卷揚機設(shè)計,卷揚機,設(shè)計
前言
卷揚機是一種常見的提升設(shè)備，其主要是用電動機作為原動機。由于電動機輸出的轉(zhuǎn)速遠遠大于卷揚機中滾筒的轉(zhuǎn)速，故必須設(shè)計減速的傳動裝置。傳動裝置的設(shè)計有多種多樣，如皮帶減速器、鏈條減速器、齒輪減速器、渦輪蝸桿減速器、二級齒輪減速器等等。通過合理的設(shè)計傳動裝置，使的卷揚機能夠在特定的工作環(huán)境下滿足正常的工作要求。同時通過本課程設(shè)計將學(xué)過的基礎(chǔ)理論知識進行綜合應(yīng)用，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，計算能力，熟悉一般的機械裝置設(shè)計過程。
目 錄
設(shè)計任務(wù)書……………………………………………………3
第一部分 傳動裝置總體設(shè)計………………………………4
第二部分 電動機的選擇及傳動比分配……………………4
第三部分 V帶設(shè)計…………………………………………7
第四部分 齒輪的設(shè)計………………………………………9
第五部分 軸的設(shè)計…………………………………………16
第六部分 校核………………………………………………19
第七部分 箱體及其它附件…………………………………21
總結(jié)……………………………………………………………23
參考文獻………………………………………………………23
設(shè)計任務(wù)書
1 設(shè)計要求：
1.1 卷揚機由電動機驅(qū)動，用于建筑工地提升物料，空載啟動，連續(xù)運轉(zhuǎn)，工作平穩(wěn)。
1.2 室外工作，生產(chǎn)批量為5臺。
1.3 動力源為三相交流380/220V，電動機單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)。
1.4工作期限為10年，每年工作300天，3班制工作，每班工作4小時，檢修期間隔為3年。
1.5 專業(yè)機械廠制造，可加工7、8級精度的齒輪、渦輪。
該裝置的參考圖如下：
2 原始技術(shù)數(shù)據(jù)
繩牽引力W/KN
繩牽引力速度v/(m/s)
卷筒直徑D/mm
10
0.5
470
3 設(shè)計任務(wù)
3.1 完成卷揚機總體傳動方案設(shè)計和論證，繪制總體設(shè)計原理方案圖。
3.2 完成卷揚機主要傳動裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計。
3.3 完成裝配圖1章（A0或A1），零件圖2張。
3.4 編寫設(shè)計說明書。
第一部分 傳動裝置總體設(shè)計
1.1 傳動方案
1.1.1組成：傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。
1.1.2特點：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，
要求軸有較大的剛度。
1.1.3確定傳動方案：考慮到電機轉(zhuǎn)速高，傳動功率大，將V帶設(shè)置在高速級。
其傳動方案如下：
2．方案論證
本設(shè)計中原動機為電動機，工作機為皮帶輸送機。傳動方案采用了兩級傳動，第一級傳動為帶傳動，第二級傳動為單級直齒圓柱齒輪減速器。
帶傳動承載能力較低，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時，結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但有過載保護的優(yōu)點，還可緩和沖擊和振動，故布置在傳動的高速級，以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩，減小帶傳動的結(jié)構(gòu)尺寸。
齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，是現(xiàn)代機器中應(yīng)用最為廣泛的機構(gòu)之一。本設(shè)計采用的是展開式兩級直齒輪傳動。
總體來講，該傳動方案滿足工作機的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低傳動效率高。
第二部分 電動機的選擇及傳動比分配
2.1電動機的選擇
2.1.1傳動裝置的總效率
按表2-5查得各部分效率為：V帶傳動效率為，滾動軸承效率（一對），閉式齒輪傳動效率為，聯(lián)軸器效率為，傳動滾筒效率為，代入得
=
2.1.2工作機所需的輸入功率
，其中
所以6.06kw
使電動機的額定功率P ＝（1～1.3）P ，由查表得電動機的額定功率P ＝ 7.5KW 。
2.1.3確定電動機轉(zhuǎn)速
計算滾筒工作轉(zhuǎn)速：
由推薦的傳動比合理范圍，v帶輪的傳動比范圍：2~4，二級圓柱齒輪減速器的傳動比一般范圍：8~40，則總傳動比的范圍為，,故電機的可選轉(zhuǎn)速為：
2.1.4確定電動機型號
根據(jù)以上計算在這個范圍內(nèi)電動機的同步轉(zhuǎn)速有750r/min，1000r/min，1500r/min，3000r/min，綜合考慮電動機和傳動裝置的情況，同時也要降低電動機的重量和成本，最終可確定同步轉(zhuǎn)速為1000r/min ，根據(jù)所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速確定電動機的型號為Y160M - 6 ，滿載轉(zhuǎn)速 970r/min 。
其主要性能：額定功率：7.5KW，滿載轉(zhuǎn)速970r/min，額定轉(zhuǎn)矩2.0。
2.2 計算總傳動比及分配各級的傳動比
2.2.1總傳動比：i =970/20.33=47.71
2.2.2分配各級傳動比
根據(jù)指導(dǎo)書，取V帶的傳動比，則減速器的傳動比i為
i=
取兩級援助齒輪減速器高速級的傳動比
則低速級的傳動比為
2.3運動參數(shù)及動力參數(shù)計算
2.3.1 電動機軸
2.3.2 Ⅰ軸（高速軸）
2.3.3 Ⅱ軸（中間軸）
2.3.4 Ⅲ軸（低速軸）
2.3.5 Ⅳ軸（滾筒軸）
各軸運動和動力參數(shù)如下表
軸名
功率 p/kw
轉(zhuǎn)矩 T/N.M,
轉(zhuǎn)速
n/(r/min)
傳動比
i
效率
輸入
輸出
輸入
輸出
電動機軸
1 軸
2 軸
3 軸
滾筒軸
5.81
5.58
5.36
5.25
6.06
5.75
5.52
5.30
5.20
171.78
779
2549.2
2496.9
23.4
171.6561
777.15
2523.708
2471.931
970
323
68.4
20.08
20.08
3
4.718
3.376
1
0.96
0.96
0.96
0.98
三、V帶設(shè)計
3.1 確定皮帶輪
3.1.1 確定計算功率。由表8-7查得工作情況系數(shù);故
3.1.2選取v帶帶型。根據(jù)、由圖8-11選用A型。確定帶輪的基本直徑并驗算帶速v。
3.1.3初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑。由表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑；驗算帶速v；按式8-13驗算帶的速度；因為5m/s
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