卷扬机设计

卷扬机课程设计心得一、课程目标知识目标：通过本节课的学习，使学生掌握卷扬机的基本结构、工作原理及在工程中的应用；理解并掌握卷扬机相关物理概念，如力、功、能等，并能够运用相关公式进行简单计算。

技能目标：培养学生运用卷扬机进行物体升降的能力，学会操作简单起重设备，并能根据实际情况选择合适的起重方案；通过实践操作，提高学生的动手能力、观察力和问题解决能力。

情感态度价值观目标：激发学生对工程技术的兴趣，培养其勇于探索、严谨求实的科学态度；通过团队合作完成课程任务，增强学生的团队协作能力和沟通能力，使其认识到团结协作的重要性；培养学生遵守操作规程、关注安全的意识，提高其安全责任感。

课程性质：本课程为工程技术类课程，注重理论与实践相结合，强调学生的动手操作能力和问题解决能力的培养。

学生特点：针对初中年级学生，他们已经具备一定的物理知识基础和动手能力，对新鲜事物充满好奇心，但可能缺乏实际操作经验和安全意识。

教学要求：结合学生特点，课程设计应注重实践性、操作性和趣味性，通过引导学生主动探究、动手实践，提高其知识水平和技能；同时，注重培养学生的安全意识和团队协作能力，使其在学习过程中形成正确的价值观。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容依据课程目标，教学内容主要包括以下几部分：1. 卷扬机基本结构：介绍卷扬机的主要组成部分，如电机、减速器、卷筒、钢丝绳等，并分析各部分功能。

2. 工作原理：讲解卷扬机如何通过电机驱动减速器，进而使卷筒转动，实现钢丝绳的收放，达到物体升降的目的。

3. 物理概念：复习与卷扬机相关的物理概念，如力、功、能等，并运用相关公式进行计算。

4. 操作与安全：教授卷扬机的操作方法，包括启动、停止、调速等，并强调操作过程中的安全注意事项。

5. 应用实例：分析卷扬机在工程中的实际应用，如建筑工地、货物装卸等场景。

教学大纲安排如下：1. 导入新课：通过图片或实物展示卷扬机，激发学生兴趣，提出本节课的学习目标。

卷扬机的设计标准
卷扬机的设计标准主要由以下几个方面组成，具体标准可能会根据国家、行业和使用环境的不同而有所差异：
1. 功能要求：卷扬机的设计应满足预期的功能需求，包括提升、下降和控制负载的能力。

它应具备合适的吊载能力、提升速度和控制方式等。

2. 结构设计：卷扬机的结构应具备足够的强度和稳定性，能够承受额定载荷并保持平稳运行。

它应考虑材料的选择、结构形式、连接方式等因素，并确保结构的可靠性和安全性。

3. 安全设计：卷扬机应具备必要的安全措施，以预防事故和保护使用者。

这可能包括安全限位装置、防坠落装置、过载保护装置、电气安全装置等。

4. 控制系统：卷扬机的控制系统应设计合理，满足操作员的操作要求，并确保可靠性和安全性。

这包括控制面板、开关、紧急停止装置等。

5. 运行环境：卷扬机的设计应考虑使用环境的要求，例如温度、湿度、腐蚀性等因素，以确保设备在不同的环境条件下正常工作。

此外，还有一些国际、行业和地方标准，如ISO、CE、ANSI等，可以作为卷扬机设计和制造的参考。

在设计卷扬机时，建议与专业的工程师或制造商合作，并参考适用的标准和法规，以确保设计符合安全性、可靠性和可操作性要求。

顶管工程卷扬机方案一、引言随着现代城市化建设的不断推进，地下管道网络得到了广泛的应用，而顶管工程作为地下管道敷设的一种重要方法，具有施工速度快、工程质量高、对地面交通影响小等优势。

在顶管工程中，卷扬机是一种重要的施工设备，其作用是将管道或其他构件从地下提升至地面，完成敷设或更换工作，因此卷扬机的性能和可靠性对顶管工程的顺利进行具有重要意义。

本文将对顶管工程卷扬机的方案进行详细的介绍，包括卷扬机的工作原理、结构设计、选型原则、安装和维护等方面，希望能够为相关工程技术人员提供参考和指导。

二、工作原理顶管工程卷扬机主要用于地下管道或构件的提升作业，其工作原理主要由电机、齿轮箱、卷筒和钢丝绳等部分组成。

电机通过传动系统驱动齿轮箱输出动力，齿轮箱再带动卷筒旋转，卷筒上绕绕着钢丝绳，通过钢丝绳的牵引完成管道或构件的提升。

另外，卷扬机还配有制动系统和安全装置，保证提升作业的安全可靠。

三、结构设计1. 电机：卷扬机的电机通常采用交流电机或直流电机，根据实际施工需求选用合适功率和转速的电机，并配备电机保护装置，以确保在工作过程中不会因电机过载或短路等原因受损。

2. 齿轮箱：齿轮箱是卷扬机的传动部件，其结构设计应考虑传动效率高、噪音低、寿命长等因素，选用优质的齿轮轴承和润滑系统，同时设计齿轮箱的结构应紧凑，便于安装和维护。

3. 卷筒：卷筒是卷扬机核心部件，其结构应考虑承载能力、自重、强度等因素，确保在提升作业中不会因卷筒变形或断裂等原因引发安全事故，同时要注意卷筒的表面光滑度和防腐蚀性能，以延长使用寿命。

4. 钢丝绳：钢丝绳是卷扬机的提升装置，其选用原则应考虑拉力强、耐磨损、耐腐蚀等性能，同时要根据工程需要选择合适直径和长度的钢丝绳，以满足提升作业的实际需求。

5. 制动系统和安全装置：卷扬机在提升作业中需要具备良好的制动系统，以确保在断电或其他突发情况下能够及时停止卷筒的旋转，避免管道或构件坠落造成伤害。

另外，卷扬机还需要配备各种安全装置，如限位开关、过载保护器、紧急停车按钮等，保证提升作业的安全可靠。

原技数1.1 传动方案1.1.1组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。

1.1.2特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。

传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。

带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。

齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。

本设计采用的是展开式两级直齿轮传动。

总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。

第二部分 电动机的选择及传动比分配2.1电动机的选择2.1.1传动装置的总效率5423421ηηηηηη= 按表2-5查得各部分效率为：联轴器传动效率为99.01=η，滚动轴承效率（一对）99.02=η，闭式齿轮传动效率为97.03=η，联轴器效率为99.04=η，传动滚筒效率为96.05=η，代入得η=8504.096.099.097.099.099.024=⨯⨯⨯⨯2.1.2工作机所需的输入功率ηwd P P =，其中1000)(FVkw P W =所以=⨯⨯⨯=10008504.03.1106.13d P 2.45kw 使电动机的额定功率P ed ＝（1～1.3）P d ，由查表得电动机的额定功率P ＝ 33KW 。

2.1.3确定电动机转速计算滚筒工作转速nin r D n w /14.594203.11000603.1100060=⨯⨯⨯=⨯⨯=ππ：由推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器的传动比一般范围：9~25，则总传动比的范围为，25~9'=i ,故电机的可选转速为：min /1479~53214.59)25~9(''r n i n w d =⨯==2.1.4确定电动机型号根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有750r/min ，1000r/min ，1500r/min ，3000r/min ，综合考虑电动机和传动装置的情况，同时也要降低电动机的重量和成本，最终可确定同步转速为1000r/min ，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S - 6 ，满载转速 960r/min 。

卷扬机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解卷扬机的基本结构、工作原理及在工程中的应用。

2. 学生能掌握卷扬机的主要部件名称、功能及相互之间的关系。

3. 学生能了解卷扬机操作的基本步骤和安全规范。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决卷扬机在实际工程中的简单问题。

2. 学生能够正确操作卷扬机，进行简单的吊装作业。

3. 学生能够通过团队合作，完成卷扬机模型的搭建和调试。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对机械设备的兴趣，增强对工程技术的热爱。

2. 学生树立安全意识，养成遵守操作规程的好习惯。

3. 学生在团队协作中，学会相互尊重、沟通与协作，培养集体荣誉感。

课程性质分析：本课程为工程技术类课程，结合实际工程案例，培养学生对卷扬机的认识和使用能力。

学生特点分析：六年级学生具有一定的逻辑思维能力和动手操作能力，对新鲜事物充满好奇，但安全意识较弱，需要加强引导。

教学要求：1. 注重理论知识与实践操作的相结合，提高学生的综合运用能力。

2. 加强安全教育，提高学生的安全意识。

3. 鼓励学生积极参与，培养团队协作精神。

二、教学内容1. 卷扬机的基本概念与结构- 引导学生认识卷扬机的定义、分类及在工程中的应用。

- 介绍卷扬机的主要部件，如电动机、减速器、卷筒、钢丝绳等，并阐述各部件的功能。

2. 卷扬机的工作原理与操作- 讲解卷扬机的工作原理，包括动力传递、卷筒旋转、钢丝绳收放等。

- 介绍卷扬机的操作步骤，如启动、停止、调速、吊装等，并强调操作安全规范。

3. 卷扬机在工程中的应用案例- 分析卷扬机在不同工程领域的应用，如建筑、交通、矿业等。

- 选取典型工程案例，让学生了解卷扬机在实际工程中的作用。

4. 卷扬机的安全与维护- 强调卷扬机操作中的安全要点，如设备检查、现场环境、操作规程等。

- 介绍卷扬机的日常维护和保养方法，确保设备正常运行。

5. 实践操作与团队合作- 安排学生进行卷扬机模型的搭建和调试，锻炼动手能力。

慢动卷扬机的设计安徽农业大学工学院摘要：本次设计的题目是卷扬机的设计。

卷扬机由于结构简单、重量不大、移方便，而被广泛应用于矿山地面、冶金矿场或建筑工地等进行调度和其卷扬机的主要特点为：结构尺寸和重量较小、钢丝绳速度不高，安装及撤除操作方便、启动平稳、故障率低、常见故障易处理、维护方便。

我国许多卷扬机的设计是引进前苏联的技术，并在其基础上作了一些改进，本设计方案的主要特点：该型采用两级内啮合传动和一级行星轮传动。

Z1/Z2和Z3/Z4为两级内啮合传动，Z5、Z6、Z7组成行星传动机构。

在电动机轴头上安装着加长套的齿轮Z1，通过内齿轮Z2、齿轮Z3和内齿轮Z4，把运动传到齿轮Z5上，齿轮Z5是行星轮系的中央轮（或称太阳轮），再带动两个行星齿轮Z6和大内齿轮Z7。

行星齿轮自由地装在2根与带动固定连接的轴上，大内齿轮Z7齿圈外部装有工作闸，用于控制卷扬机滚筒运转。

为了达到良好的均载效果，在设计的均载机构中采取无多余约束的浮动方式。

另外，变位齿轮的使用也可以获得准确的传动比，提高啮合传动质量和承载能力。

本次设计主要对两级内啮合传动和一级行星轮传动、滚筒结构、制动器等进行了详细的设计。

关键词：卷扬机；行星齿轮；行星传动；内啮合传动1引言卷扬机又叫绞车。

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。

电动卷扬机由电动机、联轴节、制动器、齿轮箱和卷筒组成，共同安装在机架上。

对于起升高度和装卸量大，工作繁忙的情况下，要求调速性能好，特别要空钩能快速下降。

对安装就位或敏感的物料，要能以微动速度下降。

卷扬机包括建筑卷扬机,船用卷扬机主要产品有：JM电控慢速大吨位卷扬机、JM电控慢速卷扬机、JK电控高速卷扬机、 JKL手控快速溜放卷扬机、2JKL 手控双快溜放卷扬机、电控手控两用卷扬机、JT调速卷扬机等，仅能在地上使用，可以通过修改用于船上。

卷扬机及其排绳机构的设计一、卷扬机概述卷扬机是一种常见的起重机，用于各种建筑、工业、矿山等场合的物料搬运和重物举升。

卷扬机的主要部件包括电机、减速机、制动机构、卷筒、钢丝绳等组成。

卷扬机的主要工作原理是利用电机输出的动力，通过减速机将电机输出的转速降低并传到卷筒中的卷绕系列，对钢丝绳进行卷绕，使其在卷筒上升或下降时实现重物举升或下降。

二、排绳机构概述卷扬机的排绳机构是卷扬机的重要组成部分，主要用于钢丝绳的装置和位置控制。

它的主要部件包括轮轴、滚轮、轮轴座、扭簧、支撑座等。

排绳机构可以把钢丝绳在卷筒上有效地布局和排列，防止钢丝绳松弛或错位，并控制机器的运行位置和速度。

三、卷扬机及其排绳机构的设计要求1、动力输出设计卷扬机的动力输出要求长期稳定，电机选取要符合需求。

为保证卷扬机的稳定性，需要使用大功率电机，同时选用合适的减速机降低电机转速，以便满足钢丝绳的卷绕和起重要求。

2、结构设计卷扬机的框架结构应具有较强的承重能力和稳定性，选用优质的钢铁材料制作卷扬机的各种构件。

同时，考虑到卷扬机长时间使用时的磨损和故障，设计师应尽量选择易维修和更换的零部件，以便将来方便维护。

3、排绳机构设计排绳机构是卷扬机的关键组成部分，必须具有良好的稳定性和合理的位置控制能力，以便卷筒可卷绕钢丝绳始终保持对称位置。

设计师应根据实际需要确定钢丝绳与滚轮的摩擦系数以及扭簧的弹性系数，以保证排绳机构的稳定性和准确性，并判断确保钢丝绳是否支持良好，钢丝绳是否会穿过排绳轮轴，实现钢丝绳的长期稳定运行，正确布局。

4、其他要求卷扬机应设计有完善的控制系统，以确保机器的正常使用和人身安全。

此外，卷扬机应考虑环保和节能问题，为设计环保、节能的卷扬机提供技术支持。

四、结束语以上是卷扬机及其排绳机构的设计要求，对于设计师来说，需要了解并掌握实际需求和工作原理，才能够设计出合理的卷扬机及其排绳机构，满足生产需要，提高工作效率。

机械设计课程设计设计说明书设计题目卷扬机学校设计者班级学号指导老师2011年03月目录一、设计任务书二、传动方案拟定三、电动机的选择传动装置的运动和动力参数计算四、高速级齿轮传动计算五、低速级齿轮传动计算六、齿轮传动参数表七、轴的结构设计八、轴的校核计算九、滚动轴承的选择与计算十、键联接选择及校核十一、联轴器的选择与校核十二、减速器附件的选择十三、润滑与密封·十四、设计小结十五、参考资料一.设计题目：原始数据：由于卷扬机起吊的重物为W=15KN,起吊为匀速提升，其提升速度为V=0.65m/s;卷筒与其制动装置（mm 550Φ）一起用离合器与减速器输出轴相联。

卷筒直径为（mm 400Φ）。

设卷筒效率97.0=η。

初定减速器的总效率为810.=总η。

所设计的减速器应为二级减速器。

选用弹性联轴器。

1.完成减速器装配图一张（A0）。

2.绘制箱座结构图一张（A1）。

3.绘制轴、齿轮零件图各一张（A2）。

4.编写设计计算说明书一份。

二. 电动机设计步骤 传动装置总体设计方案 本组设计数据：卷扬机工作拉力F = 10900 N 。

卷筒转速n= 31.05r/min, 卷筒直径D= 400 mm 。

1.外传动机构为联轴器传动。

2.减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。

3.该方案的优缺点：瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，径向尺寸小，结构紧凑，重量轻，节约材料。

轴向尺寸大，要求两级传动中心距相同。

减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。

但减速器轴向尺寸及重量较大；高级齿轮的承载能力不能充分利用；中间轴承润滑困难；中间轴较长，刚度差；仅能有一个输入和输出端，限制了传动布置的灵活性。

原动机部分为YZR 系列三相交流异步电动机。

总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。

三．电动机的选择 1.选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用YZR 系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压380V 。

第一部分 传动装置总体设计1.1 传动方案1.1.1组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。

2 带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。

齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。

本设计采用的是展开式两级直齿轮传动。

总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。

第二部分 电动机的选择及传动比分配2.1电动机的选择2.1.1传动装置的总效率5423421ηηηηηη= 按表2-5查得各部分效率为：联轴器传动效率为99.01=η，滚动轴承效率（一对）99.02=η，闭式齿轮传动效率为97.03=η，联轴器效率为99.04=η，传动滚筒效率为96.05=η，代入得η=8504.096.099.097.099.099.024=⨯⨯⨯⨯2.1.2工作机所需的输入功率ηwd P P =，其中1000)(FVkw P W =所以=⨯⨯⨯=10008504.03.1106.13d P 2.45kw 使电动机的额定功率P ed ＝（1～1.3）P d ，由查表得电动机的额定功率P ＝ 33KW 。

2.1.3确定电动机转速计算滚筒工作转速nin r D n w /14.594203.11000603.1100060=⨯⨯⨯=⨯⨯=ππ：由推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器的传动比一般范围：9~25，则总传动比的范围为，25~9'=i ,故电机的可选转速为：min /1479~53214.59)25~9(''r n i n w d=⨯== 2.1.4确定电动机型号根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有750r/min ，1000r/min ，1500r/min ，3000r/min ，综合考虑电动机和传动装置的情况，同时也要降低电动机的重量和成本，最终可确定同步转速为1000r/min ，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S - 6 ，满载转速 960r/min 。