电动葫芦设计.doc

2 钢丝绳的选取（1）钢丝绳最大拉力Fmax根据设计要求，起重重量为0.5t，按照构造宜紧凑的原则,选用滑轮组倍率：a=2………………………（2.1）k：安全系数；取1.22）钢丝绳直径d………………………（2.2）C：选择系数；查[5]P8-10表8.1-8，取C=0.0893）选取钢丝绳由表[1]8.1-11，选用钢丝绳的型号为：6x19+IWS，右向捻图2.1 6x19+IWS钢丝绳3 卷筒的尺寸确定及强度验算（1）卷筒选取由[5]P8-41表8.1-52,选用C型卷筒结构 （JB/T9006.2-1999），单层单联卷筒图3.1 C型卷筒结构（2）卷筒直径DD>=d(e-1)=4.8(25-1)=115.2………………………………（3.1）取160mm（3）卷筒上有螺旋槽部分长L0…………………………………………（3.2） Hmax：最大起升高度；Hmax=12mA：滑轮组倍率；a=2D0：钢丝绳中心算起的卷筒直径；Z1：安全圈数；，取Z1=6P：绳槽槽距；查[5]P8-39表8.1-49，取P=7mm4）卷筒总长Ld……………（3.3）L1：无绳槽卷筒端部尺寸；L1=23mm。

L2：固定钢绳所需长度；5）卷筒壁厚………（3.4）（6）单层卷绕卷筒压应力 ……………（3.5）故安全A1：应力减小系数；取0.75对于HT200,查[7]表4-5得=10004 电动机的选择4.1 工作机所需功率 ……………………………………………………（4.1） 4.2 电动机至工作机的总效率 ……………………………………（4.2）联轴器的效率：一对滚动轴承的效率：一对齿轮的效率：花键的效率4.3 电动机所需的输出功率Pd……………………………………（4.3）4.4 确定电动机的额定功率Ped因为，所以取4.5电动机额定转速nw:主动轴转速;…………（4.4）V：因为起升速度为8m/min,所以V=16m/minD:卷筒直径；160mm展开式三级圆柱齿轮减速箱传动比，初取…………………………………………（4.5） 4.6 选定电动机表4.1 电动机参数电动机型号额定功率kw满载转速r/min额定电流A质量kgZD21-4型锥形转子电动机0.813802.2185 总传动比的确定及各级传动比的分配5.1 理论总传动比………………………………………（5.1）nw:满载转速；1380r/min。

5.2 各级传动比的分配第一级齿轮的理论传动比，取第二级齿轮的理论传动比，取第三级齿轮的理论传动比，6 各轴的转速、输入功率、转矩6.1 各轴的理论转速电机轴：联轴器中间轴：Ⅰ轴：n1=1380r/minⅡ轴：…………………………（6.1）Ⅲ轴：空心轴：6.2 各轴的输入功率电机轴：Ⅰ轴：……………………（6.2）Ⅱ轴：Ⅲ轴：空心轴：6.3 各轴的理论转矩电机轴：………………（6.3）Ⅰ轴：Ⅱ轴：Ⅲ轴：空心轴：6.4 各轴运动和动力参数汇总表表6.1 各轴运动和动力参数汇总表(理论值)轴号理论转速（）输入功率（）理论转矩（）理论传动比效率电机轴（按专用设计）//轴113800.855.883.930.95轴2351.10.8222.33.140.96轴3111.80.7866.63.430.95空心32.60.75219.7/0.967 齿轮传动方案及设计计算7.1 第一级齿轮的传动7.1.1 选精度等级、材料及齿数（1） 为提高传动平稳性及强度，选用斜齿圆柱齿轮2） 电动葫芦为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度3） 材料选择小齿轮：40Cr，调质，HBS1=330接触疲劳强度极限：弯曲疲劳强度极限：大齿轮：40Cr，调质，HBS2=260接触疲劳强度极限：弯曲疲劳强度极限：（4） 选小齿轮齿数：Z1=14，大齿轮齿数：Z2=i·Z1=3.93×14=55。

5） 选取螺旋角初选螺旋角=8°7.1.2 按齿面接触强度设计（1）确定公式内的各计算值公式：……………………………（7.1）1） Kt：载荷系数；取1.62） ZH：区域系数；由[1]P217图10-30，取2.473） 断面重合度：由[1]P215图10-26查得则4） 计算许用接触应力①确定应力循环次数 小齿轮： ……………（7.2） 大齿轮：②接触疲劳寿命系数 由[1]P207图10-19查得，KHN1=1.0；KHN2=1.14③计算许用接触应力 取失效概率为1%，安全系数S=1; 小齿轮： …………（7.3） 大齿轮：…………………（7.4） ＜， 所以，5） T1:小齿轮转矩；T1=5.88Nm=5880Nmm6） ：齿宽系数；由[1]P205表10-7查得7） ZE：材料弹性影响系数；由[1]P201表10-6查得Mpa1/28） u：传动比；u=3.932）计算1） 试算小齿轮分度圆直径 ……………………………………（7.5） 2）计算圆周速度…………………………（7.6）3）计算齿宽b及模数mnt…………………………………（7.7）…………………………（7.8）………………………………（7.9）b/h=11.98/2.72=4.40………………………………………（7.10）4）计算纵向重合度 ………………（7.11）5） 计算载荷系数公式：…………………………………（7.12）① KA：使用系数；由[1]P193表10-2查得，根据电动机驱动，。

② KV：动载系数；由[1]P194图10-8查得，，KV=1.05③ ：齿间载荷分布系数；由[1]P195表10-3查得④ ：齿向载荷分布系数；由[1]P196表10-4查得6） 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径………………………（7.13）7）计算模数mn………………………（7.14）7.1.3 按齿根弯曲强度设计（1） 确定计算参数公式：……………………（7.15）1） 计算载荷系数………………（7.16）：齿向载荷分布系数；由[1]P198表10-13，b/h=4.40，查得=1.152） 螺旋角影响系数根据纵向重合度，查[1]P217图10-28，得0.973） 计算当量齿数小齿轮：…………………………（7.17）大齿轮：4） 齿形系数由[1]P200表10-5查得，5） 应力校正系数由[1]P200表10-5查得，，16） 计算弯曲疲劳许用应力①由[1]P202式10-12，取弯曲疲劳安全系数S=1.4②弯曲疲劳寿命系数：由[1]P206图10-18查得，③ ……………………（7.18） 7）计算大小齿轮的 并加以比较…………………………………（7.19）比较：>，故取0.0088。

2） 设计计算① ②为同时满足两种强度的要求，取=1.5mm分度圆直径d1=16.93mm来计算应有的齿数取Z1=14 ………………（7.20）Z2=i·Z1=3.93×14=557.1.4 几何尺寸计算（1）计算中心距 ……………………（7.21）将中心距圆整为52mm2） 按圆整后的中心距修正螺旋角 …………（7.22）（3）计算大小齿轮的分度圆直径……………………………（7.23）(4)计算齿轮宽度………………………………（7.24）圆整后B2=14,B1=165）验算…………………………………（7.25）＜100N/mm原假设成立7.2 第二级齿轮的传动7.2.1 选精度等级、材料及齿数（1）为提高传动平稳性及强度，选用斜齿圆柱齿轮2）电动葫芦为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度3）材料选择小齿轮：40Cr，调质，HBS1=330接触疲劳强度极限：弯曲疲劳强度极限：大齿轮：40Cr，调质，HBS2=260接触疲劳强度极限：弯曲疲劳强度极限：（4）选小齿轮齿数：Z1=14，大齿轮齿数：Z2=i·Z1=3.14×14=445）选取螺旋角初选螺旋角=8°7.2.2 按齿面接触强度设计（1） 确定公式内的各计算值公式：1）Kt：载荷系数；取1.6。

2）ZH：区域系数；由[1]P217图10-30，取2.473）断面重合度：由[1]P215图10-26查得则4）计算许用接触应力①确定应力循环次数小齿轮：大齿轮：②接触疲劳寿命系数由[1]P207图10-19查得，KHN1=1；KHN2=1③计算许用接触应力取失效概率为1%，安全系数S=1;小齿轮：大齿轮：＜，所以，5）T1:小齿轮转矩；T1=22.3Nm=22300Nmm6）：齿宽系数；由[1]P205表10-7查得7）ZE：材料弹性影响系数；由[1]P201表10-6查得Mpa1/28）u：传动比；u=3.142）计算1）试算小齿轮分度圆直径 2）计算圆周速度3）计算齿宽b及模数mntb/h=19.67/4.48=4.404）计算纵向重合度5）计算载荷系数公式：① KA：使用系数；由[1]P193表10-2查得，根据电动机驱动，② KV：动载系数；由[1]P194图10-8查得，，KV=1.04③ ：齿间载荷分布系数；由[1]P195表10-3查得④ ：齿向载荷分布系数；由[1]P196表10-4查得6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径7）计算模数mn7.2.3 按齿根弯曲强度设计（1）确定计算参数公式：1）计算载荷系数：齿向载荷分布系数；由[1]P198表10-13，b/h=4.40，查得=1.15。

2）螺旋角影响系数根据纵向重合度，查[1]P217图10-28，得0.973）计算当量齿数小齿轮：大齿轮：4）齿形系数由[1]P200表10-5查得，5）应力校正系数由[1]P200表10-5查得，，6）计算弯曲疲劳许用应力①由[1]P202式10-12，取弯曲疲劳安全系数S=1.4②弯曲疲劳寿命系数：由[1]P206图10-18,查得，③ 7）计算大小齿轮的 并加以比较比较：>，故取0.00882）设计计算① ②为同时满足两种强度的要求，取=2mm分度圆直径d1=27.73mm来计算应有的齿数取Z1=14Z2=i·Z1=3.14×14=447.2.4 几何尺寸计算（1）计算中心距将中。