卷扬机二级圆柱齿轮减速器课程的设计.docx

机械设计课程设计 机本1002 FreerRains  PAGE \* MERGEFORMAT 34 设计内容设计计算过程主要结果一.设计任务书 1.设计题目 2.工作条件 3.原始数据 二.传动方案设计  卷扬机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器 运动简图： 单向运转，轻微振动，连续工作，两班制，使用期限5年，卷筒转速容许误差为±5％。 卷筒圆周力F(N)=3000，卷筒直径D(mm)=350 卷筒转速n(r/min)=60 传动方案已给定，采用展开式二级圆柱齿轮减速设计。此结构简单，应用最广。由于齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大刚度，并将齿轮安装在输入轴的远端，使轴在弯矩作用下产生的弯曲变形和在转矩作用下产生的扭转变形部分抵消，以减少载荷沿齿宽分布不均的现象。且工作转速一般，所以此展开式二级直齿圆柱齿轮减速系统能满足工作要求。  Fw=3000N D=350mm n=60r/min 展开式二级直齿圆柱齿轮减速器 设计内容设计计算过程主要结果三.选择电动机 1.选择电动机类型 2.选择电机功率 3.选择电动机转速  从卷扬机工作环境考虑，Y系列(IP44)三相异步电动机可满足要求。 卷筒所需功率Pw=FwVw/1000 KW Fw=3000N , Vw=nπD60=60×3.14×350×10-3/60 =1.099m/s Pw=3000×1.099/1000=3.297 KW 电动机至卷筒之间的总效率： η=η12?η22?η33.5?ηw 其中η1、η2、η3、ηw分别为联轴器、齿轮、轴承、卷筒的效率。此设计中一共有两个联轴器，两对啮合齿轮，3.5对轴承，一个卷筒。 查《机械设计计算手册》得： 弹性联轴器η1=0.99～0.995， 取0.99 8级精度齿轮传动η2=0.97， 取0.97 一对滚动轴承的效率η3=0.99， 取0.99 卷筒效率ηw=0.96， 取0.96 η=0.992?0.972?0.993.5?0.96=0.855 实际需要的电动机输出功率为：Pd=Pw/η Pd=3.297/0.855=3.856 KW 查手册选定额定功率：Pe=4 KW 查手册得机构的推荐传动比，并取8～50范围， 电动机转速可选范围： n0=i×n=(8～50) ×60=480～3000 r/min 电动机同步转速符合要求的有： 750r/min，1000r/min,1500r/min，3000r/min  Vw=1.099m/s Pw=3.297 KW η1=0.99 η2=0.97 η3=0.99 ηw=0.96 η=0.855 Pd=3.856 KW Pe=4 KW设计内容设计计算过程主要结果 四.总传动比及传动比分配 1.计算总传动比 2.各级传动比分配 五.传动系统的运动和动力参数计算 1.各轴转速 电动机型号额定功率 (KW)同步转速 (r/min)满载转速 (r/min)最大转矩总传动比Y160M1-847507202.012.5Y132M1-6410009602.216.67Y112M-44150014402.325Y112M-24300028902.350 从电机价格和减速器造价两方面考虑，选同步转速1000r/min的电动机 由《机械设计课程设计指导》查得Y132M1-6型电动机满载转速： n0=960r/min 总传动比i=n0/n=960/60=16 此为圆柱齿轮传动，各级传动比控制在3～5范围内。查《机械设计手册-减（变）速器》，按齿面接触强度相等，减速器具有标准中心距要求查得： aⅡaⅠ=1.58,k=1,i=16时，高速级传动比i1=4， 所以低速级传动比i2=i/i1=16/4=4  选用Y132M1-6电动机 i=16 i1=4 i2=4 设计内容设计计算过程主要结果 2.各轴输入功率 3.各轴转矩 电机轴取满载转速 电机轴0轴：n0=960r/min 高速轴Ⅰ轴：nⅠ= n0=960r/min 中间轴Ⅱ轴：nⅡ=nⅠ/i1=960/4=240r/min 低速轴Ⅲ轴：nⅢ=nⅡ/i2=240/4=60r/min 卷筒轴Ⅳ轴：nⅣ=nⅢ=60r/min 电机轴输入功率取额定功率 0轴：P0=Pe=4 KW Ⅰ轴：PⅠ=P0?η1?η3=4×0.99×0.99=3.92KW Ⅱ轴：PⅡ=PⅠ?η2?η3=3.92×0.97×0.99=3.76KW Ⅲ轴：PⅢ=PⅡ?η2?η3=3.76×0.97×0.99 =3.61KW Ⅳ轴：PⅣ=PⅢ?η1=3.61×0.99=3.57K