10T电动葫芦课程设计说明书

桂林航天工业学院课程设计报告系（部）：专业班级：学生姓名：学号：设计题目：_____________________________________完成日期指导教师评语：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________成绩（五级记分制）：指导教师（签字）：_____________________桂林航天工业学院课程设计任务书设计题目：电动葫芦起重机的设计学生姓名课程名称机械综合设计课程设计专业班级20130300404地点起止时间2016/12/5-12/17设计内容1、传动方案的分析与拟定2、电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算3、传动件（如齿轮传动、带传动的设计）4、轴的设计5、轴承及其组合部件的设计6、键联接和联轴器的选择与校核7、润滑及密封设计8、箱体、机架及附件的设计9、装配图和零件图的设计与绘制10、设计计算说明书的编写设计参数输升起重量m：10t升起高度h：9m升起速度v:6m/min齿轮：斜圆柱齿轮设计进度设计阶段设计内容完成阶段设计的参考时间1系统总体方案的分析讨论和制定；2天2选择动力机，确定传动系统，计算各运动和动力参数；2天3执行机构的运动分析计算、动力学分析计算，确定各构件的尺寸；1.5天4传动零件的工作能力设计计算，确定主要零件的主要参数或尺寸；2天5对指定部分的传动装置进行结构设计；2.5天6编写设计计算说明书；3天设计成果（1）典型机械设计总体方案运动简图（A1图纸）；（2）部分传动装置的装配图（A1图纸，应为计算机绘制）；（3）执行机构零件工作图若干张；（4）设计说明书一份（5000字左右）参考资料1.《机械设计》教材2．《机械设计课程设计指导书》3．《机械设计课程设计图册》4.《机械零件手册》5.其他相关书籍说明1．本表应在每次实施前由指导教师填写一式2份，审批后所在系（部）和指导教师各留1份。2．多名学生共用一题的，在设计内容、参数、要求等方面应有所区别。3．若填写内容较多可另纸附后。系（部）分管领导：研室主任：指导教师：年月日《机械综合设计》课程设计说明书（2013级）论文题目：电动葫芦起重机的设计系名：机械工程学院专业班级：机械设计制造及其自动化学号：20130300404学生姓名：指导教师：完成日期：2016年12月17日电动葫芦课程设计摘要电动葫芦简称电葫芦,是一种轻小型起重设备。应用领域：提升、牵移、装卸重物，如各种大中型砼、钢结构及机械设备的安装和移动，适用于建筑安装公司、厂矿的土木建筑工程及桥梁施工、电力、船舶、汽车制造、建筑、公路、桥梁、冶金、矿山、边坡隧道、井道治理防护等基础建设工程的机械设备。关键词：起重；机械；电动葫芦桂林航天工业学院课程设计说明书目录第一章绪论.....................................1第二章设计计算.................................21.拟订传动方案....................................21.1选择电动机......................................21.2选择钢丝绳.......................................31.3计算卷简直径.....................................31.4确定减速器总传动比及分配各级传动比..................31.5计算各轴转速、功率和转矩...........................4第三章齿轮的设计...............................51高速级齿轮传动设计.................................51.1齿轮A、B....................................52齿轮C、齿轮D.......................................93齿轮E、齿轮F......................................13第四章计算各轴................................171.计算轴Ⅳ的直径...................................172．校核轴Ⅳ上强度...................................173计算轴IIIIII的最小直径............................21结语.............................................22参考文献.........................................22致谢............................................22桂林航天工业学院课程设计说明书1第一章绪论电动葫芦是一种轻小型起重设备，具有体积小，自重轻，操作简单，使用方便等特点，安装于天车、龙门吊之上，用于工矿企业，仓储码头等场所。由电动机、传动机构和卷筒或链轮组成。起重量一般为0.1～80吨，起升高度为3～30米。由电动机、传动机构和卷筒或链轮组成，分为钢丝绳电动葫芦和环链电动葫芦两种。主要结构：减速器、起升电机、运行电机、断火器、电缆滑线、卷筒装置、吊钩装置、联轴器、软缆电流引入器等集动力与制动力于一体。电动葫芦一般安装在单梁起重机，桥式起重机，门式起重机，悬挂起重机上。稍加改造，还可以作卷扬机用。因此，它是提高劳动效率，改善劳动条件的必备机械。电动葫芦主要分类：环链电动葫芦、钢丝绳电动葫芦（防爆葫芦）、防腐电动葫芦、双卷筒电动葫芦、卷扬机、微型电动葫芦、群吊电动葫芦、多功能提升机。应用于提升、牵移、装卸重物，油罐倒装焊接，如各种大中型砼、钢结构及机械设备的安装和移动，适用于建筑安装公司、厂矿的土木建筑工程及桥梁施工、电力、船舶、汽车制造、建筑、公路、桥梁、冶金、矿山、边坡隧道、井道治理防护等基础建设工程的机械设备。桂林航天工业学院课程设计说明书2第二章设计计算题目：根据下列条件设计电动葫芦起升机构的齿轮减速器。已知：额定起重量Q＝10t，起升高度H＝9m，起升速度v＝6m／min，工作类型为中级：JC％＝25％，电动葫芦用于机械加工车间，交流电源(380V)。解：1．拟订传动方案采用图4-l所示传动方案，为了减小齿轮减速器结构尺寸和重量，应用斜圆柱齿轮传动。图1.11.1选择电动机按式(4-2)、式(4-7)和式(4-8)，起升机构静功率00100060vQP而总起重量Q”=Q+Q’=100000+0.02×100000=102000N起升机构总效率η0=η7η5η1=0.98×0.98×0.90=0.864故此电动机静功率桂林航天工业学院课程设计说明书3kWP81.11864.010006061020000按式(4-9)，并取系数Ke＝0.90，故相应于JC％＝25％的电动机PjC=KeP0=0.90×11.81=10.63kW按表4-3选ZD141-4型锥形转子电动机，功率Pjc＝13kW，转速njc＝1400r／min。1.2选择钢丝绳按式(4-1)。钢丝绳的静拉力NmQQ5204198.0210200070按式(4-3)，钢丝绳的破断拉力05.5260201684000.85snQQNN按标准[2]选用6×37钢丝绳，其直径d＝21.5mm，断面面积d＝141.16mm2，公称抗拉强度σ＝1960MPa，破断拉力Qs＝338000N。1.3计算卷简直径按式(4-4)，卷筒计算直径D0＝ed＝20×21.5＝430mm按标准取D0＝430mm。按式(4-6)，卷筒转速min/89.843014.3261000100005rDvmn桂林航天工业学院课程设计说明书41.4确定减速器总传动比及分配各级传动比总传动比48.15789.8140053nni这里n3为电动机转速，r／min。在图4-3所示电动葫芦齿轮减速器传动比分配上没有一个固定的比例关系。设计时可参考一般三级圆柱齿轮减速器按各级齿轮齿面接触强度相等，并获得较小外形尺寸和重量的分配原则来分配各级传动比，也可以参考现有系列结构参数拟定各级齿轮传动比和齿轮齿数(表4-2)。现按表4-2，根据起重量Q，拟定各级传动比(图4-4)和齿数。第一级传动比83.61282ABABzzi第二级传动比17.51262CDzziCD第三级传动比38.41357FEEFzzi这里ZA、ZB、ZC、ZD、ZE和ZF分别代表图4-4中的齿轮A、B、C、D、E和F的齿数。减速器实际总传动比i=iAB·iCD·iEF=6.83×5.17×4.38=154.66传动比相对误差%7.148.15766.15448.157iiiiΔi不超过土3％，适合。1.5计算各轴转速、功率和转矩轴I(输入轴)：IIIII1400/minP7.865955095507.865T53.651400nnrkWPNmn轴Ⅱ(输入轴)：IIIIIIIIII1400273.17/min5.125P7.8650.977.629955095509.157T266.70273.17nrkWPNmn桂林航天工业学院课程设计说明书5轴Ⅲ(输入轴)：IIIIIIIIIIIIIII273.1770.58/min3.875P7.6290.977.40955095508.882T1001.2770.58nrkWPNmn轴Ⅳ(输入轴)：IVIVIVIVIV70.5817.22/min4.125P7.400.977.18955095507.18T3981.9417.22nrkWPNmn这里，各级齿轮传动效率取为0.97。计算结果列于下表：轴I（输入轴）轴Ⅱ轴Ⅲ轴Ⅳ转速n（r/min）1400204.9839.6509.05功率P（kW）10.6310.31109.7转矩T（N•m）72.51480.32408.610235.9传动比i6.835.174.38第三章齿轮的设计1高速级齿轮传动设计因起重机起升机构的齿轮所承受载荷为冲击性质，为使结构紧凑，齿轮材料均用20CrMnTi，渗碳淬火，齿面硬度HRC58～62，材料抗拉强度σB=1100MPa，屈服极限σs=850MPa。齿轮精度选为8级(GBl0095—88)。考虑到载荷性质及对高硬度齿面齿轮传动，因此设计时应以抗弯强度为主，小轮应采用少齿数大模数原则，各轮齿数如前所述。并初选螺旋角β＝9°。1.1对于齿轮A和B1．按齿面接触强度条件设计小轮分度圆直径td1≥mmZZTKHEHedt213][12确定式中各参数：(1)载荷系数Kt对起重机，载荷冲击较大，初选载荷系数Kt＝2。(2)齿轮A转矩TATA＝T1＝72.51×103N·mm。(3)齿宽系数φd取φd=1。(4)端面重合度εα由资料显示或有关计算公式求得εα＝1.67。桂林航天工业学院课程设计说明书6(5)齿数比u对减速传动，u＝i＝6.83。(6)节点区域系数ZHZH＝2.47。(7)材料弹性系数ZEZE＝189.8MPa。(8)材料许用接触应力[σ]HHHNHSKlim][式中参数如下：①试验齿轮接触疲劳极限应力[σ]Hlim＝1450MPa；②接触强度安全系数SH＝1.25；③接触强度寿命系数KHN：因电动葫芦的齿轮是在变载条件下工作的，对电动葫芦为中级工作类型，其载荷图谱如图4-6所示，如用转矩了代替图中的