2996 卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì),卷揚(yáng)機(jī),設(shè)計(jì)
1前言卷揚(yáng)機(jī)是一種常見的提升設(shè)備，其主要是用電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)。由于電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于卷揚(yáng)機(jī)中滾筒的轉(zhuǎn)速，故必須設(shè)計(jì)減速的傳動(dòng)裝置。傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)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(jí)齒輪減速器等等。通過合理的設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置，使的卷揚(yáng)機(jī)能夠在特定的工作環(huán)境下滿足正常的工作要求。同時(shí)通過本課程設(shè)計(jì)將學(xué)過的基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算能力，熟悉一般的機(jī)械裝置設(shè)計(jì)過程。2目 錄設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………………………………………3第一部分 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)………………………………4第二部分 電動(dòng)機(jī)的選擇及傳動(dòng)比分配……………………4第三部分 V 帶設(shè)計(jì)…………………………………………7第四部分 齒輪的設(shè)計(jì)………………………………………9第五部分 軸的設(shè)計(jì)…………………………………………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(xiàn)………………………………………………………233設(shè)計(jì)任務(wù)書1 設(shè)計(jì)要求：1.1 卷揚(yáng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，用于建筑工地提升物料，空載啟動(dòng)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，工作平穩(wěn)。1.2 室外工作，生產(chǎn)批量為 5 臺(tái)。1.3 動(dòng)力源為三相交流 380/220V，電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)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(shí)，檢修期間隔為 3 年。1.5 專業(yè)機(jī)械廠制造，可加工 7、8 級(jí)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/mm10 0.5 4703 設(shè)計(jì)任務(wù)3.1 完成卷揚(yáng)機(jī)總體傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)和論證，繪制總體設(shè)計(jì)原理方案圖。3.2 完成卷揚(yáng)機(jī)主要傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。3.3 完成裝配圖 1 章（A0 或 A1） ，零件圖 2 張。傳 動(dòng) 裝 置 卷 揚(yáng) 機(jī)原 動(dòng) 機(jī) w聯(lián) 軸 器 重 物43.4 編寫設(shè)計(jì)說明書。第一部分 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)1.1 傳動(dòng)方案1.1.1 組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。1.1.2 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)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(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將 V 帶設(shè)置在高速級(jí)。其傳動(dòng)方案如下： η 2η 3η 5η 4η 1IIIVPdPw2．方案論證本設(shè)計(jì)中原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。傳動(dòng)方案采用了兩級(jí)傳動(dòng)，第一級(jí)傳動(dòng)為帶傳動(dòng)，第二級(jí)傳動(dòng)為單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。 帶傳動(dòng)承載能力較低，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但有過載保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，還可緩和沖擊和振動(dòng)，故布置在傳動(dòng)的高速級(jí)，以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩，減小帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸。 齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)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(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之一。本設(shè)計(jì)采用的是展開式兩級(jí)直齒輪傳動(dòng)?？傮w來講，該傳動(dòng)方案滿足工作機(jī)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(dòng)效率高。5第二部分 電動(dòng)機(jī)的選擇及傳動(dòng)比分配2.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 2.1.1 傳動(dòng)裝置的總效率54231??按表 2-5 查得各部分效率為：V 帶傳動(dòng)效率為 ，滾動(dòng)軸承效率96.01??（一對(duì)） ，閉式齒輪傳動(dòng)效率為 ，聯(lián)軸器效率為 ，9.02 7.3 9.04??傳動(dòng)滾筒效率為 ，代入得6.5??= 825.096.07.624???2.1.2 工作機(jī)所需的輸入功率，其中?wdP?10)(FVkW所以 6.06kw??825.0.13d使電動(dòng)機(jī)的額定功率 P ＝（1～1.3）P ，由查表得電動(dòng)機(jī)的額定功率 P ＝ edd7.5KW 。 2.1.3 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速 ： nirDnw /3.20475.1605.160???????由推薦的傳動(dòng)比合理范圍，v 帶輪的傳動(dòng)比范圍：2~4，二級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比一般范圍：8~40，則總傳動(dòng)比的范圍為， ,故電機(jī)16~'i的可選轉(zhuǎn)速為： mn/3250~.20)16~('' rniwd ??2.1.4 確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)根據(jù)以上計(jì)算在這個(gè)范圍內(nèi)電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速有750r/min，1000r/min，1500r/min，3000r/min，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的情況，同時(shí)也要降低電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的型號(hào)為 Y160M - 6 ，滿載轉(zhuǎn)速 970r/min 。 6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(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比2.2.1 總傳動(dòng)比：i =970/20.33=47.71 a2.2.2 分配各級(jí)傳動(dòng)比 根據(jù)指導(dǎo)書，取 V 帶的傳動(dòng)比 ，則減速器的傳動(dòng)比 i 為30?ii= 9.1537.401?ia取兩級(jí)援助齒輪減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比 718.40.4.12?ii則低速級(jí)的傳動(dòng)比為 36.71.95123?i2.3 運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算2.3.1 電動(dòng)機(jī)軸 KWPd06.0?min/970rn?NT??7.596.52.3.2 Ⅰ軸（高速軸） KWP81.6.010????mNnTri ????78.132.5905in/71102.3.3 Ⅱ軸（中間軸） mNnPTri KW????9.74.85905in/.671.43258..82212?2.3.4 Ⅲ軸（低速軸） i 20..3i/. 3.33372.3.5 Ⅳ軸（滾筒軸） mNnPTrKW????9.24608.5950mi/.25..3.4434?各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)如下表功率 p/kw 轉(zhuǎn)矩 T/N.M,軸名輸入 輸出 輸入 輸出轉(zhuǎn)速n/(r/min)傳動(dòng)比i效率?電動(dòng)機(jī)軸1 軸2 軸3 軸滾筒軸5.815.585.365.256.065.755.525.305.20171.787792549.22496.923.4171.6561777.152523.7082471.93197032368.420.0820.0834.7183.37610.960.960.960.98三、V 帶設(shè)計(jì)3.1 確定皮帶輪3.1.1 確定計(jì)算功率 。由表 8-7 查得工作情況系數(shù) ;故caP2.1?AKKWPKAca 27.06.1???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ca1n徑 并驗(yàn)算帶速 v。1d3.1.3 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1d徑 ；驗(yàn)算帶速 v；按式 8-13 驗(yàn)算帶的速度md801?；因?yàn)?5m/s
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