5T單梁橋式起重機(jī)卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)含SW三維及6張CAD圖,橋式起重機(jī),卷揚(yáng),機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì),sw,三維,cad 一、選題依據(jù) 1．論文（設(shè)計(jì)）題目 5T 單梁橋式起重機(jī)卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 2．研究領(lǐng)域 起重機(jī)械設(shè)計(jì) 3．論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值 理論意義：隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)、制造業(yè)、運(yùn)輸業(yè)等的發(fā)展，卷揚(yáng)機(jī)的應(yīng)用越來越多。目前，國內(nèi)的卷揚(yáng)機(jī)發(fā)生故障較多、監(jiān)管工作不足。橋式起重機(jī)做作為物料搬運(yùn)的起重機(jī)械在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。因此，設(shè)計(jì)一款可靠性高， 制造成本低，運(yùn)行精度高的橋式起重機(jī)是大勢(shì)所趨。 應(yīng)用價(jià)值:近些年來，我國的固定資產(chǎn)投資飛速增長，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和大型項(xiàng)目的不斷上馬，橋式起重機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展。我國在起重機(jī)領(lǐng)域從未放棄過自主研發(fā)，并且已具備了相當(dāng)大的規(guī)模。所以設(shè)計(jì)制造能夠滿足各個(gè)行業(yè)需求的橋式起重機(jī)是在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地的關(guān)鍵。 4．目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì) 我國的起重機(jī)設(shè)計(jì)起步較晚，我們只能模仿蘇聯(lián)的設(shè)計(jì)，產(chǎn)品功能單一局限性比較大。六十年代開始，我國開始大力發(fā)展新產(chǎn)品新部件的設(shè)計(jì)工作，開始走向自主設(shè)計(jì)自主生產(chǎn)的道路。通過引進(jìn)外國起重設(shè)備，我們研究改進(jìn)設(shè)計(jì)適合我們自己國情和實(shí)際應(yīng)用的起重機(jī)械設(shè)備，為我國的建設(shè)作出重大貢獻(xiàn)。 經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我過橋式起重機(jī)行業(yè)已經(jīng)形成了一定的規(guī)模，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也越來越激烈。橋式起重機(jī)行業(yè)在需求旺盛和出口的帶動(dòng)下，保持著告訴的發(fā)展速度，產(chǎn)品的市場(chǎng)十分廣闊。 盡管我國起重機(jī)行業(yè)發(fā)展迅速，但是仍然缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，從技術(shù)層面看，仍然與歐美日等發(fā)達(dá)國家有很大的差距，在技術(shù)實(shí)力上有一定的差距。目前國內(nèi)大型起重機(jī)不具備大規(guī)模生產(chǎn)的能力。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看，我國在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上也不完善。 在未來激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，我國的起重機(jī)行業(yè)要向以下的方向發(fā)展： （1）整機(jī)性能：由于先進(jìn)技術(shù)和新材料的應(yīng)用，同種型號(hào)的產(chǎn)品，整機(jī)重量要輕 20%左右。隨著結(jié)構(gòu)分析應(yīng)用和先進(jìn)設(shè)備的使用，結(jié)構(gòu)形式更加合理； （2）高性能、高可靠性的配套件，選擇余地大、適應(yīng)性好，性能得到充分發(fā)揮； （3）電液比例控制系統(tǒng)和智能控制顯示系統(tǒng)的推廣應(yīng)用； （4）操作更方便、舒適、安全，保護(hù)裝置更加完善； （5）向吊重量大、起升高度、更大的大噸位方向發(fā)展。 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1.重點(diǎn)解決的問題 1)鋼絲繩的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核。 2)卷筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算。 3)卷筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算。 4)減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算。 2.擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路） 1）卷揚(yáng)機(jī)的基本機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 2）卷揚(yáng)機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)的方案確定 3）減速器和齒輪的設(shè)計(jì) 4）鋼絲繩和卷筒的設(shè)計(jì) 5）電動(dòng)機(jī)的選擇與確定 6）制動(dòng)器與聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算 7）其他輔件的設(shè)計(jì) 3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果 在設(shè)計(jì)完成的情況下完成并完善工程圖，使其在實(shí)際生產(chǎn)操作中能夠準(zhǔn)確穩(wěn)定的完成各項(xiàng)起重工作，達(dá)到解放人力，提高生產(chǎn)效率的效果。最終產(chǎn)品能夠投入量產(chǎn)并得到市場(chǎng)認(rèn)可。 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； 主要查詢各類相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，到市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研并參照現(xiàn)有的卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究工作，向從事卷揚(yáng)機(jī)行業(yè)的相關(guān)人員請(qǐng)教，在輔導(dǎo)老師的指導(dǎo)下開展設(shè)計(jì)研究工作， 并利用 solidworks 等軟件進(jìn)行仿真模擬。 2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃 第 1 周 了解題目研究的主要內(nèi)容和技術(shù)路線，查閱有關(guān)文獻(xiàn)。第 2 周 查閱文獻(xiàn)、閱讀文獻(xiàn) 第 3 周 閱讀文獻(xiàn)并完成外文文獻(xiàn)翻譯第 4 周 撰寫文獻(xiàn)綜述并完成開題報(bào)告 第 5 周 卷揚(yáng)機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，繪制二維機(jī)構(gòu)簡圖草圖。第 6 周 起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)型式選擇、鋼絲繩的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核第 7 周 卷筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸確定、卷筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 第 8 周 減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 第 9 周 滑輪及吊鉤的選擇及吊鉤的計(jì)算及校核 第 10 周 制動(dòng)器聯(lián)軸器的選擇。小車行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第 11 周 修改并完成二維總裝配圖 第 12 周 修改并完成部件二維工程圖 第 13 周 繪制一個(gè)部件的三維裝配圖，并做爆炸視圖和動(dòng)畫演示。第 14 周 撰寫設(shè)計(jì)說明書 第 15 周 提交論文、圖紙、查重報(bào)告 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) [1]聞邦椿 《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2015 年 7 月第 1 版 [2]張質(zhì)文、王金諾、程文明、鄒勝 《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》[M ].中國鐵道出版社，2013 年 8 月 [3]朱孝錄 《機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [M ].電子工業(yè)出版社出版，2007 年 10 月第五版 [4]濮量貴、 陳國定、吳立言 《機(jī)械設(shè)計(jì)》[M ].高等教育出版社，2013 年 5 月第 9 版 [5]王小明、倪受東、程鵬 一種卷揚(yáng)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化[J] .2014 年 8 月 10 號(hào) [6]朱麗君 卷揚(yáng)機(jī)徘徊齒輪技術(shù)改進(jìn)[J].2014 年 9 月 25 日 [7]朱冬鈺、王海鑌 機(jī)械卷揚(yáng)機(jī)的工作原理及提升力的計(jì)算[J].2015 年 9 月 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卷揚(yáng)機(jī)是用卷筒纏繞鋼絲繩提升或牽引重物的輕小型起重設(shè)備，雖然現(xiàn)在塔吊和吊車等取代了卷揚(yáng)機(jī)的部分工作，但由于塔吊和吊車體積大，而且其靈活性較差，一般在大型工程中使用，而且其成本高，難以進(jìn)行較大范圍的應(yīng)用，因此一般中小型企業(yè)行業(yè)仍然廣泛應(yīng)用卷揚(yáng)機(jī)，就算大型工程中雖有塔吊和吊車，也還需要卷揚(yáng)機(jī)作輔助提升用，而卷揚(yáng)機(jī)又有“礦井咽喉”之稱，因此，卷揚(yáng)機(jī)被廣泛應(yīng)用于建筑、采礦、企業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。卷揚(yáng)機(jī)的性能、工作效率，安全可靠性等，都對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)和人員、設(shè)備的安全起著重要的影響，基于此設(shè)計(jì)了一種合理的卷揚(yáng)機(jī)結(jié)構(gòu)，可適用于各類含有卷筒的、工程機(jī)械、建筑機(jī)械等領(lǐng)域。 1 卷揚(yáng)機(jī)的種類： 卷揚(yáng)機(jī)在我國生產(chǎn)、使用歷史悠久。由于卷揚(yáng)機(jī)具有制造簡單、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。廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、海運(yùn)、交通、化工、冶金、油田等部門。由于卷揚(yáng)機(jī)的用途極為廣泛,規(guī)格繁多,結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)型式不一,有不同的分類方法 : 1.按用途分:土建用卷揚(yáng)機(jī)、林業(yè)用卷揚(yáng)機(jī),船舶用卷揚(yáng)機(jī),礦建用卷揚(yáng)機(jī)。 2.按動(dòng)力型式分:手動(dòng)式卷揚(yáng)機(jī),電動(dòng)式卷揚(yáng)機(jī),液壓式卷揚(yáng)機(jī),其它動(dòng)力式卷揚(yáng)機(jī)(空壓機(jī)、蒸氣機(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)等)。 3.按傳動(dòng)型式分:直齒齒輪傳動(dòng)卷揚(yáng)機(jī),斜齒齒輪傳動(dòng)卷揚(yáng)機(jī),行星齒輪傳動(dòng)卷揚(yáng)機(jī),球面蝸桿傳動(dòng)卷揚(yáng)機(jī),蝸輪蝸桿傳動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)。 4.按速度分:快速卷揚(yáng)機(jī),中速卷揚(yáng)機(jī),慢速卷揚(yáng)機(jī)。 5.按卷筒數(shù)量分:單筒卷揚(yáng)機(jī),雙筒卷揚(yáng)機(jī),多筒卷揚(yáng)機(jī)。 2 國內(nèi)外起重機(jī)及卷揚(yáng)機(jī)的發(fā)展情況 一.國際現(xiàn)狀 歐洲作為工程起重機(jī)的發(fā)源地，也是經(jīng)濟(jì)非常發(fā)達(dá)的地區(qū)，代表輪式起重機(jī)的最高水平，最負(fù)盛名的生產(chǎn)企業(yè)有利勃海爾、德馬克，同時(shí)還有森內(nèi)博根、德國格魯夫多田野?法恩、波塔恩、奧米格、里格、PPM 等著名企業(yè)，該地區(qū)主要現(xiàn)狀為：主要生產(chǎn)全地面起重機(jī)、履帶式起重機(jī)，緊湊型輪胎起重機(jī)，也生產(chǎn)少量汽車起重機(jī)。其中全路面起重機(jī)、履帶起重機(jī)以中大噸位為主；緊湊型輪胎起重機(jī)則以小噸位為主；汽車起重機(jī)一般為通用底盤組裝全地面上車，即以改裝為主。其產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)、性能高、可靠性高，產(chǎn)品遍布全球。美國工程起重機(jī)相對(duì)落后于歐洲水平。近年來，通過收購和合并的手段，先是格魯夫收購了歐洲老牌起重機(jī)企業(yè)克虜伯公司，然后特雷克斯收購了德國德馬克；隨后，馬尼托瓦克兼并了包括美國格魯夫公司在內(nèi)的國內(nèi)大部分工程起重機(jī)企業(yè)，使美國工程起重機(jī)行業(yè)得以蓬勃發(fā)展。目前該地區(qū)主要生產(chǎn)輪胎起重機(jī)、履帶式起重機(jī)、全路面起重機(jī)和汽車起重機(jī)。主要生產(chǎn)企業(yè)為馬尼托瓦克，特點(diǎn)是技術(shù)較先進(jìn)、性能較高、可靠性能高，其中汽車底盤技術(shù)和全路面技術(shù)領(lǐng)先于歐洲， 產(chǎn)品主要銷往美州地區(qū)和亞太地區(qū)。 二.我國現(xiàn)狀 我國的卷揚(yáng)機(jī)生產(chǎn)已有近 40 年的歷史，而真正定型生產(chǎn)是在 70 年代初的事。80 年代 初我國的卷揚(yáng)機(jī)動(dòng)技術(shù)的研究才活躍起來，但和國外的卷揚(yáng)機(jī)技術(shù)相比落生至少 30 年，我國目前生產(chǎn)使用的卷揚(yáng)機(jī)還是 70 年代定型的產(chǎn)品。在 80 后代以前，我國還沒有制定有關(guān)卷揚(yáng)機(jī)的國家標(biāo)準(zhǔn)，也缺少卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、生產(chǎn)、使用規(guī)范。全國處于無標(biāo)準(zhǔn)可循，呈現(xiàn)出放任自流狀態(tài)，產(chǎn)品規(guī)格五花八門，結(jié)構(gòu)與技術(shù)基本上維持根據(jù)日本 JIS800l 等 40 年代落后標(biāo)準(zhǔn)及按蘇聯(lián)圖紙制造的 1011、1012 等落后機(jī)型， 進(jìn)展十分緩慢。 80 年代以后，各種競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的引入，科技是第一生產(chǎn)力的概念逐漸被人們所認(rèn)識(shí)，所接受。是我國卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展最快的時(shí)期。國家也制定了有關(guān)卷揚(yáng)機(jī)的配套標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。目前國內(nèi)外廣泛使用的用卷揚(yáng)機(jī)，一般均有電機(jī)、制動(dòng)器、獨(dú)立的減速箱、鋼繩卷筒、底架等組成。它們的減速箱通常采用笨重的齒輪減速箱或蝸輪蝸桿減速箱，電機(jī)與減速箱、鋼繩卷筒的安裝形式一般有“n 型、 J 型” 等。普遍存在的不足是：體積大、過載能力差、噪音大、效率低、使用壽命短、工作不夠安全可靠等，有些產(chǎn)品還已列入國家淘汰產(chǎn)品。國內(nèi)外的卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)都在致力于縮小體積、減輕重量，提高承載能力，節(jié)省能源，工作安全可靠，但都沒有理想的可供選擇的卷筒內(nèi)藏減速傳動(dòng)裝置，而使設(shè)計(jì)、試制工作遇到困難。我們應(yīng)該把握有利時(shí)機(jī)，瞄準(zhǔn)國際先進(jìn)水平，從宏觀上及時(shí)修訂新的卷揚(yáng)機(jī)國家標(biāo)準(zhǔn)，以替代 86 標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)進(jìn)步的主要表現(xiàn)是逐步制訂一整套先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，用于指導(dǎo)卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)，使產(chǎn)品質(zhì)量日益提高，且標(biāo)準(zhǔn)的制訂、修改盡量地走在設(shè)計(jì)的前頭，向世界先進(jìn)水平靠攏， 以促進(jìn)我國的卷揚(yáng)機(jī)技術(shù)不斷更新，不斷發(fā)展[18]。 二.國內(nèi)起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 一、國內(nèi)工程機(jī)械產(chǎn)品近十年來隨著技術(shù)的引進(jìn)、消化、吸收，有了長足的進(jìn)步， 產(chǎn)品性能、可靠性、外觀都有較大幅度的提高，但同國外工程機(jī)械比較來看，還存在較大差距，就卷揚(yáng)機(jī)而言，今后的發(fā)展主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面： 1、整機(jī)性能：由于先進(jìn)技術(shù)和新材料的應(yīng)用，同種型號(hào)的產(chǎn)品，整機(jī)重量要輕 20%左右。隨著結(jié)構(gòu)分析應(yīng)用和先進(jìn)設(shè)備的使用，結(jié)構(gòu)形式更完善。 2、高性能、高可靠性的配套件，選擇余地大、適應(yīng)性好,性能得到充分發(fā)揮； 3、電液比例控制系統(tǒng)和智能控制顯示系統(tǒng)的推廣應(yīng)用； 4、操作更方便、舒適、鏈，保護(hù)裝置更加完善； 5、向吊重量大、起升高度、幅度更大的大噸位方向發(fā)展。 3.卷揚(yáng)機(jī)各部件： 一.減速器的類型：1.軟齒面減速器，有的軟齒面減速器使用合金鋼有的使用碳素鋼來制造，齒面硬度在 HB300 左右。這種齒輪制造成本低，但耐磨性和抗點(diǎn)蝕性較差， 使用時(shí)的壽命較短。2.中硬齒面減速器，該減速速器所用齒輪多數(shù)使用優(yōu)質(zhì)碳素鋼， 這種齒輪的表面硬度較高,具有較強(qiáng)的抗點(diǎn)蝕和耐磨損性能，中心部分的韌性好，表面在硬化處理后產(chǎn)生殘余應(yīng)力，為消除應(yīng)力會(huì)增加制造成本和生產(chǎn)時(shí)間，但齒輪的可靠性和使用壽命都會(huì)有很大的提高。3.硬齒面減速器，硬齒面減速器的齒輪多采用合金鋼制造，經(jīng)過齒面滲碳淬火處理, 使其齒面硬度達(dá)到 HRC56～62。這種齒輪的表面硬度很高, 具有很強(qiáng)的抗點(diǎn)蝕和耐磨損性能, 心部具有很好的韌性, 表面經(jīng)硬化后產(chǎn)生殘余應(yīng)力, 使齒根強(qiáng)度比中硬齒面又有提高, 熱處理后變形較大，齒面需進(jìn)行磨削加工，增加了加工時(shí)間，使制造成本增加，但使用壽命卻大大提高[11]。 二.鋼絲繩的種類：1.點(diǎn)接觸鋼絲繩 點(diǎn)接觸鋼絲繩繩股中各層鋼絲直徑均相同，而內(nèi)外各層鋼絲的節(jié)距不同．因而相互交叉形成點(diǎn)接觸。其特點(diǎn)是接觸應(yīng)力高．表面粗糙， 鋼絲易折斷，使用壽命低。但制造工藝簡單，價(jià)格便宜。在實(shí)際中常發(fā)現(xiàn)這種鋼絲繩在受拉、尤其是受彎時(shí)由于鋼絲間的點(diǎn)接觸、造成應(yīng)力集中而產(chǎn)生嚴(yán)重壓痕，由此導(dǎo)致鋼絲疲勞斷裂而使鋼絲繩過早報(bào)廢。 2．線接觸鋼絲繩 線接觸鋼絲繩繩股由不同直徑的鋼絲統(tǒng)制而成，每一層鋼絲的節(jié)距相等，由于外層鋼絲位于內(nèi)層鋼絲之間的溝槽內(nèi)，因此內(nèi)外層鋼絲間形成線接觸。這種鋼絲繩的內(nèi)層鋼絲雖承受比外層鋼絲稍大的應(yīng)力，但它避免了應(yīng)力集中，消除了鋼絲在接觸處的二次彎曲現(xiàn)象，減少了鋼絲間的摩擦阻力。使鋼絲繩在彎曲上有較大的自由度，從而顯著提高了抗疲勞強(qiáng)度，其壽命通常高于點(diǎn)接觸鋼絲繩。由于線接觸鋼絲繩比點(diǎn)接觸鋼絲繩的有效鋼絲總面積大，因而承載能力高。如果在破斷拉力相同的情況下選用線接觸鋼絲繩，可以采用較小的滑輪和卷筒直徑，從而使整個(gè)機(jī)構(gòu)的尺寸減小[12]。 指導(dǎo)教師評(píng)閱意見（對(duì)選題情況、研究內(nèi)容、工作安排、文獻(xiàn)綜述等方面進(jìn)行評(píng)閱） 審 核 意 教研室主任意見 見  簽字： 年 月 日 簽字： 年 月 日 學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)意見 簽字： 年 月 日公章：