卷扬机设计说明书.doc

```浙江工业大学 卷扬机设计说明书 系 名： 机械工程及自动化 专业班级： 机自（5）班 学生姓名： 蔡官建 学 号： 201102070501 2013年 12 月 目 录 1.1传动方案的分析和拟定 1.2选择电动机 1.3 计算总传动比和分配传动比 1.4 计算传动装置的运动和动力参数 2皮带轮的设计 2.1带传动的设计 2.2带轮的设计 3链传动的设计 3.1链的设计 3.2链轮的设计 4 Ⅰ轴的设计 4.1Ⅰ轴的结构设计 4.4.2Ⅰ轴的校核 5 Ⅱ轴的设计 5.1Ⅱ轴的结构设计 5.2Ⅱ轴的校核 6 轴承寿命校核 6.1校核高速级轴承寿命 6.1.1计算轴承当量动载荷 6.2校核低速级轴承寿命 7 键的设计 7.1用于安装大带轮的键的设计 7.2用于安装小链轮的键的设计 7.3用于安装大链轮的键的设计 7.4 用于安装联轴器的键的设计 1.1传动方案的分析 已知：钢丝绳牵引力F=1000 N，绳速V=1 m/s,卷筒直径D=400 mm，钢丝绳直径=3mm。 1.2选择电动机 1.2.1 选择电动机类型 根据动力源和工作条件，并参照机械设计手册选用一般用途的Y系列三相交流异步电动机，卧式封闭结构，电源的电压为380V。 1.2.2 选择电动机功率 根据已知条件，卷筒工作所需要的有效效率为 PW = =1(Kw) 设：ηv—带轮效率，ηv =0.95 η链—链轮效率，η链 =0.97 η轴承—一对滚动轴承的效率，η轴承 =0.99 估算传动系统总效率为 η=η01η12 η01 =ηv =0.95 η12 =η轴承×η链 =0.99×0.97 =0.9603 则传动系统的总效率η为 η=0.95×0.9603=0.9123 工作时，电动机所需的功率为 Pd ===1.0961（Kw） 查表可知，满足条件P e≥P W的Y系列三相交流异步电动机额定功率P e可取为2.2Kw。 1.2.3 电动机转速的选择。 根据已知条件，可得卷扬机卷筒的工作转速n卷为 n卷(r/min) 由此并查表初步选择以下2种方案：（摘自JB/T 10391-2002） 方案 电动机型 号 额定功率(Kw) 电动机转速n(r/min) 总传动比 同步转速 满载转速 1 Y132S-8 2.2 750 710 14.92 2 Y112M-6 2.2 1000 940 19.75 3 Y110L1-4 2.2 1500 1430 30.05 通过对比以上3种方案进行比较可以看出：方案2的电动机转速较高，质量较轻，总传动比为19.75 ，这对二级减速传动而言比较合理可行，故选方案2。 Y112M-6型三相异步电动机的额定功率Pe=2.2 Kw，满载转速nm =1000r/min。查表得电动机中心高H=112 mm，轴伸出部分用于装皮带轮的直径和长度分别为D=28 mm和E=60 mm 。 1.3 计算总传动比和分配传动比 1.3.1 计算总传动比 卷扬机的总传动比为 1.3.2 分配传动装置各级传动比 i=i1×i2 由经验公式可得 i1≈1.25 i2 所以i1=4.97 ，i2=3.97 注意：以上传动比的分配只是初步的，传动装置的实际传动比要由选定的齿轮齿数或带轮基准直径准确计算，故应在各级传动零件的参数确定后计算实际传动比，因而很可能与设定的传动比之间有误差。一般允许工作机实际转速与设定转速之间的相对误差为±（3~5）%。 1.4 计算传动装置的运动和动力参数 1.4.1各轴转速 Ⅰ轴：nⅠ(r/min) Ⅱ轴：nⅡ(r/min) 1.4.2各轴的输入功率 0轴：P0=Pd =1.0961（Kw） Ⅰ轴：PⅠ= Pdη01=1.0961×0.95=1.04（Kw） Ⅱ轴：PⅡ= PⅠη12 =1.04×0.9603=0.99（Kw） 1.4.3各轴转矩 0轴：T d=9550·=9550×=11.13N·M Ⅰ轴：TⅠ=52.52 （N·M） Ⅱ轴：TⅡ=198.62（N·M） 运动和动力参数的计算结果列于下表 各轴运动和动力参数 轴名 功率P/Kw 转矩T/（N·M） 转速 N r/min 传动比i 功率η 输入 输出 输入 输出 电动机 2.2 11.13 940 4.97 0.95 Ⅰ轴 1.04 52.52 189.1 3.97 0.9603 Ⅱ轴 0.99 198.62 47.6 2皮带轮的设计 2.1带传动的设计 2.1.1带的类型选择 根据传动带的横截面形状的不同