钢丝绳电动葫芦起升用减速器设计(cad图纸+设计说明书)
by Walker
目录 1题目分析(1) 2设计计算 1)电动机的确定(1) 2)总体设计计算 (1)总传动比及各级传动比的确定(2) (2)运动及动力参数的计算(3) 3)齿轮的设计计算及校核 1)第一对齿轮的设计与校核(4) 2)第二对齿轮的设计与校核(9) 3)第三对齿轮的设计与校核(13) 4)轴的设计及危险轴的校核(17) 5)课程设计总结(20) 6)参考文献(20) 1题目分析 电动葫芦是一种常用的搬运设备,在工厂中使用十分广泛。电动葫芦由两部分组成,即行走机构和提升机构。 下面分别介绍各组成部分。 1.行走机构组成:行走电动机、传动机构两部分组成。 2.提升机械组成:提升电动机、卷扬机构、机械制动器(一般为盘式制动器)。 3.制动器介绍:电动葫芦(或起重机)的提升机构一定要有机械制动装置,当物体起吊到一定高度后全靠机械制动器将其制停在空中。制动器的工作机理有液压驱动、气压驱动和牵引电磁铁驱动。不同的驱动方式其制动的性能也不相同。 在小型电动葫芦上一般采用电磁驱动制动器。 电动葫芦(或起重机)上提升机构采用的制动器种类繁多, 在小型电动葫芦上较多采用的制动器是盘式制动器,盘式制动器又称为碟式制动器。盘式制动器重量轻、构造简单、调整方便、制动效果稳定。 为了安全起见,在起重设备上一般均采用常闭式制动器。所谓常闭式是指在电磁机构不得电的情况下,制动器处于制动状态。制动器安装在电动机的一端,一般情况是封闭的,用眼晴直接是看不到的,但这没有关系,一般会将牵引电磁铁的线圈引出线留在外面。我们只要将线圈接正确就行。 当电动机得电的同时(接触器吸合时),制动器的牵引电磁铁也同时得电,制动器打开。这种联接方式的优点是,当发生停电事故时可以立即进行制动以避免事故的发生。其缺点是制动瞬间设备的机械抖动较大。 2设计计算 1)电动机的确定 由公式得: P=FV/1000=GV/1000=10000×(4/60)/1000=0.67kw =0.96×(0.99×0.99)×(0.99×0.99)×(0.99×0.99)×0.98 =0.8857 电动机功率: = / =0.67/0.8857=0.75266kw 由于钢丝绳电葫芦起吊和停止时有一些冲击,根据冲击程度一般使用系数=1.4故1.4 =1.0537kw 电机转速取:
n电=1380r/mi
n 由于功能需要,采用锥形转子电机。 2)总体设计计算 (1)总传动比及各级传动比的确定 由于电动葫芦吊钩为一动滑轮装置,钢丝绳一段固定,一段被卷筒缠绕,所以卷筒钢丝绳的受载仅为起重量的一半,但钢丝绳的速度为起重速度的两倍。 卷筒转速: =2 / d (为起升速度) 由于起重速度误差不超过百分之五, 即单位时间钢丝上升速度为: 2 ×(1 0.05)=8 0.4m/mi
n(采用一段固定的动滑轮结构) 故卷筒转速=2 ×(1 0.05)/ d=26.526 1.326 即25.2r/mi
n 27.852r/mi
n 传动比= / =1380/(26.526 1.326) 即49.55 54.76 取=54.76 单级传动比u取3至5 故采用三级外啮合定轴齿轮减速设计,每级传动比大概为4,分配各级传动比: u1=4,u2 =3.7,u3=3.7 (2)运动及动力参数的计算 计算各轴的转速: 0轴:
n0=
n电机=1380r/mi
n Ⅰ轴:
nⅠ=1380r/mi
n Ⅱ轴:
nⅡ=345 r/mi
n Ⅲ轴:
nⅢ=93.243 r/mi
n Ⅳ轴:
nⅣ=25.2 r/mi
n Ⅴ轴:
nV=25.2 r/mi
n 计算各轴的输入功率: 0轴: P0=1.0537kw Ⅰ轴: PⅠ= P0 =1.032626kw Ⅱ轴: PⅡ= PⅠ =1.012kw Ⅲ轴: PⅢ= PⅡ =0.99186kw Ⅳ轴: PⅣ= PⅢ =0.972kw Ⅴ轴: PⅤ= PⅣ =0.93312kw 计算各轴的输入转矩: 0轴: T0=9.55× =7291.9 Nmm Ⅰ轴: T1=9.55× =7146.07 Nmm Ⅱ轴: T2=9.55× =28013.3 Nmm Ⅲ轴: T3=9.55× =101586.5887 Nmm Ⅳ轴: T4=9.55× =368345.2913 Nmm Ⅴ轴: T5=9.55× =353611.4797 Nmm 现将各轴的运动和动力参数结果整理于表中,具体见表 运动和动力参数表 轴名功率P(W)转速(r/mi
n)转距(Nmm)传动比u效率 0轴1.0537 1380 7291.9 Ⅰ轴1.032626 1380 7146.07 1 0.98 Ⅱ轴1.012 345 28013.3 4 0.99×0.99 Ⅲ轴0.99186 93.243 101586.5887 3.7 0.99×0.99 Ⅳ轴0.972 25.2 368345.2913 3.7 0.99×0.99 Ⅴ轴0.93312 25.2 353611.4797 1 0.96 3)齿轮的设计计算及校核 1)第一对齿轮的设计与校核 1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (1)传动方案可选用斜齿圆柱齿轮传动。 (2)此电葫芦升降机为一般重载工作机器,速度不高,齿轮用7级精度即可。 (3)所设计的齿轮可选用便于制造且价格便宜的材料 由[1]P191机械设计表101选取:小齿轮材料为40Cr, =280; 大齿轮材料为45号钢, =240。 =40,合适。 (4)选取小齿轮齿数z1=20;大齿轮齿数z2=uz1=80 (5)选取螺旋角。初选螺旋角β=14° 按齿面接触疲劳强度条件设计,然后校核齿根弯曲疲劳强度,最后作齿轮的结构设计。 2.按齿面接触疲劳强度设计 由强度计算公式总表查得设计公式为
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