卷扬机设计
卷扬机课程设计心得
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
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。
卷扬机设计公式
③卷筒容绳量 L=L1+L2+,······+Ls=∑π(Bt/d-1)[ D0+(2Si-1)d]x10-3
i=1
16、作用在卷筒上的扭矩—额定扭矩，N·m：Te=(Dj*Fe*10-3)/2 Dj——基准层绳芯直径
17、作用在卷筒上的扭矩—计算扭矩： ①疲劳强度计算扭矩，N·m：Td=(Dj*Fe*10-3)/2 ②静强度计算扭矩，N·m：Tjmax=(Dj*Fjmax*10-3)/2
当材料的 σs: σb＞0.7 时，用假想屈服点作为零件的屈服点； 假想屈服极限：σsF=（σs+0.7σb）/2；τsF=σsF/31/2。
2
σsF——零件的假想抗拉屈服点，MPa； τsF——零件的假想抗剪屈服点，MPa； 表 4：安全系数
7、疲劳计算的许用应力与安全系数：
σ’rk——材料有限期内的疲劳极限，MPa； σrk——材料长期的疲劳极限，MPa； N0——与 σrk 相应的基本循环次数，对塑性材料，取 N0=107； m’1——材料疲劳曲线指数，取 m’1=9； Nr——零件在有限适用期内，等于 σrk 的应力循环次数，
ni——在钢丝绳拉力 Fi 作用下的工作循环次数，ni=n1,n2,n3,······nn；
Nt——总的工作循环次数，Nt=∑ni= n1+n2+n3+······+nn； Fi——钢丝绳承受的第 i 个拉力，单位 N，Fi=F1,F2,F3,······Fn； Fe——钢丝绳的额定拉力，单位 N； m1——由应力换算成载荷的耐久曲线指数，此处取 m1=3； 2、当量拉力系数 Kd= ti——Fi 作用下的时间，ti=t1,t2,t3, ······tn； 表 1：载荷状态和 Kp、Kd 的关系
顶管工程卷扬机方案
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。
卷扬机的设计与计算
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
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。
《毕业设计卷扬机》word版
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
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--卷扬机设计
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 。
卷扬机的设计与计算
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 。
卷扬机的设计
卷扬机的设计摘要：本篇论文基于卷扬机的设计，分别从设计目的、设计过程、设计结果等方面进行详细说明，通过对文献资料和实验研究的分析，提出卷扬机设计中需要注意的问题，并给出相应的解决方案。
关键词：卷扬机；设计目的；设计过程；设计结果一、设计目的卷扬机是一种重要的机械设备，在许多工业生产领域都有广泛应用。
采用卷扬机可以方便地对重物进行搬运和升降，从而提高生产效率，降低工人劳动强度。
因此，本文旨在设计一种高效、可靠、安全的卷扬机，以满足工业生产的需求。
二、设计过程卷扬机的设计过程主要包括以下几个方面：1、选取合适的材料卷扬机通常需要处理较大的负载，因此需要使用高强度、高韧性的材料。
较为常用的材料有钢板、钢管、铝合金等。
经过对比试验，我们最终选择了钢板作为主要结构材料。
2、确定结构形式卷扬机主要由两个部分组成：卷绕器和电动机。
卷绕器是卷扬机的核心部件，其结构形式有多种。
经过分析比较，我们最终选择了环形卷绕结构，因为该结构紧凑、占用空间小、卷绕效果好。
3、选取适当的电动机电动机是卷扬机的驱动力源，需要根据卷扬机的负载量确定电动机的功率大小。
在实验过程中，我们先后测试了不同功率的电动机，并最终选择了2千瓦的电动机。
此外，还需要考虑到电动机的转速调节、电机制动和防漏电等问题。
4、设计安全保护装置在卷扬机的设计过程中，我们还需要考虑到安全问题。
为此，我们在电动机和卷绕器上分别安装了过载保护装置和停止装置，以避免设备在工作过程中出现故障或安全事故。
三、设计结果本文设计的卷扬机采用了环形卷绕结构，主要结构材料为钢板，电动机功率为2千瓦，安装了过载保护装置和停止装置等安全保护装置。
在实验中，该卷扬机能够满足工业生产的需求，具有搬运、升降效率高、安全可靠等优点。
四、结论本文对卷扬机的设计进行了详细说明，说明了卷扬机设计过程中需要注意的问题，给出了相应的解决方案。
本设计出来的卷扬机能够满足工业生产的需求，具有一定的推广价值。
卷扬机机械设计课程设计
卷扬机机械设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解卷扬机的基本结构及其工作原理，掌握其主要部件的功能和设计要点。
2. 掌握卷扬机机械设计中涉及的力学原理，包括力的合成、力的平衡、摩擦力等。
3. 学会运用制图软件绘制卷扬机的三视图，了解并掌握相关制图标准。
技能目标：1. 能够运用所学知识，分析并解决卷扬机机械设计过程中遇到的问题。
2. 培养学生的团队协作能力，通过小组合作完成卷扬机的设计与制作。
3. 提高学生的动手实践能力，完成卷扬机模型的搭建和调试。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发其创新精神和实践欲望。
2. 培养学生严谨、认真的学习态度，使其具备良好的工程素养。
3. 引导学生关注卷扬机在工程实践中的应用，认识到机械设计在国民经济发展中的重要性。
本课程旨在通过卷扬机机械设计的教学，使学生掌握相关理论知识，提高实践操作能力，培养团队协作精神，同时激发学生对机械设计的兴趣，为其未来的职业发展奠定基础。
二、教学内容1. 卷扬机概述：介绍卷扬机的发展历程、分类及其在工程中的应用。
教材章节：第一章 卷扬机概述2. 卷扬机结构及工作原理：讲解卷扬机的主体结构、各部件功能及工作原理。
教材章节：第二章 卷扬机结构及工作原理3. 卷扬机机械设计原理：分析卷扬机设计中所涉及的力学原理，包括力的合成、力的平衡、摩擦力等。
教材章节：第三章 卷扬机机械设计原理4. 制图软件应用：教授学生运用制图软件绘制卷扬机的三视图，了解并掌握相关制图标准。
教材章节：第四章 制图软件应用5. 卷扬机设计实例分析：分析典型卷扬机设计实例，使学生掌握设计方法与技巧。
教材章节：第五章 卷扬机设计实例分析6. 卷扬机模型制作与调试：指导学生进行卷扬机模型的制作、组装和调试。
教材章节：第六章 卷扬机模型制作与调试教学内容安排和进度：本课程共计16课时，按照以下进度进行：1. 卷扬机概述（1课时）2. 卷扬机结构及工作原理（2课时）3. 卷扬机机械设计原理（4课时）4. 制图软件应用（3课时）5. 卷扬机设计实例分析（3课时）6. 卷扬机模型制作与调试（3课时）三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：通过教师对卷扬机基本理论、设计原理和实例分析的讲解，使学生掌握必要的理论知识。
卷扬机(提升机)设计说明书
=2z sin =2x4x161.88xsin =1240.4(N)
三：蜗轮蜗杆减速器的计算简略结果：
带轮从动轮的转速N1=504r/min,所以蜗杆轴的转速N=504r/min,
输入功率为P1=6.05*095=5.75kw，故初选减速器i=16，a=125mm n1=500
则dd2=i*dd1=3*112=336mm，由课本表9-7选取dd2=315mm。
取ɛ=0.015，则实际传动比i=dd2//dd1（1-ɛ）=2.855。传动比偏差小于5%。
2 验算带速
v= = =8.5m/s在5~25（m/s）范围内。
3 确定V带的中心距a和基准长度
1)初选 ，根据式0.7（ + ）≤ ≤2（ + ），得299mm≤ ≤854mm
P=3.333/0.82625=4.03kw
综合考虑选择电动机的型号为Y系列的三相异步电动机：Y132s-4
P=5.5kw,n=1440r/min
二 v带的选择与计算
取传动比为i=3。
1 选择v带型号。
按工况由课本表9-6查的工作系数KA=1.1,Pc=KA*p=1.1*5.5=6.05kw
根据Pc和n由课本9-11选用A型普通V带，dd1=112mm。
（a取2d;b取3d;）（表4-3-2）
则代入计算得σp=4.167MPa≤σpp=125-150MPa
②校核销轴的抗剪：
（表4-3-2）
则代入计算得 τ=7.96 MPa≤τp=120 MPa;
③校核销轴的抗弯：
（表4-3-2）
则代入计算得σb=109.375 MPa≤σpp=125-150MPa
6）确定带的根数z。
机械设计基础课程设计卷扬机
目录一、设计题目 (2)1.1设计条件 (2)1.2设计任务 (2)1.3成果要求 (2)二、系统总体方案 (3)2.1 方案构思 (3)2.2传动方案确定 (4)三、选择电动机类型 (4)3.1 电动机有关参数确定 (4)3.1.1 确定电动机功率 (4)3.1.2 确定电动机转速 (4)3.2 确定电动机型号 (4)四、设计传动装置 (5)4.1分配各级传动比 (6)4.2传动装置的运动和动力参数 (7)4.3齿轮的设计 (8)4.4 V带设计 (10)五、轴的设计 (12)5.1 有关参数计算 (12)5.2 轴的结构设计： (15)六、轴承的寿命校核 (17)七、其他零件的设计 (18)7.1 联轴器的选择 (18)7.2 箱体的设计 (18)7.3减速器的润滑 (19)参考资料 (19)附件附件一减速器装配图附件二大齿轮零件工作图附件三大齿轮三维图附件四输出轴的零件工作图一、设计题目1.1设计条件卷扬机传动装置简图如下：1.卷扬机数据卷扬机牵引力F=15kN，吊绳牵引速度v=0.35m/s，卷筒直径D=550mm。
2.工作条件：建筑提升机工作载荷变动较大，电动机具有较大的起动冲击，减速器工况按受中等冲击载荷考虑，室外搭棚工作，最高环境温度34℃，双班制工作，单向运转，工作时有振动，使用期限为10年，半年维护，三年大修，每年按300个工作日计算，3台生产量。
工作速度允许误差为±5%。
3.设计条件及要求：要求传动装置尺寸尽可能紧凑，使用寿命要长（耐用）。
工作繁重的受载零件需考虑备件更换，不允许设备运行突然中断造成生产事故，由专业设备制造厂加工制造，可加工7、8级精度齿轮、蜗轮，热处理工艺不限。
1.2设计任务1.确定传动方案2.选择电动机型号3.设计传动装置4.选择联轴器1.3成果要求1.减速器装配图一张2.零件工作图二张（大齿轮）3.大齿轮三维图4.设计说明书一份二、系统总体方案2.1 方案构思电动机→传动装置→执行机构，初选三种传动方案，如下：图2.1 二级圆柱齿轮传动图2.2 蜗轮蜗杆减速器图2.3 二级圆柱圆锥减速器2.2传动方案确定比较上述方案，在图2.2中，此方案为整体布局小，传动不平稳，虽然可以实现较大的传动比，但是传动效率低。
卷扬机设计计算
卷扬机是一种用于提升和下降重物的机械设备，广泛应用于各种场合，包括建筑工地、港口、仓储等。
设计一个有效的卷扬机需要考虑多个因素，包括载荷容量、提升高度、速度、安全性等。
在设计和计算卷扬机时，以下是一些重要的考虑因素和计算步骤。
### **1. 载荷和提升高度的确定：**#### **1.1 载荷计算：**首先，确定卷扬机需要承载的最大重量。
这可能涉及到提升货物、工程机械或其他应用。
确保准确测量并考虑额外的因素，如动态荷载。
#### **1.2 提升高度计算：**确定卷扬机需要提升货物的高度。
这个高度将直接影响到绳索或链条的长度，从而影响到机构的设计。
### **2. 动力系统的设计：**#### **2.1 驱动力和电机选型：**计算所需的卷扬力，并选择适当的电机以提供足够的动力。
这需要考虑摩擦、滑轮效率以及提升速度。
#### **2.2 齿轮箱和传动系统：**如果有齿轮箱，需要设计合适的齿轮比来平衡扭矩和速度的要求。
传动系统的设计也需要考虑效率和耐久性。
### **3. 结构和机械设计：**#### **3.1 钢丝绳或链条的选用：**选择合适的钢丝绳或链条以满足设计要求。
这涉及到强度、耐磨性和安全因素的考虑。
#### **3.2 滑轮和绳鼓设计：**设计适当大小和强度的滑轮系统，确保它能够有效地传递力量并减小绳索的磨损。
绳鼓的设计需要满足卷绕绳索的需要。
#### **3.3 结构强度计算：**考虑到载荷、惯性力和机械冲击等因素，进行结构强度计算。
这包括主梁、支撑结构等部分。
### **4. 安全和控制系统：**#### **4.1 安全装置：**设计安全装置，如过载保护、限位开关等，以确保卷扬机在运行中不会超负荷或发生意外。
#### **4.2 控制系统：**选择合适的控制系统，以确保操作者可以轻松、安全地控制卷扬机的运行。
这可能包括远程控制、紧急停止按钮等。
### **5. 能源效率和维护：**#### **5.1 能源效率考虑：**设计卷扬机时要考虑能源效率，选择能效较高的电机和传动系统，以降低运行成本。
卷扬机提升机设计标准
卷扬机提升机设计标准卷扬机提升机（或称卷扬机）设计标准主要涉及以下几个方面：1. 设计参数：设计师需要确定卷扬机的最大提升负荷、额定提升负荷、提升高度、提升速度等参数，并确保这些参数符合使用需求和安全标准要求。
2. 结构设计：卷扬机的主要结构包括起重机构、提升机构、制动器及控制系统等。
设计师需要根据负荷要求和使用环境，合理选择结构材料和强度设计。
3. 制动器设计：卷扬机提升机制动器的设计至关重要，它能够确保提升负荷在停止运动时安全可靠。
制动器设计需要满足额定负荷的停止力矩要求，并保证制动器的工作可靠性和使用寿命。
4. 传动系统设计：卷扬机的传动系统包括电机、减速器、传动轮等。
设计师需要选择适当的传动比例和传动方式，保证提升机构的运行效率和安全性。
5. 安全装置设计：卷扬机需要配备相应的安全装置，如限位开关、上限位开关、下限位开关等，以确保提升负荷在运行过程中不会超出安全范围。
设计师需要合理选择并布置这些安全装置。
6. 控制系统设计：卷扬机的控制系统需要能够控制提升负荷的起停、运行速度等。
设计师需要设计合理的控制策略，确保提升负荷在起止运动过程中平稳可控。
7. 强度计算与验算：卷扬机的结构强度计算与验算是设计过程中非常重要的一步。
设计师需要根据负荷要求和使用环境，对卷扬机各个部位的强度进行计算和验算，确保设计的安全可靠性。
8. 电气设计：卷扬机的电气设计涉及电机选择、电气线路设计、控制柜设计等。
设计师需要根据电气安全标准和负荷要求，设计合理的电气系统。
9. 安全标准要求：卷扬机的设计需要符合相关的安全标准要求，如国家标准GB/T 10055-2008《卷扬机技术条件》等。
综上所述，卷扬机提升机的设计标准涉及到设计参数、结构设计、制动器设计、传动系统设计、安全装置设计、控制系统设计、强度计算与验算、电气设计以及安全标准要求等多个方面。
设计师需要根据负荷要求和使用环境，合理设计并确保卷扬机的安全可靠性。
卷扬机课程设计
卷扬机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解卷扬机的基本概念、分类及工作原理；2. 学生能够掌握卷扬机的主要部件及其功能；3. 学生能够了解卷扬机在工程领域的应用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析卷扬机在不同工程场景中的应用；2. 学生能够通过实际操作，掌握卷扬机的安全操作规程；3. 学生能够运用卷扬机进行简单物体的提升和搬运。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到卷扬机在工程领域的重要性，增强对工程技术的兴趣；2. 学生能够养成安全意识，遵循操作规程，尊重生命，爱护设备；3. 学生能够培养团队协作精神，积极参与讨论和实践活动。
课程性质：本课程属于工程技术类课程，结合理论与实践，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：六年级学生具有一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇，善于观察和思考。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生积极参与，关注学生个体差异，提高学生的实践操作能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活和工程领域。
二、教学内容1. 卷扬机概述- 卷扬机的定义、分类及其应用领域；- 了解卷扬机的发展历程及未来发展趋势。
2. 卷扬机工作原理- 卷扬机的基本工作原理；- 卷扬机主要部件的构造及功能。
3. 卷扬机的操作与维护- 卷扬机的安全操作规程；- 卷扬机的日常维护与保养。
4. 卷扬机在工程中的应用- 卷扬机在不同工程场景中的应用案例分析；- 学生分组讨论，探讨卷扬机在实际工程中的应用。
5. 实践操作- 指导学生进行卷扬机的实际操作，提升和搬运物体；- 学生互相评价，总结操作过程中的优点和不足。
教学内容安排与进度：第一课时：卷扬机概述、工作原理；第二课时：卷扬机的操作与维护；第三课时：卷扬机在工程中的应用；第四课时：实践操作与总结。
教学内容与教材关联性：本教学内容与教材中工程技术相关章节紧密关联，结合教材中的理论知识，通过实践操作，使学生更好地理解和掌握卷扬机的相关知识。
课程设计--卷扬机传动装置的设计
机械设计课程设计说明书题目：卷扬机传动装置的设计班级：机制11级02班学号：110200218设计者：指导老师：目录（一）传动方案的拟定 (2)（二）选择电动机 (3)（三）计算总传动比及配合各级的传动比 (4)1. 计算总传动比 (4)2. 传动比分配 (4)（四）设计计算传动零件 (5)1. 高速齿轮组的设计与强度校核 (5)2. 低速齿轮组的设计与强度校核 (11)3. 开式齿轮传动的设计 (16)（五）设计计算轴 (20)1. 低速轴的设计与计算 (20)2. 中间轴的设计与计算 (28)3. 高速轴的设计与计算 (30)（六）选择滚动轴承及寿命计算 (33)1. 高速轴的滚动轴承校核计算 (33)2. 低速轴滚动轴承的校核计算 (35)3. 中间轴滚动轴承校核 (36)（七）选择和校核键联接 (38)（八）选择联轴器 (39)（九）选择润滑方式、润滑剂牌号及密封件 (39)（十）设计计算箱体的结构尺寸 (40)（十一）参考书目 (42)（一）传动方案的拟定1．设计题目：卷扬机传动装置的设计牵引力F= 1.7KN速度v= 0.3m/s,卷筒的直径D= 480mm；4．工作条件用于建筑工地提升物料，空载启动，连续运转，工作平稳。
作期限为十年，每年工作300天，三班制工作，每班工作4小时，检修期间隔为三年。
5．设计内容(1) 电动机的选择与运动参数计算；(2)斜齿轮传动设计计算(3) 轴的设计(4) 滚动轴承的选择(5) 键和连轴器的选择与校核；(6) 装配图、零件图的绘制；(7) 设计计算说明书的编写。
6．设计任务(1)减速器装配图一张；(2)零件工作图二张（大齿轮，输出轴）；(3)设计说明书一份7．设计进度第一阶段：总体计算和传动件参数计算；第二阶段：轴与轴系零件的设计；第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制；第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写。
（二）选择电动机稳定运转下工件机主轴所需功率： 371.097.010003.010002.11000P =⨯⨯⨯==ηFv w工作机主轴转速为：min /197.1248014.33.0100060100060r D v n =⨯⨯⨯=⨯=π工作机主轴上的转矩：95500.3719550290.4912.197Pw T Nm n ⨯⨯===初选联轴器为弹性柱销联轴器，滚动轴承为角接触轴承，传动齿轮为闭式软齿面圆柱齿轮和开式直齿轮传动，因其速度不高，选用7级精度(GB10095-88)，则机械传动和摩擦副的效率分别如下： 弹性柱销联轴器： 1η = 0.99圆柱齿轮（7级）： 2η= 0.98角接触轴承： 3η= 0.99开式齿轮传动 4η= 0.96工作机效率： 5η= 0.98所以，电动机至工件机主轴之间的总效率为：η = 0.99 ×0.98× 0.99×0.96×0.98=0.904所以电动机所需功率为0.371==0.4110.904PwPd KW η=总由【1】表2-1各级传动副传动比的合理范围：I ’总=（3~5）×（3~5）×（3~5）=27~125则电动机转速的可选范围是：n=(27~125) ×12.197=329~1525r/min故选取电动机的转速为 n = 1000min r ，查[2]表9-39 ，取电动机型号为Y132M1-6(三)计算总传动比及配合各级的传动比1. 计算总传动比960i =78.7112.197m w n n ==总2. 传动比分配初选开式齿轮传动比i=3,则减速器传动比54.14=i ，查资料[2]式（2-8） 双级减速器传动总传动比搭配，选高速级传动比i 1=4.7,低速级i 2=3。
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第一步 根据不同的 控制功能，按单个功 能块进行设计
典型的电动机连续 运行控制程序
正转、反转的程序
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5. 程序设计
第二步 考虑到两接触器不能同时 输出的问题，这样在各自的逻辑行 中增加具有互锁功能的常闭触点。 第三步 考虑起动按钮之间的互锁 问题，在各自的逻辑行中增加具有 按钮互锁功能的常闭触点
这样可以确定主回路中需 要1个输入点与 个输入点 2个输出点。
主回路
输入
2. 确定I/O点总数及地址分配
在控制回路中还有3个控制按钮，正转起动按钮 SB1、停止按钮SB2、反转起动按钮SB3。这样整个 系统总的输入点数为4个，输出点数为2个。PLC的 I/O分配地址如表所示：
输入信号 1 X0 正转起动按钮 SB1 2 X1 停止按钮 SB2 3 X2 反转起动按钮SB3 4 X3 热继电器 FR 1 2 输出信号 Y0 接触器 KM1 Y1 接触器 KM2
等效
变换
（a）应避免
(b) 等效梯形图
1. 选择题 （1）输出继电器的常开触点在逻辑行中可以使用多少次 ?（ ）。 A. 1 次 B. 10次 C. 100次 D. 无限次 （2）在正反转或其它控制回路中，如果存在接触器同时动作会造成 电气故障时，应增加什么解决办法。（ ）。 A. 按钮互锁 B. 内部输出继电器互锁 C. 内部输入继电器互锁 D. 外部继电器互锁 （3）表示逻辑块与逻辑块之间串联的指令是。（ ） A. AND B. ANB C. OR D. ORB （4）根据梯形图程序图2.3.13，当X0接通时，（a）图比（b）图中 的Y0输出动作时间差别上多少？（ ） A. 1s B. 多1个扫描周期 C. 少1个扫描周期 D. 100ms （5）集中使用ORB指令的次数不超过多少次？（ ） A. 1 次 B. 2次 C. 8次 D. 10次
评价项目 课堂学习能力 思维拓展能力 团结协作意识 语言表达能力
评价内容 学习态度与能力 拓展学习的表现与应用 分工协作，积极参与 正确清楚的表达观点 外部接线 布线工艺
配分 10 10 5 5 5 5 5 10 15 10 10 10
评价标准 态度端正，学习积极 积极的拓展学习并能正确应用
得分
按照电气原理图正确接线 符合布线工艺标准 I/O分配正确合理 能完成控制要求5分 具有创新意识5分 程序输入正确5分 符合控制要求5分 能排除故障5分 正确完成测试内容 及时正确地完成技术文件
简化原则：对输入，应使“左重右轻”、“上重下轻”； 对输出，应使“上轻下重”。 变换依据：等效，即程序的功能保持不变。
4．应注意避免出现无法编程的梯形图。 简化原则：以各输出为目标，找出形成输出的每一条 通路，逐一处理，触点处于垂直分支上（又称桥式电 路）以及触点处于母线之上的梯形图均不能编程，在 设计程序时应避免出现。对于不可避免的情况，可接 其逻辑关系做等效变换。如图所示
卷扬机设计
如图所示卷扬机的上下运行控制。任务要求：当按下正转按钮时， 小车上行，按下停止按钮小车停止运行。按下反转按钮时，小车下 行，按下停止按钮小车停止运行。请用PLC实现控制过程。
如图所示，主回路中KM1吸合时，电动机正转，小车上行；KM2吸合时，电动 机反转，小车下行。由于电动机的电气特性要求，电动机在运行过程中不能直接反向 运行，操作时，先按停止按钮待电动机停止后，再起动反向运行；另外控制电动机的 KM1和KM2不能同时吸合，否则会造成短路故障，这就要求接触器KM1和KM2必须 互锁。图（a）接触器互锁控制回路，图（b）接触器、按钮双重互锁控制回路。
2. 应用拓展 在电动机控制中，接触器的主触点 会因电弧烧结在一起而不易断开，请用 PLC设计电动机直接起动控制系统，要 求实现按下停止按钮后，请检测接触器 是否断开，如果没断开，PLC输出控制 报警指示灯显示。请完成主回路、控制 回路、I/O地址分配、PLC程序及元件选 择，编制规范的技术文件。程序下载到 PLC中运行，并摸拟故障现象。
（a）接触器互锁的正反转程序
(b)按钮、接触器互锁的正反转程序
6. 运行调试
根据原理图连接PLC线路，检查无误后。将程序下载到PLC中，运行程 序，观察控制过程。 PLC实训台模拟调试接线图。
输出端接线
输入端接线
PLC实训台模拟调试接线图。
1.尽量减少控制过程中的输入/输出信号。 2.PLC采用循环扫描工作方式，扫描梯形图的顺 序是自左向右，自上而下，因此梯形图的编写 也应按此顺序，避免输入/输出的滞后现象。 3.对于有复杂逻辑关系的程序段，应按照先复杂 后简单的原则编程。这样可以节省程序存储空 间，减少扫描时间。
学习过程：
程序编制、调试、运 行、工艺。 I/O分配 程序设计
程序调试与运行 理论测试 应用拓展 安全文明生产 总得分 项目内知识测评 项目内应用拓展测评 正确使用设备和工具
教师签字
1. 主回路设计 2. 确定I/O点总数及地址分配 3. 控制回路 4. 设备材料表 5. 程序设计
6. 运行调试
1. 主回路设计
如图所示的主回路采用了
4个电气元件，分别为断路器 QF1、接触器KM1和KM2，
热继电器FR。
其中，KM的线圈与PLC 的输出点连接；FR的辅助触
输出
点与PLC的输入点连接。
3. 控制回路
4. 设备材料表
设 备 材 料 表 序 号 1 2 符 号 M PLC 设备名称 电动机 可编程控制 器 型号、规格 单 位 台 台 数量 1 1 备 注
Y-112M-4 380V、15KW、 1378r/min， 50HZ
FX2N-16MR-001
3
4 5 6 7 8
QF1
QF2 FU KM SB FR
断路器
断路器 熔断器 交流接触器 按钮 热继电器
DZ47-D40/3P
DZ47-D10/1P RT18-32/6A CJX2（LC1-D）-32 工作电压220V LA39-11 JRS1(LR1)-D40353/28.5A 线圈
只
只 只 只 只 只
1
1 2 2 3 1
5. 程序设计
本项目中，利用PLC典型梯形图程序，采用逐步增加相应功 能的编程方法来编程