电动葫芦的设计课程的设计.docVIP

机械产品综合课程设计 南 京 xxx大学 机械工程学院 2013年9月 电动葫芦设计 一、概述 电动葫芦是一种起重机械设备，它可安装在钢轨上，亦可配在某些起重机械上使用(如电动单梁桥式起重机、龙门起重机、摇臂起重机等)。由于它具有体积小、重量轻、结构紧凑和操作方便等优点，因此是厂矿、码头、仓库等常用的起重设备之一。 电动葫芦以起重量为0.5～5t、起重高度为30m以下者居多。如图4-1所示的电动葫芦主要由电动机(带制动器)、减速器、钢丝绳及卷筒、导绳器、吊钩及滑轮、行车机构和操纵按钮等组成。 图4-1 电动葫芦 1-减速器；2-行车机构；3-电动机；4-导绳器；5-钢丝绳及卷筒；6-操纵按钮；7-吊钩及滑轮 电动葫芦起升机构如图4-2所示。它由电动机通过联轴器直接带动齿轮减速器的输入轴，通过齿轮减速器末级大齿轮带动输出轴(空心轴)，驱动卷筒转动，从而使吊钩起升或下降，其传动系统如图4-3所示。 图4-2 电动葫芦起升机构示意图 1-减速器，2-输出轴，3-输入轴，4-联轴器，5-电动机，6-制动器；7-弹簧，8-钢丝绳：9-卷筒 图4-3 电动葫芦起升机构传动系统 如图4-2所示，齿轮减速器具有三级斜齿圆柱齿轮传动。为便于装拆，通常制成部件，并通过螺栓固紧在卷筒的外壳上。为使结构紧凑和降低重量，每级小齿轮的齿数选得较少，所有齿轮均用强度较高、并经热处理的合金钢制成。 图4-4为齿轮减速器的装配图。减速器的输入轴I和中间轴Ⅱ、Ⅲ均为齿轮轴，输出轴Ⅳ是空心轴，末级大齿轮和卷筒通过花键和轴相联。为了尽可能减小该轴左端轴承的径向尺寸，一般采用滚针轴承作支承。 电动机采用特制的锥形转子电动机。如图4-2所示，它的一端装有常闭型锥形摩擦盘制动器。当电动机通电时，由于转子的磁力作用，使电动机转子向右作轴向移动，制动弹簧7被压缩，制动轮离开制动器的锥面，失去制动作用，电动机即开始转动，同时卷筒作相应的转动。当电动机断电时，轴向磁力消失，制动轮在弹簧力作用下向左作轴向移动，使制动器锥面接合，产生制动力矩，使整机停止运动。 二、设计计算 设计电动葫芦齿轮减速器，一般已知条件为：起重量Q(t)、起升速度v(m／min)、起升高度H(m)、电动葫芦工作类型及工作环境等。对起重机械，按其载荷特性和工作忙闲程度，一般分为轻级、中级、重级和特重级。对电动葫芦一般取为中级，其相应负荷持续率JC％值为25％。部分电动葫芦及其减速器主要参数见表4-1和表4-2。 表4-1 电动葫芦主要参数 型号规格 HCD-0.5 HCD-1 HCD-2 HCD-3 HCD-5 HCD-10 起重量(t) 0.5 1 2 3 5 10 起升高度(m) 6，9，12 6，9，12，18，24，30 9,12,18,24,30 起、升速度(m／min) 8 8 8 8 8 7 运行速度(m／min) 20 20 20 20 20 20 钢丝绳 直径(mm) 4.8 7.4 11 13 15.5 15.5 规格 6×37(GB1102-74) 电源 三相交流380V 50Hz 工作类型 中级JC25％ 起重电机 功率(kW) 0.8 1.5 3.0 4.5 7.5 13 转速(r／min) 1380 1380 1380 1380 1380 1400 运行电机 功率(kW) 0.2 0.2 0.4 0.4 0.8 0.8×2 转速(r／min) 1380 1380 1380 1380 1380 1380 图4-4 电动葫芦减速器 1-齿轮(B)；2-中间轴(Ⅱ)，3一端盖板；4一滚针轴承；5-通气孔；6-箱座；7-箱盖；8-齿轮(F)；19-球轴承，10-挡圈；11-输出轴(Ⅳ)：12-输入轴(Ⅰ)；13-卷筒； 14-定位销；15-螺栓；16-放油塞；17-套筒；18-中间轴(Ⅲ)；19-齿轮(D) 表4-2 电动葫芦减速器齿轮主要参数 注：表中所有齿轮压力角αn=20°，螺旋角β=8°0634。 电动葫芦齿轮减速器的设计内容包括：拟订传动方案，选择电动机及进行运动和动力计算，减速器主要零件，包括齿轮、轴、轴承和花键联接等的工作能力计算。也可根据现有资料(表4-l、表4-2)采用类比法选用合适的参数进行校核计算。 现把其中一些设计计算要点简述如下： (一)确定钢丝绳及卷筒直径，选择电动机 1．选择钢丝绳 根据图4-3，钢丝绳的静拉力 (4-1) 而 Q”＝Q+Q’