卷扬机设计说明书【F=10,V=0.5,D=470】.doc

卷扬机设计【F=10,V=0.5,D=470】【11张CAD图纸+毕业论文】

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卷扬机设计说明书【F=10,V=0.5,D=470】.doc---(点击预览)
-00卷扬机总装图.dwg
-01卷扬筒端盖.dwg
-02销钉螺丝.dwg
-03压板.dwg
-04卷扬筒.dwg
-05轴承座.dwg
-06隔套.dwg
-07轴承压盖.dwg
-08压盖.dwg
-09卷扬机机架.dwg
-10螺杆.dwg
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卷扬机 设计 卷扬机设计 cad 图纸 毕业论文
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卷扬机设计【F=10,V=0.5,D=470】

24页 5400字数+论文说明书+11张CAD图纸【详情如下】

卷扬机设计说明书【F=10,V=0.5,D=470】.doc

-00卷扬机总装图.dwg

-01卷扬筒端盖.dwg

-02销钉螺丝.dwg

-03压板.dwg

-04卷扬筒.dwg

-05轴承座.dwg

-06隔套.dwg

-07轴承压盖.dwg

-08压盖.dwg

-09卷扬机机架.dwg

-10螺杆.dwg

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/mm

10 0.5 470

3 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。

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。

内容简介:
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 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 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。 第二部分 电动机的选择及传动比分配 5 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( 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 6 70/传动比 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) i n/ 轴(低速轴) 7 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型。确定带轮的基本直径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 8 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,查表和查表 8K,表 8K ,于是 r 0 计算 z 整为 4。 9 算单根 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 T 551151 表 10d表 10 图 100 001 ;大齿轮的接触疲劳强度极限 502 10算应力循环 次数 811 102 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 算齿宽与齿高之比;齿高: 9 ;2 2 算载荷系数 11 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 由图 10 A =式 10F 1 = F 2 =算载荷系数 12 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: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 13 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取齿宽系数 8.0d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 4 代入 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 由式 10311 011 按齿根弯曲强度设计 由式 (10 17) m 3 21 2 F 15 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 10F 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。 079.23 2 5 所以 取模数 m=3 所以1 4 6, 53 7 9211取取 16 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 3 3 1 32 5 4 查 5843用 缘 联轴器 ,其公称转矩为 4000 。半联轴器的孔径 01 ,半联轴器长度 L=172 17 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 4018 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 (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: 19 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 20 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 21 M P 4888801(308922)( 3 2222 由表 155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 22 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 23 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 。 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
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