安徽合力股份有限公司合肥铸锻厂 安徽合肥 230601
摘要：目前，国内市场中竞争最激烈的是小吨位便携式卷扬机。因为国内客户对价格的高低接受有一定得范围，高价格产品的市场需求还比较小，所以国内市场竞争的内容还是在价格上面，产品所获得的利润空间已经十分有限。如何获得最低成本的产品成为现阶段开发单位最主要的设计方向。
关键词：卷扬机，产品设计，机械，成本
一、绪 论
1.1 卷扬机的发展前景
如今社会的前进急速发展，机械的应用也会快速并极大范围的取代人力劳动。卷扬机的长久性发展就跟其他复杂性的机械一样，都是一开始简单发展到如今的复杂。以前的机动力发展为如今的电动力。以前的人力操控到如今的电脑操控直至智能操控。便携式卷扬机开始于20世纪70年代末，随后在国内发展的十分迅起。这几年卷扬机的产销总量的增长更是迅猛。随着我国社会经济建设的快速发展和劳动力成本的提高，卷扬机的需求量将会逐步增大，因而市场发展潜力十分宽广。
1.2 卷扬机的类型
常见的卷扬机有吨位的不同：有0.3T卷扬机 0.5T卷扬机 1T卷扬机 1.5T卷扬机 2T卷扬机 3T卷扬机 5T卷扬机 6T卷扬机 8T卷扬机等小型轻便式卷扬机，也有 10T卷扬机 15T卷扬机 20T卷扬机 25T卷扬机 30T卷扬机等大而重型卷扬机。
二、卷扬机的设计参数
三、钢丝绳的选择与设计
3.1 钢丝绳在卷扬机中的应用
在卷扬机作用为起重机的设备中，都会使用钢丝绳作为捆绑元件。最经常用的捆绑元件有钢丝绳、麻绳等。钢丝绳与其他的捆绑元件相比，具有较高的重量承载能力，耐磨性能好和较高的抗冲击能力，工作性能可靠等优点，在卷筒告诉转动的工作环境下没有噪音和使用寿命长等优点。所以，在起重工作中，钢丝绳的应用是最为广泛。
3.2 钢丝绳的种类构造的选择
起重作业中所使用的起重钢丝绳的类型很多，根据它的结构一般可分为首通式、复合式和闭合式三种。在起重作业中，应用较广泛的是普通式和复合式钢丝绳。
钢丝绳直径的选择;
根据设计手册指南，在起重设备所使用钢丝绳作为其中的额捆绑元件时，所使用的钢丝绳直径不应小于下式计算的最小直径
四、卷筒的结构设计及尺寸确定
卷筒的尺寸设计需要卷扬机设备的起升高度和速度的数据来具体确定的。卷筒用来卷绕存放钢丝绳。
4.1 卷筒的设计计算
卷筒绳槽的确定：
卷筒绳槽槽底半径R，槽深c 槽的节矩t，根据GB/T8918-1996知其尺寸关系为：
4.2 卷筒轴的设计计算
4.3卷筒轴的疲劳强度计算
卷筒轴的疲劳强度的计算，用钢丝绳的当量拉力进行计算，即
五、 减速器的设计与计算
因为电动机轴到减速器高速轴由联轴器连接，其传动比=1且本设计采用二级圆柱齿轮减速器。
由上面计算得总传动比：i =940/46.8=20.09
分配各级传动比
5.1各轴的运动参数
计算各轴转速：
5.2减速器齿轮的设计与计算：
此减速器的齿轮为一般机械零件，没有特殊要求，从降低成本，减小结构和易于取材原则出发决定选用。并且由于速度不高，故选取7级精度的齿轮，小齿轮的材料为45Cr（调质），硬度为250HBS,大齿轮材料为45钢（正火），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。
第一级传动
初选参数
经校核计算，齿根弯曲强度满足设计要求。
第二级传动
初选参数；
5.3齿轮轴参数设计
图7-1减速器高速轴
各轴段的直径的确定；
水平面上的转矩与弯矩图：
同理，对于轴二与轴三设计也用上述方法校核。对于Ⅱ轴，取Ⅱ轴的轴径为58 mm，安装轴承处轴径为5 mm，其它尺寸根据不同地方的结构而定。对于Ⅲ轴，取Ⅲ轴的轴径为85 mm，靠近齿轮盘接手的安装轴承处的轴径为85 mm，另一端为80 mm, 其它尺寸根据不同地方的结构而定。
其他部件可以参考卷扬机加速器的类型而定。
则可定减速器的外形尺寸为：627312359。
六、结语
综上所述，工程机械设计中不仅需要了解机械设计的基本知识，还要了解设计的产品的使用方法，完美的融入到产品设计中。在能达到正常使用的情况下，节省设计和制造成本，同时还能改善产品本身的不足，从而使产品更贴近生产加工，提高加工制造的质量和效率，为我国的装备制造业的改革发展作出一定的贡献。
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[6] 贝季瑶主编．《现代机械设备设计手册第二卷》.机械工业出版社，2004，第一版
论文作者:黄磊
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第15期
论文发表时间:2019/9/19
标签：卷扬机论文; 钢丝绳论文; 卷筒论文; 减速器论文; 机械论文; 传动比论文; 齿轮论文; 《工程管理前沿》2019年第15期论文;