电动卷扬机传动装置设计说明书
5吨电动卷扬机设计说明书
对大型卷扬机安装了电器连锁装置，以保证绝对安全可靠。
3.发展手提式卷扬机为提高机械化水平，减轻工人劳动强度，国外大力发展小型手提式卷扬机，如以汽车蓄电池为动力的直流电动小型卷扬机，其电压为12 V,质量为7.7—15.4 kg,拉力为3336—13344 N。
4.大力发展不带动力源装置的卷扬机欧美国家非常重视发展借助汽车和拖拉机动力的卷扬机。
此种卷扬机结构简单，有一个卷筒和一个变速箱即可。
第1章卷扬机的设计参数本设计卷扬机设计的主要参数有：额定起升重量：5吨起升高度：14米起升速度：12.5米/分卷扬机用途：用于5吨桥式吊车起升机构工作条件：频繁启动粉尘量大设计的主要要求：本设计为有轨运行机构；电动机轴到减速器高速轴山齿轮链接盘连接: 起升机构的制动器必须采用常闭式的；制动力矩应保证有足够的制动安全系数。
第2章卷扬机的整体结构概述§2.1电动卷扬机基本结构电动卷扬机III于操作方法不同，其结构相差很大。
我们将其分为电控卷扬机和溜放型卷扬机两类。
§2.1.1电控卷扬机此类卷扬机通过通电或断电以实现卷扬机的工作或制动。
物料的提升或下降曲电动机的正反转来实现，操作简单方便。
其制动型式主要有电磁铁制动器和锥形转子电动机两类，下面就这两种制动型式卷扬机的常见类型作介绍。
此类卷扬机大多是单卷筒的。
§2.1.2带有电磁铁制动器的卷扬机1.圆柱齿轮减速器快速卷扬机，如图2-1。
图2-1圆柱齿轮减速器快速卷扬机简图1 —电动机2—联轴器3—制动器4—减速器5—联轴器6—卷筒7—底座8—支架2.蜗杆减速器慢速卷扬机。
3.圆柱齿轮减速器加开式齿轮传动的卷扬机，如图2-2。
图2-2圆柱齿轮减速器加开式齿轮传功的卷场机简图1 —电动机2—联轴器3—制动器4—减速器5—开式齿轮传动6—卷筒4.蜗杆减速器加开式齿轮传动的卷扬机。
对一些起重量大的卷扬机，为使钢丝绳在卷简上排列整齐，需要安装排绳器。
机械课程设计-电动卷扬机传动装置讲解
机械设计课程设计题目：设计电动卷扬机传动装置学院专业学号学生姓名机械设计课程设计任务书题目：设计电动卷扬机传动装置传动系统图：原始数据：数据编号钢绳拉力F/KN钢绳速度v/(m/min)卷筒直径D/mm2 9 20 290工作条件：间歇工作，满载启动，工作中有中等振动，两班制工作，小批量生产，钢绳速度允许误差±5%，设计寿命10年。
目录1.电动机的选择1.1 功率计算1.2 确定电动机转速2.传动系统的运动和动力参数2.1 计算总传动比2.2 合理分配各级传动比2.3 各轴转速、输出功率、出入转矩、转速计算3.传动零件的设计计算4.轴的设计及计算5.键连接的选择和计算6.滚动轴承的选择和计算7.联轴器的选择8.润滑方式、密封形式及润滑油牌号的选择9.其他技术说明10.设计小结11.参考文献2131d t E H K T u Z u φσ⎛⎫± ⎪⎝⎭cos cos 20cos19.42αβ=︒︒各个力与主动齿轮1上相应的力大小相等，作用2）圆周力为233221168303804.3061.42t T F N d ⨯=== 径向力为33tan tan 203804.301764.63cos cos38.31r t F F N αβ︒==⨯=︒轴向力为33tan 3804.30tan 38.313005.53a t F F N β==⨯︒=法向力为3N33804.305149.44cos cos cos 20cos38.31t F F N αβ===︒︒3）齿轮4 的作用从动齿轮4各个力与主动齿轮3上相应的力大小相等，作用方向相反。
四．轴的设计与计算 （一）中间轴的设计与计算1．已知条件：中间轴传递的功率P 2==3.67kw ，转速II 300r/min n =，齿轮分度圆直径2203.58d mm = 379.65d mm =，齿宽238b mm = 380b mm =2．选择轴的材料因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特殊要求，故选用45钢调质3．初算轴径查《机械设计基础》表15-2得A 0=103~126，考虑轴端不受转矩，只受少量弯矩，故取较小值A 0=112，则II 233min 03.6711225.81300P d A mm n ==⨯= 4．结构设计1）轴的结构图30d mm =130d mm =530d mm =2432mm d d ==240L mm =470L mm =333135553.441.370.10.132xbM M MPa W d σ'''====⨯ 由表15-1查得45钢调制处理抗拉强度极限650b MPa σ=，表15-3查得轴的许用弯曲应力1[]60b MPa σ-=（二）低速轴的设计与计算1．材料的选择：选用45钢正火处理 2．按扭转强度估算轴径查《机械设计基础》表15-2得A 0=103~126 又由15-2算得140d mm =245d mm =355d mm =450d mm = 545d mm =82l mm '=度小5~10mm，键槽的宽度按轴段直径取41mm，且轴承内断面距内壁12mm,同时齿轮3与4啮合，故取轴段5为50mm。
卷扬机的传动装置设计说明
成绩：_______《机械产品设计》项目设计说明书设计题目：卷扬机的传动装置设计专业班级：机制2011—07班学生姓名：xxx学号：xxxxxxxxx指导教师：xxx目录第一章、机械设计课程设计任务书 (2)第二章、电动机的选择 (4)第三章、分配传动比 (6)第四章、齿轮设计 (9)4.1高速级直齿圆柱齿轮传动的设计计算 (8)4.2低速级直齿园柱齿轮传动的设计计算 (12)第五章、轴的设计、滚动轴承选择、键连接和联轴器选择 (18)5.1轴的设计 (18)5.2、滚动轴承的选择及计算 (25)5.3、键连接的选择及校核计算 (28)第六章、附件设计 (29)第七章、设计小结 (31)第八章、参考资料 (33)第一章《机械产品设计》任务书一、设计题目：电动卷扬机的传动装置设计1．机器的功能要求：起升机构是使重物作升降运动的机构,它是任何起重机必不可少和最主要最基本的机构。
此次设计的电动5吨卷扬机是由电动机、连轴器、制动器、减速器、卷筒、导向滑轮、起升滑速器高速轴,经减速器减速后由低速轴带动卷筒旋转,使钢丝绳在卷筒上绕进或放出,从而使重物起升或下降。
电动机停止转动时,依靠制动器将高速轴的制动轮刹住,使悬吊的重物停止在空中。
根据需要起升机构上还可装设各种辅助装置,如起重量限制器、起升高度限位器、速度限制器和钢丝绳作多层卷绕时,使钢丝绳顺序排列在卷筒上的排绳装置等。
2．机器工作条件:间隙工作,每班工作时间不超过15%,每次工作时间不超过10min,满载启动,工作中有中等振动,两班制工作,钢绳的速度允许误差±5% 。
小批量生产,设计寿命为10年。
3．工作装置功能参数：刚绳的拉力F= 10KN,速度V=0.8m/s,卷筒的直径D=260mm。
二、设计任务1．设计工作内容《机械产品设计》课程设计内容由理论分析与设计计算、图样技术设计和技术文件编制三部分组成。
〔1理论分析与设计计算a>总体方案设计：驱动系统有手动、内燃机和电动机几类。
机械设计课程设计-设计电动卷扬机传动装置
Ⅴ轴: T5-5= T5η7=121.83*0.97=118.18
滚筒T6-6== T6η11=118.18*0.99=117.00
运动和动力参数计算结果见表-3。
表-3
轴号
功率(kW)
转矩(N/m)
转速(r/min)
传动比i
效率η
输入转矩
5．齿轮的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
6．轴承、联轴器和键的选择及其参数设计。。。。。。。。。
7．箱体的结构设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
8．润滑油的选择及密封设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
9．制动器的选择。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
110
350
275
325
530
240
325
695
3．确定传动装置的总体传动比和分配传动比
一、计算总传动比
电动机满载转速 n电 =1460r/min,滚筒轴工作转速n2=22.196
总传动比：i总=n1/n2=1460/22.196=65.778
二、分配传动装置的传动比
i总=i1 i2 i3
其中i1、i2、i3分别为两对内齿轮、一对外齿轮的传动比。两对内齿轮初步取i1,2=4,则行星一对外齿轮的传动比为：i3=4.111125
一课程设计任务书。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
二设计步骤
1．传动装置总体设计方案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
2．电动机的选择。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
卷扬机传动装置设计说明书
1 目的 （一）传动方案的设计及可行性分析比较 ................................................. - 5 （二）原动机选择 ..................................................................... - 8 -
减速器设计的几乎全部尺寸及设计的相关参数都在此设计说明书中体现出来，它是产品设计的重要技术 文件之一，是图样设计的基础和理论依据，也是进行设计审核的依据。
此设计说明书参考课程设计教材及相关指导书完成，百分之八十内容系原创，部分内容借鉴上届学长的 设计说明书和图书馆资料查得的设计说明书。书写过程中得到毕树生老师的指导帮助，还有各位同学的意见 建议，在此一并表示感谢。
目录 一、 设计任务 .................................................. - 3 -
（一）设计要求.......................................................................- 3 （二）原始技术数据 ................................................................... - 4 （三）设计任务.......................................................................- 4 二、总体方案设计 ........................................................................ - 5 -
1 目的
卷扬机的设计说明书
课程设计任务书目录第一部分传动装置总体设计 (3)第二部分电动机的选择及传动比分配 (4)第三部分 V带设计 (7)第四部分齿轮的设计 (8)第五部分轴的设计 (14)第六部分校核 (18)第七部分箱体及其它附件 (20)总结 (22)参考文献 (22)1 设计要求：1.1 卷扬机由电动机驱动，用于建筑工地提升物料，空载启动，连续运转，工作平稳。
1.2 室外工作，生产批量为5台。
1.3 动力源为三相交流380/220V，电动机单向运转，载荷较平稳。
1.4工作期限为10年，每年工作300天，3班制工作，每班工作4小时，检修期间隔为3年。
1.5 专业机械厂制造，可加工7、8级精度的齿轮、涡轮。
2 原始技术数据3设计任务3.1 完成卷扬机总体传动方案设计和论证，绘制总体设计原理方案图。
3.2 完成卷扬机主要传动装置结构设计。
3.3 完成装配图1章（A0或A1），零件图2张。
3.4 编写设计说明书。
第一部分传动装置总体设计1.1 传动方案1.1.1组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。
点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。
齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。
本设计采用的是展开式两级直齿轮传动。
总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
第二部分电动机的选择及传动比分配2.1电动机的选择 2.1.1传动装置的总效率5423421ηηηηηη=按表2-5查得各部分效率为：V 带传动效率为96.01=η，滚动轴承效率（一对）99.02=η，闭式齿轮传动效率为97.03=η，联轴器效率为99.04=η，传动滚筒效率为96.05=η，代入得η=825.096.099.097.099.096.024=⨯⨯⨯⨯2.1.2工作机所需的输入功率 ηwd P P =，其中1000)(FVkw P W =所以=⨯⨯⨯=1000825.076.0102.83d P 7.55kw 使电动机的额定功率P ed ＝（1～1.3）P d ，由查表得电动机的额定功率P ＝ 7.5KW 。
电动卷扬机传动装置的设计
课程设计设计题目6: 设计电动卷扬机传动装置学生姓名：黄奕玮学号：11023132其中，蜗杆传动可以实现较大的传动比，尺寸紧凑，传动平稳，适合本系统的间歇工作的场合•由于蜗杆传动布置在高速级，可采用锡青铜为蜗轮材料的蜗杆传动，这样可以提高承载能力和传动效率.而开式齿轮传动的工作环境较差，润滑条件不好，磨损严重，寿命较短，布置在低速级.1.2.选择电动机因为直流电动机需要直流电，价格较贵，维护不便，所以选用交流电动机•这里我们选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压3 8 0 V，Y型.1 .2.1选择电动机的容量：电动机所需的功率，按公式为:FvPw- 1000其中，P w是工作机所需的工作功率，KW.F是工作机的工作阻力，N. v是工作机的卷筒的线速度，m/s.= 18°°°>^6°=2..47KW机械设计课程设计的计算及说明其中，a = 142 3 2a是电动机至卷筒的总效率.1是滚子轴承的效率，（每对0 .98〜0 .99）这里取0 . 9 8 .有四对. 结果P w =2.47KW算得P w1000 0.972是斜齿轮传动的效率，一级开式.（一对0 .9 4〜0 .9 6）这里取0 9 5 •有一对.3是蜗杆传动的效率，一级减速器.这里取0.73.有一对，是单头.4是联轴器的效率，这里取0 . 9 9 .有2对.算得a =0.984 0.95 0.73 0.992= 0.632 49P d 3.92 KW0.631.2.1确定电动机的转速卷筒轴的工作转速为：60 1000 v 60 1000 8 - 60 n 二二8 r/min二320 二320按推荐的传动比合理范围，取传动比：蜗轮减速器传动比i=10~40 •齿轮传动单级传动比常用值，开式1= 4〜6.因为开式齿轮的主动轮比从动轮的直径小，所以，总传动比的合理范围为i a = 40 ~ 420a所以电动机的转速的可选范围为：n d =i a n= （40 ~ 420）8 = 320 ~ 3360r / min符合这一范围的转速有：3000r/mi n, 1500r/mi n, 1000r/mi n, 750r/mi n.根据容量和转速，查出如下几种合适的电动机型号，见表1:因为卷扬机的工作环境，灰尘多，土扬水溅.所以选用Y系列（IP44）封闭式笼型三相异步电动机.机械设计课程设计的计算及说明表1结果Pd=3.92KW 结果n 二8r /min其中，Y132S — 4型电动最合适本卷扬机的需要，所以选择该型电动机1.2.1确定传动装置的总传动比和分配传动比:(1)传动装置的总传动比为：其中，n m 是电动机满载转速.n 是工作机主动轴的转速. (2)确定各级的传动比为：因为总传动比是各级传动比的乘积，为：i a =i i i 2 i n由题意知，本系统的传动比分为减速器的传动比和齿轮的传动比. 设减速器的传动比为i i ，齿轮的传动比为i 2 .贝Ui a =i i i 2动比为 i 1 = ^8^ = 4.5 .401.3.计算传动装置的运动和动力参数.1.3.1各轴转速 1轴 n1 = 1440r / min首先初步确定蜗轮减速器的传动比为i 2=40,贝U 开式齿轮的传机械设计课程设计的计算及说明2 轴 n 2== 1440 = 36「/ mini 2 403轴 n 3 = n 2 = 36 r / min（卷筒轴）4轴n 4 =仏=笑=8r/minh 4.513.2各轴的输入功率n m 1440= 180结果i a =180i 1 = 4.5结果n 2 = 36r / minn 3 二 36r /min n 4 = 8r /1轴P =P d 疋“4 =3.92 疋0.99 = 3.88KW R =3.88KW 2轴P2 = R 疋勺江n3 = 3.88 x 0.98 x 0.75 = 2.85KW P2 = 2.85KW 3轴P3 = P2江％沢”4 =2.85x0.98x0.99 = 2.77KW P3 = 2.77 KW 4轴P4 =P3江7 汉n2 =2.77x0.98 x 0.95 = 2.58KW P4 = 2.58KW 1.33各轴的输出功率1轴R = Pd 小4 =3.92x0.98 x 0.99 = 3.80KW P =3.80KW 2轴P2 =P 況“：江n3 = 3.88 x 0.982 xO.75=2.79KW P2 = 2.79KW 3轴巳=P2 汇j2疋―=2.85疋0.982疋0.99 = 2.71KW P3 = 2.71KW1.3.4各轴的输入转矩因为电动机的输出转矩为：P 3 92T d =9550 丄=9550 汉汇一=26.00N *mn m1440各轴的输入转矩为：1轴「=T d汉n4 =26.00 汉0.99 = 25.74N *m「= 25.74N 2轴T2=25.74x0.98x0.75x40 = 756.76N *m T2 =756.76N 3轴T3 =T2汽1 工"4 =7576 決0.98^0.99 = 734.21N T3 = 734.21 N 机械设计课程设计计算及说明4轴（卷筒轴）结果T4十汇^2=734.21 汇0.98汇0.95 汇4.5 = 3075.97N *m T4=3075.97N •1.3.5各轴的输出转矩输出转矩1轴「=26.00 江0.99 汇0.98 = 25.23 N *m「= 25.23N 2轴T2 =756.76 汇0.98 =741.62 N *m T2 =741.62N 3轴T3 =734.21 乂0.98 =719.53N *m T3 = 719.53N2.2减速器内传动零件的设计（蜗杆减速器）1）蜗杆传动，用45纲，故蜗杆齿面要求淬火，硬度为 45~55HRC,涡轮用 褚锡磷青铜一ZCuS n10P1金属膜制造。
电动卷扬机传动装置课程设计
电动卷扬机传动装置课程设计1. 引言电动卷扬机是一种常用的起重设备，广泛应用于工业、建筑、仓储等领域。
其传动装置是实现卷扬机运行的关键组成部分，直接影响到卷扬机的性能和可靠性。
本课程设计旨在对电动卷扬机传动装置进行设计，并通过理论计算和仿真分析来验证设计方案的合理性和可行性。
2. 设计目标本课程设计的目标是设计一个高效、稳定、安全的电动卷扬机传动装置，满足以下要求：•提高卷扬机的工作效率•保证卷扬机运行平稳•增强卷扬机的安全性能3. 设计步骤3.1 确定传动方式根据实际需求和工作环境，选择适合的传动方式。
常见的传动方式有链条传动、齿轮传动和皮带传动等。
需要综合考虑载荷大小、速度要求、噪音要求等因素进行选择。
3.2 计算载荷及功率根据实际工况和使用要求，计算卷扬机的载荷及功率需求。
考虑到起重物体的重量、速度要求、工作周期等因素，确定传动装置的承载能力和功率需求。
3.3 选择传动元件根据计算结果，选择合适的传动元件。
对于链条传动，选择合适的链条规格和齿轮模数；对于齿轮传动，选择合适的齿轮副参数；对于皮带传动，选择合适的皮带类型和规格。
3.4 设计传动装置布局根据选定的传动方式和传动元件，设计传动装置的布局。
考虑到空间限制、安装便利性等因素，确定各个传动元件之间的位置关系和连接方式。
3.5 进行力学分析对设计好的传动装置进行力学分析。
通过应力、变形等参数的计算和仿真分析，验证设计方案在工作过程中是否满足要求，并进行相应优化调整。
3.6 进行运动学分析对设计好的传动装置进行运动学分析。
通过速度、加速度等参数的计算和仿真分析，验证设计方案在工作过程中是否满足要求，并进行相应优化调整。
4. 设计结果根据以上设计步骤，得到了一个满足要求的电动卷扬机传动装置设计方案。
通过力学和运动学分析，验证了设计方案的合理性和可行性。
5. 结论本课程设计对电动卷扬机传动装置进行了全面详细、完整且深入的设计。
通过合理选择传动方式和传动元件，优化传动装置布局，并进行力学和运动学分析，实现了高效、稳定、安全的电动卷扬机传动装置设计。
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电动卷扬机传动装置
目录
1、设计题目 (2)
2、系统总体方案的确定 (2)
2.1、系统总体方案 (2)
2.2、系统方案总体评价 (3)
3、传动系统的确定 (3)
4、传动装置的运动和动力参数 (4)
4.1、确定传动比分配 (4)
5、齿轮设计 (6)
5.1、高速轴齿轮传动设计 (6)
5.2、低速级齿轮传动设计 (10)
5.3、开式齿轮设计 (12)
6、轴的设计计算 (15)
6.1、高速轴的设计计算…………………………………………………………
15
6.2、中间轴的设计计算…………………………………………………………
17
6.3、低速轴的设计计算…………………………………………………………
20
7、轴承校
核 (22)
7.1、高速轴轴承寿命校核………………………………………………………
22
7.2、中间轴上轴承寿命校核……………………………………………………
23
7.3、低速轴上轴承寿命校核……………………………………………………
24
8、键的选择以及校核 (23)
8.1高速轴键的选取与校核 (24)
8.2中间轴键的选取与校核……………………………………………………
25
8.3低速轴键的选取与校核……………………………………………………
25
9、联轴器选择 (26)
10、润滑方式及密封方式选择 (26)
11、箱体设计 (27)
12、参考文献 (28)
1 设计题目
1.1设计题目：设计电动卷扬机传动装置
间歇工作，每班工作时间不超过15％，每次工作时间不超过10min，满载起动工作中有中等振动，两班制工作，钢䋲速度允许误差±5％。
设计寿命10年。
生产20台中等规模机械厂可加工7-8级齿轮。
传动简图及设计原始参数如表：
数据
编号
钢绳
拉力
F（KN）
钢绳速
度V
（m/min）
滚筒直
径D（mm）
2 12 12 460
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→传动系统→执行机构，初选两种传动方案，如下：
图2.1 二级圆柱齿轮传动
图2.2 蜗轮蜗杆减速器
2.2系统方案总体评价
比较上述方案，在图2.2中，此方案为整体布局小，传动不平稳，
虽然可以实现较大的传动比，但是传动效率低。
图2.1中的方案结构简
单，且传动平稳，适合要求。
最终方案确定：采用二级圆柱齿轮减速器，其传动系统为：电动机
→传动系统→执行机构（如下图）
图2-3 选择方案
3 传动系统的确定
3.1 选择电动机类型
1.功率计算
工作机转速：
min
/
3.8
460
14
.3
1000
*
12
1000
60
r
D
v
n
w
=
⨯
=
⨯
=
π
1.工作机有效功率Kw
v
F
P
w
4.2
60
/
12
*
12=
=
⋅
=
总传递效率为η=η
η
η
η
η
5
4
5
3
2
2
2
1
⨯
⨯
⨯
⨯=0.76
η
1
弹性联轴器效率0.99
97
.0
8
2
级传动比
闭式齿轮
η
97
.0
3
滚动轴承的效率为
η
选用二
级圆柱齿轮
传动
w
n=8.3
r/min
w
P=2.4
kw
76
.0
=
η
min
mm
mm
滚动轴承的润滑
毡圈。