卷扬机动力总成设计说明书

1、卷扬机动力总成设计说明书大神设计一卷扬机动力总成原始条件和数据： 卷扬机两班制连续运转，使用期限3年，大修期半个月。该机动力来源为三相交流电，在中等规模机械厂小批量生产。钢丝绳速度允许误差为±5%。钢丝绳绳速：1.1m/s卷筒直径：350mm钢丝绳直径：3mm方案如下图：目 录一、 输出功率计算二、 输入功率计算三、 选电机四、 求总传动比五、 分配传动比六、 总结参数七、 带传动设计八、 链传动设计九、 轴结构设计十、 轴校核十一、 轴结构设计十二、 轴校核十三、 轴承寿命校核十四、 联轴器选型十五、 键的设计十六、 参考文献项目名称计算及说明结论一、输出功率计算机器的输出为卷筒上

2、钢丝绳做功，即载重量与钢丝绳绳速的乘积。 P=1980W二、输入功率计算 输入功率与总效率的乘积为输出功率。而总效率为各环节效率的乘积。 三、选电机 考虑电机要带载启动和与小带轮直接连接等情况，故选择YZE系列起重及冶金用电磁制动三相异步电动机132M1型。其额定功率为2.2kW，额定转速为1500r/min，中心高为132mm。选用YZE系列起重及冶金用电磁制动三相异步电动机132M1型，P=2.2kWn=1500r/minH=132mm四、求总传动比 总传动比为电机转速与卷筒转速之比，故： 五、分配传动比高速级和低速级的传动比一般为1.25，即。故计算得，六、总结参数按电机轴至工作轴的传动

3、顺序进行计算如下：1. 各轴转速 2. 各轴输出功率3. 各轴输入转矩轴名参数电机轴（轴）轴轴转速n(r/min)1500267.459.5功率P(kW)2.22.090881.9673转矩T(N·m)14.074.7315.8传动比i5.614.49效率0.95040.940896 七、带传动设计已知电机功率P=2.2kW，转速=1500r/min,传动比i=5.61，每天工作16小时。1. 确定计算功率查得工作情况系数，故2. 选择V带的带型根据、，查表选用A型3. 确定带轮的基准直径并验算带速v1) 初选小带轮的基准直径。查表后取小带轮的基准直径=75mm2) 验算带速v因为5

4、m/s<v<30m/s,故带速合适3) 计算大带轮的基准直径。圆整为4. 确定V带的中心距a和基准长度1) 根据，初定中心距2) 计算带所需的基准长度查表后选带的基准长度3) 计算实际中心距a中心距的变化范围为5. 验算小带轮上的包角6. 计算带的根数z1) 计算单根v带的额定功率由和,查表得。根据,i=5.61和A型带，查表得。又查得,=1.03,于是2) 计算V带的根数z取3根7. 计算单根V带的初拉力的最小值查表得A型带的单位长度质量q=0.1kg/m，所以应使带的实际初拉力8. 计算压轴力压轴力的最小值为9. 带轮结构设计小带轮因为,故采用实心式；大带轮因为，故采用轮辐式。

5、选A型=75mmz=3八、链传动设计已知轴的功率为2.09088kW，主动链轮转速为267.4r/min，传动比i=4.49，中心线水平布置。1. 选择链轮齿数取小链轮齿数=23，大链轮的齿数为,取1032. 确定计算功率查表得,单排链，则计算功率为3. 选择链条型号和节距根据及267.4r/min，查表后可选10A-1，链节距为。4. 计算链节数和中心距初选中心距。取。相应的链长节数为取链长节数节。查表得中心距计算系数，则链传动的最大中心距为5. 计算链速v，确定润滑方式由v=1.63m/s和链号10A-1，查表可知应采用油池润滑或油盘飞溅润滑6. 计算压轴力有效圆周力为：链轮水平布置时的压

6、轴力系数,则压轴力为 =23节九、轴结构设计见附件1十、轴校核1. 轴上的功率、转速和转矩2作用在大带轮及小链轮上的力大带轮上的压轴力小链轮上的压轴力3.初步确定轴的最小直径轴的材料为45钢，调制处理。查表得，于是得轴的最小直径显然是安装轴承处的直径。为了时所选的轴直径与轴承的孔径相适应，故需同时选取轴承型号。因为此处无轴向力，查表后选用一对6205型深沟球轴承。轴承内径为25mm，故取d=25mm。4. 求轴上的载荷首先根据轴的结构图做出轴的计算简图。在确定轴承的支点位置时，应从手册中查得a=7.5mm。因此，算出轴的支承跨距为 mm。根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图。从轴的结构图以及

7、弯矩和扭矩图可以看出截面C是轴的危险截面。现在计算出的截面C处的弯矩和扭矩列于下表。载荷垂直面支反力F,弯矩M扭矩T5. 按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度。根据上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取，轴的计算应力为 前已选定轴的材料为45钢，调制处理，查表得。因此，故安全。校核通过十一、轴结构设计见附件2十二、轴校核1. 轴上的功率、转速和转矩2作用在大链轮上的力大链轮上的压轴力3.初步确定轴的最小直径轴的材料为45钢，调制处理。查表得，于是得轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径。为了时所选的轴直径与联轴器的孔径相适应，故

8、需同时选取联轴器型号。联轴器的计算转矩,查表后得，则：按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查表后选用GY6型联轴器J1轴孔组合型，其公称转矩为900N·m。半联轴器的孔径为38mm，故取d=38mm，半联轴器长度为64mm,半联轴器与轴配合的毂孔长度为60mm。4.求轴上的载荷首先根据轴的结构图做出轴的计算简图。在确定轴承的支点位置时，应从手册中查得a=7.5mm。因此，算出轴的支承跨距为 mm。根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图。从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出截面C是轴的危险截面。现在计算出的截面C处的弯矩和扭矩列于下表。载荷垂直面V支反力F,弯矩M扭矩T6. 按弯扭

9、合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度。根据上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取，轴的计算应力为 前已选定轴的材料为45钢，调制处理，查表得。因此，故安全。校核通过十三、轴承寿命校核1. 校核高速级轴承寿命1) 计算轴承当量动载荷P2) 验算轴承寿命 查表后知C=15kN 故所选轴承满足寿命要求。2. 校核低速级轴承寿命1) 计算轴承当量动载荷P2) 验算轴承寿命查表后知C=29.1kN 故所选轴承满足寿命要求。高速级轴承寿命为63.2年低速级轴承寿命为1835.1年十四、联轴器的选型前已选定使用GY6型联轴器J1轴孔组合型，其公称

10、转矩为900N·m。半联轴器的孔径为38mm，半联轴器长度为64mm,半联轴器与轴配合的毂孔长度为60mm。选用GY6型联轴器J1轴孔组合型十五、键的设计1. 用于安装大带轮的键的设计1) 选择键连接的类型和尺寸已知带轮精度为7级，装大带轮处的轴径为27mm，带轮轮毂宽度为45mm，需传递的转矩为74.7N·m。一般8级以上精度的带轮有定心精度要求，应选用平键连接。由于带轮不在轴端，故选用圆头普通平键（A型）。根据轴径为27mm，查表后可知键的截面尺寸为：宽度b=8mm,高度h=7mm。有轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长为45mm。2) 校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料

11、都是钢，查表后可知许用挤压应力，取其平均值，。键的工作长度,键与轮毂键槽的接触高度。故合适。键的标记为：键GB/T 1096-2003。2. 用于安装小链轮的键的设计1)选择键连接的类型和尺寸已知链轮精度为7级，装小链轮处的轴径为27mm，带轮轮毂宽度为20mm，需传递的转矩为74.7N·m。一般8级以上精度的链轮有定心精度要求，应选用平键连接。由于链轮不在轴端，故选用圆头普通平键（A型）。根据轴径为27mm，查表后可知键的截面尺寸为：宽度b=8mm,高度h=7mm。有轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长为28mm。2) 校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢，查表后可知许用挤压应力

12、，取其平均值，。键的工作长度,键与轮毂键槽的接触高度。故合适。键的标记为：键GB/T 1096-2003。3. 用于安装大链轮的键的设计1)选择键连接的类型和尺寸已知链轮精度为7级，装大链轮处的轴径为45mm，带轮轮毂宽度为88mm，需传递的转矩为315.8N·m。一般8级以上精度的链轮有定心精度要求，应选用平键连接。由于链轮不在轴端，故选用圆头普通平键（A型）。根据轴径为45mm，查表后可知键的截面尺寸为：宽度b=14mm,高度h=9mm。有轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长为80mm。2) 校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢，查表后可知许用挤压应力，取其平均值，。键的工作长

13、度,键与轮毂键槽的接触高度。键的标记为：键GB/T 1096-2003。4. 用于安装联轴器的键的设计1)选择键连接的类型和尺寸已知联轴器精度为7级，装联轴器处的轴径为38mm，联轴器轮毂宽度为59mm，需传递的转矩为315.8N·m。一般8级以上精度的联轴器有定心精度要求，应选用平键连接。由于联轴器在轴端，选用圆头普通平键（A型）。根据轴径为38mm，查表后可知键的截面尺寸为：宽度b=10mm,高度h=8mm。有轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长为50mm。2) 校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢，查表后可知许用挤压应力，取其平均值，。键的工作长度,键与轮毂键槽的接触高度。故合适。键的标记为：键GB/T 1096-2003。安装大带轮的键为键GB/T 1096-2003安装小链轮的键为键GB/