卷扬机传动装置的设计
院系：机械工程学院
专业：工业工程
姓名：阮磊
学号：02611113
指导教师：李集仁
目录
目录 (1)
第一章卷扬机简介 (2)
第二章机械设计课程设计任务书 (2)
1、传动装置简图如下所示。 (2)
2、设计任务 (3)
第三章确定传动方案 (3)
1、传动方案 (3)
第四章确定电机型号 (4)
1、传动装置的总效率 (4)
2、工作机所需的输入功率 (4)
3、确定电动机转速 (4)
4、确定电动机型号 (5)
第五章设计传动装置 (5)
1、计算总传动比及分配各级的传动比 (5)
2、传动装置的运动和动力参数 (6)
3、齿轮的设计 (7)
4、V带设计 (10)
5、轴的设计 (12)
6、校核: (15)
第六章联轴器的选择 (20)
第七章键连接的选择及校核计算 (20)
第八章箱体的设计 (20)
1、箱体 (20)
2、轴承盖 (21)
3、轴承密封 (21)
4、观察孔 (21)
5、通气器 (21)
6、油标（油面指示器） (21)
6、起吊装置 (21)
7、制动器的选择 (22)
8、螺塞和封油圈的设计 (22)
第九章减速器的润滑 (23)
1、齿轮的润滑 (23)
2、滚动轴承的润滑 (23)
第一章卷扬机简介
卷扬机又称绞车，是起重垂直运输机械的重要组成部分，配合并架，滑轮组等辅助设备，用来提升物料、安装设备的作用。由于它结构简单、搬运安装灵活、操作方便、维护保养简单、使用成本低对作业环境适应能力强等特点，被广泛应用。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。
第二章机械设计课程设计任务书
题目：卷扬机的传动装置
1、传动装置简图如下所示。
卷扬机绳牵引力F(N)、绳牵引速度v(m/s)及卷筒直径D(mm)见数据表。
（2）工作条件
用于建筑工地提升物料，空载启动，连续运转，三班制工作，工作平稳。
（3）使用期限
工作期限为十年，每年工作300天，三班制工作，每班工作4小时，检修期间隔为三年。
（4）产批量及加工条件
小批量生产，无铸钢设备。
2、设计任务
1）确定传动方案；
2）选择电动机型号；
3）设计传动装置；
4）选择联轴器。
1.3、具体作业
1）减速器装配图一张；
2）零件工作图二张（大齿轮，输出轴）；
3）设计说明书一份
数据表
第三章确定传动方案
1、传动方案
传动方案一般用机构见图表示。它反映运动和动力传递路线和各部件的组成和连接关系。合理的窗洞方案首先要满足机器的功能要求，例如传递功率的大小，转速和运动形式。此外还要适应工作条件（工作环境、场地、工作制度等），满足工作可靠。结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、使用维护便利、经济性合理等要求、要同时满足这些要求是很困难的，因此要通过分析比较多种方案，来选择能保证重点要求的传动方案。（参考机械设计课程设计手册）
确定传动方案：
传动方案的选择主要考虑 1）在电动机与减速器是用联轴器连接还是用带连接； 2）减速器是选择一级还是二级。
电动机与减速器是用联轴器连接还是用带连接主要取决是传动装置的总的传动比，若总的传动比大于等于40，则选择带连接，小于40，则选择联轴器。
减速器是选择一级还是二级这主要取决于减速器的传动比，若减速器的传动比大于等于8，则选用二级减速器；小于8，则选择一级减速器。
第四章 确定电机型号
1、传动装置的总效率
542
3421ηηηηηη=
查表得各部分效率为：V 带传动效率为96.01=η，滚动轴承效率（一对）99.02=η，闭式齿轮传动效率为97.03=η，联轴器效率为99.04=η，传动滚筒效率为96.05=η 得η=0.825
2、工作机所需的输入功率
ηw
d P P =
1000)(FV
kw P W =
式中：P d ----工作机实际需要的电动机输出功率，KW ；
P w ----工作机所需输入功率，KW ；
η--------电动机至工作机之间传动装置的总效率。
所以=???=
1000
825.03
.0100012d P 4.4kw
使电动机的额定功率P ed ＝（1～1.3）P d 由查表得电动机的额定功率P ＝ 5.5KW
3、确定电动机转速
计算滚筒工作转速
min
/46.115003
.0100060100060r D V n w =???=??=
ππ：
由推荐的传动比合理范围，v 带轮的传动比范围：＜=7，二级圆柱齿轮减速器的传
动比一般范围：8～40。（由机械设计课程设计手册 表1-8得）则总传动比的范围为，
160~16'=i
故电机的可选转速为：min /6.1833~36.18346.11)160~16(''
r n i n w d =?==
4、确定电动机型号
电动机通常多选用同步转速有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查表（机械设计课程设计手册表12-1）确定电动机的型号为Y132M2-6，满载转速 960r/min 。
其主要性能：额定功率：5.5KW ，满载转速960r/min ，额定转矩2.0，质量84kg （机械设计课程设计手册表12-1）。
第五章 设计传动装置
1、计算总传动比及分配各级的传动比
传动装置的总传动比要求应为
I=n m /n w
式中：n m ---电动机满载转速
总传动比：i a =960/11.46=83.77
分配各级传动比
查资料，取V 带的传动比30=i ，则减速器的传动比i 为
i=
92.273
77.830==i i a 取两级援助齿轮减速器高速级的传动比
252.692.274.14.11=?==i i
则低速级的传动比为
466.4252.692.2712===
i i i
由上知此传动装置的总的传动比等于83.77大于40，所以在电动机与减速器之间选用带连接。减速器的传动比等于27.92大于8，因此选用二级减速器。
即传动方案大概如下：
2、传动装置的运动和动力参数
电动机轴
KW P P d 4.40==
min /9600r n n m == 0 4.4
955043.77960
T N m N m =?=? Ⅰ轴（高速轴）
KW P P 224.496.04.4101=?==η
01011
11960
320/min 3
4.2249550
9550126.06320
n n r i P T N m n =
====?=? Ⅱ轴（中间轴）
W N n p T r i n n KW p p ?=?=====
=??=??=58.75718
.5106.495509550
min /18.51252
.632006.497.099.0224.422212123212ηη
Ⅲ轴（低速轴）
W N n p T r i n n KW p p ?=?=====
=??=??=325046
.1190.395509550
min /46.11466
.418.5190.397.099.006.433323233223ηη
Ⅳ轴（滚筒轴）
W N n p T n n KW p p ?=?=====??=??=33.318346
.1182.395509550
min /46.1182.397.099.09.3444343234ηη
运动和动力参数的计算数值整理列表如下
3、齿轮的设计
高速级齿轮传动的设计计算
①材料：高速级小齿轮选用45#钢调质，齿面硬度为241.5HBS 。高速级大齿轮选用
45#钢正火，齿面硬度为186.5HBS 。查课本第171页表11-5得 1.1H S =, 1.25F S =。
②查课本（机械设计基础，第五版）第166页表11-1得：
lim1585H MPa σ=，lim2375H MPa σ=
1445FE MPa =σ ，2310FE MPa σ=
故 lim1
1585[]5321.1
H H H
MPa S σσ=
== lim2
2375
[]3411.1
H H H MPa S σσ=
== 1
1445[]3561.25
FE FE F
MPa S σσ=
== 22310
[]2481.25
FE FE F MPa S σσ=
== ③按齿面接触强度设计：
8级精度制造，查课本（机械设计基础 第五版）第169页表11-3得：均匀载荷，载荷系数K=1.2（有轻度振动） 取齿宽系数：0.7
d
φ=
对于高速级齿轮1126060.T N mm = 252.61=i 查表课本(机械设计基础 第五版 ) 171 （11-4）188E Z =, 2.5H Z =
计算中心距：由课本(机械设计基础 第五版 )171页式11-3得：
m m
m m m m u u KT d D 51.973415.2188252.606.77.01260602.123415.2188123
2
32
11≈??
?
????????=??
?
?????+?Φ≥
动力传动齿轮m 可以取2.5,3,4等。
1121()2a m Z Z =
+ ，
21Z
i Z = 取m ＝2.5时，132Z =，.2002=Z 返算： 252.6=i
分度圆直径：11 2.53280d mz mm ==?=,mm mz d 5002005.222=?== 中心距 a=错误！未找到引用源。=290
齿宽：10.798.5368.97d b d mm φ==?= 可取270b mm = ， 175b mm = 高速级小齿轮：175b mm =， 132Z = 高速级大齿轮：270b mm =，2194Z =
查课本（机械设计基础 第五版）：
132Z =，1 2.55Fa Y =（表11-8）, 1 1.64sa Y =（表11-9）
)911(8.1)811(19.2,200222--==表，表Sa Fa Y Y Z 按齿宽56b mm =计算强度：
111
1122
122 1.2126060 2.25 1.6499.7[]56 2.532Fa Sa F F KTY Y MPa bm Z σσ????=
==
221 2.58 1.8
99.7128.9[]2.19 1.64
Fa Sa F FE Fa Sa Y Y MPa MPa Y Y σσσ??==?=
第一对齿轮的齿面接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度满足要求
低速级大小齿轮的设计：
对于低速级齿轮， 466.42=i ，min /18.51,757580
22r n MM N T =?=， ③按齿面接触强度设计：8级精度制造，查课本（机械设计基础 第五版）第169页表11-3得：载荷系数 1.2K =，取齿宽系数0.7d φ= 计算中心距： 由课本第171页式11-3得： 查表课本（机械设计基础 第五版）171 （11-4）188E
Z =, 2.5H Z =
m m
m m m m u u KT d D 58.1803415.218833.433.57.07575802.123415.2188123
2
32
11≈??
?
????????=??
?
?????+?Φ≥
m 可以取2.5,3,4等。
2121
()2
a m Z Z =
+
2
21
Z i Z =
当取m=4取时，130Z =, 则 Z 2=134
i=4.466。
分度圆直径：'11430120d mz mm ==?=, mm mz d 536134422=?== 中心距 a=错误！未找到引用源。=328 齿宽: '110.7180126d b d mm φ==?=
则可取 2125b mm =,1130b mm =
④验算轮齿弯曲强度：查课本表11-8，11-9得：
130Z = ，1 2.55Fa Y =，1 1.63sa Y =
)911(77.1)811(21.2,134222--==表，表Sa Fa Y Y Z
按最小齿宽2125b mm =
2111122
122 1.2734200 2.55 1.63
139.51[]125430
Fa Sa F FE KT Y Y MPa bm Z σσ????=
==
221 2.55 1.77
139.51174.80[]2.21 1.63
Fa Sa F FE Fa Sa Y Y MPa MPa Y Y σσσ??==?=
第二对齿轮的齿面接触疲劳强度和齿根的弯曲疲劳强度满足要求。
4、V 带设计
带的型号和根数确实
确定计算功率Pc 。由表13-8（机械设计基础，第五版）查得工作情况系数2..1=A K ;故KW P K Pc A 28.54.42.1=?==
选取v 带带型
根据 P c =5.28KW n m =960 r/min
由图13-5(机械设计基础，第五版)选用A 型。确定带轮的基本直径1d d 并验算带速v 。
初选小带轮的基准直径1d d
由表13-9(机械设计基础，第五版)，取小带轮的基准直径mm d d 1501=； 验算带速v
s m n d v d /5.71000
60960
15014.31000
601
1=???=
?=
π；
因为5m/s 根据式 ()() d d a d d d d d d 2102127.0+≤≤+ 12004200≤≤a 取a 0=700mm ，初定中心距mm a 7000=。由式13-2(机械设计基础，第五版)计算V 带所需的基准长度 ()()()mm a d d d d a L d d d d 14.2374700 4150450450150214 .370024)(2 22 2 122 100=?-+++?=-+ ++ ≈π 由表13-2(机械设计基础，第五版)选带的基准长度2500mm 。 按式13-16(机械设计基础，第五版)计算实际中心距a 。 mm L L a a d d 7632 14 .23742500700200≈-+=-+ ≈； 由式 (a-0.015L d )～(a+0.03L a ) 得（机械设计基础，第五版） mm mm a L a d 838)250003.0763(03.0max =?+=+= mm mm a L a d 5.725)2500015.0763(015.0min =?-=-= 得中心距的变化范围为725.5-838mm 。 验算小带轮上的包角 ()()0000 0120 11205.157763 3.571504501803.57180≥≈--=--≈a d d d d α。 计算带的根数z 计算单个v 带的额定功率r P 。由min /960n 15011r mm d d ==和，查表13-3（机械设计基础，第五版）得KW P 78.10=。 由式（13-9）得传动比 i=d 2/d 1(1-﹠)=450/150×（1-0.02）=2.94 根据)机械设械设计基础5(-1394.2min,/9601型带，查表 和A i r n == 得 KW P 11.00=? 由a 1=157.5○查表13-7(机械设计基础，第五版)得94.0=αK ，表13-2(机械设计基础，第五版)得09.1=L K ，于是 V 带的根数 Z= 错误！未找到引用源。 = 错误！未找到引用源。=2.73 圆整为3。 计算单根v 带初拉力的最小值()min 0F 由表13-1(机械设计基础，第五版)得A 型带的单位长度质量q=0.1Kg/m,所以 ()()()N qv zv K P K F c 87.1875.71.05 .7394.028.594.05.25005.250022min 0=?+???-=+-=αα 应使带的初拉力min 00)(F F > 5、轴的设计 压轴力的最小值为 N F z F p 90.147225.157sin 87.187422sin )(2)(1 min 0min =???==ο α 轴的设计 低速轴的设计： 由上知P 3=3.90KW 3n =11.46r/min 3T =3050N ．m 初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45刚,调质处理，根据课本第245页式14-2,取[]35Mpa τ=，C=113，得: mm n p C d 80.7646 .1190.31103333min =?==联轴器配合的轴段长()1 1.52L d =取L 1=132mm 1）进行轴的结构设计： 低速轴第一段轴颈配联轴器，取d 1=76mm ，L 1=132mm ，d 2=84mm,查手L 2=40mm;d 3段装配轴承且d 3.>d 2,所以查手册62页表6-1取d 3=90mm,选用6018轴承，L 3=40mm;第四段主要是定位轴承，取d 4=98mm,L 4由箱体确定取66mm;L 5段为轴间，用于定位齿轮，区d 5=108mm,轴长L 5取14mm;第六段轴为装 齿轮，取d 6=100mm ，取l 6=128mm:第七段与第三段一样装轴承，去d 7=90mm,L 7=40mm. 2）求作用在轴上的作用力： 已知低速级大齿轮的分度圆直径为 2d =520 mm 齿轮作用在轴上的水平力即周向力： F t = =2 32d T N 76.11730105203050 23 =??- 齿轮作用在轴上的铅垂力即径向力： F r = F t N 65.426920tan 76.11730 tan =?= α 由于齿轮和联轴器都对轴有作用力而产生弯矩，故将两者弯矩分别求得再进行合成。 轴的强度校核参数计算 在垂直面上 M N M N la F M KN F F F KN la la Ft F NH H NH T NH NH ?=??===-=-===? =95.66292/21886.52/86.5587076.1173087.52 76.117302121弯矩右侧左侧 在水平面上 1224273.67143.51472.90260 22 0.356288 4.2740,356 3.918/2 3.918143.5421NH NH H NH l d F Fp r F KN l F F KN r M F l N m N m a ?-? ?-?= = ===-===??=?左侧右侧弯矩 总弯矩 758M N m ===? 扭矩 411741.810.090 52822t F d T N m ?= ==? 2）中间轴的设计： 由上知P 2 =4.06KW 2n =51.18r/min 2T =757.58N ．m 初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45刚,调质处理，根据课本第245页式14-2,取[]35Mpa τ=，C=113，得 :min 11046.77d mm ===。 所以最小轴应大于47mm. 进行轴的结构设计： 第一段轴装轴承，查手册62页表6-1取d 1=50mm,选用6010轴承，L 1=40mm;第二段主要是定位齿轮，d 2.>d 1,取d 2=58mm,L 2略小于前低速齿轮设计的小齿轮宽度b 1，取128mm;L 3段为轴间，用于定位齿轮，区d 3=66mm,轴长L 3取12mm;第四段轴为装 齿轮，取d 4=58mm ，因为L 3）高速轴的设计： 由上知P 1=4.224KW 1n =320r/min 1T =126.06N ．m 初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45刚,调质处理，根据课本第245页式14-2,取[]35Mpa τ=，C=113，得 :min 11025.99d mm === 所以最小轴应大于26mm. 进行轴的结构设计 第一段轴颈配轴承查手册62页表6-1取d 1=35mm,选用6007轴承取L 1=40mm,第二段轴用于定位齿轮取d 2=45mm ，取L 2=72mm;d 3段根据箱体的具体情况定为136mm 2,所以取d 3=40mm,，L 3=136mm;第四段配轴承d 4=35mm,L 4取40mm;L 5段用于连接带轮d 5=30mm,l 5=150mm 6、校核: 1〉高速轴（1轴）的载荷，图5-2： 图5-2： 图5-2 2〉中间轴（2轴）的载荷计算，图5-3： 图5-3 3〉低速轴（3）的校荷，图5-4： 图5-4 （5）按弯矩合成应力校荷轴的强度 进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面）的强度。根据上表及公式得，并取0.6ca σ=，轴的计算应力 21.04ca MPa σ=== 根据材料为45钢，调质处理，查表15—1得[]160mpa σ-=。因此[]1ca σσ-<，故安全。 0.5吨卷扬机设计 摘要 卷扬机又称绞车。是起重垂直运输机械的重要组成部分，配合井架、桅杆、滑轮组等辅助设备，用来提升物料、安装设备等作业，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。垂直提升、水平或倾斜曳引重物的简单起重机械。分手动和电动两种。现在以电动卷扬机为主。本次设计的JM0.5吨卷扬机是由电动机、液压推杆制动器、制动器、电磁铁制动器、卷筒等组成。 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、制动器、减速器齿轮、减速器轴设计与选取。 本次设计的卷筒机由于它结构简单、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，可以应用于冶金起重、建筑、水利作业等方面。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，减速器 THE DESIGN OF 0.5 TON HOIST Abstract Also known the hoist another name is winch. Vertical lifting transport machinery is an important component of the tie in with the derrick, mast, pulley blocks, and auxiliary equipment, used to enhance the materials, installation of equipment operations, from human or mechanical power-driven drum, winding traction rope to complete the installation work. Vertical, horizontal or inclined simple tractor Lifting heavy objects. Two types of the hoist are manual and electric two kinds. and Now to the main electric winch. The design of the 0.5-ton electric hoist motor contions electromotor coupling arrester retarder drum boom sheave a system of pulleys set hook, etc.. This design of hoist is start from the wire rope, and next then turn on the winch drum, drum spindle, motor, gear reducer, speed reducer shaft, brakes, couplings and pulley drum machine-oriented design and selection. On drum, drum shaft, drum hub, most major reducer design, the design are focus introduced, and the rest is just a little something for analysis. The design of the drum machine because of its simple structure, handling the installation of a flexible, convenient operation, and operating environment features such as adaptability, can be applied to lifting metallurgical, operations and other water conservancy, Heavy winch upgrade is one of the main functions of the design of various types of winches are based on based on this request. XX大学 机械设计说明书题目：卷扬机传动装置设计 系别： 班级： 组别： 组员: 指导教师： 目录 1.背景6 1.1机械传动6 1.1.1带传动6 1.1.2齿轮传动6 1.1.3链传动7 1.1.4蜗轮蜗杆传动7 1.1.5螺旋传动7 1.2电力传动8 1.3液压传动8 1.4减速器发展状况8 2.设计任务书9 2.1设计题目9 2.2设计任务10 2.3具体任务10 2.4数据表10 3.方案拟定与论证比较10 3.1方案拟定10 3.2方案论证与定性比较12 4.详细设计与计算13 4.1原动机选择13 4.2计算总传动比并分配各级传动比14 4.3计算各轴的运动学及动力学参数14 4.4 V带设计15 4.5齿轮设计17 4.5.1高速级斜齿圆柱齿轮的设计17 4.5.2低速级直齿圆柱齿轮的设计20 4.6轴的强度与结构设计22 4.6.1齿轮高速轴的设计22 4.6.2齿轮中间轴的设计27 4.6.3齿轮低速轴的设计29 4.6.4轴承的寿命校核31 4.6.5轴的弯扭结合强度校核36 4.7整体结构设计36 4.7.1确定箱体的尺寸与形状36 4.7.2选择材料与毛坯制造方法36 4.7.3箱体的润滑与密封设计36 4.7.4减速器附件结构设计36 卷扬机传动装置的设计 1.背景 一般工程技术中使用的动力传递方式有机械传动、电气传动、液体传动、气压传动以及由它们组合而成的复合传动。 1.1机械传动 机械传动按传力方式分，可分为摩擦传动和啮合传动，摩擦传动又分为摩擦轮传动和带传动等，啮合传动可分为齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、链传动等等；按传动比又可分为定传动比和变传动比传动。 1.1.1带传动 皮带传动是由主动轮、从动轮和紧张在两轮上的皮带所组成。由于张紧，在皮带和皮带轮的接触面间产生了压紧力，当主动轮旋转时，借摩擦力带动从动轮旋转，这样就把主动轴的动力传给从动轴。 皮带传动的特点： 1）可用于两轴中心距离较大的传动。 2）皮带具有弹性、可缓冲和冲击与振动，使传动平稳、噪声小 3）当过载时，皮带在轮上打滑，可防止其它零件损坏。 4）结构简单、维护方便。 5）由于皮带在工作中有滑动，故不能保持精确的传动比。 1.1.2齿轮传动 齿轮传动是由分别安装在主动轴及从动轴上的两个齿轮相互啮合而成。齿轮传动是应用最多的一种传动形式。 它有如下特点： 1）能保证传动比稳定不变。 2）能传递很大的动力。 3) 结构紧凑、效率高。 4)制造和安装的精度要求较高。 5)当两轴间距较大时，采用齿轮传动就比较笨重 机械设计课程设计 说明书 设计项目：电动绞车传动装置 姓名： 班级：机设C111 学号： 专业：机械设计制造及其自动化 指导老师：李春书 目录 ㈠电动机的选择 (3) ㈡传动装置的总传动比及其分配 (4) ㈢计算传动装置的运动和动力参数 (5) ㈣齿轮零件的设计计算 (6) ⒈开式齿轮传动 (6) ⒉高速级齿轮传动 (10) ⒊低速级齿轮传动 (15) ㈤轴的设计 (20) ⒉高速轴的设计 (20) ⒉中速轴的设计 (24) ⒊低速轴的设计 (27) ㈥键的校核 (30) 轴承寿命的验算 (32) ㈦润滑与密封 (36) ㈧设计小结 (37) ㈩参考文献 (38) 二、电动机的选择 （1）选择电动机类型 按工作要求用Y 型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压为380V 。 （2）选择电动机容量 电动机所需工作功率，按参考文献[1]的（2-1）为 a w d P P η= 由式（2-1）得 1000 .V F P w = kw 传动装置的总效率 卷筒开闭轴承联ηηηηηη2 52=a 查参考文献[1]第10章中表10-2机械传动和摩擦副的效率概略值，确定各部分效率为：联轴器效率99.0=联η，滚动轴承传动 效率（一对）98.0=轴承η 开式齿轮传动效率95.0=开η,减速器内闭式齿轮传动 97.0=闭η 绞盘93.0=绞盘η代入得 736.095.093.097.098.099.02 52=????=∑η 所需电动机功率为 kw kw V F P w 6.3100024.0150001000.=?== kw kw P p w d 89.4375.06 .3===∑η 因载荷平稳，电动机额定功率cd P 略大于d P 即可，由参考文献 [1]第19章所示Y 型三相异步电动机的技术参数，选电动机的额定功率cd P 为5.5kw 。 （3）确定电动机转速 卷筒轴工作转速为 min 0.19min 240 24 .0100060100060r r D v n =???=??=ππ 卷扬机传动装置三维设计与分析 1 引言 卷扬机是一种常见的提升设备，其结构简单、操作方便、可靠性高，被广泛应用于各个行业。通常情况下卷扬机都是采用电动机作为原动机，由于电动机输出地转速远远大于卷扬机中滚筒的转速，所以必须设计减速的传动装置。传动装置的种类多种多样，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[1]。通过合理的设计传动装置，使得卷扬机能够在特定的工作环境下满足正常的工作要求。同时通过本设计将所学过的理论知识进行综合应用，做到理论联系实际，进一步掌握传动装置的设计过程。 2 传动装置的总体设计 2.1 拟定传动方案 传动装置的设计方案一般用运动简图表示。它直观的反映了工作机、传动装置和原动机三者之间的运动和力的传递关系。 传动方案首先应满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠。此外，还应结构简单，尺寸简凑、成本低，效率高和便于使用和维护等。要同时满足上述要求，常常是困难的，因此，应根据具体的设计任务侧重地保证主要设计要求，选用比较合理的方案[2]。 本次设计任务对传动装置没有太多要求，只要其在一般工作条件和环境下能够正常工作即可，因此本设计才用展开式二级圆柱直齿轮减速器，减速器与电动机和工作机之间有联轴器联接，传动方案运动简图如图2.1所示； 图2.1 卷扬机传动装置运动简图 齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。二级齿轮减速器的传动比一般为8-40，结构简单，应用也最为广泛，而展开式的主要特点是齿轮相对于轴承不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，要求轴有较大的刚度[3-5]。 2.2 电动机的选择 原动机的种类，无特殊要求，均选用交流电动机作为原动机。电动机为系列化产品。机械设计中仅需根据工作机的工作情况，合理选择电动机的类型、结构形式、容量和转速，提出具体的电动机型号[6]。 2.2.1 选择电动的功率 所需电动机工作功率为： 式（2-1）式中：—工作机所需功率，指输入工作机轴的功率，kW。 —由电动机至工作机的总效率。 工作机所需功率由工作的工作助力和运动参数计算求得 式（2-2）或 式（2-3） 目录： 一．设计任务书 (2) 设计要求 (2) 设计内容 (3) 设计目的 (2) 二．解题过程 (4) 电动机的选择 (5) 传动零件的设计计算 (6) 1．带传动设计 (8) 2．减速器齿轮的设计 (9) 3．轴的设计 (14) 4．轴承的校核 (19) 5.联轴器的选择 (20) 6.键的强度校核 (26) 7.箱体的设计 (26) 8.润滑剂的选择 (27) 三．装配图零件图（另附） 四．心得体会 (29) 五．参考文献 (30) 题目：卷扬机的机械系统的结构设计 完成任务： 装配图一张零件图两张设计计算说明书一份时间安排十八～十九两周时间 设计计算3天 草图设计3天 绘装配图2天 绘零件图1天 计算说明书3天 文档整理2天 设计任务书 1设计要求： 、 2设计内容： （1） 根据任务说明对卷扬机的机械结构的总体方案的设计，确定加 速器系统执行系统，绘制系统方案示意图 如图1。 （2） 根据设计参数和设计要求采用优化设计使系统运转良好。 （3） 选用电动机的型号，分配减速器的各级传动比，并进行传动装 置工作能力的计算。 （4） 对二级减速器进行结构设计，绘制装配图及相关的关键零件的 工作图。 （5） 编写课程设计报告说明书 电动机 减速器 传送带 图1 卷扬机的组成部分示意图 卷扬机的组成部分如图1所示： 卷扬机是有电动机驱动，经带轮和齿轮减速装置带动卷筒转动，从而带动钢丝绳提升货物。 原始数据： P =10.4KW n = 40 rmin 使用说明： ㈠ 单班单向运转，工作平稳 ㈡ 允许工作误差%5 ，室内工作，使用10年 ㈢ 一年一次中修 。 哈尔滨工业大学（卷扬机动力总成设计计算说明书） 院系 专业年级 设计者 学号 指导教师 成绩 2013年1月5日 设计题目：设计卷扬机动力总成：见附录 设计条件： 1.载重=1600N； 2.钢丝绳速=1.5m/s； 3.卷筒直径=300mm； 4.钢丝直径=3.5mm 设计工作量： 绘制出总装配图一张，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表； 编写设计计算说明书一份。 1.前期计算 1.1输出功率：P W =F×V=1600×1.2÷1000=1.92 KW 1.2求输入功率： 经过查表得到各部件的传动效率： 联轴器： 0.99 带轮： 0.96 链轮： 0.97 球轴承： 0.99 滚子轴承： 0.99 卷筒： 0.97 这样可以算出总效率是η=0.994×0.992×0.97×0.96×0.97=0.850 所以P （输入）=P W /η=2.26 KW P 需要 = K A P （输入）=2.94 KW 1.3选电机 经过查机械设计手册，选取合适的电机，选取的电机是型号为Y132S-6 的三相异步电机。 n 输出 =60v/（2πr ）=60×1.2/2π(150+1.75)×103=75.5r/min 所以i 总 =960/75.5=12.7 根据i 总 =i 低×i 而i 低和i 高 都在3~7之间， 取i 低=3 则i 高=4.23 2.带传动设计： 带型选择表 带轮直径选择表 型号 额定功 率 满载时 轴径 转动惯 量 转速 电流 效率 Y132 S-6 3kw 960r/mi n 3.65A 79% 38 0.0021kg.m 2 课程设计说明书 设计题目 卷扬机传动装置中的 二级圆柱齿轮减速箱 机电工程 院(系) 模具设计与制造 专业 班级 Z090358 学号 Z09035820 设 计 人 白孟奇 指导教师 张旦闻 完成日期 2010 年 12 月 日 机械设计 (机械设计基础) 课程设计评语 机电工程系：模具设计及制造专业 课程名称：机械原理 设计题目：卷扬机传动装置中的二级圆柱齿轮减速班级：Z090358班 学生姓名：朱琳Z09035802 白孟奇Z09035820 胡高伟Z09035824 设计篇幅：图纸张说明书页 指导老师评语： 年月日指导老师： 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，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。卷扬机又称绞车，是起重垂直运输机械的重要组成部分，配合井架、桅杆、滑轮组等辅助设备，用来提升物料、安装设备等作业。由于它结构简单、搬运安装灵活、操作方便、维护保养简单、使用成本低、对作业环境适应能力强等特点，广泛应用于冶金起重、建筑、水利作业等方面。本设计就传统的卷扬机说起，一直到现在以及将来的发展。卷扬机是起重垂直运输机械的重要组成部分，配合井（门）架、桅杆、滑轮组等辅助设备，用来提升物料、安装设备等作业。由于它结构简单、操作方便、维护保养简单、使用成本低、可靠性高等优点。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。 编者：白孟奇 2010年12月18日 卷扬机传动装置的设计 目录 第一章序 (3) 第二章机械设计课程设计任务书 (3) 1、传动装置简图如下所示。 (3) 2、设计任务 (4) 第三章确定传动方案 (4) 1、传动方案 (4) 第四章确定电机型号 (5) 1、传动装置的总效率 (5) 2、工作机所需的输入功率 (5) 3、确定电动机转速 (5) 4、确定电动机型号 (6) 第五章设计传动装置 (6) 1、计算总传动比及分配各级的传动比 (6) 2、传动装置的运动和动力参数 (7) 3、齿轮的设计 (8) 4、V带设计 (11) 5、校核: (16) 第六章联轴器的选择 (21) 第七章键连接的选择及校核计算 (21) 第八章箱体的设计 (21) 1、箱体 (21) 2、轴承盖 (22) 3、轴承密封 (22) 4、观察孔 (22) 5、通气器 (22) 6、油标（油面指示器） (22) 6、起吊装置 (22) 7、制动器的选择 (23) 8、螺塞和封油圈的设计 (23) 第九章减速器的润滑 (24) 1、齿轮的润滑 (24) 2、滚动轴承的润滑 (24) 第一章序 卷扬机又称绞车，是起重垂直运输机械的重要组成部分，配合并架，滑轮组等辅助设备，用来提升物料、安装设备的作用。由于它结构简单、搬运安装灵活、操作方便、维护保养简单、使用成本低对作业环境适应能力强等特点，被广泛应用。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。 第二章机械设计课程设计任务书 题目：卷扬机的传动装置 1、传动装置简图如下所示。 卷扬机绳牵引力F(N)、绳牵引速度v(m/s)及卷筒直径D(mm)见数据表。 （2）工作条件 用于建筑工地提升物料，空载启动，连续运转，三班制工作，工作平稳。 （3）使用期限 工作期限为十年，每年工作300天，三班制工作，每班工作4小时，检修期间隔为三年。 （4）产批量及加工条件 小批量生产，无铸钢设备。 《机械设计基础》课程说明书 设计题目设计电动机卷扬机传动装置班级机械设计及自动化 目录 1、设计题目 (3) 2、系统总体方案的确定 (3) 2.1、系统总体方案 (3) 2.2、系统方案总体评价 (4) 3、传动系统的确定 (4) 4、传动装置的运动和动力参数 (6) 4.1、确定传动比分配 (6) 5、齿轮设计 (8) 5.1、高速轴齿轮传动设计 (8) 5.2、低速级齿轮传动设计 (16) 5.3、开式齿轮设计 (21) 6、轴的设计计算 (24) 6.1、中间轴的设计计算 (24) 6.2、高速轴的设计计算 (32) 6.3、低速轴的设计计算 (35) 7、轴承校核 (37) 7.1、高速轴轴承校核 (37) 7.2、中间轴上轴承校核 (38) 7.3、低速轴上轴承校核 (38) 8、键的选择以及校核 (39) 9、联轴器选择 (41) 10、润滑油及其润滑方式选择 (42) 11、箱体设计 (43) 12、参考文献 (44) 13、附录设计任务书 (44) 1 设计题目 1.1设计题目 方案2：间歇工作，每班工作时间不超过15％，每次工作时间不超过10min，满载起动，工作中有中等振动，两班制工作，钢?速度允许误差±5％。小批量生产，设计寿命10年。传动简图及设计原始参数如表： 数据编号钢?拉 力 F （KN） 钢?速 度V （m/s） 滚筒直 径D（mm） 4 1 5 10 380 表1-1 原始数据 2 系统总体方案的确定 2.1系统总体方案 电动机→传动系统→执行机构， 图2.1 二级圆柱齿轮传动 3 传动系统的确定 3.1 选择电动机类型 1.功率计算 卷扬机的转速计算： 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，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。本设计就传统的卷扬机说起，一直到现在以及将来的发展。 本设计主要设计了卷扬机的卷筒、卷筒轴、卷筒毂、减速器以及滑轮组。其中卷筒和卷筒轴的设计最为主要，本设计重点做了介绍。其余部分由于篇幅有限，只是略作分析。 关键词：卷扬机卷筒卷筒轴滑轮组 Along with society's development, the machinery will be able more and more to substitute for the manpower, this also will be the mechanical profession rapid development consequence, in the machinery substitution manpower development history, the new machinery invention has the pivotal function. But, these very for a long time on and continue continuously using the production to today machinery, is playing the role which cannot be substituted, the hoist is an example. The hoist development is likely same on other machineries, from starts simply until present complex, from beforehand manpower to present electric power, from beforehand manual control to present computer operation even intelligence operation. This design mentions on the traditional hoist, continuously to present as well as future development. The design instruction booklet has mainly designed 5 ton hoist reels, the reel axis, as well as the block and tackle. Reel as well as the reel axis design is most main, this design has made the introduction with emphasis. Because other parts the length is limited, only makes the analysis slightly. Key words: Windlass Reel; Reel axis Block and tackle 机械设计课程设计-设计一用于卷扬机卷 筒的传动装置 机械设计课程设计设计计算说明书 学院：机械系 专业： ______________________ 学号： ______________________ 姓名：_________________ 目录 一、设计任务书 (3) —. 、八—■一、刖言 (4) 三、电动机的选择与传动计算 (4) 四、传动零件的设计计算 (7) 五、轴的设计计算和校核 (13) 六、轴承的选择和校核 (24) 七、键联接的选择和校核 (26) 八、联轴器的选择和校核 (28) 九、箱体的设计 (28) 十、润滑和密封的选择 (30) 十二、设计小结 (33) 十三、参考资料 (34) 一、设计任务书 设计一用于卷扬机卷筒的传动装置。 原始条件和数据： 卷扬机提升的最大重量为Q=10000N提升的线速度为v=0.5m/s， 卷筒的直径D=250mmi钢丝绳直径D=11mm卷筒长度L=400mm卷扬 机单班制室内工作，经常正反转、起动和制动，使用期限10年，大修期3年。该机动力来源为三相交流电，在中等规模机械厂小批生产，提升速度容许误差为- 5%。 二、前言 由题目知该传动装置载荷平稳，为单班制连续运转，所以选择 结构相对比较简单的展开式两级圆柱齿轮减速器，且输入轴和输出轴在两边。 三、电动机的选择与传动计算 电动机的输出功率 p 按 公式P 。二巳kW 计算 式中，为电动机轴至卷筒 轴的传动装置总效率。 按公式=「33 计算，查 表得， 滚动轴承效率 1" 98，8 轴承选 (1)选择电动机类型： 该工作场合无特殊要求， 通常可采用三相异步电动机， 可选用Y 系列一般用途的全 封闭自扇冷鼠笼型三相异步 电动机。 (2)确定电动机功率: 工作装置所需功率 P w 按公式卩 ” =Fooo 计算 式中， F = 70000N , v = 10m/s ， 作装置的效率取w= 0.95。代入 上式得： 1.选择 电动机 类型 F V 1000 70000 10 1000 -11.7KW 电力电子与电机拖动综合课程设计 题目: 卷扬机调速系统设计 所在院系：机械电子工程各学院 专业：11自动化（1）班 学号：2011103201XX 姓名：林XXX 完成日期：2014-06-16 指导教师：万军 景德镇陶瓷学院 电力电子与电机拖动综合课程设计任务书__班级指导老师 教研室主任签字：年月日 目录 1.摘要 (4) 2.卷扬机的基本结构和工作特点 (4) 3.交流电动机的调速传动 (4) 4.控制系统原理分析 (6) 5. 主电路杭干扰措施 (8) 6. 变频器的调速控制 (11) 7. 结论 (14) 8. 参考文献 (14) 摘要 “卷扬机变频操控系统”是专门针对金矿竖井作业中罐笼升降而设计开发的拖动控制系统。该系统主要用于卷扬机电机的拖动调速，充分考虑了低速力矩、空停制动和安全保护等问题，可以取消原交流绕线电动机，电机碳刷和滑环不再存在，取消原用于调速的接触器及大功率电阻排。彻底杜绝了原调速系统维修成本高、维护工作量大、能耗高、调速性差的缺陷。本文给出了一种基于矢量控制的异步电机变频调速系统实现方案。变频调速的主电路设计是带有特殊性的电力电路设计，既要遵守电力设计的一般规律，也要考虑变频调速系统的特殊情况，同时针对制目的选择变频器，通过控制端子实现的控制系统功能，正确设置命令和频率源等参数，采用PLC控制保证调速控制精度，考虑控制电路的抗干扰措施，对硬、软件进行了优化设计，从而保证了系统控制的实时性和安全性。 关键词:上料卷扬机；PLC变频器；变频调速 1.1卷扬机的基本结构和工作特点: 卷扬机（又叫绞车/电葫芦）是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。可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物。现在基本上都是电动葫芦，电动卷扬机是由电动机、传动机构和卷筒或链轮组成，分钢丝绳电动葫芦和环链电动葫芦两种。 工作特点:其工作特点是：(1) 能够频繁起动、制动、停车、反向，转速平稳，过渡时间短; (2) 能按照一定的速度图运行; (3) 能够广泛地调速，调速范围一般为0.5~3.5m/s,目前料车最大线速度可达3.8m/s。(4) 系统可靠工作。在 攀枝花学院 学生机械设计课程设计（论文） 题目：卷扬机传动装置设计 学生姓名：罗 学号： 所在院系：机电学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 指导老师：职称： 2010年1月7日 攀枝花学院教务处制 目录 一课程设计的目的 二课程设计的内容和要求 三课程设计工作进度计划 四设计过程 1.传动装置总体设计方案 3 2.电动机的选择 3 3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 4.计算传动装置的运动和动力参数 6 5.齿轮的设计 7 6.蜗杆的设计 10 7.滚动轴承和传动轴的设计 14 8.联轴器设计 24 9.键的设计 25 10.箱体结构的设计 26 11.润滑密封设计 27 五设计小结 六主要参考资料 6。双头蜗杆传动的传动比为40。240。故电动机转速可选范围为(30240)17.78533.44267.2/min n r =?=。符合这一范围的同步转速有：750/min r 、1000/min r 、容量和转速，由机械设计手册16-68选Y180L-6 0118.00.99d P ηη==?121237.92P ηηη==?23213 6.21P ηηη==?34334 6.09P ηηη==?各轴输出功率分别为输入功率乘轴承效率m 01178.760.9977.97d T N m ηη==?= 012102377.97180.800.991111.57i T i N m ηηη==???= 233131111.570.990.991089.45T N m ηηη==??= 343341089.45 3.30.990.953381.27i T i N m ηηη==???= 各轴的输出转矩分别为各轴的输入转矩乘各轴的输入转矩乘轴承效率0.98。 运动和动力参数计算结果整理于下表： m η输出 78.76 题目: 卷扬机调速系统设计 所在院系：机械电子工程各学院 专业： 11自动化（1）班 学号： 2011103201XX 姓名：林XXX 完成日期： 2014-06-16 指导教师：万军 景德镇陶瓷学院 姓名__ 班级指导老师 教研室主任签字：年月日 1.摘要 (4) 2.卷扬机的基本结构和工作特点 (4) 3.交流电动机的调速传动 (4) 4. 控制系统原理分析 (6) 5. 主电路杭干扰措施 (8) 6. 变频器的调速控制 (11) 7. 结论 (14) 8. 参考文献 (14) “卷扬机变频操控系统”是专门针对金矿竖井作业中罐笼升降而设计开发的拖动控制系统。该系统主要用于卷扬机电机的拖动调速，充分考虑了低速力矩、空停制动和安全保护等问题，可以取消原交流绕线电动机，电机碳刷和滑环不再存在，取消原用于调速的接触器及大功率电阻排。彻底杜绝了原调速系统维修成本高、维护工作量大、能耗高、调速性差的缺陷。本文给出了一种基于矢量控制的异步电机变频调速系统实现方案。变频调速的主电路设计是带有特殊性的电力电路设计，既要遵守电力设计的一般规律，也要考虑变频调速系统的特殊情况，同时针对制目的选择变频器，通过控制端子实现的控制系统功能，正确设置命令和频率源等参数，采用PLC控制保证调速控制精度，考虑控制电路的抗干扰措施，对硬、软件进行了优化设计，从而保证了系统控制的实时性和安全性。 关键词:上料卷扬机；PLC变频器；变频调速 1.1卷扬机的基本结构和工作特点: 卷扬机（又叫绞车/电葫芦）是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。可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物。现在基本上都是电动葫芦，电动卷扬机是由电动机、传动机构和卷筒或链轮组成，分钢丝绳电动葫芦和环链电动葫芦两种。 工作特点 :其工作特点是： (1) 能够频繁起动、制动、停车、反向，转速平稳，过渡时间短; (2) 能按照一定的速度图运行; (3) 能够广泛地调速，调速范围一般为0.5~3.5m/s,目前料车最大线速度可达3.8m/s。 (4) 系统可靠工作。在进入曲轨段及离开料坑时不能有冲击，确保终点位置准确停车。 5. 对拖动系统的要求. 1.2 交流电动机的调速传动 1.2.1 调速传动的运动方程 调速传动系统中旋转运动时，其旋转运动方程为 式中 T—驱动转矩(N2m); Tz一负载转矩，即阻转矩((N2m); Jdω/dt—惯性转矩(N2m); ω—电动机的角速度(rad/s ); 摘要 卷扬机又称绞车。是起重垂直运输机械的重要组成部分，配合井架、桅杆、滑轮组等辅助设备，用来提升物料、安装设备等作业，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。垂直提升、水平或倾斜曳引重物的简单起重机械。分手动和电动两种。现在以电动卷扬机为主。本次设计的5吨电动卷扬机是由电动机、连轴器、制动器、减速器、卷筒、导向滑轮、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、联轴器以及卷筒机的导向滑轮设计与选取。其中卷筒、卷筒轴、卷筒毂、减速器的设计最为主要，本设计重点做了介绍，其余部分有得只是略作分析。 本次设计的卷筒机由于它结构简单、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，可以应用于冶金起重、建筑、水利作业等方面，但是此次设计的卷筒机主要运用于用于5吨桥式吊车起升机构。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，减速器 Abstract Also known the hoist another name is winch. Vertical lifting transport machinery is an important component of the tie in with the derrick, mast, pulley blocks, and auxiliary equipment, used to enhance the materials, installation of equipment operations, from human or mechanical power-driven drum, winding traction rope to complete the installation work. Vertical, horizontal or inclined simple tractor Lifting heavy objects. Two types of the hoist are manual and electric two kinds. and Now to the main electric winch. The design of the 5-ton electric hoist motor contions electromotor 、coupling、arrester、retarder、drum、boom sheave、a system of pulleys set、hook, etc.. This design of hoist is start from the wire rope, and next then turn on the winch drum, drum spindle, motor, gear reducer, speed reducer shaft, brakes, couplings and pulley drum machine-oriented design and selection. On drum, drum shaft, drum hub, most major reducer design, the design are focus introduced, and the rest is just a little something for analysis. The design of the drum machine because of its simple structure, handling the installation of a flexible, convenient operation, simple maintenance, and operating environment features such as adaptability, can be applied to lifting metallurgical, construction, operations and other water conservancy, but the design mainly applied to the drum machine for 5-ton overhead crane hoisting mechanism. Heavy winch upgrade is one of the main functions of the design of various types of winches are based on based on this request. KEY WORDS: hoist；drum; drum shaft; retarder 目录 摘要 (Ⅰ) 1绪论 (1) 1.1卷扬机的分类及特性 (1) 1.2卷扬机的常见类型： (3) 1.3国内卷扬机发展概况 (4) 2卷扬机的设计参数 (5) 3 主体零件的设计 (12) 3.1钢丝绳的选择 (12) 3.2卷筒的结构设计及尺寸确定 (15) 3.3卷筒轴的设计计算 (20) 3.4电动机选择 (26) 3.5减速器的设计计算 (27) 3.6制动器，联轴器的选择 (36) 4 小车行走机构设计 (38) 4.1轨道 (38) 4.2车轮与车轮组 (38) 4.3车轮直径的计算 (39) 总结 (40) 致谢 (41) 参考文献 (42) 1绪论 1.1卷扬机的分类及特性 垂直提升、水平或倾斜拽引重物。卷扬机分为手动卷扬机和电动卷扬机两种。现在以电动卷扬机为主。电动卷扬机由电动机、联轴节、制动器、齿轮箱和卷筒组成，共同安装在机架上。对于起升高度和装卸量大工作频繁的情况，调速性能好，能令空钩快速下降。对安装就位或敏感的物料，能用较小速度。 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，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。 卷扬机又称绞车，是起重垂直运输机械的重要组成部分，配合井架、桅杆、滑轮组等辅助设备，用来提升物料、安装设备等作业。由于它结构简单、搬运安装灵活、操作方便、维护保养简单、使用成本低、对作业环境适应能力强等特点，广泛应用于冶金起重、建筑、水利作业等方面。本设计就传统的卷扬机说起，一直到现在以及将来的发展。卷扬机是起重垂直运输机械的重要组成部分，配合井（门）架、桅杆、滑轮组等辅助设备，用来提升物料、安装设备等作业。由于它结构简单、操作方便、维护保养简单、使用成本低、可靠性高等优点。 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 目录 一、电动机选择 (4) 二、传动零件的设计计算 (7) （一）齿轮的设计计算 (7) 1高速级蜗轮蜗杆传动的设计计算……………………………… 2低速级齿轮传动的设计计算 (11) （二）减速器铸造箱体的主要结构尺寸 (15) （三）轴的设计计算 (16) 1高速轴设计计算及校核 (16) 2中间轴设计计算 (17) 3低速轴设计计算 (18) 三、其他附件的选择 (23) 四、密封与润滑 (24) 五、总结与心得 (24) 六、参考文献 (26) 1.设计目的： （1）通过课程设计使学生综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的知识，起到巩固深化，融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的运用，树立正确的设计思想； （2）通过课程设计的实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。 （3）通过课程设计，学习运用标准，规范，手册，图册和查阅有关技术资料等，培养学生机械设计的基本技能。 2. 设计方案： 设计1012型慢动卷扬机传动系统。 一、原始数据： 序号项目单位1102型 1 最大牵引力P N 50000 2 卷筒直径D ㎜400 3 卷筒宽度B ㎜840 4 卷筒转速n rpm 6.35 5 钢丝绳最大速度v m/min 9.9 6 开式齿轮传动比i 5.235 7 钢丝绳直径d ㎜24 8 定位尺寸A ㎜370 9 工作条件载荷较平稳 10 使用寿命两班制，8年 注：最大牵引力中已考虑过载 二．运动简图说明 慢动卷扬机用于慢速提升重物，在建筑工地和工厂有普遍应用。图示为1011型、1012型慢动卷扬机机构运动简图。其运动传递关系是：电动机1通过联轴器2（带有制动器），普通蜗杆（圆柱）减速机4，以及开式齿轮传动5驱动卷筒6，绕在卷筒上的钢丝绳再通过滑轮和吊钩即可提升或牵引重物。电磁制动器3用于慢动卷扬机停车制动。 ;. 图（一） 一、电动机的选择 1.选择电动机类型 按工作要求和工作条件选用Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电源额定电压为380V 。 2.选择电动机容量 初步确定传动系统总体方案如图1所示。 蜗杆－圆柱齿轮减速器。传动装置的总效率η a 5423221ηηηηηη=a ＝0.992 ×0.80×0.992 ×0.97×0.98＝0.73；5吨卷扬机设计说明
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