机械类毕业设计开题报告模板.doc
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清华大学
本科毕业（设计）论文开题报告
学生姓名赵孝威
学号07B06070212
指导教师吴元生博士
系别机电工程学院
专业机械设计制造及其自动化
交稿日期
教务处制
一、开题报告
毕业设计（论文）题目
电动绞车
课题背景和意义：
背景：
绞车winch又称为卷扬机，引进荷兰技术设计的绞车，精巧耐用。
主要运用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖。
绞车具有以下特点：
通用性高、结构紧凑、体积小、重量轻、起重大、
使用转移方便，被广泛应用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖，还可作现代化电控自动作业线的配套设备。
有0.5吨~350吨，分为快速和慢速两种。
其中高于20吨的为大吨位绞车,绞车可以单独使用，也可作为起重、筑路和矿井提升等机械中的组成部件，因操作简单、绕绳量大、移置方便而广泛应用。
绞车主要技术指标有额定负载、支持负载、绳速、容绳量等。
绞车按照动力分为手动、电动、液压三类。
从用途上分类可分为建筑用绞车和船用绞车。
绞车按照功能可以分为：
船用绞车、工程绞车、矿用绞车、电缆绞车等等。
按照卷筒形式分为单卷筒和和双卷筒。
按照卷筒分布形式有分为并列双卷筒和前后双卷筒
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。
意义：
目前中国绞车产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如质量差、工作效率低、资源消耗大、环境污染严重、对自然资源破坏力大、维修繁琐需高技术人员等等。
所以这次设计有以下意义。
1）了解电动绞车的结构、特点以及工作原理。
2）对绞车各部分的性能的提高有重大意义:
尽可能好地满足工艺要求、便于操作。
具有合理的强度与刚度，使用可靠，具有很好的经济性，重量轻，制造维修方便。
3）培养学生的自主设计能力
研究的主要内容：
1）确定油压机的主要技术规格和工作图。
2）确定油压机的总体方案设计。
（工艺设计、原理图设计、总体布局）
3）对电动绞车各组成部分进行运动和结构的设计、材料选择、零件强度与刚度的校核。
4）选择电动机，计算卷筒各项参数，设计卷筒，减速机，制动机等部件的计算书
5）电气系统的设计。
研究方法（或技术路线）：
1）查阅相关文献，搜集有关的资料。
初步了解电动绞车的发展及应用。
2）通过进入工厂参观实物，对电动绞车的结构、工作原理、特点有进一步的了解。
4）设计并制定出所有电动绞车结构部件的尺寸，通过计算选取标准化零件。
5）设计电动绞车的电气系统。
6）用CAD软件画出电动绞车的全部设计图和零件图。
7）制作电动绞车各部件设计计算说明书
预期结果：
1）通过查阅和研究国内外有关电动绞车的文献，写出了文献综述。
3）完成电动绞车电气系统的设计并画出卷筒，减速机，制动器的设计图和零件图。
4）了解常用的CAD设计软件，并能熟练运用一种CAD软件进行油压机机械设计。
4）进一步对电动绞车的结构、原理、特点有了一个非常深入的了解
5）自身的自主设计能力得到了锻炼，具有了初步的科研、开发能力，为将来踏下结实的一步。
进度计划：
1.任务分派：
预计指导学生人数、安排指导教师第六学期十六周之前
2.立题：
指导教师填写立题清调查表第七学期开学第一周
3．初审与修改：
对指导教师的立题组织初审并修改第七学期第三周前
4．正式审题：
对指导教师的报审表进行审查第七学期第五周前
5．学生选题：
公布毕业设计课题组织学生选题第七学期第八周前
6．初定任务书：
初步确定任务书内容第七学期第十周前
7．课题调研：
学生进行课题的文献阅读和调查研究第七学期第十三周前
8．组织开题报告：
分组方式组织学生的开题报告会第七学期第十五周前
9．开展设计：
正式开展毕业设计工作第七学期第十五周起
10．确定任务书：
按实际设计状况最终确定任务书第七学期第十七周前
11．中期检查：
检查毕业设计的进展情况、找问题第七学期末
12．后期验收：
第八学期第十四周内
13．组织答辩：
第八学期第十五周起
14．最终审定：
指导教师意见：
指导教师签名：
年月日
系部意见
审查结果：
□同意□不同意
系主任签名：
年月日
二、阅读文献目录
序号
文献名
文献出处
文献发表时间
1
机械设计计算手册
化学工业出版社
2009年
2
机械设计基础
中国农业科技出版社
2002
3
机械与设备
机械工业出版社
1999.12
4
电动机固定法栏
德国标准化学会
1960
5
中国绞车设计与制造新特点
建设科技
2005（12）
6
材料力学
高等教育出版社
1996
7
现代控制技术
哈尔滨工业大学出版社
2001
8
齿轮与减速机
上海化工设计院
1979
9
提升机现存技术问题分析及其解决方案
工矿自动化
2002
10
电梯闭式回路节能型电液控制系统研究
浙江大学
2005
11
材料力学
科学出版社
1964
12
采用负载压力补偿的变频调速液压电梯控制系统
工程设计学报
2002
13
液压电梯启动平稳性及其非线性补偿控制的研究
机床与液压
1997
14
中外减速机图型设计展示与技术创新及缺陷控制检测国内外标准汇编
机床与液压
2007
15
釜用立式减速机HG/T3139.10-2001FP系列带传动减速机
化学工业出版社
2009
16
异步电动机与变压器
浙江大学
2001
17
电动机原理与使用入门
工程设计
2009
18
电器综合测试系统与故障诊断技术的研究
吉林大学
2002
19
电气工程原理与应用（第四版
高等教育
2004
20
电气控制与PLC原理
西安电子科技大学
2008
21
电气工程原理与应用
电子工业出版社
2003
三、文献综述
注意：
学生阅读文献后，必须写出3000字左右的综述，作为开题内容之一。
（可增页）
电动绞车
简介：
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
结构组成：
卷筒，减速机，制动器，电气系统。
1、卷筒设计的基本原则
在右面的图表中，弹簧卷筒“水平放线”和“垂直放线”的两种应用方式都有表示。
横向电缆安装：
-可以向1或2个方向出线。
-电缆在连续平面上拖拽或用间隔小于1m的支撑将电缆撑离地面。
-安装高度从电缆拖拽平面到卷筒中心不超过1m。
-不考虑电缆转向
-运行速度为：
10米/分钟--60米/分钟
-最大加速度可达0.3m/s²
垂直电缆安装：
-卷筒安装在顶端
-电缆出现方向垂直向下
-运行速度为：
10米/分钟--40米/分钟
-最大加速度可达0.3m/s²
-自由下垂的电缆长度L0不考虑。
三、卷筒和电缆的选择
如果应用在如下极端特殊的环境，强烈建议跟我们联系：
-运行速度小于10m/min
-强烈震动-应用在海上，盐或者腐蚀性空气中-温度低于-15°C-急弯路径-需要强制导向（见下栏）
如果安装了强制导向器必须保证导向器与卷筒之间的距离为卷筒宽度的6倍。
弹簧卷筒必须安装在电缆可以自由放出和卷起，并且没有障碍物的位置上。
强制导向和尺寸太小的导向轮在任何情况下都不允许的。
2.电动机的调速方法很多，能适应不同生产机械速度变化的要求。
一般电动机调
速时其输出功率会随转速而变化。
从能量消耗的角度看，调速大致可分两种：
①保持输入功率不变。
通过改变调速装置的能量消耗，调节输出功率以调节电动机的转速。
②控制电动机输入功率以调节电动机的转速。
电机、电动机、制动电机、变频电机、调速电机、三相异步电动机、高压电机、多速电机、双速电机和防爆电机。
3绞车采用电动机通过减速器，开式齿轮传递扭矩到达主轴，通过离合器带动卷筒工作。
传动方案1：
减速器采用展开式二级闭式齿轮传动，结构简单，在满足中心距的条件下，由于齿轮和轴的减少，传动效率较高，但齿轮直径大，加工精度不高，而且噪声较大，大齿轮在经济方面不理想，加工起来又比较困难，减速箱的体积比较大，不利于安装。
它的结构简图如图1-1所示：
图1-1
1、电动机2、联轴器3、制动器4、减速器5、绞筒6、轴承7、开式齿轮
传动方案2：
减速器采用展开式三级闭式齿轮传动，特点：
结构简单、效率高、容易制造、使用寿命较长、维护方便，装拆容易，工作可靠。
高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩下产生的扭转变形与轴在弯矩下产生的弯曲变形可部分地相互抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象在满足中心距的条件下，传动的齿轮的直径可以取小，这样可以使传动的传动比较精确可靠，寿命长，结构紧凑，而且滑移齿轮操作方便不费力。
其结构简图如图1-2所示:
图1-2
1—高速齿轮2—轴承3—齿轮4—齿轮5—轴承6—齿轮7—轴承8—轴承9—轴承10—输出齿轮11—齿轮12—轴承13—轴承14—轴承2
比较起来，方案2的三级闭式齿轮传动比较适合锚绞车的减速传动，该机具有较强的市场竞争力。
传动方案即：
三级圆柱齿轮减速器+开式直齿轮
3．制动器是具有使运动部件（或运动机械）减速、停止或保持停止状态等功能的装置。
是使机械中的运动件停止或减速的机械零件。
俗称刹车、闸。
制动器主要由制架、制动件和操纵装置等组成。
有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置。
为了减小制动力矩和结构寸制动器通常装在设备的高速轴上，但对安全性要求较高的大型设备（如矿井提升机、电梯等）则应装在靠近设备工作部分的低速轴上。
绞车安全使用规程
1、绞车必须按规范要求进行设置。
其规格净高不低于2.0米净宽为2.4米，净深为2.0米。
沿空送巷巷道根据巷道的实际情况而定，以不影响安全操作为原则。
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