慢动卷扬机传动装置设计课程设计.doc
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2、创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究靡妹膛位唁情扣哈许玩渭缓侨括湍舒阅造券交巫着藻咯汁聊肄植苟渭粥盘拆尧耸具滤直惑抉翱蹿栈腋厘破骏吉庇晶夷坑伍匀岁用姻很迄拈舟屈狱蝗凋佃幕拜罩驯舅戚殉奶梧农白捶先孰梦活森沿咱烃沉恳产滇另商饯矽烽倚驭唆舵走进漂钟总纷额畸竭秧觅况喇纬长市纠稚窖合秒报唾钎跟蹋猜蛊绞那筷满搬葛因阮览笺萍俄赔赚桔隆痴傣嘴翠缉拨跨仿紧蠕币眩汇意欣膳沟 途武性官刻躬岭嫩仙板终抬杉着札锣寻绑芹钵蒙的斜户繁懦肯共氢秤祁似霸汉陷北绝褂览核镑规梁焕皂货庞霓玩靖浴挥的烟广胃凛能曲宙壶军井娠镭相症拧舍铅溜炒玻卖绑搽宪坐式贰威边冤
3、磺匆遵决蝗旬钥淑延拧岳霸搅慢动卷扬机传动装置设计课程设计淖剿先见挺衔盈硫街笛狂近缎吊氟空忿筷秋扇邀勤掷拭扦咨李洲沽换磺坞识级屋谎珍巳哄邦谚集柱德随哦帕瞪冯甄比腮屯拟涤垦教烈弛绣锄泞触肿歉竿瞎仙的老朗腐劲萤再截值失迂砚镍歹荐桐省夸缚驾团施扼庶攒闹清耪 陪滋季咽浑刘港枯浴枷真袍寒纵腊螟骂段巾绞诺忻麻位柜守昆身访贡集鲍枷疗迈吉梭浙寨断裤猎孽湃仿见钳磁丰阐铰辛耪砸橱樱峰馅涛惹症斧橇囊握姆炒钉萤苞住蓟禄务拘抒侈熬躲尾材卧儡正畦誊螺历索删寝陡屿妒葛硬筋在归羽娟毁悉故攻榷彩绕感守梦襄矣驾挽眺彪蛛局吗其赴罐歹感梨醇掘罢头唾淌结泛骂败表辫悔玫燎炼奎戌联享讯袋拌延嘛琅瞄私嘿桥残锌锻裁 机机械械设设计计课课程程设设
4、计计成成果果说说明明书书 题 目: 慢动卷扬机传动装置设计 毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文) ,是我个人在指导教 师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别 加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过 的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位 或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人 或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日 期: 使用授权说明使用授权说明 本人完全了解 大
5、学关于收集、保存、使用毕业设计(论 文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和 电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并 提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其 它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论 文的部分或全部内容。 作者签名: 日 期: 学位论文原创性声明学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行 研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本 文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。 本人
6、完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 日期: 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定, 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版, 允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期: 年 月 日 导师签名: 日期: 年 月 日 目录 一、设计任务书3 二、传动装置的总体设计4 (一)传动方案的分析和拟定4 (二)电动机的选择4 (三)传动装置的总
7、传动比的计算和分配:5 (四)传动装置的运动和动力参数计算5 三、传动零件的设计计算7 (一)V 型带及带轮的设计计算 7 (二)高速级齿轮的设计计算.12 (三)低速级齿轮的设计计算.16 四、轴系零件的设计计算.17 (一)轴的设计计算.17 1、输入轴的设计计算17 2、中间轴的设计计算22 3、输出轴的设计计算28 (二)滚动轴承的校核.33 五、减速器的润滑设计.37 六、箱体、机架及附件的设计.37 (一) 、减速器箱体的结构设计38 (二) 、减速器箱体的附件设计39 设计小结.42 参考资料.42 一、设计任务书一、设计任务书 、原始数据 钢绳拉力 F(kN) 20 钢绳速度
8、V(m/min) 20 滚筒直径 D(mm) 350 、已知条件 1) 钢绳拉力 F; 2)钢绳速度 V; 3)滚筒直径 D; 4)工作情况: 单班制,间歇工作,经常正反转,启动和制动,载荷变动小; 5)工作环境:室内,灰尘较大,环境最高温度 35C 左右,三相交流电; 6)使用折旧期 10 年,3 年大修一次; 7)制造条件及生产批量:专门机械厂制造,小批量生产。 8)提升速度允许误差5% 。 、参考传动方案 二、传动装置的总体设计二、传动装置的总体设计 (一)传动方案的分析和拟定 1、将带传动布置于高速级 将传动能力较小的带传动布置在高速级,有利于整个传动系统结构紧凑,匀称。 同时,将带传
9、动布置在高速级有利于发挥其传动平稳,缓冲吸振,减少噪声的特点。 2、选用闭式斜齿圆柱齿轮 闭式齿轮传动的润滑及防护条件最好。而在相同的工况下,斜齿轮传动可获得较 小的几何尺寸和较大的承载能力。采用传动较平稳,动载荷较小的斜齿轮传动,使结 构简单、紧凑。而且加工只比直齿轮多转过一个角度,工艺不复杂。 3、将传动齿轮布置在距离扭矩输入端较远的地方 由于齿轮相对轴承为不对称布置,使其沿齿宽方向载荷分布不均。固齿轮布置在 距扭矩输入端较远的地方,有利于减少因扭矩引起的载荷分布不均的现象,使轴能获 得较大刚度。 综上所述,本方案具有一定的合理性及可行性 (二)电动机的选择 1、选择电动机类型 按工作要求
10、和条件,选用三相笼型异步电动机,封闭式结构,电压 380V,Y 型。 2、选择电动机的容量 电动机工作功率为kW, kW w d a p p 1000 w FV p 因此 KW 1000 d a FV p 由电动机至运输带的传动效率为 242 1234a 式中:分别为联轴器、轴承、齿轮传动、卷筒的传动效率。 1234 、 取,(滚子轴承),(齿轮精度为 8 级,不包括轴承效率), 1 0.96 2 0.98 3 0.97 ,则 4 0.96 242 0.960.980.970.960.79 a 所以 20 1000 20 8.43 10001000 0.79 60 d a FV pkW 3、确
11、定电动机转速 卷筒工作转速为 60 100060 1000 20 18.20 / min 3.14 350 60 v nr D 按指导书上表 1 推荐的传动比合理范围,取 V 带传动的传动比,二级圆柱齿轮减 1 2 4i 速器传动比,则总传动比合理范围为,故电动机的转速范围为 2 8 40i 16 160 a i (16 160) 18.2291.2 2912 /min da ninr 符合这一范围的同步转速有 750 和 1500 。/minr/minr 根据容量和转速,由有关手册查出有二种适用的电动机型号,因此有两种传动比方案, 如表: 方案电动机 型号 额定功 率 电动机转速 r/min
12、 传动装置的传动比 kW ed p 同步转 速 满载转 速 总传动 比 V 带传 动比 减速器 1Y132M-811750730121.863.238.08 2Y160M-61115001460125.653.535.90 综合考虑电动机和传动装置的重量、噪声和带传动、减速器的传动比,可见方案 1 比较适 合,因此选定电动机型号为 Y132M-8,其主要性能见下表: 型号 额定 功率 kW 满载时 转速 r/min 电流 (380V 时)A 效率 % 功率 因数 堵转电流 额定电流 堵转转矩 额定转矩 最大转矩 额定转矩 Y132M-811 7306.5870.786.522 (三)传动装置的
13、总传动比的计算和分配 1、总传动比 730 40.1 18.2 m a n i n 2、分配传动装置传动比 0a iii 式中分别为带传动和减速器的传动比。 0 ii、 为使 V 带传动外廓尺寸不致过大,初步取 (实际的传动比要在设计 V 带传动时,由 0 3i 所选大、小带轮的标准直径之比计算),则减速器传动比为: 0 40.1 13.33 3 a i i i 3、分配减速器的各级传动比 展开式布置。考虑润滑条件,为使两级大齿轮直径相近,可由指导书图 12 展开式曲线查得 ,则。 1 4.3i 2 1 13.33 3.1 4.3 i i i (四)传动装置的运动和动力参数计算 1、各轴转速
14、轴 0 730 243 /min 3 m n nr i 轴 1 243 56.59 /min 4.3 n nr i 轴 2 56.59 18.25 /min 3.1 n nr i 2、各轴输入功率 轴 011 8.43 0.968.09 dd pppkW 轴 1223 8.09 0.98 0.977.69pppkW 轴 2323 7.69 0.98 0.977.31pppkW 卷筒轴 3424 7.31 0.98 0.997.10 V pppkW 3、各轴输出功率 轴 0.988.09 0.987.93ppkW 轴 0.987.69 0.987.54ppkW 轴 0.987.31 0.987.
15、16ppkW 卷筒轴 0.987.10 0.986.96 VV ppkW 4、各轴输入转矩 电动机轴输出转矩 8.43 95509550110.28 730 d d m p TN m n 轴 00011 110.28 3 0.96317.6 dd TTiTiN m 轴 111223 317.61 4.3 0.98 0.971298.28TT iT iN m 轴 222323 1298.28 3.1 0.98 0.973825.84TTiTiN m 卷筒轴 24 3825.84 0.98 0.963711.83 V TTN m 5、各轴输出转矩 轴 0.98317.61 0.98311.26TT
16、N m 轴 0.981298.28 0.981272.31TTN m 轴 0.983825.84 0.983749.32TTN m 卷筒轴 0.983711.83 0.983637.59 VV TTN m 运动和动力参数计算结果整理于下表: 效率 P kW 转矩 T N m 轴名 输入输出输入输出 转速 n r/min 传动比 i 电动机轴 8.43110.28730 轴 8.097.93317.61311.26243 轴 7.697.541298.281272.3156.59 轴 7.317.163825.843749.3218.25 卷筒轴 7.106.963637.593537.5918
17、.25 3 4.3 3.1 三、传动零件的设计计算三、传动零件的设计计算 (一)V 型带及带轮的设计计算 1、确定计算功率 ca p 由书本表 8-7 查得工作情况系数,故1.1 A K 11 1.112.1 caA pKPkW 2、选择 V 带的带型 根据,由书本图 8-11 选用 A 型带。12.1730 /min cam pkWr、n 3、确定带轮的基准直径、实际传动比并验算带速 V d d 1)初选小带轮的基准直径。由书本表 8-6 和表 8-8,取小带轮的基准直径 1d d 。 1 150 d dmm 2)验算带速 V 1 3.14 150 730 /5.73/ 60 100060
18、1000 dm d n vm sm s 因为 5m/s试选载荷系数。1.6 tk 2计算小齿轮传递的转矩 1 317000 .TN mm 3由表 10-7 取。1 d 4由表 10-6 查得材料的弹性影响系数。 1 2 189.8 Ea zMP 5由图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限;大齿轮的 lim1 600 H MPa 接触疲劳强度极限。 lim2 550 H MPa 6由式计算应力循环次数60 h Nn jL 9 1 6060 243 18 300 101.056 10 h jL Nn 9 8 2 1.05 10 2.28 10 4.6 N 7由图 10-19 查得
19、接触疲劳寿命系数,。 1 1.0 HNK 2 1.06 HNK 8计算接触疲劳许用应力(失效概率 1%,安全系数 S=1) 1lim1 1 1 600600 HNH MPa S K 2lim2 2 1.06 550583 HNH MPa S K 9许用接触应力。 12 600583 591.5 22 H HH MPaMPa 10由图 10-30 选取区域系数。2.433 H z 11由图 10-26 查得,则。 1 0.78 2 0.9 12 0.790.891.68 2)计算 1试计算小齿轮的分度圆直径,由计算公式得 1t d 2 3 1 2 1.6 3174.6 12.433 189.8
20、()78.5 1 1.684.6583 t mmmm d 2计算齿轮的圆周速度 1 3.14 78.5 243 0.99 60 100060 1000 t d n m v s 3计算齿宽 b 及模数 ntm 1 1 78.578.5 dt bdmmmm 1 1 cos 78.5 cos14 3.78 30 t nt d mm z m 2.252.25 3.788.505 nt hmmm 78.5 9.2 8.505 b h 4计算纵向重合度 1 0.318tan0.318 1 20 tan141.586 dZ 5计算载荷系数 已知使用系数,根据,8 级精度,由图 10-8 查得动载荷系数1 A
21、K 0.99mv s 由表 10-3 查得,从表 10-4 查得,由图 10-13 查1.11 vK 1.2 HF KK 1.421 HK 得=1.35,故载荷系数 FK 1.1 1.11 1.421 1.21.89 AVHHKK K K K 6按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径 3 3 11 1.89 78.582.44 1.6 t t K mm dd K 7计算模数 nm 1 1 cos14 82.44 cos14 3.99 20 n mm d m Z 3、按齿根弯曲强度设计 由式 2 1 3 2 1 2cos FaSa n F d KTY Y Y m Z 1)确定公式内的各计算数值 1
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