畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目: 2.0型卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)
學(xué) 生 姓 名:
指導(dǎo)教師姓名:
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
年 6 月 10 日
1.課題名稱:
2.0型卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)
2.課題研究背景:
卷?yè)P(yáng)機(jī)是建筑工地上最常見(jiàn)、最普通的一種施工機(jī)械,也稱絞車??梢詥为?dú)使用,也可以作為起重機(jī)的組成部分,卷?yè)P(yáng)機(jī)主要以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力,經(jīng)過(guò)減速裝置后,驅(qū)動(dòng)卷筒牽引鋼絲繩,以實(shí)現(xiàn)重物的垂直與水平運(yùn)輸。卷?yè)P(yáng)機(jī)分為手動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)和電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)兩種?,F(xiàn)在以電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)為主。電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸節(jié)、制動(dòng)器、減速器和卷筒組成,共同安裝在機(jī)架上。對(duì)于起升高度和裝卸量大工作頻繁的情況,調(diào)速性能好,能使空鉤 快速下降。
電動(dòng)絞車廣泛用于工作繁重和所需牽引力較大的場(chǎng)所。單卷筒電動(dòng)絞車的電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速機(jī)帶動(dòng)卷筒,電動(dòng)機(jī)與減速器輸入軸之間裝有制動(dòng)器。為適應(yīng)提升、牽引和回轉(zhuǎn)等作業(yè)的需要,還有雙卷筒和多卷筒裝置的絞車。一般額定載荷低于10T的絞車可以設(shè)計(jì)成電動(dòng)絞車。
進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),各行各業(yè)都有飛速發(fā)展,近些年數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用,信息技術(shù)和數(shù)控技術(shù)日趨成熟,使得機(jī)械制造的效率提高、成本降低,這些都將推動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)工業(yè)的發(fā)展。提升重物是卷?yè)P(yáng)機(jī)的一種主要功能,所以各類卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)都是根據(jù)這一要求為依據(jù)的。雖然目前塔吊、汽車吊等取代了卷?yè)P(yáng)機(jī)的部分工作,但由于塔吊成本高,一股在大型工程中使用,而且靈活性較差,故一般中小型工程仍然廣泛應(yīng)用卷?yè)P(yáng)機(jī),汽車吊 雖然靈活方便,但也因?yàn)槌杀咎?,而不能在工程中廣泛應(yīng)用,故大多設(shè)備的安裝仍然是由卷?yè)P(yáng)機(jī)承擔(dān)的。卷?yè)P(yáng)機(jī)除在工程、設(shè)備安裝等方面被廣泛應(yīng)用外,在冶金、礦山、建筑、化工、水電、農(nóng)業(yè)、軍事及交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)亦被廣泛應(yīng)用,還可作現(xiàn)代化電控自動(dòng)作業(yè)線的配套設(shè)備。
3.課題研究意義:
由于卷?yè)P(yáng)機(jī)具有制造簡(jiǎn)單、操作方便、價(jià)格便宜、對(duì)自然條件適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),因此,很受用戶歡迎。是起重、拖曳及建筑施工作業(yè)不可缺少的機(jī)械設(shè)備。
4.文獻(xiàn)查閱概況:
1、結(jié)構(gòu)組成:
主要結(jié)構(gòu)有卷筒,減速機(jī),制動(dòng)器,電氣系統(tǒng)。其中卷筒的安裝的基本原則有“水平放線”和“垂直放線” 兩種應(yīng)用方式。
(1)橫向電纜安裝:可以向1或2個(gè)方向出線。鋼絲繩在連續(xù)平面上拖拽或用間隔小于1m的支撐將鋼絲繩撐離地面。安裝高度從電纜拖拽平面到卷筒中心不超過(guò)1m。不考慮鋼絲繩的轉(zhuǎn)向, 運(yùn)行速度為: 10米/分鐘--60米/分鐘,最大加速度可達(dá)0.3 m/s
(2)垂直電纜安裝:若卷筒安裝在頂端,鋼絲繩出現(xiàn)方向垂直向下,運(yùn)行速度為: 10米/分鐘--40米/分鐘,最大加速度可達(dá)0.3 m/s²,自由下垂的鋼絲繩的長(zhǎng)度L0不考慮。
2、卷筒和電纜的選擇:
(1)運(yùn)行速度小于10 m/min的情況
若發(fā)生強(qiáng)烈震動(dòng)或應(yīng)用在海上,鹽含量高或者腐蝕性空氣中,溫度低于-15 °C急彎路徑時(shí)需要強(qiáng)制導(dǎo)向。如果安裝了強(qiáng)制導(dǎo)向器必須保證導(dǎo)向器與卷筒之間的距離為卷筒寬度的6倍。彈簧卷筒必須安裝在電纜可以自由放出和卷起,并且沒(méi)有障礙物的位置上。強(qiáng)制導(dǎo)向和尺寸太小的導(dǎo)向輪在任何情況下都不允許的。
(2)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法很多,能適應(yīng)不同生產(chǎn)機(jī)械速度變化的要求。一般電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)其輸出功率會(huì)隨轉(zhuǎn)速而變化。從能量消耗的角度看,調(diào)速大致可分兩種 :
① 保持輸入功率不變。通過(guò)改變調(diào)速裝置的能量消耗,調(diào)節(jié)輸出功率以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
②控制電動(dòng)機(jī)輸入功率以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速??刂齐姍C(jī)有:電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)電機(jī)、變頻電機(jī)、調(diào)速電機(jī)、三相異步電動(dòng)機(jī)、高壓電機(jī)、多速電機(jī)、雙速電機(jī)和防爆電機(jī)。
(3)絞車采用電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器,開(kāi)式齒輪傳遞扭矩到達(dá)主軸。 3、本設(shè)計(jì)是2.0型卷?yè)P(yáng)機(jī)
其主要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)有:額定載荷 20KN,額定速度 36m/min,卷筒容繩量190m,卷筒尺寸250mm。
由此得出:卷筒的轉(zhuǎn)速n=46r/min
工作機(jī)的輸出功率P=Fv×1000/60=20×36×1000/60=12kw
4、傳動(dòng)方案:
根據(jù)參考各種資料和目前的卷?yè)P(yáng)機(jī)的結(jié)構(gòu),結(jié)合本設(shè)計(jì)的任務(wù),目的和要求,首先擬定以下三個(gè)方案:
采用開(kāi)式齒輪傳動(dòng),通過(guò)齒輪嚙合傳遞轉(zhuǎn)矩,另一方案是采用齒輪接盤(pán)來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩,此方案可以補(bǔ)償安裝誤差。
傳動(dòng)方案1:減速器采用展開(kāi)式二級(jí)閉式齒輪傳動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在滿足中心距的條件下,由于齒輪和軸的減少,傳動(dòng)效率較高,但齒輪直徑大,加工精度不高,而且噪聲較大,大齒輪在經(jīng)濟(jì)方面不理想,加工起來(lái)又比較困難,減速箱的體積比較大,不利于安裝。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖4-1所示:
圖4-1傳動(dòng)方案一
1.電動(dòng)機(jī) 2、聯(lián)軸器 3、制動(dòng)器 4、減速器 5、絞筒 6、軸承 7、開(kāi)式齒輪
傳動(dòng)方案2:減速器采用展開(kāi)式三級(jí)閉式齒輪傳動(dòng),特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、容易制造、使用壽命較長(zhǎng)、維護(hù)方便,裝拆容易,工作可靠。高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端,這樣,軸在轉(zhuǎn)矩下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形與軸在彎矩下產(chǎn)生的彎曲變形可部分地相互抵消,以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象在滿足中心距的條件下,傳動(dòng)的齒輪的直徑可以取小,這樣可以使傳動(dòng)的傳動(dòng)比較精確可靠,壽命長(zhǎng),結(jié)構(gòu)緊湊,而且滑移齒輪操作方便不費(fèi)力。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖4-2所示:
圖4-2傳動(dòng)方案二
1.電動(dòng)機(jī) 2、聯(lián)軸器 3、制動(dòng)器 4、減速器 5、絞筒 6、軸承 7、開(kāi)式齒輪
傳動(dòng)方案3:減速器與卷筒采用齒輪接盤(pán)的形式:
圖4-3齒輪接盤(pán)式傳動(dòng)
5、方案的比較與方案的選擇
方案一首先,雖然能夠完成工作機(jī)的性能要求,適合工況條件及工作可靠且電動(dòng)機(jī)價(jià)格低,但其轉(zhuǎn)速較大,致使減速裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較高,其次齒輪傳動(dòng)要求制造安裝精度較高,并且大的中心距會(huì)使其尺寸過(guò)大,從而使成本增加。合理的傳動(dòng)方案,除了應(yīng)滿足工作機(jī)的性能要求、適合工況條件及工作可靠外,還應(yīng)使傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、效率高激便于維修和使用等。
方案三采用制動(dòng)電機(jī),減少了制動(dòng)器的安裝,使得整個(gè)結(jié)構(gòu)顯得十分緊湊,既滿足了制動(dòng)要求,又便于使用與維修,電動(dòng)機(jī)與減速器用彈性套裝銷聯(lián)軸器相連,可以補(bǔ)償安裝誤差,又有一定的緩沖和減震能力,此方案的卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷筒與低速軸的連接為帶齒輪接盤(pán)的結(jié)構(gòu)型式,卷筒軸左端用自位軸承支撐于減速器輸出軸的內(nèi)腔軸承座中,低速軸的外緣制成外齒輪,它與固定在卷筒上的帶內(nèi)齒輪的接盤(pán)相嚙合,形成一個(gè)齒輪連軸器傳遞扭矩,并可以補(bǔ)償一定的安裝誤差。在齒輪聯(lián)軸器外側(cè),即靠近減速器的一側(cè)裝有剖分式密封蓋,以防止聯(lián)軸器內(nèi)的潤(rùn)滑油流出來(lái)和外面的灰塵進(jìn)入。這種連接型式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,軸向尺寸小,分組性好,能補(bǔ)償減速器與卷筒軸之間的安裝誤差是優(yōu)先考慮的方案。
綜合其經(jīng)濟(jì)性,考慮其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等各方面的因素,采用方案三。
6、制 動(dòng) 器:
制動(dòng)器是具有使運(yùn)動(dòng)部件(或運(yùn)動(dòng)機(jī)械)減速、停止或保持停止?fàn)顟B(tài)等功能的裝置。是使機(jī)械中的運(yùn)動(dòng)件停止或減速的機(jī)械零件。俗稱剎車、閘。制動(dòng)器主要由制架、制動(dòng)件和操縱裝置等組成。有些制動(dòng)器還裝有制動(dòng)件間隙的自動(dòng)調(diào)整裝置。為了減小制動(dòng)力矩和結(jié)構(gòu)寸制動(dòng)器通常裝在設(shè)備的高速軸上,但對(duì)安全性要求較高的大型設(shè)備(如礦井提升機(jī)、電梯等)則應(yīng)裝在靠近設(shè)備工作部分的低速軸上?!?
制動(dòng)器(brake staff)可以分兩大類,工業(yè)制動(dòng)器和汽車制動(dòng)器,汽車制動(dòng)器又分為行車制動(dòng)器(腳剎),駐車制動(dòng)器(手剎)。在行車過(guò)程中,一般都采用行車制動(dòng)(腳剎),便于在前進(jìn)的過(guò)程中減速停車,不單是使汽車保持不動(dòng)。只有行車制動(dòng)失靈時(shí)才采用駐車制動(dòng)。當(dāng)車停穩(wěn)后,就要使用駐車制動(dòng)(手剎),防止車輛前滑和后溜。停車 后一般除使用駐車制動(dòng)外,上坡要將檔位掛在一檔(防止后溜),下坡要將檔位掛在倒檔(防止前滑)。
使機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部件停止或減速所必須施加的阻力矩稱為制動(dòng)力矩。制動(dòng)力矩是設(shè)計(jì)、選用制動(dòng)器的依據(jù),其大小由機(jī)械的型式和工作要求決定。制動(dòng)器上所用摩擦材料(制動(dòng)件)的性能直接影響制動(dòng)過(guò)程,而影響其性能的主要因素為工作溫度和溫升速度。摩擦材料應(yīng)具備高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)和良好的耐磨性。摩擦材料分金屬和非金屬兩類。前者常用的有鑄鐵、鋼、青銅和粉末冶金摩擦材料等,后者有皮革、橡膠、木材和石棉等。
起重機(jī)用制動(dòng)器對(duì)于起重機(jī)來(lái)說(shuō)既是工作裝置,又是安全裝置,制動(dòng)器在起升機(jī)構(gòu)中,是將提升或下降的貨物能平穩(wěn)的停止在需要的高度,或者控制提升或下降的速度,在運(yùn)行或變幅等機(jī)構(gòu)中,制動(dòng)器能夠讓機(jī)構(gòu)平穩(wěn)的停止在需要的位置。
起重類制動(dòng)器如標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)必須設(shè)置常閉式制動(dòng)器,行走或回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可選用常閉式制動(dòng)器。考慮使用場(chǎng)所,如制動(dòng)器安裝有足夠的空間,可選用塊式、帶式制動(dòng)器或臂式盤(pán)形制動(dòng)器;空間受限值時(shí),可選用內(nèi)蹄式或鉗形盤(pán)式制動(dòng)器??紤]配套主機(jī)的使用環(huán)境,對(duì)滲漏油有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合應(yīng)選用電磁或氣動(dòng)制動(dòng)器,對(duì)環(huán)境溫度較高的冶金場(chǎng)所可選用絕緣等級(jí)較高的電力液壓制動(dòng)器或冶金型電磁制動(dòng)器。在環(huán)境溫度較低或較高,且露天場(chǎng)所選用電力液壓制動(dòng)器時(shí),應(yīng)注意更換相應(yīng)牌號(hào)的液壓油。在含鐵屑、粉塵嚴(yán)重的環(huán)境中,應(yīng)避免使用電磁鐵制動(dòng)器,防止粉塵進(jìn)入電磁鐵間隙影響電磁鐵的吸合。對(duì)于特殊或重要的場(chǎng)合,應(yīng)根據(jù)需要增設(shè)制動(dòng)器的附加功能。在溫度較低的環(huán)境中,可使用電力液壓推動(dòng)器的加熱器。對(duì)于啟動(dòng)與制動(dòng)過(guò)程轉(zhuǎn)換有嚴(yán)格要求時(shí),加裝行程開(kāi)關(guān)以了解制動(dòng)器的開(kāi)閉狀態(tài)。對(duì)于維護(hù)、調(diào)整較難實(shí)施的環(huán)境,可加裝制動(dòng)間隙均等裝置和摩擦片磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置。增設(shè)手動(dòng)松閘裝置可在特殊情況下人工打開(kāi)制動(dòng)器。
5.結(jié)合本課題查閱并翻譯1萬(wàn)個(gè)印刷符號(hào)的英文資料
6.編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
7.設(shè)計(jì)(論文)提交形式
( 以上內(nèi)容全部采用計(jì)算機(jī)制作。)
8.進(jìn)度安排
第四周 查資料,準(zhǔn)備相關(guān)文獻(xiàn)。
第五周 查資料,根據(jù)資料寫(xiě)任務(wù)書(shū)和開(kāi)題報(bào)告。
第六周 根據(jù)資料完成英文翻譯。
第七周-第十四周 完成總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算,用CAXA或AutoCAD等軟件繪制總裝圖、典型零件圖。
第十五周 整理說(shuō)明書(shū),審查論文。
第十五周 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū),形成畢業(yè)設(shè)計(jì)全部文件,準(zhǔn)備答辯。
第十五周 畢業(yè)答辯。
9.指導(dǎo)教師意見(jiàn):
簽名:
年 月 日