1、 机械产品综合课程设计 机械工程学院 2013 年 9 月 1 电动葫芦设计 一、概述一、概述 电动葫芦是一种起重机械设备， 它可安装在钢轨上， 亦可配在某些起重机械上使用(如电动单梁桥式起 重机、龙门起重机、摇臂起重机等)。由于它具有体积小、重量轻、结构紧凑和操作方便等优点，因此是厂 矿、码头、仓库等常用的起重设备之一。 电动葫芦以起重量为 0.55t、 起重高度为 30m 以下者居多。 如图 4-1 所示的电动葫芦主要由电动机(带 制动器)、减速器、钢丝绳及卷筒、导绳器、吊钩及滑轮、行车机构和操纵按钮等组成。 图 4-1 电动葫芦 1-减速器；2-行车机构；3-电动机；4-导绳器；5-钢丝
2、绳及卷筒；6-操纵按钮；7-吊钩及滑轮 电动葫芦起升机构如图 4-2 所示。它由电动机通过联轴器直接带动齿轮减速器的输入轴，通过齿轮减 速器末级大齿轮带动输出轴(空心轴)，驱动卷筒转动，从而使吊钩起升或下降，其传动系统如图 4-3 所示。 图 4-2 电动葫芦起升机构示意图 1-减速器，2-输出轴，3-输入轴，4-联轴器，5-电动机，6-制动器；7-弹簧，8-钢丝绳：9-卷筒 2 图 4-3 电动葫芦起升机构传动系统 如图 4-2 所示，齿轮减速器具有三级斜齿圆柱齿轮传动。为便于装拆，通常制成部件，并通过螺栓固 紧在卷筒的外壳上。为使结构紧凑和降低重量，每级小齿轮的齿数选得较少，所有齿轮均用强
3、度较高、并 经热处理的合金钢制成。 图 4-4 为齿轮减速器的装配图。减速器的输入轴 I 和中间轴、均为齿轮轴，输出轴是空心轴， 末级大齿轮和卷筒通过花键和轴相联。为了尽可能减小该轴左端轴承的径向尺寸，一般采用滚针轴承作支 承。 电动机采用特制的锥形转子电动机。如图 4-2 所示，它的一端装有常闭型锥形摩擦盘制动器。当电动 机通电时，由于转子的磁力作用，使电动机转子向右作轴向移动，制动弹簧7 被压缩，制动轮离开制动器 的锥面，失去制动作用，电动机即开始转动，同时卷筒作相应的转动。当电动机断电时，轴向磁力消失， 制动轮在弹簧力作用下向左作轴向移动，使制动器锥面接合，产生制动力矩，使整机停止运动。
4、 二、设计计算二、设计计算 设计电动葫芦齿轮减速器，一般已知条件为：起重量 Q(t)、起升速度 v(mmin)、起升高度 H(m)、电 动葫芦工作类型及工作环境等。对起重机械，按其载荷特性和工作忙闲程度，一般分为轻级、中级、重级 和特重级。对电动葫芦一般取为中级，其相应负荷持续率 JC值为 25。部分电动葫芦及其减速器主要 参数见表 4-1 和表 4-2。 表表 4-1 电动葫芦主要参数电动葫芦主要参数 型号规格 HCD-0.5 HCD-1 HCD-2 HCD-3 HCD-5 HCD-10 起重量(t) 0.5 1 2 3 5 10 起升高度(m) 6，9，12 6，9，12，18，24，30
5、 9,12,18,24,30 起、升速度(mmin) 8 8 8 8 8 7 运行速度(mmin) 20 20 20 20 20 20 钢丝 绳 直径(mm) 4.8 7.4 11 13 15.5 15.5 规格 637(GB1102-74) 电源 三相交流 380V 50Hz 工作类型 中级 JC25 起重 电机 功率(kW) 0.8 1.5 3.0 4.5 7.5 13 转速(rmin) 1380 1380 1380 1380 1380 1400 运行 电机 功率(kW) 0.2 0.2 0.4 0.4 0.8 0.82 转速(rmin) 1380 1380 1380 1380 1380
6、1380 3 4 图 4-4 电动葫芦减速器 1-齿轮(B)；2-中间轴()，3 一端盖板；4 一滚针轴承；5-通气孔；6-箱座；7-箱盖；8-齿轮(F)；19-球轴承，10-挡圈；11-输 出轴()：12-输入轴()；13-卷筒； 14-定位销；15-螺栓；16-放油塞；17-套筒；18-中间轴()；19-齿轮(D) 表 4-2 电动葫芦减速器齿轮主要参数 注：表中所有齿轮压力角n=20，螺旋角=80634。 电动葫芦齿轮减速器的设计内容包括：拟订传动方案，选择电动机及进行运动和动力计算，减速器主 要零件，包括齿轮、轴、轴承和花键联接等的工作能力计算。也可根据现有资料(表 4-l、表 4-2)采用类比 法选用合适的参数进行校核计算。 现把其中一些设计计算要点简述如下： (一)确定钢丝绳及卷筒直径，选择电动机 1选择钢丝绳 根据图 4-3，钢丝绳的静拉力 N m Q Q 7 0 (4-1) 而 Q”Q+Q
