回转工程钻机主卷扬的设计【1吨电动工程钻机卷扬机含6张CAD图纸】

回转工程钻机主卷扬的设计摘要工程钻机卷扬机是工程钻机的重要组成部分，配合井架、桅杆、滑轮组等辅助设备，用来提升水龙头、钻杆设备等设备的起吊工作，由人力或机械动力驱动卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。本次设计的1吨电动工程钻机卷扬机是由电动机、连轴器、制动器、减速器、卷筒、起升滑轮组、吊钩等组成。本次设计的步骤是从钢丝绳开始入手，然后依次对卷扬机的卷筒、卷筒心轴、电动机、减速器齿轮、减速器轴、制动器、联轴器的设计和选择。其中钢丝绳的选择、卷筒、卷筒轴、减速器的设计最为主要，其余部分有得只是略作分析。本次设计的工程钻机卷扬机由于它结构简单、搬运安装灵活、操作方便、维护保养简单、对作业环境适应能力强等特点，除了应用在工程钻机上，还可以可以应用于冶金起重、建筑、水利作业等方面，但是此次设计的卷扬机主要运用于用于1吨的水龙头钻杆设备等设备的起吊工作。提升重物是卷扬机的一种主要功能，各类卷扬机的设计都是根据这一要求为依据的。关键词卷扬机；卷筒；卷筒轴；回转工程钻机ABSTRACTTHEENGINEERINGDRILLINGENGINEERINGDRILLINGOPERATIONISANIMPORTANTCOMPONENTOFTHEMAST,WITHTHEMASTS,BLOCKANDTACKLETHEAUXILIARYEQUIPMENT,USEDTOIMPROVETHETAP,DRILLPIPEEQUIPMENTHOISTINGEQUIPMENTWORKS,BYHUMANORMECHANICALDRIVINGDRUM,WINDINGROPESTOCOMPLETETHEWORKOFTRACTIONDEVICESTHEDESIGNOFATONOFELECTRICENGINEERINGDRILLHOISTISFROMMOTOR,EVENTHESHAFTDEVICE,BRAKE,REDUCER,DRUM,HOISTINGBELTSANDPULLEYS,HOOKETCTHISDESIGNSTEPSSTARTSFROMTHEWIREROPE,WHICHINTURNTOHOISTTHEDRUM,DRUMHEARTSHAFT,MOTOR,GEARREDUCER,GEARREDUCERSHAFTCOUPLING,BRAKES,THEDESIGNANDSELECTIONAMONGTHEMTHECHOICEOFWIREROPE,DRUM,DRUMSHAFT,THEDESIGNOFTHESPEEDREDUCERMOSTMAJOR,ANDTHERESTOFYOUJUSTSLIGHTLYANALYSISTHEDESIGNOFTHEDRUMMACHINEBECAUSEOFITSSIMPLESTRUCTURE,HANDLINGTHEINSTALLATIONOFAFLEXIBLE,CONVENIENTOPERATION,SIMPLEMAINTENANCE,ANDOPERATINGENVIRONMENTFEATURESSUCHASADAPTABILITY,CANBEAPPLIEDTOLIFTINGMETALLURGICAL,CONSTRUCTION,OPERATIONSANDOTHERWATERCONSERVANCY,BUTTHEDESIGNMAINLYUSEDTOIMPROVETHETAP,DRILLPIPEEQUIPMENTHOISTINGEQUIPMENTWORKSFOR1TONOVERHEADCRANEHOISTINGMECHANISMHEAVYWINCHUPGRADEISONEOFTHEMAINFUNCTIONSOFTHEDESIGNOFVARIOUSTYPESOFWINCHESAREBASEDONBASEDONTHISREQUESTKEYWORDSHOISTDRUMDRUMSHAFTREDUCER目录前言11卷扬机的设计参数12卷扬机的整体结构概述221电控卷扬机的介绍222卷扬机的基本的结构及型式2221卷扬机的基本结构2222卷扬机的典型传动型式23卷扬机的卷筒零件的设计331钢丝绳的选择3311钢丝绳的种类和构造3312钢丝绳直径的选择4313钢丝绳的使用532卷筒的结构设计及尺寸确定5321卷筒的分类5322卷筒绳槽的确定6323卷筒的设计6324卷筒节径设计6325卷筒的长度设计7326卷筒壁厚设计8327卷筒强度计算及检验833卷筒轴的设计计算和作用力计算9331卷筒轴的介绍9332卷筒轴的计算9333心轴作用力计算10334心轴垂直面支承反力及弯矩10335心轴水平面支承反力及弯矩支反力10336计算心轴工作应力11337心轴的疲劳强度计算12338心轴的静强度计算124电动机选择135卷扬机的减速器的设计选择1451卷扬机总传动比14511总传动比的计算14512分配减速器的各级传动比14513计算传动装置的运动和动力参数1452减速器轴的设计15521计算各轴转速15522计算各轴功率15523计算各轴转矩1553圆柱齿轮传动的设计计算16531计算许用接触应力16532计算许用弯曲应力1754齿轮参数设计17541第一级传动齿轮参数设计17542第二级传动1955齿轮轴参数设计216制动器，联轴器的选择2261制动器的分类及选择2262联轴器的选择22结论24参考文献25致谢260前言随着社会的发展，机械将会越来越取代人力，这也是机械行业飞速发展的后果，在机械的发展历史中，新机械的发明有着举足轻重的作用。但是，那些很久以前就被利用生产并一直延续到今天的机械，更是起着不可替代的作用，工程卷扬机就是一例。卷扬机的发展就像其他机械一样，从开始的简单到现在的复杂，从以前的机械动力到现在的电力动力，从以前的人工操作到现在的电脑操作甚至智能操作。提升重物是卷扬机的一种主要功能，所以各类卷扬机的设计都是根据这一要求为依据的。虽然目前塔吊、汽车吊等取代了卷扬机的部分工作，但由于塔吊成本高，一股在大型工程中使用，而且灵活性较差，故一般中小型工程仍然广泛应用卷扬机，汽车吊虽然灵活方便，但也因为成本太高，而不能在工程中广泛应用，故大多设备的安装仍然是由卷扬机承担的。卷扬机除在工程、设备安装等方面被广泛应用外，在冶金、矿山、建筑、化工、水电、农业、军事及交通运输等行业亦被广泛应用。下面卷筒机的发展趋势大型化由于基础工业的发展，大型设备和机械构件要求整体安装，促进了大型卷扬机的发展。目前，俄罗斯已生产了60T卷扬机，日本生产了32T、50T、60T液压和气动卷扬机，美国生产了136T和270T卷扬机。采用先进电子技术为了实现卷扬机的自动控制和遥控，国外广泛采用了先进的电子技术。对大型卷扬机安装了电器连锁装置，以保证绝对安全可靠。发展手提式卷扬机为提高机械化水平，减轻工人劳动强度，国外大力发展小型手提式卷扬机，如以汽车蓄电池为动力的直流电动小型卷扬机，其电压为12V，质量为77154KG，拉力为333613344N。大力发展不带动力源装置的卷扬机欧美国家非常重视发展借助汽车和拖拉机动力的卷扬机。此种卷扬机结构简单，有一个卷筒和一个变速箱即可。1卷扬机的设计参数本设计的工程钻机的的卷扬机设计的主要参数有额定起升重量1吨起升高度6米起升速度05米/秒卷扬机用途用于1吨的水龙头和钻杆的起吊工作的安装作业工作条件不连续的启动、工作环境无粉尘02卷扬机的整体结构概述21电控卷扬机的介绍此类卷扬机通过通电或断电以实现卷扬机的工作或制动。本次设计的工程钻机的卷扬机就属于电控卷扬机。水龙头和钻杆等设备的提升或下降由电动机的正反转来实现，操作简单方便。本次设计的卷扬机主要采用电磁铁制动器，并采用双卷筒的形式。图1工程钻机主卷扬简图1电动机2联轴器3制动器4减速器5联轴器6卷筒7底座8支架22卷扬机的基本的结构及型式221卷扬机的基本结构电动机正转或反转时，制动器松开，通过联轴器带动减速器高速轴，经减速器减速后由低速轴带动卷筒旋转，使钢丝绳在卷筒上绕进或放出，从而使重物起升或下降。电动机停止转动时，依靠制动器将高速轴的制动轮刹住，使悬吊的重物停止在空中。根据需要起升机构上还可装设各种辅助装置，如起重量限制器、起升高度限位器、速度限制器，使钢丝绳顺序排列在卷筒上的排绳装置等。222卷扬机的典型传动型式1一般制动器都安装在高速轴上，这样所需要的制动力矩小，相应的制动器尺寸小，重量轻。卷扬机的制动器必须采用常闭式的。制动力矩应保证有足够的制动安全系数。在电动机与减速机之间可用浮动轴连接，浮动轴的两端为半齿轮连轴器。本卷扬机的卷筒与低速轴的连接为带齿轮接盘的结构型式如图2，卷筒轴左端用自位轴承支撑于减速器输出轴的内腔轴承座中，低速轴的外缘制成外齿轮，它与固定在卷筒上的带内齿轮的接盘相啮合，形成一个齿轮连轴器传递扭矩，并可以补偿一定的安装误差。图2齿轮接盘连接形式双联滑轮组一方面使卷筒两支撑上的受力不变，另一方面是使重物在起升过程中不作横向移动，因此综合考虑采用双联滑轮组的结构。起升机构计算是在给定了设计参数，并将布置方案确定后进行的，通过计算选用机构中所需要的标准零部件，如电动机、制动器和联轴器等。对于非标准零部件需进行单独设计。此卷扬机设计提升载荷1吨，主要用于工程钻机的水龙头和钻杆的起吊作业，本卷扬机是现有设备和材料拼凑而成，因此与标准的1吨卷扬机设计略有不同。3卷扬机的卷筒零件的设计31钢丝绳的选择卷扬机通过钢丝绳升降、牵引重物，工作时钢丝绳所受应力十分复杂，加之对外界影响因素比较敏感，一旦失效，后果十分严重，因此，应特别重视钢丝绳的合理选择与使用。311钢丝绳的种类和构造钢丝绳的种类根据钢丝绳中钢丝与钢丝的接触状态不同又可分为2（1）点接触钢丝绳点接触钢丝绳股中各层钢丝直径均相同，而内外各层钢丝的节距不同因而相互交叉形成点接触。其特点是接触应力高表面粗糙，钢丝易折断，使用寿命低。但制造工艺简单，价格便宜。在实际中常发现这种钢丝绳在受拉、尤其是受弯曲由于钢丝间的点接触、造成应力集中而产生严重压痕，由此导致钢丝疲劳断裂而使钢丝绳过早报废。（2）线接触钢丝绳线接触钢丝绳股由不同直径的钢丝统制而成，每一层钢丝的节距相等，由于外层钢丝位于内层钢丝之间的沟槽内，因此内外层钢丝间形成线接触。这种钢丝绳的内层钢丝虽承受比外层钢丝稍大的应力，但它避免了应力集中，消除了钢丝在接触处的二次弯曲现象，减少了钢丝间的摩擦阻力。使钢丝绳在弯曲上有较大的自由度，从而显著提高了抗疲劳强度，其寿命通常高于点接触钢丝绳。由于线接触钢丝绳比点接触钢丝绳的有效钢丝总面积大，因而承载能力高。如果在破断拉力相同的情况下选用线接触钢丝绳，可以采用较小的滑轮和卷筒直径，从而使整个机构的尺寸减小。卷杨机应优先选用线接触钢丝绳。312钢丝绳直径的选择目前在工业化国家，对钢丝绳直径的选择普遍采用选择系数法。国际标准绳的选择也推荐采用此方法。该方如下；钢丝绳直径不应小于下式计算的最小直径（3MAXMINFCD1）式中钢丝绳最大静拉力N。MAXC钢丝绳选择系数。该设计卷扬机额定载荷1吨，采用双联滑轮起重滑轮组，所以每根承受载荷25KN（3总MAX41F2）该卷扬机用于工程钻机的的水龙头和钻杆的起吊安装作用，所以工作级别为M7，钢绳系数选择C0123。615MM（3MAXMINDF3）所以钢丝绳选择D7MM。按钢丝绳所在机构工作级别来选钢丝绳直径时，所选的钢丝绳拉断力应（3OFMAXN4）式中所选用钢丝绳最小拉断力，N；O3N安全系数，查机械设计手册电子版（2008）选N7所以7X2500175KN（3OF5）又钢丝绳最小拉断力总和等于钢丝绳最小拉断力1134（纤维芯）或1214（钢芯），本设计的钢丝绳不接触高温所以选择选择纤维芯钢丝绳，所以钢丝绳最小拉断力总和为19845KN钢丝绳型号选择钢丝绳67类7NATNF1470ZS2391720NAT光面钢丝绳，NF天然纤维芯，1470MPA钢丝绳公称抗拉强度，ZS右交互辗结构，239KN钢丝绳最小破坏拉力，1720KG/100M钢丝绳的近似重量313钢丝绳的使用钢丝绳在工作时卷绕进出滑轮和卷筒，除产生拉应力外，还有挤压、弯曲、接触和扭转等应力，应力情况是非常复杂的。实践表明，由于钢丝绳反复弯曲相挤压所造成的金属疲劳是钢丝绳破坏的主要原因。在正确选择钢丝绳的结构和直径之后，实际使用寿命的长短，在很大程度上取决于钢丝绳在使用中的维护和保养及与相关机件的合理配置。可从以下几方面考虑该问题（1）滑轮和卷筒直径D与钢丝绳直径D的比值大小对钢丝绳的寿命影响较大，几乎成平方关系。因此，选用较大的滑轮和卷简直径对钢丝绳的寿命是有利的。使用中，应尽量减少钢丝绳的弯折次数并尽量避免反向弯折。（2）决定滑轮绳槽尺寸时，必须考虑钢丝绳直径较公称直径有68的过盈量这一事实。过小的绳槽直径会使钢丝绳受到过度挤压而提前断丝，绳槽尺寸过大，又会使钢丝绳在槽内的支承面积减小，增大钢丝绳的接触应力。合理的绳槽尺寸应比钢丝绳的公称直径大10左右。（3）滑轮与卷筒的材料太硬，对钢丝绳寿命不利。据有关资料表明以铸铁代替钢可提高钢丝绳的寿命约10。（4）为了长钢丝绳的使用寿命，钢丝绳在卷筒及绳轮上的偏角必须保持在一定的限度之内，一般在052之间。（5）良好的周期性润滑是提高钢丝绳使用寿命的一项重要因素。它可以防止锈蚀，减少钢丝绳内外磨损。一般常用中、低粘度润滑油和滤青质化合物。（6）经常检查钢丝绳表面的磨损及断丝，遇到问题及时解决。32卷筒的结构设计及尺寸确定卷筒尺寸的由已知起升速度、起升高度和钢丝绳的尺寸来确定。卷筒用来卷绕钢丝绳，把原动机的驱动力传递给钢丝绳，并把原动机的回转运动变为所需要的直线运动。本次设计的卷筒是中空的圆柱形。4321卷筒的分类按照钢丝绳在卷筒上的卷绕层数分，卷筒分单层绕和多层绕两种。一般起重机大多采用单层绕卷筒。只有在绕绳量特别大或特别要求机构紧凑的情况下，为了缩小卷筒的外形尺寸，才采用多层绕的方式。本设计的起升重量为1吨，起升的速度为05米每秒，所以本次设计的卷筒采用单层绕。322卷筒绳槽的确定卷筒绳槽槽底半径R，槽深C槽的节矩T其尺寸关系为R（05406）D（D为钢丝绳直径）（36）绳槽深度标准槽（02504）D（37）深槽（0609）D（38）绳槽节距标准槽D（24）（39）深槽D（68）310）卷筒槽多数采用标准槽，只有在使用过程中钢丝绳有可能脱槽的情况才使用深槽，本设计选用标准槽，钢丝绳直径选用7MM，R（05406）D（05405）X737842MM取R4MM（311）C（02504）D02504X717528MM取C23MM（312）所以TD（24）9MM323卷筒的设计卷筒按照转矩的传递方式来分有端侧板周边大齿轮外啮合式和筒端或筒内齿轮内啮合式，其共同特点是卷筒轴只承受弯矩，不承受转矩。本设计卷筒采用内齿轮啮合式。卷筒的设计主要尺寸有节径、卷筒长度L、卷筒壁厚。0D5324卷筒节径设计卷筒的节径即卷筒的卷绕直径，由设计知不能小于下式0D（3HDDMIN013）式中按钢丝绳中心计算的卷筒最小直径，MM；MIN0H与机构工作级别和钢丝绳结构有关的系数，根据工作环境级别为M7，查机械设计手册（新编软件版）2008，查得H28MM；D钢丝绳的直径,MM。按式计算28X7196MM所以选取200MM（3HDMIN00D14）325卷筒的长度设计本设计采用双联滑轮组，如图3图3双联滑轮组卷筒的长度（315）32102LL式中L卷筒总长度，MM；绳槽部分长度，其计算公式为06（3TNDHALO143016）其中H最大起升高度，本设计的起升高度为6000MM；A滑轮组倍率，由于本设计采用的是双联滑轮组合，所以倍率为2卷筒卷绕直径，为200MM；0DT绳槽节矩，为9MM；N附加安全圈数，使钢丝绳端受力减小，便于固定，通常取N153圈，本设计N取15。固定钢丝绳所需要的长度，一般取3T，MM；11两端的边缘长度（包括凸台在内），根据卷筒结构而定，46MM；2卷筒中间无绳槽部分长度，由钢丝绳的允许偏斜角和卷筒轴到动滑轮轴的最3小距离决定。对于有螺旋槽的单层绕卷筒，钢丝绳允许偏斜度通常为052，可知选取42MM。3所以绳槽的长度186MMTNDHALO1430所以所设计的卷筒长度为L560MM326卷筒壁厚设计本设计为了延长钢丝绳的寿命，采用铸铁卷筒，对于铸铁卷筒可按经验公式初步确定，然后进行强度验算。对于铸铁筒壁002X2006101214MM（310602D17）根据铸造工艺的要求，铸铁卷筒的壁厚12MM所以卷筒的参数选择为绳槽节距T9MM、槽底半径23MM、卷筒节距2001C0DMM、卷筒长度L560MM、卷筒壁厚12MM。327卷筒强度计算及检验本设计的卷筒无特殊需要，额定起重重量不是很大，所以选择HT200的铸铁制造。一般卷筒壁厚相对于卷筒直径较小，所以卷筒壁厚可以忽略不计，在钢丝绳的最大拉力作用下，使卷筒产生压应力、弯曲应力和扭曲应力。其中压应力最大。当3D时弯曲L7应力和扭曲应力的合成力不超过压应力10,所以当3D时只计算压应力即可。L本设计中L560MMD200MM，符合3D的要求，所以只计算压应力即可。当钢丝绳单层卷绕时，卷筒所受压应力按下式来计算（3BCTFAMAX18）其中为钢丝绳单层卷绕时卷筒所受压应力，MPA；为钢丝绳最大拉力，为2500N；MAXF为卷筒壁厚，12MM；A为应力减小系数，一般取A075，为许用压力，对于铸铁BC2BBCT为绳槽节距，为9MM。为铸铁抗压强度极限B所以1736MPATFAMAX查机械设计手册（新编软件版）2008，得知195MPA，所以39MPA。BBC所以。BC经检验计算，卷筒抗压强度符合要求。33卷筒轴的设计计算和作用力计算331卷筒轴的介绍卷筒轴是支持卷扬机正常工作的重要零件，合理设计与计算卷筒轴对卷扬机性能至关重要。常用的卷筒轴有固定卷筒轴和转动卷筒轴，卷扬机卷筒工作时，钢丝绳在卷简上的位置是变化的。钢丝绳拉力经卷筒及支承作用到轴上产生的力矩，其大小随钢丝绳在卷简上位置的变化而不同。强度计算时应按钢丝绳在卷筒上两个极限位旨分别计算。332卷筒轴的计算卷筒轴的可靠性对卷扬机安全、可靠的工作非常重要，因此应十分重视卷筒轴的结构设计和强度、刚度计算。卷筒轴的结构要简单，应力要要减小，轴要分布均匀。卷筒轴不仅要计算疲劳强度，而且还要计算静强度；此外，对较长的轴还需校核轴的刚度。本次设计的卷筒轴用轴端挡板固定于卷筒上，是不动的心轴。本设计以计算出的参数有绳的额定拉力25KN，卷筒直200MM，钢丝RF0D8绳的直径7MM，外齿轴套齿轮分度圆直径D125MM，查机械设计手册（新编软件版）D2008，轴的材质选择45钢，调制处理,。MPAMPAMPAMPABSB10,303606501工作卷筒上所需要的功率123KW319FVP工作卷筒上的转速48R/MIN3201435614306XDXN20所以卷筒轴的最小直径的计算为33M32133MIN4851PA根据机械设计手册（新编软件版）2008，确定心轴的最小直径为35MM,根据计算轴的各轴段的公式322HDHDXX2或是2求得各段轴的直径为MDMMD35,46,50426543根据的设计要求，心轴使用的轴承位调心轴承，1370TN1。和选用的联轴器和卷筒的结构确定心轴的长度。21MM84MM3635MM82MM28MM21MM1L23L4L5L6所以心轴的总长度L6295MM。333心轴作用力计算心轴的传动转矩248698NMM323NPXT61059齿轮圆周力（3NDFT382124）齿轮径向力（3TR450AN25）334心轴垂直面支承反力及弯矩根据受力分析知如图4知，60MM，380MM，100MM1L2L3L支反力如图4A，9（3NLFFRETCV30753126）（3FTCVD19327）弯矩如图4C,（3MKNRMCVAV5186028）（3DVBV929）335心轴水平面支承反力及弯矩支反力水平面支承反力如图4B（3NLFRTDH16230）1289N（3CH31）弯矩如图4D（3MKNRMCHAH3476032）（3DHBH16133）合成弯矩如下图E（3MKNMMAHAVA052234）（3BHBVA3162235）336计算心轴工作应力10此轴为固定心铀，只有弯矩，没有转矩。最大弯矩发生在剖面A处。设卷筒轴该剖面直径为DA，则弯曲应力为（3BAADM31036）则27MM29KWDP所以以上所选参数符合要求。52减速器轴的设计521计算各轴转速轴1000R/MIN（501IND3）轴185R/MIN12IN轴48R/MIN23卷筒轴48R/MIN34N522计算各轴功率轴37X0993663KW（5011NPD4）轴348KW31122轴331KW233NPP卷筒轴W844523计算各轴转矩电动机轴输出转矩为MNNPTDD35950轴3498NM（511NITOD5）15轴17957NM122NIT轴65890NM33卷筒轴63926NM424将计算结果列表如下表1表1传动装置的运动及动力参数轴号功率P（KW）转矩TNM转速（R/MIN）传动比I效率电机轴373533510001099轴36633498100054097轴34817957185386097轴33765890481099卷筒轴328639904853圆柱齿轮传动的设计计算531计算许用接触应力此减速器的齿轮为一般机械零件，没有特殊要求，从降低成本，减小结构和易于取材原则出发决定选用小齿轮采用45钢，经调质处理，齿面的硬度为217255HBS大齿轮采用45钢，经正火处理，齿面的硬度为169217HBS查教材，小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为小齿轮（217255HBS）580MPA1LIMH大齿轮（169217HBS）540MPA2社工作的的时间为10年，每天工作为8小时，每年工作为300天，所以LN10X8X30024000H循环次数60NJLN144561N9102672816查机械设计表1019查得101081NZ2NZ取失效概率为1，安全系数SH11齿面接触应力为57MPASZHNH35271LIM1、HNH02LIM2取小值5273MPA532计算许用弯曲应力小齿轮和大齿轮的弯曲疲劳极限分别为小齿轮（217255HBS）440MPA1LIMF大齿轮（169217HBS）420MPA211421NYFS齿轮弯曲应力为58MPASFNF341LIM1YFNF02LIM2取最小值300MPA54齿轮参数设计541第一级传动齿轮参数设计（1）初选参数小齿轮齿数171Z大齿轮齿数17549212I螺旋角0（2）按接触强度结算D593211HEZUKTD17所以载荷系数K12弹性系数1898EZ2MN节点区域系数24330779HZ螺旋角系数0992所以3584MM1D（3）主要尺寸计算模数207MM510170COS8435COS11XZMN取整2MM1N中心距11068MM511COS2211MAN取整数110MM1计算实际螺旋角512102COS11AZMN螺旋角没有改变，所以系数不在修正。分度圆直径513MMZDN53410COS1N8622齿顶圆直径AD514MHMNA538211A4902齿根圆直径FD515MCHMNANF521184122齿宽B18516MDB534129经校核计算，齿根弯曲强度足够使用。计算结果见下表2表2一级传动中大小齿轮的基本参数及主要尺寸项目小齿轮大齿轮材料及热处理45钢调质45钢正火齿数1792法面模数（MM）22分度圆法面压力角2020螺旋角及方向10左10右法面齿顶高系数11法面齿隙系数025025中心距110110齿宽395345分度圆直径34518684齿顶圆直径38519084齿根圆直径2958184542第二级传动（1）初选参数小齿轮齿数201Z大齿轮齿数20X3867712I螺旋角0（2）按接触强度结算251732221HEZUKTD查教材载荷系数K12弹性系数1898EZ2MN19节点区域系数24330779HZZ螺旋角系数0992所以634MM2D（3）主要尺寸计算模数312MM518201COS463COS12XZDMN取整数3MM2N中心距14784MM519COS212MAN取整数148MM2计算实际螺旋角5205102COS11AZMN螺旋角改变不大，系数不在修正。分度圆直径D521MZDN6150COS211N322齿顶圆直径DA522MHMDANA6721412齿根圆直径F523MCHMDNANF5321272齿宽B524MD61220MB6521经校核计算，齿根弯曲强度足够使用。计算结果见下表3表3二级传动中大小齿轮的基本参数及主要尺寸项目小齿轮大齿轮材料及热处理45钢调质45钢正火齿数2077法面模数（MM）33分度圆法面压力角2020螺旋角及方向1055左1055右法面齿顶高系数11法面齿隙系数025025中心距148148齿宽6661分度圆直径61235齿顶圆直径67241齿根圆直径535227555齿轮轴参数设计卷扬机的减速器的齿轮轴属于一般机械零件，没有特殊要求，所以轴的材料选用45钢，粗加工后进行调质处理便能满足要求。45钢经调质处理硬度为217255HBS。所以得MPAMPAMPAMPASB60,30,360,65011按扭转强度计算轴的直径轴的最小直径公式为其中系数A1181075253MINAD根据（525）计算得轴，轴，轴M18MINMD31MIN2MD45MIN3考虑到第一级传动的小齿轮直径较小，若使用键与轴连接齿轮强度不够，所以把轴做成齿轮轴，轴轴头安装联轴器，故将轴径增加5。估取轴轴径为20MM，安装轴承处轴径为30MM，其它尺寸由结构而定。对于轴，估取轴轴径为35MM，安装轴承的直径记为二轴的最小直径，其它尺寸由结构而定。对于轴，估取轴轴径为45MM，安装轴承处轴径为65MM，另一端为65MM,其它尺寸由结构而定。21其他部件可以参考卷扬机专用减速器QJR型减速器而定。所计算的减速器的外形尺寸为505X190X320。226制动器，联轴器的选择61制动器的分类及选择按照制动器构造特征，可分为带式制动器、块式制动器、蹄式制动器和盘式制动器四种。在设计或选择制动器时，主要依据是制动力矩。无论是标准制动器，还是自行设计的制动器都要做必要的发热验算。本设计选用短行程交流电磁铁块式制动器如图5，型号TG2A24。图5短行程交流电磁铁块式制动器62联轴器的选择联轴器根据传递的扭矩和工作条件选择61TTKT321式中T为所传递扭矩的