1緒論1.1墻體及其材料現(xiàn)狀1.2滑輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介1.3Pro/E三維軟件簡(jiǎn)單1.4本課題研究的內(nèi)容與意義2傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)2.1功能要求2.2方案比較2.3方案確定3滑輪設(shè)計(jì)計(jì)算4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料選型5Pro/E三維建模及虛擬裝配1緒論1.1墻體及其材料現(xiàn)狀建筑墻體是我國(guó)建筑工業(yè)的重要組成部分。新型墻體作為墻體建筑的主要發(fā)展方向,也是一個(gè)國(guó)家建筑水平和建材工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。新型墻體材料和新型房屋墻體結(jié)構(gòu)是墻體發(fā)展的兩個(gè)重要方向，目前，國(guó)內(nèi)外著重對(duì)新型墻體材料的研究，而對(duì)房屋墻體結(jié)構(gòu)的研究相對(duì)較少。新型墻體材料主要是用混凝土、水泥或粉煤灰、煤矸石等工業(yè)廢料和生活垃圾生產(chǎn)的非黏土磚、建筑砌塊及建筑板材。實(shí)際上，新型墻材已經(jīng)出現(xiàn)了幾十年，早在上世紀(jì)五、六十年代，建筑砌塊就在歐美各國(guó)普遍使用；而建筑板材，在上世紀(jì)九十年代初日本就占到了墻材總量的64%,美國(guó)占到47%。由于這些材料我國(guó)沒有普遍使用，仍然被稱作新型墻體材料。我國(guó)建筑材料行業(yè)流行著3個(gè)70%的說法,即房建材料的70%是墻體材料；墻體材料的70%是實(shí)心黏土磚；而建筑行業(yè)節(jié)能的70%有賴于墻體材料的改革。這種說法一方面是國(guó)內(nèi)墻材應(yīng)用的真實(shí)寫照，另一方面也說明墻材革新有著巨大的潛力。一、國(guó)內(nèi)外的幾種主導(dǎo)產(chǎn)品墻體材料的生產(chǎn)和應(yīng)用有很強(qiáng)的地域性，其發(fā)展受到各國(guó)(地區(qū))的資源、自然條件、工業(yè)和科學(xué)技術(shù)水平、建筑風(fēng)格、民族習(xí)俗等方面的影響。盡管各發(fā)達(dá)國(guó)家情況不同,但其共同特點(diǎn)是：走節(jié)能、節(jié)土、低污染、輕質(zhì)、高強(qiáng)度、配套化、易于施工、勞動(dòng)強(qiáng)度低的發(fā)展道路。因此,國(guó)內(nèi)開發(fā)新的建筑材料，完全可以根據(jù)上述特點(diǎn)，來決定我們是不是可以上這種產(chǎn)品。有的產(chǎn)品符合節(jié)能節(jié)土的原則，但目前暫時(shí)在施工方法或配套器具還不完善，就需要我們?nèi)ネ晟崎_發(fā)市場(chǎng)，根據(jù)企業(yè)自身的情況做決策。國(guó)外墻體材料在遵循保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源、合理利用資源、發(fā)展綠色產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，根據(jù)本國(guó)的情況各有側(cè)重。主要產(chǎn)品有：灰砂磚、灰砂型加氣砼砌塊和板材、混凝土砌塊、石膏砌塊、復(fù)合輕質(zhì)板材、燒結(jié)制品等。這些產(chǎn)品的生產(chǎn)特點(diǎn)是：規(guī)模大，自動(dòng)化程度高，產(chǎn)品質(zhì)量好，各自形成本地區(qū)的主導(dǎo)墻體材料。新型墻體材料按原材料分,有混凝土、石膏、水泥及灰砂系列，做混凝土砌塊、灰砂加氣、石膏砌塊、灰砂磚、石膏板、纖維水泥板的較多；按產(chǎn)品的形狀分，有塊狀、單板、復(fù)合板、整體式建筑板材之分；按功能分，有外墻板、內(nèi)隔墻板，承重墻與非承重墻之分。國(guó)外比較常用的墻體材料。有加氣條板、混凝土砌塊,灰砂磚及燒結(jié)制品、石膏砌塊,輕質(zhì)墻板等。目前國(guó)內(nèi)新型墻體材料行業(yè)，在國(guó)家政策的引導(dǎo)和支持下，有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)產(chǎn)品及技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化方面也取得了很大的成績(jī)。但是中國(guó)地域遼闊,東西部發(fā)展不平衡，從整體上來看，還是比較落后。其現(xiàn)狀可歸納為：生產(chǎn)規(guī)模小，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，自動(dòng)化程度低，勞動(dòng)強(qiáng)度高。如加氣混凝土,國(guó)內(nèi)規(guī)模大的生產(chǎn)線(年產(chǎn)20萬(wàn)m3)僅有45條，多為年產(chǎn)10萬(wàn)m3的生產(chǎn)線，而且產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，不能生產(chǎn)板材。再如：輕質(zhì)板材類的產(chǎn)品有多種，規(guī)模大的生產(chǎn)線僅有礦棉板、石膏板生產(chǎn)線,我院2002年開發(fā)的年產(chǎn)300萬(wàn)m3硅鈣板生產(chǎn)線在國(guó)內(nèi)屬于領(lǐng)先,在國(guó)外屬于中間規(guī)模；空心條板在國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)線多為年產(chǎn)20萬(wàn)m2(厚度以10cm計(jì))以下,不能滿足開發(fā)商用于高層建筑機(jī)械化施工的產(chǎn)量要求,施工技術(shù)不完善,存在上墻開裂等問題。這些問題需要設(shè)計(jì)科研院所、產(chǎn)品制造商、施工單位一起去研究解決。二、國(guó)內(nèi)新型墻材的發(fā)展趨勢(shì)新型建筑材料行業(yè)十五規(guī)劃指出,墻體材料總的發(fā)展趨勢(shì)是:1、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)趨向合理。以黏土為原料的產(chǎn)品大幅度減少，并向空心化和裝飾化方向發(fā)展；石膏制品以紙面石膏板為主，增長(zhǎng)迅速；建筑砌塊持續(xù)增長(zhǎng)，并向系列化方向發(fā)展，產(chǎn)品以混凝土砌塊為主且向空心化發(fā)展，裝飾砌塊和多功能、易施工的砌塊也將得到發(fā)展；質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、保溫性能好的功能性復(fù)合墻板將迅速發(fā)展。2、生產(chǎn)技術(shù)向高層次發(fā)展。生產(chǎn)設(shè)備向大型化、生產(chǎn)向規(guī)模化、生產(chǎn)過程向自動(dòng)化發(fā)展；勞動(dòng)生產(chǎn)率大幅度提高；生產(chǎn)節(jié)能、建筑節(jié)能與再生資源的開發(fā)利用并舉；充分利用廢棄物生產(chǎn)建筑材料,使粉煤灰、煤矸石等工業(yè)廢渣、建筑垃圾和生活垃圾等廢棄物得到有效利用。3、開發(fā)各種新的制磚技術(shù)，如垃圾磚生產(chǎn)技術(shù)，蒸壓粉煤灰磚生產(chǎn)技術(shù)，燒結(jié)粉煤灰磚生產(chǎn)技術(shù)，泡沫磚生產(chǎn)技術(shù)等。建筑砌塊向多品種、大規(guī)模、自動(dòng)化方向發(fā)展。加氣混凝土在原料發(fā)泡過程中采用震動(dòng)切割裝置技術(shù)。切割、澆注和模具的大型化是加氣混凝土的發(fā)展方向。4、市場(chǎng)前景。據(jù)預(yù)測(cè)，十五時(shí)期我國(guó)房地產(chǎn)業(yè)將獲得前所未有的發(fā)展，到2005年，城鎮(zhèn)居民人均住房面積將達(dá)到22m2，預(yù)計(jì)2005年我國(guó)城鎮(zhèn)居民人口將達(dá)514億人，(2000年為4158億人)，要新增住房面積28112億m2，加上拆遷重建的面積，新建住宅面積逾46億m2。巨大的需求，給新型墻材市場(chǎng)帶來了巨大的發(fā)展機(jī)遇。按照可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略部署，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委將禁止使用(乃至生產(chǎn))黏土實(shí)心磚作為推進(jìn)墻體材料革新的突破口，確定了170個(gè)大中城市在2003年6月30日前禁止使用黏土磚，十五期間將淘汰2萬(wàn)家黏土實(shí)心磚企業(yè)。這給墻材企業(yè)帶來了發(fā)展契機(jī)。我們可以根據(jù)城市規(guī)劃的要求選擇產(chǎn)品。中小城市以小高層以下的住宅為主,可以選擇上混凝土砌塊；有粉煤灰資源的地區(qū)，可以選擇做粉煤灰蒸壓磚或粉煤灰加氣混凝土產(chǎn)品。特別是粉煤灰蒸壓磚，施工單位易于接受。近期內(nèi)將有與國(guó)外設(shè)備同等產(chǎn)量的主機(jī)設(shè)備出現(xiàn)，使企業(yè)在選擇主機(jī)設(shè)備上有更大的挑選余地。大中城市根據(jù)有關(guān)部門的規(guī)劃，城市建筑主體以框架結(jié)構(gòu)為主，可以選擇輕質(zhì)板材，如加氣條板、硅酸鈣板、復(fù)合板、石膏砌塊等產(chǎn)品作為投資對(duì)象。1.2滑輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介滑輪的定義滑輪是一個(gè)周邊有槽，能夠繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪。由可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)有溝槽的圓盤和跨過圓盤的柔索（繩、膠帶、鋼索、鏈條等）所組成的可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的簡(jiǎn)單機(jī)械叫做滑輪?；喪亲冃胃軛U，屬于杠桿類簡(jiǎn)單機(jī)械，用途很廣。在我國(guó)早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的著作墨經(jīng)中就有關(guān)于滑輪的記載。中心軸固定不動(dòng)的滑輪叫定滑輪，是變形的等臂杠桿，不省力但可以改變力的方向。中心軸跟重物一起移動(dòng)的滑輪叫動(dòng)滑輪，是變形的不等臂杠桿，能省一半力，但不改變力的方向。實(shí)際中常把一定數(shù)量的動(dòng)滑輪和定滑輪組合成各種形式的滑輪組。滑輪組既省力又能改變力的方向。工廠中常用的差動(dòng)滑輪（俗稱手拉葫蘆）也是一種滑輪組。滑輪組在起重機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、升降機(jī),高壓線上坐滑輪等機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用?；喌姆N類按制作材質(zhì)分：木滑輪、鋼滑輪和工程塑料滑輪；按使用方法分：定滑輪、動(dòng)滑輪以及動(dòng)、定滑輪組成的滑輪組；按滑輪數(shù)目分：?jiǎn)位啞㈦p滑輪、三滑輪、四滑輪以至多輪等多種；按滑輪作用分：導(dǎo)向滑輪、平衡滑輪；按連接方式分：吊鉤式、鏈環(huán)式、吊環(huán)式和吊鏈?zhǔn)?。定滑輪定義：使用滑輪時(shí)，軸的位置固定不動(dòng)的滑輪稱為定滑輪。定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，不省力，但可改變作用力方向.定滑輪的特點(diǎn)通過定滑輪來拉物體并不省力。通過或不通過定滑輪，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)是一樣的?？梢?，使用定滑輪不省力但能改變力的方向。在不少情況下，改變力的方向會(huì)給工作帶來方便。定滑輪的原理定滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿，動(dòng)力臂（L1)、阻力臂(L2)都等于滑輪半徑。根據(jù)杠桿平衡條件也可以得出定滑輪不省力的結(jié)論。動(dòng)滑輪定義：軸的位置隨被拉物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪稱為動(dòng)滑輪。動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿，省1/2力多費(fèi)1倍距離.使用動(dòng)滑輪能省一半力，費(fèi)距離。這是因?yàn)槭褂脛?dòng)滑輪時(shí)，鉤碼由兩段繩子吊著，每段繩子只承擔(dān)鉤碼重的一半。使用動(dòng)滑輪雖然省了力，但是動(dòng)力移動(dòng)的距離大于鉤碼升高的距離，即費(fèi)了距離。不改變力的方向，動(dòng)滑輪的原動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)動(dòng)力臂（L1）為阻力臂（L2）二倍的杠桿?；喗M滑輪組：由定滑輪跟動(dòng)滑輪組成的滑輪組，既省力又可改變力的方向.滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是總重的幾分之一.繩子的自由端繞過動(dòng)滑輪的算一段，而繞過定滑輪的就不算了.使用滑輪組雖然省了力，但費(fèi)了距離，動(dòng)力移動(dòng)的距離大于重物移動(dòng)的距離.費(fèi)距離的多少主要看定滑輪的饒繩子的段數(shù).滑輪組的用途:為了既節(jié)省又能改變動(dòng)力的方向，可以把定滑輪和動(dòng)滑輪組合成滑輪組。省力的大小使用滑輪組時(shí)，滑輪組用幾段繩吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一?；喗M的特點(diǎn)用滑輪組做實(shí)驗(yàn)，很容易看出，使用滑輪組雖然省了力，但是費(fèi)了距離動(dòng)力移動(dòng)的距離大于貨物升高的距離。1.3Pro/E三維軟件簡(jiǎn)介1.3.1Pro/Engineer綜述Pro/Engineer是一套由設(shè)計(jì)至生