毕业设计（论文）-电动卷扬机的设计.docx

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1、摘要卷扬机在社会的生产建设中越来越重要，它主要是在一些修建，钻井，起重以及运输行业进行重物的起升下降或者是拖拉，有较为广泛的应用。在当前社会，我国重工业飞速发展，卷扬机的出现减轻了我们的工作负担，现国家各项工程项目的建设，还有一些新农村建设都离不开卷扬机，市场需求也越来越多，为了满足当前社会建设的产品需要，决定设计一批具有高效益,安全系数更为稳定的电动卷扬机。本次的设计在国内当前的基础上进行了一些机构的改动和设计，在便利高效的同时还可以实现重物的起升下降。电动卷扬机是通过通电或断电以实现卷扬机的工作或制动。物料的提升或下降由电动机的正反转来实现，操作简单方便。通过对国内卷扬机发展现状的分析，设

2、计电动卷扬机并进行工作参数的设计。本设计中原动机为电动机,设计采用的是YZ系列冶金起重专用三项异步电机，其型号：YZ160L8,额定电压为380V,额定功率为7.5KW,转速为750转/分，效率为82.4%。传动方案采用了两级圆柱齿轮传动，电动机轴到减速器高速轴由齿轮链接盘连接，卷筒与低速轴的连接为带齿轮接盘的结构型式，通过减速器与卷筒连接，带动卷筒实现重物的起升和下降。这次设计的执行部分内容主要包括提升机构，起重吊钩的设计，钢丝绳的使用校核以及卷筒结构尺寸以及壁厚的设计分析。本次设计的起升机构采用了双联滑轮组，在省力的同时.，保证了起升装置的平稳运行；通过计算，本次设计钢丝绳的规格型号为：1

3、8*7,多层股不旋转钢丝绳吊钩采用旋转形式的单钩，旋转形式便于重物的灵活旋转起吊；在卷筒的设计上，出于安全考虑，卷筒表面采用深槽设计，防止脱槽情况的发生，而卷筒的设计类型，参考当前国内常用结构，减速器输出轴与卷筒相连接，卷筒转动缠绕或释放钢丝绳实现将重物起升或下降。关键词：电动卷扬机；二级圆柱齿轮减速器;目录1 .前言22 ,技术任务书31. 1主要参数32. 2主要要求43. 3主要内容43 .设计计算说明书43.1 总体方案设计43.2 2电动机的选择63.3 传动部分的设计73.3.1 齿轮传动的设计143.3.2 轴的参数设计153.3.3 轴承的设计153.3.4 离合器、联轴器的选

4、择183.4 执行部分的设计201.1.1 1起升机构的设计201.1.2 起重吊钩的选择和设计221.1.3 钢丝绳的筛选231.1.4 卷筒结构以及尺寸设计251.1.5 卷筒壁厚设计293.5机架小车行走机构的设计334 .标准化审查报告345 ,使用说明书36结论37参考文献38随着社会的发展，机械将会越来越取代人力，这也是机械行业飞速发展的后果，在机械的发展历史中，新机械的发明也会给社会带来日新月异的变化。但是，那些很久以前就被利用生产并一直延续到当前的机械设备，其有突出的作用。其中，卷扬机就是一例，它的出现让一些建筑行业飞速发展。卷扬机也被人们称作是绞车，在进行垂直机械的运输上，其

5、有突出的作用发挥。在系统工作上，通过井架、桅杆、滑轮组的配合，可以出色进行物料的提升和安装。在应用上，卷扬机有简单的结构布局，有灵活的搬运安装表现，有相对容易的操作，而且后续维修保养容易，有较低的使用成本，且可以出色实现环境的适应，所以在应用上有出色的价值和意义。在目前的水利、起重以及建筑等多个领域，其有出色的应用。本文在设计分析上，是立足传统卷扬机展开观点的分析和阐释。结合现状以及未来趋势，做出相应的评价研究。在系统的具体设计上，卷扬机的作用主要是满足当前大型机械设备垂直运输需求。通过不同零部件的搭载和配合，确保物料得以出色的提升,科学进行设备的安装。其在应用上有简单的结构布局，而且使用十分

6、方便，制造的成本也不高，且具备安全性比较高等优点。在具体的应用上，对于卷扬机而言，其核心功能之一就是进行重物的提升。所以在进行具体设计上，结合重物提升要求完成卷扬机机构的具体设计。随着技术的升级和发展，也有不少设备实现对传统卷扬机功能的取代，比如塔吊等，但是在应用上，考虑到塔吊一般有较高的使用成本，所以通常是在很多大型工程里才进行这种设备的引入。而且塔吊在使用上，不具备出色的灵活性。汽车吊在使用上虽然有出色的灵活性，但是由于其有较高的使用成本，所以在应用上，也不及卷扬机使用出色。当前在很多工程领域，卷扬机有出色的额应用表现，其不仅在工程以及设备安装等方面有较为出色的应用意义，而且在很多农业、军

7、事等领域也有出色的应用。电工卷扬机的具体的发展趋势是：1 .大型化随着基础工业的不断发展，目前在很多设备以及机械研发上，整体化成为必然的趋势。所以在这种情况下，也促使卷扬机在研发上开始呈现出整体化、一体化的发展趋势。当前来说，俄罗斯以及日本、美国等国家也都有较大型的卷扬机研发。2 .搭载先进技术为有效确保在卷扬机的研发上，能够出色达成自动化控制目的，确保遥控容易，国外在设备研发上，十分重视先进技术的引入，同时将电气连锁装置也引入到卷扬机的研发过程中，确保设备在研发以及运行上有较为出色的可靠保障。3 .手提式卷扬机出现为确保能够通过卷扬机的引入进一步释放人工，实现较为出色的机械化运作，国内也进行

8、了一些小型卷扬机的研发，这些设备仅需12V电源就能够轻松工作，单台设备的质量较轻，一般是7.715.4 kg,可以实现3336-13344N的垃圾。4 .无动力源装置卷扬机出现目前，欧美一些国家也十分重视不带重力卷扬机的研发的，这些卷扬机在研发上有简单的结构布局，在设计上，往往仅需要一个卷筒以及一个变速箱就可以满足系统工作要求。二、设计任务书5 .1本设计电动卷扬机设计的主要参数有：额定起升重量：5吨最大起升高度：60米起升速度：30米/分卷扬机的作用：负责进行5吨桥式吊车的起升操作工作条件：过程中会有频繁的启动表现，而且会有较高的粉尘量。6 .2设计的主要要求：本文在设计卷扬机的过程中，采取

9、的是有轨运行；对于电动机轴而言，在进行连接上，其采取的是齿轮链接盘；在设计制动器的过程中，一般采取常闭起升机构；在设计制动力矩上，也要确保和相应的参数标准保持一致。7 .3设计的主要内容：1、电动卷扬机的原动部分；2、电动卷扬机的传动装置；3、电动卷扬机的起升机构；4、电动卷卷扬机的卷筒设计;5、电动卷扬机制动器的选择。三、设计计算说明书3.1 总体方案设计在进行系统的设计上，考虑到操作方式差异，为此在进行电动卷扬机的设计上，也存在较为突出的额结构差异。在进行具体类别划分上，主要是电动以及溜放型两种不同类别的卷扬机。3.1.1 电动卷扬机.对于这种卷扬机而言，其要想工作，必须有电源的接入。此类

10、卷扬机是基于电动机正反转实现对物料提升或是下降的针对性控制，在进行系统工作上，其有非常简单的操作。在进行具体的设计上，在卷扬机筛选上主要是电磁制动不同传动类别的电动机，具体介绍如下：带有电磁铁制动器卷扬机：1 .图2-1所展示的为一台圆柱齿轮减速器快速卷扬机。图27 圆柱齿轮减速器快速卷扬机简图1 电动机2联轴器3制动器4减速器5联轴器6一卷筒7一底座8一支架2 .蜗杆减速器慢速卷扬机。3 .圆柱齿轮减速器半开式齿轮传动的卷扬机，在下图图2-2里做出了对应的展示和分析。图2-2 圆柱齿轮减速器半开式齿轮传功的卷场机简图1 电动机 2联轴器 3制动器4减速器 5开式齿轮传动6一卷筒4.蜗杆减速器

11、半开式齿轮传动完成设计的卷扬机。在进行卷扬机的研发上，若是有较大的起重重量，为了确保卷筒上会有整齐的钢丝排列，为此在进行系统的设计上，通常要同步设计绳器。结合设计标准，要求若是所设计的卷扬机，钢丝绳对应的拉力必须超过120 kN,必须要有排绳器的相应安装。3.1.2溜放型卷扬机若是运用此类卷扬机进行重物提升或是下降操作，一般是基于重物的重力作用带动卷筒反转，基于此实现对重物提取操作。在过程中，电动机以及卷筒之间会有运动的分离以及联接等情况。所以在系统规划上，常用的是离台器或差动轮系。在使用过程中，考虑到电动机和卷筒可分可合，所以可以适当进行卷筒数量的增长，不同卷筒则可以同步实现其自身运动的实现

12、。在进行设计上，一般被设定是不同的方式，诸如单卷筒、双卷筒和多卷筒等。这类卷扬机主要适用于中小型重物的提升和下降操纵，且灵活性较差，不便调节起升重物的位置，并精准降落，而本次的设计为5吨的重型工业机器，有较大的灵活性，因此此类卷扬机并不适用。综上，在本次设计中，由于电动卷扬机的工作条件较为特殊，周边可能会有大量的粉尘，为了防止外界杂物的侵入，并保持润滑性能的持久性，故放弃采用圆柱齿轮减速器半开式齿轮传动和蜗杆减速器半开式齿轮传动的卷扬机。在本次的工作中，会有频繁启动的现象，而且长时间处于高强度的运作状态，根据齿轮传动平稳，传动速度和传动功率大，而蜗杆传动效率较低，不宜在大功率下长期工作，为了减

13、少机械磨损，保证卷扬机的长期使用，最终决定采用圆柱齿轮减速器快速卷扬机的方案。3. 2电动机的选择在进行电动机筛选上，对于额定功率界定，要求确保经济、实用。本文设计的是5吨桥式吊车卷扬机，其不需要连续工作，但是有频繁的制动以及起动操作，所以在进行电动机筛选上，要考虑到设备特点。综合分析，系统综合评估，最终选择三相交流异步电动机，在工作制界定上，有重复以及短时两种工作制S3、S?以供选择，所以在筛选上，最佳选择是YZR、YZ系列电动机。在电动机工作实现上，采取断时工作制，所以忽略发热因素导致影响，无需展开相应计算。对于机构运转的静功率计算，对应公式是：N 一（。+ 2加7100077。、。对应表

14、述的是额定起升载荷，吊具自重，上1是起升速度、机构总效率。取值空间一般是0.85-0.9。为此，=6.311 kW电动机功率 Ne KdNj3=0.8,Ne 0.8x6.309=5.048则选用：YZ系列冶金起重专用三项异步电机，型号：YZ160L8,额定电压：380V,额定功率：7.5KW转速：750转/分效率：82.4%基准工作制为S340%3.3传动部分的设计3.3.1 齿轮传动设计1 .卷扬机总传动比计算初定总传动比通过计算获取：，、八。为总传动比、电动机的额定以及卷筒对应转速。所以i = 12.4752 .减速器的计算为此i = 12.475。本文系统在设计上，使用的是二级圆柱齿轮减

15、速器。3 .分配减速器各级传动比/j = 1.4z2 ,乙是低速级传动传动比。 2i = i. i,-A G=4.06/ =3.13I /JIL4.计算传动装置运动及动力参数式中：力=0.99 （齿形联轴器）772=0.98 （滚子轴承）小二097 （齿轮精度为8级）2=0.99 （齿形联轴器）为此=0.99x0.983 X0.972 X0.99=0.88卷筒轴所得到的功率为0.88Pd=0.88x7.5=6.61 kW6.311 kW综合分析，参数设定满足标准。（1）计算各轴转速ri = = 705 r/minI。II轴= _l = 100.14 r/minIll 轴4 =生=19.9 r/mini2卷筒轴n4