毕业设计电动卷扬机传动装置设计

目录

1、设计题目 (3)

2、系统总体方案的确定 (3)

系统总体方案 (3)

系统方案总体评价 (4)

3、传动系统的确定 (4)

选择电动机类型 (4)

4、传动零件的设计 (7)

减速器的蜗杆传动设计 (7)

开式直齿圆柱齿轮设计 (14)

5、轴系零件的设计 (17)

蜗杆轴的设计 (17)

蜗轮轴的结构设计 (23)

6、滚动轴承的选择及验算

(29)

7、键的选择计算及强度校核 (33)

8、润滑的选择 (34)

9、蜗杆传动的热平衡计算 (35)

10、联轴器的选择 (35)

11、箱体的大体结构设计 (35)

12、参考文献 (38)

13、附录Ⅰ设计任务书 (39)

附录Ⅱ（1）装配图

（2）零件图——箱体

（3）零件图——蜗轮轴

计算及说明主要结果

1 设计题目

设计题目

设计一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，工作有

中等振动，两班制工作，小批量生产，钢䋲速度允许误差±5

％，设计寿命10年。传动简图及设计原始参数如表：

数据编号钢䋲拉力

F（KN）钢䋲速度

V（m/s）

滚筒直径D

（mm）

8 11 12 440

表1-1 原始数据

2 系统总体方案的确定

系统总体方案

电动机→传动系统→执行机构，初选三种传动方案，如下：

图二级圆柱齿轮传动

图蜗轮蜗杆减速器

图二级圆柱圆锥减速器

系统方案总体评价

比较上述方案，在图中，此方案为整体布局小，传动平稳，而且可以实现较大的传动比，由于卷扬机要求的工作环境恶劣。适合所需要的工作条件。图中的方案振动大。图中的方案布局比较小，但是圆锥齿轮加工较困难，特别的是大直径，大模数的锥轮，所以一般不采用。

最终方案确定：采用蜗轮蜗杆减速器，其传动系统为：电动机→传动系统→执行机构（如下图）

图2-4 选择方案

3 传动系统的确定

选择电动机类型

按工作要求和条件，选用三相笼式异步电动机，封闭式结构，电压380V ，YZR 型。

3.1.1 选择电动机

1、选择电机的容量

由于钢䋲速度 v=12m/min=0.2m/s, 钢䋲的拉力F=11000N ， 功率

110000.2/ 2.2w P FV N m s kw ==⨯= （3-1）

这里的功率只是工作所需的功率，还应该包括各零件之间消耗的功率，传动系数的总效率

24240.990.70.980.940.59ηηηηη==⨯⨯⨯=1234 （3-2）

其中，1η——弹性联轴器效率。取

2η——蜗杆蜗轮传动效率。取

3η——滚动轴承效率。取

4η——圆柱斜齿轮传动效率。取

电机所需功率(kw )为

2.2

3.730.59

w

d p kw p kw η=== （3-3） 2、确定电动机转速 钢䋲工作转速为

6010006010001270.94/min 350w D n r D ππ

⨯⨯⨯===（3-4） 按推荐的传动比合理范围，查表可知蜗杆传动比一般为i =10～80，故电动机转速的可选范围为

''

(10~80)70.94709.4~5756.2/min d a w n i n r =⨯=⨯=符合这一范围的有750，1000，1500r/min ，三个转速，但根据电动机的工作要求，适合起要求的就只有YZR 型电动机，由书[3]中854页表19-33查得电动机的数据，选择电动机型号为YZR160M1-6.其额定功率,满载转速933r/min,可从电动机产品目录中查出电动机的中心高为165mm ，外伸轴段D ×E=48mm ×110mm 。电动机型号为YZR160M1-6，满载转速为 0n =933r/min 。设计方案分析蜗杆传动为一级减速，不存在传动比的分配。传动比为0

9333031.1n i n ===。在已选出电动机型号后，应将传动装置中各轴的传动功率、转速转矩计算出来，为传动零件和轴的设计计算提供依据。

3.1.2运动和动力参数的计算 1、传动比的分配

钢䋲的速度 128.69/min 3.140.44

v n r d π===⨯ 总的传动比 933/min 107.48.69

r i == 由于蜗杆蜗轮减速器是传递动力的，所以取 130i =

则直齿圆柱齿轮的传动比2i 为 21

107.4 3.5830i i i ===

选择方案2

2.2w P kw =

2、各轴的转速(/min)r 计算

123493393331.13031.1

8.69

3.58

n n n n ======

3、各轴输入功率()kw 计算

112221233212243433.730.99 3.693.690.70.98 2.482.480.99 2.455

2.4550.940.98 2.216d p p p p p p p p ηηηηηη==⨯===⨯⨯===⨯===⨯⨯=

4、各轴输入扭矩()N m 的计算

11122295509550 3.6993337.77

95509550 2.48 3.11761.54p T n p T n ==⨯÷===⨯÷=

333

95509550 2.45531.1753.87p T n ==⨯÷= 4

44

9550

9550 2.2168.692435.3p T n ==⨯÷= 表 各轴运动与动力参数

轴号 功率 转矩 转速 效率 1 933 2 3 4

4 传动零件的设计

减速器的蜗杆传动设计

该传动为一闭式蜗杆减速器中的蜗杆传动，输入功率

P=,转速1933/min n r =传动比为130i =，满载起动，工作中有中等振动，其寿命为

0.59η=

3.73d p kw =

70.94/min w n r =

电动机型号