建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)及其排繩機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒 論1 </b></p><p>　　1.1建筑卷?xiàng)顧C(jī)的簡(jiǎn)介1 </p><p>　　1.2設(shè)計(jì)方法或技術(shù)路線(xiàn)：3 </p><p>　　1.2.1設(shè)計(jì)要求3 </p><p>　　1

2、.2.2各零部件的設(shè)計(jì)3 </p><p>　　1.2.3擬采用的方法或技術(shù)路線(xiàn)3 </p><p>　　1.3本設(shè)計(jì)的意義4 </p><p>　　2 卷?yè)P(yáng)機(jī)部件的設(shè)計(jì)計(jì)算5 </p><p>　　2.1電動(dòng)機(jī)功率選擇、總傳動(dòng)比設(shè)計(jì)計(jì)算與校驗(yàn)5 </p><p>　　2.1.1電動(dòng)機(jī)功率的初選：5 <

3、;/p><p>　　2.2鋼絲繩的計(jì)算及確定8 </p><p>　　2.2.1材料和種類(lèi)的分析8 </p><p>　　2.2.2鋼絲繩的固定方法：8 </p><p>　　2.2.3鋼絲繩直徑的確定：9 </p><p>　　2.3排繩機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式的確定10 </p><p>　　3

4、卷筒及卷筒軸設(shè)計(jì)14 </p><p>　　3.1卷筒的設(shè)計(jì)計(jì)算14 </p><p>　　3.1.1材料與結(jié)構(gòu)的選用：14 </p><p>　　3.1.2卷筒容繩尺寸參數(shù)：14 </p><p>　　3.1.3卷筒的受力分析17 </p><p>　　3.1.4卷筒強(qiáng)度計(jì)算校核17 </p>

5、<p>　　3.1.5卷筒筒壁的穩(wěn)定性估算20 </p><p>　　3.2卷筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算20 </p><p>　　3.2.1作用力計(jì)算21 </p><p>　　3.2.2垂直面支承反力及彎矩22 </p><p>　　3.2.3水平面支承反力及彎矩支反力22 </p><p>　　3.2

6、.4合成彎矩23 </p><p>　　3.2.5.計(jì)算工作應(yīng)力23 </p><p>　　3.2.6心軸的疲勞強(qiáng)度計(jì)算24 </p><p>　　3.2.7心軸的靜強(qiáng)度計(jì)算24 </p><p>　　4 卷筒軸齒輪及排繩器設(shè)計(jì) 26 </p><p>　　4.1齒輪類(lèi)型、精度級(jí)度、材料及齒數(shù)等設(shè)計(jì)26 &

7、lt;/p><p>　　4.1.1齒輪類(lèi)型、精度級(jí)度、材料及齒數(shù)分析26 </p><p>　　4.1.2齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)26 </p><p>　　4.1.3.齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算29 </p><p>　　4.1.4模數(shù)m設(shè)計(jì)30 </p><p>　　4.1.5齒輪幾何尺寸計(jì)算30 </p>&l

8、t;p>　　4.1.6齒輪驗(yàn)算31 </p><p>　　4.1.7齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：32 </p><p>　　4.2排繩器的設(shè)計(jì)33 </p><p>　　4.2.1工作原理33 </p><p>　　4.2.2工作過(guò)程分析：34 </p><p>　　4.2.3 強(qiáng)度計(jì)算校核35 </p>

9、;<p>　　4.2.4 滑塊強(qiáng)度校核...37 </p><p>　　4.2.5 潤(rùn)滑38</p><p>　　5起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)39</p><p>　　5.1.1起升機(jī)構(gòu)的組成39</p><p>　　5.1.2起升機(jī)構(gòu)的典型傳動(dòng)型式39</p><p><b>　　小 結(jié)43

10、 </b></p><p><b>　　致 謝44</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)45</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)是一種起重設(shè)備，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、操作方便、對(duì)作業(yè)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)

11、，因此在建筑、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、海運(yùn)、交通、化工、冶金和油田等部門(mén)中用于起重、拖重物等工作，也是每個(gè)建筑工地、每個(gè)工程隊(duì)必不可少的設(shè)備。在施工工地上，卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩在繩筒上繞制常常發(fā)生錯(cuò)亂，這樣，鋼絲繩相互擠壓，磨損嚴(yán)重，縮短了鋼絲繩的使用壽命；同時(shí)，與卷?yè)P(yáng)機(jī)配用的限位裝置普遍為重錘式或螺桿式。重錘式安裝維修不便，螺桿式由于鋼絲繩排繞錯(cuò)亂而導(dǎo)致限位失靈。為了克服以上缺點(diǎn)，在卷?yè)P(yáng)機(jī)上附加了一種排繩機(jī)構(gòu)。排繩機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以減速箱齒輪提供的轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)

12、使排繩機(jī)構(gòu)往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，使得鋼絲繩能在卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒上整齊排列。利用這一機(jī)構(gòu)進(jìn)行均勻排繩從而提高了鋼絲繩的使用壽命，從而提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)， 卷筒， 總體設(shè)計(jì)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　winch is a construction liftin

13、g equipment, because of its simple structure, manufacture low-cost, easy to operate, right operating environment adaptability, construction, industry, agriculture, shipping, transportation, chemical industry, metallurgy

14、and oil sectors such as for lifting and dragging heavy objects, etc., as well as each building site, Each team works essential equipment. The construction site, hoist rope on the ropes around the tube system disorder oft

15、en occur, then squeeze each ot</p><p>　　Keywords :Construction winch, Drum, Overall design </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>

16、　　AbstractIV</p><p><b>　　1 緒 論V</b></p><p>　　1.1建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的簡(jiǎn)介1</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)方法或技術(shù)路線(xiàn)：3</p><p>　　1.2.1設(shè)計(jì)要求3</p><p>　　1.2.2各零部件的設(shè)計(jì)3</p>

17、<p>　　1.2.3擬采用的方法或技術(shù)路線(xiàn)4</p><p>　　1.3本設(shè)計(jì)的意義4</p><p>　　2 卷?yè)P(yáng)機(jī)部件的設(shè)計(jì)計(jì)算5</p><p>　　2.1電動(dòng)機(jī)功率選擇、總傳動(dòng)比設(shè)計(jì)計(jì)算與校驗(yàn)5</p><p>　　2.1.1．電動(dòng)機(jī)功率的初選：5</p><p>　　2.2：鋼絲繩的計(jì)算

18、及確定8</p><p>　　2.2.1材料和種類(lèi)的分析8</p><p>　　2.2.2鋼絲繩的固定方法：8</p><p>　　2.2.3. 鋼絲繩直徑的確定：9</p><p>　　2.3：排繩機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式的確定10</p><p>　　3 卷筒及卷筒軸設(shè)計(jì)14</p><p>

19、;　　3.1 卷筒的設(shè)計(jì)計(jì)算14</p><p>　　3.1.1材料與結(jié)構(gòu)的選用：14</p><p>　　3.1.2卷筒容繩尺寸參數(shù)：14</p><p>　　3.1.3卷筒的受力分析17</p><p>　　3.1.4卷筒強(qiáng)度計(jì)算校核18</p><p>　　3.1.5卷筒筒壁的穩(wěn)定性估算20</

20、p><p>　　3.2：卷筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算21</p><p>　　3.2.1作用力計(jì)算21</p><p>　　3.2.2垂直面支承反力及彎矩21</p><p>　　3.2.3水平面支承反力及彎矩支反力（如圖4.3）22</p><p>　　3.2.4合成彎矩23</p><p>　　3

21、.2.5.計(jì)算工作應(yīng)力23</p><p>　　3.2.6心軸的疲勞強(qiáng)度計(jì)算24</p><p>　　3.2.7心軸的靜強(qiáng)度計(jì)算24</p><p>　　4 卷筒軸齒輪及排繩器設(shè)計(jì)25</p><p>　　4.1：齒輪類(lèi)型、精度級(jí)度、材料及齒數(shù)等設(shè)計(jì)25</p><p>　　4.1.1齒輪類(lèi)型、精度級(jí)度、材料

22、及齒數(shù)分析25</p><p>　　4.1.2齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)26</p><p>　　4.1.3.齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算28</p><p>　　4.1.4模數(shù)m設(shè)計(jì)29</p><p>　　4.1.5齒輪幾何尺寸計(jì)算30</p><p>　　4.1.6齒輪驗(yàn)算30</p><p>　　

23、4.1.7齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：30</p><p>　　4.2排繩器的設(shè)計(jì)32</p><p>　　4.2.1工作原理：32</p><p>　　4.2.2工作過(guò)程分析：33</p><p>　　4.2.3 強(qiáng)度計(jì)算校核35</p><p>　　4.2.4 滑塊強(qiáng)度校核36</p><p>

24、;　　4.2.5 潤(rùn)滑38</p><p>　　5 起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)39</p><p>　　5.1起升機(jī)構(gòu)的組成39</p><p>　　5.2 起升機(jī)構(gòu)的典型傳動(dòng)型式39</p><p><b>　　小 結(jié)43</b></p><p><b>　　致 謝44</b

25、></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)45</b></p><p><b>　　1 緒 論</b></p><p>　　卷?yè)P(yáng)機(jī)作為機(jī)械中最基本的設(shè)備，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、操作方便、對(duì)作業(yè)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，因此在建筑、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、海運(yùn)、交通、化工、冶金和油田等部門(mén)中用于起重、拖重物等工作，也是每個(gè)建筑工地、每

26、個(gè)工程隊(duì)必不可少的設(shè)備。在施工工地上，卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩在繩筒上繞制常常發(fā)生錯(cuò)亂，這樣，鋼絲繩相互擠壓，磨損嚴(yán)重，縮短了鋼絲繩的使用壽命；同時(shí)，與卷?yè)P(yáng)機(jī)配用的限位裝置普遍為重錘式或螺桿式。重錘式安裝維修不便，螺桿式由于鋼絲繩排繞錯(cuò)亂而導(dǎo)致限位失靈。為了克服以上缺點(diǎn)，在卷?yè)P(yáng)機(jī)上附加了一種排繩機(jī)構(gòu)。排繩機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以減速箱齒輪提供的轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)使排繩機(jī)構(gòu)往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，使得鋼絲繩能在卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒上整齊排列。從而提高了生產(chǎn)效率, 降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。<

27、/p><p>　　1.1建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的簡(jiǎn)介</p><p>　　自從1955年沈陽(yáng)國(guó)泰礦山機(jī)械廠試制了10馬力(約7.5kw)單筒卷?yè)P(yáng)機(jī)，我國(guó)的建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)生產(chǎn)已有近50年的歷史，而真正定型生產(chǎn)還是在7O年代初的事。80年代初我國(guó)的建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)技術(shù)的研究才活躍起來(lái)，但和國(guó)外的建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)技術(shù)相比落后至少3O年。在8O年代以前，我國(guó)還沒(méi)有制定有關(guān)建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品規(guī)格五花八門(mén)，結(jié)構(gòu)與技術(shù)的維持基

28、本上是根據(jù)日本JIS8OOl等40年代落后標(biāo)準(zhǔn)及按蘇聯(lián)圖紙制造的1Oll、1012等落后機(jī)型，進(jìn)展十分緩慢。80年代以后，是我國(guó)建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展最快的時(shí)期。國(guó)家也制定了有關(guān)建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的配套標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。1985年底，由行業(yè)組織9廠1所1校共同參加的卷?yè)P(yáng)機(jī)產(chǎn)品系列設(shè)計(jì)，使卷?yè)P(yáng)機(jī)的性能參數(shù)與經(jīng)濟(jì)效益結(jié)合指標(biāo)達(dá)到了較為統(tǒng)一的水平，也給使用和維修帶來(lái)了方便，促進(jìn)了卷?yè)P(yáng)機(jī)的更新?lián)Q代。然后新產(chǎn)品種數(shù)達(dá)到近十個(gè)，其中最具有代表性的產(chǎn)品有福建省

29、建筑機(jī)械廠的行星傳動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)、昆明建筑機(jī)械廠的少齒差傳動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)、長(zhǎng)沙建筑機(jī)械研究所與福州市建筑機(jī)械廠聯(lián)合開(kāi)發(fā)的仿日本Seibu公司采用立式齒輪傳動(dòng)的電控卷?yè)P(yáng)機(jī)．廣州市一建公司機(jī)械廠的高速卷?yè)P(yáng)機(jī)適應(yīng)高層建筑的多功能需要，而江蘇海門(mén)</p><p>　　為了適應(yīng)我國(guó)建設(shè)任務(wù)具有量大、面廣、分散等特點(diǎn)，以及勞力資源豐富，財(cái)力不足以及貫徹執(zhí)行機(jī)械化、半機(jī)械化與改良工具相結(jié)合的方針，實(shí)行多層次的裝備政策和 近期內(nèi)以發(fā)展中、小

30、型機(jī)械為主的方針要求，設(shè)計(jì)符合我國(guó)國(guó)情的新的卷?yè)P(yáng)機(jī)勢(shì)在必行，也是迫在眉睫的事。</p><p>　　隨著微機(jī)技術(shù)在世界的改變及在電路中的智能化，PLC在電路中的運(yùn)用得到了廣泛的應(yīng)用,而它可靠性高、能經(jīng)受惡劣環(huán)境的考驗(yàn)、使用極方便的巨大優(yōu)越性，迅速占領(lǐng)工業(yè)自控領(lǐng)域，成為工業(yè)自動(dòng)控制的首選產(chǎn)品，與機(jī)動(dòng)人、CDM/CAM并稱(chēng)為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱。</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)方法或技術(shù)路

31、線(xiàn)：</p><p><b>　　1.2.1設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1）設(shè)計(jì)一臺(tái)帶排繩機(jī)構(gòu)的卷?yè)P(yáng)機(jī)</p><p>　　2）要求能提升2噸的物體</p><p>　　1.2.2各零部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　1）電動(dòng)機(jī)的功率計(jì)算及選用：</p><p>　

32、　電動(dòng)機(jī)的選取原則是在確保最大工作載荷轉(zhuǎn)矩的前提下，盡量選取最小功率值的電動(dòng)機(jī)。同時(shí)充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)容許的最大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩能力，以適應(yīng)啟動(dòng)時(shí)所需轉(zhuǎn)矩值的增大，為此應(yīng)優(yōu)先選用啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和短時(shí)過(guò)載系數(shù)大的電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　2）減速箱的參數(shù)設(shè)計(jì)與選用： </p><p>　　減速箱的選擇主要根據(jù)齒面性能，傳動(dòng)比等方面進(jìn)行選擇。本設(shè)計(jì)中選擇硬齒面及合適的傳動(dòng)比減速器作為卷?yè)P(yáng)機(jī)的選型方案，其傳動(dòng)

33、比需滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　3）卷?yè)P(yáng)機(jī)滾筒及排繩機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：</p><p>　　卷?yè)P(yáng)機(jī)滾筒的選擇主要包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)，強(qiáng)度設(shè)計(jì)主要是考慮彎曲校核、扭矩校核和壽命校核。</p><p>　　4）電動(dòng)機(jī)控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)及卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩的選擇：</p><p>　　卷?yè)P(yáng)機(jī)繩徑的選擇依據(jù)是JG／T503 1—93《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》

34、4．1．1條，根據(jù)安全系數(shù)來(lái)確定的。控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)三相異步電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)、快轉(zhuǎn)和慢轉(zhuǎn)的要求。</p><p>　　1.2.3擬采用的方法或技術(shù)路線(xiàn)</p><p><b>　　1）動(dòng)力及傳動(dòng)部分</b></p><p>　　采用合適的三相異步電機(jī)，通過(guò)減速箱驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)</p><p><b>　　2）排

35、繩機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)出排繩機(jī)構(gòu)，以減速箱齒輪提供的動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)排繩機(jī)構(gòu)往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，使得鋼絲繩能在卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒上整齊排列</p><p><b>　　3）卷?yè)P(yáng)機(jī)</b></p><p>　　對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)滾筒進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度、壽命校核</p><p>　　4）采用繼電器和手動(dòng)按鈕設(shè)計(jì)三相異步電機(jī)的

36、正、反轉(zhuǎn)、快轉(zhuǎn)和慢轉(zhuǎn)，完成控制面板的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.3本設(shè)計(jì)的意義</b></p><p>　　隨著卷?yè)P(yáng)機(jī)在工業(yè)的廣泛應(yīng)用，新的卷?yè)P(yáng)機(jī)勢(shì)在必行，也是迫在眉睫的事</p><p>　　所以本設(shè)計(jì)就是為了更好地改善已往卷?yè)P(yáng)機(jī)在工業(yè)中的缺點(diǎn)，如：鋼絲繩在工作中由于受到擠壓而使其使用壽命下降，而采用排繩機(jī)構(gòu)進(jìn)行均勻排繩從而提高了鋼

37、絲繩的使用壽命。同樣在控制電路中，采用plc來(lái)進(jìn)行控制這樣能減少電路中的繁鎖，跟據(jù)科學(xué)技術(shù)要從智能化和微型化進(jìn)行發(fā)展。從而改善了采用繼電器來(lái)控制電路。并增強(qiáng)了控制的實(shí)時(shí)性，更能保證精度要求的產(chǎn)品質(zhì)量。這樣也跟上了主流計(jì)算機(jī)發(fā)展的潮流、將生產(chǎn)控制與生產(chǎn)管理合二為一。也就是迎合了全集成自動(dòng)化的概念，將數(shù)據(jù)處理、通信、控制程序統(tǒng)一起來(lái)了。這也就是本設(shè)計(jì)的意義。</p><p>　　2 卷?yè)P(yáng)機(jī)部件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p&

38、gt;<p>　　電動(dòng)機(jī)、鋼絲繩、排繩機(jī)構(gòu)等在卷?yè)P(yáng)機(jī)有著非常重要的作用，所以應(yīng)跟據(jù)載荷的大小來(lái)確定它們產(chǎn)型號(hào)，這也是非常重要的。</p><p>　　2.1：電動(dòng)機(jī)功率選擇、總傳動(dòng)比設(shè)計(jì)計(jì)算與校驗(yàn)</p><p>　　正確選擇電動(dòng)機(jī)額定功率的原則是：在電動(dòng)機(jī)能夠滿(mǎn)足機(jī)械負(fù)載要求的前提下，最經(jīng)濟(jì)、最合理地決定電動(dòng)機(jī)功率。</p><p>　　根據(jù)電動(dòng)機(jī)的

39、類(lèi)別有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。而它又分為三相異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)容易，運(yùn)行可靠，價(jià)格便宜，具有較好的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性，而直流電動(dòng)機(jī)也結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，但由于長(zhǎng)期以來(lái)交流電動(dòng)的調(diào)速問(wèn)題未能得到滿(mǎn)意的解決。因此，交流電動(dòng)機(jī)在工業(yè)中使用得最為廣泛的一種電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　卷?yè)P(yáng)機(jī)屬于非連續(xù)制工作機(jī)械，而且起動(dòng)、制動(dòng)頻繁。因此，選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)與其工作特點(diǎn)相適應(yīng)。</p>&

40、lt;p>　　卷?yè)P(yáng)機(jī)主要采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)。根據(jù)工作特點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)工作制應(yīng)考慮選擇短時(shí)重復(fù)工作制和短時(shí)工作制，并優(yōu)先選用YZR（繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子）、YZ（籠型轉(zhuǎn)子）系列起重專(zhuān)用電動(dòng)機(jī)。多數(shù)情況下選用繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)；根據(jù)本設(shè)計(jì)要求，綜合以上分析，本設(shè)計(jì)主要選擇繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子的短時(shí)重復(fù)工作制。</p><p>　　2.1.1．電動(dòng)機(jī)功率的初選：</p><p>　　卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)功率的初選可按所需的靜

41、功率計(jì)算，然后根據(jù)電動(dòng)機(jī)工作方式類(lèi)別進(jìn)一步確定電動(dòng)機(jī)的功率，并進(jìn)行必要的校驗(yàn)。</p><p>　　靜功率（單位：KW）計(jì)算公式為：</p><p><b>　　(2.1)</b></p><p>　　式中 ——鋼絲繩額定拉力（N）；</p><p>　　——鋼絲繩額定速度（m/min）；</p>&l

42、t;p>　　——卷?yè)P(yáng)機(jī)整機(jī)傳動(dòng)效率。</p><p>　　這里的傳動(dòng)效率包括傳動(dòng)裝置、軸承、聯(lián)軸器、離合器和卷筒纏繞等的效率。</p><p>　　圖1 卷?yè)P(yáng)機(jī)工作原理圖 </p><p>　　根據(jù)[3]《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》表3－3選取各傳動(dòng)件的傳動(dòng)效率：</p><p>　　彈性聯(lián)軸器

43、 ＝99％ </p><p>　　兩級(jí)圓柱齒輪減速器(同軸式) ＝93％ </p><p>　　齒式連軸器 ＝99％ </p><p>　　開(kāi)式齒輪傳動(dòng) ＝98％ </p><p>　　卷筒

44、（滾動(dòng)軸承） ＝96％ </p><p>　　鏈傳動(dòng) ＝94％ </p><p>　　絲杠 ＝40％</p><p><b>　　則總傳動(dòng)效率為：</b></p><

45、;p><b>　?。?.86</b></p><p>　　選取鋼絲繩的速度＝25m/min，則動(dòng)載系數(shù)＝1.13</p><p>　?。剑?.67(kW)</p><p><b>　　卷筒轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　式中 ——鋼絲繩額定速度（m/min）；</p>&l

46、t;p>　　——卷筒基準(zhǔn)層鋼絲繩中心直徑（mm）。</p><p>　?。?(2.2)</p><p>　　總傳動(dòng)比 </p><p>　　式中 ——電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r/min）；</p><p>　　——卷筒轉(zhuǎn)速（r/min）。</p><p><b>　

47、?。?1.66</b></p><p>　　根據(jù)[3]《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》表3－7可選取傳動(dòng)比的兩級(jí)圓柱齒輪減速器(同軸式)。</p><p>　　并取＝25，則開(kāi)式齒輪傳動(dòng)比＝＝=1.66</p><p>　　根據(jù)[2]《電氣工程師手冊(cè)》表7.6－4可選?。?lt;/p><p>　　YR系列繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速＝750 r/

48、min；額定功率P＝11KW；額定電壓：380V。</p><p>　　2.2：鋼絲繩的計(jì)算及確定</p><p>　　2.2.1材料和種類(lèi)的分析</p><p>　　鋼絲繩由許多高強(qiáng)度鋼絲繩編繞而成，可單捻、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）。纖維芯鋼絲繩具有較高的繞性和彈性，纏繞時(shí)彎曲應(yīng)力較小，

49、但不能承受橫向壓力。金屬絲芯鋼絲繩強(qiáng)度較高，能承受高溫和橫向壓力，但繞性較差。本設(shè)計(jì)中卷?yè)P(yáng)機(jī)為多層纏繞，更適合選用雙捻制天然纖維芯（NF）鋼絲繩。</p><p>　　根據(jù)鋼絲繞成股和股繞成繩的相互方向可分為：順捻鋼絲繩和交捻鋼絲繩。順捻的特點(diǎn)是鋼絲繩繞性好，磨損小，使用壽命長(zhǎng)，但容易松散和扭轉(zhuǎn)。它不允許在無(wú)導(dǎo)軌的情況下作單獨(dú)提升，故在不松散的情況下或有剛性導(dǎo)軌時(shí)應(yīng)用為佳。交捻的與順捻的相比繞性和使用壽命相對(duì)要差

50、，但由于繩與股的扭轉(zhuǎn)趨勢(shì)相反，克服了扭轉(zhuǎn)和易松散的缺陷，故本設(shè)計(jì)優(yōu)先選用交捻鋼絲繩。</p><p>　　根據(jù)鋼絲繩中鋼絲與鋼絲的接觸狀態(tài)不同又可分為：點(diǎn)接觸鋼絲繩、線(xiàn)接觸鋼絲繩、點(diǎn)線(xiàn)接觸鋼絲繩、面接觸鋼絲繩。點(diǎn)接觸的特點(diǎn)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(jiǎn)單，價(jià)格便宜。由于線(xiàn)接觸鋼絲繩比點(diǎn)接觸鋼絲繩的有效鋼絲總面積打，因而承載能力高。如果在破斷拉力相同的情況下選用線(xiàn)接觸鋼絲繩，可以采用

51、較小的滑輪和卷筒，從而使整個(gè)機(jī)構(gòu)的尺寸減小。點(diǎn)線(xiàn)接觸是一種混合結(jié)構(gòu)的鋼絲繩，里面是點(diǎn)接觸，外面是線(xiàn)接觸。面接觸的接觸應(yīng)力比線(xiàn)接觸要小，從而進(jìn)一步改善了鋼絲繩的性能，但鋼絲繩的繞性較差。由以上分析可知，卷?yè)P(yáng)機(jī)宜選用不易松散和旋轉(zhuǎn)向小的線(xiàn)接觸鋼絲繩。</p><p>　　綜上，本設(shè)計(jì)選用交捻制天然纖維芯（NF）線(xiàn)接觸鋼絲繩。</p><p>　　2.2.2鋼絲繩的固定方法：</p>

52、<p>　　鋼絲繩在卷筒上的固定方式</p><p>　　鋼絲繩在卷筒上的固定應(yīng)保證工作安全可靠、便于檢查、裝拆及調(diào)整，且固定處不應(yīng)使鋼絲繩過(guò)份彎折。繩端常見(jiàn)的固定方式有：壓板固定和楔塊固定兩類(lèi)。

53、

54、 </p><p>　　a:壓板和螺釘繩端固定裝置對(duì)多層纏繞，螺釘頭不能露出卷筒表面。這種繩端的固定方式，工作臺(tái)可靠，對(duì)鋼絲繩的損傷小，安裝方便，出繩方向容易變換。</p><p&g

55、t;　　b:楔形塊固定裝置它是鋼絲繩通過(guò)楔塊固定在卷筒上。楔塊的斜度通常取1：4～1:5,以滿(mǎn)足自鎖條件。這種繩端的固定方式比較簡(jiǎn)單，但鋼絲繩允許的直徑不能太大</p><p>　　圖2鋼絲繩的固定方法</p><p>　　根據(jù)這兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)所以應(yīng)a方式。</p><p>　　2.2.3. 鋼絲繩直徑的確定：</p><p>　　卷?yè)P(yáng)機(jī)系

56、多層纏繞，鋼絲繩受力比較復(fù)雜。為簡(jiǎn)化計(jì)算，鋼絲繩的選擇多采用安全系數(shù)法，這是一種靜力計(jì)算方法。</p><p>　　鋼絲繩的安全系數(shù)按下公式計(jì)算</p><p><b>　　(2.3)</b></p><p>　　式中 ——整條鋼絲繩的破斷拉力（N）；</p><p>　　——卷?yè)P(yáng)機(jī)工作級(jí)別規(guī)定的最小安全系數(shù)，見(jiàn)《建筑

57、卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》表3－95；</p><p>　　——鋼絲繩的額定拉力（N）。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，鋼絲繩需要承載的拉力。即為額定拉力</p><p>　　=MG=210=2（N）</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該卷?yè)P(yáng)機(jī)屬于重載荷工作狀態(tài)，按利用等級(jí)和載荷狀態(tài)的分類(lèi)可將本設(shè)卷?yè)P(yáng)機(jī)定為工作級(jí)別。</p><p

58、>　　根據(jù)[3] 《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》表3－95可查得 =6 </p><p>　　=26=1.2 (2.4)</p><p>　　根據(jù)《建筑機(jī)械手冊(cè)》GB 1101－74可選取6(19)系列鋼絲繩：</p><p>　　鋼絲繩公稱(chēng)

59、抗拉強(qiáng)度：1700N/</p><p>　　鋼絲繩破斷拉力總和：15741</p><p>　　鋼絲繩直徑：23.5mm</p><p>　　由公式：鋼絲繩破斷拉力＝換算系數(shù)鋼絲繩破斷拉力總和 </p><p>　　根據(jù)《建筑機(jī)械手冊(cè)》GB 1101－74可查得6(19)系列鋼絲繩換算系數(shù)為0.85。</p><p>

60、　　=1574100.85=133800N</p><p>　　鋼絲繩安全系數(shù)==6.69>=6 (2.5)</p><p>　　故符合要求。 </p><p>　　2.3：排繩機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式的確定</p><p>　　鏈傳動(dòng)是屬于帶有中間撓性件的嚙合傳動(dòng)。與屬

61、于磨擦傳動(dòng)的帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)無(wú)彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象， 因而能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率高；又因鏈條不需要像帶那樣張得很緊，所以作用于軸上的徑向壓力較?。辉谕瑯邮褂玫臈l件下，鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)較為緊湊。雖然齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長(zhǎng)、傳動(dòng)比穩(wěn)定。但是齒輪傳動(dòng)的制造及安裝精度高，價(jià)格較貴，且不宜用于傳動(dòng)距離過(guò)大的場(chǎng)合。所以跟據(jù)各方面的原因選取鏈來(lái)作為傳動(dòng)方式。</p><p>　　1）卷?yè)P(yáng)機(jī)工作時(shí)，

62、為保證繩索始終與卷筒垂直，則</p><p>　　排繩裝置的鏈輪傳動(dòng)比公式應(yīng)為： </p><p><b>　　（2.6）</b></p><p>　　上式中： P一螺桿螺距mm</p><p>　　ds一 纜繩直徑mm</p><p><b>　　Z1一大鏈輪齒數(shù)</b

63、></p><p><b>　　Z2一小鏈輪齒數(shù)</b></p><p>　　a一繩索間的間隙mm</p><p>　　卷筒所用繩索，當(dāng)ds小于20mm時(shí)，a一0.5mm</p><p>　　20—40mm時(shí)， a一1.0mm</p><p>　　大于40mm時(shí)， a一2.0

64、mm</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中a為1.0 mm</p><p>　　2)卷筒工作部分長(zhǎng)度公式:</p><p><b>　　mm</b></p><p>　　ds一 纜繩直徑mm</p><p>　　a一繩索間的間隙mm</p><p>　　Q一卷筒每層能排列繩徑的圈

65、數(shù)</p><p>　　Q為卷筒每層能排列繩徑的圈數(shù)，但實(shí)際上排繩時(shí)繩索是螺旋纏繞的，即只能繞Q一1圈數(shù))</p><p>　　3)梯形螺桿的有效長(zhǎng)度:</p><p>　　(N為不為零的正整數(shù))</p><p>　　4)根據(jù)排繩的工作要求：卷簡(jiǎn)工作部分長(zhǎng)度應(yīng)等于梯形螺桿的有效長(zhǎng)度則有：</p><p><b&g

66、t;　?。?.7）</b></p><p><b>　　推出鏈輪傳動(dòng)比：</b></p><p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中因?yàn)殚_(kāi)始未知數(shù)較多，先要估算i(傳動(dòng)比取得越小越好，一般取2左右)，</p><p>　　然后根據(jù)前面的Q，再調(diào)整i，使N為正整數(shù)，再確定P，最后驗(yàn)算鏈輪強(qiáng)度。</p><p>　　卷?yè)P(yáng)機(jī)基本參數(shù)

67、如下：</p><p>　　卷筒負(fù)載(第一層) 20kN</p><p>　　額定速度：25m／min</p><p>　　鋼絲繩直徑：d=23.5mm</p><p>　　容繩量(共二層)Ls=128.53m</p><p>　　卷筒上每圈鋼絲繩間的間隙a取lmm</p><p><b&

68、gt;　　1、卷筒直徑：</b></p><p><b>　　=446.5mm</b></p><p><b>　　2、卷筒長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　=800mm</b></p><p><b>　　3、每層纏繞圈數(shù)：</b>&

69、lt;/p><p>　　4、卷筒工作部分長(zhǎng)度：</p><p><b>　　mm</b></p><p>　　5、初步取鏈輪傳動(dòng)比i=2</p><p><b>　　由：</b></p><p><b>　　得</b></p><p>

70、;　　6、根據(jù)上述計(jì)算，鏈輪傳動(dòng)比i=2比較合適</p><p>　　7、選擇合適的鏈條：</p><p>　　以卷筒的負(fù)荷20kN的三分之一即6.67kN作為抗拉載荷，從GB／T 1243—1997 表（一）中選擇對(duì)應(yīng)的單排鏈條型號(hào)為08B ，并查得鏈條節(jié)距p=12.7。</p><p>　　8、 大小鏈輪的齒數(shù)的確定</p><p>　　

71、根據(jù)卷?yè)P(yáng)機(jī)的結(jié)構(gòu)布置，小鏈輪是安裝在卷筒的輪轂上的，則初步將大鏈輪的分度圓直徑定為267.19mm，則小鏈輪單位分度圓直徑為</p><p>　　據(jù)單位分度圓直徑查表A1，可得小鏈輪的齒數(shù)為Z2=67，則大鏈輪齒數(shù)Z1=Z2×i=67×2=134。</p><p>　　3 卷筒及卷筒軸設(shè)計(jì)</p><p>　　建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒系鋼絲繩纏繞的作用也是

72、建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的重要零件，對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)安全、可靠的工作至關(guān)重要，而卷筒軸是支持卷?yè)P(yáng)機(jī)正常工作臺(tái)的重要零件，它的合理設(shè)計(jì)與計(jì)算對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)性能至關(guān)重要。</p><p>　　3.1 卷筒的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒系鋼絲繩多層纏繞，所受應(yīng)力非常復(fù)雜。它作為卷?yè)P(yáng)機(jī)的重要零件，對(duì)卷?yè)P(yáng)安全、可靠的工作至關(guān)重要，應(yīng)合理地進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　3.1.1材料與結(jié)構(gòu)的

73、選用：</p><p>　　卷?yè)P(yáng)機(jī)結(jié)構(gòu)形式多，按制造方式不同可分為鑄造卷筒和焊接卷筒。鑄造卷筒應(yīng)廣泛。卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒大多為鑄卷筒，成本低，工藝性好。大噸位卷?yè)P(yáng)機(jī)一般采用鑄鋼卷筒，鑄鋼卷筒雖然承載能力較，但成本高?？紤]經(jīng)濟(jì)效益和設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)跟據(jù)其在滿(mǎn)足要求的情況下選擇成本最低的材料。</p><p>　　并選取材料為HT200</p><p>　　3.1.2卷筒容繩尺

74、寸參數(shù)：</p><p>　　卷筒容繩尺寸參數(shù)意義及表示方法應(yīng)合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，參見(jiàn)右圖3所示</p><p>　　(1).卷筒節(jié)徑D 跟據(jù)卷筒的設(shè)計(jì)要求卷筒節(jié)徑與鋼絲繩的直徑d有關(guān)，而卷節(jié)徑D應(yīng)滿(mǎn)足下公式 </p><p>　　圖3卷筒的結(jié)構(gòu)圖 </p><p>　　式中 —卷筒直徑比，是與卷?yè)P(yáng)機(jī)工作

75、 </p><p>　　—鋼絲繩的直徑（mm）</p><p>　　級(jí)別有關(guān)的數(shù)，見(jiàn)[3]《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》 表3－107</p><p>　　[3]《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》表3－107可得 ＝19</p><p>　　23.519＝446.5(mm)</p><p>　　卷

76、筒節(jié)徑D對(duì)筒壁和端板的設(shè)計(jì)具有重要意義，也影響鋼絲繩直徑的選擇。D值小，結(jié)構(gòu)自然緊湊，但單位長(zhǎng)度的力較大，鋼絲繩壽命低。因此，[3]《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》表3－103中規(guī)定的D/d值可認(rèn)是對(duì)應(yīng)一定工作級(jí)別的最小值。</p><p>　　查《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》表－103可得＝20</p><p>　　故 D＝470(mm)</p><p>　?。?） 卷筒

77、的直徑 =－＝470－23.5＝446.5（mm）</p><p>　?。?） 卷筒容繩寬度</p><p>　　卷筒容繩寬度，一般可按下述關(guān)系確定：</p><p>　　式中 ——卷筒直徑（m）</p><p>　　446.5＝133.5(mm)</p><p>　　卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒壁厚的設(shè)計(jì)算中，通

78、常卷筒長(zhǎng)度都設(shè)計(jì)成小于其直徑的3倍，甚至小徑2倍。因此此時(shí)的鋼繩拉力產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的合成應(yīng)力較小，故計(jì)算卷筒強(qiáng)度時(shí)可忽略不計(jì)簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)計(jì)算。考慮本設(shè)計(jì)為小噸位卷?yè)P(yáng)機(jī)，過(guò)大會(huì)嚴(yán)重影響卷筒壽命，故取 即：<2446.5＝893mm</p><p><b>　　取=800(mm)</b></p><p>　?。?）卷筒邊緣直徑卷筒邊緣直徑即卷筒端側(cè)板直徑，

79、對(duì)于多層纏繞，位防止鋼絲繩脫落，端側(cè)板徑應(yīng)大于鋼絲繩最外層繩圈直徑。端側(cè)板直徑用下式計(jì)算：</p><p>　?。?(3.1)</p><p>　　式中 ——最外層鋼繩繩芯直徑，由下式確定：= ＋（－）。其中：——鋼絲纏繞層數(shù)</p><p>　　設(shè)鋼絲繩纏繞層數(shù)為2層即S=2</p><p>　　則＝

80、446.5＋22－1）23.5＝517（mm）</p><p>　　517＋423.5＝600（mm）</p><p>　　卷筒纏繞層數(shù)計(jì)算公式： （3.2）</p><p>　　式中 ——為保證鋼絲繩不越出端側(cè)板外緣的安全高度（mm）。</p><p>　　該值在繞中應(yīng)不小于1.5倍的鋼絲繩直徑，在多層纏繞中應(yīng)不

81、小于2倍的鋼絲繩徑。</p><p>　　?。?5＝2.523.5＝58.75(mm)</p><p><b>　　則由（a可得：</b></p><p>　　求得 2223.5+446.5+258.75=658</p><p>　　綜上考慮取 ＝700（mm）</p><p><b&g

82、t;　?。?）卷筒容繩量</b></p><p>　　卷筒的容繩是指鋼絲繩在卷筒上順序緊密排列時(shí)，達(dá)到規(guī)定的纏繞層數(shù)所能容納的鋼絲繩工作度的最大值。</p><p>　　卷筒的容繩量可下述方法計(jì)算：</p><p><b>　　第層鋼絲繩繩直徑為</b></p><p>　　式中 ——層，＝1，2，3，、、

83、、。</p><p>　　第層卷的鋼絲繩長(zhǎng)度為： (3.3)</p><p>　　卷筒容繩量為實(shí)際容繩量應(yīng)加上鋼絲繩安全圈的長(zhǎng)度（一般為3圈） </p><p>　?。?.14(100/23.5－1)[446.5+(21－1) 23.5] ＝61.10(m)</p><p>　　＝3.14(90/23.5－1)[ 446.5+(22－1)

84、23.5] ＝67.21(m)</p><p>　?。?1.10+67.21＝128.31(m)</p><p><b>　　加上安全圈3圈，即</b></p><p>　　＝439.9＋＝128.31＋3.1423.53128.53(m)</p><p>　　3.1.3卷筒的受力分析</p><p&

85、gt;　　筒是卷?yè)P(yáng)機(jī)直接承載零件，受力比較復(fù)雜，分析清楚卷筒上所受的力，對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)整設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。</p><p>　　(1) 絲繩拉力與卷筒支承處反力：</p><p>　　工作中，鋼絲繩拉力使卷筒像空心軸一樣被彎曲，支反力為 ，其彎矩隨鋼絲繩超繞位置不同而變化，具有瞬變效應(yīng)，另外卷筒自重也使卷筒產(chǎn)生彎曲。當(dāng)時(shí)，由于彎矩較小，在強(qiáng)度計(jì)算時(shí)通常忽略不。</p><

86、;p>　　（2）鋼絲繩拉力產(chǎn)在筒壁上的轉(zhuǎn)矩：</p><p>　　在鋼絲繩力的作用下，卷筒就好像空心軸一樣被扭轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)矩可用下式計(jì)算：，該轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的筒壁應(yīng)力較小，一般情況可忽略不計(jì)。</p><p>　?。?）卷筒筒壁的向壓力：</p><p>　　由鋼絲纏繞產(chǎn)生的對(duì)筒壁外緣表面圓周方向的徑向壓力，除對(duì)筒壁產(chǎn)生圓周方向擠壓應(yīng)力外，還將引起筒壁局部彎曲應(yīng)力，該力

87、是影響筒壁強(qiáng)度的重要因。</p><p>　　（4）鋼絲繩對(duì)端板產(chǎn)生的軸向推力：</p><p>　　該力是于鋼絲繩纏繞至端側(cè)板根部并向新的一層過(guò)渡過(guò)程中鋼絲繩與側(cè)板之間楔入作用產(chǎn)生的，此力是計(jì)算端側(cè)板強(qiáng)度的主要外力。</p><p>　　3.1.4卷筒強(qiáng)度計(jì)算校核</p><p>　　卷筒強(qiáng)度計(jì)算要包括兩個(gè)方面：一是筒壁的強(qiáng)度計(jì)算；二是端側(cè)

88、板的強(qiáng)度計(jì)算。</p><p>　　(1).卷筒筒壁外面均布載荷公式的確定：</p><p>　　………………(11)</p><p>　　（2） 卷筒壁的應(yīng)力：</p><p>　　按法國(guó)波坦公司于鋼制焊接卷筒的強(qiáng)度計(jì)算方法，確定卷筒壁的應(yīng)力。該方法要求：時(shí)，忽略絲繩拉力產(chǎn)生的彎曲和扭轉(zhuǎn)，僅考慮鋼絲繩纏繞時(shí)的環(huán)向壓縮應(yīng)力和局部彎曲應(yīng)力卷筒筒

89、壁強(qiáng)度的影響，鋼絲繩繞出處卷筒壓應(yīng)力按下式計(jì)算：</p><p>　　局部彎曲應(yīng)力按下式算：</p><p>　?。?）卷筒筒壁的厚度算 </p><p>　　卷筒壁的強(qiáng)度下式計(jì)算：</p><p><b>　?。?.4）</b></p><p><b>　　則筒壁厚度為</b

90、></p><p><b>　?。╩m）</b></p><p>　　式中 ——鋼絲繩的額定拉力（N）；</p><p>　　——卷筒環(huán)向壓縮應(yīng)力：（）；</p><p>　　——多層纏繞系數(shù)，按《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》表3－110選??；</p><p>　　——鋼絲繩軸向卷繞節(jié)距（mm），

91、；</p><p>　　——卷筒材料的許用應(yīng)力（），按[3]《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》</p><p>　　表3－111和3－112選取。</p><p>　　查表可得：＝120（） ＝1.6</p><p><b>　　則 </b></p><p>　　取 ＝27（mm）</p&

92、gt;<p><b>　　由以上可算得：</b></p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p>　　卷筒壁強(qiáng)度條件應(yīng)滿(mǎn)足下述經(jīng)驗(yàn)公式：</p><p>　　式中 ——材料的許用應(yīng)力（）</p>

93、<p>　　材料許用應(yīng)力按下式計(jì)算</p><p>　　式中 ——材料的強(qiáng)度極限（）；</p><p>　　——按工作級(jí)別選定的系數(shù)，見(jiàn)《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》</p><p>　　——安全系數(shù)，?。?.8。</p><p>　　查表可得：＝200（） ＝1.25</p><p>　　＝51.9<5

94、7.14=</p><p>　　3.1.5卷筒筒壁的穩(wěn)定性估算 </p><p>　　如果卷筒較長(zhǎng)筒壁太薄，在過(guò)載或急劇制動(dòng)情況下，可能會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。一般認(rèn)為：對(duì)卷筒直徑大于1200mm，容繩寬度大于卷筒直徑兩倍的大尺寸卷筒，應(yīng)進(jìn)行卷筒壁的穩(wěn)定性驗(yàn)算。</p><p>　　穩(wěn)定性計(jì)算，可采用計(jì)算穩(wěn)定性系數(shù)K的方法</p><p><b

95、>　?。?.5）</b></p><p>　　式中 K——穩(wěn)定性系數(shù)；</p><p>　　——失去穩(wěn)定時(shí)臨界壓力。對(duì)鋼卷筒；</p><p>　　——卷筒壁單位壓力，；</p><p>　　——卷筒壁厚（mm）；</p><p>　　——卷筒直徑（mm）；</p><p>

96、　　——鋼絲繩最大靜拉力（N）；</p><p>　　——鋼絲繩節(jié)距（mm），；</p><p>　　——鋼絲繩直徑（mm）。</p><p>　　設(shè)計(jì)滿(mǎn)足要求，筒壁穩(wěn)定。</p><p>　　3.2：卷筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　由于卷筒軸的可靠性對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)的安全，可靠工作非常重要，因此應(yīng)十分重視卷筒軸的結(jié)構(gòu)設(shè)

97、計(jì)和強(qiáng)度、剛度計(jì)算。卷筒軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、合理，應(yīng)力集中應(yīng)盡可能小。卷筒軸不僅要計(jì)算疲勞強(qiáng)度，而且還要計(jì)算靜強(qiáng)度；此外，對(duì)較長(zhǎng)的軸還需校核軸的剛度。</p><p>　　由前面計(jì)算和查表我們可以得到：</p><p>　　鋼絲繩的額定拉力=20kN，</p><p>　　卷筒直徑＝446.5mm，鋼絲繩直徑＝23.5mm，</p><p>

98、　　直齒圓柱齒輪分度圓直徑</p><p><b>　?。?00mm。</b></p><p>　　軸材料選45鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　＝650，＝360，=300，＝100。</p><p>　　3.2.1作用力計(jì)算</p><p>　　齒輪圓周力公式：

99、 （3.6）</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=57.58（kN）</p><p><b>　　齒輪徑向力：</b></p><p>　　=57.58=20.96（kN）</p><p>　　將軸上所有作用力分解為垂直平面的力和水平平面

100、的力，見(jiàn)圖4圖縮示：</p><p>　　3.2.2垂直面支承反力及彎矩</p><p>　　支反力，見(jiàn)圖4.3 b</p><p>　　=42.96（kN）</p><p>　　=51.55（kN） </p><p><b>　　彎矩，見(jiàn)4.3圖c</b></p><p>

101、;　　=50（51.55）=-2577.5（kN.mm）</p><p>　　=6042.96=2577.6（kN.mm）</p><p>　　3.2.3水平面支承反力及彎矩支反力（如圖4.3）</p><p><b>　　彎矩計(jì)算， </b></p><p>　　圖4心軸受力及彎矩圖</p><p&

102、gt;<b>　　3.2.4合成彎矩</b></p><p>　　見(jiàn)上圖4.3 f </p><p><b>　?。?.7）</b></p><p>　　3.2.5.計(jì)算工作應(yīng)力 </p><p>　　此軸為固定心軸，只有彎矩，沒(méi)有轉(zhuǎn)矩由上圖可知，最大彎矩發(fā)生在剖面A處。設(shè)卷筒軸該剖面

103、直徑為，則彎曲應(yīng)力公式為</p><p>　　則 （3.8）</p><p>　　圓整后=66mm，中間軸段=66+5=71mm</p><p>　　3.2.6心軸的疲勞強(qiáng)度計(jì)算 </p><p>　　查得有效應(yīng)力集中系數(shù)=1.88，表面狀態(tài)系數(shù)=0.92，絕卷筒軸的疲勞強(qiáng)度，應(yīng)該用鋼絲繩的當(dāng)量拉力進(jìn)行計(jì)算

104、，即</p><p>　　式中 ——鋼絲繩的當(dāng)量拉力（N）；</p><p>　　——當(dāng)量拉力系數(shù)，見(jiàn)[3]《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》公式（2—11）</p><p>　　為使計(jì)算簡(jiǎn)便，可假使=1。由前述可知，心軸應(yīng)力的性質(zhì)可認(rèn)為是按脈動(dòng)循環(huán)規(guī)律變化，則。彎曲應(yīng)力為</p><p>　　= =96.08（） （3

105、.9）</p><p><b>　　平均應(yīng)力和應(yīng)力幅為</b></p><p>　　軸的形狀比較簡(jiǎn)單，且為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，在A截面處尺寸有變化，則有應(yīng)力集中存在，且該處彎矩最大?？烧J(rèn)為A截面是危險(xiǎn)截面，應(yīng)在此處計(jì)算軸的疲勞對(duì)尺寸系數(shù)=0.78，等效系數(shù)=0.34。</p><p>　　疲勞強(qiáng)度計(jì)算的安全系數(shù)為</p><p>

106、　　= =2.25 （3.10）</p><p>　　一般軸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)[S]=1.5~1.8，所以該軸疲勞強(qiáng)度足夠。</p><p>　　3.2.7心軸的靜強(qiáng)度計(jì)算 </p><p>　　卷筒軸的靜強(qiáng)度計(jì)算，需要用靜強(qiáng)度計(jì)算拉力，可按下式求得</p><p>　　式中 ——靜強(qiáng)度計(jì)算最大拉力（N）；</p>

107、;<p>　　——?jiǎng)虞d荷系數(shù)，見(jiàn)《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》表2—5。此處=1.35</p><p><b>　　靜強(qiáng)度計(jì)算安全系數(shù)</b></p><p>　　2.77 （3.11）</p><p>　　當(dāng)時(shí)，=1.2~1.4，所以該軸靜強(qiáng)度足夠。</p><p>　　4 卷筒軸齒輪及排繩器設(shè)計(jì)&l

108、t;/p><p>　　齒輪是用來(lái)帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)它要求傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長(zhǎng)、傳動(dòng)比穩(wěn)定，排繩器是為了在大容繩量、大噸位的卷?yè)P(yáng)機(jī)以及安裝使用的卷?yè)P(yáng)機(jī)，為確保鋼絲繩排排列整齊，工作可靠的一個(gè)裝置。 `</p><p>　　4.1：齒輪類(lèi)型、精度級(jí)度、材料及齒數(shù)等設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1.1齒輪類(lèi)型、精度級(jí)度、材料及齒數(shù)分析</p>&

109、lt;p>　　據(jù)齒輪傳動(dòng)的受力分析直齒圓柱齒輪可知它由圓周力與徑向力，斜齒輪由圓周力與徑向力和軸向力，而圓錐齒輪由徑向力分力和軸向分力圓周力，而為了避免軸向力所以應(yīng)選用直齒圓柱齒輪。</p><p>　?。?）材料選擇：選擇小齒輪材料40（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS。</p><p>　?。?）輸入功率 ＝12.98(KW)</p&

110、gt;<p><b>　　齒數(shù)比 2.73</b></p><p>　?。?）選小齒輪齒數(shù)＝28，大齒輪齒數(shù)＝＝2.7328＝80 </p><p><b>　　小齒輪轉(zhuǎn)速 ＝30</b></p><p>　　（4）工作壽命：設(shè)工作壽命為15年（設(shè)每年工作300天），兩班制。</p>&l

111、t;p>　　4.1.2齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由設(shè)計(jì)計(jì)算公式[7]《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版（10－9a）進(jìn)行計(jì)算，即：</p><p><b>　?。?.12）</b></p><p>　　確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值：</p><p>　　試選載荷系數(shù)＝1.3</p><p>　　計(jì)算小

112、齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 （3.13）</p><p>　　12.98/30＝（）</p><p>　　由[7]《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版表10－7可選取齒寬系數(shù)＝1.2</p><p>　　由[7]《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版表10－6查得材料的彈性影響系數(shù)＝188（）</p><p>　　由[7]《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版圖10－21d按齒面硬度查

113、得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版式10－13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>　?。?0301(2830015)＝ （3.14）</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　由[7]《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版圖10－19查得接觸疲勞壽命系數(shù)＝0

114、.88；＝ 1.14。</p><p>　　計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取失效概率為1％，安全系數(shù)S＝1，由[7]《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版式（10－12）得</p><p>　?。剑?93 （3.15）</p><p>　　＝＝581 （3.16） 試算小齒輪分度

115、圓直徑，代入中較小的值：</p><p>　　直徑，代入中較小的值：</p><p><b>　　(3.17)</b></p><p>　?。剑?01.929 (mm)</p><p><b>　　計(jì)算圓周速度</b></p><p>　　＝0.159(m/s)

116、 (3.18)</p><p><b>　　計(jì)算齒寬</b></p><p>　　＝1.2101.929＝122.31（mm）</p><p><b>　　計(jì)算齒寬與齒高之比</b></p><p>　　模數(shù) ＝101.929/28＝3.64(mm)</p>

117、<p>　　齒高 ＝2.253.64＝8.19(mm)</p><p>　　b/h＝122.31/＝14.93(mm)</p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)v=0.159(m/s)，7級(jí)精度，由[7]《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版圖10－8查得動(dòng)載系數(shù)；</p><p

118、>　　直齒輪，假設(shè)。由[7]《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版表10－3查得＝1.1</p><p>　　由[7]《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版表10－2查得使用系數(shù)</p><p>　　由[7]《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版表10－4查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，</p><p><b>　　(3.19)</b></p><p><b

119、>　　將數(shù)據(jù)代入后得</b></p><p>　　122.31＝1.631</p><p>　　由，＝1.631查[7]《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10－13得＝1.612；</p><p>　　故載荷系數(shù) ＝1.631＝2.826 (3.20)</p><p>

120、　　(13)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由[7]《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版式（10－10a）得</p><p>　?。剑?32(mm) (3.21)</p><p><b>　　(14)計(jì)算模數(shù)</b></p><p>　　＝132/28＝4.7(mm)</p><p>　　4.1.3.齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算&

121、lt;/p><p>　　由[7]《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版式（10－5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為：</p><p><b>　　(4.1)</b></p><p>　　確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　由[7]《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版圖10－20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限＝440大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限＝330；</p&

122、gt;<p>　　由[7]《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版圖10－18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)＝0.85；</p><p><b>　　＝0.88；</b></p><p>　　計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S＝1.4，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版式（10－12）得</p><p><b>　

123、　(4.2) </b></p><p><b>　　(4.3)</b></p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)K</b></p><p><b>　?。剑?.792</b></p><p><b>　　查取齒形系數(shù)</b></p&g

124、t;<p>　　由[7]《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版表10－5查得；</p><p><b>　　查取應(yīng)力校正系數(shù)</b></p><p>　　由[7]《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版表10－5查得；</p><p>　　計(jì)算大、小齒輪的并加以比較</p><p>　?。剑?.01536

125、(4.4)</p><p>　?。剑?.01894 (4.5)</p><p>　　4.1.4模數(shù)m設(shè)計(jì)</p><p>　　＝＝7.49(mm)</p><p>　　對(duì)比計(jì)算大齒輪的數(shù)值大，結(jié)果由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決