小型重物提升机的设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 下载文档就送 纸全套 14951605 或 1304139763 沈 阳 化 工 大 学 科 亚 学 院 本科毕业论文 题 目： 小型重物提升机的设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 1102 学生姓名： 陈洋 指导教师： 侯志敏 论文提交日期： 2015 年 6 月 1 日 论文答辩日期： 2015 年 6 月 4 日 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 下载文档就送 纸全套 14951605 或 1304139763 摘要 在当代生活中，我们生活中的每个角落充满着各式各样的机器。很多不同的 领域都需要用性能不同的的起重运输机械，进行运输、分配和输送等生产作业任务，起重机械设计很广随处都能见到。 例如一个大型的生产工作厂，没有现代化，有效率，安全度高的设备，是无法进行工作生产的。所以说起重机在现实生活中的作用，早已经超过了它本身的对人类的辅助作用，因此起重机已经广泛的应用在生产工艺中，是生产工作中必不可缺少的重要机械。 我们运用机械原理、机械制造技术和制图等知识研究设计这次的小型重物提升机。设计这种小型重物提升机是一般工作在室内 。它的动力主要是电动机和通过齿轮传还有行星机传动传递动力等技术进行完成。小型重物提升机设计中关键的部分是减速器的设计要合理，设计包括：动力传动装置 、执行元件、控制系统部分的设计以及对机械进行保护和密封等。 本次设计的目的主要要求解决生产中的实际问题，不仅要求掌握专业知识足够多，还要锻炼独立解决问题的能力，提高查阅设计手册的能力，了解相关尺寸的国家标准和国际标准，熟练的使用 G 绘制工程图。让我们在实际工作中熟练的进行绘制，让我们的设计更具实用性，易操性。这次的设计题目还让我们更多的接触社会。了解社会 的发展趋向和国内外自动化时代的现状，为自己以后的发展方向做好铺垫。运用综合所学的知识，在老师的指导下解决设计中遇到的问题，培养学生理买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 下载文档就送 纸全套 14951605 或 1304139763 论联系实际的能力、把握良好的设计思想和工作作风。 因此在设计小型重物提升机时，我们不仅要对机械的性能和能力保障，而且对其安全性的考虑更要谨慎考虑。在这次设计中，我认真的学习了参考文献和一些相关的机械知识并且实地进行了参考并询问老师进行问题的解决，还进行了自己操作并且了解工件的加工工艺的难易度，并上网进行了查找资料等工作在学校请教老师，因此对于小型重物提升机的设计进行了优化和改良 。 关键词： 减速器 ; 传动系统 ; 执行元件 ; 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 下载文档就送 纸全套 14951605 或 1304139763 n in of to a of is a is no is to So of in to so in is in is of a of is is of of of to be of of of of to 文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 下载文档就送 纸全套 14951605 或 1304139763 in to we to to to of UG of us in of so to us of of of in is of of of So we a we of In I of a to of at so 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 下载文档就送 纸全套 14951605 或 1304139763 目 录 引言 . 1 第一章 动 力系统设计 . 2 计方案的确定 . 2 计参数 . 2 计方案的确定 . 2 机的选择 . 3 选电动机类型和结构型式 . 3 动机的容量 . 4 第二章提升机传动系统设计 . 7 . 总传动比及滚筒初定 . 7 动 分配各级传动比的计算 . 7 动机轴齿轮的设计 . 初步选定齿轮参数 . . 确定 轴齿轮 中心距 a. 几何尺寸的计算 . 10 齿轮的设计 . 11 齿轮齿面接触疲劳计算 . 11 . 12 . 12 的结构设计 . 12 的结构设计原则 . 12 承的选择 . 13 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 下载文档就送 纸全套 14951605 或 1304139763 的设计 . 13 的设计、计算及轴承的确定 . 14 的强度校核 . 15 强度校核 . 15 第三章行星架的设计 . 19 第四章提升机执行机构的设计 . 20 筒的选择 . 20 卷筒的主要尺寸 . 20 . 22 . 22 . 23 第五章制动器的设计 . 24 动器的选用 . 24 式制动器的计算 . 24 第六章减速器的润滑和密封 . 30 结 论 . 31 参考文献 . 32 致 谢 . 33 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 引言 1 引言 大学即将结束毕业设计是大学课程中最后一门课也是对大学所学的知识的检验与应用，是一次很好的机会。在设计毕业设计中，毕业设计是对所学知识和现实应用能力的考察，是学问与实践的应用。毕业设计，学生利用综合运用所学知识解决实际问题，提高他们的技术水平，业务能力，识图，绘图和查阅手册，使用国家标准，以及考察写作能力和组织管理能力的能力。实现了能在以后的工作的基础，具有十分重要的意义。 本次的任务是设计一个小型重物提升机一般工作在室内。由于到小型重物提升机主要工作部分是减 速器，它在机器工作对升降的工作起到了十分重要的作用。在保证机器正常工作的同时还需要对机器的安全性上需要考虑。为了更好的进行设计，我做了很多这方面的工作对各各零件进行了选择。 我国的 提升机 开始于本世纪五十年代， 提升机 元件生产已经走向成熟，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。现代的提升机系统具设计合理，性能稳定，效率高，使用维修简单并且更加安全。 小型重物提升机结构简单，安全，稳定，维修方便。不同的提升机，虽然在不同领域有不同的用处但是原理不近相同。滚筒的选择是对小型重物提升机性能好坏的抉择，电动机功率的要求， 还有减速器是否合理。对于这种设计，我积极与同学讨论并通过相互交换意见进行改善，最终我有了自己设计的思路，根据设计所需，小型重物提升机中主要针对是对减速器的结构，尺寸，运动参数以及润滑密封，我进行了对这几方面的计算最终确定所选的型号和尺寸。在合理运用知识的同时，我还对提升机的安全性能和节能性能方面进行了考虑和计算为了更好的完成任务。为了让使设计简洁清晰，我在有些地方添加了图片并进行解释说明。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 提升机动力系统设计 2 第一章提升机动力系统设计 计方案的确定 计参数： 提起或落下 一定质量的重物 。 提升线速度约为 12m/ (3) 提升质量约为 500 采用一级变速。 所选电动机转速约为 850 1000r/ 制造条件： 选择 合适的减速机构， 生产零件简单。 计方案的确定 在设计时，我们设计原动机和工作机之间夹杂着减速器，我们用减速齿轮进行完成。 方案一： 运用 蜗杆减速器。蜗杆减速器， 还有运用 不同轴。这种方案的特点是构造简单， 体 积大。（见图 图 方案一图 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 提升机动力系统设计 3 方案二：用行星轮、内齿轮 与 外齿轮 结合 传递运动和 传 力。 行星轮与内外齿轮相配合 。这种方案的优点是： 效率高 工作可靠，使用寿命长 结构紧凑 传动比稳定。 （见图 图 方案二图 电机的选择 动机类型 与 结构型式 电动机的选择十分主要， 通过我们了解对 提升机的工作特点、 我们选择 电源种类(交流或直流 )要确定 、对于工作机的工作环境进行删选、对最大荷载量和荷载性质、起动性能和起动、制动、正反转的程度多方面考虑来选择电动机的类型，大小，容量(功率 )和旋转速度，选取自己想要的型号。 电动机 有 直流电动机和交流电动机。由于生产单位一般多采用交流电源，因此，我们选用三相交流电动机。 Y 系列三相笼型异步电动机，由于体形小，价格便宜，维修方便等特点。因此它被应用于无特、 殊要求的机械上，经常起动和制动正反转的机械设备，我们选择电沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 提升机动力系统设计 4 动机应具有较小的转动惯量还有足够大的过载量，因此我们用三相异步电动机 (笼型） 电动机容量选择的合理性直接影响 电动机 工作 能力和寿命 。因此选择的时候不能太大也不能太小，对于所选择的电动机要求跟实际应用的方面有关系。 因此我选用： Y 系列笼型三相异步交流电机。 动机的容量 确定提升机所需的功率 P 由滚筒圆周力 F 和滚筒速度 v,得 P=1000=N） m，提升重量 m=500 F=500900 N F=4900N V=12/60=s 带 入数据得 P=4900000=W 确定传动装置效率 传动装置的效率由以下的要求： (1) 轴承 的 效 仅是对 一对轴承。 (2) 如果传动副或运动副类型一样，我们应考虑它的效率。 (3) 传动的效率与轴承的选择有关。因此各传动机构和轴承的效率为： 1 设计中，电动机与减速器相连的 部件 ， 等于一个 凸缘联轴器 I 轴的 传动效率 : 轴承传动效率： 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 提升机动力系统设计 5 3 工作中传动的 总效率 故传动装置总效率： 21 2 3 4 20 . 9 8 0 . 7 0 . 9 8 0 . 9 8 0 . 6 4 6 ， 电动机的输出功率 电动机输出功率 ； P/ 则 ， P/ 查资料 P 取 3）电动机的技术数据 经过考虑我们 选定额定功率 电动机 ，同步转速 为 1000 6 级。 查 简 明机械设计手册 ，我们 选用 6 三相异步电动机，其主要参数如下： 电动机额定功率： 动机满载转速： n=940r/ n=940r/电 流 ： I= I=动机外形和安装尺寸为： D=28 D=28=60 E=60=100 H=100=160 A=160=140 B=140=63 C=63=12 K=12B=205 05D=180 80C=105 05D=245 45阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 提升机动力系统设计 6 0 0B=176 76阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 提升机传动系统的设计 7 第二章提升机传动系统的设计 动装置的传动比 与 动力参数 的计算 传动比及滚筒初定 由于选定转速比为： i 50/1 所以滚筒转速 n 940/50=18.8 从而，滚筒直径： D 10002*1000= (2圆整为 205 传动 分配各级传动比的计算 (1) 总传动比，分配各级传动比 1 总传动比 I=50 2 分配各级传动比 取 i2=i1/0/2) 计算传动装置的运动 及 动力参数 1 各轴功率计算 P 1=1 1 (21P 1 = (2= 1P 2 23 = 21 . 4 7 0 . 7 0 . 9 8 0 . 9 7 (22 各轴转速的计算 n 1 940 940/ 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 提升机传动系统的设计 8 3 各轴输入扭矩的计算 1 . 4 79 5 5 0 9 5 5 0 1 4 . 9 3n 9 4 0 1T = . 9 79 5 5 0 9 5 5 0 4 9 2 . 7 4n 1 8 . 8 1T =参数列表： 表 2 数 轴 名 电动机 I 滚筒轴 (转速 n（ r/ 940 940 率 P/矩（ 动比 i 效率 阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 提升机传动系统的设计 9 动机轴齿轮的设计 齿轮传动是较为常见的传动，它是原理是依靠齿轮齿廓直接接触来传递动力的，并具有传动比恒定，效率高，寿命长，对绝大多数都适用并且承载能力强等。 生产当中，所用的作用与要求对齿轮来说都是多种多样的，但也就包含这两项基本要求： （ 1）传动 效率要高 ， 并且 齿轮传动在 执行任务时 ，瞬时传动比 平稳 ，且 对齿轮的 冲击小。 （ 2）齿轮承载能力高 ； 齿轮能传递足够大的动力， 使用时间长 ，质量轻 ， 。 为了挑选齿轮类型，我们对材料，热处理方式进行选择等。 为了使齿轮的承载能力提高并且还使齿轮 传动更加平稳，我选择高变位齿轮传动。 会对减速器造成负担 ，于是把齿轮选用硬齿面，齿轮的材料为 20渗碳淬火，硬度为 56 62表）齿轮按 7 级精度制造（查表）。 500图）， 60图） 步选定齿轮参数 由机械零件课程设计表 5 6， 设齿数比为 u=4,选取 24 d=表） 则 u 244 96 故取 96 定 轴齿轮 中心距 a 确定 轴齿轮 的计算功率 1F K）式中 场合系数 ,一小时， 轻度震动。由机械工程手册查得 精度系数， 7 级精度，查得： 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 提升机传动系统的设计 10 材料配对系数，齿面滑动速度 o F2=60= 计算重合度系数 a=阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 提升机传动系统的设计 11 齿轮的设计 我们通过齿轮的精度，材质，传动方式，来确定许用应力 。由所设计的传动方案，采用直齿圆柱齿轮传动。故齿轮选用软齿面，齿轮的材料为 45 钢调质处理，硬度为229286表）齿轮按 8 级精度制造（查表）。 90图）， 20图） 齿轮齿面接触疲劳计算 确定公式参数 因为滚动轴承非对称分布所以 d=为齿轮减速器为减速传动 所以 u=i= 初步选定齿轮参数 4, 4= 8 几何尺寸的计算 d1=42=48mm d2=98=196mm a=m(2)/2=2(24+98)/2=122mm b=dd 1=8= 5mm 5 10） =50 55 5 计算小齿轮的名义转矩 550P/550 齿轮的实际圆周速度 v= 601000） =48 601000） = 卷筒的主要尺寸 根据计算选择卷筒 的直径卷筒的主要尺寸为：直径 D、长度 L、厚度 B。 卷筒的直径 D 由上求得可知： D=205 卷筒的长度 卷筒为多层卷绕，设各层的卷绕直径分别为 D ，共绕 n 层，每层有 Z 圈，则总的绕绳量为 (2+ （ 4 +d +3d +5d +(2d 代 入上式得： n+d1+3+5+(2n =+所以 Z=n(D+(3)卷筒的厚度 卷筒的壁厚可由经验公式确定 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 提升机执行机构的设计 21 对于铸铁卷筒 B=610)(即： B=00+(610)=1216(对于钢卷筒 Bd 在此选铸铁卷筒，由强度核及铸造工艺要求，铸铁卷筒壁厚不宜小于 12卷筒壁厚 B=14 (4) 钢丝绳为尾在卷筒上的固定 由于钢丝绳为多层卷绕且使卷筒紧凑，采用下图所 示方法将绳尾引到卷筒一侧，再用压板固定。 (见图 图 绳尾固定示意图 （ 2）压板的计算 绳尾的压力 S S= 当 n=， = n=2 时， = n=， =3.1 动系数 k=a+（ a=.4,a=b=b=0.4,v= 所以 k=因为 yt/A=82691 N 所以 S=4/=2P ( 压板数 ny=ks/(k 安全系数， k了安全，压板数不少于 2，取 。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 提升机执行机构的设计 22 卷筒端盖的选择 卷筒端盖的结构如下图： 图 4 卷筒端盖 钢丝绳的选择 钢丝绳相连 卷筒 ， 把旋转速度转化为线速度，在连接装置时设计 要充分考虑 安全性。根据要求 对轮的 选 取要 考虑安全，选 择 截面 为 8径 的 设计 。 钩的设计 钩的材料 选择的吊钩材料要谨慎，为避免发生危险，我们要求材料不存在突然崩裂的危险。为了减轻锤的重量，我们选择冲程的材料需要高强度，对于材料强度的选择，对于这种吊钩的材料通常存在裂纹和缺失，对于这种强度大的材料，如果发生意外或崩裂。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 提升机执行机构的设计 23 后果非常严重。由于以上考虑，我们选择吊钩的材料是低碳钢。 钩的构造 系物绳或专用吊具的尺寸决定 吊钩钩孔的尺寸 。 系物绳的直径决定钩空尺寸。 单钩 a=(305000)m0(t)1/2=(1012)Q( 双钩 a=(2025)m0(t)1/2=(78)Q(大起重量取小值。钩 钩孔 a 小，a/4。 我们通过对吊钩的受力分析，我们选择吊钩的断面形状为 。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章 制动器的设计 24 第五章制动器的设计 提升机 的工作特点是间歇工作，所以制动器是必不可少的 。 动器的选用 制动器的选择需要满足货物制动的静距力并且还需要富裕的扭力来维系安全， 故应满足下式 制动安全系数 查表取 ; 降静力矩为： 0)于带式制动器的制动带包角很大，因而制动力矩很大，对于同样制动力矩可以采用比块式制动器更小的制动轮且它的结构紧凑，因此在此选用带式制动器。 式制动器的计算 （ 1） 根据制动原理 ， 平衡圆周力。 (见图 F=2 图 制动原理示意图 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章 制动器的设计 25 式中 D 制动轮直径，按需要的制动力矩由表取 D=600 试 B=110 根据欧拉公式，带的两端张力之间的关系为 T=中 摩擦系数，查表取 a 制动带绕在制动轮上的包角 (通常取 25002700 在此取 a=2600。验算直径 D， D=4P(1/3 式中许用压力比，通常为 P P=D 大时取小值。取 =以 D D=600适 所以 P=2=23001000/600=1000=Pt=P/(2) 制动带的宽度 b 一般比制动轮的宽度 B（见表）小 510 取 b=100算带的绕入端张力验比压力，即 (D/2)bq(q 许用压力比，查表得 q=15以 q=15适。 (3) 制动带的厚度 是根据两端的 最大张力 ，防止面断裂，防护强度大小和拉伸强度来确定 ，即 ; =T/(1(式中 d 连接铆钉直径， 一般范围 d=我们选取 d= Z 为每排铆钉数值：取 Z=6 1 带的拉伸许用应力，钢带的材