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回转工程钻机主卷扬的设计【1吨电动工程钻机卷扬机优秀课程毕业设计含6张CAD图纸带开题报告+外文翻译】-jxsj90

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回转 工程 钻机 卷扬 设计 电动 卷扬机 回转工程钻机 主卷扬 卷扬机
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回转工程钻机主卷扬的设计【1吨电动工程钻机卷扬机优秀课程毕业设计含6张CAD图纸带开题报告+外文翻译】-jxsj90

回转工程钻机主卷扬的设计

摘  要

工程钻机卷扬机是工程钻机的重要组成部分，配合井架、桅杆、滑轮组等辅助设备，用来提升水龙头、钻杆设备等设备的起吊工作，由人力或机械动力驱动卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。本次设计的1吨电动工程钻机卷扬机是由电动机、连轴器、制动器、减速器、卷筒、起升滑轮组、吊钩等组成。

本次设计的步骤是从钢丝绳开始入手，然后依次对卷扬机的卷筒、卷筒心轴、电动机、减速器齿轮、减速器轴、制动器、联轴器的设计和选择。其中钢丝绳的选择、卷筒、卷筒轴、减速器的设计最为主要，其余部分有得只是略作分析。

本次设计的工程钻机卷扬机由于它结构简单、搬运安装灵活、操作方便、维护保养简单、对作业环境适应能力强等特点，除了应用在工程钻机上，还可以可以应用于冶金起重、建筑、水利作业等方面，但是此次设计的卷扬机主要运用于用于1吨的水龙头钻杆设备等设备的起吊工作。提升重物是卷扬机的一种主要功能，各类卷扬机的设计都是根据这一要求为依据的。

关键词：卷扬机； 卷筒； 卷筒轴； 回转工程钻机

ABSTRACT

The engineering drilling engineering drilling operation is an important component of the mast, with the masts, block and tackle the auxiliary equipment, used to improve the tap, drill pipe equipment hoisting equipment works, by human or mechanical driving drum, winding ropes to complete the work of traction devices. The design of a ton of electric engineering drill hoist is from motor, even the shaft device, brake, reducer, drum, hoisting belts and pulleys, hook etc. 

This design steps starts from the wire rope, which in turn to hoist the drum, drum heart shaft, motor, gear reducer, gear reducer shaft coupling, brakes, the design and selection. Among them the choice of wire rope, drum, drum shaft, the design of the speed reducer most major, and the rest of you just slightly analysis. 

    The design of the drum machine because of its simple structure, handling the installation of a flexible, convenient operation, simple maintenance, and operating environment features such as adaptability, can be applied to lifting metallurgical, construction, operations and other water conservancy, but the design mainly used to improve the tap, drill pipe equipment hoisting equipment works for 1-ton overhead crane hoisting mechanism. Heavy winch upgrade is one of the main functions of the design of various types of winches are based on based on this request.

Keywords: hoist;  drum;  drum shaft;  reducer 

目  录

前  言 1

1卷扬机的设计参数 1

2卷扬机的整体结构概述 2

2.1 电控卷扬机的介绍 2

2.2 卷扬机的基本的结构及型式 2

2.2.1 卷扬机的基本结构 2

2.2.2 卷扬机的典型传动型式 2

3卷扬机的卷筒零件的设计 3

3.1 钢丝绳的选择 3

3.1.1 钢丝绳的种类和构造 3

3.1.2 钢丝绳直径的选择 4

3.1.3 钢丝绳的使用 5

3.2 卷筒的结构设计及尺寸确定 5

3.2.1 卷筒的分类 5

3.2.2 卷筒绳槽的确定 6

3.2.3 卷筒的设计 6

3.2.4 卷筒节径设计 6

3.2.5 卷筒的长度设计 7

3.2.6 卷筒壁厚设计 8

3.2.7 卷筒强度计算及检验 8

3.3 卷筒轴的设计计算和作用力计算 9

3.3.1卷筒轴的介绍 9

3.3.2 卷筒轴的计算 9

3.3.3 心轴作用力计算 10

3.3.4 心轴垂直面支承反力及弯矩 10

3.3.5 心轴水平面支承反力及弯矩支反力 10

3.3.6 计算心轴工作应力 11

3.3.7 心轴的疲劳强度计算 12

3.3.8 心轴的静强度计算 12

4电动机选择 13

5卷扬机的减速器的设计选择 14

5.1 卷扬机总传动比 14

5.1.1总传动比的计算 14

5.1.2 分配减速器的各级传动比 14

5.1.3 计算传动装置的运动和动力参数 14

5.2减速器轴的设计 15

5.2.1 计算各轴转速 15

5.2.2 计算各轴功率 15

5.2.3计算各轴转矩 15

5.3 圆柱齿轮传动的设计计算 16

5.3.1 计算许用接触应力 16

5.3.2 计算许用弯曲应力 17

5.4 齿轮参数设计 17

5.4.1第一级传动齿轮参数设计 17

5.4.2 第二级传动 19

5.5 齿轮轴参数设计 21

6制动器，联轴器的选择 22

6.1 制动器的分类及选择 22

6.2 联轴器的选择 22

结  论 24

参考文献 25

致  谢 26

【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】

减速器三轴.dwg

卷筒.dwg

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大齿轮.dwg

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内容简介：
回转工程钻机主卷扬的设计 摘 要 工程钻机卷扬机 是工程钻机的重要组成部分，配合井架、桅杆、滑轮组等辅助设备，用来提升水龙头、钻杆设备等设备的起吊工作， 由人力或机械动力驱动卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。 本次设计的 1吨电动工程钻机卷扬机是由电动机、连轴器、制动器、减速器、卷筒、起升滑轮组、吊钩等组成。 本次设计的步骤是从钢丝绳开始入手，然后依次对卷扬机的卷筒、卷筒心轴、电动机、减速器齿轮、减速器轴、制动器、联轴器的设计和选择。其中钢丝绳的选择、卷筒、卷筒轴、减速器的设计最为主要，其余部分有得只是略作分析 。 本次设计的工程钻机卷扬机由于它结构简单、搬运安装灵活、操作方便、维护保养简单、对作业环境适应能力强等特点，除了应用在工程钻机上，还可以可以应用于冶金起重、建筑、水利作业等方面，但是此次设计的卷扬机主要运用于用于 1吨的水龙头钻杆设备等设备的起吊工作。提升重物是卷扬机的一种主要功能，各类卷扬机的设计都是根据这一要求为依据的。 关键词 ：卷扬机； 卷筒； 卷筒轴； 回转工程钻机 he is an of to by or to of of a of is in to of of of of of of a as be to to is of of of of on on 目 录 前 言 .卷扬机的设计参数 .卷扬机的整体结构概述 .控卷扬机的介绍 . 2 扬机的基本的结构及型式 . 2 扬机的基本结构 . 2 扬机的典型传动型式 . 2 3卷扬机的卷筒零件的设计 .丝绳的选择 . 3 丝绳的种类和构造 . 3 丝绳直径的选择 . 4 丝绳的使用 . 5 筒的结构设计及尺寸确定 . 5 筒的分类 . 5 筒绳槽的确定 . 6 筒的设计 . 6 筒节径设计 . 6 筒的长度设计 . 7 筒壁厚设计 . 8 筒强度计算及检验 . 8 筒轴的设计计算和作用力计算 . 9 . 9 筒轴的计算 . 9 轴作用力计算 . 10 轴垂 直面支承反力及弯矩 . 10 轴水平面支承反力及弯矩支反力 . 10 算心轴工作应力 . 心轴的疲劳强度计 算 . 12 轴的静强度计算 . 12 4电动机选择 .卷扬机的减速器的设计选择 .扬机总传动比 . 14 . 14 配减速器的各级传动比 . 14 算传动装置的运动和动力参数 . 14 . 15 算各轴转速 . 15 算各轴功率 . 15 . 15 柱齿轮传动的设计计算 . 16 算许用接触 应力 . 16 算许用弯曲应力 . 17 轮参数设计 . 17 . 17 二级传动 . 19 轮轴参数设计 . 21 6制动器，联轴器的选择 .动器的分类及选择 . 22 轴器的选择 . 22 结 论 .考文献 . 谢 .1 前 言 随着社会的发展，机械将会越来越取代人力，这也是机械行业飞速发展的后果，在机械的发展历史中，新机械的发明有着举足轻重的作用。但是，那些很久以前就被利用生产并一直延续到今天的机械，更是起着不可替代的作用，工程卷扬机就是一例。卷扬机的发展就像其他机械一样，从开始的简单到现在的复杂，从以前的机械动力 到现在的电力动力，从以前的人工操作到现在的电脑操作甚至智能操作。 提升重物是卷扬机的一种主要功能，所以各类卷扬机的设计都是根据这一要求为依据的。虽然目前塔吊、汽车吊等取代了卷扬机的部分工作，但由于塔吊成本高，一股在大型工程中使用，而且灵活性较差，故一般中小型工程仍然广泛应用卷扬机，汽车吊虽然灵活方便，但也因为成本太高，而不能在工程中广泛应用，故大多设备的安装仍然是由卷扬机承担的。卷扬机除在工程、设备安装等方面被广泛应用外，在冶金、矿山、建筑、化工、水电、农业、军事及交通运输等行业亦被广泛应用。 下面卷筒机的 发展趋势 大型化 由于基础工业的发展，大型设备和机械构件要求整体安装，促进了大型卷扬机的发展。目前，俄罗斯已生产了 60 本生产了 32 t、 50 t、 60 国生产了 136 70 采用先进电子技术 为了实现卷扬机的自动控制和遥控，国外广泛采用了先进的电子技术。对大型卷扬机安装了电器连锁装置，以保证绝对安全可靠。 发展手提式卷扬机 为提高机械化水平，减轻工人劳动强度，国外大力发展小型手提式卷扬机，如以汽车蓄电池为动力的直流电动小型卷扬机，其电压为 12 V，15.4 力为 3336 13344 N。 大力发展不带动力源装置的卷扬机 欧美国家非常重视发展借助汽车和拖拉机动力的卷扬机。此种卷扬机结构简单，有一个卷筒和一个变速箱即可。 1 卷扬机的设计参数 本设计的工程钻机的的卷扬机设计的主要参数有： 额定起升重量： 1 吨 起升高度： 6 米 起升速度： /秒 卷扬机用途：用于 1吨的水龙头和钻杆的起吊工作的安装作业 工作条件：不连续的启动、工作环境无粉尘 2 2 卷扬机的整体结构概述 控卷扬机的介绍 此 类卷扬机通过通电或断电以实现卷扬机的工作或制动。本次设计的工程钻机的卷扬机就属于电控卷扬机。水龙头和钻杆等设备的提升或下降由电动机的正反转来实现，操作简单方便。本次设计的卷扬机主要采用电磁铁制动器，并采用双卷筒的形式。 图 1 工程钻机主卷扬简图 1 电动机 2 联轴器 3 制动器 4 减速器 5 联轴器 6 卷筒 7 底座 8 支架 扬机的基本的结构及型式 扬机的基本结构 电动机正转或反转时，制动器松开，通过联轴器带动减速器高速轴，经减速器减速后由低速轴带动卷筒旋转，使钢丝 绳在卷筒上绕进或放出，从而使重物起升或下降。电动机停止转动时，依靠制动器将高速轴的制动轮刹住，使悬吊的重物停止在空中。 根据需要起升机构上还可装设各种辅助装置，如起重量限制器、起升高度限位器、速度限制器，使钢丝绳顺序排列在卷筒上的排绳装置等。 扬机的典型传动型式 3 一般制动器都安装在高速轴上，这样所需要的制动力矩小，相应的制动器尺寸小，重量轻。卷扬机的制动器必须采用常闭式的。制动力矩应保证有足够的制动安全系数。在电动机与减速机之间可用浮动轴连接，浮动轴的两端为半齿轮连轴器。本卷扬机的卷筒与低速轴 的连接为带齿轮接盘的结构型式如图 2，卷筒轴左端用自位轴承支撑于减速器输出轴的内腔轴承座中，低速轴的外缘制成外齿轮，它与固定在卷筒上的带内齿轮的接盘相啮合，形成一个齿轮连轴器传递扭矩，并可以补偿一定的安装误差。 图 2 齿轮接盘连接形式 双联滑轮组一方面使卷筒两支撑上的受力不变，另一方面是使重物在起升过程中不作横向移动，因此综合考虑采用双联滑轮组的结构。 起升机构计算是在给定了设计参数，并将布置方案确定后进行的，通过计算选用机构中所需要的标准零部件，如电动机、制动器和联轴器等。对于非标准零部件需进行单 独设计。 此卷扬机设计提升载荷 1吨，主要用于工程钻机的水龙头和钻杆的起吊作业，本卷扬机是现有设备和材料拼凑而成，因此与标准的 1吨卷扬机设计略有不同。 3 卷扬机的卷筒零件的设计 丝绳的选择 卷扬机通过钢丝绳升降、牵引重物，工作时钢丝绳所受应力十分复杂，加之对外界影响因素比较敏感，一旦失效，后果十分严重，因此，应特别重视钢丝绳的合理选择与使用。 丝绳的种类和构造 钢丝绳的种类根据钢丝绳中钢丝与钢丝的接触状态不同又可分为： （ 1）点接触钢丝绳 点接触钢丝绳股中各层钢丝直径均相同，而内外 各层钢丝的节 4 距不同因而相互交叉形成点接触。其特点是接触应力高表面粗糙，钢丝易折断，使用寿命低。但制造工艺简单，价格便宜。在实际中常发现这种钢丝绳在受拉、尤其是受弯曲由于钢丝间的点接触、造成应力集中而产生严重压痕，由此导致钢丝疲劳断裂而使钢丝绳过早报废。 （ 2）线接触钢丝绳 线接触钢丝绳股由不同直径的钢丝统制而成，每一层钢丝的节距相等，由于外层钢丝位于内层钢丝之间的沟槽内，因此内外层钢丝间形成线接触。这种钢丝绳的内层钢丝虽承受比外层钢丝稍大的应力，但它避免了应力集中，消除了钢丝在接触处的二次弯曲现象，减 少了钢丝间的摩擦阻力。使钢丝绳在弯曲上有较大的自由度，从而显著提高了抗疲劳强度，其寿命通常高于点接触钢丝绳。由于线接触钢丝绳比点接触钢丝绳的有效钢丝总面积大，因而承载能力高。如果在破断拉力相同的情况下选用线接触钢丝绳，可以采用较小的滑轮和卷筒直径，从而使整个机构的尺寸减小。 卷杨机应优先选用线接触钢丝绳。 丝绳直径的选择 目前在工业化国家，对钢丝绳直径的选择普遍采用选择系数法。国际标准绳的选择也推荐采用此方法。该方如下； 钢丝绳直径不应小于下式计算的最小直径 错误 !未找到引用源。 （ 3 式中 钢丝绳最大静拉力 (N)。 C 钢丝绳选择系数。 该设计卷扬机额定载荷 1吨，采用双联滑轮起重滑轮组，所以每根承受载荷 总1 误 !未找到引用源。 （ 3 该卷扬机用于工程钻机的的水龙头和钻杆的起吊安装作用，所以工作级别为 绳系数选择 c c （ 3 所以钢丝绳选择 d=7 按钢丝绳所在机构工作级别来选钢丝绳直径时，所选的钢丝绳拉断力应 错误 !未找到引用源。 （ 3 式中 所选用钢丝绳最小拉断力， N； n 安全系数，查机械设计手册电子版（ 2008）选 n=7 所以 错误 !未找到引用源。 7 5 （ 3 又钢丝绳最小拉 断力总和等于钢丝绳最小拉断力 维芯）或 芯），本设计的钢丝绳不接触高温所以选择选择纤维芯钢丝绳，n 钢丝绳型号选择： 钢丝绳 6 7类 7 1470 1470丝绳公称抗拉强度， 00近似重量 ) 丝绳的使用 钢丝绳在工作时卷绕进出滑轮和卷筒，除产生拉应力外，还有挤压、弯 曲、接触和扭转等应力，应力情况是非常复杂的。实践表明，由于钢丝绳反复弯曲相挤压所造成的金属疲劳是钢丝绳破坏的主要原因。 在正确选择钢丝绳的结构和直径之后，实际使用寿命的长短，在很大程度上取决于钢丝绳在使用中的维护和保养及与相关机件的合理配置。可从以下几方面考虑该问题： （ 1）滑轮和卷筒直径 乎成平方关系。因此，选用较大的滑轮和卷简直径对钢丝绳的寿命是有利的。使用中，应尽量减少钢丝绳的弯折次数并尽量避免反向弯折。 （ 2）决定滑轮绳槽尺寸时，必须考虑钢丝绳直径较 公称直径有 6 8的过盈量这一事实。过小的绳槽直径会使钢丝绳受到过度挤压而提前断丝，绳槽尺寸过大，又会使钢丝绳在槽内的支承面积减小，增大钢丝绳的接触应力。合理的绳槽尺寸应比钢丝绳的公称直径大 10左右。 （ 3）滑轮与卷筒的材料太硬，对钢丝绳寿命不利。据有关资料表明：以铸铁代替钢可提高钢丝绳的寿命约 10。 （ 4）为了长钢丝绳的使用寿命，钢丝绳在卷筒及绳轮上的偏角必须保持在一定的限度之内，一般在 2 之间。 （ 5）良好的周期性润滑是提高钢丝绳使用寿命的一项重要因素。它可以防止锈蚀，减少钢丝绳内外磨损。一般常用中、低粘度润滑油和滤青质化合物。 （ 6）经常检查钢丝绳表面的磨损及断丝，遇到问题及时解决。 筒的结构设计及尺寸确定 卷筒尺寸的由已知起升速度、起升高度和钢丝绳的尺寸来确定。卷筒用来卷绕钢丝绳，把原动机的驱动力传递给钢丝绳，并把原动机的回转运动变为所需要的直线运动。本次设计的卷筒是中空的圆柱形。 筒的分类 6 按照钢丝绳在卷筒上的卷绕层数分，卷筒分单层绕和多层绕两种。一般起重机大 多采用单层绕卷筒。只有在绕绳量特别大或特别要求机构紧凑的情况下，为了缩小卷筒的外形尺寸，才采用多层绕的方式。本设计的起升重量为 1吨，起升的速度为 以本次设计的卷筒采用单层绕。 筒绳槽的确定 卷筒绳槽槽底半径 R，槽深 c 槽的节矩 t 其尺寸关系为： R=（ d（ d 为钢丝绳直径） （ 3 绳槽深度： 标准槽： 错误 !未找到引用源。 =（ d （ 3 深槽： 错误 !未找到引用源。 =（ d （ 3 绳槽节距： 标准槽： 错误 !未找到引用源。 d（ 24） （ 3 深槽： 错误 !未找到引用源。 d（ 68） (3 卷筒槽多数采用标准槽，只有在使用过程中钢丝绳有可能脱槽的情况才使用深槽，本设计选用标准槽，钢丝绳直径选用 7 R=（ d=（ R=4 （ 3 c=（ d =(.4) c=2.3 （ 3 所以 t d（ 24） =9 卷筒的设计 卷筒按照转矩的传递方式来分有端侧板周边大齿轮外啮合式和筒端或筒内齿轮内啮合式，其共同特点是卷筒轴只承受弯矩，不承受转矩。本设计卷筒采用内齿轮啮合式。 卷筒的设计主要尺寸有节径 0D 、卷筒长度 L 、卷筒壁厚 。 筒节径设计 卷筒的节径即卷筒的卷绕直径，由设计知 0D 不能小于下式： （ 3 式中 按钢丝绳中心计算的卷筒最小直径， 7 h 与机构工作级别和钢丝绳结构有关的系数，根据工作环境级别为 机械设计手册（新编软件版） 2008，查得 h=28 d 钢丝绳的直径 , 按式计算： 2896 以选取 0D =200 （ 3 筒的长度设计 本设计采用双联滑轮组，如图 3 图 3 双联滑轮组 卷筒的长度 32102 （ 3 式中 L 卷筒总长度， 0L 绳槽部分长度，其计算公式为 （ 3 其中 H 最大起升高度，本设计的起升高度为 6000 a 滑轮组倍 率，由于本设计采用的是双联滑轮组合，所以倍率为 2. 0D 卷筒卷绕直径，为 200 t 绳槽节矩，为 9 8 n 附加安全圈数，使钢丝绳端受力减小，便于固定，通常取 n 圈，本设计 错误 !未找到引用源。 固定钢丝绳所需要的长度，一般取 错误 !未找到引用源。 3t， 错误 !未找到引用源。 两端的边缘长度（包括凸台在内），根据卷筒结 构而定， 46 错误 !未找到引用源。 卷筒中间无绳槽部分长度，由钢丝绳的允许偏斜角和卷筒轴到动滑轮轴的最小距离决定。对于有螺旋槽的单层绕卷筒，2 ，可知选取 错误 !未找到引用源。 42 所以绳槽的长度 ： 186以所设计的卷筒长度为 L=560 卷筒壁厚设计 本设计为了延长钢丝绳的 寿命，采用铸铁卷筒，对于铸铁卷筒可按经验公式初步确定，然后进行强度验算。 对于铸铁筒壁 )106( 610)=1214 （ 3 根据铸造工艺的要求，铸铁卷筒的壁厚 12以卷筒的参数选择为：绳槽节距 t 9 底半径 错误 !未找到引用源。 筒节距 0D =200 筒长度 L=560 筒壁厚 12 筒强度计算及检验 本设计的卷筒无特殊需要，额定起重重量不是很大，所以选择 铸铁制造。一般卷筒壁厚相对于卷筒直径较小，所以卷筒壁厚可以忽略不计，在钢丝绳的最大拉力作用下，使卷筒产生压应力、弯曲应力和扭曲应力。其中压应力最大。当 错误 !未找到引用源。30%,所以当 L 错误 !未找到引用源。 3 本设计中 L=560 D=200 合 L 3以只计算压应力即可。 当钢丝绳单层卷绕时，卷筒所受压应力按下式来计算： 3 其中 错误 !未找到引用源。 为钢丝绳单层卷绕时卷筒所受压应力， 钢丝绳最大拉力，为 2500N； 为卷筒壁厚， 12 A 为应力减小系数，一般取 A= 9 为许用压力，对于铸铁 2 9 错误 !未找到引用源。 为铸铁抗压强度极限 所以 错误 !未找到引用源。 机械设计手册（新编软件版） 2008，得知 错误 !未找到引用源。 195以 错误 !未找到引用源。 39 所以 错误 !未找到引用源。 。 经检验计算，卷筒抗压强度符合要求。 筒轴的设计计算和作用力计算 筒轴的介绍 卷筒轴是支持卷扬机正常工作的重要零件，合理设计与计算卷筒轴对卷扬机性能至关重要。常用的卷筒轴有固定卷筒轴和转动卷筒轴，卷扬机卷筒工作时，钢丝绳在卷简上的位置是变化的。钢丝绳拉力经卷筒及 支承作用到轴上产生的力矩，其大小随钢丝绳在卷简上位置的变化而不同。强度计算时应按钢丝绳在卷筒上两个极限位旨分别计算。 筒轴的计算 卷筒轴的可靠性对卷扬机安全、可靠的工作非常重要，因此应十分重视卷筒轴的结构设计和强度、刚度计算。卷筒轴的结构要简单，应力要要减小，轴要分布均匀。卷筒轴不仅要计算疲劳强度，而且还要计算静强度；此外，对较长的轴还需校核轴的刚度。本次设计的卷筒轴用轴端挡板固定于卷筒上，是不动的心轴。 本设计以计算出的参数有：绳的额定拉力 2.5 筒直 错误 !未找到引用源。200 丝绳的直径 错误 !未找到引用源。 7 齿轴套齿轮分度圆直径 D 125 机械设计手册（新编软件版） 2008，轴的材质选择 45钢，调制处理 , 00,300,360,650 1 。 工作卷筒上所需要的功率： 错误 !未找到引用源。 10001 (3工作卷筒上的转速： 100060 x r/ (3 10 所以卷筒轴的最小直径的计算为 33 (3根据机械设计手册（新编软件版） 2008，确定心轴的最小直径为 35据计算轴的各轴段的公式 (3求得各段轴的直径为 5,42,46,50,42 65432 根据的设计要求，心轴使用的轴承位调心轴承， 1370选用的联轴器和卷筒的结构确定心轴的长度。 1L 212L 843L 4L 825L 286L 21以心轴的总长度 L= 轴作用力计算 心轴的传动转矩 : 1 (3齿轮圆周力： t 39802 1 （ 3 齿轮径向力： 450 （ 3 轴垂直面支承反力及弯矩 根据受力分析知如图 4知， 1L 60 2L 3803L 100反力如图 4 A， 0 3 7 5331 （ 3 5 9 53 （ 3 弯矩如图 4 C, 460 （ 3 （ 3 轴水平面支承反力及弯矩支反力 水平面支承反力如图 4 B 11 错误 !未找到引用源。 622 （ 3 1289 N （ 3 弯矩如图 4 D （ 3 （ 3 合成弯矩如下图 E （ 3 22 （ 3 算心轴工作应力 此轴为固定心铀，只有弯矩，没有转矩。最大弯矩发生在剖面 卷筒轴该剖面直径为 弯曲应力为： （ 3 则： 3 d 27 15 所以以上所选参数符合要求。 速器轴的设计 算各轴转速 轴 01 d 1000r/ （ 5 轴 112 85r/ 轴 223 8r/ 卷筒轴 34 误 !未找到引用 源。 48r/ 算各轴功率 轴 011 d （ 5 轴 3111212 轴 3222323 卷筒轴 算各轴转矩 电动机轴输出转矩为： 轴 11 （ 5 轴 12112 轴 23223 卷筒轴 4234 将计算结果列表如下表 1 16 表 1 传动装置的运动及动力参数 轴号 功率 P（ 转矩 T( 转速（ r/ 传动比 i 效率 电机轴 1000 1 轴 1000 轴 185 轴 48 1 卷筒轴 48 柱齿轮传动的设计计算 算许用接触应力 此减速器的齿轮为一般机械零件，没有特殊要求，从降低成本，减小结构和易于取材原则出发决定选用： 小齿轮采用 45钢，经调质处理，齿面的硬度为 217255齿轮采用 45钢，经正火处理，齿面的硬度为 169217教材，小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为： 小齿轮 （ 217255 1580 齿轮 （ 169217 2540 工作的的时间为 10年，每天工作为 8小时，每年工作为 300天， 所以 04000H 循环次数： 1N 60910 (52N 810 查机械设计 表 10 19查得 错误 !未找到引用源。 = 2失效概率为 1% ，安全系数 面接触应力为 Mp 1 (5错误 !未找到引用源。 、 17 取小值 错误 !未找到引用源。 = 计算许用弯曲应力 小齿轮和大齿轮的弯曲疲劳极限分别为： 小齿轮 （ 217255 1=440 齿轮 （ 169217 2=420 21 Y 1 轮弯曲应力为： Mp 1 (5 002 取最小值 =错误 !未找到引用源。 300轮参数设计 一级传动齿轮参数设计 （ 1）初选参数 小齿轮齿数 1Z 17 大齿轮齿数 错误 !未找到引用源。 17*2 螺旋角 10 （ 2）按接触强度结算 错误 !未找到引用源。 3 21112 (5所以 载荷系数： K=性系数： 旋角系数： 以 1d 错误 !未找到引用源。 18 （ 3）主要尺寸计算 模数 n (5取整 12心距 111n (5取整数 错误 !未找到引用源。 = 110 计算实际螺旋角： 102 2111 n (5螺旋角没有改变，所以系数 错误 !未找到引用源。 不在修正。 分度圆直径 n 11 (5n 22 齿顶圆直径 111 (5 02 *122 齿根圆直径 错误 !未找到引用源。 *111 (5 12 *122 齿宽 b (5 经校核计算，齿根弯曲强度足够使用。 计算结果见下表 2 表 2 一级传动中大小齿轮的基本参数及主要尺寸 19 项目 小齿轮 大齿轮 材料及热处理 45 钢调质 45 钢正火 齿数 17 92 法面模数（ 2 2 分度圆法面压力角 20 20 螺旋角及方向 10左 10右 法面齿顶高系数 1 1 法面齿隙系数 心距 110 110 齿宽 任务书 学生姓名 学号 班 级 指导教师 职称 单 位 毕业设计（论文）题目 回转工程钻机主卷扬的设计 毕业设计（论文）主要内容和要求： 回转工程钻机的主卷扬机是回转钻机的重要组成部分，主卷扬主要实现钻杆、水龙头等部件的起吊工作。 设计参数：起升重量为 1 吨，起升速度为 s ， 起升高度为 6m. 要求：利用所学的理论知识，学会如何解决实际问题，设计出规范化、标准化的图纸。 毕业设计（论文）主要参考资料： 1 纪名刚主编机械设计（第 8 版）北京：高等教育出版社 ， 1997 2 孙桓机械原理（第 7 版）北京：高等教育出版社， 2006 3 罗伯特 机械设计中的机械零件 (第三版 ) 北京 ： 机械工业出版社 ， 2004 4 中国机械学会机械设计手册（电子版）北京：电子工业出版社， 2008 5 周红军，蒋国盛，张金昌国产旋挖钻机市场现状分析及发展建议 J探矿工 6 编写组起重机设计手册 M天津：机械工业出版社， 1980 7 胡宗武，顾迪民起重机设计计算北京：北京科学技术出版社， 1989 8 陈道南起重运输机械北京 ：冶金工业出版社， 1998 9 成大先机械设计手册（第五版）北京：化学工业出版社， 2010 10 齿轮手册编委会 齿轮手册（第二版） 北京：机械工业出版社， 2004 11 罗伯特 机械设计中的机械零件 (第三版 ) 北京：机械工业出版社 ， 2004 12 徐灏 疲劳强度设计 北京：机械工业出版社 ， 1985 13 罗圣国 第二版 )等教育出版社 ,1990 14 龚湘义 第三版 ),北京：高等教育出版社 ,1989 15李德玉 .机械工程材料学 ,第二版 ,北京：中国农业出版社 ,1997 年 毕业设计（论文）应完成的主要工作： 1. 绘制卷扬机总体装配图一张（ 2. 绘制卷筒零件图一张（ 3. 绘制齿轮零件图一张（ ; 4. 绘制心轴零件图一张（ 5. 绘制减速器三轴零件图一张（ 6. 绘制其它零件图一张（ 7. 选择电动机、联轴器、制动器、减速器等部件 8. 设计说明书一份（正文字数不少于 6000 字） 毕业设计（论文）进度安排： 序号 毕业设计（论文）各阶段内容 时间安排 备注 搜集资料写文献综述 2012 2012外文翻译 2012 2012设计计算 2012 2012绘制图纸 2012 2012编写设计说明书 2012 2012 课题信息： 课题性质： 设计 论文 课题来源： 教学 科研 生产 其它 发出任务书日期： 2011 指导教师签名： 年 月 日 教研室意见： 教研室主任签名： 年 月 日 学生签名： 开题报告 学生姓名 学 号 专业班级 指导教师 职 称 单 位 课题性质 设计 论文 课题来源 科研 教学 生产 其它 毕业设计（论文）题目 回转工程钻机主卷扬的设计 一、课题研究的目的 通过本次研究，掌握机械设计的一般方法，培养完善的设计思想，锻炼分析问题、解决问题的能力，特别是掌握总体设计和零部件设计的方法与技巧。综合运用机械设计与原理及其他有关的专业知识，去分析和解决生活工作中的问题，做到理论联系实际，进一步巩固自己所学到的知识。进行实际设计工 作基本技能的训练，包括训练计算，绘图能力和运用设计资料等。 二、课题研究的意义 近几年来，随着我国基本建设的不断加速，主卷扬 结构简单、搬运安装灵活、操作方便、维护保养简单、使用成本低、对作业环境适应能力强等特点， 市场需要求旺盛，盈利能力强而受到很多用到主卷扬的企业的追捧。卷扬机是其中垂直运输机械的重要组成部分，配合井架、 桅杆、滑轮组等辅助设备，用来提升物料、安装设备等作业。卷扬机除在工程、设备安装等方面被广泛应用外，在冶金、矿山、建筑、化工、水电、农业、军事及交通运输等行业亦被广泛应用。 回转工程钻机的主卷扬 机时回转钻机的重要组成部分，主卷扬机主要实现钻杆、水龙头等部件的起吊工作。因此研究此课题具有重要的意义。 三、课题研究现状 我国的卷扬机生产已有近 40 多年的历史，而真正定型生产是在 70 年代初的事。 80 年代初我国的卷扬机动技术的研究才活跃起来，但和国外的卷扬机技术相比落生至少 30 年， 80 年代以后，各种竞争机制的引入，科技是第一生产力的概念逐渐被人们所认识，所接受。是我国卷扬机设计制造技术发展最快的时期。国内外广泛使用的卷扬机，一般均有电机、制动器、减速箱、钢绳卷筒、底架等组成。普遍存在的不足是：体积大、过载能 力差、噪音大、效率低、使用寿命短、工作不够安全可靠等，有些产品还已列入国家淘汰产品。 目前 国内外的卷扬机设计都在致力于缩小体积、减轻重量，提高承载能力，节省能源，工作安全可 靠。 我们应该把握有利时机，瞄准国际先进水平，生产厂家应该及时掌握市场动态，及时引进先进技术。我们的企业只有不断更新现有技术，才能立于不败之地 。 四、课题研究的内容 2卷筒的结构设计及尺寸确定 3. 卷筒轴的设计 4. 电动机的选择 5. 减速器的选择 轴器的选择 五、研究方案 六、进度安排 2011 年 11 月到 2011 年 12 月，确定毕业设计题目，查阅并收集整理相关资料； 2012 年 1 月到 20012 年 2 月，确定研究方法，分析处理数据，撰写设计大纲； 2012 年 3 月到 2012 年 4 月，构思设计内容，设计开题报告，完成设计初稿的撰写； 2012 年 4 月到 2012 年 5 月，设计修改润色，完成设计终稿，送交指导老师评审，进行答辩。 七、预期结果 回转钻 机卷扬机是当前众多学者共同关注的前沿热门研究领域，回转工程钻机应用到很多的领域，如建筑、港口、码头、桥梁等 建设。 通过了解、熟悉国内外有关回转钻机卷扬机的设计创新情况，得知回转钻机卷扬机的发展现状与应用前景。由于时间紧张、设计中的不足，本次研究有可能还有需要完善的地方。 本次开题报告只是初步的设计构思，但理论上任具有可行性，实践还有待进一步证明。而卷扬机的应用，将为我们在石油开采、建筑、港口、码头、桥梁设等领域带来很多便利与好处。 开始 确认设计任务 回转工程钻机主卷扬的功 能分析 总体方案的设计 是否满意？ 转配图处理 数据输出及图形绘制 结束 Y N 卷筒的结构设计及尺寸确定 卷筒轴的设计 电动机的选择 减速器的选择 制动器、联轴器的选择 方案的审核 八、参考文献 1 纪名刚主编机械设计（第 8 版）北京：高等教育出版社， 1997 2 孙桓机械原理（第 7 版）北京：高等教育出版社， 2006 3 罗伯特 机械设计中的机械零件 (第三版 ) 北京 ： 机械工业出版社 ， 2004 4 中国机械学会机械设计手册（电子版）北京：电子工业出版社， 2008 5 周红军，蒋国盛，张金昌国产旋挖钻机市场现状分析及发展建议 J探矿工 6 编写组起重机设计手册 M天津：机械工业出版社， 1980 7 胡宗武，顾迪民起重机设计计算北京：北京科学技术出版社， 1989 8 陈道南起重运输机械北京：冶金 工业出版社， 1998 9 成大先机械设计手册（第五版）北京：化学工业出版社， 2010 10 齿轮手册编委会 齿轮手册（第二版） 北京：机械工业出版社， 2004 11 罗伯特 机械设计中的机械零件 (第三版 ) 北京：机械工业出版社 ， 2004 12 徐灏 疲劳强度设计 北京：机械工业出版社 ， 1985 13 罗圣国 第二版 )等教育出版社 ,1990 14 龚湘义 第三版 ),北京：高等教育出版社 ,1989 15李 德玉 .机械工程材料学 ,第二版 ,北京：中国农业出版社 ,1997 年 指导教师意见： 指导教师签名 ： 年 月 日 教研室意见： 审查结 果： 同 意 不 同 意 教研室主任签名： 年 月 日 in n 980s, be to up As it is to in a is to is a to in an in be in a is is no a to If ve a is as as if re in of a a of be in to a to is in is to or to if a or a is to to on In of to of to of be or to in a is up a t to is to it to to be to to of t to is to be to at itof “is my of is we If t, s on is a If to of to be in a to to of on is is at or by is at be in to of an is of on to on in on to of of in of s a is at of of be to a to on of as As of 0%at of a a an a to it to to of is of to up of be to be by of As we of in of as as in it a of at in in be to in in We a in of It as is in of To of be by of is a it as we of by as of to be or of In a in A he or a to He he he to In to he s） to be In in to to to he to be In of a be At to be to be in to be In in of be by In be at by if he a be of or be It is a in it is if to be or is so be in a of of so be or an in A of in to of of an of to of of be be on of be it is a of is a of a of of of be of of be a of an is a it of be by by or by we a of of is . is to be be to as In of is is no at as 信息时代的机械工程 在 80 年代的初期，工程师们曾认为要加快产品的研制开发，必须进行大量的研究工作。结果实际上只进行了较少量 的研究工作，这就是因为产品开发周期的缩短，促使工程师们尽可能的利用现有的技术。研制开发一种创新性的技术并将其应用在新产品上，是有风险的，并且易于招致失败。在产品开发工程中采用较少的步骤是一种安全的和易于成功的方法。 对于资金和人力都处于全球的环境中的工程界而言，缩短产品研制开发周期也是有益的，能够设计和制造各种产品的人可以在世界各地找到。但是，具有创新新思想的人则比较难找。但是如果你正处于一个长达 6 年的研制开发过程的中期，一个竞争对手了解到你的研究工作的一些信息，这个项目将面临比较大的麻烦。 工程师们在解决 任何问题时都需要进行新的设计这种观念很快的就过时了。在现在设计中的第一步是浏览因特网或是其他的系统，看其他的人是否是设计了一种类似于你所需要的产品，诸如出动装置或是换热器等。通过这些信息系统，你可能发现有些人已经有了制造图纸，数控纸带和制造那你的产品的所需要的其他所有东西。这样，工程师们就可以把他们的职业技能集中在上尚未解决的问题上。在解决这类问题时，利用工作站和进行信息高速公路可以大大曾强工作小组的能力和效率。这些信息时代的工具可以使工程小组利用大规模的数据库。数据库中有材料性能，标准，技术和成功的设计方 案等信息。这些经过验证的设计可以通过下载可以直接的应用，或是通过对其进行快速，简单的改进来满足特定的要求，将产品技术要求通过网络送出去的远程制造也是可以的。你可以建立一个没有任何加工设备的虚拟公司，你可以指示制造商，在产品加工完成后，将其直接送给你的客户。定期访问你的客户可以保证你设计的产品按照设计要求进行工作。尽管这些研制开发方式不可能对每个公司都完全的适应，但是这种可能性是存在的，过去客户设计的产品通常由小的公司制造，大公司不屑于制造这种产品，他们讨厌与特殊的定向产品市场，或是客户设计的小批量产品打交道 。就这就是我们的产品，一家大公司这样说，这是我们能够制造出来的最好的产品，亦应该喜欢它，如果你不喜欢，顺这条走有一家小公司，它会按你的要求去做。 今天，因为客户们有较大的选择余地，几乎所有的市场都是特殊特定向产品市场，如果你不能使你的产品满足某些特定客户的要求，你将失去市场份额红的一大部分，或是失去全部份额。由于这些定向产品市场是经常变化的，你的公司应该对时常的变化做出快速的反应。定向产品市场和根据客户的要求进行设计这种现象的出现改变了工程师研究工作的方式。今天，研究工作通常是针对解决特定问题进行的。现在许 多由政府资助或者由打工公司出资开发的技术可以在非常低的成本下被自由使用，尽管这种情况可能是暂时的。在对这些技术进行适当的改进后，他们通常能够被直接的用于产品开发，这使得许多的公司可以节省昂贵的研究经费，在主要的是技术障碍被克服后，研究工作应该主要致力于产品的商品化方方面，而不是开发新的，有趣的，不确定的替换品。采用上述观点看问题，工程研究应该致力于消除将已知技术快速商品化的障碍。工作的重点是产品的质量和可靠的性，这些在当今的顾客的头脑中是最重要的。很明显，一个质量差的声誉是一个不好企业的同义词。企业应该尽最 大的努力唉保证顾客得到合格的产品，这个努力包括在生产线的终端对产品进行严格的检验和自动更换有缺陷的产品。 研究工作应该着重考虑诸如可靠性等因素对成本带来的益处，当可靠性提高时， 制造成本和系统的最终成本将会降低。如果在生产线的终端产生了 30%的废品 ,这不仅会浪费金钱 ,也会给你的竞争对手创造一个利用你的想法制造产品 ,并将其销售给你的客户的良机。提高可靠性和降低成本这个过程的关键是深入 ,广泛地利用设计软件。设计软件可以使工程师们加快每一阶段的设计工作。然而 ,仅仅缩短每一阶段的设计时间 ,可能不会显著地缩短整个设计过 程的时间。因而必须致力于采用并行工程软件 ,这样可以使所有设计组的成员都能使用共同的数据库。随着我们步入信息时代 ,要取得成功 ,工程师们在技术开发和技术管理方面都应该具有一些独特的知识和经验。成功的工程师们不但应该具有宽广的知识和技
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本文标题：回转工程钻机主卷扬的设计【1吨电动工程钻机卷扬机优秀课程毕业设计含6张CAD图纸带开题报告+外文翻译】-jxsj90
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