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机械设计课程设计 计算说明书 设计题目：卷扬机传动装置的设计 4系370404班 设计者：戴广文 指导老师: 高志慧  目录 一、设计任务书 - 3 - 二、总体方案设计 - 4 - 2.１传动方案拟定 - 4 - 2.２电动机的选择 - 5 - 2.３传动系统的运动和动力参数 - 6 - 三、传动零件的设计计算 - 8 - 3.1齿轮设计 - 8 - 3.1.1高速级齿轮设计 - 8 - 3.1.2低速级齿轮设计 - 13 - 3.2轴的设计和校核计算 - 18 - 3.2.1高速轴的设计 - 18 - 3.2.2中间轴的设计 - 19 - 3.2.3低速轴的设计 - 20 - 3.2.4各轴的载荷分布图 - 22 - 3.3键联接设计计算 - 25 - 3.3.1高速轴上的键 - 25 - 3.3.3中间轴上的键 - 25 - 3.3.3低速轴上的键 - 26 - 3.4滚动轴承的选择及寿命计算 - 26 - 3.4.1高速轴轴承 - 26 - 3.4.2中间轴轴承 - 28 - 3.4.3低速轴轴承 - 29 - 四、减速器箱体及附件的设计 - 30 - 4.1润滑和密封形式 - 30 - 4.1.1齿轮润滑 - 30 - 4.1.2滚动轴承的润滑 - 30 - 4.1.3密封形式的选择 - 30 - 4.2箱体设计 - 30 - 4.3技术要求 - 31 - 五、参考资料 - 32 - 一、设计任务书 设计题目 设计一卷扬机的传动装置。传动装置简图如下图所示。 （1）卷扬机数据 卷扬机绳牵引力F(N)、绳牵引速度v(m/s)及卷筒直径D(mm)见附表。 （2）工作条件 用于建筑工地提升物料，空载启动，连续运转，三班制工作，工作平稳。 使用期限 工作期限为十年，每年工作300天，三班制工作，每班工作4小时，检修期间隔为三年。 产批量及加工条件 小批量生产，无铸钢设备。 设计任务 1）确定传动方案； 2）选择电动机型号； 3）设计传动装置； 4）选择联轴器。 具体作业 1）减速器装配图一张； 2）零件工作图二张（大齿轮，输出轴）； 3）设计说明书一份。 数据表 牵引力F/N 12 10 8 7 牵引速度v/(m/s) 0.3，0.4 0.3，0.4，0.5，0.6 卷筒直径D/mm 470，500 420，430，450，470，500 430，450，500 440，460，480 二、总体方案设计 2.１传动方案拟定 根据设计任务书，该传动方案的设计分成原动机，传动装置和工作机两部分： 一，原动机的选择： 设计要求动力源为三相交流电380/220v，所以 图示：１为电动机，２及６为联轴器，３为减速器，４为高速级齿轮传动，５为低速级齿轮传动，７为卷扬机滚筒。 3，工作机 工作机应该采用往复移动机构。可选择的有：连杆机构，凸轮机构，齿轮齿条机构，螺旋机构，楔快压榨机构，行星齿轮简谐运动机构。本设计是要将旋转运动转换为往复运动，且无须考虑是否等速，是否有急回特性。所以连杆机构，凸轮机构，齿轮齿条机构均可，但凸轮机构和齿轮齿条机构加工复杂，成本都较高，所以还是连杆机构更合适一些。 在连杆机构中，可以选择的又有对心曲柄滑快机构，正切机构和多杆机构。根据本设计的要求，工作机应该带动上卷扬机，且结构应该尽量简单，所以选择对心曲柄滑块机构。 2.２电动机的选择 1，类型和结构形式的选择： 按工作条件和要求，选用一般用途的Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V。 2，电动机效率计算 结构 传动效率 联轴器 0.99 闭式齿轮 0.97 滚动轴承 0.99 滑块： 0.92 3，传动机功率计算 绳牵引力：=10kN； 电动机功率： 因载荷平稳，电动机额定功率略大于，即=7.5kW。 滚筒轴工作转速 通常，二级圆柱斜齿轮减速器传动比常用范围是8~40，对心曲柄滑块机构为2~5，故电动机转速的可选范围是 5，确定电机 在相关手册中查阅符合这一转速范围的电机，综合考虑总传动比，结构尺寸及成本，选择堵转转矩和最大转矩较大的Y122M－4型电机。 结论：电动机型号定为Y100L2－4，其技术数据如下表： 同步转速 r/min 满载转速 r/min 额定功率 kW 1500 1440 4.0 2.0 2.0 2.３传动系统的运动和动力参数 1，计算总传动比： 2，分配减速器的各级传动比： 对心曲柄滑块机构的传动比取，则减速器的传动比为 取两级的圆柱齿轮减速器高速级的传动比为 则低速级的传动比为 3，计算传动装置的运动和动力参数 电机轴： 高速轴： 中间轴：