卷揚機動力總成設(shè)計說明書

1、卷揚機動力總成設(shè)計說明書大神設(shè)計一卷揚機動力總成原始條件和數(shù)據(jù)： 卷揚機兩班制連續(xù)運轉(zhuǎn)，使用期限3年，大修期半個月。該機動力來源為三相交流電，在中等規(guī)模機械廠小批量生產(chǎn)。鋼絲繩速度允許誤差為5%。鋼絲繩繩速：1.1m/s卷筒直徑：350mm鋼絲繩直徑：3mm方案如下圖：目 錄一、 輸出功率計算二、 輸入功率計算三、 選電機四、 求總傳動比五、 分配傳動比六、 總結(jié)參數(shù)七、 帶傳動設(shè)計八、 鏈傳動設(shè)計九、 軸結(jié)構(gòu)設(shè)計十、 軸校核十一、 軸結(jié)構(gòu)設(shè)計十二、 軸校核十三、 軸承壽命校核十四、 聯(lián)軸器選型十五、 鍵的設(shè)計十六、 參考文獻項目名稱計算及說明結(jié)論一、輸出功率計算機器的輸出為卷筒上鋼絲繩做功，

2、即載重量與鋼絲繩繩速的乘積。 P=1980W二、輸入功率計算 輸入功率與總效率的乘積為輸出功率。而總效率為各環(huán)節(jié)效率的乘積。 三、選電機 考慮電機要帶載啟動和與小帶輪直接連接等情況，故選擇YZE系列起重及冶金用電磁制動三相異步電動機132M1型。其額定功率為2.2kW，額定轉(zhuǎn)速為1500r/min，中心高為132mm。選用YZE系列起重及冶金用電磁制動三相異步電動機132M1型，P=2.2kWn=1500r/minH=132mm四、求總傳動比 總傳動比為電機轉(zhuǎn)速與卷筒轉(zhuǎn)速之比，故： 五、分配傳動比高速級和低速級的傳動比一般為1.25，即。故計算得，六、總結(jié)參數(shù)按電機軸至工作軸的傳動順序進行計算

3、如下：1. 各軸轉(zhuǎn)速 2. 各軸輸出功率3. 各軸輸入轉(zhuǎn)矩軸名參數(shù)電機軸（軸）軸軸轉(zhuǎn)速n(r/min)1500267.459.5功率P(kW)2.22.090881.9673轉(zhuǎn)矩T(Nm)14.074.7315.8傳動比i5.614.49效率0.95040.940896 七、帶傳動設(shè)計已知電機功率P=2.2kW，轉(zhuǎn)速=1500r/min,傳動比i=5.61，每天工作16小時。1. 確定計算功率查得工作情況系數(shù)，故2. 選擇V帶的帶型根據(jù)、，查表選用A型3. 確定帶輪的基準直徑并驗算帶速v1) 初選小帶輪的基準直徑。查表后取小帶輪的基準直徑=75mm2) 驗算帶速v因為5m/sv30m/s,故帶

4、速合適3) 計算大帶輪的基準直徑。圓整為4. 確定V帶的中心距a和基準長度1) 根據(jù)，初定中心距2) 計算帶所需的基準長度查表后選帶的基準長度3) 計算實際中心距a中心距的變化范圍為5. 驗算小帶輪上的包角6. 計算帶的根數(shù)z1) 計算單根v帶的額定功率由和,查表得。根據(jù),i=5.61和A型帶，查表得。又查得,=1.03,于是2) 計算V帶的根數(shù)z取3根7. 計算單根V帶的初拉力的最小值查表得A型帶的單位長度質(zhì)量q=0.1kg/m，所以應(yīng)使帶的實際初拉力8. 計算壓軸力壓軸力的最小值為9. 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計小帶輪因為,故采用實心式；大帶輪因為，故采用輪輻式。選A型=75mmz=3八、鏈傳動設(shè)計已知

5、軸的功率為2.09088kW，主動鏈輪轉(zhuǎn)速為267.4r/min，傳動比i=4.49，中心線水平布置。1. 選擇鏈輪齒數(shù)取小鏈輪齒數(shù)=23，大鏈輪的齒數(shù)為,取1032. 確定計算功率查表得,單排鏈，則計算功率為3. 選擇鏈條型號和節(jié)距根據(jù)及267.4r/min，查表后可選10A-1，鏈節(jié)距為。4. 計算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距。取。相應(yīng)的鏈長節(jié)數(shù)為取鏈長節(jié)數(shù)節(jié)。查表得中心距計算系數(shù)，則鏈傳動的最大中心距為5. 計算鏈速v，確定潤滑方式由v=1.63m/s和鏈號10A-1，查表可知應(yīng)采用油池潤滑或油盤飛濺潤滑6. 計算壓軸力有效圓周力為：鏈輪水平布置時的壓軸力系數(shù),則壓軸力為 =23節(jié)九、軸結(jié)構(gòu)

6、設(shè)計見附件1十、軸校核1. 軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩2作用在大帶輪及小鏈輪上的力大帶輪上的壓軸力小鏈輪上的壓軸力3.初步確定軸的最小直徑軸的材料為45鋼，調(diào)制處理。查表得，于是得軸的最小直徑顯然是安裝軸承處的直徑。為了時所選的軸直徑與軸承的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取軸承型號。因為此處無軸向力，查表后選用一對6205型深溝球軸承。軸承內(nèi)徑為25mm，故取d=25mm。4. 求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。在確定軸承的支點位置時，應(yīng)從手冊中查得a=7.5mm。因此，算出軸的支承跨距為 mm。根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面C是軸的危險截面

7、。現(xiàn)在計算出的截面C處的彎矩和扭矩列于下表。載荷垂直面支反力F,彎矩M扭矩T5. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計算應(yīng)力為 前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，查表得。因此，故安全。校核通過十一、軸結(jié)構(gòu)設(shè)計見附件2十二、軸校核1. 軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩2作用在大鏈輪上的力大鏈輪上的壓軸力3.初步確定軸的最小直徑軸的材料為45鋼，調(diào)制處理。查表得，于是得軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑。為了時所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩,

8、查表后得，則：按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查表后選用GY6型聯(lián)軸器J1軸孔組合型，其公稱轉(zhuǎn)矩為900Nm。半聯(lián)軸器的孔徑為38mm，故取d=38mm，半聯(lián)軸器長度為64mm,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為60mm。4.求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。在確定軸承的支點位置時，應(yīng)從手冊中查得a=7.5mm。因此，算出軸的支承跨距為 mm。根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面C是軸的危險截面。現(xiàn)在計算出的截面C處的彎矩和扭矩列于下表。載荷垂直面V支反力F,彎矩M扭矩T6. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時，通常只校核軸上承受最

9、大彎矩和扭矩的截面的強度。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計算應(yīng)力為 前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)制處理，查表得。因此，故安全。校核通過十三、軸承壽命校核1. 校核高速級軸承壽命1) 計算軸承當(dāng)量動載荷P2) 驗算軸承壽命 查表后知C=15kN 故所選軸承滿足壽命要求。2. 校核低速級軸承壽命1) 計算軸承當(dāng)量動載荷P2) 驗算軸承壽命查表后知C=29.1kN 故所選軸承滿足壽命要求。高速級軸承壽命為63.2年低速級軸承壽命為1835.1年十四、聯(lián)軸器的選型前已選定使用GY6型聯(lián)軸器J1軸孔組合型，其公稱轉(zhuǎn)矩為900Nm。半聯(lián)軸器的孔徑為38mm，半聯(lián)軸器

10、長度為64mm,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為60mm。選用GY6型聯(lián)軸器J1軸孔組合型十五、鍵的設(shè)計1. 用于安裝大帶輪的鍵的設(shè)計1) 選擇鍵連接的類型和尺寸已知帶輪精度為7級，裝大帶輪處的軸徑為27mm，帶輪輪轂寬度為45mm，需傳遞的轉(zhuǎn)矩為74.7Nm。一般8級以上精度的帶輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于帶輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（A型）。根據(jù)軸徑為27mm，查表后可知鍵的截面尺寸為：寬度b=8mm,高度h=7mm。有輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長為45mm。2) 校核鍵連接的強度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，查表后可知許用擠壓應(yīng)力，取其平均值，。鍵的工作長度,鍵與輪轂鍵槽的接

11、觸高度。故合適。鍵的標(biāo)記為：鍵GB/T 1096-2003。2. 用于安裝小鏈輪的鍵的設(shè)計1)選擇鍵連接的類型和尺寸已知鏈輪精度為7級，裝小鏈輪處的軸徑為27mm，帶輪輪轂寬度為20mm，需傳遞的轉(zhuǎn)矩為74.7Nm。一般8級以上精度的鏈輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于鏈輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（A型）。根據(jù)軸徑為27mm，查表后可知鍵的截面尺寸為：寬度b=8mm,高度h=7mm。有輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長為28mm。2) 校核鍵連接的強度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，查表后可知許用擠壓應(yīng)力，取其平均值，。鍵的工作長度,鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。故合適。鍵的標(biāo)記為：鍵GB/T 1

12、096-2003。3. 用于安裝大鏈輪的鍵的設(shè)計1)選擇鍵連接的類型和尺寸已知鏈輪精度為7級，裝大鏈輪處的軸徑為45mm，帶輪輪轂寬度為88mm，需傳遞的轉(zhuǎn)矩為315.8Nm。一般8級以上精度的鏈輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于鏈輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（A型）。根據(jù)軸徑為45mm，查表后可知鍵的截面尺寸為：寬度b=14mm,高度h=9mm。有輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長為80mm。2) 校核鍵連接的強度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，查表后可知許用擠壓應(yīng)力，取其平均值，。鍵的工作長度,鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。鍵的標(biāo)記為：鍵GB/T 1096-2003。4. 用于安裝聯(lián)軸器的鍵的設(shè)

13、計1)選擇鍵連接的類型和尺寸已知聯(lián)軸器精度為7級，裝聯(lián)軸器處的軸徑為38mm，聯(lián)軸器輪轂寬度為59mm，需傳遞的轉(zhuǎn)矩為315.8Nm。一般8級以上精度的聯(lián)軸器有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵連接。由于聯(lián)軸器在軸端，選用圓頭普通平鍵（A型）。根據(jù)軸徑為38mm，查表后可知鍵的截面尺寸為：寬度b=10mm,高度h=8mm。有輪轂寬度并參考鍵的長度系列，取鍵長為50mm。2) 校核鍵連接的強度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，查表后可知許用擠壓應(yīng)力，取其平均值，。鍵的工作長度,鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。故合適。鍵的標(biāo)記為：鍵GB/T 1096-2003。安裝大帶輪的鍵為鍵GB/T 1096-2003安裝小鏈輪的鍵為鍵GB/T 1