电动葫芦课程的设计.docVIP

机械产品综合课程设计任务书 专业: 机械设计 班级: xxxxx 设计者: xxx 学号: xxxxxx 设计题目：电动葫芦传动装置采用 ② 设计（①三级直齿圆柱齿轮减速器；②三级斜齿圆柱齿轮减速器；③二级2K-H行星圆柱齿轮减速器； 设计电动葫芦传动装置采用三级斜齿圆柱齿轮减速器参考方案（见图） 图为三齿轮减速器的装配图。减速器的输入轴I和中间轴Ⅱ、Ⅲ均为齿轮轴，输出轴Ⅳ是空心轴，末级大齿轮和卷筒通过花键和轴相联。为了尽可能减小该轴左端轴承的径向尺寸，一般采用滚针轴承作支承。 原始数据： 起重量（t）G= 5t 起升高度(m) H= 24m 起、升速度(m／min) v= 8 m／min 钢丝绳直径(mm) d= 15.5mm 电动葫芦设计寿命为10年。 工作条件： 两班制，常温下连续工作；空载起动，工作载荷平稳，单向运转；三相交流电源，电压为380/220伏。 设计任务：1、电动葫芦装配图1张（0号或1号图纸）； 2、全部零件图 3、设计计算说明书1份 设计期限： 2013 年 01 月 04日 至 2013 年 01 月 19 日 颁发日期： 2012 年 12 月 30 日 设计计算说明书 (一)拟订传动方案，选择电动机及计算运动和动力参数 1．拟订传动方案 采用图1-l所示传动方案，为了减小齿轮减速器结构尺寸和重量，应用斜齿圆柱齿轮传动。 2．选择电动机 计算起升机构静功率 而总起重量 Q”=Q+Q’=50000+0.02×50000=51000N 起升机构总效率 η0=η7η5η1=0.98×0.98×0.90=0.864 故此电动机静功率 按式PjC，并取系数Ke＝0.90，故相应于JC％＝25％的电动机 PjC=KeP0=0.90×7.87=7.08 kW 按[1]表4-3选ZD141-4型锥形转子电动机，功率Pjc＝7.5 kW，转速njc＝1400 r／min。 3．选择钢丝绳 按[1]式(4-1)计算钢丝绳的静拉力 按[1]式(4-3)，钢丝绳的破断拉力 按[1]的标准[2]选用6×37钢丝绳，其直径d＝15.5mm，断面面积d＝89.49mm2，公称抗拉强度σ＝2000MPa，破断拉力Qs＝178500N。 4．计算卷简直径 按[1]式(4-4)，卷筒计算直径 D0＝ed＝20×15.5＝310 mm 按标准取D0＝300mm。 按[1]式(4-6)，卷筒转速 5．确定减速器总传动比及分配各级传动比 总传动比 这里n3为电动机转速，r／min。 分配各级传动比 第一级传动比 第二级传动比 第三级传动比 这里ZA、ZB、ZC、ZD、ZE和ZF分别代表齿轮A、B、C、D、E和F的齿数。 减速器实际总传动比 i=iAB·iCD·iEF= 传动比相对误差 Δi不超过土3％，适合。 6．分别计算各轴转速、功率和转矩 轴I(输入轴)： 轴Ⅱ(输入轴)： 轴Ⅲ(输入轴)： 轴Ⅳ(输入轴)： 各级齿轮传动效率取为0.97。计算结果列于下表： 表 1： 轴I（输入轴） 轴Ⅱ 轴Ⅲ 轴Ⅳ 转速n（r/min） 1400 273.17 70.58 17.22 功率P（kW） 7.865 7.629 7.40 7.18 转矩T（N?m） 53.65 266.70 1001.27 3981.94 传动比 i 5.125 3.875 4.125 (二)高速级齿轮A、B传动设计 因起重机起升机构的齿轮所承受载荷为冲击性质，为使结构紧凑，齿轮材料均用20CrMnTi，渗碳淬火，齿面硬度HRC58～62，材料抗拉强度σB=1100MPa，屈服极限σs=850MPa。齿轮精度选为8级(GBl0095—88)。 考虑到载荷性质及对高硬度齿面齿轮传动，因此以抗弯强度为主，初选螺旋角β＝12°。 1．按齿面接触强度条件设计 小轮分度圆直径 ≥ 确定式中各参数： 端面重合度 其中: ,且 求得: (2) 载荷系数Kt对起重机，载荷冲击较大，初选载荷系数Kt＝2。 (3)齿轮A转矩TA TA＝T1＝64.39 ×103N·mm。 (4)齿宽系数φd 取φd=1。 (5)齿数比u 对减速传动，u＝i＝5.125。 (6)节点区域系数ZH 查《机械设计》图6.19得ZH＝2.47。 (7)材料弹性系数ZE 查《机械设计》ZE＝189.8。 (8)材料许用接触应力[σ] H 式中参数如下： ①试验齿轮接触疲劳极限应力[σ] Hlim＝1450MPa； ②接触强度安