电动葫芦设计毕业论文.docx

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电动葫芦设计毕业论文

06届本科毕业论文

论文题目：

钢丝绳电动葫芦提升系统设计

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所在院系：

机械与动力工程学院

所学专业：

机械设计制造及其自动化

导师姓名：

李延锋

完成时间：

2010年6月2号

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

Abstract

　Electrichoistisoneofthemainmodelsofliftingequipment.Itismainlyformedbythereducer,runningorganizations,druminstallation,hookdevice,thecouplingstopper,conicalrotormotorandothercomponents.Accordingtothedesigntaskdemands,thisbookmainlyAgainstto3tmobileelectrichoistsinglehookselectionanddeterminationoftheoverallprogram,andthendesignthetransmissionsystem.

Accordingtotherequirementsandobjectivesofthedesign,referenceCD-typeelectrichoistonthefirsttakethe3tmobileelectrichoistwiththesinglehookfortheprocessanalysis,selectreasonableorganizationandassemblyprograms,thendesigntheshapeofthereducerandelectricmotor,selectionofwireropeandstrengthchecking,reelTheparametercalculationandchecking,andcalculatethegeartransmissionratio,todeterminetheparametersofeachgear,thestrengthcalculation,selectareasonablebearings,keys,bushingsandothercomponents,todrawgeneralassemblydrawing.Finally,thetiretypeflexiblecouplingmadesomebriefelaboration.

Keywords:

liftingequipment;Electrichoist;Ropedrum;Reducer

一、绪论----------------------------------------------------7

二、机构工作级别及钢丝绳的选择----------------------------------9

2.1机构利用等级--------------------------------------------9

2.2机构载荷状态--------------------------------------------9

2.3机构工作级别--------------------------------------------9

2.4钢丝绳的选用--------------------------------------------9

2.4.1钢丝绳的特点及用途-----------------------------------9

2.4.2钢丝绳的选择----------------------------------------9

2.4.3钢丝绳直径的计算-------------------------------------10

2.4.4钢丝绳的安装----------------------------------------10

2.4.5钢丝绳的维护保养-------------------------------------13

2.4.6钢丝绳的失效分析-------------------------------------14

2.4.7钢丝绳用压绳板的设计----------------------------------15

2.4.8压绳板材料的选用与机构设计-----------------------------15

2.4.9导绳器的设计-----------------------------------------16

三、卷筒的设计与吊钩的选择----------------------------------------19

3.1卷筒的几何尺寸-------------------------------------------19

3.2卷筒强度计算---------------------------------------------21

3.3卷筒支撑的设计-------------------------------------------22

3.4套筒----------------------------------------------------22

3.5吊钩的选择-----------------------------------------------25

四、起升电动机及联轴器的选择--------------------------------------26

4.1计算电动机的功率-----------------------------------------26

4.2确定电动机的转速-----------------------------------------26

4.3联轴器的选择---------------------------------------------27

五、传动比及传动装置参数的计算------------------------------------29

5.1计算总传动比---------------------------------------------29

5.2分配减速器的各级传动比------------------------------------29

5.3传动装置的运动和动力参数----------------------------------29

5.3.1各轴转速--------------------------------------------29

5.3.2各轴的输入功率---------------------------------------29

5.3.3各轴的转矩------------------------------------------30

六、齿轮参数设计计算--------------------------------------------31

6.1第一级齿轮的参数设计计算---------------------------------31

6.2第二级齿轮的参数设计计算---------------------------------35

6.3第三级齿轮的参数设计计算----------------------------------38

七、轴的设计计算------------------------------------------------43

7.1Ⅰ轴的设计计算-------------------------------------------43

7.1.1求Ⅰ轴的功率P

，转速n

和转矩T

---------------------43

7.1.2求作用在齿轮上的力---------------------------------43

7.1.3初步确定轴的最小直径---------------------------------43

7.1.4轴的结构设计----------------------------------------43

7.1.5轴的强度校核----------------------------------------44

7.1.6按弯扭合成应力校核轴的强度----------------------------45

7.2Ⅱ轴的设计计算--------------------------------------------46

7.2.1求Ⅱ轴的功率P

，转速n

和转矩T

-----------------------46

7.2.2求作用在齿轮上的力-----------------------------------46

7.2.3初步确定轴的最小直径---------------------------------47

7.2.4轴的结构设计----------------------------------------47

7.2.5轴的强度校核-----------------------------------------49

7.2.6按弯扭合成应力校核轴的强度-----------------------------50

7.3Ⅲ轴的设计计算-------------------------------------------50

7.3.1求Ⅲ轴的功率P

，转速n

和转矩T

------------------------50

7.3.2求作用在齿轮上的力-----------------------------------50

7.3.3初步确定轴的最小直径----------------------------------51

7.3.4轴的结构设计-----------------------------------------51

7.3.5轴的强度校核-----------------------------------------52

7.3.6按弯扭合成应力校核轴的强度-----------------------------54

7.1Ⅳ轴的设计计算-------------------------------------------54

7.4.1求Ⅳ轴的功率P

，转速n

和转矩T

-----------------------54

7.4.2求作用在齿轮上的力-----------------------------------54

7.4.3初步确定轴的最小直径----------------------------------55

7.4.4轴的结构设计-----------------------------------------55

7.4.5轴的强度校核-----------------------------------------56

7.4.6按弯扭合成应力校核轴的强度-----------------------------57

7.5密封与润滑---------------------------------------------58

7.5.1密封-----------------------------------------------58

7.5.2润滑-----------------------------------------------58

八、小结--------------------------------------------------------59

致谢-----------------------------------------------------------60

参考文献-------------------------------------------------------61

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；（3）CDl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。

（2）双速起升，双速运行，快慢速速比有1：

3，1：

4，1：

10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。

2.1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