机械设计课程设计——绞车传动装置的设计

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1、机械设计课程设计绞车传动装置的设计一、设计任务书1，技术参数：卷筒圆周力F：12kN卷筒转速n：35r/min卷筒直径D：400mm2，工作条件：间歇工作，载荷平稳，传动可逆转，启动载荷为名义载荷的1.25倍。传动比误差为±5%，两班制，工作年限10年（每年300个工作日）。二、系统总体方案设计根据要求及已知条件对于传动方案的设计可选择二级展开式圆柱齿轮减速器。它能承受较大的载荷且传动平稳，能实现一定的传动比。23三、电动机选择1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机（工作要求：连续工作机器）2、电动机功率选择：（1）传动装置的总功率：（查指导书表3-1）η=η×η3×η×η×

2、η=0.99×0.993×0.97×0.97×0.98=0.8769η→联轴器传动的效率，取0.99；η→滚动轴承传动的效率（球轴承），取0.99；η，η→8级精度齿轮传动的效率，取0.97（表3-1）；η→卷动轴承传动的效率（滚子轴承），取0.98.(2)电机所需的工作功率：P=P/ηP=Fv式中：P为所需电动机输出的功率，单位kW；P为工作机输入的功率，单位kW；η为传动装置的总功率；F为工作机卷轴的圆周阻力，单位kN；v为工作机卷轴的线速度，单位m/s.其中，v==∴得P==10.03kW3、确定电动机转速：卷筒转速n=35r/min按指导书P14表3-2推荐的传动比合理范

3、围，取圆柱齿轮传动二级减速器传动比范围i=9～25，由于只有圆柱齿轮减速器，所以总传动比理时范围为i=9～25。故电动机转速的可选范围为n=i×n=（9～25）×35=315～875r/min，符合这一范围的同步转速电动机只有750r/min一种。根据容量和转速，由指导书附表17-7查出有一种适用的电动机型号，其技术参数及传动比情况如下表：电动机型号额定功率P/kW电动机转速/(r/min)总传动比同步转速满载转速Y180L-81175073020.857F=12kNn=35r/minD=400mmη=0.8769P=10.03kW电动机的型号为Y180L-8P=11kWnm=7

4、30r/min234、确定电动机型号由于在容量和转速方面只有一种电动机符合要求，且电动机和传动装置的尺寸、重量以及减速器的传动比也符合要求，因此选定电动机型号为Y180L-8，额定功率为P=11kW，满载转速nm=730r/min。四、计算总传动比及分配各级的传动比总传动比：i=nm/n=730/35=20.857取高速级的传动比i1，低速级的传动比i2，减速器的传动比为i3，其中i3=i，根据指导书中（3-7）得i1=得i1=5.31i2=i3/i1=20.857/5.31=3.93五、传动参数的计算1、各轴的转速n（r/min）高速轴一的转速n1=nm=730中间轴二的转速n

5、2=n1/i1=730/5.31=137.476低速轴三的转速n3=n2/i2=137.476/3.93=34.98滚筒轴四的转速n4=n3=34.982、各轴的输入功率P(kW)高速轴一的输入功率P1=Pmηc=11×0.99=10.89中间轴二的输入功率P2=P1η1ηg=10.458低速轴三的输入功率P3=P2η2ηg=10.042滚筒轴四的输入功率P4=P3ηgηc=9.843Pm为电动机的额定功率；ηc为联轴器的效率；ηg为一对轴承的效率；η1为高速级齿轮传动的效率；η2为低速级齿轮传动的效率。3、各轴的输入转矩T（N·m）高速轴一的输入转矩T1=9550P1/n1=1

6、42.465中间轴二的输入转矩T2=9550P2/n2=726.482低速轴三的输入转矩T3=9550P3/n3=2741.598滚筒轴四的输入转矩T4=9550P4/n4=2687.268i=20.857i1=5.31i2=3.93i3=20.857n1=730n2=137.476n3=34.98n4=34.98P1=10.89P2=10.458P3=10.042P4=9.843T1=142.465T2=726.482T3=2741.598T4=2687.26823根据以上数据列出各轴的传动参数的数据表传动参数的数据表电机轴轴1轴2轴3滚动轴4功率P/kW1110.8910.4

7、5810.0429.843转矩T/(N·m)143.904142.465726.4822741.5982687.268转速n/(r/min)730730137.47634.9834.98传动比i15.313.931效率η0.990.96030.96030.9801六、传动零件的设计计算圆柱直齿轮传动的设计计算（1）高速级的一对齿轮的设计。根据要求所示，所传递的功率不大，所以齿轮采用软齿面，根据表10-1可查得，小齿轮为40Cr经调质处理，硬度为280HBS，大齿轮为45钢调质处理