毕业设计（论文）-电动葫芦的改进设计.doc

郑州大学毕业设计计算说明书(论文)题目：电动葫芦的改进设计院系机械工程学院专业机械设计制造及自动化年级04级2班学生姓名指导教师2008年6月6日I摘要作为一种轻小型起重设备，钢丝绳电动葫芦已经在工厂，仓库，港口，车站等多个领域和部门中得到了广泛的应用。它是集电动机，减速器和钢丝绳卷筒（或环链）为一体的小型起重设备，配合单梁桥式或门式起重机，组成一个完整的起重机械。然而，在我国电动葫芦的发展却不容乐观。国内电动葫芦不仅减速器结构单一，而且产品的体积和质量比较大，性能不高。和国外同类产品相比，存在很大的差距。为此，我们进行了针对电动葫芦结构的改进设计。本设计首先分析了国内外电动葫芦的发展状况，比较其差别，从而最终确定了对传统圆柱齿轮减速器的改进。为了使改进的电动葫芦达到体积小，质量轻的目的，通过综合比较分析各种传动装置，最终选定了渐开线行星齿轮少齿差型传动装置，并且选定钢丝绳，计算和校核卷筒，选择和校核电动机，从而达到了减小电动葫芦体积和质量的目的。关键词：电动葫芦行星齿轮减速器渐开线少齿差行星齿轮传动N型ABSTRCATAsonekindoflightsmallliftingequipment,thesteelwireelectrichoistiswidelyusedinfactories,warehouses,ports,railwaystationsandotherfieldsanddepartments.Itisthecollectionelectricmotor,andwireropereelmachineslowdown(orlinkchain)fortheintegrationofsmallhoistingequipment,mostalsocarrytrolleyswalkwithbridgeordoorsCranesformacompleteliftingappliances.Howeverthedevelopmentoftheelectrichoistinourcountryisnotoptimistic.Inourcountry,thereisnotonlysinglekindofthedeceleratorsstructureoftheelectrichoist,moreovertheproductvolumeandthequalityquitearebig,theperformanceispoor.Comparedtosimilarforeignproducts,thereisabiggap.Tothisend,wecarriedoutastructureoftheelectrichoistimproveddesign.Thisdesignhasfirstanalyzedthedomesticandforeignelectrichoistsdevelopmentcondition,comparedwithitsdifference,thusfinallyhasdeterminedtothetraditioncylindricalgearsreductiongearimprovement.Inordertoimproveelectrichoisttothesmallsize,lightweightofpurposethroughcomprehensivecomparativeanalysisofvarioustransmissiondevice,ultimatelyselectedNplanetarygear-typetransmissiondevice,andselectedrope,calculatedandcheckeddrum,Selectedandexaminedelectricmotor,thushadachievedreducestheelectrichoistvolumeandthequalitygoal.Finally,Icarriedontheassemblysimulationthroughthree-dimensionalsoftwaretothereductiongear,inordertodiscoversomeinsufficiency,soastobeimproved.IIKeywords:ElectrichoistDeceleratorplanetaryinvolutegeardrivewithsmallteethdifferenceN2目录摘要.IABSTRCAT.I1绪论.11.1起重机论述.11.1.1起重机简介.11.1.2起重机的主要发展趋势.21.2国外起重机的现状和发展趋势.31.3起重机的技术现状及发展趋势.41.3.1CDl型钢丝绳电动葫芦存在的不足.41.3.2国内钢丝绳电动葫芦发展方向.51.4本课题的主要研究内容.62.传动方案的拟定.72.1引言.72.2传动方案的选择.72.2.1定轴轮系传动.72.2.2行星轮系传动.72.3拟订传动方案.93.电动葫芦的设计计算.103.1钢丝绳的选择.103.2滑轮组的选择.113.3卷筒的设计.123.4电动机功率的选择.143.4.1电动机的初选.143.4.2电动机的过载校验.153.5减速器的选择.153.5.1减速器传动比的计算：.153.5.2传动形式的选取.163.6初步计算齿轮的主要参数.163.6.1类型选择及齿轮齿数确定.163.6.2主要零件的材质和齿轮精度.1623.6.3啮合角及变位系数.173.6.4啮合角及变位系数确定.183.6.5几何尺寸计算限制条件检查.193.6.6切削内齿轮插齿刀的选择.193.6.7切齿内齿轮的其他限制条件检查.213.6.8切削外齿轮的限制条件检查.213.6.9内啮合其他限制条件检查.213.6.10转臂轴承受力.233.6.11强度计算.253.7轴的设计计算及校核.263.7.1.初步确定轴的最小直径.263.7.2.轴的结构设计.264结论和展望.314.1结论.314.2展望.31致谢.33参考文献.3411绪论1.1起重机论述1.1.1起重机简介起重机是在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械，又称吊车。它主要用来吊运成件物品，配备适当吊具后也可吊运散状物料和液态物料。起重机的工作特点是作间歇性运动，即在一个工作循环中取料、运移、卸载等动作的相应机构是交替工作的。各机构经常处于起动、制动和正反方向运转的工作状态。中国古代灌溉农田用的桔槔是臂架型起重机的雏形；14世纪，西欧出现人力和畜力驱动的转动臂架型起重机；19世纪前期，出现了桥式起重机；起重机的重要磨损件如轴、齿轮和吊具等开始采用金属材料制造，并开始采用水力驱动；到了19世纪后期，蒸汽驱动的起重机逐渐取代了水力驱动的起重机；20世纪20年代开始，由于电气工业和内燃机工业的迅速发展，以电动机或内燃机为动力装置的各种起重机基本形成。起重机通常按结构分为臂架型起重机和桥架型起重机。臂架型起重机包括塔式起重机、门座起重机、浮游起重机、自行式起重机、由桅杆和臂架组成的桅杆起重机、沿墙壁运行的壁行起重机和装在船舶甲板上的甲板起重机等；桥架型起重机包括桥式起重机、龙门起重机、运载桥和缆索起重机等。起重机也可按用途、驱动方式和机动性等特点分类。臂架型起重机通过外伸的长臂架，可将重物搬运到离机座较远的地方，主要用于车、船的装卸作业。臂架有可俯仰的倾斜式和不可俯仰的水平式两种。倾斜臂架起重机的吊具悬挂在臂架顶端滑轮的下面，水平臂架起重机的臂架上有带吊具的起重小车。臂架型起重机一般可以回转，通过起重机的回转和臂架的俯仰，或起重小车沿臂架的运行，使重物在特定范围内移动。这类起重机的起重能力以臂架最小幅度时的额定起重重量和额定起重力矩来表示。幅度是吊具离起重机回转中心线的水平距离，起重力矩是起吊物品的重力与幅度的乘积。桥架型起重机具有水平桥架，能越过地面障碍物吊运重物，或完成一定的工艺操作，它广泛应用于机械制造和冶金等部门的车间和室内外仓库。桥式起重机在高架轨道上运行，其他桥架型起重机则在地面轨道上运行。起重小车沿桥架上的轨道运行，通过桥架和起重小车的运动，可以获得矩形的工作范围。表征这类起重机的主要参数是额定起重量和跨度。起重机的型式很多，但其主要组成部分都包括起升机构、运行机构、变幅机构和回转机构，以及金属结构等。有的起重机还有完成一定工艺操作的专用工作装置，如夹钳起重机的夹钳。起升机构是起重机最基本的工作机构，大多由吊挂系统和绞车组成，也有通过液压系统升降重物的。吊挂系统一般由钢丝绳、滑轮组和吊具组成，吊钩是最常见的吊具。绞车可安置在起重小车上，也可安置在起重机金属结构上或附近的2地基上，通过收放钢丝绳而升降重物，有时可用电动葫芦或手动葫芦作为起升机构。有些起重机还配有副起升机构，用以吊运较轻的物品或进行辅助作业。运行机构是用以纵向水平运移重物，或调整起重机工作位置的部件，一般由电动机、减速器、制动器和车轮组成。现代起重机中，两侧车轮通常由各自独立的驱动机构带动，也有采用由电动机、减速器和制动器组合成一体的“三合一”方式。起重小车运行机构的组成与起重机运行机构相似，用以横向水平运移重物或调整小车位置。大多数小车是自行式的，即本身带驱动装置；有时为了减轻小车自重，也可采用钢丝绳牵引式的，即把驱动机构装在水平臂架或桥架的一端。变幅机构只有在臂架型起重机上才配备。臂架仰起时幅度减小，俯下时幅度增大。按性能要求可分为平衡变幅和非平衡变幅两种；按作业要求又可分为工作性变幅和非工作性变幅两种。回转机构是用以使臂架回转的部件，由驱动装置和回转支承装置组成。驱动装置带动起重机的转动部分回转，回转支承装置使起重机的转动部分支持在非转动部分上。金属结构是指起重机的骨架。各种起重机有不同的结构型式，主要承载件如桥架、臂架和门架可以是箱形结构或桁架结构，也可以是腹板结构。金属结构的尺寸和重量占起重机外形尺寸和总重量的很大部分，要在保证强度、稳定性和刚度，即保证金属结构不发生破坏、不产生过度变形和振动的条件下，尽量减轻结构重量。多数起重机是用电动机驱动的，人力驱动仅适用于起重量很小且搬运距离不大的起重机。与普通电动机比较，起重机专用电动机的起动转矩大、转子的转动惯量小、机械强度高。交流绕线型电动机用得最多。需要在很大范围内平稳调速时，也可采用直流电动机。自行式起重机和浮游起重机大多采用内燃机或内燃机-电机驱动。起重机的操作方式很多，通常是在司机室内操纵；也可在地面上用按钮操纵；还可以采用有线或无线远距离控制。当要完成固定程序的作业时，可以采用程序控制的方法自动完成多种动作。起重机的故障会引起重大的人身事故和经济损失，因此，在起重机上装有各种起重机安全装置，如防止超载的负荷限制器，限制起重机、起重小车或吊具位置的行程开关