电动葫芦设计毕业论文

1成人高等教育毕业论文(设计) （电动葫芦设计） 学生姓名 亢彩康 学号 2015316325 指导教师 丁曙光 学习形式 函授 院、系、站点 安庆市函授站 专业年级 2014 级 机械设计与自动化完成日期 2017 年 1 月 18 日合肥工业大学继续教育学院2目录摘要.5第 1 章 绪论.71.1 引言.7第 2 章 总体方案设计. 82.1 电动葫芦设计任务书. .82.2 电动葫芦传动系统的选型.82.3 电动机的选用.92.4 减速器的参数设计.92.5 起升机构的总体设计方案.9第 3 章 钢丝绳与卷筒.103.1 钢丝绳及卷筒的选型.103.1.1 钢丝绳的选型.103.1.2 卷筒的选型.103.2 钢丝绳直径的计算与选择.113.3 卷筒的设计计算.113.3.1 卷筒绳槽尺寸.113.3.2 卷筒直径.123.3.3 卷筒长度.123.3.4 卷筒厚度.123.3.5 卷筒的强度计算.133.3.6 卷筒转速.13第 4 章 电动机的选择.144.1 电动机类型.144.2 电动机容量的确定.144.2.1 初选电动机型号.144.2.2 电动机的过载校核.154.2.3 电动机发热校核.1534.2.4 制动力矩的验算.16第 5 章 行星齿轮传动系统的设计计算.175.1 齿数的确定.175.2 行星齿轮副传动的设计计算.185.3 行星齿轮副传动的强度校核计算.195.4 传动效率的计算.225.5 行星齿轮传动的主要参数.255.6 均载机构的选型.255.7 齿轮联轴器的设计计算.26第 6 章 轴的设计计算.276.1 齿轮轴的设计计算.276.2 行星轴的设计计算.31第 7 章 电动葫芦的电气控制.378 心得体会.389 参考文献.3910 致谢. .404摘要:电动葫芦是起重设备的主要型号之一。它主要由卷筒装置，吊钩装置，运行机构，联轴器，减速器，电动机等部分组成。本文根据课程设计要求，主要对 1.6t单钩钢丝绳电动葫芦的总体方案选择和确定，然后对传动系统进行设计。根据设计要求和目的，参考合肥工业大学出版社赵小勇主编的电动葫芦设计，首先对1.6t 单钩钢丝绳电动葫芦进行工艺分析，选择合理机构及装配方案，然后对减速器和电动机进行外形设计，钢丝绳的选用及强度验算，卷筒的参数计算及验算，再计算齿轮的传动比，确定各个齿轮的参数，进行强度计算,选择合理的轴、轴承等各种机械零部件，画出齿轮、轴、滚筒、减速器箱体及起升机构装配图。关键词：电动葫芦、卷筒装置、吊钩、减速器、装配方案。5Abstract:One of the electric hoist lifting equipment is the main model. It is mainly composed of drum gear, hook device, running mechanism, coupling, reducer, motor and other parts. In this paper, in accordance with the requirements of curriculum design, mainly for 1.6 t single hook overall scheme selection and determination of wire rope electric hoist, and design the drive system. According to the design requirement and purpose, the reference of hefei university of technology press, zhao xiaoyong, editor of the electric hoist design, first of all, 1.6 t single hook wire rope electric hoist technology analysis, selecting rational institution and assembly plan, and then to design of gear reducer and motor, the selection of wire rope and the strength calculation, the parameters of the drum calculation and checking calculation, calculation of gear transmission ratio, determine the parameters of each gear, strength calculation, selecting rational shaft, bearings and other mechanical parts, draw gear, shaft, roller, reducer box and lifting mechanism assembly drawing. Keywords: electric hoist, drum unit, hook, reducer, assembly scheme.6第一章 绪论1.1 引言 电动葫芦是一种轻小型起重设备，具有体积小，自重轻，操作简单，使用方便等特点，用于工矿企业，仓储码头等场所。起重量一般为 0.11000 吨，起升高度为 330 米。由电动机、传动机构和卷筒等组成，分为钢丝绳电动葫芦和环链电动葫芦两种。环链电动葫芦分为进口和国产两种；钢丝绳电动葫芦分 CD1 型、MD1 型等。钢丝绳电动葫芦由于起升速度快、起重高度大、工作安全可靠，应用最为普遍。采用 CD1 型电动葫芦。图 1-1 实物图7第二章 总体方案设计2.1 电动葫芦设计任务书电动葫芦的主要参数有起重量、起升高度、起升速度、小车运行速度以及工作级别等。这些参数说明了电动葫芦的工作性能和技术经济指标，也是设计电动葫芦的技术依据。设计参数：起重量mQ起升高度H起升速度Vn运行速度Vy跨距L工作制度JC1.6t 12m 0.15m/s 30m/min 7.5m中级，接电持续率JC25%40%2.2 电动葫芦传动系统的选型 电动葫芦传动系统是指电动机到卷筒之间的减速装置。该减速装置要求工作安全可靠，体积小，重量轻，传动比大，一般用齿轮传动机构。电动葫芦传动系统中常用的齿轮传动机构有定轴轮系、行星轮系和混合轮系。常用行星轮系的特点如下：（1）N 型少齿差行星系齿轮传动 传动比范围大，结构紧凑，体积及重量小，但效率比 NWG 型低，且内啮合齿轮变位后径向力较大，使轴承径向载荷加大，适用于小功率或短期工作的情况。 （2）NN 型行星齿轮传动 传动比范围大，效率低，适用于短期工作。若行星架为从动件时，当传动比达到某一值后，机构发生自锁。 （3）NGWN 型行星齿轮传动 传动比范围大，结构紧凑，体积小，效率低于 NGW型，工艺性差，适用于中小功率或短期工作的情况。（4）NGW 型行星齿轮传动，效率高，体积小，重量轻，结构简单，制造方便，传递功率范围大，轴向尺寸小，可用于各种工作条件，但单级传动比范围较小。综合考虑各种类型的传动机构的特点和设计要求，故本次毕业设计将选用 NGWN行星齿轮传动机构。如 2-1 图所示：8图 2-1 齿轮传动系统2.3 电动机的选用 电动葫芦的额定起重量是 1.6t，起升速度是 0.15m/s，因此粗略计算起重用电动机的功率为 P=3kW，因此选用额定功率最大为 4.5Kw 的电动机；另外一方面，起重时的起升速度是有变化的，要求能慢速启动，正常运行时的速度是 0.15m/s，因此要求电动机的功率也是变化的，参考其它同类机械并查手册可以选择 BZDY12-6型电动机。电动葫芦所用的电动机有动力源和制动的双重作用，即采用锥形转子电动机。所用电动机要求伸出一根长轴，用以和中间的联轴器相连。运行用电动机主要是克服行走轮和轨道之间的摩擦力运行，风阻力和变形阻力在初步估算的时候忽略不计，行走轮上的载荷就等于额定载荷，行走速率为 30m/min，故查手册可以得到，转速为 1380r/min,型号为 BZDY12-4 的锥形转子电动机。2.4 减速器的参数设计由于电动葫芦是个小巧紧凑的机械，要求减速器有小的中心距和较大的传动比，因此要自己设计减速器的内部结构，通过后面的计算可知要使中心距为 70mm,传动比为 52，但本次设计不对减速器的内部结构进行设计。要求输入轴是长轴，输出轴9是一能连一齿轮的短轴。2.5 起升机构的总体设计方案 传动系统和均载机构选型完成后，可作出起升机构的总体设计方案，如图 2-2所示。图 2-2 起升机构的总体设计示意图10第三章 钢丝绳与卷筒3.1 钢丝绳及卷筒的选型 3.1.1 钢丝绳的选型钢丝绳按编绕方式可分为顺绕绳、交绕绳和混绕绳。按丝与丝间的接触状态分为点接触绳、线接触绳和面接触绳。钢丝绳的绳芯有石棉芯、金属芯和有机物 芯。起重机用的承载绳大多是采用交绕式线接触绳，绳芯为有机物芯。故在本设 计中同样采用交绕式线接触绳，绳芯为有机物芯的钢丝绳。3.1.2 卷筒的选型电动葫芦用的卷筒，外形通常是带有螺旋形绳槽的圆柱形；卷筒按制作方式，可分为铸造卷筒和焊接卷筒两种，按绕线方式，可分为单联卷筒和双联卷筒。铸 造卷筒工艺复杂，成本较高。焊接卷筒和铸造卷筒相比，重量大大减轻，当卷筒 尺寸较大或单件生产时采用焊接卷筒是特别有利的。故而，在本设计中将采用铸造单联卷筒，材料