建筑工程用卷扬机及电控系统设计说明书.docx

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1、题目：建筑工程用卷扬机及电控系统设计刖百卷扬机又称绞车，是由动力驱动的卷筒通过挠性件（钢丝绳、链条）起升、运移重物的起重装置。它结构简单，使用方便，广泛应用于建筑、安装、运输等部门的拽引和起重作业。卷扬机按驱动方式可分为人力驱动和动力驱动两大类。人力驱动型有：绞盘、手摇卷扬机等。用在缺乏电源或使用电源不便的地方。动力驱动型主要是电力驱动。卷扬机按拽引速度可分快、速和慢速三种。快、中速卷扬机一般拽引速度为15-50m/min,多用于建筑工地。慢速卷扬机拽引速度为715m/min,主要用于设备安装作业o本次设计的是建筑工程应用卷扬机中的一种叫侧装式少齿差传动卷扬机，它是以少齿差行星齿轮传动为传输系

2、统。少齿差行星传动是渐开线少齿差行星传动的简称,它采用的是渐开线齿形。摆线针轮减速器和谐波减速器也属于少齿差行星传动原理，但摆线针轮减速器用的是摆线齿形,谐波减速器用的是三角形齿形（也有用渐开线齿形代）。另外像ZX型混凝土振动器用的是摩擦轮,但其增速原理也是少齿差行星传动。由于它们都有专门名称,所以一般所讲的少齿差行星传动是专指渐开线少齿差行星传动而言的。随着现代工业的发展,机械化和自动化水平的不断提高,各工业部门需要大量减速器，并要求减速器的体积小、重量轻、传动比大、效率高、承载能力大、运转可靠以及寿命长等。减速器的种类虽然很多,但普通的圆柱齿轮减速器的体积大、结构笨重;普通的蜗轮减速器在大

3、传动比时,效率较低;摆线针轮减速器虽能满足以上提出的要求，但其成本高,需要专用设备制造。而利用少齿差行星传动可降低成本。少齿差行星齿轮传动具有以下优点：（1）加工方便、制造成本较低。渐开线少齿差传动的特点是用普通的渐开线齿轮刀具和齿轮机床就可以加工齿轮，不需要特殊的刀具与专用设备,材料也可采用普通齿轮材料。（2）传动比范围大,单级传动比为10-1000以上。结构形式多，应用范围广。由于其输入轴与输出轴可在同一轴线上，也可以不在同一轴线上，所以能适应各种机械的需要。（4）结构紧凑、体积小、重量轻。由于采用内啮合行星传动，所以结构紧凑；当传动比相等时，与同功率的普通圆柱齿轮减速器相比,体积和重量均

4、可减少1/32/3。（5）效率高。当传动比为10200时,效率为80%94机 效率随着传动比的增加而降低。（6）运转平稳、噪音小、承载能力大。由于是内啮合传动，两啮合轮齿一为凹齿、一为凸齿，两者的曲率中心在同一方向，曲率半径又接近相等，因此接触面积大，使轮齿的接触强度大为提高；又因采用短齿制，轮齿的弯曲强度也提高了。此外，少齿差传动时，不是一对轮齿啮合，而是39对轮齿同时接触受力，所以运转平稳、噪音小，并且在相同的模数情况下,其传递力矩比普通圆柱齿轮减速器大。基于以上特点，小到机器人的关节、大到冶金矿山机械，以及从要求不高的农用、食品机械，到要求较高的印刷和国防工业都有应用实例。缺点是：（1）

5、渐开线少齿差传动也有一些缺点，主要是它的设计计算比较复杂.由于啮合齿轮的齿数差较少，采用标准齿轮传动会出现许多干涉现象.为了避免各种干涉，需要采用变位齿轮.选择适当的变位系数就成为少齿差传动的关键问题.随着计算机技术的问题，这一问题以逐步得到解决。（2）行星齿轮轴承的径向载荷较大。（3）轴孔的位置精度要求较高，轴销安装也有一定困难。一般只有生产少齿差减速器的专业工厂能加工好，非专业的一般机械厂往往很难加工合格，在一定程度上限制了少齿差传动的推广。利用少差齿传动机构的优越性可以改进和提高机械设备的传动机构技术性能，将渐开线少齿差行星齿轮传动应用于建筑起重卷扬机的动力传输系统，是使传统卷扬机减小体

6、积，优化结构，降低成本，提高性能的有效途径，具有广泛的前景。4侧装式少齿差传动卷扬机设计摘要渐开线少齿差传动卷扬机是诸多传动形式建筑卷扬机中的一种。利用少齿差传动机构的优越性可改进和提高建筑机械等设备的传动结构技术性能，将渐开线少齿差行星齿轮传动应用于建筑卷扬机的动力传输系统，可以减小机构尺寸，提高传动质量，同时它的传动比大、承载能力大、寿命长，也降低了制造成本。但是在渐开线少齿差内啮合传动中，由于内齿轮和外齿轮的齿数差少,在切削和装配时常常会产生各种干涉，以致造成报废。因此,为了保证内啮合传动的正常运转,设计时要满足几个条件，主要的两个限制条件是，即要保证不发生齿廓重迭干涉和啮合率不小于1。

7、少齿差内啮合的设计非常烦琐,尤其是齿廓重迭干涉验算最为麻烦，这也是解决设计问题的核心所在。在设计过程中多次变换变位系数和齿顶高系数以满足条件。本文主要对少齿差行星齿轮传动的设计计算进行了说明。其中包括工作原理、参数选择、几何计算等。并根据结构尺寸设计零件、选择标准件，然后再进行强度或者寿命校核计算。关键词建筑卷扬机；渐开线少齿差传动；齿廓重迭干涉；少齿差内啮合Design of the side installment hoist of small tooth numberdifference planetary transmissionAbstract Involute gear trans

8、mission with small tooth number difference hoist isone kind of transmissions forms hoist. It can improve and enhance the transmissionstructure technical performance of the construction machinery using the of small toothnumber difference planetary transmission. If the involute gear transmission with

9、smalltooth number difference transmission will apply for construction hoist transfer system, itcan increased besides a reduction ingear size, and no interference will occur; and improves thetransmission quality simultaneously its velocity ratio is big and the load capacity is big too,the life is lon

10、g, and it also can reduce the production cost. But in the mesh inside of formasmall tooth number difference transmission, because of the difference of annular gearand the external gear is few. It of ter causes interference in the cutting and the assembly,so that it may be waster. Therefore, in order

11、 to in guarantee meshes the transmissionnoramal work, the design must satisfy several conditions. The two main limiting conditionis that it must guarantee does not have the tooth outline overlap interference andmeshing rate smaller than l.The design of the mesh inside of forma small tooth numberdiff

12、erence is troublesome, extremely the checking computations of the tooth outlineoverlap difference. It is also the core of the solution in the design. It need to transformthe dislodgement coefficient and the gear addendum coefficient many times to satisfythe condition in the design process.This paper

13、 describes the method which is used for designing the drive of the fewdifference in number of teeth. Including principle of work, parameter choice, geometrycomputation and so on. Choose the standard letter on the basis of the structure sizedesign components, then carry on the computation of the inte

14、nsity or the lifeexamination.Key words hoist machine;involute gear transmission with small tooth numberdifference;tooth outline overlap interference ;small tooth number difference internalmesh.建筑工程用卷扬机设计前言I中文摘要Ill英文摘要IV1绪论21.1 卷扬机国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向21.2 少齿差行星齿轮传动计算现状及发展51.3 设计思路及方案论证62主要设计参数的确定82.1 卷

15、扬机工作级别的确定82.2 钢丝绳直径的选取82.3 卷筒计算直径的确定92.4 电机的选择与传动比的计算93渐开线少齿差减速装置的设计103.1 少齿差传动原理103.2 齿轮齿差的确定123.3 选定齿轮的精度等级和材料123.4 齿轮模数的确定123.5 齿轮基本参数的确定153.6 传动内部结构的选定与设计183.7 轴的设计214部分零件的校核254.1 少齿差行星传动受力分析264.2 销轴的强度校核284.3 输出轴的强度校核294.4 键的校核314.5 轴承的校核325卷筒主要尺寸的确定345.1 卷筒节径、边缘直径和容绳宽度的确定345.2 卷筒厚度与绳槽尺寸的确定356建筑工程用卷扬机控制电路原理设计367结束语37参考文献38致谢39建筑工程用卷扬机设计侧装少齿差传动卷扬机设计1绪论1.1 卷扬机国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向1.1.1 国内卷扬机概况从70年代起，我国建筑卷扬机的生产进入了技术提高、品种增多的新阶段。在各厂自行设计和生产的基础上，1973年，由卷扬机行业组织了有关厂家和院校联合进行了卷扬机基型设计，并充分