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卷扬机设计说明书

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卷扬机设计说明书

目录1.输出功率12.输入功率13.选择电机功率14.选择电机15.确定输出转速16.总传动比及其传动比分配17.第一级的普通V带传动参数计算28.第二级链传动主要参数计算39.轴的设计与校核410.轴的设计与校核811.轴的设计与校核1112.轴承的寿命计算15卷扬机输出及卷筒参数载重1700W钢丝绳速1.5m/s卷筒直径320mm钢丝绳直径3.5mm1.输出功率WP25505.11700出2.输入功率选用链轮功率传达效率为0.96,带轮效率为0.96,联轴器效率为0.99,球轴承效率为0.99,卷筒效率为0.98.WPnP296899.096.099.098.02550422出总入3.选择电机功率WPKPA386029693.1入需4.选电机查手册选用Y112M-4电机,其主要参数Pn4.0KW,Ue380V,Ie8.77A,ne1440r/min,电机轴直径D28mm,轴外伸E60mm。5.确定输出转速sradrv/375.916010005.1n出min/52.89260375.9260r6.总传动比及其传动比分配06.1652.891440出总nnie取i高4.39i低3.667.第一级的普通V带传动参数计算11.确定计算功率查手册得工作情况系数KA1.3,故PcaKAP1.340.995.2KW2选择V带的带型根据Pca和ne选择A型带。(3)确定带轮的基准直径并验算带速查手册取小带轮的基准直径dd190mmsmndd/28.6100060144090100060115m/sF0min8计算压轴力(FminNFz121122.142sin128522sin2min08.第二级链传动主要参数计算第二级链传动时P40.990.990.963.76KWn2min/26450451440r(1)选择链轮齿数选小链齿轮z117,大链轮的齿数为z2iz14.391775(2)确定计算功率查手册得KA1.0,KZ1.53,单排链,则计算功率为KWPKKPZA75.576.353.10.1(3)根据已知数据选20A-1,链条节距为p31.75mm(4)计算连接数和中心距初选中心距0a3050p305025.47621270mm所以取0a1000mm相对应的链长节数为21.12510004.2521775275174.251000222220212210p0apzzzzpaL因此取LP118节查手册得中心距设计系数f0.24291,则链传动的最大中心距为mmzzLfpaP975751712524.2524291.0221(5)计算链速smnzpv/9.11000604.2517264100060采用滴油润滑(6)计算压轴力有效圆周力为链轮水平布置时的压NvPFe19799.176.310001000轴力系数KFP1.15,则压轴力为NFKFeFPP2276197915.19.轴的设计与校核P1P0.9943.96KWn11440r/min(1)轴的的最小直径计算和联轴器的选择选取轴的材料为45钢,调制处理,查表取A0115.mmnPAd17.16144096.31153311min(考虑到电机轴的直径选轴的最小直径为28mm)同时TmmNnP461161065.2144096.31055.91055.9联轴器的计算转矩TcaKT1.32.6510434.5Nm查手册选择制动联轴器JSZ1,制动转矩T125,np3520r/min,制动轮的直径D0160mm,宽度B65mm,轴孔直径D28mm,轴孔长度L54mm,总长L111mm,间隙t3mm。查手册选择键为8740和12863。轴承为6207-RZ377217。(2)按弯扭合成应力校核轴的强度MH587.3351.530247.50NmmcaMPaMPaWTM6063.6401.01065.26.050.302471324222故安全(3)分析轴的危险截面在处,(左侧)抗弯截面系数W0.1d30.13534287.5mm3抗扭截面系数WT0.2d30.23538575mm3处的弯矩M为M587.3331.518500.9Nmm处的扭矩T2.65104Nmm截面上的弯曲应力bMPaWM32.45.42879.18500截面上的扭转切应力为TMPaWTT09.3857526500轴的材料为45钢,调质处理。由表15-1查得640MPa,275MPa,155MPa,所以合格。截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及按附表3-2查取。因057.0352dr,14.13540dD,经插值后可查得2.0,1.94又由附图3-1可得轴的材料的敏性系数为q0.82,q0.85故有效应力集中系数按式(附表3-4)为k1q(-1)10.82(2.0-1)1.892k1q(-1)10.85(1.94-1)1.80由附图3-2的尺寸系数0.8;由附图3-3的扭转尺寸系数0.87轴按磨削加工,由附图3-4得表面质量系数为0.92轴未经表面强化处理,即q1,则得综合系数为K36.2192.018.082.111kK16.2192.0187.080.111k又由3-1及3-2得碳钢的特性系数0.10.2,取0.10.050.1,取0.05于是,计算安全系数S值,则得S97.2601.032.436.22751maKS40.45209.305.0209.316.21551maKSca19.2340.4597.2640.4597.262222SSSSS1.5故可知其安全。右侧)抗弯截面系数W0.1d30.14036400mm3抗扭截面系数WT0.1d30.240312800mm3弯矩M及弯曲应力为M587.3331.518500.9NmmbMPaWM89.264009.18500扭矩及扭转切应力为T2.65104NmmTMPaWTT07.21280026500过盈配合处的,由附表3-8用插值法求出,并取k0.8k,于是得k3.02k0.83.022.42轴按磨削加工,由附图3-4得表面质量系数为0.92得综合系数为K51.2192.0142.211kK11.3192.0102.311k于是,计算安全系数S值,则得S91.3701.089.251.22751maKS39.47207.205.0207.211.31551maKSca60.2939.4791.3739.4791.372222SSSSS1.5故可知其按全。10.轴的设计与校核P2P0.990.990.9643.76KWn239.414401in328r/min(1)轴的的最小直径计算选取轴的材料为45钢,调制处理,查表取A0115.mmnPAd93.2532876.31153322min同时TmmNnP562261009.132876.31055.91055.9选键为14963和14920.轴承选为6208-RS(408018)(2)按弯扭合成应力校核轴的强度MH1312.435.546590.2NmmcaMPaMPaWTM6055.12401.01009.16.02.465901325222故安全(3)分析轴的危险截面在处,(右侧)抗弯截面系数W0.1d30.14539112.5mm3抗扭截面系数WT0.2d30.245318225mm3处的弯矩M为M39032.66Nmm处的扭矩T1.09105Nmm截面上的弯曲应力bMPaWM28.45.911266.39032截面上的扭转切应力为TMPaWTT98.518225109000轴的材料为45钢,调质处理。由表15-1查得640MPa,275MPa,155MPa,所以合格。截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及按附表3-2查取。因044.0452dr,18.14553dD,经插值后可查得2.01,1.61又由附图3-1可得轴的材料的敏性系数为q0.82,q0.85故有效应力集中系数按式(附表3-4)为k1q(-1)10.82(2.01-1)1.83k1q(-1)10.85(1.61-1)1.52由附图3-2的尺寸系数0.77;由附图3-3的扭转尺寸系数0.86轴按磨削加工,由附图3-4得表面质量系数为0.92轴未经表面强化处理,即q1,则得综合系数为K50.2192.0177.083.111kK85.1192.0186.052.111k又由3-1及3-2得碳钢的特性系数0.10.2,取0.10.050.1,取0.05于是,计算安全系数S值,则得S69.2701.028.432.22751maKS28.27298.505.0298.585.11551maKSca43.1928.2769.2728.2769.272222SSSSS1.5故可知其安全。左侧)抗弯截面系数W0.1d30.153314887.7mm3抗扭截面系数WT0.1d30.253329775.4mm3弯矩M及弯曲应力为M39032.66NmmbMPaWM62.27.1488766.39032扭矩及扭转切应力为T1.09105NmmTMPaWTT66.34.297751009.15过盈配合处的,由附表3-8用插值法求出,并取k0.8k,于是得k3.18k0.82.572.54轴按磨削加工,由附图3-4得表面质量系数为0.92得综合系数为K63.2192.0154.211kK27.3192.0118.311k于是,计算安全系数S值,则得S90.3901.062.263.22751maKS51.25266.305.0266.327.31551maKSca49.2151.2590.3951.2590.392222SSSSS1.5故可知其按全。11.轴的设计与校核P3P0.990.990.960.990.963.58KWn362.8966.33282inr/min(1)轴的的最小直径计算和联轴器的选择选取轴的材料为45钢,调制处理,查表取A0115.mmnPAd31.3962.8958.31153333min(考虑到其他的影响选轴的最小直径为50mm)同时TmmNnP563361081.362.8958.31055.91055.9联轴器的计算转矩TcaKT1.36.48105842.4Nm查手册选择制动联轴器JSZ4,制动转矩T1000,np1734r/min,制动轮的直径D0315mm,宽度B110mm,轴孔直径D50mm,轴孔长度L95mm,总长L195mm,间隙t5mm。查手册选择键为一个14980和两个10822。轴承选6211-RS(559018)。(2)按弯扭合成应力校核轴的强度MH11384248934NmmMPaMPaWTMca6038.11591.01081.36.0489341325222故安全(3)分析轴的危险截面在处,(右侧)抗弯截面系数W0.1d30.155316637.5mm3抗扭截面系数WT0.2d30.255333275mm3处的弯矩M为M11382831864Nmm处的扭矩T3.81105Nmm截面上的弯曲应力bMPaWM92.15.1663731864截面上的扭转切应力为TMPaWTT45.11332751081.35轴的材料为45钢,调质处理。由表15-1查得640MPa,275MPa,155MPa,所以合格。截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及按附表3-2查取。因036.0552dr,07.15559dD,经插值后可查得1.96,1.28又由附图3-1可得轴的材料的敏性系数为q0.82,q0.85故有效应力集中系数按式(附表3-4)为k1q(-1)10.82(1.96-1)1.79k1q(-1)10.85(1.28-1)1.24由附图3-2的尺寸系数0.7;由附图3-3的扭转尺寸系数0.83轴按磨削加工,由附图3-4得表面质量系数为0.92轴未经表面强化处理,即q1,则得综合系数为K64.2192.017.079.111kK58.1192.0183.024.111k又由3-1及3-2得碳钢的特性系数0.10.2,取0.10.050.1,取0.05于是,计算安全系数S值,则得S25.5401.092.164.22751maKS61.16245.1105.0245.1158.11551maKSca88.1561.1625.5461.1625.542222SSSSS1.5故可知其安全。左侧)抗弯截面系数W0.1d30.159320537.9mm3抗扭截面系数WT0.1d30.259341075.8mm3弯矩M及弯曲应力为M318640NmmbMPaWM5.159.20537318640扭矩及扭转切应力为T3.81105NmmTMPaWTT28.98.41075381000过盈配合处的,由附表3-8用插值法求出,并取k0.8k,于是得k3.58k0.83.582.86轴按磨削加工,由附图3-4得表面质量系数为0.92得综合系数为K94.2192.0186.211kK67.3192.0158.311k于是,计算安全系数S值,则得S20.5901.058.194.22751maKS98.8228.905.0228.967.31551maKSca88.898.820.5998.820.592222SSSSS1.5故可知其按全。12.轴承的寿命计算1.在轴根据所选的6207-2RS型轴承,查机械设计知Cr25.5KNB17mm,D72mm,d35mm由轴的计算分析可知危险轴承所受径向力为0.62KN轴为深沟球轴承,故只受径向力。F0.62KN根据L10C/P查机械设计手册得3计算得T805251h2.在轴根据所选的6208-2RS型轴承,查机械设计知Cr29.5KNB18mm,D80mm,d40mm.由轴的计算分析可知危险轴承所受径向力为1.31KN轴为深沟球轴承,故只受径向力。F1.31KN根据L10C/P查机械设计手册得3计算得T580233h(3).在轴据所选的6011-2RS轴,查机械设计知Cr30.2KN,B18mm,D90mm,d55mm.由轴的计算分析可知危险轴承所受径向力为1.14KN轴为深沟球轴承,故只受径向力。F1.14KN根据L10C/P查机械设计手册得3计算得T3455716h........忽略此处.......

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