畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書題目建筑卷揚機執(zhí)行機構(gòu)方案及總體設(shè)計專項建筑卷揚執(zhí)行機構(gòu)方案設(shè)計主要內(nèi)容及要求重要技術(shù)參數(shù)進度及完成日期教學(xué)院長簽字日期教研室主任簽字日期指引教師簽字日期指導(dǎo)教師評語指引教師：年月日指定論文評閱人評語評閱人：年月日答辯委員會評語評定成績指引教師給定成績(30%)評閱人給定成績(30%)答辯成績（40%）總評答辯委員會主席簽字摘要建筑卷揚機是一種起重設(shè)備，除在建筑工地、設(shè)備安裝等方面被廣泛應(yīng)用外，在冶金、礦山等行業(yè)中亦廣泛應(yīng)用，并且正發(fā)揮著越來越大作用。建筑卷揚機種類、構(gòu)造、設(shè)計、計算及應(yīng)用需要咱們充分理解，在對建筑卷揚機總體設(shè)計中，從各個部件出發(fā)，重要論述了電動機功率選取、總傳動比計算與校驗；減速器設(shè)計；鋼絲繩選取涉及了鋼絲繩選用、使用及在卷筒上固定；卷筒設(shè)計計算涉及卷筒構(gòu)造和慣用材料、卷筒容繩尺寸參數(shù)；最后是關(guān)于離合器與制動器設(shè)計，重要采用了圓錐摩擦離合器和帶式制動器。其中，對建筑卷揚機傳動系統(tǒng)設(shè)計又作為重點進行了詳細闡述，對減速器進行了詳細設(shè)計計算，傳動比分派計算，展開式兩級圓柱齒輪減速器選取設(shè)計，尚關(guān)于于軸、軸承和減速器其她附件設(shè)計。通過該建筑卷揚機設(shè)計，為從事建筑卷揚機研究、設(shè)計和制造提供了一定參照價值。核心詞：曲柄；電能；鋼絲繩；卷筒；減速器AbstractWinchisaconstructionliftingequipment，inadditiontotheconstructionsites，equipmentinstallationandsoon，whichiswidelyusedinmetallurgy，miningandotherindustriestoo，andisplayinganincreasinglyimportantrole.

Winchthetypeofconstruction，structure，design，calculationandapplicationweneedtofullyunderstandthattheoveralldesignofthebuildingwinch，fromvariouspartsdescribedthechoiceofthemainelectricalpower，thetransmissionratiocalculationandvalidation；reducerdesign；rope’schooseincludingtheselectionofarope，useandreelinthefixedreel；reelinvolvedinthecalculations，thedesignandstructurecommonlyusedmaterials，ropereelcapacitysizeparameters；isthelastoftheclutchandbrakedesign，themainconeusedfrictionwithbrakeandclutch.

Thewinchontheconstructionofthetransmissionsystemisdesignedtofocusonthedetails，thereducerforaspecificdesign，thetransmissionratioofdistribution，thetwostart-cylindergearreducerdesignoptions，theshaft，bearingsandotherreducerannexdesign.

Throughthedesignofthebuildingwinch，winchengagedintheconstructionoftheresearch，designandmanufacturingtoprovideacertainvalue.Keywords：winch；electricalpower；rope；reel；clutch；bkrae；reducer目錄摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．ⅠAbstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅱ目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅲ第1章概論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1.1筑卷揚機應(yīng)用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1.2建筑卷揚機發(fā)展概況．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1.3建筑卷揚機發(fā)展趨勢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第2章建筑卷揚機分類及構(gòu)造．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2.1卷揚機設(shè)計參數(shù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2.2電動卷揚機分類．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第3章建筑卷揚機設(shè)計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.1建筑卷揚機總體方案設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.2工作級別劃分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.3電動機選?。?.4減速器設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.7離合器選?。?.8制動器設(shè)計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．第4章執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4.1吊鉤組設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4.2滑輪組胡設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4.3鋼絲繩選用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4.4卷筒選取與計算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．參照文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．附錄１：英文附錄２：譯文后記第1章概論1.1建筑卷揚機應(yīng)用建筑卷揚機是一種起重設(shè)備，由于具備構(gòu)造簡樸、搬運安裝靈活、維護保養(yǎng)簡樸、操作力便、價格低廉和可靠性高等長處，因此被廣泛應(yīng)用于物料提高、水平或傾斜曳引重物、打樁、集材、冷拉鋼筋、設(shè)備安裝等工作中。提高重物是建筑卷揚機一種重要功能，因此各類卷揚機設(shè)計都是依照這一規(guī)定為根據(jù)。雖然當(dāng)前塔吊、汽車吊等取代了建筑卷揚機某些工作，如塔吊在建筑工地上用于物料和構(gòu)件提高工作，但由于塔吊成本高，普通在大型建筑中使用，并且靈活性較差，故普通中小型建筑依然廣泛應(yīng)用建筑卷揚機，就是大型建筑中雖有塔吊，也還需用建筑卷揚機作輔助提高用；汽車吊升雖然靈活以便，但也由于成本太高，而不能在建筑業(yè)中被廣泛應(yīng)用，因此大型設(shè)備安裝依然是由建筑卷揚機承擔(dān)。建筑卷揚機除在建筑工地、設(shè)備安裝等方面被廣泛應(yīng)用外，在冶金、礦山等行業(yè)中亦廣泛應(yīng)用，如高爐料鐘和物料提高，小型礦井物料提高，船舶上做模提高等。建筑卷揚機用于提高重物時，需要有門字架、桅桿等配套設(shè)備方能實現(xiàn)。建筑卷揚機還可應(yīng)用于林區(qū)集材工作，建筑業(yè)冷拉鋼筋，小型礦井水平、傾斜運送等水平或職曳引置物工作和打樁等工作。正由于建筑卷揚機具備各種用途，因此它已不但用于建筑業(yè)，并且在冶金、化工、水電、農(nóng)業(yè)、軍事及交通運送等行業(yè)亦被廣泛應(yīng)用。1.2建筑卷揚機發(fā)展概況國內(nèi)在好久此前古代，就懂得采用轤轆等來提高重物，以減輕體力勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率。而后期卷揚機應(yīng)用很少，并且所使用卷揚機也均為國外生產(chǎn)，國內(nèi)基本上沒有生產(chǎn)卷揚機廠家。國內(nèi)卷揚機生產(chǎn)是解放后才開始。50年代為滿足恢復(fù)經(jīng)濟需要和第一種五年籌劃建筑需要，卷揚機生產(chǎn)放提到了日程上。隨著生產(chǎn)發(fā)展，到了60年代，卷揚機生產(chǎn)和使用越來越多了。為了協(xié)調(diào)生產(chǎn)，重要卷揚機生產(chǎn)廠家構(gòu)成了卷揚機行業(yè)組織（從屬于第一機械工業(yè)部礦山機械行業(yè)）。為了發(fā)展卷揚機生產(chǎn)，行業(yè)組織了關(guān)于廠家人員對全國卷揚機生產(chǎn)和應(yīng)用狀況進行了調(diào)查。在調(diào)查基本上，開始自行設(shè)計和制造新卷揚機。從70年代起，國內(nèi)建筑卷揚機生產(chǎn)進入了技術(shù)提高、品種增多新階段。在各廠自行設(shè)計和生產(chǎn)基本上。為適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展需要，當(dāng)時第一機械工業(yè)部發(fā)布了JB926—74《建筑卷揚機型式與基本參數(shù)》和JBl803—76《建筑卷揚機技術(shù)條件》兩個部原則。隨著部原則頒布，使建筑卷揚機有了大發(fā)展基本。從70年代末期開始，中華人民共和國實行了改革開放政策，使國民經(jīng)濟得到了大發(fā)展，基本建設(shè)任務(wù)增長了諸多，促使建筑機械使用大量增長，生產(chǎn)卷揚機廠家亦隨之大量增長。為使設(shè)計和生產(chǎn)規(guī)范化，國家頒布了GBl955—80《建筑卷揚機》、JJ3—83《建筑卷揚機設(shè)計規(guī)范》。隨著改革開放逐漸進一步，生產(chǎn)形勢不斷發(fā)展，新產(chǎn)品開發(fā)提到日程上來了，不少生產(chǎn)廣家成立了廠屬研究所，開發(fā)了如高速卷揚機、變速卷揚機、自動限位卷揚機等新產(chǎn)品，以及諧波傳動、圓弧齒輪傳動、圓弧齒輪圓柱蝸桿傳動等具備新型傳動型式卷揚機。為使卷揚機發(fā)展規(guī)范化，又相繼頒布了一系列關(guān)于建筑卷揚機原則，有GBl955－86《建筑卷揚機》、GB6947－86《建筑卷揚機實驗規(guī)范和辦法》、GB7902.2－87《建筑卷揚機術(shù)語》、GBl3327－91《建筑卷揚機安全規(guī)程》、JG／T5031－93《建筑卷揚機設(shè)計規(guī)范》等。1.3卷揚機發(fā)展趨勢在國外，卷揚機品種繁多，應(yīng)用也很廣泛。在西方技術(shù)先進國家中．雖然工業(yè)水平先進，機械化限度不斷提高，起重設(shè)備也在不斷更新，但仍不能完全裁減卷揚機這樣行之有效簡樸機械設(shè)備。美國生產(chǎn)建筑卷揚機廠家有近百家，重要有貝波國際有限公司、哲恩有限公司等，日本從明治30年開始制造和使用卷揚機，北川鐵工所是一家大型生產(chǎn)廠，其生產(chǎn)卷揚機品種系列比較齊全，法國生產(chǎn)卷揚機廠家諸多，其中包藤公司就是生產(chǎn)卷揚機重要廠家之一。其她國家，如俄羅斯、英國、挪威、瑞典、加拿大、德國等也都生產(chǎn)著不同用途各種型號卷揚機。對于建筑卷揚機發(fā)展趨勢可描述如下：1）大型化由于基本工業(yè)發(fā)展．大型設(shè)備和建筑構(gòu)件規(guī)定整體安裝，增進了大型卷揚機發(fā)展。當(dāng)前，俄羅斯已生產(chǎn)了60t卷揚機，日本生產(chǎn)了32t、50t、60t液壓和氣動卷揚機，美國生產(chǎn)了136t和370t卷揚機。2）采用先進電子技術(shù)為了實現(xiàn)卷揚機自動控制和遙控，國外廣泛采用了先進電子技術(shù)。對大型卷揚機安裝了電器連鎖裝置，以保證絕對安全可靠。3）發(fā)展手提式卷揚機為提高機械化水平，減輕工人勞動強度，國外大力發(fā)展小型手提式卷揚機，如以汽車蓄電池為動力直流電動小型卷揚機，其電壓為l2v，質(zhì)量為7.7－15.4公斤，拉力為3336－13344N。4)大力發(fā)展不帶動力源裝置卷揚機歐美國家非常注重發(fā)展借助汽車和拖拉機動力卷揚機。此種卷揚機構(gòu)造簡樸，有一種卷筒和一種變速箱即可。第2章建筑卷揚機分類及構(gòu)造筑卷揚機電于應(yīng)用范疇較廣，為適應(yīng)各種不同使用條件．建筑卷揚機亦制導(dǎo)致各種不同機型產(chǎn)品。2.1卷揚機詳細型號本次設(shè)計卷揚機型號為JM-0.5T。一、鋼絲繩在基準(zhǔn)層上所能承受最大拉力來區(qū)別。按GBl955—88《建筑卷揚機》中規(guī)定為5，7．5，10，12．5，16，20，25，32，50，80，120，160，200，320，500kN共15級。此參數(shù)為建筑卷揚機重要參數(shù)。本次設(shè)計產(chǎn)品為鋼絲繩在基準(zhǔn)層上所能承受最大拉力5KN。二、鋼絲繩在基準(zhǔn)層上出繩速度是建筑卷揚機又一項重要參數(shù)。依照鋼絲繩速度可分為：1．慢速卷揚機繩速v＝9－15m／min；2．中速卷揚機繩速v＝15－30m／min；3．迅速卷揚機繩速v＝30－45m／min；4．高速卷揚機繩速v＝45m／min以上。本次設(shè)計產(chǎn)品為慢速建筑卷揚機，取15m／min。三、按卷筒數(shù)目分一臺卷揚機上卷筒數(shù)目多少，直接影響到卷揚機構(gòu)造。卷揚機按卷筒數(shù)目可分為單筒卷揚機，雙筒卷揚機和多筒卷揚機三種。當(dāng)前生產(chǎn)大多數(shù)是單筒和雙筒卷揚機。其卷筒都是工作卷筒。本次設(shè)計產(chǎn)品為單筒卷揚機。四、按動力源分，由于工作環(huán)境不同，所用動力源也不同1．手動卷揚機用于無動力來源地區(qū)小型卷揚機；2．電動卷揚機大多數(shù)卷揚機都屬于此類；3．內(nèi)燃機卷揚機用于無電源地方；4．氣動卷揚機用于不能使用電源地方；5．液壓卷揚機與其她設(shè)備配套使用而有液壓源場合。本次設(shè)計產(chǎn)品為電動卷揚機。五、按傳動形式分開式齒輪傳動最早形式。當(dāng)前重要用于手動卷揚機；2．閉式圓柱齒輪傳動重要為迅速單簡卷揚機，應(yīng)用廣泛。（1）圓柱齒輪減速器（圖2－1）（2）一字型同軸齒輪傳動3．圓錐－圓柱齒輪減速器4．蝸桿傳動減速器5．圓柱齒輪減速器加開式齒輪傳動6．蝸桿減速器加開式齒輪傳動7．行星齒輪傳動（圖2－2）8．液壓傳動本次設(shè)計產(chǎn)品為閉式圓柱齒輪傳動卷揚機。圖2－1圓柱齒輪減速器卷揚機 圖2－23K行星齒輪傳動卷揚機六、按控制辦法分1．手控卷揚機由人工操縱桿把控制卷揚機提高或下放重物2．電控卷揚機用電控按鈕控制電磁鐵制動器使卷揚機工作3．液控卷揚機用壓力油來控制卷揚機卷筒離合和制動。4．氣控卷揚機5．自動控制卷揚機用限位器來控制卷揚機工作。本次設(shè)計產(chǎn)品為電控卷揚機。七、按卷揚機由于其用途不同，使用條件差別，其構(gòu)造設(shè)計上也有差別1．提高重物(物料和構(gòu)件)規(guī)定有一定速度．以利于提高生產(chǎn)率，并規(guī)定高安全性，以防墜落。2．設(shè)備安裝普通設(shè)備質(zhì)量都較大，則規(guī)定卷揚機具備較大提高能力；為保證安裝精度，其速度就不能太高；為防止墜落，其安全性規(guī)定更高。3．拽引物品由于此項工作普通是在水平或傾斜方向進行，為使物品能先后運動，則規(guī)定卷揚機卷筒正反轉(zhuǎn)均能工作。4．打樁規(guī)定卷揚機把重物提高到一定高度后，能使重物成自由落體下降，實現(xiàn)打樁工作，即規(guī)定卷揚機具備溜放性能。建筑卷揚機雖然可以提成諸各種類，事實上由于應(yīng)用狀況復(fù)雜，很難把它們絕對分清，并且一臺卷揚機往往幾種工作都要做，因此在建筑卷揚機設(shè)計上對用途分得并不清晰，而是按規(guī)定高來設(shè)計，這樣能使卷揚機實現(xiàn)一機多用，得到更廣泛應(yīng)用。表2-1設(shè)計要素設(shè)計要素參數(shù)鋼絲繩額定拉力F6KN鋼絲繩額定速度vv＝15m／min卷筒數(shù)目單筒動力源電控卷揚機傳動形式圓柱齒輪減速器控制辦法電控卷揚機用途提高重物2.2電動卷揚機基本類型選取電動卷揚機由于操作辦法不同，其構(gòu)造相差也很大。咱們將其分為電控卷揚機和溜放型卷揚機兩類2.2.1電控建筑卷揚機此類建筑卷揚機通過通電或斷電以實現(xiàn)卷揚機工作或制動。物料提高或下降由電動機正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，操作簡樸以便。其制動型式重要有電磁鐵制動器和錐形轉(zhuǎn)子電動機兩類，此類卷揚機大多是單卷筒。下面簡樸簡介一下。一、帶有制動器卷揚機1．圓柱齒輪減速器迅速建筑卷揚機（圖2－3）2．蝸桿減速器慢速建筑卷揚機。3．圓柱齒輪減速器加開式齒輪傳動建筑卷揚機(圖2—4)。4．蝸桿減速器加開式齒輪傳動建筑卷揚機(圖2—5)。對某些起重量大建筑卷揚機，為使鋼絲繩在卷筒上排列整潔，需要安裝排繩器。按設(shè)計規(guī)范規(guī)定，在鋼絲繩拉力＞120kN建筑卷揚機上，均應(yīng)安裝排繩器。2－3圓柱齒輪減速器建筑卷揚機簡圖1－電動機2－聯(lián)軸器3－制動器4－減速器5－聯(lián)軸器6－卷筒7－底座8－支架二、采用錐形轉(zhuǎn)子電動機建筑卷揚機此類卷揚機運用錐形轉(zhuǎn)子電動機自身所具備制動性能來實現(xiàn)卷揚機制動。由于錐形轉(zhuǎn)子電動機是靠轉(zhuǎn)子軸向移動來實現(xiàn)制動或松開，可省略單獨制動器，在構(gòu)造上就規(guī)定電動機與傳動系統(tǒng)問能做軸向相對移動。普通軸向移動是通過可移式聯(lián)軸器把電動機軸運動傳遞到傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)。由于此類卷揚機電動機軸線與卷筒軸線為同軸，故習(xí)慣上把此類卷揚機叫做一字型構(gòu)造卷揚饑。依照傳動系統(tǒng)不同，其可分為：定軸輪系傳動（圖2－6）漸開線圓柱齒輪行星傳動（圖2－7）擺線針輪傳動少齒差行星傳動諧波傳動活齒行星傳動圖2－4圓柱齒輪減速器加開式齒輪傳動建筑卷揚機簡圖1－電動機2－聯(lián)軸器3－制動器4－減速器5－開式齒輪傳動6－卷筒圖2－5蝸桿減速器加開式齒輪傳動建筑卷揚機簡圖1－電動機2－聯(lián)軸器3－制動器4－蝸桿減速器5－開式齒輪傳動6－卷筒圖2－6定軸輪系傳動卷揚機簡圖圖2－72K—H型行星輪系卷揚機簡圖1－電動機2－聯(lián)軸器3－減速某些1－電動機2－聯(lián)軸器3，4－第一，二4－卷筒5－支架6－機座行星傳動5－卷筒6－支架7－機座2.2.2溜放型建筑卷揚機此類卷揚機提高重物下降不是運用電動機反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，而是靠重物重力下降，并帶動卷筒反轉(zhuǎn)，此時電動機不轉(zhuǎn)。要在電動機和卷筒之間實現(xiàn)其運動聯(lián)接或分離，普通采用離合器或差動輪系。由于電動機和卷筒可分可合，因而卷筒數(shù)目可以增多，而各卷筒又可各自完畢自己運動，則此類卷揚機可設(shè)計成單卷筒、雙卷筒和多卷筒型式。為保證各卷筒運動或停止，其離合和制動裝置都直接安裝在卷筒上。1．定軸齒輪傳動(圖2—8)此傳動由閉式減速器加開式圓柱齒輪傳動來實現(xiàn)。卷筒和轉(zhuǎn)軸之間采用一種離臺器，當(dāng)前重要采用是單圓錐摩擦離合器和漲閘式離合器。制動器裝在卷筒上，當(dāng)前重要為制動帶閘。為保證提高重物和人身安全，防止重物下墜，此類卷揚機上都裝有棘爪止動器。圖2－8定軸齒輪傳動卷揚機簡圖圖2－9軸轉(zhuǎn)輪系傳動卷揚機簡圖1-電動機2-聯(lián)軸器3-減速器4-開式齒輪傳動1-電動機2-左支架3-卷筒制動閘5-錐形摩擦錐6-移動螺旋7-制動閘8-卷筒4-卷筒5-第一級行星傳動6-第二級9-前筒離合杠桿10-后筒離合杠桿行星傳動7-離合閘帶8-右支架9-底座11-離合手把12-制動手把2．周轉(zhuǎn)輪系傳動(圖2—9)此類卷揚機普通采用二級封閉行星傳動。其卷筒與輪系內(nèi)齒圈固接成一體。這種卷揚機可實現(xiàn)不斷重物提高和下放。以上所簡介卷揚機基本構(gòu)造不盡相似，各有各長處。本次設(shè)計選用其中比較簡樸圓柱齒輪減速器慢速建筑卷揚機（參照圖2－3）其額定牽引力取32KN，平均繩速取15m／min。單筒迅速卷揚機。即JK3.2型。其特點為制動靈活可靠，操作以便。是建筑，橋梁，安裝工程等作業(yè)場合垂直提高，水平，斜坡托運抱負工具。但注意，不能載人。建筑卷揚機設(shè)計計算3.1建筑卷揚機方案設(shè)計3.1.1卷揚機傳動方案選取行星傳動與普通圓柱齒輪傳動比較，尺寸小，重量輕，但制造精度規(guī)定高，構(gòu)造較復(fù)雜，對于本設(shè)計不合用。蝸桿傳動效率低，并且蝸桿傳動布置為“T”字型，占用空間大。兩級直齒圓柱齒輪傳動，構(gòu)造簡樸，效率高，傳動平穩(wěn)，加工簡樸。但不適當(dāng)高速重載，由于本設(shè)計速度和載荷都不大。因此通過比較擬定為兩級圓柱齒輪傳動。3.1.2卷揚機整體布置方案選取方案一閉式傳動起升機構(gòu)構(gòu)造型式（如圖3-1）圖3-1閉式傳動起升機構(gòu)構(gòu)造型式1-電動機；2-半齒聯(lián)軸器；3-浮動軸；4-帶制動輪半齒聯(lián)軸器；5-制動器；6-減速器；7-卷筒；8-軸承座該方案由一種大齒輪固定在卷筒上，轉(zhuǎn)矩通過開式齒輪由減速器傳給卷筒。這種布置占用空間小，對小傳動并不適合。方案二帶有開式齒輪傳動起升機構(gòu)構(gòu)造型式（如圖3-2）圖3-2帶有開式齒輪傳動起升機構(gòu)構(gòu)造型式1-電動機；2-彈性柱銷聯(lián)軸器或帶制動輪全齒聯(lián)軸器；3-制動器；4-減速器；5-開式齒輪；6-卷筒；7-軸承座卷筒直接支承在減速器輸出軸上，構(gòu)造簡樸，占用空間小，構(gòu)造部件少，卷筒所受彎矩較大。方案三閉式傳動起升機構(gòu)構(gòu)造型式（如圖3-3）圖3-3閉式傳動起升機構(gòu)構(gòu)造型式1-電動機；2-帶制動輪彈性柱銷聯(lián)軸器或全齒聯(lián)軸器；3-制動器；4-減速器；5-全齒聯(lián)軸器；6-軸承座；7-卷筒轉(zhuǎn)矩通過連軸器傳給卷筒，卷筒軸上有兩處支撐。由于低速級轉(zhuǎn)矩大，聯(lián)軸器尺寸也很大，再加上兩處支撐，在軸向布置上占用很大空間。卷筒直接支承在減速器輸出軸上，構(gòu)造簡樸，占用空間小，構(gòu)造部件少，布置合理。通過上述三個方案比較，最后擬定為方案三。3.2工作級別劃分為了合理地設(shè)計、制造、使用及提高零件三化水平，建筑卷揚機依照運用級別與載荷狀態(tài)劃分為：AI，A2，A3，A4，A5,A6,A7,A8等工作級別。如圖（3-4）：圖3－4建筑卷揚機工作級別劃分3.2.1運用級別運用級別是表達建筑卷揚機使用頻繁限度，以其在設(shè)計壽命期內(nèi)應(yīng)完畢總工作循環(huán)次數(shù)Ni表達。而一種工作循環(huán)是指從一種載荷準(zhǔn)備提拉時開始到下一種載荷準(zhǔn)備提拉時為止全過程。建筑卷揚機壽命普通不少于5年，在這個期間內(nèi)根據(jù)工作頻繁限度不同，總工作循環(huán)數(shù)從可分為8個運用級別，參照機械工業(yè)出版社出版《建筑卷揚機設(shè)計》中運用級別有關(guān)表格，選用運用級別U3。由于不大經(jīng)常使用。3.3.2載荷狀態(tài)載荷狀態(tài)表達建筑卷揚機鋼絲繩承受拉力作用輕重與頻繁限度，它與整個使用壽命期限內(nèi)鋼絲紀(jì)每次承受拉力與額定拉力之比和鋼絲繩每次承受拉力作用下工作循環(huán)次數(shù)、與總工作循環(huán)次數(shù)之比關(guān)于?？偨Y(jié)以上條件，得出本次設(shè)計卷揚機為工程安裝型，選工作級別為A3。3.3電動機選取電動機選取原則：在電動機可以滿足機械負載規(guī)定前提下，最為經(jīng)濟合理地決定電動機功率。建筑卷揚機屬于非持續(xù)制工作機械，并且起動、制動頻繁。因而，選取電動機應(yīng)與其工作特點相適應(yīng)。建筑卷揚機重要采用三相交流異步電動機。依照建筑行業(yè)工作特點，電動機工作制應(yīng)考慮選取短時重復(fù)工作制和短時工作制并優(yōu)先，選用冶金及起重用異步電動機YZR(繞線轉(zhuǎn)子)、YZ(籠型轉(zhuǎn)子)系列專用電動機。其特點示有良好密封性，其防護級別為IP54。3.3.1電動機功率選取建筑卷揚機電動機功率初選可以按所需靜功率計算，然后依照其工作方式進一步擬定并校核。計算公式為P===1.6KW式中――鋼絲繩額定拉力6KN;――鋼絲繩額定速度15m/min;――建筑卷揚機整機傳動效率。這里涉及傳動裝置，軸承，連軸器，離合器，卷筒纏繞等總效率。在這里初步取90％。3.3.2電動機工作制選取電動機工作時，負載持續(xù)時間長短對電動機發(fā)熱狀況影響很大，因而對決定電動機功率也有很大影響。按電動機發(fā)熱不同狀況，電動機分三種工作制，即持續(xù)工作制、短時工作制和短時重復(fù)工作制。建筑卷揚機所用電動機工時間短，電動機溫升來不及達到穩(wěn)定值；停車時間亦短，電動機也來不及完全冷卻到周圈環(huán)境溫度，因此穩(wěn)定溫升為一溫度區(qū)間，在這種狀況下。普通都選取短時重復(fù)工作制。國內(nèi)專門生產(chǎn)了原則短時重復(fù)工作制電動機，原則負載持續(xù)Fc別為：15％，25％，40％，60％。并且同一臺電動機Fc不同，肩負負載也不同。對于短時重復(fù)工作制，應(yīng)盡量選取此類電動機。通過對功率計算和工作制選取，本次設(shè)計選用電動機所選詳細型號為Y112M-6。其基本參數(shù)為：表3-1電動機參數(shù)機座號功率/KW轉(zhuǎn)速r/min轉(zhuǎn)動慣量kg·轉(zhuǎn)子繞線開路電壓/VY112M-62.29600.013845注：按基準(zhǔn)工作制（工作制,Fc=40％）編制。電動機校核電動機校驗重要是指電動機熱功率校驗。普通按發(fā)熱校驗電動機功率，并依照負載性質(zhì)、電動機類型作過載能力校驗，如果采用籠型異步電動機，則還需作起動能力校驗。校驗成果應(yīng)滿足：在額定負載工況工作時，電動機不浮現(xiàn)過熱現(xiàn)象；在設(shè)計極限規(guī)定狀況下，電動機最大轉(zhuǎn)矩或起動轉(zhuǎn)矩應(yīng)保證建筑卷揚機負載順利起動，特別是懸空重物再次起動。在校驗時，建筑卷揚機規(guī)定負載持續(xù)率Fc值和每小時起動次數(shù)Z值應(yīng)依照實際工作狀況進行計算。詳細電動機發(fā)熱驗算：按系數(shù)法進行電動機發(fā)熱計算，參照文獻陳道南，盛漢中檔編注《起重運送機械》冶金工業(yè)出版設(shè)，1988年式6－20式中―――電動機發(fā)熱功率；―――機構(gòu)靜載荷功率，參照文獻倪慶興，王煥勇主編《起重機械》上海交通大學(xué)出版社，19電動機靜功率取＝1.5，則＝＝1.47KW；―――考慮工作級別不同條件下?lián)Q算時換算系數(shù)。查參照文獻【3】表6－4得＝0.75；―――考慮其電動機工作時間對發(fā)熱影響得系數(shù)。查參照文獻【3】表6－6得取1.2將數(shù)值代入上式得故所選電動機發(fā)熱條件通過。3.4減速器設(shè)計減速器是應(yīng)用于原動機和工作機之間獨立傳動裝置。其重要功能是減少轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)矩，以滿足對機械各種規(guī)定。3.4.1傳送比計算和分派按額定轉(zhuǎn)速初定總傳動比：已知規(guī)定電動機額定轉(zhuǎn)速940r/min；鋼絲繩速度15m/min。參照慣用減速器類型，兩級圓柱齒輪減速器可實現(xiàn)這一范疇傳動比。其重要類型有展開式，分流式，同軸式。其各自特點為：展開式兩級展開式圓柱齒輪減速器構(gòu)造簡樸，但齒輪相對于軸承位置不對稱，因而，軸應(yīng)設(shè)計有較大鋼度。高速齒輪布置在遠離轉(zhuǎn)矩輸入處。建2議用在載荷比較平穩(wěn)場合，高速級做成斜齒，低速級可做成直齒。分流式構(gòu)造比較復(fù)雜，低速級做成人字齒時相對軸承是對稱，載荷沿齒寬分布均勻，中間軸危險截面上轉(zhuǎn)矩對于軸所傳遞轉(zhuǎn)矩減半，普通用在變載荷場合。當(dāng)高速級采用人字齒，構(gòu)造不合理，普通不用。同軸式減速起長度較短，載荷分布也均勻。但軸向尺寸和重量較大。并限制了傳動布置靈活性。通過度析，最后決定選取展開式兩級圓柱齒輪減速器。分派傳動比：考慮潤滑條件，為使兩級大齒輪直徑相近，取=1.4.則==7.48===5.353.4.2傳動裝置軸運動和動力參數(shù)表3-2軸動力參數(shù)軸名功率P(KW)轉(zhuǎn)矩T(Nmm)轉(zhuǎn)速n(r/min)電動機軸2.222351.06383940=1\*ROMANI軸2.17822127.55319940=2\*ROMANII軸2.07157337.7014125.67=3\*ROMANIII軸1.968800173.921623.49卷筒1.909776328.738723.493.4.3減速器齒輪選取和計算=1\*CHINESENUM3一、高速級齒輪計算由表4－1知輸入功率2.178KW,小齒輪轉(zhuǎn)速940r/min,傳動比i＝7.48。1、選定齒輪類型，精度級別，材料和齒數(shù)。=1\*GB2⑴按前提示高速級選取斜齒圓柱齒輪傳動；=2\*GB2⑵依照卷揚機工作環(huán)境，選取其減速器為7級精度（GB10095-88）；=3\*GB2⑶材料選取。小齒輪材料選40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為48～55HRC；=4\*GB2⑷初選小齒輪齒數(shù)＝24，則達齒輪齒數(shù)為＝＝24×7.48＝179.5?？紤]兩齒數(shù)最佳為互質(zhì)數(shù)，選179；=5\*GB2⑸選螺旋角。初選＝14度。=2\*CHINESENUM3二、低速級齒輪計算由表4－1知輸入功率2.07KW,小齒輪轉(zhuǎn)速125.67r/min,傳動比i＝5.351、選定齒輪類型，精度級別，材料和齒數(shù)。(1)低速級選取斜齒圓柱齒輪傳動；(2)精度依然選7級；(3)材料選取。跟高速同樣，選大、小齒輪材料選40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為48～55HRC(4)初選小齒輪齒數(shù)＝24，則達齒輪齒數(shù)為＝＝24×5.35＝128.4?？紤]兩齒數(shù)最佳為互質(zhì)數(shù)，選129。3.5離合器設(shè)計手控建筑卷揚機常使用圓錐摩擦離合器，并配以帶式制動器進行工作。圓錐摩擦離合器分單錐式和雙錐式，見圖3-5。建筑卷揚機以使用單錐式為多。建筑卷揚機亦有使用漲圈摩擦離合器，但當(dāng)前使用較少。圓錐摩擦離合器構(gòu)造簡樸，接合比較平穩(wěn)，脫開后能保持摩擦面完全分離。但對軸偏心比較敏感，錐體加工規(guī)定高。由于圓錐摩擦離合器接觸面積小，在傳遞大轉(zhuǎn)矩時，外形尺寸較大，構(gòu)造不緊湊，接合平穩(wěn)性減少。因而，僅合用于中小噸位卷揚機。圖3-5圓錐摩擦離合器a)單錐式b)雙錐式3.5.1圓錐摩擦離合器構(gòu)造及工作原理如圖3-12所示，卷筒左端是摩擦離合器和制動器，右端是棘輪停止器。摩擦離合器圓錐面和制動器摩擦面就是卷筒凸緣內(nèi)外表面。摩擦塊與開式傳動大齒輪聯(lián)為一體。通過操縱手柄2（圖3-7）使多線螺旋12（圖3-6）旋轉(zhuǎn)，帶動頂桿10（圖3-6）作軸向運動，推動推動板9和墊圈8，使卷筒沿軸向向左移動與錐形摩擦面緊密結(jié)合，從而使卷筒轉(zhuǎn)動。制動前，必要先打開離合器，此時需按相反方向轉(zhuǎn)動離合器操縱手柄2，通過彈簧5反作用力使卷筒與大齒輪脫離接觸。幾乎同步，帶式制動器上閘進行制動。為使制動更加可靠，又使用了棘輪停止器。3.5.2圓錐摩擦離合器參數(shù)擬定此處省略

NNNNNNNNNNNN字。如需要完整闡明書和設(shè)計圖紙等.請聯(lián)系

扣扣：九七一九二零八零零另提供全套機械畢業(yè)設(shè)計下載！該論文已經(jīng)通過答辯一、摩擦面平均直徑摩擦面平均直徑用下式計算Dm=(D1+D2)/2=(4~6)d(mm)式中D2、D1——圓錐工作面大端和小端直徑（mm）；d——離合器軸徑（mm）。Dm值也可依照詳細構(gòu)造擬定。圖3-6離合器、制動器、停止器組合系統(tǒng)1—主軸2—齒輪3—制動輪4—摩擦木5—彈簧6—卷筒7—棘輪8—墊圈9—推動板10—頂桿11—頂絲箱12—頂絲13—擺動臂14—連桿15—推力球軸承16—彈簧壓蓋17—調(diào)節(jié)螺栓圖3-7離合器、制動器操縱系統(tǒng)簡圖1—制動器操縱手柄2—離合器操縱手柄3—連接頭4—連接桿5—連接螺桿6—制動閘帶7—彈簧二、摩擦面工作寬度圓錐面母線工作某些寬度用下式計算b=（0.15~0.25）Dm(mm)三、摩擦錐半錐角為避免離合器接合后錐面自鎖不易脫開，普通取摩擦錐半角ɑ＞arctgu式中u——離合器接合面摩擦系數(shù)；ɑ——摩擦錐半錐角。上述參數(shù)，是離合器設(shè)計重要幾何參數(shù)。3.6制動器設(shè)計為了保證卷揚機安全，可靠地工作，必要裝設(shè)制動器。3.6.1制動器分類、特點及其選取制動器按用途可分為停止制動、支持制動和下降制動三種。停止和支持式制動器具備停止和支持中午懸掛在空中作用；而下降式制動器除具備前者停止運動作用外，還具備調(diào)節(jié)機構(gòu)運動作用。按照工作狀態(tài)，制動器又分為常閉式和常開式。常閉式制動器經(jīng)常處在合閘狀態(tài)，當(dāng)機構(gòu)運轉(zhuǎn)時，可運用人力、電磁力等外力使制動器松閘。而常開式與此相反，它經(jīng)常處在松閘狀態(tài)，只有施加外力時才干合閘。按照制動器構(gòu)造特性，又分為帶式制動器、塊式制動器、蹄式制動器和盤式制動器四種。建筑卷揚機至少要裝一套常閉式支持制動器，并常采用帶式制動器和外抱式制動器，小噸位卷揚機亦可采用蹄式制動器。在設(shè)計或選取制動器時，重要根據(jù)是制動力矩。無論是原則制動器，還是自行設(shè)計制動器都要做必要發(fā)熱驗算。一、帶式制動器帶式制動器重要適合中小噸位建筑卷揚機。因其構(gòu)造簡樸，常將制動輪與卷筒做成一體。1、帶式制動器類型及工作原理帶式制動器是用撓性鋼帶包圍制動輪，而帶一端或兩端固接在杠桿上，操縱杠桿使帶壓緊制動輪產(chǎn)生摩擦力，從而達到制動輪目，見圖3-8。帶式制動器常用有簡樸式、綜合式和差動式三種類型。為了增長摩擦系數(shù)，在帶工作表面上裝有摩擦材料，如皮革、石棉和輥壓帶等。當(dāng)制動器松閘時，應(yīng)使制動帶與帶輪間形成1~1.5mm徑向間隙。為了使制動帶均勻脫開，沿制動帶包角圓段上裝設(shè)若干彈簧，通過彈簧徑向拉力，使制動閘帶均勻脫離制動輪。擰動調(diào)節(jié)螺栓來調(diào)節(jié)帶與輪徑向間隙。圖3-8制動操縱裝置1—制動操縱手柄2—制動器手柄座3—棘爪操縱拉桿4—棘爪操縱座5—制動閘帶6—操縱制動連桿7—操縱離合連桿8—棘爪9—棘輪10—彈簧圖3-9制動帶與杠桿聯(lián)接型式a)剛性聯(lián)接b)螺紋聯(lián)接2、制動帶與杠桿聯(lián)接制動帶兩端采用專門聯(lián)接件與杠桿聯(lián)接，見圖3-9。其中一端作剛性固接，見圖3-9a；另一端運用螺紋聯(lián)接，見圖3-9b。聯(lián)接處鉚釘應(yīng)按剪切強度驗算，對于材料Q215A、Q235A鉚釘，杠桿與制動帶聯(lián)接構(gòu)造處螺栓應(yīng)進行疲勞強度計算。必要時，還需對傳力杠桿剛度進行校核。當(dāng)松閘時，帶與制動輪摩擦面之間退距大小應(yīng)能依照制動狀態(tài)隨時進行調(diào)節(jié)。制動過程應(yīng)力求平穩(wěn)，但退距過大，制動敏捷性差，制動器容易發(fā)熱或制動操作困難。對較大噸位卷揚機，其制動力用手進行控制比較困難，可靠性也較差，這時可采用機械或電液控制辦法。二、外抱塊式制動器慣用外抱塊式制動器已經(jīng)原則化，已有各種類型產(chǎn)品可供選用。此類制動器在電控卷揚機上應(yīng)用普遍，可依照計算制動力矩初選型號，然后進行發(fā)熱校核計算。在這就不詳細闡述了。執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計計算4.1吊鉤組設(shè)計吊鉤組是起重機械上應(yīng)用最普遍取物裝置，它由吊鉤、吊鉤螺母、推力軸承、吊鉤橫梁、滑輪、滑輪軸以及拉板等零件構(gòu)成。當(dāng)前慣用吊鉤有單鉤和雙鉤。4.1.1吊鉤型式及特點模鍛單鉤制造簡樸，在中小起重機械（80噸如下）上廣泛采用。雙鉤制造較單鉤復(fù)雜，但受力對稱，鉤體材料較能充分運用，重要在大型其中機械（起重量80噸以上）上采用。成批生產(chǎn)以采用模鍛為宜。疊片式吊鉤（板鉤）是由切割成形多片鋼板鉚接而成，并在吊鉤口上裝護墊，這樣可減小鋼絲繩磨損，使載荷也能均勻傳到每片鋼板上。疊片式吊鉤制造以便，由于鉤板不會同步斷裂，故工作可靠性較整體鍛造吊鉤為高。缺陷是：只能做成矩形截面，鉤體材料不能充分運用，自重較大，高度尺寸也大。疊片式吊鉤重要用于大起重量或冶金起重機上。在長鉤型吊鉤組中，吊鉤橫梁與滑輪軸合成一體，構(gòu)造簡樸，零件較少，整體尺寸較小，這對充分運用起升高度是有利，在鋼絲繩分支數(shù)為偶數(shù)（普通為4）時應(yīng)用較多。短鉤型吊鉤組零件數(shù)量多，高度尺寸大，但橫向尺寸較小，對減小鋼絲繩偏角有利且不受分支數(shù)限制，故應(yīng)用較廣。直柄單鉤構(gòu)造形式按照鍛造辦法不同及有無凸耳分四種：LM型、LMD型、LY型及LYD型。標(biāo)記辦法：標(biāo)記示例：鉤號0.06，強度級別為M不帶凸耳模鍛直柄單鉤：直柄單鉤LM0.06—MGB10051.5鉤號250、強度級別為T帶凸耳自由鍛直柄單鉤：直柄單鉤LYD250—TGB10051.5鉤號0.06～40吊鉤采用模鍛，鉤號10～250吊鉤采用自由鍛造。鉤號0.06～5直柄單鉤，柄端構(gòu)造為型式Ⅰ，用于輕小型起重設(shè)備；鉤號6～12柄端構(gòu)造為型式Ⅱ，用于起重機械和輕小型起重設(shè)備；鉤號40～250柄端構(gòu)造為型式Ⅲ，用于起重機械。鉤號0.06～5柄端為普通螺紋；鉤號6～250柄端為梯形圓螺紋。直柄單鉤構(gòu)造形式和構(gòu)造尺寸依照參照文獻[1]表8.1-85和表8.1-89（GB/T10051.5-1988）選用。吊鉤采用專用材料，慣用整體鍛造或用厚鋼板切割而成。根據(jù)吊鉤材料屈服強度極限不同，將其機械性能分為五個強度級別。在不同強度級別和機構(gòu)工作級別下，各種吊鉤起重量可以查表獲得。4.4.2吊鉤組零件材料卷揚機吊鉤除承受物品重量外還要承受起升機構(gòu)啟動與制動時引起沖擊載荷作用，故吊鉤材料應(yīng)有較高機械強度與沖擊韌性。卷揚機吊鉤組零件慣用材料如下：鍛造吊鉤：采用20號鋼、20SiMn、36MnSi。吊鉤螺母：采用20號鋼。板鉤：采用C3、20號鋼、16Mn，并使鉤板高度方向與鋼板軋制方向一致。吊鉤橫梁與滑輪軸：采用45號鋼。吊鉤拉板：采用C3、16Mn。叉子：采用20號鋼。4.4.3吊鉤組選取吊鉤是依照吊鉤起重量來選用。依照起吊最大重量為0.5噸，由參照文獻[2]附表8，選用5噸吊鉤組。得其質(zhì)量，兩動滑輪間距=200mm表4-15噸吊鉤組重要尺寸名稱圖形圖號重要尺寸（mm）DSHHHHHlLlLL5噸吊鉤組5-1G138565721—355241—31520012075—重要尺寸軸承質(zhì)量KgLLBBbeDDDDD型號數(shù)量40—530———482400450——8210/2131/499圖4-15噸吊鉤組其中吊鉤為LM2.5-T。4.2滑輪組設(shè)計滑輪是用來支承鋼絲繩和變化鋼絲繩運動方向部件。鋼絲繩繞過若干動滑輪和定滑輪構(gòu)成滑輪組，滑輪組可以起到省力和增速作用（建筑卷揚機使用滑輪組重要起省力作用），它是起重機械重要構(gòu)成某些。4.2.1滑輪構(gòu)造與材料直徑較小滑輪可做成實體輪，（見下圖4-2a）；直徑較大應(yīng)做成輻板輪，（見下圖4-2b）或輻條輪；對于大型或單件生產(chǎn)滑輪可采用型鋼與鋼板焊接而成。圖4-2a實體輪圖4-2b輻板輪滑輪常裝在固定心軸上。簡樸滑輪常采用滑動軸承，當(dāng)前使用滑輪絕大多數(shù)采用滾動軸承?；啿牧弦娤卤?-2。表4-2滑輪材料滑輪類型慣用材料用途實體滑輪15，Q235小型滑輪滑輪直徑D≤350mm鍛造滑輪HT150滑輪直徑D≤350mm，輕級或中級工作類型起重機械QT450-10中型滑輪，滑輪直徑D＞350mm，普通鑄成輻板上帶孔和筋或鑄成輪輻構(gòu)造，承載能力較大。鑄鋼滑輪慣用于重級和特重級工作類型起重機械ZG230-450ZG270-500ZG35Mn焊接滑輪Q235A大型滑輪，滑輪直徑D＞800mm依照本次設(shè)計規(guī)定，選用鍛造滑輪，材料為QT450-10。滑輪尺寸表達法重要有繩槽尺寸和滑輪直徑。滑輪繩槽尺寸應(yīng)能保證鋼絲繩順利繞過并使接觸面積盡量大。繩槽半徑R是依照鋼絲繩直徑最大容許偏差為+7%擬定。故槽底半徑應(yīng)稍不不大于鋼絲繩直徑。4.2.2滑輪直徑選用系列與匹配滑輪許用最小直徑：mm為了安全起見，取=300mm平衡滑輪=0.6=180mm中系數(shù)e=20由《起重設(shè)計手冊》表12-2查。由參照文獻[2]附表2選用滑輪直徑D=250mm,取平衡滑輪直徑272mm，由參照文獻[2]附表2選用。滑輪繩槽部尺寸見下表4-3。選用鋼絲繩直徑，滑輪軸直徑型滑輪，標(biāo)記為：滑輪6.2ZBJ80006.8-87平衡滑輪選用，滑輪軸直徑F型滑輪，標(biāo)記為：滑輪6.2ZBJ80006.9-87。表4-3滑輪繩槽斷面尺寸（摘自ZBJ80006.1-87）mm鋼絲繩直徑d基本尺寸參照尺寸RHBECRRRRMNS尺寸極限偏差+0.10>6~73.815.026170.5862.02.5507滑輪6.2ZBJ80006.8-87中軸承為E1型218(按國標(biāo)GB276)。4.2.3滑輪組設(shè)計一、滑輪組種類鋼絲繩依次繞過若干定滑輪和動滑輪構(gòu)成裝置稱滑輪組?；喗M按構(gòu)造形式不同可分為單聯(lián)滑輪組（圖4-3a）和雙聯(lián)滑輪組（圖4-3b）。建筑卷揚機廣泛采用帶有導(dǎo)向滑輪單聯(lián)滑輪組（圖4-4）。圖4-3a單聯(lián)滑輪組圖4-3b雙聯(lián)滑輪組圖4-4帶有導(dǎo)向滑輪單聯(lián)滑輪組二、滑輪組倍率當(dāng)采用省力滑輪組時，繞入卷筒鋼絲繩拉力比不用滑輪組要小，但此時貨載升降速度發(fā)生了變化，比不用滑輪組而直接繞入卷筒速度有所減少。速度減少多少決定于滑輪組型式和動滑輪與定滑輪數(shù)量。通慣用滑輪組倍率a來表達滑輪組減速（或省力）大小?；喗M倍率等于卷筒圓周速度與貨載起升速度之比，也等于滑輪組中承載繩索分支數(shù)與繞入卷筒繩索分支數(shù)之比，即：（4-2）對于單聯(lián)滑輪組，倍率a等于承載分支數(shù)，即：a＝對于雙聯(lián)滑輪組，倍率a等于承載分支數(shù)一半，即：該設(shè)計采用單聯(lián)滑輪組a=2。三、滑輪組效率若假設(shè)滑輪組中每個滑輪效率均相似，則滑輪組效率為：（4-3）式中Q—起重質(zhì)量；滑輪組倍率；η—滑輪效率。各種倍率時滑輪組效率參見下表5-3。表4-4滑輪組效率軸承種類滑輪組倍率a23456810滑動97.5％95％92.5％90％88％84％80％滾動99％98.5％97.5％97％96％94.5％91.5％四、滑輪組繩索最大拉力滑輪組繩索工作時所受最大拉力由下式計算：N（4-4）式中Q—起重質(zhì)量（kg）；—取物裝置（如吊鉤組等）質(zhì)量（kg）；滑輪組倍率；K—滑輪組型式系數(shù)。當(dāng)采用單聯(lián)滑輪組時，K＝1；采用雙聯(lián)滑輪組時，K＝2；—滑輪組倍率。因此4.3鋼絲繩選取4.3.1鋼絲繩種類鋼絲繩由許多高強度鋼絲編繞而成，可單捻、亦可雙捻成形。繩芯常采用天然纖維芯（NF）、合成纖維芯（SF）、金屬絲繩芯（IWR）和金屬絲股芯（IWS）。纖維芯鋼絲繩具備較高撓性和彈性，纏繞時彎曲應(yīng)力較小，但不能承受橫向壓力。金屬絲芯鋼絲繩強度較高，能承受高溫和橫向壓力，但撓性較差。建筑卷揚機系多層纏繞，更適合選用雙捻制金屬絲芯鋼絲繩。鋼絲繩種類，依照鋼絲繞成股和股繞成繩互相方向可分為：一、順捻鋼絲繩順捻鋼絲繩（圖4—5a）又分為右同向捻(ZZ)和左同向捻（SS）。此類鋼絲繩鋼絲繞成股和股繞成繩旋轉(zhuǎn)方向是一致。其特點是：鋼絲繩撓性好，磨損小，使用壽命長，但容易松散和扭轉(zhuǎn)。它不容許在無導(dǎo)軌狀況下作單獨提高，故在不松散狀況下或有剛性導(dǎo)軌時應(yīng)用為宜。二、交捻鋼絲繩交捻鋼絲繩（圖4—5b）又分為右交互捻（ZS）和左交互捻（SZ）。鋼絲繩鋼絲繞成股與股繞成繩方向相反，它撓性與使用壽命都較順捻鋼絲繩差，但由于繩與股扭轉(zhuǎn)趨勢相反，克服了扭轉(zhuǎn)和易松散缺陷，故卷揚機應(yīng)優(yōu)先選用。鋼絲繩種類，依照鋼絲繩中鋼絲與鋼絲接觸狀態(tài)不同又可分為：一、點接觸鋼絲繩點接觸鋼絲繩（圖4—6a）繩股中各層鋼絲直徑均相同，而內(nèi)外各層鋼絲節(jié)距不同，因而互相交叉形成點接觸。其特點是接觸應(yīng)力高，表面粗糙，鋼絲易折斷，使用壽命低。但制造工藝簡樸，價格便宜。在實際中常發(fā)現(xiàn)這種鋼絲繩在受拉、特別是受彎時由于鋼絲間點接觸，導(dǎo)致應(yīng)力集中而產(chǎn)生嚴(yán)重壓痕，由于導(dǎo)致鋼絲疲勞斷裂而使鋼絲繩過早報廢。二、線接觸鋼絲繩線接觸鋼絲繩（圖4—7）繩股由不同直徑鋼絲繞制而成，每一層鋼絲節(jié)距相等。由于外層鋼絲繩位于內(nèi)層鋼絲之間溝槽內(nèi)，因而內(nèi)層鋼絲間形成線接觸。這種鋼絲繩內(nèi)層鋼絲雖承受比外層鋼絲稍大應(yīng)力，但它避免了應(yīng)力集中，消除了鋼絲在接觸處二次彎曲現(xiàn)象，減少了鋼絲間摩擦阻力，使鋼絲繩在彎曲上有較大自由度，從而明顯使提高了抗疲勞強度，其壽命普通高于點接觸鋼絲繩。由于線接觸鋼絲繩比點接觸鋼絲繩有效鋼絲總面積大，因而承載能力高。如果在破斷拉力相似狀況下選用線接觸鋼絲繩，可以采用較小滑輪和卷筒直徑，從而使整個機構(gòu)尺寸減小。建筑卷揚機應(yīng)優(yōu)先選用線接觸鋼絲繩。三、點、線接觸鋼絲繩點、線接觸鋼絲繩（圖4—6b）是一種混合構(gòu)造鋼絲繩。它里邊是點接觸，外邊為西魯式線接觸。四、面接觸鋼絲繩面接觸鋼絲繩（圖4—8）是新發(fā)展起來產(chǎn)品，由異型斷面鋼絲構(gòu)成。鋼絲之間接觸應(yīng)力比線接觸鋼絲繩要小，從而進一步改進了鋼絲繩性能，但鋼絲繩撓性差。圖4-5鋼絲繩捻制方向圖4-6點接觸和點、線接觸鋼絲繩圖4-7線接觸鋼絲繩圖4-8面接觸鋼絲繩當(dāng)前，鋼絲繩在加工過程中已經(jīng)考試采用預(yù)先變形工藝（即將鋼絲在繞前預(yù)先彎成鋼絲在繩中應(yīng)具備形狀，然后順捻成形）或捻后定形等工藝，這可獲得構(gòu)造密致、繩股密合地貼在繩芯上不松散鋼絲繩。這種鋼絲繩彎曲疲勞強度較高，抗磨損能力較強，使用中也減少了鋼絲繩扭結(jié)趨勢。由上述分析可知，建筑卷揚機宜選用不易松散可旋轉(zhuǎn)傾向小線接觸鋼絲繩。4.3.2鋼鋼絲繩標(biāo)記代號國標(biāo)GB/T8707-1988原則規(guī)定，鋼絲繩標(biāo)記辦法全由英文字母與數(shù)字相結(jié)合辦法來表達。英文字母既可使用大寫字母，也可使用小寫字母，但不可兩者混用，數(shù)字必要使用阿拉伯?dāng)?shù)字。標(biāo)記示例：4.3.3鋼絲繩直徑選取一、鋼絲繩直徑選取建筑卷揚機系多層纏繞，鋼絲繩受力比較復(fù)雜。為簡化計算，鋼絲繩選取多采用安全系數(shù)法，這是一種靜力計算辦法。若滑輪組采用滾動軸承，當(dāng)i=2時，滑輪組效率為，鋼絲繩所受最大拉力：S=依照下表：表4-6鋼絲繩最小安全系數(shù)工作級別MMMMMMM安全系數(shù)3.544.556由此選出鋼絲繩最小安全系數(shù)＝6。計算鋼絲繩破斷拉力S=查參照文獻[2]附表1選用瓦林吞型纖維芯鋼絲繩,鋼絲公稱抗拉強度1400，光面鋼絲，右交互捻，直徑d=6.2mm,鋼絲繩最小破斷拉力,標(biāo)記如下：鋼絲繩二、鋼絲繩直徑校驗采用選取系數(shù)法來進行校驗。鋼絲繩直徑不應(yīng)不大于下式計算最小直徑：d=0.109×=5.995mmS—鋼絲繩最大工作拉力（N）c—鋼絲繩選取系數(shù)，它與機構(gòu)工作級別、鋼絲繩與否旋轉(zhuǎn)以及吊運物品性質(zhì)等因素關(guān)于。依照參照文獻[1]表27.1-6選取c=0.109。由于選取鋼絲繩直徑6.2mm﹥5.995mm；因此選取鋼絲繩直徑合理。4.3.4鋼絲繩使用鋼絲繩在工作時卷繞進出滑輪和卷筒，除產(chǎn)生拉應(yīng)力外，尚有擠壓、彎曲、接觸和扭轉(zhuǎn)等應(yīng)力，應(yīng)力狀況是非常復(fù)雜。實踐表白，由于鋼絲繩重復(fù)彎曲和擠壓所導(dǎo)致金屬疲勞是鋼絲繩破壞重要因素。鋼絲繩破壞時，外層鋼絲由于疲勞和磨損一方面開始斷裂，隨著斷絲數(shù)增多，破壞速度逐漸加快，達到一定限度后，仍繼續(xù)使用，就會導(dǎo)致整根繩破斷。在對的選取鋼絲繩構(gòu)造和直徑之后，實際使用壽命長短，在很大限度上取決于鋼絲繩在使用中維護和保養(yǎng)及與有關(guān)機件合理配備?？蓮娜缦聨追矫嬷挚紤]該問題：一、滑輪和卷筒直徑D與鋼絲繩直徑d比值大小對鋼絲繩壽命影響較大，幾乎成平方關(guān)系。因而，選用較大滑輪和卷筒直徑對鋼絲繩壽命是有利。故設(shè)計中規(guī)定了卷筒直徑和鋼絲繩直徑最小比值（D/d），見4-6。D/d與卷揚機工作級別關(guān)于。表4-6系數(shù)Ke1工作級別A1A2A3A4~A6A7~A8Ke11416192022使用中，應(yīng)盡量減少鋼絲繩彎折次數(shù)并盡量避免反向彎折。二．決定滑輪繩槽尺寸時，必要考慮新鋼絲繩直徑較公稱直徑有6%~8%過盈量這一事實。過小繩槽直徑會使鋼絲繩受到過度擠壓而提前斷絲；繩槽尺寸過大，又會使鋼絲繩在槽內(nèi)支承面積減小，增大鋼絲繩接觸應(yīng)力。合理繩槽尺寸應(yīng)比鋼絲繩公稱直徑大10%左右。三、滑輪與卷筒材料太硬，對鋼絲繩壽命不利。據(jù)關(guān)于資料表白：以鑄鐵代替鋼，可提高鋼絲繩壽命約10%。四、．為保證鋼絲繩在繩筒上平滑纏繞，避免各圈鋼絲繩間互相摩擦及多層纏繞錘擊和堆繞現(xiàn)象，延長鋼絲繩使用壽命，鋼絲繩在卷筒及繩輪上偏角必要保持在一定限度之內(nèi)，普通在0.5°~2°之間。五、良好周期性潤滑是提高鋼絲繩壽命一項重要因素。它可以防止銹蝕，減少鋼絲繩內(nèi)外磨損。普通慣用中、低粘度潤滑油和濾青質(zhì)化合物。當(dāng)前國內(nèi)生產(chǎn)“鋼絲繩油”屬于中檔粘度油，合用于各種股捻鋼絲繩潤滑，其附著力大，不易滑落或與水起作用，且具有防銹劑，是一種良好潤滑劑。六、在室外、潮濕或腐蝕介質(zhì)存在環(huán)境里，應(yīng)選用鍍鋅鋼絲繩。七、經(jīng)常檢查鋼絲繩與否與別機件摩擦，重新更換新繩時必要核對新繩與原繩型式、直徑與否相似；經(jīng)常檢查鋼絲繩表面磨損及斷絲，遇到問題及時解決。4.3.5鋼絲繩在卷筒上固定一、鋼絲繩在卷筒上固定方式鋼絲繩在卷筒上固定應(yīng)保證工作時安全可靠、便于檢查、裝拆及調(diào)節(jié)，且固定處不應(yīng)使鋼絲繩過份彎折。繩端常用固定方式有：壓板固定和楔塊固定兩類。壓板和螺釘繩端固定裝置圖4-9a中，鋼絲繩繩端從端側(cè)板預(yù)留斜孔中引出至板外，通過壓板和螺釘把繩端固定。為安全起見，壓板數(shù)目至少為兩個。這種繩端固定方式，卷筒構(gòu)造簡樸，對鍛造卷筒及鋼板焊接卷筒都合用。設(shè)計時應(yīng)注意斜孔角度不能太大，普通要不大于45°；斜孔邊沿處應(yīng)倒出圓角，以保證鋼絲繩平緩地纏繞在卷筒上，避免損傷鋼絲繩。斜孔出繩方向，可依照需要決定。圖4-9b中，鋼絲繩直接在卷筒上用壓板固定，合用單層纏繞。圖4-9c中，鋼絲繩在卷筒端部V型孔內(nèi)，用壓板和螺釘固定。對多層纏繞，螺釘頭不能露出卷筒表面。這種繩端固定方式，工作可靠，對鋼絲繩損傷小，安裝、固定以便，出繩方向容易變換。楔形塊固定裝置圖4-9d中，鋼絲繩通過楔塊固定在卷筒上。楔塊斜度普通取1：4～1：5，以滿足自鎖條件。這種繩端固定方式比較簡樸，但鋼絲繩容許直徑不能太大。二、鋼絲繩固定端承載能力驗算國標(biāo)規(guī)定，建筑卷揚機鋼絲繩在卷筒上安全圈數(shù)不得不大于3圈。在保存兩圈狀況下，應(yīng)能承受1.25倍鋼絲繩額定拉力。圖4-9鋼絲繩繩端固定方式a)b)c)壓板式固定d)楔塊式固定依照比較，圖4-9b固定方式制造簡樸，安裝以便，決定采用該種固定方式。選用為壓板1GB/T5975-1986。其有關(guān)尺寸見表4-7。表4-7壓板（摘自GB/T5975-1986）壓板序號尺寸/mm單件重量/kg合用鋼絲繩公稱直徑dABCDEFGKR壓板螺栓直徑原則槽深槽原則槽深槽基本尺寸極限偏差原則槽深槽16～82529258912.08.010.01.04.0＋0.10M80.030.044.3.6鋼絲繩固定端承載能力驗算國標(biāo)規(guī)定，建筑卷揚機鋼絲繩在卷筒上安全圈數(shù)不得不大于3圈。在保存兩圈狀況下，應(yīng)能承受1.25倍鋼絲繩額定拉力。當(dāng)鋼絲繩安全圈數(shù)不少于3圈時，固定端處拉力按歐拉公式計算：則在保存2圈時計算公式為：＝1610.64N式中—鋼絲繩繩端處拉力（N）；—最大靜強度計算拉力，，為動載系數(shù)，=1.05+0.4*（v-0.2）=1.07；μ—鋼絲繩與卷筒表面摩擦系數(shù)，計算時取μ≈0.16；—鋼絲繩安全圈在卷筒上包角，安去圈數(shù)應(yīng)不少于3圈，當(dāng)取2圈時，則＝4。為使固定端聯(lián)接可靠，該處摩擦力必要不不大于繩端拉力，即﹥又依照參照文獻[1]，表8.1-55得，螺栓得扣緊力＝3.1＝3.1×1610.64＝4992.98N。因此選用螺栓、壓板與滾筒之間摩擦力必要保證至少具備4992.98N。4.4卷筒設(shè)計建筑卷揚機卷筒系鋼絲繩多層纏繞，所受應(yīng)力非常復(fù)雜。她作為建筑卷揚機重要零件，對卷揚機安全、可靠工作至關(guān)重要，應(yīng)當(dāng)進行合理設(shè)計。4.4.1卷筒構(gòu)造及慣用材料一、卷筒構(gòu)造卷筒構(gòu)造形式較多，可按下述分類：按照制造方式不同可以分為鍛造卷筒（圖4-10）和焊接卷筒（圖4-11）。鍛造卷筒應(yīng)用廣泛。建筑卷揚機卷筒，成本低，工藝性好。大噸位建筑卷揚機普通采用鑄鋼卷筒，鑄鋼卷筒雖然承載能力較大，但成本高，若工藝容許，可該鋼板焊接構(gòu)造。圖4-10鍛造卷筒圖4-11焊接卷筒按照卷筒纏繞層數(shù)不同可分為單層纏繞卷筒和多層纏繞卷筒。建筑卷揚機重要使用多層纏繞卷筒。圖4-12帶筋板卷筒按照卷筒內(nèi)部與否帶有筋板，可分為帶筋板卷筒（圖4-12）和不帶筋板卷筒。無論是卷筒內(nèi)環(huán)向筋還是縱向筋，均增長了制造難度同步在壁筒和筋板連接處還會引起應(yīng)力集中。當(dāng)前設(shè)計趨勢，主張取消環(huán)向筋和縱向筋。按照構(gòu)造整體性，卷筒可分為整體式卷筒（圖4-10）和分體裝配式卷筒。卷揚機噸位比較小時，卷筒常采用整體構(gòu)造。對噸位較大卷筒，常作成分體裝配式，這樣可簡化工藝，減輕重量。按照轉(zhuǎn)矩傳遞方式來分，常采用端側(cè)板周邊大齒輪外唸合式（圖4-11）和筒端或筒內(nèi)齒輪內(nèi)唸合式。圖4-11和圖4-13卷筒共同特點是卷筒軸只承受彎矩，不承受轉(zhuǎn)矩。圖4-13齒輪盤式卷筒二、卷筒慣