设计电动卷扬机传动装置设计

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1、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：专业：机械电子工程班级：11机械电子1班指导教师：范君艳程志青电动卷扬机传动装置的设计机械设计课程设计的计算及说明备注任务书要求设计一个电动卷扬机传动装置。设计要求如下。设计要求一.数据要求钢拉力:F=18KN.钢速度:v=8m/min.卷筒直径:D=310mm.工作条件要求间歇工作,每班工作时间不超过15%,每次工作时间不超过10min.满载启动,工作中有中等震动,两班制工作,小批量生产,钢速度允许误差5%.设计寿命１０年机械设计课程设计的计算及说明备注一.总体设计1.1传动方案的选择　

2、　　　本电动卷扬机传动装置由电动机，蜗杆减速器，一级开式齿轮传动装置，卷筒组成．　　　　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３８０Ｖ，Ｙ型．　　１.2.1选择电动机的容量：　　　　电动机所需的

3、功率，按公式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　其中，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．　算得　则　　　结果机械设计课程设计的计算及说明　　　　其中，　　　　是电动机至卷筒的总效率．　　　　是滚子轴承的效率，（每对０.９８～０.９９）　　　　这里取０.９８.有四对．　　　　是斜齿轮传动的效率，一级开式．（一对０.９4～０.９6）这里取０.９５．有一对．　　　　是蜗杆传动的效率，一级减速器．这里取0.73．有一对，是单头．　　　　是联轴器的效率，这里取０.９９．有２对

4、．　算得　　　　＝0.63　　　　　　　　1.2.1确定电动机的转速　　　　卷筒轴的工作转速为：　　　　　r/min　　　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i=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　　　　　　　　　　　所以电动机的转速的可选范围为：　　　　　符合这一范围的转速有：3000r/min,1500r/min,1000r/min,750r/min.　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

5、．所以选用Ｙ系列（ＩＰ４４）封闭式笼型三相异步电动机．结果Pd=3.92KW结果机械设计课程设计的计算及说明　　　　　　　　　　　　　　　表1型号功率转速Ｙ１３２Ｓ１－２5.5kw２９００r/minＹ１３２Ｓ－４5.5kw１４４０r/minＹ１３２Ｍ２－６5.5kw　９６０r/minＹ１６０Ｍ２－８5.5kw　７２０r/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，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

6、：　　　　　因为总传动比是各级传动比的乘积，为：　　　　　　　　　　　　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，齿轮的传动比为．则　　　　　　　　动比为＝．1.3．计算传动装置的运动和动力参数．1.3.1各轴转速　１轴　　　　　　首先初步确定蜗轮减速器的传动比为=40，则开式齿轮的传结果＝4.5机械设计课程设计的计算及说明　　　２轴　　　　　　３轴(卷筒轴)　４轴　　　13.2各轴的输入功率１轴　　２轴　　　３轴　　　４轴　　1.3.3.各轴的输出功率１轴　　２轴　　３轴　　1.3.4各轴的输入转矩　　因为电动机的

7、输出转矩为：　　　　各轴的输入转矩为：１轴　　２轴　３轴结果机械设计课程设计计算及说明4轴（卷筒轴）1.3.5各轴的输出转矩1轴2轴3轴2.1选择蜗轮蜗杆的传动类型根据GB/T10085—1998选择ZI2.2选择材料蜗杆选45钢，齿面要求淬火，硬度为45-55HRC.蜗轮用ZCuSn10P1,金属模制造。为了节约材料齿圈选青铜，而轮芯用灰铸铁HT100制造2.3按计齿面接触疲劳强度计算进行设（1）根据闭式蜗杆传动的设计进行计算，先按齿面接触疲劳强度计进行设计，再校对齿根弯曲疲劳强度。由式（11-12），传动中心距由前面的设计知作用在蜗轮上的转矩T2，

8、按Z=1,估取，则：T2=9550*P/n（2）确定载荷系数K因工作比较稳定，取载荷分布不均系