电动葫芦课程设计
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plc电动葫芦课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理及其在电动葫芦中的应用。
2. 学生能够掌握电动葫芦的构造、工作原理和操作流程。
3. 学生能够了解并描述电动葫芦安全操作规程及相关电气知识。
技能目标:1. 学生能够独立完成PLC编程,实现对电动葫芦的基本控制。
2. 学生通过实际操作,能够正确、熟练地使用电动葫芦,并处理简单的故障。
3. 学生能够运用所学知识,设计简单的电动葫芦控制电路。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对工业自动化设备的兴趣,激发他们学习先进制造技术的热情。
2. 强化学生的安全意识,树立正确的劳动态度,认识到规范操作的重要性。
3. 培养学生的团队协作能力,通过小组活动,理解合作与交流在解决问题中的价值。
课程性质分析:本课程为高年级工程技术类课程,强调理论联系实际,注重实践操作能力的培养。
学生特点分析:学生具备一定的电学基础和逻辑思维能力,对实际操作有较高的兴趣。
教学要求:结合PLC电动葫芦的实际应用,使学生在掌握专业知识的同时,提升实际操作和问题解决能力,确保教学内容的实用性。
通过具体的学习成果分解,为教学设计和评估提供明确的标准。
二、教学内容1. PLC基本原理与编程:介绍PLC的工作原理、结构组成及其在工业控制中的应用,重点讲解PLC的编程语言和编程方法。
教材章节:第三章“PLC基础”2. 电动葫芦构造与工作原理:详细解析电动葫芦的机械结构、电气控制系统,阐述其工作原理及性能特点。
教材章节:第四章“电动葫芦”3. 电动葫芦操作与维护:教授电动葫芦的正确操作方法、安全操作规程及日常维护保养知识。
教材章节:第五章“电动葫芦的操作与维护”4. PLC在电动葫芦控制中的应用:通过实例分析,讲解PLC在电动葫芦控制电路中的应用,指导学生进行PLC编程实践。
教材章节:第六章“PLC在电动葫芦控制中的应用”5. 实践操作与故障处理:组织学生进行实际操作训练,模拟电动葫芦运行过程中可能出现的故障,教授故障排查和处理方法。
电动葫芦课程设计引言钢丝绳电动葫芦以其结构紧凑, 性能优越, 净空尺寸小, 精确定位, 操作舒适,并且安全可靠,广泛应用于工程机械、航空航天、风电、核电、汽车制造、金属加工、造纸行业等领域。
对于传统的钢丝绳电动葫芦,即对于 C 形布置结构的钢丝绳电动葫芦,由于受到起升驱动尺寸限制,其卷筒直径一般在400 mm 左右,起升高度一般在 6 ~ 40 m 之间,其钢丝绳缠绕方式所示。
随着起升高度的增大,钢丝绳需缠绕的圈数越多,从而使卷筒越长,稳定性变差,钢丝绳的排绳和受力就越不好,机加工就会越困难。
而在一些特定场合,如岸边集装箱起重机( 以下简称岸桥) 上所需的检修桥式起重机( 以下简称桥机),起重量为10 t,起升高度达到63 m。
因此,普通钢丝绳电动葫芦已经无法满足该工况的特殊需求。
1 常规解决方案为满足岸桥上检修桥机大起升高度的需要,起升高度达到63 m,以往的设计大多采用2 台10 t 钢丝绳电动葫芦并联抬吊的形式,其布置方式,钢丝绳缠绕形式。
由于2 台电动葫芦并联抬吊,造成电动葫芦小车的基距增大,从而造成维修起重机的小车工作盲区加大,这就意味着岸桥的整个机房必须加大,进一步造成岸桥的成本增加,而且无法很好地满足检修、维修工作。
双层缠绕钢丝绳电动葫芦设计2.1 设计依据额定起重量:G n =12.5 t ;起升高度:63 m ;起升速度:1 ~ 10 m/min。
左右极限尺寸:左极限735 mm,右极限1 060 mm。
2.2 设备构成该设备与传统钢丝绳电动葫芦相比较,其主要构成部件较为相似,由起升制动电机、起升减速器、卷筒组、定滑轮梁、端梁装置和电控箱等组成。
2.3 双层钢丝绳缠绕系统设计双层钢丝绳缠绕系统主要由卷筒、第一层钢丝绳、第二层钢丝绳、第一层钢丝绳导绳器、第二层钢丝绳导绳器、平衡滑轮、吊钩滑轮等组成。
1)钢丝绳缠绕方式采用单根钢丝绳双层同向缠绕的方式:钢丝绳两端分别固定于卷筒的同一端部,钢丝绳的一端在卷筒上卷绕形成第一层钢丝绳,钢丝绳的另一端在卷筒与第一层钢丝绳上卷绕形成第二层钢丝绳。
5t电葫芦课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电葫芦的基本概念、结构原理及安全操作规程。
2. 学生能掌握电葫芦的主要部件及其功能,了解其工作原理。
3. 学生能了解电葫芦在日常生活中的应用,认识到其重要性。
技能目标:1. 学生能正确操作电葫芦,完成提升和搬运重物的任务。
2. 学生能进行简单的电葫芦故障排查和维护。
3. 学生能运用电葫芦进行实际工程项目的模拟操作。
情感态度价值观目标:1. 学生培养安全意识,养成在使用电葫芦时严格遵守操作规程的习惯。
2. 学生培养团队协作精神,学会在工程项目中相互配合、共同完成任务。
3. 学生增强对机械设备的兴趣,激发学习相关领域知识的热情。
课程性质:本课程为实践性课程,注重理论联系实际,提高学生的动手操作能力和实际应用能力。
学生特点:五年级学生具备一定的认知能力、动手能力和探究精神,但对电葫芦等专业设备的了解有限。
教学要求:结合学生特点,课程设计要注重启发式教学,引导学生主动参与,确保学生在实践中掌握知识,提高技能,培养正确的情感态度价值观。
通过分解课程目标为具体学习成果,为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 电葫芦概述- 了解电葫芦的定义、分类及适用范围。
- 熟悉电葫芦在我国的发展现状及未来趋势。
2. 电葫芦的结构与原理- 学习电葫芦的主要组成部分及其功能。
- 掌握电葫芦的工作原理和操作流程。
3. 电葫芦的安全操作规程- 掌握电葫芦操作前的准备工作及安全检查。
- 学习电葫芦操作过程中应注意的安全事项。
4. 电葫芦的操作与维护- 学习电葫芦的正确操作方法,包括启动、运行、停止等。
- 掌握电葫芦的日常维护保养知识,了解故障排查方法。
5. 电葫芦的应用实例- 分析电葫芦在工程项目、仓储物流等领域的实际应用案例。
- 学习电葫芦在不同场景下的操作技巧和注意事项。
教学内容安排和进度:第1课时:电葫芦概述及发展现状第2课时:电葫芦结构与原理第3课时:电葫芦安全操作规程第4课时:电葫芦操作与维护第5课时:电葫芦应用实例分析与实操练习本教学内容紧密结合课程目标,注重科学性和系统性,结合教材章节内容,旨在帮助学生全面了解电葫芦知识,提高实际操作能力。
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 (3)2 设计计算 (3)1)电动机的确定 (3)2)总体设计计算 (4)3 齿轮的设计计算与校核 (6)1)第一对齿轮的设计与校核 (6)2)第二对齿轮的设计与校核 (11)3)第三对齿轮的设计与校核 (15)4 轴的设计与危险轴的校核 (19)5 课程设计总结 (22)6 参考文献 (22)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=0.67kwⅠ与电机Ⅱ与ⅠⅢ与Ⅱ输出轴与Ⅲ筒与输出轴总ηηηηηη==0.96×(0.99×0.99)×(0.99×0.99)×(0.99×0.99)×0.98 =0.8857 电动机功率:d p =w p /总η=0.67/0.8857=0.75266kw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 =1.4故p ≥1.4d p =1.0537kw电机转速取:n 电=1380r/min由于功能需要,采用锥形转子电机。
代做电葫芦课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电葫芦的基本概念、结构原理和工作原理;2. 学生能够掌握电葫芦的主要部件及其功能;3. 学生能够了解电葫芦在工程实践中的应用。
技能目标:1. 学生能够正确操作电葫芦,完成提升和搬运重物的任务;2. 学生能够根据实际需求,选择合适的电葫芦型号并进行安装;3. 学生能够对电葫芦进行简单的故障排除和维护。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电葫芦操作的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生的安全意识,使其在操作电葫芦时能够遵循安全规程;3. 培养学生的团队协作精神,使其在实践操作中能够与他人相互配合、共同完成任务。
课程性质:本课程为实践性课程,注重培养学生的动手操作能力和实际应用能力。
学生特点:学生处于初中阶段,具有一定的物理知识基础,好奇心强,喜欢动手操作。
教学要求:结合学生特点,课程设计应注重理论与实践相结合,强调操作安全,提高学生的实践技能和综合素养。
通过具体的学习成果分解,使学生在课程学习中获得实际操作经验,为未来的工程实践打下基础。
二、教学内容1. 电葫芦概述- 电葫芦的定义、分类及用途- 电葫芦的发展历程及现状2. 电葫芦的结构与原理- 电葫芦的主要部件及其功能- 电葫芦的工作原理及电路原理3. 电葫芦的操作与使用- 电葫芦的安装、调试与操作方法- 电葫芦的安全操作规程及注意事项- 电葫芦搬运重物的实际操作演练4. 电葫芦的选型与维护- 电葫芦型号的识别与选择- 电葫芦的日常维护与故障排除5. 电葫芦在工程实践中的应用案例- 电葫芦在不同场合的应用案例介绍- 分析案例中电葫芦的作用及优势教学内容安排和进度:第一课时:电葫芦概述、结构与原理第二课时:电葫芦的操作与使用第三课时:电葫芦的选型与维护第四课时:电葫芦在工程实践中的应用案例教学内容与课本关联性:本章节教学内容与物理课本中有关简单机械、电路原理等知识相关,通过实际操作电葫芦,使学生将理论知识与实际应用相结合,提高学生的实践能力。
电动葫芦电气控制设计摘要起重机械广泛应用于各种物料的起重、运输、装卸等作业中,可以减轻劳动强度,提高生产效率,如在工厂、矿山、车站、港口、建筑工地、水电站、仓库等生产部门中得到应用。
而在起重设备中电动葫芦的应用最为广泛,它具有自重轻、构造紧凑、体积小、维修方便、经久耐用等特点。
本文主要是关于电动葫芦电气控制的设计。
通过对电动葫芦的电气控制设计以及PLC控制系统的工作原理的分析、系统设计、编程、及上机调试工作的实践,了解电器控制系统的一般设计思路,熟悉和掌握外围电路系统和软件设计的方法,并掌握利用PC对PLC工作状况进行监控的方法。
关键词:电动葫芦、电气控制、PLC目录摘要 (1)第1章设计内容 (4)1.1 设计目的 (4)1.2 设计要求 (4)1.2.1 基本要求 (4)1.2.2 提高 (4)1.3 设计任务书 (5)1.3.1 设计任务 (5)1.3.2 时间安排 (6)第2章电气原理设计 (6)2.1 设计原则 (6)2.2 设计过程 (7)2.2.1 电机正反转控制 (7)2.2.2 Y/△启动控制 (8)2.2.3 能耗制动控制 (9)2.2.4 反接制动控制 (10)2.2.5 电气原理图 (11)第3章电气工艺安装 (12)3.1 安装前准备 (12)3.2 元器件的布置及接线 (12)3.2.1 元件的选择 (12)3.2.2 测试 (13)3.2.3控制板安装原则 (13)第四章PLC控制设计 (13)4.1 PLC选型及I/O分配 (14)4.2 绘制梯形图 (14)4.3 PLC程序 (14)4.4 绘制外围接线图 (17)参考文献 (18)第1 章设计内容1.1 设计目的通过电气控制技术的课程设计实践,使学生掌握电气控制系统的设计方法、电器元件的选用、电气控制线路的安装与调试,掌握可编程控制器硬件电路的设计方法,熟练使用小型可编程控制器的编程软件,掌握可编程控制器软件程序的设计思路和梯形图的设计方法,掌握可编程控制器程序的应用及调试、监控、运行方法,掌握设计资料整理和绘图软件的使用方法。
5.5吨电葫芦课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电葫芦的基本概念、分类及其在工程中的应用。
2. 学生能够掌握5.5吨电葫芦的构造、工作原理及其相关技术参数。
3. 学生能够了解电葫芦操作的安全规程及维护保养方法。
技能目标:1. 学生能够操作5.5吨电葫芦,进行简单的起吊作业。
2. 学生能够根据实际需求,选择合适的电葫芦并进行初步的故障排除。
3. 学生能够运用所学知识,分析并解决电葫芦在工程应用中的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电葫芦操作的兴趣,激发他们学习工程技术的热情。
2. 增强学生的安全意识,培养他们在实际操作中严谨、负责的态度。
3. 培养学生团队合作精神,提高他们在工程实践中的沟通与协作能力。
课程性质:本课程属于工程技术类课程,注重实践操作和理论知识相结合。
学生特点:初三学生,具有一定的物理知识和动手能力,对新技术和新设备充满好奇。
教学要求:结合学生特点,注重实践操作,让学生在实际操作中掌握知识,提高技能。
同时,强调安全意识,培养学生严谨、负责的态度。
在教学过程中,关注学生的情感态度价值观的培养,使他们在学习过程中形成正确的价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 电葫芦概述- 电葫芦的定义、分类及应用场景- 电葫芦在我国工程技术领域的发展现状2. 5.5吨电葫芦的构造与工作原理- 电葫芦的主要组成部分及其功能- 5.5吨电葫芦的工作原理及力学原理3. 电葫芦技术参数与选型- 电葫芦的主要技术参数解析- 根据实际需求选择合适的电葫芦4. 电葫芦的操作与安全规程- 电葫芦的操作步骤及注意事项- 电葫芦操作的安全规程及事故预防5. 电葫芦的维护保养与故障排除- 电葫芦的日常维护保养方法- 常见故障现象、原因及排除方法6. 实践操作与案例分析- 实际操作5.5吨电葫芦,进行起吊作业- 分析工程中电葫芦的应用案例,提高学生解决实际问题的能力教学内容安排和进度:第1-2课时:电葫芦概述、构造与工作原理第3-4课时:技术参数与选型、操作与安全规程第5-6课时:维护保养与故障排除、实践操作与案例分析三、教学方法为了提高教学效果,激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用以下多样化的教学方法:1. 讲授法:教师通过生动的语言、形象的比喻和具体的案例,讲解电葫芦的基本概念、构造、工作原理等理论知识。
电动葫芦直尺课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电动葫芦直尺的基本结构,掌握其工作原理;2. 学生能够描述电动葫芦直尺在工程测量中的应用;3. 学生能掌握电动葫芦直尺的使用方法,包括安装、调试和操作;4. 学生能够运用电动葫芦直尺进行线性测量,并准确读取数据。
技能目标:1. 学生能够独立操作电动葫芦直尺,进行实际测量;2. 学生能够分析测量数据,解决简单的工程测量问题;3. 学生能够对电动葫芦直尺进行基本的维护和故障排除。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对工程测量的兴趣,增强实践操作的自信心;2. 学生树立正确的工程测量观念,认识到测量在工程中的重要性;3. 学生能够遵循测量规范,培养严谨、细致的工作态度;4. 学生在团队合作中,学会相互尊重、沟通与协作。
本课程针对五年级学生设计,结合学科特点和教学要求,注重理论与实践相结合。
通过本课程的学习,学生能够掌握电动葫芦直尺的相关知识和操作技能,提高解决实际问题的能力,培养对工程测量的兴趣和严谨的工作态度。
课程目标具体明确,可衡量,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 电动葫芦直尺的结构与原理- 介绍电动葫芦直尺的组成部分;- 解释电动葫芦直尺的工作原理;- 分析电动葫芦直尺在工程测量中的应用优势。
2. 电动葫芦直尺的使用与操作- 讲解电动葫芦直尺的安装与调试方法;- 演示电动葫芦直尺的操作步骤;- 强调操作过程中的注意事项及安全规范。
3. 线性测量与数据处理- 掌握线性测量的基本方法;- 学习使用电动葫芦直尺进行线性测量;- 介绍测量数据的记录、整理和分析方法。
4. 电动葫芦直尺的维护与故障排除- 了解电动葫芦直尺的日常维护保养方法;- 学习简单的故障排除技巧;- 强调维护与故障排除在保证测量精度和设备使用寿命方面的重要性。
教学内容依据课程目标,紧密结合教材,保证科学性和系统性。
教学大纲明确,教学内容安排合理,进度适中。
通过本章节的学习,学生能够全面掌握电动葫芦直尺的相关知识和技能,为实际应用打下坚实基础。
电动葫芦轨道课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电动葫芦的基本结构、工作原理及轨道安装的相关知识。
2. 学生能掌握电动葫芦轨道安装的步骤、注意事项及安全操作规范。
3. 学生能了解电动葫芦在工业生产中的应用及其重要性。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,正确安装和调试电动葫芦轨道。
2. 学生能通过实际操作,掌握电动葫芦轨道的检查和维护方法。
3. 学生能在小组合作中,发挥团队协作能力,共同完成轨道安装任务。
情感态度价值观目标:1. 学生能培养对工业设备操作的兴趣,激发学习热情。
2. 学生能认识到安全操作的重要性,增强安全意识。
3. 学生能在实际操作中,体会工匠精神,培养敬业、专注的品质。
4. 学生能在小组合作中,学会尊重他人,提高沟通与协作能力。
本课程针对初中年级学生,结合电动葫芦轨道的安装与操作,注重理论与实践相结合。
课程旨在帮助学生掌握电动葫芦轨道相关知识,培养实际操作技能,同时注重培养学生的安全意识、团队协作能力和敬业精神。
通过本课程的学习,使学生能够更好地适应未来工业生产领域的需求。
二、教学内容1. 电动葫芦的基本结构:介绍电动葫芦的组成部分,包括电动机、减速器、钢丝绳、吊钩、限位器等。
教材章节:第二章第一节2. 电动葫芦工作原理:讲解电动葫芦如何通过电动机、减速器等部件实现重物的起吊、移动。
教材章节:第二章第二节3. 轨道安装步骤及注意事项:详细讲解电动葫芦轨道的安装流程、安装方法以及安装过程中的注意事项。
教材章节:第三章第一节4. 安全操作规范:强调电动葫芦操作过程中的安全事项,包括操作前的检查、操作中的注意事项以及紧急情况的处理。
教材章节:第三章第二节5. 电动葫芦轨道的检查与维护:介绍轨道的日常检查、维护方法,确保设备正常运行。
教材章节:第四章6. 实践操作:组织学生进行电动葫芦轨道安装、操作练习,巩固所学知识,提高实际操作能力。
教材章节:第五章本教学内容根据课程目标,结合教材章节进行组织,保证教学内容的科学性和系统性。
合肥工业大学课程设计说明书设计题目:电动葫芦学生姓名: 张蒙祺学号: 20070558专业班级:机械设计07—6指导教师:黄康赵小勇尤涛2011年1月22日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Electric hoist is a kind of small lifting equipment .Application areas: promotion, led moving, loading and unloading heavy objects, such as various sized concrete, steel and mechanical equipment installation and mobile, for construction and installation companies, factories and mines in the civil construction and bridge construction, electricity, shipbuilding, automobile manufacturing , Buildings, roads, bridges, metallurgical, mining, slope tunnels,wells and other infrastructure construction management protection of mechanical equipment。
Keywords:Lifting Mechanical Electric hoist目录1 引言 (5)2 设计任务书 (6)3 起升机构动力学计算 (7)3.1 钢丝绳最大拉力 (7)3.2 钢丝绳直径的计算与选择 (7)3。
课程设计说明书课程设计名称:题目:学生姓名:专业:指导教师:日期: 2014 年 12 月 25 日前言机械综合课程设计是机械专业教学的一个重要组成部分。
机械综合课程设计的目的在于进一步巩固和加深学生所学的机械专业各课程理论知识,培养学生独立解决实际问题的能力,使学生对机械的运动学和动力学的分析和设计有一较完整的概念,并进一步提高计算、绘图和使用技术资料的能力,更为重要的是培养开发和创新机械的能力。
本论文主要内容是进行圆柱斜齿轮的设计计算,在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《理论力学》、《公差与互换性》等多门课程知识,并运用《AUTOCAD》软件进行绘图,因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。
通过这次训练,使我们在众多方面得到了锻炼和培养。
主要体现在如下几个方面:(1)培养了我们理论联系实际的设计思想,训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力,巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。
(2)通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计,使我们掌握了一般机械设计的程序和方法,树立正确的工程设计思想,培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。
(3)另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。
目录1 课程设计任务书 (3)2 电动葫芦的设计方案 (3)3选择电动机 (4)4确定减速器总传动比及分配各级传比 (4)5分别计算各轴转速、功率和转矩 (5)6 齿轮的设计与校核 (6)7轴设计与校核 (13)8 键的选择和校核 (18)9减速器的润滑方式和密封种类的选择 (19)10箱体设计 (19)11 总结 (20)12 参考文献 (21)1.机械综合课程设计任务书题目:电动葫芦传动装置指导老师:原始数据起重量/t 提升高度/m起升速度m/min钢丝绳直径mm5 24 8 15.5使用年限:10年工作条件:两班制,常温下连续工作;空载起动,工作载荷平稳,单向运转;三相交流电源,电压380v/220v设计工作量:1.减速器装配图一张2.设计说明书一份2电动葫芦的设计方案电动葫芦起升机构的排列主要为电动机,减速器和卷筒装置3个部件。
排列方式有平行轴和同轴两种方式排列形式,如图一所示图一电葫芦设计方案这里优先选用b方案,电机、减速器、卷筒布置较为合理。
减速器的大齿轮和卷筒连在一起,转矩经大齿轮直接传给卷筒,使得卷筒只受弯矩而不受扭矩。
其优点是机构紧凑,传动稳定,安全系数高。
减速器用斜齿轮传动,载荷方向不变和齿轮传动的脉动循环,对电动机产生一个除弹簧制动的轴向力以外的载荷制动轴向力。
当斜齿轮倾斜角一定时,轴向力大小与载荷成正比,起吊载荷越大,该轴向力也越大,产生的制动力矩也越大;反之亦然。
它可以减小制动弹簧的轴受力,制动瞬间的冲击减小,电动机轴受扭转的冲击也将减小,尤其表现在起吊轻载荷时,提高了电动机轴的安全性。
图a的结构电机与卷筒布置不再同一平面上通过减速器相连,使得减速器转矩增大。
初步设计减速箱原理如下图二所示图二电葫芦减速器原理图3选择电动机起升机构总效率η0=η14η2η33η4η14为四对滚动轴承的传动效率取η1=0.99η2 为弹性柱销联轴器的传动效率取η2=0.98η33为三对齿轮与齿轮轴的传动效率取η3=0.97η4为滚筒的传动效率取η4=0.98则提升机构总效率为η =0.98x0.994 x0.98x0.983 x=0.864故此电动机静功率w=FxV/ηP=50000x0.1333/0.864=7.414kw根据工作条件,选择一般用途的y系列三相异步电动机,型号为Y-132M—4,额定功率7.5KW,满载转速1440r/min,额定转矩2.2N/M 最大转矩2.2N/M.4确定减速器总传动比及分配各级传动比总传动比35140082.45 16.98nin'==≈这里n3为电动机转速(r/min)。
4.1 分配各级传动比减速器实际总传动比i=iAB ·iCD·iEF=5.125 3.875 4.12581.92⨯⨯=第一级传动比825.12516BABAziz===第二级传动比623.87516CCDDziz===第三级传动比664.12516EEFFziz===这里ZA 、ZB、ZC、ZD、ZE和ZF分别代表齿轮A、B、C、D、E和F的齿数。
5.分别计算各轴转速、功率和转矩5.1轴I(输入轴)N I=n=1400 r/minP I=7.5 kwT I=9550P I/n I=9550x7.5/1400=53.65 N.M5.2轴Ⅱ(中间轴):N II=1400/5.125=273.17 r/minP II=7.5x0.97=7.329 kwT II=9550P II/n II=9550x7.329/273.17=266.70 N.M5.3轴Ⅲ(中间轴):N III=273.17/3.875=70.58 r/minP III=7.329x0.97=7.21 kwT III=9550P III/n III=9550x7.21/70.58=1001.27 N.M5.4轴Ⅳ(输出轴):N IV =70.58/4.125=17.22 r/min P IV =7.21x0.97=7.15 kwT IV =9550P IV /n IV =9550x7.15/17.22=3981.94 N.M各级齿轮传动效率取为0.97。
计算结果列于下表:6齿轮的设计与校核6.1高速级齿轮A 、B 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,因此以抗弯强度为主,初选螺旋角β=12°6.1.1 按齿面接触强度条件设计小轮分度圆直径t d 1≥mm确定式中各参数: (1)端面重合度()()11221tan tan 'tan tan '2a a Z Z επ∂=∂-∂+∂-∂⎡⎤⎣⎦ 其中:cos a Z Z Z h*∂∂=+⋅ ,且20,1,'h mm *∂==∂=∂ 求得: 12cos 16cos 20arccos arccos 33.36162cos 82cos 20arccosarccos 23.47822A a AB a B Z Z Z h Z Z Z h **∂⨯∂===+⋅+∂⨯∂===+⋅+1.66ε∂=(2) 载荷系数K t 对起重机,载荷冲击较大,初选载荷系数K t =2。
(3)齿轮A 转矩T A T A =T 1=64.39 ×103N ·mm 。
(4)齿宽系数φd 取φd =1。
(5)齿数比u 对减速传动,u =i =5.125。
(6)节点区域系数Z H 查《机械设计》图6.19得Z H =2.47。
(7)材料弹性系数Z E 查《机械设计》Z E =189.8MPa 。
(8)材料许用接触应力[σ] HHHN H S K lim][σσ=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S H =1.25; ③接触强度寿命系数K HN :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,用转矩T 代替图中的载荷Q(转矩了与载荷Q 成正比),当量接触应力循环次数为:对齿轮A :3max 1160⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∑=T T t n N i ki i HA式中 n 1——齿轮A(轴1)转速,n 1=1400r /min ; i ——序数,i =1,2,…,k ; t i ——各阶段载荷工作时间,h ,T i ——各阶段载荷齿轮所受的转矩,N ·m ;T max ——各阶段载荷中,齿轮所受的最大转矩,N ·m 。
故N HA =60×1400×6000×(13×0.20+0.53×0.20+0.253×0.10+0.053×0.50)=1.142×108对齿轮B :871.14210 1.86105.125HAHB ABN N μ⨯===⨯查[3]得接触强度寿命系数K HNA =1.18,K HNB =1.27。
由此得齿轮A 的许用接触应力1.141450[]13221.25HA MPa σ⨯==齿轮B 的许用接触应力1.271450[]14731.25HB MPa σ⨯==因齿轮A 强度较弱,故以齿轮A 为计算依据。
把上述各值代入设计公式,得小齿轮分度圆直径t d 1≥26.89mm =(9)计算:齿轮圆周速度113.14140026.892.0/601000601000n d m s πν⋅⨯⨯===⨯⨯(10)精算载荷系数K查[3]表6.2得工作情况系数K A =1.25。
按2/,v m s =8级精度查表得动载荷系数K v =1.12,齿间载荷分配系数K H α=1.1,齿向载荷分布系数K H β=1.14。
故接触强度载荷系数1.25 1.12 1.1 1.14 1.76A V K K K K K β∂=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯=按实际载荷系数K 修正齿轮分度圆直径1126.8925.75td d mm === 齿轮模数11cos 25.75cos12 1.5716n d m mm z β︒=== 6.1.2按齿根弯曲强度条件设计齿轮模数n m≥确定式中各参数:(1)参数K t =2,T A =T 1=64.39 ×103N ·mm,φd =1, 1.66ε∂=,116Z =。
(2)螺旋角影响系数Y β 因齿轮轴向重合度εβ=0.318φd z 1tan β=0.318 ×1×16×tan12°=1.08,查表 得Y β=0.92。
(3)齿形系数Y Fa 因当量齿数221617.10cos cos 12A VA z z β===︒ 228287.62cos cos 12B VB z z β===︒查表6.4 得 齿形系数Y FaA =2.97,Y FaB =2.21;SaA Y =1.52,SaB Y =1.78 (4)许用弯曲应力[σ]F[]lim FN F STF FK Y S σσ⋅⋅=式中σFlim ——试验齿轮弯曲疲劳极限,σFlim =850MPa ; S F ——弯曲强度安全系数,S F =1.5;K FN ——弯曲强度寿命系数,与当量弯曲应力循环次数有关。