毕业设计论文10吨电动卷扬机的设计.docx

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1、卷扬机设计学生姓名：学生学号：院（系）：级专业：导教师：目录摘要1Abstract2前言3设计任务4第1章卷扬机结构概述51.1 起升机构的组成及形式51.1.1 起升机构的组成51.1.2 起升机构的典型传动形式13第2章卷扬机主体零件的设计162.1 钢丝绳的选择162.2 卷筒设计计算182.2.1 卷筒绳槽的确定182.2.2 卷筒的节径设计182.2.3 卷筒的长度设计192.2.4 卷筒壁厚设计202.2.5 卷筒强度计算及检验20第三章减速器设计与计算223.1 选择电动机类型223.2 选择电动机的容量223.3 确定电动机转速223.4 确定传动装置的总传动比和分配传动比24

2、3.5 计算传动装置的运动和动力参数243.6 设V计带和带轮253.7 齿轮的设计263.8 减速器机体结构尺寸293.9 轴的设计323.10 减速器的各部位附属零件的设计413.11 润滑方式的确定42设计小结43参考文献44摘要本次设计以电动卷扬机为主的10吨电动卷扬机，它是由电动机、连轴器、制动器、减速器、卷筒、导向滑轮、起升滑轮组、吊钩等组成。本次设计的卷筒机由于它结构简单、搬运安装灵活、操作方便、维护保养简单、对作业环境适应能力强等特点，可以应用于冶金起重、建筑、水利作业等方面，但是此次设计的卷筒机主要运用于用于IO吨矿井提升机构。提升重物是卷扬机的一种主要功能，各类卷扬机的设计

3、都是根据这一要求为依据的。关键词：卷扬机，卷筒，卷筒轴，减速器AbstractTwotypesofthehoistaremanua1ande1ectrictwokinds.andNowtothemaine1ectricwinch.Thedesignofthe10-tone1ectrichoistmotorcontionse1ectromotor、CoUPIing、arresterretarderdrumboomsheave、asystemofpu11eyssethook,etc.Thedesignofthedrummachinebecauseofitssimp1estructure,hand1

4、ingtheinsta11ationofaf1exib1e,convenientoperation,simp1emaintenance,andoperatingenvironmentfeaturessuchasadaptabi1ity,canbeapp1iedto1iftingmeta11urgica1,construction,operationsandotherwaterconservancy,butthedesignmain1yapp1iedtothedrummachinefor5-tonoverheadcranehoistingmechanism.Heavywinchupgradeis

5、oneofthemainfunctionsofthedesignofvarioustypesofwinchesarebasedonbasedonthisrequest.KEYWORDS:hoist；drum;drumshaft;retarder卷扬机又称绞车，是起重垂直运输机械的重要组成部分，配合井架、桅杆、滑轮组等辅助设备，用来提升物料、安装设备等作业。由于它结构简单、搬运安装灵活、操作方便、维护保养简单、使用成本低、对作业环境适应能力强等特点，广泛应用于冶金起重、建筑、水利作业等方面。本设计就传统的卷扬机说起，一直到现在以及将来的发展。卷扬机是起重垂直运输机械的重要组成部分，配合井（门）架

6、、桅杆、滑轮组等辅助设备，用来提升物料、安装设备等作业。由于它结构简单、操作方便、维护保养简单、使用成本低、可靠性高等优点。提升重物是卷扬机的一种主要功能，所以各类卷扬机的设计都是根据这一要求为依据的。虽然目前塔吊、汽车吊等取代了卷扬机的部分工作，但由于塔吊成本高，一股在大型工程中使用，而且灵活性较差，故一般中小型工程仍然广泛应用卷扬机，汽车吊虽然灵活方便，但也因为成本太高，而不能在工程中广泛应用，故大多设备的安装仍然是由卷扬机承担的。卷扬机除在工程、设备安装等方面被广泛应用外，在冶金、矿山、建筑、化工、水电、农业、军事及交通运输等行业亦被广泛应用。卷扬机设计任务本设计卷扬机设计的主要参数有：

7、额定起升重量：10吨起升高度：12米起升速度：12米/分卷扬机用途：用于10吨提升吊车起升机构工作条件：频繁启动粉尘量大设计的主要要求：1:卷扬机装配图一张；2:二级减速器装配图一张;3:主要零件图多张；4:说明书一份；第1章卷扬机总体结构1.1 起升机构的组成及型式1.1.1 起升机构的组成起升机构是使重物作升降运动的机构，它是任何起重机必不可少和最主要最基本的机构。此次设计的电动10吨卷扬机是由电动机、连轴器、制动器、减速器、卷筒、导向滑轮、起升滑轮组、钓钩等组成，其各方面的机构分布可以参考如下图2-3所示。5图2-3起升机构示意图1电动机2联轴器3减速器4一卷筒5导向滑轮6一滑轮组7一吊

8、钩电动机正转或反转时，制动器松开，通过带制动轮的联轴器带动减速器高速轴，经减速器减速后由低速轴带动卷筒旋转，使钢丝绳在卷筒上绕进或放出，从而使重物起升或下降。电动机停止转动时，依靠制动器将高速轴的制动轮刹住，使悬吊的重物停止在空中。根据需要起升机构上还可装设各种辅助装置，如起重量限制器、起升高度限位器、速度限制器和钢丝绳作多层卷绕时，使钢丝绳顺序排列在卷筒上的排绳装置等。升、水平或倾斜拽引重物。卷扬机分为手动卷扬机和电动卷扬机两种。现在以电动卷扬机为主。电动卷扬机由电动机、联轴节、制动器、齿轮箱和卷筒组成，共同安装在机架上。对于起升高度和装卸量大工作频繁的情况，调速性能好，能令空钩快速下降。对

9、安装就位或敏感的物料，能用较小速度。常见的卷扬机吨位有：0.3T卷扬机0.5T卷扬机IT卷扬机1.5T卷扬机2T卷扬机3T卷扬机5T卷扬机6T卷扬机8T卷扬机IOT卷扬机15T卷扬机20T卷扬机25T卷扬机30T卷扬机。卷扬机从是否符合国家标准的角度：卷扬机可分为国标卷扬机、非标卷扬机。国标卷扬机指符合国家标准的卷扬机，非标卷扬机是指厂家自己定义标准的卷扬机）通常只有具有生产证的厂商才可以生产国标卷扬机，价格也比非标卷扬机贵一些。特殊型号的卷扬机有：变频卷扬机、双筒卷扬机、手刹杠杆式双制动卷扬机、带限位器卷扬机、电控防爆卷扬机、电控手刹离合卷扬机、大型双筒双制动卷扬机、大型外齿轮卷扬机、大型电

10、动式卷扬机、大型外齿轮带排绳器卷扬机、双曳引轮卷扬机、大型电动双筒双制动卷扬机、变频带限位器绳槽卷扬机。常见卷扬机型号有1、JKo.5-JK5单卷筒快速卷扬机2、JK0.5-JK12.5单卷筒慢速卷扬机3、JK1I.6-JK15溜放型快速卷扬机4、JM15、JM16、JM11O溜放型打桩用卷扬机5、2JK2-2JM110双卷筒卷扬机6、JT800、JT700型防爆提升卷扬机7、JK0.3-JK15电控卷扬机9、非标卷扬机其中Jk表示快速卷扬机，jm表示慢速卷扬机，jt表示防爆卷扬机,单卷筒表示一个卷筒容纳钢丝绳，双卷筒表示两个卷筒容纳钢丝绳。特殊卷扬机型号有电动卷扬机变频卷扬机双筒卷扬机手刹杠

11、杆式双制动卷扬机带限位器卷扬机双制动卷扬机优点相比传统的电动卷扬机（电动绞车），电动卷扬机（电动绞车）有很多优点：1 .过载保护2 .冲击防护3 .防爆性能卷扬机结构形式卷扬机把电能经过电动机1转换为机械能，即电动机的转子转动输出，经三角带2、轴3、齿轮4,5减速后再带动卷筒6旋转。卷筒卷绕钢丝绳7并通过滑轮组8,9,使起重机吊钩10提升或落下载荷Q,把机械能转变为机械功，完成载荷的垂直运输装卸工作。卷扬机结构卷扬机使用时的注意事项:1、卷筒上的钢丝绳应排列整齐，如发现重叠和斜绕时，应停机重新排列。严禁在转动中用手、脚拉踩钢丝绳。钢丝绳不许完全放出，最少应保留三圈。2、钢丝绳不许打结、扭绕，在

12、一个节距内断线超过10%时，应予更换。3、作业中，任何人不得跨越钢丝绳，物体（物件）提升后，操作人员不得离开卷扬机。休息时物件或吊笼应降至地面。4、作业中，司机、信号员要同吊起物保持良好的可见度，司机与信号员应密切配合，服从信号统一指挥。5、作业中如遇停电情况，应切断电源，将提升物降至地面。6、工作中要听从指挥人员的信号，信号不明或可能引起事故时应暂停操作，待弄清情况后方可继续作业。7、作业中突然停电，应立即拉开闸刀，将运送物放下。8、作业完毕、应将料盘落地、关锁电箱。9钢丝绳在使用过程中与机械的磨损.自燃的腐蚀局部损害难免，应间隔时间段涂刷保护油。10严禁超载使用。即超过最大承载吨数。11使

13、用过程中要注意不要出现打结.压扁.电弧打伤.化学介质的侵蚀。12不得直接吊装高温物体，对于有棱角的物体要加护板。13使用过程中应经常检查所使用的钢丝绳，达到报废标准应立即报废。卷扬机钢丝绳的报废标准：1直径减小直径磨损超过百分之四十应报废，不超百分之四十应降低系数使用。2表面腐蚀；当整根钢丝绳表面腐蚀达到肉眼显而易见时，钢丝绳就不能使用。3结构破坏；钢丝绳整股破断应报废，有断丝的钢丝绳应降低系数使用。4超载；超载使用的钢丝绳不得使用。噪声巨大的原因和控制方法国家交通基础设施、城市建设的规模越来越大，建筑工程中使用的卷扬机规模、功率随之越来越大，牵引速度也越来越快，相应地卷扬机的关键传动件卷筒开

14、式齿轮副结构的尺寸越做越大，在大功率、高速度运转情况下卷扬机的噪声也越来越高，然而这是国家标准所不允许的。？建筑卷扬机国家标准GB19552002规定合格的卷扬机噪声限值为机外不得大于85dB(A)、操作者耳边不得大于88dB(A)0当卷扬机牵引力较小、速度较低时其噪声都远低于标准限值，控制也容易；但当牵引速度较高、牵引力较大时要确保噪声不超标，需从设计、工艺、材料、质检等各个环节采取有效措施。1存在问题卷扬机噪声来源有多种途径，但本质上是撞击和振动的结果，一般是由于齿轮啮合质量差、运动不平稳在运动中产生了瞬时加速度而造成的。我公司一台80kN快速可溜放液力控制卷扬机，钢丝绳牵引速度为30mm

15、in,电机功率55kW,机器噪声一般在标准范围以内，但偶而出现噪声超标现象，少数机器不能通过出厂检验。在排除噪声时感到无从下手，因机器制造所依据的图样、工艺流程相同，既然绝大多数产品合格，就应排除设计和工艺不合理因素。2噪声来源分析及控制2.1 底盘我们认为底盘的设计制造存在造成噪声的可能：底盘采用箱形结构，不是所有焊缝都进行连续焊接，各个底盘焊缝的长短、高低位置不同，底盘刚性存在较大个体差异，有的则产生共鸣效应，机器如有一点震动噪声就被放大；底盘由钢板焊成，不具备吸震消声功能，如果其固有频率与齿轮啮合频率接近就可能造成个别机器因齿轮弱小震动引发较大共震，引起噪声值上升。？我们针对上述可能性分别进行试验，但通过三次实验发现噪声高低与底盘结构、刚度、频率等因素呈弱相关，噪声大小与运动件强相关，因此底盘设计构造、制造质量并不是噪声超标的原因。2.2 轴承间隙有人认为，既然噪声是伴随卷筒总成和传动件，那么就可能由于卷筒滑动轴承间隙大而引起。我们对卷筒零件配合间隙进行选择，保证轴承孔与主轴间隙符合图纸要求，装配后进行试验。试验时采用变频电机调速，观察