2996 卷揚機設(shè)計,卷揚機,設(shè)計
1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。2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………………………………………………………233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/mm10 0.5 4703 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。傳 動 裝 置 卷 揚 機原 動 機 w聯(lián) 軸 器 重 物43.4 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： η 2η 3η 5η 4η 1IIIVPdPw2．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?？傮w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。5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54231??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96.01??（一對） ，閉式齒輪傳動效率為 ，聯(lián)軸器效率為 ，9.02 7.3 9.04??傳動滾筒效率為 ，代入得6.5??= 825.096.07.624???2.1.2 工作機所需的輸入功率，其中?wdP?10)(FVkW所以 6.06kw??825.0.13d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 ＝ edd7.5KW 。 2.1.3 確定電動機轉(zhuǎn)速計算滾筒工作轉(zhuǎn)速 ： nirDnw /3.20475.1605.160???????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16~'i的可選轉(zhuǎn)速為： mn/3250~.20)16~('' rniwd ??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 。 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 a2.2.2 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30?ii= 9.1537.401?ia取兩級援助齒輪減速器高速級的傳動比 718.40.4.12?ii則低速級的傳動比為 36.71.95123?i2.3 運動參數(shù)及動力參數(shù)計算2.3.1 電動機軸 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?各軸運動和動力參數(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)傳動比i效率?電動機軸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 ；驗算帶速 v；按式 8-13 驗算帶的速度md801?；因為 5m/s
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