减速器设计

1湖南化工职业技术学院毕业设计毕业设计题目工厂用提升机设计毕业设计类型■产品设计□工艺设计□方案设计姓名吴胜斌班级机电1312所属系部机电工程学院专业机电一体化指导教师聂辉文、聂俊红职称副教授、讲师完成时间2015年11月16日2目录一、设计任务书………………………………………………3二、前言………………………………………………………5三、设计方案…………………………………………………6四、设计过程…………………………………………………7第一部分传动装置总体设计…………………………7第二部分电动机的选择及传动比分配………………8第三部分齿轮的设计…………………………………11第四部分轴的设计……………………………………15第五部分箱体及其它附件设计………………………19第六部分卷筒设计………………………………………21第七部分钢丝绳设计…………………………………24总结参考文献附：图纸两张3一、设计任务书机械系机电一体化专业班级机电1312学号20姓名吴胜斌课题名称：工厂用提升机设计一、设计目标综合运用、巩固及扩展所学专业知识，培养学生掌握机械设计的一般过程，能熟练使用有关手册和数据库，熟悉相关标准；培养学生的结构设计与计算能力；培养学生耐心细致、严谨科学的工作态度与吃苦耐劳的良好习惯，为学生毕业后从事专业工作打下扎实的基础。二、设计任务1、完成选题报告1份；2、编写提升机总体传动方案设计及论证，编写总体设计原理方案图；完成提升机主要传动装置结构的设计；3、根据给出的设计条件完成，并写出完整的设计计算说明书；4、完成传动装置装配图一张（A1或A0图纸），主要零部件图2张；5、撰写成果报告书一份。三、设计条件及参数1、提升机由电动机驱动，用于工厂提升物料，空载启动，连续运转，工作平稳，安全可靠；2、动力源为三相交流电，380/220V，电动机单向运转，载荷较平稳；3、该设备的参考图如右：原始技术数据：绳牵引力1吨，升降高度5m,绳牵引速度120m/min，卷筒直径：800mm。四、设计进度4进度安排起止日期工作内容成果表现形式9.8-9.17阅读湘教通【2015】218号关于印发《关于加强高等职业院校学生毕业设计工作的指导意见（试行）》的通知、阅读《工厂用提升机》毕业设计任务书及《机械设计》指导书，大学城空间按要求建立好一、二级栏目。读书笔记9.18-9.30查阅机械手册和数据库，熟悉相关标准，完成选题报告选题报告10.1-10.14编写提升机总体传动方案设计及论证，编写总体设计原理方案图；完成卷扬机主要传动装置结构的设计；设计方案、设计说明10.15-11.1传动装置装配图、零件图的绘制图纸11.2-11.9编写并并整理设计说明书，出图设计说明书11.10-11.16撰写成果报告书、答辩成果报告书五、参考资料[1]《机械设计手册》机械工业出版社[2]《机械设计基础》谭放鸣.北京.化学工业出版社.2010.6[3]《机械设计基础课程设计指导与简明手册》彭宇辉.杨红.长沙.中南大学出版社.2009.8[4]《机械设计（第八版）》濮良贵，纪名纲.高等教育出版社.2001.7[5]其它参考书籍与网络资源。指导教师聂辉文、聂俊红专业负责人尹霞教学主任聂辉文开始日期2015.9完成日期2015.12二、前言5提升机，由人力或机械动力驱动卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。垂直提升、水平或倾斜曳引重物的简单起重机械。分手动和电动两种。现在以电动提升机为主。电动提升机由电动机、联轴节、制动器、齿轮箱和卷筒组成，共同安装在机架上。对于起升高度和装卸量大，工作繁忙的情况下，要求调速性能好，特别要空钩能快速下降。对安装就位或敏感的物料，要能以微动速度下降。提升机分为手动和电动两种。现在以电动提升机为主。可单独使用，也可作起重、筑路和矿井提升及工厂等机械中的组成部件，因操作简单、绕绳量大、移置方便而广泛应用。6三、毕业设计方案院系机电工程学院专业班级机电1312姓名吴胜斌学号201301011202题目工厂用提升机设计一、选题的主要内容和设计思路主要内容：设计工厂用提升机一台1、提升机由电动机驱动，用于工厂提升物料，空载启动，连续运转，工作平稳，安全可靠；2、动力源为三相交流电，380/220V，电动机单向运转，载荷较平稳；3、原始技术数据：绳牵引力1吨，升降高度5m,绳牵引速度120m/min，卷筒直径：800mm。设计思路：从任务书给出的条件、参数和要求我们可以看出，工厂用提升机的工作功率不大，我们的设计思路是首先选用合适的电动机，电动机通过二级传动装置将运动传递到提升机的卷筒安装轴上，通过电气控制，实现该轴实现正、反转、停止，从而带动卷筒实现正、反转、停止功能，根据工作要求，设计适当的卷筒尺寸，从而实现绕在转筒上的钢丝绳按要求的速度带动重物实现提升、降落或停止等功能，具体设计传动路线如下图:二、技术路线接受设计任务-查阅资料-确定整体设计方案-电动机选择－二级传动装置传动比的分配-齿轮的设计-轴的设计-减速器的箱体设计-卷筒和钢丝绳的设计三、工具设备要求和技术规范工具设备要求：电脑-网络-教材-参考资料-绘图工具等技术规范：严格执行机械制图、机械设计国家标准。四、其他说明参考资料[1]《机械设计手册》机械工业出版社[2]《机械设计基础》谭放鸣.北京.化学工业出版社.2010.6[3]《机械设计基础课程设计指导与简明手册》彭宇辉.杨红.长沙.中南大学出版社.2009.8[4]《机械设计（第八版）》濮良贵，纪名纲.高等教育出版社.2001.7[5]《机械制图》《机械制图兼习题集》聂辉文，彭湘蓉、聂俊红等，北京.化学工业出版社.2015.8[6]其它参考书籍与网络资源。五、指导教师的意见（此项可以评论方式发表在空间）签字：年月日7四、设计过程第一部分传动装置总体设计1传动方案组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2传动装置8第二部分电动机的选择及传动比分配2.1电动机的选择2.1.0电动机的选择：Y系列三相异步电动机电动机功率计算wpwp=FV/1000=19.6KW2.1.1传动装置的总效率5423421按表2-5查得各部分效率为：齿轮97.01，滚动轴承效率（三对）98.02，联轴器97.03，代入得总=87.098.099.097.03222.1.2工作机所需的输入功率总wdPP=22.53kw2.1.3确定电动机转速计算滚筒工作转速min/77.478002100060100060rDvn筒：由推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器的传动比一般范围:3～6则总传动比的范围为，36~9'i,故电机的可选转速为：min/1720~43077.47)36~9(''rnind筒2.1.4确定电动机型号方案型号额定功率/kw同步转速r/min满载转速r/min传动比重量/kg1Y225M-8227507302502Y200L2-62210009703003Y180L-422150014701909根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有730r/min，1000r/min，1500r/min，综合考虑电动机和传动装置尺寸，重量，价格等。选第二种方案比较合适，即n=1000r/min.根据已选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选择的电动机型号为Y200L2-6.其主要性能是：额定功率22kw,满载转速970r/min，额定转矩为2.0净重300kg.电控线路图电路控制原理电动机正转或反转时，制动器松开，通过联轴器带动减速器高速轴，经减速器减速后由低速轴带动卷筒旋转，使钢丝绳在卷筒上绕进或放出从而使重物起升或下降。电动机停止旋转时，依靠制动器将高速轴的制动轮刹住。使悬吊的重物停止在空中。电控控制：按SB2，KM1合，制动器松，M正转，重物升松S1，M停转，常闭制动器抱紧，重物不落物超高，碰到限位弹片，KM1失电释放，M停转，制动器断电闭按SB3，KM2合，制动器松，M反转，重物降松S2，M停转，制动器合，重物不落重物碰限位弹片，SQ2闭，KM2失电释放，M停转，制动器抱紧紧急停车，按SB1，KM1或KM2失电释放，停止工作102.3运动参数及动力参数计算总传动比：i总=1000筒电nn/47.47=20.93分配各级传动比取高速级齿轮传动比i高=5区低速级齿轮传动比186.4i计算各轴转速9601电机nnr/min96012nnr/min1925960123innr/min87.45186.4192234innr/min87.4555nnr/min计算各轴的功率(kw)kwpp53.221电kwpp86.2198.099.053.2212轴承联kwppkwppkwpp59.1809998.097.075.1975.1998.097.078.2078.2098.097.086.21453423联轴承齿轮轴承齿轮轴承齿轮11计算各轴扭矩（N·m)mNnPT13.22496053.221055.91055.961161mNnPTmNnPTmNnPTmNnPT.70.386887.4559.181055.91055.9.95.410287.4575.191055.91055.9.59.103319278.201055.91055.9.46.21796086.211055.91055.96555644463336222各轴运动和动力参数如下表轴号功率/kwN(r/min)T(N·m)iηI22.53960224.1350.96Ⅱ21.86960217.46Ⅲ20.781921033.594.1860.99Ⅳ19.7545.874102.950.96Ⅴ18.5945.873868.70第三部分齿轮的设计选择齿轮材料及精度等级由于速度不高，故选取8级精度的齿轮，小齿轮的材料为45钢（调质），硬度为250HBS,大齿轮材料为45钢（正火），硬度为170HBS。由于两齿轮的齿面硬度≦350HBS,属软齿面齿轮点蚀为其主要失效形式，故按接触疲劳强度设计，按弯曲疲劳强度校核。按齿面接触疲劳强度设计齿轮转矩1T:mmNnPT2241261055.91161载荷系数K,查教材表2-2-21，取K=112齿轮1z和齿宽系数d，小齿轮241z，大齿轮齿数为1205242z,因是二级齿轮传动，故不对称布置，查教材表2-2-25取1d齿数比5120zzu材料弹性系数ez因为两材料均为钢，故而查教材表2-2-22得8.189ez按齿面接触疲劳强度设计，因是软齿面，计算小齿轮直径1dmmuuKTzddHe9.71511522412615708.18953.3153.33230121则mmzdm99.2249.71111查教材表1-3-1取标准模数mmm31高速齿轮几何尺寸计算mmchzmdmmhzmdmmzmdmmchzmdmmhzmdmmzmdafaaafaa5.35225.0212120322366121203236012035.6425.0212243227812243272243212211212111111111全齿高mmdbmmzzmammmchhhda727212162120243275.625.012321211121取mmbmmb75721213校核齿根弯曲疲劳强度查教材表2-2-24得80.118.259.165.22211SFSFYYYY所以211221222111