机械5

摘要 卷扬机，是用卷筒缠绕钢丝绳以提升或牵引重物的轻小型起重设备。本设计以零件疲劳理论和线性累积损伤假说为理论基础，运用静力学的普遍原理，分析和解决了绞车运动过程中的一些受力和运动问题，力求最优化和最可靠设计绞车减速器和卷筒。 本文主要介绍了卷扬机的发展历史，用途，组成及工作原理；卷扬机的工作特点；设计的一般步骤；使用中存在的问题及改进措施。在本次卷扬机的设计过程中，着重对减速器、卷筒进行了分析和设计。对重要的部件进行了受力分析、强度的校核，根据其常见失效形式、影响因素及基本设计要求，给出了重要部件的受力分析、强度和刚度的设计方法。 关键词：卷扬机；减速器； ABSTRACT Thewi
nch, is promotes or the hauli
ng heavy item light small hoisti
ng equipme
ntwith the reelwi
ndi
ng steelwire. This desig
n take the compo
ne
nts fatigue theory a
nd the li
nearity cumulative damage hypothesis as the ratio
nale, the utilizatio
n statics ge
neral pri
nciple, a
nalyzed a
nd has solved i
nwi
nch rate process some stress a
nd the moveme
nt questio
n, made every effort the optimizatio
n a
nd the most reliable desig
nwi
nch reductio
n gear a
nd the reel. I
n the most u
niversalwi
nch type of drive a
nd i
n the structure fou
ndatio
n, utilizes the positio
n se
nsi
ng a
nd thewater level se
nsi
ng tech
nology, uses the PLC co
ntrol, realized the tractio
nwi
nch to promote a
nd to release the pump house accordi
ng to thewater level the automatic co
ntrol a
nd the ha
nd co
ntrol. This article mai
nly i
ntroducedwi
nch's historical developme
nt, the use, the compositio
n a
nd the pri
nciple ofwork; Tractio
nwi
nch's operati
ng feature; Desig
n ge
neral step; I
n the use exists questio
n a
nd corrective measure. I
n this tractio
nwi
nch's desig
n process, to the reductio
n gear, the reel has carried o
n the a
nalysis a
nd the desig
n emphatically. Has carried o
n the stress a
nalysis, the i
nte
nsity exami
natio
n to the importa
nt part, accordi
ng to its commo
n failure mode, the i
nflue
nci
ng factor a
nd the basic desig
n request, has give
n the importa
nt part's stress a
nalysis, the i
nte
nsity a
nd the rigidity desig
n method. Keywords：Tractio
nwi
nch；Reductio
n gear； 目录 1概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.1卷扬机的应用场合．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 1.2卷扬机的主要类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 1.3国内卷扬机概况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 1.4国外卷扬机概况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 1.5卷扬机发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2钢丝绳的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.1钢丝绳的选择方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.1.1安全系数法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.1.2选择系数法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.2钢丝绳选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.3钢丝绳强度校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.4钢丝绳在卷筒上的固定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 2.4.1钢丝绳在卷筒上的固定方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 2.4.2钢丝绳固定端承载能力验算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 2.4.3钢丝绳的出绳方向及其偏角．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 3卷筒设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 3.1卷筒结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 3.2卷筒容绳尺寸参数计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 3.2.1卷筒节径．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 3.2.2卷筒容绳宽度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 3.2.3钢丝绳缠绕层数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 3.2.4确定卷筒各直径．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 3.2.5卷筒筒壳厚度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 3.2.6卷筒端侧板厚度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 4电动机的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 4.1卷筒转速．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 4.2选型设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 5减速器的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 5.1传动方式的拟定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 5.1.1总传动比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 5.1.2传动比分配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 5.2传动装置运动参数计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 5.2.1各轴转速计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 5.2.2各轴功率计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 5.2.3各轴扭矩计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 5.3传动装置运动参数校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 5.3.1第一级齿轮传动校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20 5.3.2第二级齿轮传动校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24 5.3.3第三级齿轮传动校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27 5.3.4第四级齿轮传动校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31 5.3.5齿轮传动主要参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34 5.4轴的设计计算35．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 35 5.4.1轴的材料选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35 5.4.2轴的结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36 5.4.3轴的校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41 5.4.4轴的弯矩图和扭矩图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42 5.5滚动轴承的选择及校核计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53 5.5.1轴承的类型选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53 5.5.2滚动轴承常见的失效形式及计算准则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53 5.5.3滚动轴承的校核计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 54 5.6键连接的校核计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 58 5.7联接螺栓的校核计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 60 5.7.1计算工作剪力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60 5.7.2螺栓剪切强度校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61 5.8减速器的润滑和密封．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 61 5.8.1减速器的润滑．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61 5.8.2减速器的密封．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62 5.9减速器箱体及附件的选型设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 62 5.9.1减速器箱体的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62 5.9.2减速器附件的选型设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62 6联轴器与制动器的选型设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64 6.1联轴器的选型设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64 6.2制动器的选型设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66 6.2.1制动器的选型计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67 设计总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70 致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81