毕业设计（论文）3B75型卷扬机设计.doc

1、 黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 第 I 页毕 业 设 计 说 明 书0.75型卷扬机设计摘 要卷 扬 机 又 称 绞 车 。 是起重垂直运输机械的重要组成部分，配合井架、桅杆、滑轮组等辅助设备，用来提升物料、安装设备等作业，由 人 力 或 机 械 动 力 驱 动卷 筒 、 卷 绕 绳 索 来 完 成 牵 引 工 作 的 装 置 。 垂 直 提 升 、 水 平 或 倾 斜 曳 引 重 物 的简 单 起 重 机 械 。 分 手 动 和 电 动 两 种 。 现 在 以 电 动 卷 扬 机 为 主 。 本 设 计 采 用了 新 型 的 制 动 电 机 ， 节 省 了 制 动 器

2、， 使 得 结 构 更 加 紧 凑 ， 提 高 了 安 全 可 靠 系数 ， 这 也 是 机 械 行 业 的 一 个 发 展 趋 势 。 其 主 要 结 构 组 成 还 有 ， 减 速 器 、 联 轴器 、 卷 筒 。 本次设计的步骤是从钢丝绳开始入手，然后依次对卷扬机的卷筒、卷筒心轴、制动电动机、减速器的设计计算选取。其中卷筒、卷筒轴、减速器的设计最为主要，本设计重点做了介绍，其余部分有得只是略作分析。本次设计的卷筒机由于它结构简单、搬运安装灵活、操作方便、维护保养简单、对作业环境适应能力强等特点，可以应用于冶金起重、建筑、水利作业等方面。提升重物是卷扬机的一种主要功能，各类卷扬机的设计都是

3、根据这一要求为依据的。黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 第 II 页关键词：卷扬机，制动电机，卷筒，卷筒轴，减速器黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 第 III 页The design of 0.75construction winchesAbstractAlso known the hoist another name is winch. Vertical lifting transport machinery is an important component of the tie in with the derrick, mast, pulley blo

4、cks, and auxiliary equipment, used to enhance the materials, installation of equipment operations, from human or mechanical power-driven drum, winding traction rope to complete the installation work. Two types of the hoist are manual and electric two kinds. and Now to the main electric winch. The de

5、sign of the 5-ton electric hoist motor contions electromotor 、coupling、arrester、retarder、drum 、boom sheave 、a system of pulleys set、 hook, etc.This design of hoist is start from the wire rope, and next then turn on the winch drum, drum spindle, motor, gear reducer, speed reducer shaft, brakes, coupl

6、ings and pulley drum machine-oriented design and selection. On drum, drum shaft, drum hub, most major reducer design, the design are focus introduced, and the rest is just a little something for analysis.The design of the drum machine because of its simple structure, handling the installation of a f

7、lexible, convenient operation, simple maintenance, and operating environment features such as adaptability, can be applied to lifting metallurgical, construction, operations and other water conservancy, but the design mainly applied to the drum machine for 5-ton overhead crane hoisting mechanism. He

8、avy winch upgrade is one of the main functions of the design of various types of winches are based on based on this request.Key words: hoist，brake motor， drum，drum shaft，retarder黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 第 IV 页目录1绪论 .12 卷扬机的整体概述 .32.1 电动卷扬机的基本结构 .32.1.1 电控卷扬机 .32.1.2 带有电磁铁制动器的卷扬机 .32.1.3 采用锥形转子电动机的卷

9、扬机 .42.1.4 溜放型卷扬机 .52.2 卷扬机工作级别与类别 .53 零部件的计算 .73.1 钢丝绳的选取 .73.1.1 钢丝绳的种类和构造 .73.1.2 钢丝绳直径的选择 .73.1.3 钢丝绳的使用 .93.2 卷筒的结构设计及尺寸确定 .103.2.1 卷筒的分类 .103.2.2 卷筒绳槽尺寸的确定 .103.2.3 卷筒的设计 .103.2.4 卷筒的强度校核 .123.3 卷 筒轴的设计计算 .133.4 轴承的选择 .163.5 电动机的选择 .163.5.1 选择电动机应该综合考虑的问题 .173.5.2 电动机选择顺序 .173.5.3 电动机类型的选择 .18

10、3.5.4 电动机功率的选择 .193.5.5 电动机转速的选择 .193.5.6 电动机功率的计算 .203.6 减速器的选择 .213.7 联轴器的选择 .224 卷扬机的安装使用及安全操作规程 .234.1 卷扬机的安装及安装调试 .234.1.1 卷扬机的安装 .234.1.2 卷扬机调试 .234.2 卷扬机使用与操作 .234.3 电气安全保护 .24总结 .25黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 第 V 页致谢 .26参考文献 .27黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 第 1 页1绪论随着社会的发展，机械将会越来越取代人力，这也是机械行业飞速发展的

11、后果，在机械的发展历史中，新机械的发明有着举足轻重的作用。但是，那些很久以前就被利用生产并一直延续到今天的机械，更是起着不可替代的作用，卷扬机就是一例。卷扬机的发展就像其他机械一样，从开始的简单到现在的复杂，从以前的机械动力到现在的电力动力，从以前的人工操作到现在的电脑操作甚至智能操作。卷扬机又称绞车，是起重垂直运输机械的重要组成部分，配合井架、桅杆、滑轮组等辅助设备，用来提升物料、安装设备等作业。由于它结构简单、搬运安装灵活、操作方便、维护保养简单、使用成本低、对作业环境适应能力强等特点，广泛应用于冶金起重、建筑、水利作业等方面。本设计就传统的卷扬机说起，一直到现在以及将来的发展。卷扬机是起

12、重垂直运输机械的重要组成部分，配合井（门）架、桅杆、滑轮组等辅助设备，用来提升物料、安装设备等作业。由于它结构简单、操作方便、维护保养简单、使用成本低、可靠性高等优点。提升重物是卷扬机的一种主要功能，所以各类卷扬机的设计都是根据这一要求为依据的。虽然目前塔吊、汽车吊等取代了卷扬机的部分工作，但由于塔吊成本高，一股在大型工程中使用，而且灵活性较差，故一般中小型工程仍然广泛应用卷扬机，汽车吊虽然灵活方便，但也因为成本太高，而不能在工程中广泛应用，故大多设备的安装仍然是由卷扬机承担的。卷扬机除在工程、设备安装等方面被广泛应用外，在冶金、矿山、建筑、化工、水电、农业、军事及交通运输等行业亦被广泛应用。

13、下面卷筒机的发展趋势1、大型化 由于基础工业的发展，大型设备和机械构件要求整体安装，促进了大型卷扬机的发展。目前，俄罗斯已生产了 60 t 卷扬机，日本生产了 32 t、50 t、60 t 液压和气动卷扬机，美国生产了 136 t 和 270 t 卷扬机。 2、采用先进电子技术 为了实现卷扬机的自动控制和遥控，国外广泛采用了先进的电子技术。对大型卷黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 第 2 页扬机安装了电器连锁装置，以保证绝对安全可靠。3、发展手提式卷扬机 为提高机械化水平，减轻工人劳动强度，国外大力发展小型手提式卷扬机，如以汽车蓄电池为动力的直流电动小型卷扬机，其电压为 12

14、 V，质量为 7.715.4 kg，拉力为 333613344 N。4、大力发展不带动力源装置的卷扬机 欧美国家非常重视发展借助汽车和拖拉机动力的卷扬机。此种卷扬机结构简单，有一个卷筒和一个变速箱即可。黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 第 3 页2 卷扬机的整体概述2.1电动卷扬机的基本结构电动卷扬机由于操作方法不同，其结构相差很大。我们将其分为电控卷扬机和溜放型卷扬机两类。2.1.1 电控卷扬机此类卷扬机通过通电或断电以实现卷扬机的工作或制动。物料的提升或下降由电动机的正反转来实现，操作简单方便。其制动型式主要有电磁铁制动器和锥形转子电动机两类，下面就这两种制动型式卷扬机的

15、常见类型作介绍。此类卷扬机大多是单卷筒的。2.1.2 带有电磁铁制动器的卷扬机1、圆柱齿轮减速器快速卷扬机，如图 2.1。1电动机 2联轴器 3制动器 4减速器5联轴器 6卷筒 7底座 8支架图 2.1 圆柱齿轮减速器快速卷扬机简图黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 第 4 页2、蜗杆减速器慢速卷扬机。3、圆柱齿轮减速器加开式齿轮传动的卷扬机，如图 2.2。1电动机 2联轴器 3制动器4减速器 5开式齿轮传动 6卷筒 图 2.2 圆柱齿轮减速器加开式齿轮传功的卷场机简图4、蜗杆减速器加开式齿轮传动的卷扬机。对一些起重量大的卷扬机，为使钢丝绳在卷简上排列整齐，需要安装排绳器。按设

16、计规范要求，在钢丝绳拉力 F120 kN 的卷扬机上，均应安装排绳器。2.1.3 采用锥形转子电动机的卷扬机此类卷扬机利用锥形转子电动机本身所具有的制动性能来实现卷扬机的制动。由于锥形转子电动机是靠转子轴向移动来实现制动或松开的，可省略单独的制动器，在结构上就要求电动机与传动系统间能做轴向相对移动。一般，轴向移动是通过可移式联轴器把电动机轴的运动传递到传动系统来实现的。由于此类卷扬机的电动机轴线与卷筒轴线为同轴，故习惯上把这类卷扬机叫做一字型结构卷扬机。根据传动系统的不同，其可分为：1、定轴轮系传动 这是 1988 年行业组织的系列设计中的一种机型。2、渐开线圆柱齿轮行星传动 常见的有封闭型

17、2KH 型行星轮系和 3K 型行星轮系传动的卷扬机。3、接线针轮传动 由于摆线针轮传动一级减速的减速比比较大，故采用一级减速即可。这种传动可把传动系统放在卷筒里面，可减小卷扬机体积。黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 第 5 页4、少齿差行星传动 少齿差传动可得到大的传动比，并可把传动系统放在卷筒内，使结构紧凑。上述摆线针轮行星传动和少齿差行星传动的输出机构是很重要的一环，可实现偏心输出的机构有很多，但考虑到加工和效率的原因，目前采用较多的是销轴式，但其加工精度及热处理要求较高，卷扬机生产厂家比较难以达到。所以有的厂家采用了零齿差传动输出机构，其设计较为复杂，但加工较为容易，效

18、果亦不错。5、谐波传动 此传动的传动比大，啮合齿数多，所以承载能力大，故其体积、质量可更小。但其柔轮的要求较高，生产较为困难。6、活齿行星传动 又叫顶杆蠕动传动，它的加工相对比较方便。2.1.4 溜放型卷扬机此类卷扬机提升重物的下降不是利用电动机反转来实现而是靠置物的重力下降，并带动卷简反转，此时电动机不转。要在电动机和卷筒之间实现其运动的联接或分离，通常采用离台器或差动轮系。由于电动机和卷筒可分可合，因此卷筒的数目可以增多，而各卷筒又可各自完成自己的运动，则此类卷扬机可设计成单卷筒、双卷筒和多卷筒的型式。为保证各卷筒的运动或停止，其离合和制动装置都直接安装在卷筒上。2.2卷扬机工作级别与类别为了合理设计、制造、使用及提高零件三化水平，卷扬机根据利用等级与载荷状态划分为 八个工作级别。由表 2.1 本设计中我选择中等载荷，工作级别为 M4，总工作时间为 3200 小时。