文档介绍：目录一、题目…………………………………………………………… 1 二、传动方案的拟定……………………………………………… 2 三、电动机选择…………………………………………………… 4 四、传动比的分配………………………………………………… 5 五、传动系统运动学和动力学参数计算………………………… 6 六、传动件的设计计算…………………………………………… 7 七、轴的设计计算………………………………………………… 22 八、轴承的选择计算……………………………………………… 37 九、键联接的选择和校核………………………………………… 42 十、联轴器的选择………………………………………………… 45 十一、减速器的润滑、密封……………………………………… 46 十二、减速器箱体设计…………………………………………… 47 十三、设计总结…………………………………………………… 49 十四、参考文献…………………………………………………… 51 1 一、题目: 卷扬机传动装置设计 1. 基本数据设计参数如下表所示。数据编号 QB- 5 运输带工作拉力 F/N 2 000 运输带工作速度 v/(m/s) 卷筒直径 D/mm 3 40 滚筒效率η 2. 工作情况: 两班制工作,连续单向运转, 工作时有轻微冲击; 3. 工作环境: 室内,灰尘较大,环境最高温度 35 度左右。 4. 工作年限 10 年, 大修年限 3年, 每年 300 个工作日, 每日工作 16 小时 5. 制作条件及生产批量: 专门小工厂制造;加工条件:小批量生产。 6. 部件:电动机, 减速器, 联轴器,钢丝绳,卷筒 7. 工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动,室内工作; 钢丝绳速度允许误差± 5% ; 两班制工作, 3 年大修,使用期限 10 年。 8. 设计工作量: 1 、减速器装配图 1张(A1) ; 2 、零件图 2张( A2 ); 3 、设计说明书一份。 2 二、传动方案的拟定根据设计任务里预给定的参数( 卷筒直径和牵引速度), 结合一般原动机的转速( 千转/min ),可以估算出传动装置所需的传动比大致为 70~100 ,由此拟定出以下三种方案。方案一: 电动机→闭式三级圆柱齿轮→工作机(卷筒),示意图见下图。方案一示意图方案二: 电动机→闭式二级圆柱齿轮→工作机(卷筒),其中高速级为直齿齿轮, 低速级为直齿齿轮。示意图见下图。方案二示意图方案三: 电动机→蜗轮蜗杆→闭式单级圆柱齿轮→工作机( 卷筒), 示意图见下图。 3 方案三示意图方案论证与定性比较方案一: 该方案的传动部分为三级圆柱齿轮, 其优点在于传动平稳、可靠, 传动效率高、精度高,传递功率大,使用寿命长;不足之处其一是没有自锁性能,其二是结构不够紧凑, 使减速箱箱体过于笨重。方案二: 该方案用 V 带取代了方案一中最高速级的圆柱齿轮,从而缩小了齿轮箱的体积, 此外,V 带还具有传动较平稳, 传动效率高, 有一定过载保护作用等优点; 其缺点在于带传动不可避免的弹性滑动, 由此会引起带传动圆周速度损失、传动效率降低以及引起带的磨损和温升,降低使用寿命等缺点。方案三: 该方案用一对蜗轮蜗杆取代了方案一中高速级的两对圆柱齿轮, 从而可以使传动结构更为紧凑, 此外, 还具有传动精度较高、使用寿命长、具有自锁功能等优点; 而其最大的缺点在于蜗杆与蜗轮间相对滑动速度的存在, 这会造成较大的摩擦效率损失以及不得不考虑的摩擦发热。综上,三种方案的优劣比较如表 1。方案序号传动精度平稳性传动效率使用寿命箱体体积自锁性能一高高高长大无二较高较高高较长中无三较高一般较低较长小有表 1. 三种方案的对比 4 经过综合比较,确定方案二( V带+ 二级圆柱齿轮)为最佳方案。三、电动机选择所选最佳方案示意图所选工作参数: F= , v= , D=460mm 。 1. 确定电动机类型按工作要求和条件, 选用 y 系列三相交流异步电动机。 2. 确定电动机的容量( 1 )工作机卷筒上所需功率 P w P w= Fv/1000= 41 00× /1000 = kw (2) 电动机所需的输出功率为了计算电动机的所需的输出功率 Pd ,先要确定从电动机到工作机之间的总功率η总。设η 1、η 2、η 3、η 4、η 5、η 6 ,分别为弹性联轴器、带传动、闭式齿轮传动( 设齿轮精度为 7级)、滚动轴承、弹性联轴器、工作机的效率, 由表 9-4 P6 查得η 1= ,η 2= 8, η 3= 8,η 4= 9,η 5= 9,η 6= , 则传动装置的总效率 5 为η总=η 1η 2η 3 2η 4 3η 5η 6=