机械设计课程设计
设计说明书
设计题目卷扬机
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指导老师
2011年03月
目录
一、设计任务书
二、传动方案拟定
三、电动机的选择传动装置的运动和动力参数计算
四、高速级齿轮传动计算
五、低速级齿轮传动计算
六、齿轮传动参数表
七、轴的结构设计
八、轴的校核计算
九、滚动轴承的选择与计算
十、键联接选择及校核
十一、联轴器的选择与校核
十二、减速器附件的选择
十三、润滑与密封·
十四、设计小结
十五、参考资料
一.设计题目：
原始数据：
由于卷扬机起吊的重物为W=15KN,起吊为匀速提升，其提升速度为V=0.65m/s;卷筒与其制动装置（mm 550Φ）一起用离合器与减速器输出轴相联。卷筒直径为（mm 400Φ）。设卷筒效率97.0=η。初定减速器的总效率为
810.=总η。所设计的减速器应为二级减速器。选用弹性联轴器。 1.完成减速器装配图一张（A0）。 2.绘制箱座结构图一张（A1）。 3.绘制轴、齿轮零件图各一张（A2）。 4.编写设计计算说明书一份。
二. 电动机设计步骤 传动装置总体设计方案 本组设计数据：
卷扬机工作拉力F = 10900 N 。
卷筒转速n= 31.05r/min, 卷筒直径D= 400 mm 。 1.外传动机构为联轴器传动。
2.减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。
3.该方案的优缺点：瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，径向尺寸小，结构紧凑，重量轻，节约材料。轴向尺寸大，要求两级传动中心距相同。减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。但减速器轴向尺寸及重量较大；
高级齿轮的承载能力不能充分利用；中间轴承润滑困难；中间轴较长，刚度差；仅能有一个输入和输出端，限制了传动布置的灵活性。原动机部分为YZR 系列三相交流异步电动机。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。
三．电动机的选择 1.选择电动机的类型
按工作要求和工作条件选用YZR 系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压380V 。
2.确定电动机效率P w 按下试计算
1000w
w w w
kw
V
F P η
⨯=
⨯
试中N F w 15000= V=0.65m/s 工作装置的效率考虑胶带卷筒器及其轴承的效率取 99.0×81.0×97.0η=w 代入上试得 12.5kw η×1000V ×F P w
w
w w ==
电动机的输出功率功率
o
P
按下式
w
o
kw
P
P
η
=
？应该是P 。=Pw*n 吧
式中η为电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率 由试
2
23
g c r ηηηη=⨯⨯ 由表2-4滚动轴承效率
r
η
=0.99：联轴器传动效率
c
η
=
0.99：齿轮传动效率g
η
=0.97（8级精度一般齿轮传动）
则η=0.89
所以电动机所需工作功率为
kw 67.10==
η
p P n
0 ？Pn 是什么？这里应该是P 。=Pw*n=12.5*0.89=11.125
因载荷平稳，电动机核定功率Pw 只需要稍大于Po 即可。按表8-169中YZR 系列电动机数据，选电动机的核定功率Pw 为13kw 。 3.确定电动机转速
按表2-1推荐的传动比合理范围，两级同轴式圆柱齿轮减速器传动比
40~8'
=∑i
而工作机卷筒轴的转速为
m in /05.316r ==
πD
0.65
×10×n 4w 所以电动机转速的可选范围为
min
)1242~248(min 05.31)49~8('
r r n i n w d =⨯==∑ 上
面不是8~40吗？怎么是49了呢？实际应该把49改成40？
符合这一范围的同步转速有m in 963r 。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为m in 963r 的YZR 系列电动机YZR180L-6,其满载转速为min /963r n w
=,电动机的安装结
构形式以及其中心高,外形尺寸,轴的尺寸等都在8-186,表8-187中查的。
四.计算传动装置的总传动比∑i 并分配传动比 A.总传动比∑i 为 01.3105
.31963
∑===
w m n n i
B.分配传动比
I I I ∑=i i i
考虑润滑条件等因素，初定 ⅡⅠ31i i .=
35.6=I i ，88.4=I I i
C. 计算传动装置的运动和动力参数 1.各轴的转速 I 轴
min
963r n n m ==I
II 轴 min
52.151r i n n ==I
I
I I
III 轴 m in
05.31r n =I I I
卷筒轴
m in
05.31r n n w ==I I I
2.各轴的输入功率
I 轴 12.87kw 0.99×η×c ===130ⅠP P
II 轴 12.36kw 0.97×0.99×η×η×r g ⅠⅡ===87.12P P III 轴 kw P P 87.1136.12===0.97×0.99×η×η×r g ⅡⅢ 卷筒轴 kw P P 63.1187.11===0.99×0.99×η×η×g g Ⅲw 3.各轴的输入转矩
I 轴 m 127.69N 9550×n p ×ⅠⅠⅠ
•===96387
.129550T II 轴 m N 89550×n p ×ⅡⅡⅡ•==
=07.0852.15136
.129550T III 轴 m N 9550×n p ×ⅢⅢⅢ•==
=83.365005
.3187
.119550T
