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1、XINYU UNIVERSITY 毕业设计（论文）（ 14 届 ）题目电动卷扬机的设计二级学院机械工程学院专业机械设计制造及其自动化班级 10机制本三班学号 1001210325 学生姓名王霞指导教师陈萍电动卷扬机的设计I 摘 要随着当今社会机械行业的快速发展，人力越来越被机械操作所替代。从机械行业的发展史看来， 它由简单到复杂， 由手动操作到全自动化的操作，真的可以说是越来越方便，越来越经济实用了，电动卷扬机的发明就很好的证明了这一点。卷扬机主要分为电动和手动两种，随着社会的飞速发展， 电动卷扬机已经成为社会起重运输机构不可或缺的部分，它在我们身边随处可见， 例如：我们平时乘坐的电梯和家用电
2、卷门， 还有提升集装箱等重物的起升机构。本次设计的电动卷扬机，主要是针对它的卷筒，钢丝绳，电动机和减速器部分的设计。由于设计的篇幅有限，所以有些部分就只是简单的介绍了一下。关键词：卷扬机；卷筒；钢丝绳；电动机；减速器；联轴器电动卷扬机的设计II AbstractWith the rapid development of machinery industry in todays society, the human is more and more replaced by a mechanical operation. By the history of mechanical industry,
3、 it appears to be from simple to complex, from manual to fully automated operation, really is more and more convenient, more and more economic and practical, the invention of the electric hoist is very good to prove it. Hoist is mainly divided into two of manual and electric, with the rapid developm
4、ent of society, electric hoist has become an integral part of the social lifting transportation agency, it can be seen everywhere around us, for example, We usually take the elevator and household electric door, and container weight lifting mechanism. The design of electric hoist, mainly for its dru
5、m, wire rope, the design of the motor and reducer parts. Due to the design of the space is limited, so some part is simply introduced. Key words: hoist; Drum; Wire rope; Motor; Gear reducer; coupling 电动卷扬机的设计目 录摘 要 I Abstract II 第 1 章概论 . 1 1.1 卷扬机发展概况 1 1.1.1 卷扬机的发展概况及应用. 1 1.1.2 卷扬机的发展趋势 1 1.2 卷扬机
6、主要类型 . . 1 第 2 章 起升机构的组成和型式. 错误！未定义书签。2.1 起升机构的组成 . . 错误！未定义书签。2.2 起升机构的典型传动型式. . 错误！未定义书签。第 3 章 钢丝绳的选择. 错误！未定义书签。3.1 钢丝绳的种类和构造 . . 错误！未定义书签。3.2 钢丝绳直径的选择 . . 错误！未定义书签。第 4 章卷筒的结构设计及尺寸确定 错误！未定义书签。4.1 卷筒的分类 . 错误！未定义书签。4.2 卷筒绳槽的确定. 错误！未定义书签。4.3 卷筒的设计 . 错误！未定义书签。4.3.1 卷筒的长度设计 错误！未定义书签。4.3.2 卷筒壁厚设计 错误！未定义
7、书签。4.4 卷筒强度计算 . . 错误！未定义书签。第 5 章电动机选择 错误！未定义书签。5.1 电动机选择 . . 错误！未定义书签。第 6 章 减速器的设计计算. 错误！未定义书签。6.1 传动比分配 . 错误！未定义书签。6.2 动力运动参数计算 . 错误！未定义书签。6.2.1 各级转速 . . 错误！未定义书签。6.2.2 每个轴的输入功率. 错误！未定义书签。6.2.3 各个轴的转矩计算. 错误！未定义书签。电动卷扬机的设计第 7 章 普通 V带传动设计 . 错误！未定义书签。7.1 普通 V带的型号 . 错误！未定义书签。7.2 确定带轮基准直径. 错误！未定义书签。7.3
8、验算带速 V . . 错误！未定义书签。7.4 确定带的长度 Ld 和中心距 a . 错误！未定义书签。7.5 验算小带轮的包角 . 错误！未定义书签。7.6 确定普通型带的根数Z . . 错误！未定义书签。7.7 计算带传动作用在轴上的力F . . 错误！未定义书签。7.7.1 计算单根普通型带的张紧力. . 错误！未定义书签。7.7.2 计算带传动作用在轴上的力. . 错误！未定义书签。7.8 带轮结构设计. 错误！未定义书签。第 8 章圆柱齿轮传动的设计计算 错误！未定义书签。8.1 高速级直齿圆柱齿轮几何尺寸的设计计算. 错误！未定义书签。8.1.1 选定齿轮齿数 . . 错误！未定义
9、书签。8.1.2 按齿面接触强度设计 . . 错误！未定义书签。8.1.3 按齿根弯曲强度设计 . . 错误！未定义书签。8.1.4 几何尺寸计算 . . 错误！未定义书签。8.1.5 高速级直齿圆柱齿轮的结构设计. . 错误！未定义书签。8.2 低速级齿轮几何尺寸的设计计算. 错误！未定义书签。8.2.1 选定齿轮齿数 . . 错误！未定义书签。8.2.2 按齿面接触强度设计 . . 错误！未定义书签。8.2.3 按齿根弯曲强度设计 . . 错误！未定义书签。8.2.4 几何尺寸计算 . . 错误！未定义书签。8.2.5 低速级直齿圆柱齿轮的结构设计. . 错误！未定义书签。第 9 章各级轴
10、的设计计算 错误！未定义书签。9.1 高速轴的设计. 错误！未定义书签。9.1.1 轴的已知的运动参数和动力参数. . 错误！未定义书签。9.1.2 轴的材料和热处理的选择. . 错误！未定义书签。9.1.3 按照扭转强度初步设计轴的最小直径. . 错误！未定义书签。电动卷扬机的设计9.1.4 轴的结构设计 . . 错误！未定义书签。9.1.5 按弯曲扭转合成应力校核轴的强度. . 错误！未定义书签。9.2 中间轴的设计. 错误！未定义书签。9.2.1 轴的已知的运动参数和动力参数. . 错误！未定义书签。9.2.2 轴的材料和热处理的选择. . 错误！未定义书签。9.2.3 按照扭转强度初步
11、设计轴的最小直径. . 错误！未定义书签。9.2.4 轴的结构设计 . . 错误！未定义书签。9.2.5 按弯曲扭转合成应力校核轴的强度. . 错误！未定义书签。9.3 低速轴的设计 . 错误！未定义书签。9.3.1 轴的已知的运动参数和动力参数. . 错误！未定义书签。9.3.2 轴的材料和热处理的选择. . 错误！未定义书签。9.3.3 按照扭转强度初步设计轴的最小直径. . 错误！未定义书签。9.3.4 轴的结构设计 . . 错误！未定义书签。9.3.5 按弯曲扭转合成应力校核轴的强度. . 错误！未定义书签。第 10 章轴承、键和联轴器的选择. 错误！未定义书签。10.1 轴承的选择及
12、校核 . . 错误！未定义书签。10.1.1 高速级滚动轴承 . 错误！未定义书签。10.1.2 中间级的轴承 错误！未定义书签。10.1.3 低速级的轴承 . 错误！未定义书签。10.2 键的选择及强度校核 . . 错误！未定义书签。10.2.1 高速轴与联轴器处键联接 错误！未定义书签。10.2.2. 中间轴与高速级大齿轮处键联接. 错误！未定义书签。10.2.3 中间轴与低速级小齿轮处键联接 错误！未定义书签。10.2.4 低速轴与低速级大齿轮处键联接 错误！未定义书签。10.2.5 低速轴与联轴器处键联接 错误！未定义书签。103 联轴器的选择 . 错误！未定义书签。参考文献. 46
13、致 谢 . 47 电动卷扬机的设计1 第 1 章概论1.1 卷扬机发展概况1.1.1 卷扬机的发展概况及应用现如今卷扬机已经发展到了一个十分成熟的境界，应用在我们的方方面面。但是我国的电动卷扬机发展还是相当慢的，明显的落后西方发达国家， 我国还主要是在大型工厂大企业才会广泛的应用，解放前更是几乎所有的卷扬机都是外国生产的，但是现在随着我国的富强和创新，我们也发明了很多的卷扬机，基本满足了自己国家的需要。卷扬机在我们身边随处可见， 它是起重运输的重要组成部分，主要功能就是将物体提升，由于它有很多的优点，被广泛应用，在一些小的领域也应用很广，如家用电卷门就是一个最普遍最常见的例子。1.1.2 卷扬
14、机的发展趋势卷扬机的发展绝对是越来越方便和实用的，随着社会的高科技的快速发展，卷扬机会越来越被需要，也会变的越来越适应社会的发展。1.2 卷扬机主要类型卷扬机有着广泛的应用，所以就会有不同类型的产品，去适应各种需求。其中：1 按钢丝绳额定拉力F 分按钢丝绳所能承受的最大拉力来化分。按195588卷扬机中规定为5，7.5 ，10，12.5，16，20，25，32，50，80，120，160，200，320，500kN共 15级。此参数为卷扬机的主要参数。2 按传动形式分（1）开式齿轮传动（2）闭式圆柱齿轮传动电动卷扬机的设计2 （3）圆锥圆柱齿轮减速器（4）蜗杆传动减速器（5）圆柱齿轮减速器加开
15、式齿轮传动（6）蜗杆减速器加开式齿轮传动（7）行星齿轮传动（8）液压传动3 按控制方法分（1）手控卷扬机（2）电控卷扬机（3）液控卷扬机（4）气控卷杨机（5）自动控制卷扬机第2章起升机构的组成和型式2.1 起升机构的组成起升机构是提升重物的机构， 它是卷扬机必须的结构， 也是设计卷扬机最最主要的部分，是卷扬机的核心部位。本次电动卷扬机的设计主要是由电动机、V带、联轴器、轴承、减速器、卷筒等组成（如图 2-1） 。图 2-1 起升机构的示意图1、电动机 2、V带 3、减速器 4、轴承 5、联轴器 6、卷筒电动卷扬机的设计3 2.2 起升机构的典型传动型式电动机和卷筒之间除了有时增加一个V带外，
16、其减速器主要是采用标准的效率高的二级减速器， 只有速度十分的小的时候才有可能采用三级减速器，所以本次设计也是选择二级减速器作为减速机构。当然在电动机和减速器之间是要有联轴器的，一般采用弹性柱销连轴器，本次设计同样选择弹性柱销连轴器。卷筒的直径在选择的时候都是取许可的最小值，因为直径越大， 扭矩和传动比就越大，使制造的整个不见十分的庞大。往往都是通过增大直径的办法来减小它的长度。本次设计中卷筒的直径已经给出为：D320mm，所以不需计算卷筒的直径。滑轮组的型式有单联和双联， 我们一般看到是单联， 因为它的型式和倍率对设计起升机构的尺寸时影响很大。 在设计过程中由于双联滑轮组的倍率比单联滑轮组小一倍， 起升机构的传动比也需要增大一倍，这就使机构尺寸增大，所以此次设计的卷扬机选用单联滑轮组如图（23） 。图 2 3 单联滑轮组1 、卷筒 2 、钢丝绳 3 、动滑轮此次设计的主要参数有：载荷： 3/4 负载工作循环周期：
