专用钻孔机设计.doc

20 型卷扬机设计型卷扬机设计 摘要摘要 本设计是一种建筑起重机械，用来提升物料、安装设备等作业，由机械动 力驱动卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。本设计采用了新型的制动电 机，节省了制动器，使得结构更加紧凑。其主要结构组成还有，减速、联轴 器、卷筒等。 动力传动部分主要有传动方案的设计、原始数据的计算、电动机的选择、 减速器的选择、动力方案的选择和强度校核。其中主要是传动方案的设计和 卷筒的结构设计。本设计 的步骤是从钢丝绳开始入手，然后依次对卷扬机的、 电动机、减速器、制动器、联轴器设计与选取。其中卷筒结构、卷筒轴、卷筒 毂的设计与校核最为主要，本设计重点做了介绍，其余部分有得只是略作分析。 关键词：关键词：卷扬机，制动电机，联轴器，卷筒 The design of 2.0 construction winches Author :wang yankun Tutor: kang hongwei Abstract The design is called construction winches, which is used to lift materials, to install the operation equipments .It is driven by mechanical power motor and by the winding rope device to complete the work. This design uses a new type of brake motor so as to save the brake, so the structure becomes more compact. The rest of the machine are reducer, coupling, reel and so on. The part of power transmission includes the design of the transmission, the calculation of initial data, the selection of motor reducer and power options .In the end it is strength check. This design of hoist starts from the wire rope, and next then turn on the winch reel, reel spindle, motor, gear reducer, speed reducer shaft, brakes, couplings and pulley reel machine-oriented design . The key is the structure design of the winch reel. The analysis of the rest are relatively simple. Key words: winch, motor, coupling,reel 目录 1 1 绪论绪论 .5 1.1 课题背景及目的 .5 1.2 现代卷扬机的发展现状 .5 2 2 传动方案的设计传动方案的设计.7 2.1 方案的初步设计 .7 2.2 方案的比较与方案的选择 .9 3 3 原始数据的计算原始数据的计算.10 4 4 电动机的选择电动机的选择.10 4.1 选择电动机应该综合考虑的问题 .10 4.2 电动机选择顺序 .11 4.3 电动机类型的选择 .11 4.4 电动机功率的选择 .13 4.5 电动机转速的选择 .13 4.6 电动机功率的计算 .14 5 5 减速器的选择减速器的选择 .15 5.1 减速器类型的选择 .15 5.2 减速器型号的选择 .16 6 6 联轴器的选择联轴器的选择.17 6.1 联轴器的种类 .17 6.2 联轴器传递的扭矩计算及选择 .17 7 7 零部件的设计计算零部件的设计计算.18 7.1 卷扬机工作级别与类别 .18 7.1.1 卷扬机利用等级.18 7.1.2 卷扬机的载荷状态.18 7.2 钢丝绳的选取 .20 7.2.1 钢丝绳的种类和构造.20 7.2.2 钢丝绳直径的计算.21 7.2.3 钢丝绳使用注意的事项.22 7.2.4 卷筒参数的设计.23 7.2.5 卷筒的结构设计.24 7.2.6 卷筒强度计算及检验.25 7.3 卷筒轴的设计计算 .26 7.3.1 卷筒轴的固定方式及受力分析.26 7.3.2 卷筒轴的设计.27 7.3.3 轴的校核.28 7.4 主要计算拉力 .29 8 8 轴承的选择与校核轴承的选择与校核 .30 9 9 卷扬机的安装及安装调试卷扬机的安装及安装调试.30 9.1 卷扬机的安装.30 9.2 卷扬机调试.30 1010 使用与操作使用与操作 .31 1111 安全保护安全保护 .31 11.1 电气安全保护.31 11.2 操作安全事项.32 结论结论.33 致谢致谢.34 参考文献参考文献.35 1 1 绪论绪论 1.1 课题背景及目的课题背景及目的 随着我国城市化不断向前发展，房地产行业的火爆，对建筑机械行业带 来了前所未有的机遇。但是问题也随之产生，怎样保证建筑机械的安全性称为 众多建筑机械公司的考虑的首要因素。其次为保护人类十分宝贵且有限的地球 资源，实现全球的可持续发展，提高操作人员的安全性和工作舒适性，努力达 到人与环境的亲和，很有必要按照现代的创新理念的标准来设计机械产品。 卷扬机是建筑工地上最常见、最普通的一种施工机械，也称绞车。可以单 独使用，也可以作为起重机的组成部分，卷扬机主要以电动机为动力，经过减 速装置后，驱动卷筒牵引钢丝绳，以实现重物的垂直与水平运输。卷扬机分为 手动卷扬机和电动卷扬机两种。现在以电动卷扬机为主。电动卷扬机由电动机、 联轴节、制动器、减速器和卷筒组成，共同安装在机架上。对于起升高度和装 卸量大工作频繁的情况，调速性能好，能令空钩快速下降。 电动绞车广泛用于工作繁重和所需牵引力较大的场所。单卷筒电动绞车 的电动机经减速机带动卷筒，电动机与减速器输入轴之间装有制动器。为适 应提升、牵引和回转等作业的需要，还有双卷筒和多卷筒装置的绞车。一般 额定载荷低于 10T 的绞车可以设计成电动绞车。 本设计主要考虑到其较高的安全性及其结构紧凑性，采用目前比较先进 的电动机即：制动电机，配有 AZM 交流电磁制动器。目前国内已有先进的 制造技术。随着变频器技术的成熟和制动电机的普及，卷扬机的设计越来越 变的人性化和环保化。 1.2 现代卷扬机的发展现状现代卷扬机的发展现状 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。下面是卷扬机的主要发展趋势: （1）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 t 卷扬机，日本生产了 32 t、50 t、60 t 液压和气动卷扬机，美国生产了 136 t 和 270 t 卷扬机。 （2） 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。 （3） 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，质量为 7.715.4 kg，拉力为 333613344 N。 （4）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。 进入新世纪以来，各行各业都有飞速发展，近些年数控机床的广泛应用， 信息技术和数控技术日趋成熟，使得机械制造的效率提高、成本降低，这些都 将推动卷扬机工业的发展。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，还可作现代化电控自动作 业线的配套设备。 2 2 传动方案的设计传动方案的设计 机械通常是有原动机、传动系统、工作机和控制装置组成。传动系统介于 机械中原动机与工作机之间，主要用来讲原动机的运动和动力传给工作机，并 协调二者之间的转速和转矩。 传动系统的设计师机械设计工作的一个重要组成部分，是最具有创造性 的设计环节。传动方案的优劣，对机械的工作性能、工作可靠性、外廓尺寸、 重量、制造成本、运转费用等均有一定程度的影响。任何机械传动系统的设计 方案都不是唯一的，在相同的条件下，可以有不同的传动设计方案，最后确定 的应是其中的最佳方案。 2.1 方案的初步设计方案的初步设计 根据参考各种资料和目前的卷扬机的结构，结合本设计的任务，目的和要 求，首先拟定以下三个方案： 采用开式齿轮传动，通过齿轮啮合传递转矩，另一方案是采用齿轮接盘来 传递转矩，此方案可以补偿安装误差。