卷扬机设计任务说明书

Building industry opens up new world of entrepreneurial struggle to build a three provinces of regional central cities-in the Communist x counties the six plenary session members and comrades: today, I was commissioned by the County party Committee Standing Committee, reports to the General Assembly. Consideration of all members and alternates, and comrades attending advice. A, and this year yilai of work recalled this year yilai, in municipal of right led Xia, County solidarity led County people, to science development views for guide, to good activities for mainline, according to a city four modernizations three more of development thought, concentrated poly force, work hard, political, and economic, and culture, and social and party of construction are made has new progress, County rendering out wind fresh are, and career prosperity, and social settled, and people mind into of good situation. (A) facilitating the construction of the project. Firmly establish the scratch project is economic, grasping development project is to hold philosophy, to extraordinary efforts to promoting the construction of key projects. Plot 108 key projects for the year, with a total investment of 29.3 billion yuan, iron plate, Josh stone cement waste heat power generation and 13 projects completed, worship of 1.2 million tons of pellets, Hua Yu 80,000 sets of grandparent chicken farming, 47 projects under construction, completed investment of 3.95 billion yuan, annual plan of 69.3%. The first half of the Countys gross domestic product is expected to reached 8.5 billion yuan, and total revenue of 943 million Yuan. (B) structural adjustment achieved remarkable results. Actively transforming the pattern of economic development, industrial ecology, and agricultural modernization and industrialization of services. High x-County Tin iron circular economy demonstration area, and further expand economic development zone Jing Dian recycle economy ecology industry Park, Park, circular economy and rapid economic development. Focus more on the dialectical relationship between development and environmental protection, energy saving and emission reduction projects play an important role. Vigorously developing agriculture, ecological agriculture, agriculture, modern agricultural clearing along the River Promenade begins to take shape. Key tourism projects is going well, WA Palace area was named top ten most influential cultural relics in Hebei province landscape. Develop new services, and services with new developments. (C) urban-rural integration process. Promoting three-year difference campaign, battle of two large demolition completed 32 days of 530,000 square meters, exceeded the annual Task 7 months in advance. General big building jiangjun road, bridge and highway bridges, the green heart of the city and other urban construction projects, and focus on building new countryside and new housing model villages, urban and rural areas improve. Highway opened to traffic, Liu Zhang, Qing LAN high-speed x-County section completed by the end of August. Urban and rural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。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 原始技术数据绳牵引力W/KN绳牵引力速度v/(m/s)卷筒直径D/mm100.54703 设计任务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。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：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2.1电动机的选择2.1.1传动装置的总效率按表2-5查得各部分效率为：V带传动效率为，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=2.1.2工作机所需的输入功率，其中所以6.06kw使电动机的额定功率P （11.3）P ，由查表得电动机的额定功率P 7.5KW。 2.1.3确定电动机转速计算滚筒工作转速： 由推荐的传动比合理范围，v带轮的传动比范围：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，,故电机的可选转速为：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2.2.1总传动比：i =970/20.33=47.71 2.2.2分配各级传动比 根据指导书，取V带的传动比，则减速器的传动比i为i=取两级援助齿轮减速器高速级的传动比则低速级的传动比为2.3运动参数及动力参数计算2.3.1 电动机轴 2.3.2 轴（高速轴）2.3.3 轴（中间轴）2.3.4 轴（低速轴）2.3.5 轴（滚筒轴）各轴运动和动力参数如下表轴名功率 p/kw转矩 T/N.M,转速n/(r/min)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5.815.585.365.256.065.755.525.305.20171.787792549.22496.923.4171.6561777.152523.7082471.93197032368.420.0820.0834.7183.37610.960.960.960.98三、V带设计3.1 确定皮带轮3.2确定v带的中心距和基准长度3.3 验算小带轮上的包角3.4 计算带的根数3.5 计算单根v带初拉力的最小值3.6计算压轴力第四部分 齿轮的设计4.1高速级齿轮传动的设计计算4.1.1选择齿轮材料及精度等级 由于速度不高，故选取7级精度的齿轮，小齿轮的材料为40Cr（调质），硬度为250HBS,大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。选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。4.1.2按齿面接触强度设计由（10-9a）：4.1.2.1试选载荷系数4.1.2.2计算小齿轮转矩4.1.2.3由表10-7选取齿宽系数4.1.2.4由表10-6查的材料的弹性影响系数4.1.2.5 由图10-21d按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限4.1.2.6 由10-13计算应力循环次数；4.1.2.7由图10-19取接触疲劳寿命系数；。4.1.2.8计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S=1，由式10-12得4.1.3计算试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小的值4.1.3.1计算圆周速度v4.1.3.2计算齿宽b4.1.3.3计算齿宽与齿高之比模数：；齿高：；4.1.3.4计算载荷系数根据，7级精度，由图10-8查得动载系数；直齿轮，；由表10-2查得使用系数；由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，；由;故载荷系数4.1.3.5按实际的载荷系数校正所算得得分度圆直径由式10-10a得4.1.3.6计算模数， 4.1.4 按齿根弯曲强度设计4.1.4.1由式(1017) m4.1.4.2确定计算参数 由图10-20C查的小齿轮的弯曲疲劳强度是大齿轮的弯曲强度极限是;4.1.4.3计算弯曲疲劳许应力由图10-18取弯曲疲劳寿命系数取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式10-12得=4.1.4.4计算载荷系数KK K K K=11.211.351.62d） 查取齿型系数由表105查得e） 查取应力校正系数由表105查得Y；Y1.798f）计算大、小齿轮的并加以比较=0.01379=0.01644 大齿轮的数值大。4.1.5.设计计算4.1.5.1 计算齿数由所以取模数m=3所以， 4.1.5.2几何尺寸计算分度圆直径：；中心距：；齿轮宽度：；取4.2 低速级齿轮传动的设计计算4.2.1 材料低速级小齿轮选用45钢调质，齿面硬度280HBS ，取小齿齿数=40低速级大齿轮选用钢正火，齿面硬度为240HBS ， 齿数z=3.37640=135.04,圆整取z=136。4.2.2 齿轮精度按GB/T100951998，选择7级，齿根喷丸强化。4.2.3 按齿面接触强度设计由确定公式内的各计算数值4.2.3.1试选K=1.34.2.3.2 计算小齿轮转矩4.2.3.3 由表10-7选取齿宽系数4.2.3.4 查课本由表10-6查材料的弹性影响系数Z=189.8MP4.2.3.5 查疲劳强度按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限,大齿轮的接触疲劳强度极限4.2.3.6计算应力循环次数N=60njL=6068.41(283008)=1.56210 N=0.4610由课本图10-19查得接触疲劳寿命系数K=0.94 K= 0.97 查课本由图10-21d取失效概率为1%,安全系数S=1,则接触疲劳许用应力=0.98550/1=5174.2.4计算4.2.4.1试算小齿轮分度圆直径代入中的较小的值4.2.4.2算圆周速度v4.2.4.3计算齿宽b4.2.4.4计算齿宽与齿高之比模数：；齿高：；4.2.4.5计算载荷系数根据，7级精度，由图10-8查得动载系数；直齿轮，；由表10-2查得使用系数；由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，；由;故载荷系数4.2.4.6按实际的载荷系数校正所算得得分度圆直径由式10-10a得4.2.4.7计算模数4.2.4 按齿根弯曲强度设计4.2.3设计计算第五部分 轴的设计5.1 以输出轴为例说明轴的设计过程。5.1.1 求输出轴上的功率P，转速，转矩P=5.36KW =20.08/min=2549.2Nm5.1.2 求作用在齿轮上的力已知低速级大齿轮的分度圆直径为 =438 而 F= F= F5.1.3初步确定轴的最小直径按式15-2初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45刚,调质处理，取，于是得。 根据联轴器的计算公式，查表14-1，取;则有，查GB/T5843-1986，选用YL14凸缘联轴器，其公称转矩为。半联轴器的孔径，半联轴器长度L=172mm。5.1.4轴的结构设计5.1.4.1拟定轴上零件的装配方案 5.1.4.2初步选择滚动轴承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。5.1.4.3使用毛毡密封圈其参数为：5.1.5轴的各段直径，轴的各段长度5.1.6 轴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。根据由表6-11查得平键截面，键槽用键槽铣刀加工，长为40mm，同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；同样，半联轴器与轴的联接，选用平键为半联轴器与轴的配合为。滚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。5.1.7确定轴上圆角与倒角尺寸取轴端倒角为，各轴端倒角见详图。5.2 同样求得 (中间轴) 5.2.1 主动轴(高速轴)的相关参数选取轴的材料为45刚,调质处理，取，于是得。，其尺寸：5.2.2 中间轴的相关参数选取轴的材料为45刚,调质处理，取，于是得。第六部分 校核6.1 轴的强度校核6.1.1 求轴上载荷6.1.1.1 在水平面上6.1.1.2在垂直面上有6.1.1.3总弯矩6.1.1.4扭矩6.1.1.5 作出扭矩图 30 201 306.1.2 按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15-5及上面的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环应力，取，轴的计算应力由表15-1查得45刚的。因为，故安全。6.2 键的强度校核6.2.1 键连接强度计算根据式6-11得：查表6-21得，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。6.2.2.1 轴承60166.2.2.1.1 当量动载荷用插值法由表13-51查得X=1,Y=0；故基本动载荷为：6.2.2.1.2 轴承的额定寿命显然，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7.1 箱体的尺寸名 称符号二级圆柱齿轮减速器/mm箱座壁厚11箱盖壁厚10箱座凸缘厚度16.5箱盖凸缘厚度15箱座底凸缘厚度27.5底脚螺栓直径22底脚螺栓数目6轴承旁联接螺栓直径 16.5箱盖与箱座联接螺栓直径13联接螺栓的间距160轴承端盖螺钉直径10定位销直径10螺栓扳手空间与凸缘宽度安装螺栓直径M10至外箱壁距离16至凸缘边距离14沉头座直径24轴承旁凸台半径18凸台高度根据扳手操作方便为准外箱壁至轴承座端面距离42大齿轮顶圆与内壁距离13齿轮端面与内壁距离11箱盖、箱座肋厚9、9轴承端盖外径124轴承端盖凸缘厚度12轴承旁联接螺栓距离1247.2 减速器的润滑7.2.1 齿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0.7个齿高，但不小于10mm，低速级齿轮浸入油高度约为1个齿高（不小于10mm），1/6齿轮。7.2.2 滚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。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！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。社会关注的重要事项，全部实行三公开，保证了人民群众的知情权、参与权和监督权认真落实党风廉政建设责任制，积极参与廉政教育，自觉杜绝腐败现象发生，全力维护机关干部的正派形象。development work steadily in the pilot counties, to build peace neighborhood offices approved, change, urban and rural communities (Center), immigrant communities, pilot projects such as integrated management of urban and rural sanitation in order. (D) maintain social harmony and stability. In the case of tight financial situation, continue to increase the input of people, happy people battle. Urban central heating and upgrade rural power grids, rural reconstruction of shabby housing ten major projects being delivered, has been overfulfilled ahead. Strengthening of social programs, college entrance examination to record heights; new rural insurance coverage rate of the citys first, launched in new rural cooperative medical clinic co-ordination; . Perfect Park catering, accommodation, education, recreation and other tertiary industries supporting, improving socialization service level, for industries, businesses and create a good environment for development. 3, flexible investment, enhance the industry. Construction of industrial parks, just set up a platform for the development of only attract more projects into the district, to form agglomeration advantages. A innovation project. To be purposeful, targeted investment, will have a basis of the Countys industrial packaged bundles, overall publicity and promotion. Initiative going, please come in and carry out all-round, multi-level and wide-range of investment activities. The Township industrial projects, in principle, to put to the West industrial parks. What town project, is that the output value of the Township. Second, we must grasp the standards selected items. Full account of extend the industry chain and the integration of factors of production, not only efforts to introduce a number of scientific and technological content and high added value, growth and strong driving force of larg