钢丝绳电动葫芦提升系统设计（全套含CAD图纸）
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下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985摘要电动葫芦是起重设备的主要型号之一。它主要由减速器，运行机构，卷筒装置，吊钩装置，联轴器，限位器，锥形转子电动机等部分组成。本文根据设计任务书要求，主要对3T单钩移动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CD型电动葫芦首先对3T单钩移动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,选择合理的轴承、键、轴套等各种零部件，画出总体装配图。最后对齿式弹性联轴器作了一些简明的阐述。关键词电动葫芦，卷筒装置，吊钩下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709852ABSTRACTELECTRICHOISTISONEOFTHEMAINMODELSOFLIFTINGEQUIPMENTITISMAINLYFORMEDBYTHEREDUCER,RUNNINGORGANIZATIONS,DRUMINSTALLATION,HOOKDEVICE,THECOUPLINGSTOPPER,CONICALROTORMOTORANDOTHERCOMPONENTSACCORDINGTOTHEDESIGNTASKDEMANDS,THISBOOKMAINLYAGAINSTTO3TMOBILEELECTRICHOISTSINGLEHOOKSELECTIONANDDETERMINATIONOFTHEOVERALLPROGRAM,ANDTHENDESIGNTHETRANSMISSIONSYSTEMACCORDINGTOTHEREQUIREMENTSANDOBJECTIVESOFTHEDESIGN,REFERENCECDTYPEELECTRICHOISTONTHEFIRSTTAKETHE3TMOBILEELECTRICHOISTWITHTHESINGLEHOOKFORTHEPROCESSANALYSIS,SELECTREASONABLEORGANIZATIONANDASSEMBLYPROGRAMS,THENDESIGNTHESHAPEOFTHEREDUCERANDELECTRICMOTOR,SELECTIONOFWIREROPEANDSTRENGTHCHECKING,REELTHEPARAMETERCALCULATIONANDCHECKING,ANDCALCULATETHEGEARTRANSMISSIONRATIO,TODETERMINETHEPARAMETERSOFEACHGEAR,THESTRENGTHCALCULATION,SELECTAREASONABLEBEARINGS,KEYS,BUSHINGSANDOTHERCOMPONENTS,TODRAWGENERALASSEMBLYDRAWINGFINALLY,THETIRETYPEFLEXIBLECOUPLINGMADESOMEBRIEFELABORATIONKEYWORDSLIFTINGEQUIPMENTELECTRICHOISTROPEDRUMREDUCER下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709853下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709854下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709855目录一、绪论5二、机构工作级别及钢丝绳的选择721机构利用等级722机构载荷状态723机构工作级别724钢丝绳的选用7241钢丝绳的特点及用途7242钢丝绳的选择8243钢丝绳直径的计算8244钢丝绳的安装9245钢丝绳的维护保养11246钢丝绳失效分析12247钢丝绳用压绳板的设计13248压绳板材料的选用与机构的设计14249导绳器的设计15下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709856三、卷筒的设计及吊钩的选择1831卷筒几何尺寸1832卷筒强度计算2033卷筒支撑的设计2134套筒2235吊钩的选择26四、起升电动机及联轴器的选择2741计算电动机的功率2742确定电动机的转速2843联轴器的选择28五传动比及传动装置参数的计算3151计算总传动比3152分配减速器的各级传动比3153传动装置的运动和动力参数31531各轴转速31532各轴的输入功率32533各轴转矩32六、齿轮参数设计计算3361第一级齿轮的参数设计计算3362第二级齿轮的参数设计计算3763第三级齿轮的参数设计计算42七、轴的设计4771轴的设计47711求轴的功率P，转速N和转矩T47111712求作用在齿轮上的力47713初步确定轴的最小直径47714轴的结构设计48715轴的强度校核49716按弯扭合成应力校核轴的强度5172轴的设计51721求2轴的功率P，转速N和转矩T51222722求作用在齿轮上的力51723初步确定轴的最小直径52724轴的结构设计52725轴的强度校核54726按弯扭合成应力校核轴的强度5573轴的设计55下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709857731求轴的功率P，转速N和转矩T55333732求作用在齿轮上的力55733初步确定轴的最小直径56734轴的结构设计56735轴的强度校核57736按弯扭合成应力校核的强度5974轴的设计59741求轴的功率P，转速N和转矩T59444742求作用在齿轮上的力59743初步确定轴的最小直径60744轴的结构设计60745轴的强度校核61746按弯扭合成应力校核的强度6375润滑与密封63751润滑63752密封63八、小结64致谢65参考文献66一、绪论以电动葫芦作为起升机构的起重机统称为葫芦式起重机。这种起重机的核心是电动葫芦，并多为钢丝绳电动葫芦和环链式电动葫芦，以往电动葫芦除了作为单轨架空悬挂轨道起重运输设备用之外，多用来与电动单梁起重机和电动单梁悬挂起重机配套，用于车间，仓库等场所，随着电动葫芦性能参数的扩展，从80年代开始，这种葫芦式起重机已不再局限于作为轻小起重设备，大起重量的电动葫芦桥式起重机有代替起重量100T以下的轻，中工作级别的普通桥式起重机的趋势，因为这种起重机自重轻，建筑高度低。随着电动葫芦结构形式的更新，特别是电动葫芦运行小车出现了多种形式的支撑和悬挂方式，大大促进了葫芦式起重机的品种类型的增多与应用范围的扩大，80年代在国外，特别是德国，芬兰，日本，英国，法国及保加利亚等国家的厂家，不禁相继研制生产出性能新进的电动下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709858单梁，悬挂和电动葫芦桥式起重机，还派生出先进适用的葫芦门式起重机，葫芦式抓斗起重机，葫芦吊钩抓斗两用起重机，葫芦吊钩抓斗电磁三用起重机，葫芦式旋臂起重机葫芦式壁行起重机，葫芦桥式堆垛起重机及立体仓库用葫芦式巷道堆垛起重机。葫芦式起重机品种，类型，规格的不断扩展及在起重运输设备中所占比例的增加，将使各种类型的葫芦式起重机形成一种独立而重的起重运输设备体系。钢丝绳电动葫芦作为一种轻小型的起重设备，广泛用于国名经济的各个领域，而国内钢丝绳电动葫芦近几年的发展却十分缓慢。上世纪60年代到70年代初，我国从前苏联引进TV型钢丝绳电动葫芦，70年代初我国自行设计了CD1型钢丝绳电动葫芦取代TV型钢丝绳电动葫芦，至目前为止CD1型电动葫芦在国内生产制造，使用已达30多年历史，期间，曾有一些厂家引进国外先进的生产制造技术，但均未获得广泛的推广应用。电动葫芦主要分为微型电动葫芦，HHXG型环链电动葫芦，HC型电动葫芦，DHP型环链电动葫芦，CD1、MD1型钢丝绳电动葫芦等。钢丝绳电动葫芦技术水平在国内发展迟缓，其原因是多方面的1国内钢丝绳电动葫芦企业生产、制造水平及配套的机械、电气及标准件技术基础较低；2近20年来，国内经济体制由计划经济转向市场经济，许多国营企业在转制初期不可能将大量的资金投入到产品开发上；3CDL型钢丝绳电动葫芦目前仍有一定的市场占有率。近年来，国外的钢丝绳电动葫芦技术水平发展很快。随着我国加入WTO，外资企业纷纷打进中国市场，国外钢丝绳电动葫芦对国内产品的冲击将越来越大。国内低价、低档次的产品，已不再有广泛的市场，用户对产品的性价比越来越重视。所以，国内钢丝绳电动葫芦如不很快地适应国内、国际市场的要求进行产品更新换代，将很快被淘汰。CDL型钢丝绳电动葫芦能在国内市场使用近30多年，有其成功的方面，但是在其使用过程中也暴露了一些亟待改进的不足。钢丝绳电动葫芦是我国电动葫芦行业的主导产品，目前生产批量之大品种规格之多是其他形式的电动葫芦还无法替代的产品，近年来，国内钢丝绳电动葫芦发展也较快，不断有新的品种规格问世，以适应市场发展的需求，多功能钢丝绳电动葫芦相对于常规的钢丝绳电动葫芦而言，功能上有多种特殊要求，例如（1）超高起升高度，超大起重量。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709859（2）双速起升，双速运行，快慢速速比有13，14，110之分。（3）起升机构具有双制动系统。（4）安全闸装置。（5）超，欠载保护装置（6）超速保护装置。（7）双限位装置（8）高度数显装置（9）电动小车锚定装置。（10）遥控操纵与手控操纵并用。二、机构工作级别及钢丝绳的选择机构工作级别按机构的利用等级和载荷状态选择，本设计的基本参数为提升高度6M，提升速度8M/MIN,提升重量3T。21机构利用等级机构利用等级按机构总设计寿命分为十级，总设计寿命规定为机构假定约使用年数内处于运转的总小时数，它仅作为零件的设计基础，而不能视为保用期，电动葫芦一般处于清闲的使用状态，根据GB/T38111983,机构利用等级如下机构利用等级T4，总设计寿命/H320022机构载荷状态下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098510载荷状态是表明机构承受最大载荷及载荷变化程度，电动葫芦一般在低于额定载荷的状态下工作，并且也不经常的使用，根据GB/T38111983,由于电动葫芦经常工作在中等载荷，较少承受最大的载荷，所以机构载荷状态选为L2中。23机构工作级别根据机构利用等级和机构载荷状态，依据GB/T38111983，机构的工作级别选为M324钢丝绳的选用钢丝绳是起重设备不可缺少的关键件，也是易损件，正确选择及合理使用，按要求进行维护、保养。可提高钢丝绳的使用寿命，避免事故发生。241钢丝绳的特点及用途钢丝绳的特点是强度高，弹性大，能承受冲击载荷；挠性好，便于缠绕，使用灵活；在高速运行时运转平稳，无噪音；耐磨损，耐疲劳；钢丝绳破断前有断丝预兆，使用过程中不会立即折断，容易事先检查和预防，钢丝绳可广泛用于各种起重设备和机械传动机构，成为起重机械的组成部分，又可以单独用作起重索具，缆风拉绳，穿绕滑轮组和构件绑扎等。钢丝绳的使用和定期检查，运输，保管十分的重要。242钢丝绳的选择钢丝绳是起重机械及起重运输、吊装捆绑作业不可缺少的主要零部件，被广泛的应用作为起升绳、变幅绳、牵引绳、吊装绳等不论作为哪一种用途的钢丝绳，如果选用类型不当，使用方法不合理，缺乏安全检查，又不重视保养，更为重要的是已达报废还继续使用，都有可能发生因钢丝绳的损伤或破断而产生的重大事故。243钢丝绳直径的计算钢丝绳直径可由钢丝绳最大工作静压力按式DCS确定式中D钢丝绳最小直径MMC选择系数MM/N21下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098511S钢丝绳最大工作静压力钢丝绳最大静压力在起升机构中，钢丝绳最大工作静拉力是由起升载荷考虑滑轮组效率和承载分支最后确定，起升载荷是指起升质量的重力。起升质量包括允许起升的最大有效物品，取物装置（下滑轮组，吊钩，吊梁，抓斗，容器，起重机磁铁等），悬挂挠性件及其他在升降中的设备质量。起升高度小于50M的起升钢丝绳的重量可以不计。3T电动葫芦的起升载荷可以只考虑起升的最大有效物品，其他的忽略不计，所以S（3T1000KG/T98N/KG）/214700N选择系数C选择系数C的取值与机构的工作级别有关，依据GB/T38111983,选取C0093由钢丝绳最大静拉力S和选择系数C得D0093147011276MM11MM根据GB/T89181996钢丝绳规格选择6FC7244钢丝绳的安装（1）解卷。当从卷轴和钢丝绳卷上抽出钢丝绳时，应将绳盘置放在专用的支架上，也可用铁管穿入盘孔，两端套上绳索，将绳盘吊起，缓缓转动，并应采取措施防止钢丝绳打环，扭结，弯折或粘上杂物，如图下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098512图21解卷方法2截断。熔断采用熔断机熔断，不损坏钢丝绳，端部不松散，便于安全操作，这是理想的断绳切断钢丝绳在切断前，应在切断两端各相距10MM20MM处用铁丝扎紧，捆扎长度为绳径14倍，再用切割工具切断，以防切断处引起钢丝绳松散。（3）卷绕。钢丝绳在卷筒上的缠绕方向与钢丝绳的捻向及出绳方向有关，见下图。右捻上出绳出绳从左到右排列（下图A），左捻上出绳从右到左排列（下图B）右捻下出绳从右到左排列（下图C），左捻下出绳从左到右排列（下图D），并应排列整齐，避免出现偏绕或挤压现象，错误卷绕会造成乱绳，松股和打环。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098513图22钢丝绳的缠绕方向（4）绳槽、卷筒。滑轮上的槽型应符合有关规定，滑轮绳槽底部半径尺寸（05306）D。滑轮绳槽底部半径过大，过小都将影响钢丝与滑轮绳槽底部的接触面积，使之过度磨损，而降低钢丝绳和滑轮的使用寿命，也会影响传动效率。如下图所示，绳与滑轮槽的接触角A130，图B绳径过大，图C绳径过小，图D为与槽径像匹配的绳径。图23绳槽（5）钢丝绳允许偏角。钢丝绳绕进或绕出卷筒，滑轮槽时偏斜的最大角度即钢丝绳中心线和与滑轮轴垂直的平面之间的角度推荐不大于5，钢丝绳绕进或绕出卷筒时，钢下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098514丝绳偏离螺旋槽两侧的角度推荐不大于35，对于光卷筒和多层缠绕卷筒，钢丝绳偏离与卷筒轴垂直的平面的角度推荐不大于2（6）钢丝绳走向。钢丝绳走向反复弯曲易造成疲劳，产生断丝（见下图），因此安装时应尽量避免反复弯折。图24钢丝绳走向245钢丝绳的维护保养钢丝绳的维护保养应根据用途，工作环境和钢丝绳的种类而定，在可能的情况下对钢丝绳应进行适时的清洗并涂以润滑油或润滑脂，特别是那些绕过滑轮时经受弯曲的部位，机械在腐蚀性环境中工作以及在某些由于与工作有关的原因而不能润滑的情况下运转时更应如此，涂刷的润滑油，润滑脂品种应与钢丝绳厂使用的相适应。检验日常观察。每个工作日都要经常对钢丝绳的任何可见部分进行观察，以便发现损坏与变形的情况，特别应留心钢丝绳的固定部位，当检查发现有断丝，磨损，腐蚀和变形等缺陷时，应按GB/T5972起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范的规定判定。定期检查。定期检查周期应考虑以下各点1、国家的法规要求；2机械的类型和工作环境；3机械的工作级别；4前几次检验的结果及出现缺陷的情况；5钢丝绳已经使用的时间。一般起重用钢丝绳应保证每周至少检查一次。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098515在所有情况下，每当发生任一事故后或钢丝绳经拆卸后重新安装投入使用前均应进行一次检验。检验部位。1、一般部位对钢丝绳应做全长检查，但要特别留心下列部位钢丝绳运动和固定的始末端部位；通过滑轮组或绕过滑轮的绳段，在机构进行重复工作的情况下，应特别注意机构吊载期间绕过滑轮的任何部位；位于平衡滑轮的绳段；由于外部因素可能引起磨损的绳段；腐蚀及疲劳的内部检验。2、绳端部位。应对从固结端引出的那段钢丝绳进行检验，因为这个部位发生疲劳，断丝和腐蚀是危险的。还应对固定装置本身的变形或磨损进行检验，对于采用压制或锻造的绳端固定装置进行类似的检验，并检验绳箍是否有裂纹以及绳箍与钢丝绳之间是否产生滑动，可拆卸的装置（楔形接头，绳夹，压板等）应检验其内部和绳端内的断丝及腐蚀情况，并确保楔形接头和钢丝绳夹的紧固性，检验还应确保绳端装置符合相应标准的要求，对编织的环状插扣式绳头应只使用在接头的尾部，以防绳端突出的钢丝伤手，接头的其余部位应及时用肉眼检查其断丝情况，如果断丝明显发生在绳端装置附近或绳端装置内，可将钢丝绳截短再从新装到绳端固定装置上使用，但钢丝绳的长度必须满足在卷筒上缠绕的最小圈数的要求。246钢丝绳失效分析引起钢丝绳是小的因素很多，通过对钢丝绳失效因素分析，以便能提高钢丝绳的使用寿命。（1）强度与伸长根据设计，钢丝绳的最大断裂强度小于所有钢丝的集束强度，并与绳的结构和所有钢丝绳性能级别有关，在设计钢丝绳时，应考虑所有载荷因素，滑轮和卷筒的数目和结构安装方式，产生腐蚀和磨损的条件以及绳的长度等，钢丝绳中的钢丝通常采用含碳量为050080的优质碳素结构钢制作而成，钢绳的弹性模量为1610N/MM。这是在载荷作用下钢丝可能伸长程度的度量，钢丝绳受拉力作用时，各钢丝为要调整其位置以达到对应所加载荷的稳定性，将发生相对变形，由此产生的伸长有两种形式，当钢丝绳第一次承受载荷时，钢丝将稍微重新排列，产生永久性伸长，即结构伸长；同时还产生可恢复的伸长，即弹性伸长，结构伸长在一定程度取决于所加载荷的大小。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098516钢丝绳中钢丝的直径愈小，弯曲所需力矩愈小，即韧性较大，通常含有钢丝数较多的钢丝绳和纤维芯钢丝绳韧性较好，由较少钢丝绳组成的全金属钢丝绳的韧性较差，并且前者比后者具有较大的伸长量。韧性越大抗失效性能愈好。（2）滑轮滑轮主要尺寸最小卷绕直径用绳槽底部滑轮直径再加钢丝绳直径表示，随滑轮尺寸减小，由弯曲和钢丝绳与滑轮之间的接触压力所产生的应力而增大，弯曲应力越高，绳的钢丝产生应力越高，绳的钢丝产生疲劳越快，接触应力增加也加速绳的损伤，同时还加速滑轮的磨损，随滑轮尺寸的增大，绳与滑轮之间的压力下降，弯曲程度也减小，如果仅考虑弯曲应力，对619点接触钢丝绳，可将滑轮直径增大到绳直径的90倍极限数值，以提高绳的寿命，但是，除了必要设备之外，这样大直径的滑轮实际很少采用，因为，1、对于多数起重设备，采用这样大的滑轮是不切实际的在各种情况下，很少只存在着弯曲这一单一因素，实际上除弯曲以外，很有很多影响绳寿命的因素，如重复施加的应力，磨损，敲打，冲击，振动，扭转，转速，卷筒卷扬失误，腐蚀以及缺乏维护等，这些因素中的一个或几个都比滑轮尺寸更影响绳的寿命。（3）其他失效因素1、腐蚀也是钢丝绳失效的常见因素，由于使用环境形成的腐蚀气氛，对钢丝绳寿命有较大的影响。2、向钢丝绳施加冲击载荷及其发生振动，产生高频率的高弯曲应力，特别在钢丝绳末端连接点处振动作用最为严重，可造成疲劳失效。3、钢丝绳在工作过程中如处于过高温度下，也会因抗拉强度降低而失效。从以上种种失效分析可知，起重机用钢丝绳的失效往往有多种因素综合积累而至，而实际失效事例分析中应综合分析，分清主次，找出主要失效原因，以利提高钢丝绳使用寿命。247钢丝绳用压绳板的设计下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098517钢丝绳的始末端部位一般需要与其它零构件连接或固定在起重机的其他结构上，钢丝绳尾端的固定是关系钢丝绳安全的重要环节。钢丝绳的固定要求满足两个条件，一是连接或固定的部位必须达到相应的强度和安全要求，二是连接或固定方式与使用要求相符合，钢丝绳的固定有多种方法，针对不同的使用条件和要求选择使用。钢丝绳端部固定方法有多种，为了简单方便，采用压绳板进行固定。248压绳板材料的选用与机构的设计压绳板外形比较复杂，不易利用去除材料的方法进行加工，所以采用成型加工的方法，首先加工出压绳板的模具，通过锻造的方法制造出压绳板，在材料的选择上，首先考虑不锈钢板，一方面由于电动葫芦一般工作在比较恶劣的环境中，如果选用其他材料，容易受各种不利的环境的影响，这样寿命将降低，不利于电动葫芦正常工作，所以采用不锈钢材料，这样可以提高电动葫芦的使用寿命。另一方面考虑到不锈钢材料的表面质量好，这样可以降低加工成本。压绳板机构的最终效果图如下所示下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098518图25压绳板249导绳器的设计GB/T60671985起重机械安全规程要求钢丝绳在卷筒上应按顺序整齐排列。GB/T6974141986起重机械名词术语机构和零部件对导绳器的解释为排绳器，定义为能使钢丝绳按规定间隔整齐的绕上卷筒装置，以往采用的导绳器有块式和圆环式，目前块式导绳器已经基本不用了，工作原理都差不多，导绳器本身不能转动，当卷筒转动时，随钢丝绳卷绕，由螺纹槽带动沿轴向移动，随时将所缠绕的钢丝绳准确的引入，引出卷筒的螺旋槽，钢丝绳由导绳器的缺口排出，不过此类形式的导绳器在使用中故障率比较高。卷筒的作用是在起升机构中用来卷绕钢丝绳，传递动力，并把旋转运动变为直线运动，卷筒表面通常切出螺旋槽，其螺旋升角一般在34，增加钢丝绳的接触面积，并防止相邻钢丝绳相互摩擦，提高钢丝绳的使用寿命，由于卷筒切出的螺旋槽也有导绳功能，使钢丝绳能整齐排列，但往往在没有其他辅助机构的协同作用，卷绕在卷筒上的钢丝绳会跳出螺旋槽，使钢丝绳排乱；有时钢丝绳进入卷筒端部缝隙中会挤压变形；也会有钢丝绳跳过几个螺旋槽；不规则的排列，会使钢丝绳，卷筒磨损变形，总之，这都将影响卷筒，钢丝绳的使用，从而缩短起重机的使用寿命。为能使钢丝绳在卷筒上整齐的排列，延长机体各部件的使用寿命，很多起重机制造厂家都相应安装了上图的导绳装置。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098519图26导绳器组成部分导绳器由上面三图组成导绳器的总装图如图27所示下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098520图27导绳器的总装图导绳器各零件之间采用铆钉连接，选用半圆头铆钉，依据GB/T8671986型号铆钉47，材料为BL2，表面不进行处理。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098521三、卷筒的设计及吊钩的选择31卷筒几何尺寸卷筒名义直径DHD1式中D钢丝绳直径H与机构工作级别和钢丝绳机构有关的系数选择系数H根据GB/T38111983、H14式中D11MM所以DHD11411154MM考虑到各方面的因素取D160MM1绳槽半径R（053056）D（053056）11MM6MM绳槽深度（标准槽）H（02504）D（02504）11MM45MM绳槽节距（标准槽）PD（24）下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709852211MM（24）MM15MM卷筒厚度钢卷筒D11MM卷筒长度（单联卷筒）图31卷筒长度示意图LL2LLD012式中L无绳槽的卷筒端部尺寸，按需而定1L固定绳尾所需长度，L3P22L（Z）01MAXDH其中H最大起升高度，H6000MM；AXMAXM滑轮组倍数，电动葫芦中M2；P绳槽节距，P15MM下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098523所以L（Z）P01MAXDH（15）2546402MML按需而定，取L25MM11L3P2315MM45MM所以LL2LLD0124025045500MM32卷筒强度计算由机械设计手册单行本表8155得L3D，所以只需校核由弯曲产生的拉应力，计算公式（MP）2WMUMAXP1M由钢丝绳最大拉力引起的卷筒的最大弯矩NMMUMAXW抗弯截面模数（MM）D10403D卷筒绳槽底径，MMD卷筒内径，MM0许用拉应力，MPAP1下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098524钢，屈服强度P12SS152304W151446MM3M7350000NMMUMAX7350NM21546730485MPA225MPA1125MPASP12P1所以可以选用33卷筒支撑的设计设计思路套筒是依靠于变速器和电机的连接，在空间才有了正确的位置，考虑卷筒的装配以及卷筒的加工，卷筒的支撑件，一端才用于卷筒不可进行拆装的支撑部位进行支撑，此端位于电机轴连接端与电机轴连接端的支撑部位需要通过一个轴承与电机轴连接轴承套在电机轴端，轴承装在卷筒的支撑部位，支撑部位相当于轴承套，其一端有一个凸台，作用在限位，另一端采用与卷筒可进行拆装的单独支撑件进行支撑，该支撑件的三维图如下所示，他与变速器的输出轴连接，他有两个作用，首先是起到支撑卷筒的作用，其次是传递转矩的作用，把减速器输出的转矩传递给卷筒，使卷筒按照预期的目标进行旋转，提升重物。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098525图32支撑件34套筒下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098526图33套筒套筒上悬挂电动小车的结构示意图如图34所示下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098527图34悬挂电动小车机构套筒装配效果图如图35所示下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098528图35套筒装配效果图下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709852935吊钩的选择根据机械性能其强度等级选P级，查机械设计手册钩号选25，起重量为5T的吊钩（单钩）图36下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098530四、起升电动机及联轴器的选择ZD系列电动机是电动葫芦的起升电机，或用于要求起动较大及制动力矩较大的驱动1装置，也可以在起重运输机械，机床，生产流水线和其它需要迅速制动的场合中使用，本系列电机采用50HZ、380V电源，基准工作制S3，负载持续率25，通电启动次数是每小时120次。本系列电机为卧式电动机，采用圆锥面制动器，输出端轴伸为矩形花键，机座不带底脚，前端盖有凸缘（法兰式）安装孔在前端盖凸缘上，本系列电动机为封闭式结构，防护等级为IP44，冷却方式为自扇冷式ICO141，绝缘等级为B级。41计算电动机的功率PJKW10QV式中Q,V起升载荷及起升速度机构总效率1DTC滑轮组效率，由手册表中查到09811导向滑轮效率，由手册表中查到098DD卷筒效率，由手册表中查到0985TT传动效率，由手册表中查到095CCPJKW10QV（KW）95089586/34443（KW）下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709853142确定电动机的转速卷筒的工作转速为WDV10R/MIN4581654R/MIN推荐的合理传动比范围，由设计手册查的三级同轴减速器的传动比为I28315，故电动机的可选范围为I（28315）1645R/MINDW符合这一范围的同步转速有1380R/MIN，1400R/MIN，再根据计算出来的功率，由电动机选型手册查得符合这一要求的只有ZD324，P45KW型号的电动机，ZD324锥形11转子异步电动机参数如表41所示最大转矩ZM起动转矩ZM型号功率KW转速R/MIN额定电流A额定转矩额定转矩起动电流A效率功率因数制动力矩NZXM转动惯量KG/M2重量（KG）ZD3214451380112727600780806272016627表4143联轴器的选择下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098532起重机用联轴器常用的有齿式联轴器、梅花弹性联轴器、弹性柱销联轴器、万向联轴器、耦合器等。由于钢丝绳电动葫芦有其特殊性，电机和减速器的输出轴的距离较远及两轴的平行误差较大，查设计手册选用GCL型齿式联轴器。ZTTKKKCWZR9550KKKNPZRT（NM）T理论转矩，NMCP驱动功率，KW，P45KWWWN工作转速，R/MIN，N1380R/MINK电动机系数，K10WWK工况系数，K175K启动系数，K10ZZK温度系数，K10RRT公称转矩NTTKKKCWZR01750138495545（NM）查设计手册选择GCL型齿式联轴器，公称转矩TN400NM，联轴器外形如下图Z下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098533图41联轴器下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098534五传动比及传动装置参数的计算51计算总传动比已选定电动机型号为ZD324，满载转速为1380R/MIN1IWN总834451638052分配减速器的各级传动比按浸油润滑条件考虑，同时要考虑三级同轴线式定轴传动的减速器箱体的尺寸，取第一级传动比I14II176I1232I32I143245I5623要注意传动装置的实际传动比只有在传动件的参数（例如齿数，带轮直径等）确定后才能准确计算，故工作机的实际转速只有在传动件设计计算完成后进行核算，一般允许与设计要求的转速有（35）的误差。53传动装置的运动和动力参数531各轴转速轴NN1380R/MIN1D轴N3066721I54380轴N9583R/MIN32I67下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098535轴NR/MIN43I716589532各轴的输入功率PP450974365（KW）1D01PP45097095419（KW）22PP45097096096402（KW）3D013PP45097096096095382（KW）424式中P电动机的输出功率KWDP、P、P、P分别为、轴的输入功率1234、分别为电动机与、轴间的传动功率023533各轴转矩TD14859T12306T275T364839T415210下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098536六、齿轮参数设计计算61第一级齿轮的参数设计计算（1）选精度等级，材料及齿数1）材料及热处理，由101选得，大小齿轮的材料均为40CR，并经调质及表面淬火，齿面硬度为4855HRC2起重机为特种机械，故精度等级选7级精度3）选小齿轮齿数Z20，大齿轮齿数取9014）选取螺旋角，初选螺旋角14（2）按齿面接触强度设计DT123ADT12）（HEZUTK1）确定公式内的各计算数值试选K16T由图1030选取区域系数Z2433H由表107选取齿宽系数D08由图1026查得075，087，162102030由表106查得材料的弹性影响系数Z1898MPAE按齿面硬度查得小齿轮的接触强度极限1100MPA，大齿轮的疲劳接触强度HLIM1极限1100MPA。H2LIM由式1013计算应力循环次数N60LJL6013801（283005）1987101H9下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098537N441021I8由图1019查得接触疲劳寿命系数K090,K0951HN2HN计算接触疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数S1，由式1012得091100MPA990MPA1H0951100MPA1045MPA2/210175MPAH12H21试算小齿轮的分度圆直径DTDT123ADT）（HEZUTK32235107462808932266MM2计算圆周速度V192M/S106NDT106382433计算齿宽B及模数MBDD08266MM2128MMT1M1291TZCOSD2014COS6H225M29MMB/H2128/297434计算纵向重合度下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985380318DZTAN14103180820TAN14126865计算载荷系数K根据V192M/S，7级精度，由图108查得动载系数K108，由表103查VKK14,从表104中，综合考虑取K128HFHKKKKK110814128AV193536另由图1013查得K125F6按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径DD26628345MM1T3T361957计算模数M13752N1COSZ204COS58（3）按齿根弯曲强度设计MN3A21DCOSKTFSYZ1确定计算参数计算载荷系数KKKKK110814125189AVF下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098539由图1020D查得齿轮的弯曲疲劳极限620MPA，弯曲疲劳寿命系数及安全系1FE2数分别为K085,K088，S14，由表105查得1FN2FNY28，Y22，Y155，Y178A1A2A1SA2S计算弯曲疲劳许用应力37643MPAF1SFE1NK46085MPA3897MPAF2FE2计算大小齿轮的并加以比较FSYA00115291AFS43765820010048762AFSY9小齿轮的数值较大。1设计计算MN32230152961084COS912128对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数M与齿根弯曲疲劳强度计算的法N面模数相差不大，取标准值M15，取分度圆直径D28345MMN1Z183351NCOS54COS328取Z19，则ZUZ4519855，取Z861212下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098540几何尺寸计算（1）计算中心距A101COS2MN1Z14COS25869（2）将圆整后的中心距修正螺旋角ARCCOSARCCOS1354A2N1Z812569因值改变不多，故各个参数不必修正。（3）计算大小齿轮的分度圆直径D441COSMNZ519D1702N86（4）计算齿轮宽度BD08283452261圆整后B23MM,B28MM2162第二级齿轮的参数设计计算（1）选精度等级，材料及齿数1）材料及热处理，由101选得，大小齿轮的材料均为40CR，并经调质及表面淬火，齿面硬度为4855HRC2起重机为特种机械，故精度等级选7级精度3）选小齿轮齿数Z20，大齿轮齿数取6414）选取螺旋角，初选螺旋角14（2）按齿面接触强度设计下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098541DT123ADT12）（HEZUTK确定公式内的各计算数值试选K16T由图1030选取区域系数Z2433H由表107选取齿宽系数D08由图1026查得075，087，162102030由表106查得材料的弹性影响系数Z1898MPAE按齿面硬度查得小齿轮的接触强度极限1100MPA，大齿轮的疲劳接触强度极HLIM1限1100MPA。H2LIM由式1013计算应力循环次数N60LJL60306671（283005）442101H8N136102I8由图1019查得接触疲劳寿命系数K095,K0951HN2HN计算接触疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数S1，由式1012得0951100MPA1045MPA1H0951100MPA1045MPA2/21045MPAH12H21试算小齿轮的分度圆直径DT1下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098542DT123ADT12）（HEZUTK32231045628089344355MM2计算圆周速度V07M/S106NDT106735433计算齿宽B及模数MBDD084355MM3484MMT1M211TZCOSD2014COS53H225M4725MMB/H3484/472573744计算纵向重合度0318DZTAN14103180820TAN14126865计算载荷系数K根据V07M/S，7级精度，由图108查得动载系数K105，由表103查得VKK14,从表104中，综合考虑取K129HFHKKKKK110514129AV18963另由图1013查得K125F下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985436按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径DD4355460867MM1T3TK361897计算模数M2235N1COSZ204COS874（3）按齿根弯曲强度设计MN3A21DCOSKTFSYZ确定计算参数计算载荷系数KKKKK11051412518375AVF由图1020D查得齿轮的弯曲疲劳极限620MPA，弯曲疲劳寿命系数及安1E2全系数分别为K085,K088，S14，由表105查得Y28，Y227，Y1FN2FNA1FA2F155，Y174A1SA2S计算弯曲疲劳许用应力37643MPAF1SFE1NK462085MPA3897MPAF2FE2计算大小齿轮的并加以比较FSYA00115291AFS4376582下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709854400101354882AFSY738941小齿轮的数值较大。设计计算MN32230152961084COS84751221对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数M与齿根弯曲疲劳强度计算的N法面模数相差不大，取标准值M25，取分度圆直径D460867MMN1Z181NCOSD524COS08674取Z18，则ZZU3218576，取Z581212几何尺寸计算1计算中心距A119COS2MN1Z14COS2582将圆整后的中心距修正螺旋角ARCCOSARCCOS14A2N1Z9825215因值改变不多，故各个参数不必修正。3计算大小齿轮的分度圆直径D60MM1COSMNZ528下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098545D14948MM2COSMNZ5284计算齿轮宽度BD0846086736871圆整后B37MM,B42MM2163第三级齿轮的参数设计计算（1）选精度等级，材料及齿数1）材料及热处理，由101选得，大小齿轮的材料均为40CR，并经调质及表面淬火，齿面硬度为4855HRC2起重机为特种机械，故精度等级选7级精度3）选小齿轮齿数Z20，大齿轮齿数取11214）选取螺旋角，初选螺旋角14（2）按齿面接触强度设计DT123ADT12）（HEZUTK1确定公式内的各计算数值试选K16T由图1030选取区域系数Z2433H由表107选取齿宽系数D08由图1026查得075，087，162102030由表106查得材料的弹性影响系数Z1898MPAE按齿面硬度查得小齿轮的接触强度极限1100MPA，大齿轮的疲劳接触强度极HLIM11100MPA。H2LIM下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098546由式1013计算应力循环次数N60LJL6095831（283005）138101H8N2461023I7由图1019查得接触疲劳寿命系数K095,K0981HN2HN计算接触疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数S1，由式1012得0951100MPA1045MPA1H0981100MPA1078MPA2/210615MPAH12H21试算小齿轮的分度圆直径DTDT123ADT）（HEZUTK32235106280894364260426MM2计算圆周速度V03M/S106NDT10683954233计算齿宽B及模数MBDD0860426MM4834MMT1M291TZCOSD2014COS6H225M6594MM下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098547B/H4834/65947334计算纵向重合度0318DZTAN14103180820TAN14126865计算载荷系数K根据V03M/S，7级精度，由图108查得动载系数K104，由表103查得VKK14,从表104中，综合考虑取K129HFHKKKKK110414129AV187824另由图1013查得K125F6按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径DD6042663745MM1T3TK36187247计算模数M31N1COSZ204COS756（3）按齿根弯曲强度设计MN3A21DCOSKTFSYZ1确定计算参数计算载荷系数KKKKK110414125182AVF下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098548由图1020D查得齿轮的弯曲疲劳极限620MPA，弯曲疲劳寿命系数及安全系1FE2数分别为K085,K088，S14，由表105查得1FN2FNY28，Y216，Y155，Y180A1A2A1SA2S计算弯曲疲劳许用应力37643MPAF1SFE1NK462085MPA3897MPAF2FE2计算大小齿轮的并加以比较FSYA00115291AFS437658200099772AFSY9小齿轮的数值较大。1设计计算MN32230152961084COS8412299对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数M与齿根弯曲疲劳强度计算的N法面模数相差不大，取标准值M3，取分度圆直径D63745MMN1Z20611NCOS34COS756下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098549取Z21，则ZUZ56211176，取Z1181212几何尺寸计算1计算中心距A17424MMCOS2MN1Z14COS38将圆整后的中心距修正螺旋角ARCCOSARCCOS1412A2N1Z1823因值改变不多，故各个参数不必修正。2计算大小齿轮的分度圆直径D93MM1COSMNZ32D276MM2N83计算齿轮宽度BD0864955196MM1圆整后B52MM,B57MM21下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或1197098550七、轴的设计71轴的设计711求轴的功率P，转速N和转矩T111PP450974365KWD0NN1380R/MIN1T955000030210NMM380654712求作用在齿轮上的力1轴上小齿轮的分度圆直径DMZ1915285MM1F2120NT12T5830F212079548NRCOSTAN14COS2TANFFTAN2120TAN1452858NAT713初步确定轴的最小直径先按式152初步确定轴的最小直径，选取轴的材料为45钢，调质处理，根据表153取112,于是得AD1122444MMMINA31P380654下载后包含有CA
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