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课程设计

设计题目6：设计电动卷扬机传动装置

学生姓名 ： 黄奕玮 学 号：11023132 专 业 ： 机械电子工程

班 级 ： 11机械电子1班 指导教师 ： 范君艳 程志青

电动卷扬机传动装置的设计 机械设计课程设计的计算及说明 备注 任务书 要求设计一个电动卷扬机传动装置。设计要求如下。 设计要求 一.数据要求 钢 拉力: F= 18KN. 钢 速度: v=8m/min. 卷筒直径: D=310mm. 工作条件要求 间歇工作,每班工作时间不超过15%,每次工作时间不超过10 min.满载启动,工作中有中等震动,两班制工作,小批量生产,钢 速度允许误差5%.设计寿命１０年 机械设计课程设计的计算及说明 一. 总体设计 1.1传动方案的选择 本电动卷扬机传动装置由电动机，蜗杆减速器，一级开式齿轮传动装置，卷筒组成． 其中，蜗杆传动可以实现较大的传动比，尺寸紧凑，传动平稳，适合本系统的间歇工作的场合．由于蜗杆传动布置在高速级，可采用锡青铜为蜗轮材料的蜗杆传动，这样可以提高承载能力和传动效率． 而开式齿轮传动的工作环境较差，润滑条件不好，磨损严重，寿命较短，布置在低速级． 1.2.选择电动机 因为直流电动机需要直流电，价格较贵，维护不便，所以选用交流电动机．这里我们选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压３８０Ｖ，Ｙ型． １.2.1选择电动机的容量： 电动机所需的功率，按公式为： Pd? Pw?Pw?a Fv 1000 其中，Pw是工作机所需的工作功率，ＫＷ． Ｆ是工作机的工作阻力，Ｎ． v是工作机的卷筒的线速度，m/s． 18000?8?60 算得 Pw??2..47KW 1000?0.97则 Pd? 2.47?a 备注 结果 Pw?2.47KW 机械设计课程设计的计算及说明 2 其中，?a??14?2?3?4 ?a是电动机至卷筒的总效率． ?1是滚子轴承的效率，（每对０.９８～０.９９） 这里取０.９８.有四对． ?2是斜齿轮传动的效率，一级开式．（一对０.９4～０.９6）这里取 ０.９５．有一对． ?3是蜗杆传动的效率，一级减速器．这里取 0.73．有一对，是单头． ?4是联轴器的效率，这里取０.９９．有２对． 算得 ?a?0.984?0.95?0.73?0.992＝0.63 2.49 Pd??3.92KW 结果 0.63 Pd=3.92KW 1.2.1确定电动机的转速 卷筒轴的工作转速为： 60?1000v60?1000?8?60 n???8r/min 结果 ??320??320n??8r/min 按推荐的传动比合理范围，取传动比： 蜗轮减速器传动比i=10~40．齿轮传动单级传动比常用值，开式i=４～ ６．因为开式齿轮的主动轮比从动轮的直径小， 所以，总传动比的合理范围为 ia?40~420 所以电动机的转速的可选范围为： nd?ia?n?(40~420)?8?320~3360r/min 符合这一范围的转速有： 3000r/min, 1500r/min, 1000r/min, 750r/min. 根据容量和转速，查出如下几种合适的电动机型号，见表1： 因为卷扬机的工作环境，灰尘多，土扬水溅．所以选用 Ｙ系列（ＩＰ４４）封闭式笼型三相异步电动机．