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5吨三速电动葫芦的设计说明书[带图纸].doc

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5吨三速电动葫芦的设计说明书[带图纸].doc

1学科门类单位代码毕业设计说明书(论文)5吨三速电动葫芦的设计学生姓名所学专业班级学号指导教师XXXXXXXXX系二○年XX月2目录1绪论..............................................................11.1引言.........................................................41.2电动葫芦生产与发展趋势......................................42设计要求..........................................................43设计方案..........................................................54电动葫芦起升机构部件的设计........................................54.1起升机构的原理分析..........................................54.2电动机的选择.................................................64.3吊钩的设计..................................................64.3.1吊钩的选择.............................................64.3.2吊钩的尺寸设计.........................................74.4滑轮组的选择................................................74.5钢丝绳的选择和校核..........................................74.5.1钢丝绳的选择...........................................84.5.2计算钢丝绳所承受的最大静拉力...........................84.6卷筒的设计..................................................84.6.1卷筒直径的确定.........................................84.6.2卷筒长度的确定.........................................94.6.3卷筒厚度的计算.........................................95同轴式三级齿轮减速器的设计........................................95.1确定传动装置的总传动比和分配转动比..........................95.2计算传动装置的运动和动力参数...............................105.3传动零件的设计计算.........................................115.3.1高速轴齿轮的设计计算..................................115.3.2中速级齿轮的设计计算..................................155.3.3低速级齿轮的设计计算..................................195.4轴的设计...................................................235.4.1第一轴的设计计算......................................235.4.2第二轴的设计计算......................................255.4.3第三轴的设计计算......................................266第二轴的校核.....................................................276.1水平方向的力...............................................2936.1.1求水平支反力..........................................296.1.2求水平方向的弯距......................................296.2垂直方向的力...............................................296.2.1求垂直支反力..........................................296.2.2求垂直方向的弯矩......................................296.3求总弯距...................................................297减速器外壳和运行机构的选择.......................................308结束语...........................................................30致谢...............................................................30参考文献...........................................................3141绪论1.1引言工程机械装备已经成为我国国民经济发展的支柱产业之一,占据世界工程机械总量第七位。工程机械发展异常迅猛,新的理念、新的技术、新的工艺不断给予工程机械新的生命力作为企业生产不可缺少的起重机械更是如此。因此起重机械是国民生产各部门提高劳动生产率、生产过程机械化不可缺少的机械设备。故本次设计在常规电动葫芦的基础上,设计小吨位(20T及以下)运行轻便的三速电动葫芦。我国工程机械技术以及产品引进多以德国、日本、西班牙、韩国等机械装备制造先进的国家为主,通过网上查阅以及图书数据信息的收集,目前在多速电动葫芦的研究方面,还是产品应用方面都很少。就国内而言,多速电动葫芦的研究,目前发现的资料也很少,作为起重设备较大规模的以及起重基地的新乡,电动葫芦多以为单速、双速为主,均未有多速电动葫芦方面的产品,针对市场的需求,研究开发三速电动葫芦很有必要。新乡是全国起重基地,为此必须要研究开发三速电动葫芦,不断改进起重运输机械产品的性能,提高运转速度和生产能力,提高自动化水平,使制造方便可靠、新型、高效能的轻小型起重设备满足市场、生产的需要。电动葫芦结构紧凑、使用点、线结合,自重轻、体积小、维修方便、经久耐用等特点而广泛应用。现在市场上以单速、双速电动葫芦为主,多速电动葫芦比较少。以满足轻载快速、重载中速、慢速定位控制的要求。1.2电动葫芦生产与发展趋势电动葫芦是一种产量大、使用面广的轻小型起重设备。我国目前生产、使用的电动葫芦绝大多数是1963年联合设计的CD/MD型,此外还少量生产、使用AS型和TV型电动葫芦。就其设计质量的综合评价,是不尽如人意的。电动葫芦更新换代慢,开发周期长,产品标准化、通用化水平不高,生产准备工作量大,投产上市速度慢的机械设备。因此缩短设计生产周期、提高设备的利用效率向多用途、高效率的方向发展。2设计要求根据现有市场起升负载的常用情况。本次设计的三速电动葫芦机械系统技术上要求(1)电动葫芦的最大载重为5顿,起升高度为9米。(2)电动葫芦的强度等级为M,工作级别为M5。(3)通过电机的变速实现在一个电机带动下输出3种速度53设计方案电动葫芦由起升机构和运行机构组成。起升机构包括吊钩、钢丝绳、滑轮组、电机、卷筒和减速器,是设计中的重点运行机构为小车。电动葫芦起升机构的排列主要为电动机、减速器和卷筒装置3个部件。排列方式有平行轴a和同轴式b两种方式,见图1图1起升机构部件排列图1电动机2减速器3卷筒装置本设计优先选用b方案,电机、减速器、卷筒布置较为合理。减速器的大齿轮和卷筒连在一起,转矩经大齿轮直接传给卷筒,使得卷筒只受弯矩而不受扭矩。其优点是机构紧凑,传动稳定,安全系数高。减速器用斜齿轮传动,载荷方向不变和齿轮传动的脉动循环,对电动机产生一个除弹簧制动的轴向力以外的载荷制动轴向力。当斜齿轮倾斜角一定时,轴向力大小与载荷成正比,起吊载荷越大,该轴向力也越大,产生的制动力矩也越大反之亦然。它可以减小制动弹簧的轴受力,制动瞬间的冲击减小,电动机轴受扭转的冲击也将减小,尤其表现在起吊轻载荷时,提高了电动机轴的安全性。图a的结构电机与卷筒布置不再同一平面上通过减速器相连,使得减速器转矩增大。4电动葫芦起升机构部件的设计电动葫芦起升机构用来实现物料垂直升降,是任何起重机不可缺少的部分,因而是起重机最主要、也是最基本的机构。起升机构的安全状态,是防止起重事故的关键,将直接地关系到起重作业的安全。电动葫芦起升机构包括起升用锥形转子制动电动机、减速器、卷筒装置和吊钩装置等4个动力和传动部件。4.1起升机构的原理分析电动机通过联轴器与中间轴连接,中间轴又通过花键连接与减速器的高速轴ab

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