卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì),卷揚(yáng)機(jī),設(shè)計(jì)
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。
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)………………………………………………………23
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/mm
10
0.5
470
3 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。
3.4 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：
2．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(zhǎng)，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)。
總體來講，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(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低傳動(dòng)效率高。
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
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（一對(duì)），閉式齒輪傳動(dòng)效率為，聯(lián)軸器效率為，傳動(dòng)滾筒效率為，代入得
=
2.1.2工作機(jī)所需的輸入功率
，其中
所以6.06kw
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 ＝ 7.5KW 。
2.1.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速
計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速：
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)的可選轉(zhuǎn)速為：
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 。
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
2.2.2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
i=
取兩級(jí)援助齒輪減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比
則低速級(jí)的傳動(dòng)比為
2.3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
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(yùn)動(dòng)和動(dòng)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(dòng)比
i
效率
輸入
輸出
輸入
輸出
電動(dòng)機(jī)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(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
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(yàn)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(yàn)算帶速v；按式8-13驗(yàn)算帶的速度；因?yàn)?m/s
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