课程设计电动葫芦设计

  • 格式:docx
  • 大小:303.96 KB
  • 文档页数:24

下载文档原格式

  / 24
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

课程设计说明书

课程名称:机械综合课程设计

设计题目:钢丝绳电动葫芦起升用减速器设计

课程设计时间:

指导教师:

班级:

学号:

姓名:

目录

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=

=××××××× =

电动机功率:

d p =w p /总η==

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A k =故

p ≥d p =

电机转速取:

n 电=1380r/min

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:

卷筒n =2L v /πd (L v 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:

2L v ×(±)=±min (采用一段固定的动滑轮结构)

故卷筒转速 卷筒n =2L v ×(±)/πd=±即≤卷筒n ≤min

传动比总u =电机n /卷筒n =1380/(±)

即≤总u ≤取总u =

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:

u 1=4,u 2 =,u 3=

(2) 运动及动力参数的计算

计算各轴的转速: 0轴: n 0= n 电机=1380r/min

Ⅰ轴: n Ⅰ=1380r/min Ⅱ轴: n Ⅱ=345 r/min Ⅲ轴: n Ⅲ= r/min Ⅳ轴: n Ⅳ= r/min Ⅴ轴: n V = r/min

计算各轴的输入功率: 0轴: P 0=

Ⅰ轴: P Ⅰ= P 0Ⅰ与电机η= Ⅱ轴: P Ⅱ= P ⅠⅡ与Ⅰη= Ⅲ轴: P Ⅲ= P ⅡⅢ与Ⅱη= Ⅳ轴: P Ⅳ= P Ⅲ输出轴与Ⅲη= Ⅴ轴: P Ⅴ= P Ⅳ筒与输出轴η=

计算各轴的输入转矩: 0轴: T 0=×6

100

n p = Nmm Ⅰ轴: T 1=×6

101

1

n p = Nmm Ⅱ轴: T 2=×6

102

2

n p = Nmm Ⅲ轴: T 3=×6

103

3

n p = Nmm Ⅳ轴: T 4=×6

104

4

n p = Nmm Ⅴ轴: T 5=×6

105

5

n p = 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

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10—1选取:小齿轮材料为40Cr ,1HB =280; 大齿轮材料为45号钢,2HB =240。1HB —2HB =40,合适。 (4)选取小齿轮齿数z 1=20;大齿轮齿数z 2=uz 1=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 (1)确定公式内的各计算数值

试选Kt =1.6

由图10-30选取区域系数H Z =

由图10-26差得1αε=,2αε=,则αε=1αε+2αε=

T t =×105P1/n1=×105×1380 N ·mm =·mm

由[1]P205表10—7选取φd =1(两支撑相对于小齿轮做非对称布置) 由[1]P201表10-6查得材料的弹性影响系数为Z E =

由[1]P209图10-21按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限为

σ

lim1

=600MPa , σ

lim2

=550 MPa 。

由公式 N=60njL h

N 1=60×1380×1×(3200)=×108 N 2=N 1/u =×108/4=×108

图10-19查得接触疲劳强度K HN1= K HN2= 计算接触疲劳应力

取失效概率为1%,安全系数S=1

[]1H σ= K HN1·σ

lim1

/S =×600/1=540 MPa. []2H σ= K HN2σ

lim2

/S =×550= MPa

[]H σ=[][]2

21H H σσ+=2

5.522540+= MPa

(2)计算

1)计算小齿轮分度圆直径d1t 代入[ó]中较小的值