铲车电缆卷筒设计

摘  要：本文对长期堵转力矩电机式卷筒的圆柱直齿轮铲车电缆卷筒的设计思想、结构特点和工作原理进行了介绍，还对铲车电缆卷筒铲车电缆卷筒结构进行了设计以及典型零件进行工艺设计和夹具设计，并进一步对满足有关性能指标的能力进行了分析和计算，以验证本铲车电缆卷筒铲车电缆卷筒设计的科学性和合理性。
关键词：铲车电缆卷筒；圆柱直齿轮；铲车电缆卷筒；结构设计；工艺设计

Abstract: This paper introduced the design concept, the unique feature and the working principle of column spur gear reduction of long-timely hindered rotation motor type cable drum, and further has carried on the analysis and the computation to the ability which is met to the related performance index, which confirmed the scientific and the rationality of designs of this cable reel reduction gear.
Keywords: cable drum; cylindrical spur gear; reducer; structure design; technology design

目    录

摘 要…………………………………………………………………………………………1
关键词……………………………………………………………………………………1
1  前言………………………………………………………………………………………1
2  概述………………………………………………………………………………………2
2.1  铲车电缆卷筒的用途…………………………………………………………………2
2.2  铲车电缆卷筒的分类……………………………………………………
2
2.3  JM系列长期堵转力矩电机式铲车电缆卷筒…………………………………………2
2.3.1  结构特点…………………………………………………………………2
2.3.2  铲车电缆卷筒型号……………………………………………………………2
2.4  长期堵转力矩电机式卷筒的基本构成…………………………………………3
2.4.1  总体基本结构……………………………………………………………3
2.5  铲车电缆卷筒的工作原理……………………………………………………………5
2.6  减速器在铲车电缆卷筒中的作用……………………………………………………6
3  铲车电缆卷筒减速器的总体结构和工作原理………………………………………………6
3.1  总体结构…………………………………………………………………………6
3.2  工作原理…………………………………………………………………………7
4  减速器的结构设计………………………………………………………………………7
4.1  高速级的结构设计………………………………………………………………7
4.1.1  齿轮轴的结构设计………………………………………………………7
4.1.2  高速级大齿轮的结构设计………………………………………………7
4.1.3中间轴的结构设计…………………………………………………………8
4.2  低速级的结构设计……………………………………………………………9
4.2.1  低速级小齿轮的结构设计………………………………………………9
4.2.2  低速级大齿轮的结构设计………………………………………………10
4.2.3  输出轴的结构设计………………………………………………………11
4.2.4  箱体的结构分析…………………………………………………………11
5  传动系统运动分析……………………………………………………………………12
5.1  传动系统简图…………………………………………………………………13
5.2  传动参数的计算………………………………………………………………13
5.2.1  总传动比………………………………………………………………13
5.2.2  传动系统总效率………………………………………………………13
5.2.3  计算电动机的输出转矩…………………………………………………13
5.3  传动系统的运动和动力参数计算………………………………………………14
5.3.1  传动系统各轴的转速、和转矩计算……………………………………14
6  工作能力分析计算……………………………………………………………………14
6.1  高速级齿轮的参数计算…………………………………………………………14
6.1.1  材料选择及热处理………………………………………………………15
6.1.2  按齿面接触疲劳强度校核………………………………………………15
6.1.3  按齿根弯曲疲劳强度校核………………………………………………16
6.2  低速级齿轮的参数计算…………………………………………………………17
6.2.1  材料选择及热处理………………………………………………………18
6.2.2 按齿面接触疲劳强度校核………………………………………………18
6.2.3 按齿根弯曲疲劳强度校核………………………………………………19
6.3  轴及轴承的参数计算……………………………………………………………20
6.3.1  中间轴的强度校核………………………………………………………20
6.3.2  中间轴的强度校核轴承寿命校核………………………………………23
7  箱盖工艺设计及夹具设计……………………………………………………………23
7.1  零件的工艺性…………………………………………………………………23
7.2  工艺规程的设计………………………………………………………………25
7.2.1  确定毛坯的制造形式…………………………………………………25
7.2.2  基准的选择……………………………………………………………25
7.2.3  制定工艺路线…………………………………………………………26
7.2.4  加工工序设计…………………………………………………………29
7.3  择加工设备及刀具、夹具、量具………………………………………………38
7.4  时间定额计算…………………………………………………………………40
7.4.1  机动时间………………………………………………………………40
7.4.2  辅助时间………………………………………………………………40
7.4.3  作业时间………………………………………………………………40
7.4.4  布置工作地时间………………………………………………………40
7.4.5  休息与生理需要时间…………………………………………………40
7.4.6  准备与终结时间………………………………………………………41
7.4.7  单件时间………………………………………………………………41
7.4.8  单件计算时间…………………………………………………………41
8  钻孔夹具设计…………………………………………………………………………41
8.1  确定设计方案…………………………………………………………………41
8.2  计算加紧力……………………………………………………………………41
8.3  定位精度分析…………………………………………………………………42
8.4  操作说明………………………………………………………………………42
9  结论……………………………………………………………………………………42
参考文献……………………………………………………………………………………42
致谢…………………………………………………………………………………………44
附录………………………………………………………………………………………………………44

1  前言
铲车电缆卷筒最近几年发展很快，广泛应用于需要移动供电并能自动卷取和释放电缆，与移动设备保持同步运行的机械装置，随着它的广泛应用性而日益普及，已经逐步成为人们生活中应用广泛的物品，同时，也是目前许多国家重点研究的方向，特别是在一些发展中国家，如中国，已经成为重点研究开发对象[1]。
2  概述
2.1  铲车电缆卷筒的用途
铲车电缆卷筒是广泛应用于需要移动供电并能自动卷取和释放电缆，与移动设备保持同步运行的机械装置。如：起重电磁铁、板坯夹钳、液压抓斗、电动平板车、港机、堆取料机、门式专业起重机及其它各种起重机等。
2.2  铲车电缆卷筒的分类
铲车电缆卷筒有两种分类形式：
按卷取材料分为：铲车电缆卷筒
                软管卷筒（传输介质为气体、液体）
                光缆卷筒
按动力形式分为：弹力卷筒
                力矩电机式卷筒
                长期堵转力矩电机式卷筒
                磁滞式卷筒
                磁力偶合式卷筒
                恒张力卷筒
                重锤式卷筒
本文详述长期堵转力矩电机式卷筒的铲车电缆卷筒设计。