电动卷扬机传动装置-课程设计.docx

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1、电动卷扬机传动装置目录1、设计题目32、系统总体方案的确定32.1、 系统总体方案32.2、 系统方案总体评价43、传动系统的确定44、传动装置的运动和动力）参数64.1、确定传动比分配65、齿轮设计85.1、 高速轴齿轮传动设计85.2、 低速级齿轮传动设计165.3、 开式齿轮设计216、轴的设计计算246.1、 中间轴的设计计算246.2、 高速轴的设计计算326.3、 低速轴的设计计算357、轴承校核377.1、 高速轴轴承校核377.2、 中间轴上轴承校核387.3、 低速轴上轴承校核388、键的选择以及校核399、联轴器选择4110、润滑油及其润滑方式选择4211、箱体设计4312

2、、参考文献44王爰结果4413、附录设计任务书计算及说明Wg1.1设计题目方案2:间歇工作，每班工作时间不超过15%,每次工作时间不超过IOmin,满载起动，工作中有中等振动，两班制工作，钢速度允许误差土5%o小批量生产，设计寿命10年。传动简图及设计原始参数如表：数据编纲拉力F(KN)钢速度V浪局直泾D(mm)(ms)81215220表1-1原始数据2系统总体方案的确定2.1系统总体方案电动机一传动系统一执行机构，初选三种传动方案,图2.1二级圆柱齿轮传动计算 及 说 明主要结果3传动系统的确定3.1 选择电动机类型1 .功率计算电动机的速度计算：vDn工nVIOOO15100021.7rm

3、in601000ID220输出所需要功率：Pw=FV=12*15/60=3KW(3-1)2 25_12345传动效率计算：0.9920.9720.9850.970.90.73(3-2)弹性联轴器的效率取0.99;闭式齿轮(8级精度)的传动效率取0.97;:滚动轴承的效率取0.98;:开式齿轮传动效率取0.95;4卷筒传递效率取0.9。5电机所需要的功率：P4.1IKWd根据所算的功率查资料表9-39和表9-40,查的有计算及说明主要结果三种电机可选择：Y132S-4,Y132M2-6和Y132M2-8。将它们各个参数比较如下表：选择方案1型号额定功率(KW)满载转速(rmin)轴伸出段直径(m

4、m)价格总传动比Y132S-45.5144038900.00-1100.0065v21.minY132M2-65.5960381300.001500.0040.733Y132M2-82、方第5.5:比较：720381800.00-2000.0036P4.1IKWd由上面图表显示，Y132S-4价格更便宜，满足所需工作要求，优先选用。方案(-)：按所给设计参数，选用直齿圆柱齿轮传动C查表得直齿圆柱齿轮的传动比的取值范围是35。转速为n=1440rmin,传动比为i=66.35o由于是直齿圆柱齿轮,故传动比可以平均分配iii366.354.05!23计算及说明主要结果根据经验，双级减速器的齿轮传动

5、比最好不要超过4,以免齿数比太大导致齿轮受破坏程度相差太大。方案（二）：转速n=960rmin,功率P=5.5KWoiii3.54123v,满足要求。故选用方案（二）。4传动装置的运动和动力参数41.确定传动比分配1、选用电机Y132M2-4,转速n=960rmin,功率P=5.5KWo因是直齿圆柱齿轮传动，传动比可以平均分配为：1113A4.ZJ3.541 23，2 .各轴转速计算nn960rminInn/i271.1r9min211nn/i76.6fmin3 22nn76.61r/min4 3nn/i21.64rmin5 43转筒的实际转速为nW21.64rmin,nwnw100%n6 1

6、.7121.64I（X）%032%5%21.71传动分配合造。3.各轴输入转矩计算ii4,o2选用方案（二）计算及说明主要结果T955010.3P/n95501035.34/96011153.122103NmmT9550103P/n95501.35.07/271.19222178.540103N.mmT9550103P/n9550IOj4.82/76.61333600.848103N.mmT9550103P/n95501034.67/76.61444582.149103N.mmT9550103P/n9550IO34/21.645551765.25103Nmm终上，各轴的参数如下表：表4-1轴的

7、参数1）T53.122103Njnm1T178.540IOjN.mm2T600.848IOaMmm3T582.149103Nmm4缠1功率（KW）5.34inF960把矩（N.mn53.122x10325.07271.19178.540x10334.8276.61600.848x10344.6776.61582.149x1035421.641765.25x1035齿嘲沱殳计5.1 高速轴齿轮传动设计1 .选定齿轮精度等级材料和齿数D按给定设计方案，选用直齿圆柱齿轮。2）卷扬机为一般工作机，速度不高，V=15mmin,故选用8级精度（GB1.Oo9588）。3）材料选择由资料U1.表101选择小

8、齿轮材料为40Cr（调质），硬计算及说明主要结果度为250HBS,大齿轮选用45钢(调质)，220HBS,1二者差为30HBSoN)选小齿轮的齿数为:Z=22,则大齿轮的齿数为1z22235477.88,取Z=72。齿数比为2uz/z3.54_7iI2,取压力角2U。由于减速器齿轮传动为闭式传动，可以采用齿面接触疲劳强度设计，按弯曲疲劳强度校核。2.按齿面接触疲劳强度设计按设计计算公式计算d2.32JK1.Tu1(?)2,VduH(5-1)1)确定公式的各计算值(D试选载荷系数Kt13(2)齿轮传递的转矩T3.5414104Nm1(3)由资料1表10-7选取齿系数1.Od(4)由资料川表106

9、查得材料的弹性影响系数Z189.8MPa2E0(5)从资料川图1021(d)查得，小齿轮疲劳45年极限为：700MPaHIim1.,大齿轮疲劳极限为：490MPa0HIim2(6)计算应力循环次数N60nj1.609601(3002815%)Ih4.15107N4.15107/3.541.171072(5-2)1765.25IChNjnm58级精度材料为40Cr冈Z=22IZ=72220计算及说明主要结果(7)查资料图1019得接触疲劳寿命系数为：K0.95K0.98HN1.HN2，(8)计算接触疲劳许用应力：K0.95700-Qc-HNJHiimi665MPa,HS1KHN1.i竺且480.

10、2MPaHS1(5-4)2)计算试算小齿轮分度圆直径d,代入H1.中较小1值：K1.3tT3.5414104NmI1.0dd2.32J13531221O(3511)It13.54480.255.7nm计算圆周速度dn55.70960”八m/V601100,601(X)()280/计算齿数bdd155.7055.7hftnit(5-5)(4)计算齿宽与齿高之比1.vhmdz557%2.53模数：It1/22(5-6)齿高：h2.25m2.252.535.15/55./9.79h5.69(5.7)(5)计算载荷系数Z189.MPaiE700MPaHIim1.hi.,490MPaHIm2N4.151

11、07IN1.171072K0.95HNJ0.98KHN2665MPa,H480.2MPaH计算及说明主要结果根据V2.8Om/s，8级精度，查资料1图910-8得，载荷系数为二一丛,因为是直齿轮，假设KAFjb100Nmm,有资料表U3查得KK1.2HF,由资料山表102查得使用系数为K=1.50(*中等冲A击),由资料包104查的小齿轮7级精度，非对称布置时：K1.120.18(10.6d2)d20.23103bh1.408h979K1.408由DznV查资料川图1013得KF1.35,故载荷系数为d55.7ftmb55.70mmKKKKK11.081.21.408m2.53VAHH11.8

12、25h5.15K动载荷系数；Vb9.79K使用系数；hKH齿间载荷分配系数；K齿向载荷分配系数。H(6)按设计的实际载荷系数校正所算的的分度园直径dd*55.731纥62.69/,1,X1.KK1.2VV（5-8）FH(7)计算模数mmd/z162.29/222.84903.按弯曲疲劳强度校核K=1.50A计算及说明主要结果由式(1-5)得弯曲强度的设计公式：K1.408Hn近JWZdIF(5-10)T输入转矩；TZ1ZIqK载荷系数；K1.32)FY应力校正系数；Y齿形系数；FK1.825F许用应力；d齿宽系数；Z由齿面接触疲劳强度设计计算所得齿数。1D确定公式内的各参数值：1由资料图10-20d查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限为：500MPa,大齿轮的的弯曲疲劳d62.69FE1I极限为：380MPaFE22由资料1图IO-18查得弯曲疲劳寿命系数K0.92K0.97FN1,FN2m2.8493计算弯曲疲劳许用应力：取弯曲疲劳安全系数S1.4,由资料1式(10-12)得:K0.9250020Q十kdoFNIFEI328.57MPaF1S1.4-K-07WFN2FE2263.29MPaF2S1.4(4)计算安全载荷系数：KKKKK11.141.21.35