畢業設計-電動卷揚機的設計-wenkub

　

【正文】 ? 39。通過密封，防止齒輪類的潤滑油泄漏和外界灰塵進入，加到了齒輪的壽命 綜合考慮本題要求和工作環境，根據以上所列舉方案，可選擇方案 e。但是，鏈傳動瞬時速度不均勻。 a) 圖中，電動機通過制動器與減速器相連，電動機和卷筒的排列較緊湊，圓柱齒輪易于加工，但減速器的傳動比和結構尺寸比較大；減速器輸出軸直接與卷筒軸通過聯軸器連接，所需轉矩大。電動卷揚機的設計 目錄 一， 設計題目 主要參數及工作環境 主要要求 二， 卷揚機整體結構的確定 擬定傳動結構方案 選擇傳動機構方案 三， 電動卷揚機工作級別的確定 電動卷揚機的 利用等級 機構的載荷狀態 機構的工作類型 四， 提升機構中主要零件的設計 鋼絲繩的設計 鋼絲繩的概述 提升機構及受力分析 鋼絲繩選擇的計算 鋼絲繩的校核 卷筒 的設計 卷筒的類型概述 卷筒最小直徑的設計計算 卷筒材料的選擇 卷筒長度的設計計算 卷筒壁厚的設計計算 卷筒轂的結構設計 齒輪連接盤的設計 鋼絲繩在卷筒上的固定 卷筒軸的設計 卷筒軸的受力分析 卷筒軸材料的初步選用及相關已知數據 近似計算軸頸 軸安全系數的校核計算 軸的疲勞強度安全系數校核 軸靜強度安全系數的校核 滑輪的設計 滑輪最小直徑計算 滑輪結構和材料 吊鉤的選用 五， 傳動裝置的設計 電動機的選擇 電動機的類型概述 根據功率選擇電動機 2 減速器的設計計算 電動卷揚機傳動比的分配 減速器中各軸的轉速的計算 減速器各軸 功率計算 圓柱齒輪傳動的設計計算 高速級齒輪材料的選擇 高速級齒輪初步計算 高速級齒輪接觸面疲勞強度的計算 確定高速級傳動主要尺寸 高速級齒輪齒根彎曲疲勞強度驗算 低速級齒輪的設計 減速器軸的初步設計計算 減速器的選擇 制動器的選擇 制動器概述 制動器的計算及選擇 聯軸器的選擇 聯軸器的分類及其有點 聯軸器類型的確定 聯軸器的選用計算 聯軸器的強度驗算 六，電動卷揚機控制系統的設計 電動卷揚機的控制電路 基于 PLC 的系統編程 附錄 參考文獻 3 第一章 題目的設計 主要參數及工作環境 對于某建筑工地塔吊式提升機構電動卷揚的的設計，其主要參數及工作環境境如下： 起升物額定重量： 6 噸 起升最大高度： 25 米 起升速度： 12 米 ／ 分 工作環境及條件：大量粉塵，頻繁啟動，工作年限為 5 年 主要要求 本設計的主要要求： 提升的重物在卷筒的中心面上垂直運動； 起升機構的制動器必須采用常閉式的； 制動力矩應保證有足夠的制動安全系數。 b) 圖中，圖中，電動機通過制動器，再通過帶傳動的方式與減速器輸入軸連接。 d) 圖中，減速器輸出軸通過一級齒輪傳動，為外捏合方式，要用開式齒輪傳動。 第三章 電動卷 揚機工作級別與類別的確定 為了合理設計、制造、使用及提高零件三化水平，卷揚機根據利用等級與載荷狀態劃分為： A1 ， A2 ， A3 ， A4 ， A5 ， A6 ， A7 ， A8 ，八個工作級別 。FFNnK iif 式中： Kf載荷譜系數 ni 在鋼絲繩拉力 第 i次作用力（ Fi ）下的 循環次數， ni ＝ n1 ， n2 卷揚機的載荷狀態可根據鋼絲繩的受力情況和頻繁程度，按名義載荷系數譜 Kf可分為四個等級，根據本設計的要求，通過查表可得出本設計的載荷狀態為 Q2（受中等載荷），可取出 Kf=,Kd=,Kd為當量拉力系數。 根據表 （ GB／ T38111983)可查得選用利用級別為 T7. 載荷情況是表面機構承受的最大載荷及載荷變化程度，載荷分為四個等級： L2(機構經常承受中等載荷，較少承受最大載荷 )。 它適用于機械、建筑、船舶、漁業、礦業、鉆井、索道及纜車等用途使用的各種圓股鋼絲繩和異型股鋼絲繩。 按鋼絲繩捻發分為右交互捻、左交互捻、右同向捻和左同向捻。這種鋼絲繩雖然剛性大，使用壽命短，但是不容易旋轉、松散，故在起重機中應用較多。 面接觸鋼絲繩，繩的結構密實，剛性大，強度很高，可承受橫向力，大多應用于索多呈面接觸的鋼絲繩。 鋼絲繩的校核 按鋼絲繩所在機構的工作級別有關的安全系數來選擇的鋼絲繩直徑時，所選用的鋼絲繩拉力還要滿足下式： max0 nFF ? 式中 F0所選用鋼絲繩的最小破斷拉力（ N） n 安全系數 9 由前面數值計算可得 kNF 2340 ? 0m a x 0 52 9 4 0 07 FkNnF ???? 故滿足條件。 將數值代如上式可得： mmD 9 in ??? 由表 mmD 500min ? 卷筒材料的選擇 鑄造卷筒的材料應采用不低于 GB／ T9493中規定的 HT 200灰鑄鐵，或者 GB／ T11352中規定的 ZG 270500鑄鋼。一般采用標 準槽，只有當鋼絲繩有脫落危險是才采用深槽。 目前，多層卷繞卷筒大多數制成帶有繩槽，第一層鋼絲繩卷繞入螺旋槽，第二層鋼絲繩一相同的螺旋方向卷繞入內層鋼絲繩形成的螺旋溝，鋼絲繩的接觸情況大為改善，延長了鋼絲繩的使用壽命。 ? ? ? ?10~61010~ ???? D? 根據鑄造工藝的要求，卷筒的壁厚不得小于 12mm,去卷筒壁厚 mm20?? 11 卷筒的強度計算： 若忽略卷筒的自重力，卷筒在鋼絲繩最大拉力作用下，使卷筒產生壓、彎曲和扭 應力，其中壓應力最大。1 式中 39。 卷筒轂的結構設計 由于卷筒已經制定了專業標準，而卷筒轂尚未制定新的標準，所以有寫尺寸要根據卷 筒尺寸，結合表 ，繪出圖形見附錄圖 1。 本設計中選用壓板固定，鋼絲繩的壓板按表 ，這中壓板適用于各種圓股鋼絲 12 繩的繩端固定。對于轉動心軸而言，其彎曲應力性質一般是對稱循環應變。 卷筒軸材料的初步選用及相關已知數據 軸的材料種類很多，設計時主要根據對軸的強度、剛度、耐磨性等要求，以及為實現這些要求而采用的熱處理方式，同時考慮制造工藝問題加以選用，力求經濟合理。有前面的數據，繩子的額定拉力 NF 29400max ? ，鋼絲繩的直徑mmd 22? ,卷筒直徑 mmD 500? 。 心軸作用力的計算： 13 齒輪盤齒輪的圓周力： kNDdFdTFt 2222 m a x11 ??????? ??? 齒輪徑向力： kNaFF tr a a n 0 ???? 垂直面（ cv）的支承反力圖 ：由 0?DM 得： 905 a x ?????? AD CDFBDFF rAV ? 同理， 0?AM 可得： kNFDV ????? 垂直面的彎矩 圖：（ c） mmkNABFM AVBV ??? mmkNCDFM DVCV ??? 0 0 4 水平面支承反力，如圖 d ： kNADABFF rDH ?? kNADBDFF rAH ?? 水平面的彎矩，圖 mmkNABFM AHBH ??? 6 6 9 mmkNCDFM DHCH ??? 9 9 14 圖 合成彎矩，圖 mmkNMMM BHBVB ???? 9 2 622 mmkNMMM CHCVC ???? 0 2 422 由公式可計算出 B、 C兩處軸的最小直徑 ? ? mmMd BB 103 13 ????? 取 mmdB 51? ? ? mmMd Cc 103 13 ????? 取 mmdc 65? 調整后取 mmdB 75? mmdc 85? 軸安全系數的校核計算 軸的安全系數校核計算包括兩個方面：疲勞強度安全系數和靜強度安全系數校核計算。當該試不能滿足時，應改進軸的結構以降低應力集中；也可以采用熱處理、表面強化處理等工藝措施以及加大軸頸、改用較好材料等方法解決。 軸靜強度安全系數的校核 16 軸的靜強度是根據軸的最短時最大載荷（包括動載荷和沖擊載荷）來計算的，校核的目的是保證軸對塑性變形的抵抗能力。 滑輪的設計 滑輪最小直徑計算 根據 GB/T38111988的規定，按鋼絲繩中心來計算滑輪的最小直徑，即 mmhdD h 5 5 02225m in ???? 式中 d鋼絲繩直徑 h與機構工作級別和鋼絲繩結構有關的 系數，由機械手冊表 25 滑輪結構和材料 滑輪是用來導向和支承的，以改變繩索及其傳遞拉力的方向或者平衡繩索分支力。 根據設計要求環境及機構受力情況，這里選用滑輪材料為 QT410,機構用帶孔的結構；根據滑輪與鋼絲繩匹配表，選擇滑輪直徑 mmDh 560? 。 17 圖 吊鉤的選用 在本設計中選用直柄單鉤結構的吊鉤，這種結構型式分為四種： LM型、 LMD型、 LY型及 LYD型。吊鉤的標記如下 : LMD6P 第五章 傳動系統的設計 電動機的選擇 電動機的類型概述 電動機按采用電源的不同，可分為直流電動機和交流 電動機兩種。 三相交流電動機分為同步電動機和異步電動機兩種