5吨三速电动葫芦的设计
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滑轮组的倍率大小，对驱动装置尺寸有较大的影响。为了使结构紧凑，体积小，选用滑轮组倍率m＝2。由[1]查表2-7得滑轮组效率 ＝0.99
Байду номын сангаас4.5 钢丝绳的选择和校核
钢丝绳的选择和校核包括：钢丝绳的选择、钢丝绳所受的最大静拉力、钢丝绳破断拉力。
2 设计要求
根据现有市场起升负载的常用情况。本次设计的三速电动葫芦机械系统技术上要求:
（1） 电动葫芦的最大载重为5顿，起升高度为9米。
（2） 电动葫芦的强度等级为M，工作级别为M5。
（3） 通过电机的变速实现在一个电机带动下输出3种速度
3 设计方案
电动葫芦由起升机构和运行机构组成。起升机构包括吊钩、钢丝绳、滑轮组、电机、卷筒和减速器，是设计中的重点；运行机构为小车。
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a和同轴式b两种方式，见图1
图1 起升机构部件排列图
1电动机 2减速器 3卷筒装置
本设计优先选用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。
优秀设计
学科门类：单位代码：
毕业设计说明书（论文）
5吨三速电动葫芦的设计
学生姓名
所学专业
班级
学号
指导教师
XXXXXXXXX系
二○**年XX月
1.1引言
工程机械装备已经成为我国国民经济发展的支柱产业之一，占据世界工程机械总量第七位。工程机械发展异常迅猛,新的理念、新的技术、新的工艺不断给予工程机械新的生命力；作为企业生产不可缺少的起重机械更是如此。因此起重机械是国民生产各部门提高劳动生产率、生产过程机械化不可缺少的机械设备。
4.1
电动机通过联轴器与中间轴连接，中间轴又通过花键连接与减速器的高速轴相连，减速器的低速轴带动卷筒，吊钩等取物装置与卷绕在卷筒上的省力钢丝绳滑轮组连接起来。当电动机正反两个方向的运动传递给卷筒时，通过卷筒不同方向的旋转将钢丝绳卷入或放出，从而使吊钩与吊挂在其上的物料实现升降运动，这样，将电动机输入的旋转运动转化为吊钩的垂直上下的直线运动。常闭式制动器在通电时松闸，使机构运转；在失电情况下制动，使吊钩连同货物停止升降，并在指定位置上保持静止状态。当滑轮组升到最高极限位置时，上升极限位置限制器被触碰面动作，使吊钩停止上升。当吊载接近额定起重量时，起重量限制器及时检测出来，并给予显示，同时发出警示信号，一旦超过额定值及时切断电源，使起升机构停止运行，以保证安全。
锻造吊钩又可分为单钩和双钩。单钩一般用于小起重量，双钩多用于较大的起重量。锻造吊钩材料采用优质低碳镇静钢或低碳合金钢，如20优质低碳钢、16Mn、20MnSi、36MnSi。
本次设计的是5吨的葫芦，属于起重设备的小吨位设计，结合电葫芦的生产现状和使用情况由[1]选用锻造单钩。
4.3.2吊钩的尺寸设计
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。
4 电动葫芦起升机构部件的设计
电动葫芦起升机构用来实现物料垂直升降，是任何起重机不可缺少的部分，因而是起重机最主要、也是最基本的机构。起升机构的安全状态，是防止起重事故的关键，将直接地关系到起重作业的安全。电动葫芦起升机构包括:起升用锥形转子制动电动机、减速器、卷筒装置和吊钩装置等4个动力和传动部件。
吊钩钩孔直径与起重能力有一定关系:
钩身各部分尺寸（见图3）间的关系如下:
图3 锻造单钩
计算得
D=24 S=36 H=56 L1=175 L2=28
对比单、双速吊钩的设计尺寸，相比并进行放大，能够满足安全要求。
4.4 滑轮组的选择
钢丝绳一次绕过若干定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，可以达到省力或增速的目的。通过滑轮可以改变钢丝绳的运动方向。平衡滑轮还可以均衡张力。
电动葫芦结构紧凑、使用点、线结合，自重轻、体积小、维修方便、经久耐用等特点而广泛应用。现在市场上以单速、双速电动葫芦为主，多速电动葫芦比较少。以满足轻载快速、重载中速、慢速定位控制的要求。
1.2 电动葫芦生产与发展趋势
电动葫芦是一种产量大、使用面广的轻小型起重设备。我国目前生产、使用的电动葫芦绝大多数是 1963年联合设计的 CD/MD 型 ,此外还少量生产、使用 AS型和TV型电动葫芦。就其设计质量的综合评价 ,是不尽如人意的。电动葫芦更新换代慢 ,开发周期长 ,产品标准化、通用化水平不高 ,生产准备工作量大 ,投产上市速度慢的机械设备。因此缩短设计生产周期、提高设备的利用效率向多用途、高效率的方向发展。
4.2电动机的选择
本次设计为5吨三速电动葫芦，电动机采用锥形转子制动电动机，电动机的型号由电气设计方面的同学给出。（见图2）电动的额定功率为7.5kw,转速为1400r/min。
图2 锥形转子制动电动机
4.3 吊钩的设计
吊钩的设计主要包括：吊钩的选择、尺寸的设计两部分。
4.3.1 吊钩的选择
吊钩按制造方法可分为锻造吊钩和片式吊钩。
故本次设计在常规电动葫芦的基础上，设计小吨位（20T及以下）运行轻便的三速电动葫芦。我国工程机械技术以及产品引进多以德国、日本、西班牙、韩国等机械装备制造先进的国家为主，通过网上查阅以及图书数据信息的收集，目前在多速电动葫芦的研究方面，还是产品应用方面都很少。
就国内而言，多速电动葫芦的研究，目前发现的资料也很少，作为起重设备较大规模的以及起重基地的新乡，电动葫芦多以为单速、双速为主，均未有多速电动葫芦方面的产品，针对市场的需求，研究开发三速电动葫芦很有必要。新乡是全国起重基地，为此必须要研究开发三速电动葫芦，不断改进起重运输机械产品的性能，提高运转速度和生产能力，提高自动化水平，使制造方便可靠、新型、高效能的轻小型起重设备满足市场、生产的需要。
Байду номын сангаас4.5 钢丝绳的选择和校核
钢丝绳的选择和校核包括：钢丝绳的选择、钢丝绳所受的最大静拉力、钢丝绳破断拉力。
2 设计要求
根据现有市场起升负载的常用情况。本次设计的三速电动葫芦机械系统技术上要求:
（1） 电动葫芦的最大载重为5顿，起升高度为9米。
（2） 电动葫芦的强度等级为M，工作级别为M5。
（3） 通过电机的变速实现在一个电机带动下输出3种速度
3 设计方案
电动葫芦由起升机构和运行机构组成。起升机构包括吊钩、钢丝绳、滑轮组、电机、卷筒和减速器，是设计中的重点；运行机构为小车。
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a和同轴式b两种方式，见图1
图1 起升机构部件排列图
1电动机 2减速器 3卷筒装置
本设计优先选用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。
优秀设计
学科门类：单位代码：
毕业设计说明书（论文）
5吨三速电动葫芦的设计
学生姓名
所学专业
班级
学号
指导教师
XXXXXXXXX系
二○**年XX月
1.1引言
工程机械装备已经成为我国国民经济发展的支柱产业之一，占据世界工程机械总量第七位。工程机械发展异常迅猛,新的理念、新的技术、新的工艺不断给予工程机械新的生命力；作为企业生产不可缺少的起重机械更是如此。因此起重机械是国民生产各部门提高劳动生产率、生产过程机械化不可缺少的机械设备。
4.1
电动机通过联轴器与中间轴连接，中间轴又通过花键连接与减速器的高速轴相连，减速器的低速轴带动卷筒，吊钩等取物装置与卷绕在卷筒上的省力钢丝绳滑轮组连接起来。当电动机正反两个方向的运动传递给卷筒时，通过卷筒不同方向的旋转将钢丝绳卷入或放出，从而使吊钩与吊挂在其上的物料实现升降运动，这样，将电动机输入的旋转运动转化为吊钩的垂直上下的直线运动。常闭式制动器在通电时松闸，使机构运转；在失电情况下制动，使吊钩连同货物停止升降，并在指定位置上保持静止状态。当滑轮组升到最高极限位置时，上升极限位置限制器被触碰面动作，使吊钩停止上升。当吊载接近额定起重量时，起重量限制器及时检测出来，并给予显示，同时发出警示信号，一旦超过额定值及时切断电源，使起升机构停止运行，以保证安全。
锻造吊钩又可分为单钩和双钩。单钩一般用于小起重量，双钩多用于较大的起重量。锻造吊钩材料采用优质低碳镇静钢或低碳合金钢，如20优质低碳钢、16Mn、20MnSi、36MnSi。
本次设计的是5吨的葫芦，属于起重设备的小吨位设计，结合电葫芦的生产现状和使用情况由[1]选用锻造单钩。
4.3.2吊钩的尺寸设计
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。
4 电动葫芦起升机构部件的设计
电动葫芦起升机构用来实现物料垂直升降，是任何起重机不可缺少的部分，因而是起重机最主要、也是最基本的机构。起升机构的安全状态，是防止起重事故的关键，将直接地关系到起重作业的安全。电动葫芦起升机构包括:起升用锥形转子制动电动机、减速器、卷筒装置和吊钩装置等4个动力和传动部件。
吊钩钩孔直径与起重能力有一定关系:
钩身各部分尺寸（见图3）间的关系如下:
图3 锻造单钩
计算得
D=24 S=36 H=56 L1=175 L2=28
对比单、双速吊钩的设计尺寸，相比并进行放大，能够满足安全要求。
4.4 滑轮组的选择
钢丝绳一次绕过若干定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，可以达到省力或增速的目的。通过滑轮可以改变钢丝绳的运动方向。平衡滑轮还可以均衡张力。
电动葫芦结构紧凑、使用点、线结合，自重轻、体积小、维修方便、经久耐用等特点而广泛应用。现在市场上以单速、双速电动葫芦为主，多速电动葫芦比较少。以满足轻载快速、重载中速、慢速定位控制的要求。
1.2 电动葫芦生产与发展趋势
电动葫芦是一种产量大、使用面广的轻小型起重设备。我国目前生产、使用的电动葫芦绝大多数是 1963年联合设计的 CD/MD 型 ,此外还少量生产、使用 AS型和TV型电动葫芦。就其设计质量的综合评价 ,是不尽如人意的。电动葫芦更新换代慢 ,开发周期长 ,产品标准化、通用化水平不高 ,生产准备工作量大 ,投产上市速度慢的机械设备。因此缩短设计生产周期、提高设备的利用效率向多用途、高效率的方向发展。
4.2电动机的选择
本次设计为5吨三速电动葫芦，电动机采用锥形转子制动电动机，电动机的型号由电气设计方面的同学给出。（见图2）电动的额定功率为7.5kw,转速为1400r/min。
图2 锥形转子制动电动机
4.3 吊钩的设计
吊钩的设计主要包括：吊钩的选择、尺寸的设计两部分。
4.3.1 吊钩的选择
吊钩按制造方法可分为锻造吊钩和片式吊钩。
故本次设计在常规电动葫芦的基础上，设计小吨位（20T及以下）运行轻便的三速电动葫芦。我国工程机械技术以及产品引进多以德国、日本、西班牙、韩国等机械装备制造先进的国家为主，通过网上查阅以及图书数据信息的收集，目前在多速电动葫芦的研究方面，还是产品应用方面都很少。
就国内而言，多速电动葫芦的研究，目前发现的资料也很少，作为起重设备较大规模的以及起重基地的新乡，电动葫芦多以为单速、双速为主，均未有多速电动葫芦方面的产品，针对市场的需求，研究开发三速电动葫芦很有必要。新乡是全国起重基地，为此必须要研究开发三速电动葫芦，不断改进起重运输机械产品的性能，提高运转速度和生产能力，提高自动化水平，使制造方便可靠、新型、高效能的轻小型起重设备满足市场、生产的需要。