电动机容量选择是否合适 ,对电动机的正常工作和经济性多有影响 会使电动机因超载而损坏 ,不能保证工作机正常工作 ;而容量选得过大 ,则电动机的体积大、价格高 ,性能又不能充分利用 , ,并且由于效率和功率因数低而造成浪费 1、 电动机所需的工作功率 : wp=000 所以： 为卷筒圆周力的有效功率，由已知条件可以得到w为卷筒效率， 为电动机至输出轴传动装置的总效率，包括轴承，圆柱齿轮传动及联轴器，电动机至工作机之间传动装置的总效率为： w = 1 22 3 4 5 式中， 1 、 2 、3、 4 、5、6分别为联轴器、减速器齿轮、轴承、开式齿轮、卷筒轴的轴承及卷筒的效率。由表 以查到 1 =2 =4 =： w= 1 22 3 4 5 6 =w =3 又已知卷筒卷速 n 为 40r/筒直径 D 为 350 电动机所需的工作功率为 : F n D） /（ 60 1000 1000 w） = 2 确定电动机的转速 卷筒轴的工作转速为 40 r/推荐的合理传动比范围，减速器传动比2i=37，开式齿轮传动比2i=3 6 则 总传动比的范围为 i =942 故电动机转速的可选范围为 i （ 942） 40r/360 1680r/合这一范围的同步转速有 750r/1000r/1500r/根据计算出的容量，考虑到起动载荷为名义载荷的 ， 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量及价格等因素 ,为使传动比装置结构比较好 ,决定选用同步转速为 1000r/电动机。 由 机械设计课程设计指导书选定电动机的主要性能如下表： 电动机型号 额定功率 同步转速 满载转速 5000r/70r/360 1680r/动机型号为： 70r/4 第 2 章 传动部件设计与计算 电动机确定后，根据电动机的满载转速和工作装置的转速就可以 计算传动装置的总传动比。 总的传动比 i = mn/70/40= 分配传动比 i=1i 2械设计课程设计手册可查得，单级减速器的传动比1i: 开式齿轮的传动比2i: ,因此可以分配1i=5，2i= 算传动装置及各轴的运动和动力参数 轴的转速 I 轴 1n= 70r/ 轴 2n=119705 =194r/轴（输出轴） 3n=22194/0 r/ 轴的输入功率 I 轴 1p=I 轴 2P=1p 2 3=（输出轴） 3p=2p 3 4= 各轴的输入转距 电动机的输出转距610610 70=510 轴 IT=410 410 i =i=5 2i= 1n=970r/n=194r/n=40 r/ 1p=P=p=kw 510 T=410 5 T 2 1i=410 5=510 （输出轴） 4 2i=510 610 后将所计算的结果填入下表： 各轴参数表 参 数 轴 名 电动机轴 轴 轴 轴 转 速 r/70 970 192 55 功率 矩 N 10 410 10 610 的初步计算 ： 轴选用 45 钢，调质处理 查表得 118 106,可选 C= 6 133 3119 . 5 5 1 0 1 0 . 0 91 0 0 2 1 . 8 30 . 2 9 7 0 / m i m m m mn n r 6 233 3229 . 5 5 1 0 9 . 6 91 0 0 3 6 . 9 60 . 2 1 9 2 / m i m mn n r 6 333 3339 . 5 5 1 0 9 . 2 11 0 0 5 5 . 1 20 . 2 5 5 / m i m mn n r 由于上式求出的直径，只宜作为承受转距作用的轴段的最小直径。当轴上开有键槽时， 应增大轴颈以考虑键槽对轴强度的削弱。当直径 d 100 ，单键应增大 5% 7%，双键应增大 10% 15%。所以： 1增大后取 25增大后取 38增大后取 7010 10 5806 第三章 齿轮的设计与校核 择材料、热处理、齿轮精度等级和齿数： 由机械设计书表 6 6择小齿轮材料 40，调质处理，硬度为 241286B =686s=490 大齿轮材料 钢，调质处理，硬度为 207 269 B =686s=539考机械设计课本中表 6选精度等级为 8 级 . 因1i=5 取1z=20， 2z = 1i 1z=5 20=100 取 2z =100 实际传动比 U= 2z /1z=100/20= 5 在传动比范围内。 面接触疲劳强度设计 : 计算公式按式 6 1d 213 2 1 ()Z Z Z u u 取1T=510 由图 6齿面 齿轮，对称安装，d=d=表 6使用系数 图 6取动载系数图 6齿轮在两轴承中间对称布置，取K=表 6齿面未硬化，斜齿轮， 8 级精度， F /所以轴承一为压紧端，1F+；而轴承 2 为放松端2F= 4. 由表 11得 e=. 11 22e. 1得 0 . 4 1 , 0 . 8 7 , 1 , 01 1 2 2X Y X Y 故当量动载荷为： 1 1 1 1 1 F Y F= 2 2 2 2 2 F Y F=1 计算所需的径向基本额定动载荷 由轴的结构要求两端选择同样尺寸的轴承，又12P 的径向当量动载荷1常温下工作，查表 11，受中等冲击载荷，查表 11以 1 / 3 1 / 311 666 0 1 . 2 2 2 4 3 6 0 9 7 0 ( ) ( 2 0 0 0 0 ) 2 8 3 1 3 . 61 0 1 1 0 8 2 5 0 1 0 2 0 0 0 0 (小时 ) 8. 查表 11 7208承的径向基本额定动载荷5200N. 联结类型的选择及强度的校核 选择键联结的类型应根据需要传递的转矩大小、载荷性质、转速高低、安装空间大小、轮毂在轴上的位置、轮在轴上的位置是否需要移动、是否需要键联结实现轮毂的轴向固定、传动对定心精度等工作要求 ,N F= 2F= 2F+ , 0 ,11 1, 022 1P= 2P= 座肋厚 m m=m 6 23 轴承端盖外径 2D （； D 凸缘式轴承盖尺寸见表 11承端盖凸缘厚度 e (13d 轴承旁联接螺栓距离 S 以 13般取 2 上面表格中的数据均在机械手册中查得。 第 8章 润滑和密封的设计 滑 齿轮采用浸油润滑，轴承采用飞溅润滑 . 齿轮圆周速度 v 5m/s 所以齿轮采用浸油润滑，轴承采用飞溅润滑 ;浸油润滑不但起到润滑作用，同时有助箱体散热。为了避免浸油润滑的搅油功耗太大及保证齿轮啮合区的充分润滑，传动件浸入油 中的深度不宜太深或太浅，设计的减速器的合适浸油深度130 50)于圆柱齿轮一般为 1 2 个齿高，但不应小于 10 ，这个油面位置为最低油面 还应给出一个最高油面 其最高油面比最低油面高出 30 143,以免油损失过大 当低速级大齿轮浸油深度超过 13,的分度圆时 ,这时可减少低速级大齿轮浸油深度 ,而高速级采用溅油装置润滑 池太浅易激起箱底沉渣和油污，引起磨料磨损，也不易散热。取齿顶圆到池底面的距离为 60座内壁高度盖高 H 可以从设计图上得出。换油时间为半年，主要取决于油中杂质多少及被氧化、污染的程度。 查手册选择 的 50号工业闭式齿轮油润滑。 24 注：设计时所查的表出自 机械设计基础课程设计指导书 封 减速器需要密封的部位很多，有轴伸出处、轴承室内侧、箱体接合面和轴承盖，窥视孔和放油孔的接合面等处。 伸出处的密封 起作用是使滚动轴承与箱外隔绝 ,防止润滑油漏出以及箱体外杂质、水及灰尘等侵入轴承室，避免轴承急剧磨损和腐蚀。选用毡圈式密封，毡圈密封是填料密封的一种 将矩形截面和毛毡圈放置在槽中以与旋转轴密全接触 廉、安装方便、但因轴颈接触的磨损较严重，因而工耗大，毡圈寿命短。因此轴的表面最好经抛光加工 高 ,表面粗糙度值小 ,就使用优异细毛毡 . 承内侧的密封 该密封处选用挡油环密封，其作用用于油润滑轴承，防止过多的油、杂质进入轴承室以内以及啮合处的热油冲入轴承内。挡油环与轴承座孔之间应留有不大的间隙，以便让一定量的油能溅入轴承室进行润滑。 与箱座接合面密封在接合面上涂上密封胶。 差的设计 对于联轴器的公差配合 76承轴的公差配合选用 77的公差配合选用77 件 视孔盖和窥视孔 为了检查传动件的啮合、润滑、接触班点、齿侧间隙及向箱内注油等，在箱盖顶部设置便于观察传动件啮合区的位置并且有足够大的窥视孔，其大小至少应能伸进手去 ,以便操作 .视孔的长宽为 9070度为 6数 5个，用 油孔、放油油塞、通气器、油标 为了换油及清洗箱体时排出油污，在箱座最底部设有排油孔，放油孔的螺纹小径应与机体外壁取平 ,为便于加工 ,放油孔的机体外壁应 有加工凸台，经机加工后成为放油螺 25 塞头部的支承面，并加封油垫圈以免漏油 ,材料为石棉橡胶 本设计中取螺塞 1760 为沟通箱内外的气流，应在箱盖顶部或窥视空板上安装通气器，可以使箱内的热胀气体自由的溢出 ,达到机体内外气压平衡 数据查手册可得 . 为了检查减速器内的油面高度，应在箱体便于观察、油面较稳定的部位设置油标。本次设计采用杆式油标 标尺倾斜插入油面 ,与水平面夹角不得小于 45 . 耳和吊钩 为拆卸及搬运减速器，应在箱盖上铸出吊耳环，并在箱座上铸出吊钩，吊钩和吊耳的尺寸可以根据具体情况加以修改。 位销 为了保证轴承座孔的加工和装配精度 ,在机盖和机座用螺栓连接后 ,在镗孔之前 ,在连接凸缘上配装两个定位销 ,其公称直径可取 20 ,定位销常安置在机体纵向两侧连接凸缘上 ,并呈非对称布置 ,以保证定位效果 位销的总长度应稍大于机盖和机座连接凸缘和总厚度 ,本设计中取销 6 30 117 盖螺钉 为了提高密封性能 ,机盖和机座连接的凸缘的结合面上常常涂有水玻璃或密封胶 ,因此 ,连接较紧 ,不易分开 2 个启盖螺钉 螺杆端部要做成圆柱形 ,或大倒角 ,或半圆形 ,以