jk型建筑卷揚機設計【全套cad圖紙+畢業(yè)論文答辯資料】

1、<p><b>　　畢業(yè)設計(論文)</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論6</b></p><p>　　1．1建筑卷揚機的發(fā)展狀況6</p><p>　　1．1．1建筑卷揚機的應用6</p&g

2、t;<p>　　1．1．2建筑卷揚機的發(fā)展概況6</p><p>　　1．1．3國外卷揚機的概況6</p><p>　　1．2建筑卷揚機的主要類型7</p><p>　　第2章 卷揚機的基本結構設計10</p><p>　　2．1本設計的總體確定10</p><p>　　2．2卷揚機的總體結

3、構設計10</p><p>　　第3章 鋼絲繩的選擇和卷筒的設計11</p><p>　　3．1鋼絲繩的選擇11</p><p>　　3．1．1鋼絲繩的種類和構造11</p><p>　　3．1．2鋼絲繩直徑的選擇11</p><p>　　3．2卷筒的設計12</p><p>　　

4、3．2．1卷筒的材料12</p><p>　　3．2．2卷筒容繩尺寸計算12</p><p>　?。常玻尘硗餐脖诘暮穸扔嬎愫途硗脖诘膹姸扔嬎?4</p><p>　　3．3卷筒軸的設計15</p><p>　　第４章 減速器的設計20</p><p>　?。矗彪妱訖C的選擇20</p>

5、<p>　?。矗保边x擇電動機類型和機構形式20</p><p>　　４．１．２功率的計算20</p><p>　　4．1．3電動機功率的選擇20</p><p>　　4．2確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比21</p><p>　　4．2．1總傳動比22</p><p>　　4．２．２分配減速

6、器的各級傳動比22</p><p>　?。矗秤嬎銈鲃友b置的運動和動力參數(shù)22</p><p>　?。矗常备鬏S轉速23</p><p>　　４．３．２各軸的輸入功率23</p><p>　　4．3．3各軸的輸入轉矩23</p><p>　　4．4減速器的結構設計24</p><p&g

7、t;　　４．５傳動零件的設計計算24</p><p>　　4.５.１第一級齒輪傳動的設計24</p><p>　?。矗担驳诙夶X輪傳動的設計27</p><p>　　4.5.3齒輪軸的校核29</p><p>　　4.5.4 滾動軸承的選擇計算33</p><p><b>　　標準件表35&l

8、t;/b></p><p>　　第5章 其他零件的設計36</p><p>　　5.1制動器的分類、特點及其選擇36</p><p>　　5．2制動器的設計計算37</p><p>　　5．2．１制動器制動力矩的確定37</p><p>　　５．2．２制動器的發(fā)熱計算38</p>&l

9、t;p>　　5．3聯(lián)軸器的設計39</p><p>　　5．3．1聯(lián)軸器轉矩的計算39</p><p>　　第六章 排繩器的設計41</p><p>　　第七章 建筑卷揚機使用與維護簡介42</p><p>　　7.1 建筑卷揚機使用42</p><p>　　7.1.1 建筑卷揚機的安

10、裝與調試42</p><p>　　7.1.2 建筑卷揚機一般操作規(guī)程42</p><p>　　7.2 建筑卷揚機的維護與安全技術43</p><p>　　7.2.1 建筑卷揚機的維護43</p><p>　　7.2.2 建筑卷揚機的安全技術44</p><p><b>　　結論45&l

11、t;/b></p><p><b>　　參考文獻46</b></p><p><b>　　致 謝47</b></p><p>　　附錄錯誤!未定義書簽。</p><p>　　附錄1錯誤!未定義書簽。</p><p>　　附錄2錯誤!未定義書簽。</p&

12、gt;<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著人類文明發(fā)展，建筑工作愈來愈頻繁，古老的起重裝置已不能滿足現(xiàn)代話作業(yè)的需要，大型塔吊和汽吊又有其相對的局限性，于是卷揚機以起靈活方便，成本相對小等特點孕育而生了。 建筑卷揚機是一種起重設備，由于具有結構簡單、搬運安裝靈活、維護保養(yǎng)簡單、操作方便、價格低廉和可靠性高等優(yōu)點，所以被廣泛應用于諸多工作中。提升

13、重物是其主要功能提升重物。本課題簡要介紹了建筑卷揚機的結構和特點，給出了建筑卷揚機的設計，并對卷筒的設計要點進行了說明。本課題重點在于一控制方便和節(jié)省資源為主要設計特點對建筑卷揚機制動和傳動部分進行了設計和校核。 </p><p>　　本課題主要設計齒輪和軸還有卷筒的結構尺寸，確定了齒輪傳動的各主要參數(shù),對驅動機構中的各部件進行了選型,設計,校核。 </p><p>　　關鍵詞 卷

14、揚機； 減速器； 軸； 齒輪； 設計 </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Along with the development of human civilization, construction work have bec -ome more and more frequent ,Lifting the ancient de

15、vice has been unable to meet the mo- dern needs of the operation so large tower crane hoists and steam has its limitations relative ,So hoist to take flexible, cost is relatively small and breed characteristics of Health

16、. </p><p>　　Winch is a construction lifting equipment, the structure is simple, flexible hand- ling installation, maintenance is simple and convenient to operate, low price and high relia bility, which is wi

17、dely used in many work .Upgrade heavy Its main function is to upgrade heavy loads. This paper describes the construction hoist the structure and ch -aracteristics of a given construction hoist the design, Reel also the d

18、esign features a summary statement. This paper focus is a convenient control and save</p><p>　　The design of the main gear and shaft design still reel size of the structure to de- termine the gear transmissi

19、on of the main parameters, to drive the various components of the selection, design and verification. </p><p>　　Keywords Windlass shaft gear reducer design </p><p><b>　　第1章 緒論</b&

20、gt;</p><p>　　1．1建筑卷揚機的發(fā)展狀況</p><p>　　1．1．1建筑卷揚機的應用</p><p>　　建筑卷揚機是一種起重設備，由于具有結構簡單、搬運安裝靈活、維護保養(yǎng)簡單、操作方便、價格低廉和可靠性高等優(yōu)點，所以被廣泛應用于提升重物、打樁、集材、冷拉鋼筋、設備安裝等工作中。</p><p>　　提升重物是建筑卷揚機的一

21、種主要功能，所以各類卷揚機是根據(jù)這一要求為依據(jù)的。雖然現(xiàn)在塔吊，汽車吊取代了建筑卷揚機的工作。如塔吊在建筑工地上用于物料和物件的提升工作。由于塔吊成本高一般在大型建筑中使用，而且靈活性較差，也需卷揚機做輔助提升用。建筑卷揚機還用于林業(yè)的集材工作。建筑業(yè)的冷拉鋼筋，小型礦井的物料提升和打樁等工作。正因為建筑卷揚機具有多種用途，所以不僅用于建筑業(yè)，而且在冶金，化工，水電，農業(yè)和軍事等行業(yè)亦被廣泛使用。</p><p>

22、;　　1．1．2建筑卷揚機的發(fā)展概況</p><p>　　我國在古代就知道采用轤轆等來提升重物，以減輕體力勞動的強度和提高生產(chǎn)效率。我國由于舊中國工業(yè)落后。使用的卷揚機均為國外生產(chǎn)，至50年代我國的卷揚機生產(chǎn)才開始的。從70年代起，我國卷揚機的生產(chǎn)才進入了技術提高，品種增加的新階段。</p><p>　　從70年代末期開始，中國實行改革開放政策國民經(jīng)濟大力發(fā)展，基本建設任務增多許多，促使卷

23、揚機的大量生產(chǎn)。生產(chǎn)廠家也逐漸增多。至今卷揚機的生產(chǎn)與設計已較為成熟，現(xiàn)如今卷揚機的品種繁多和使用較廣泛。雖然現(xiàn)在的工業(yè)水平先進機械化程度不斷提高，起重設備不斷更新，但仍不能淘汰卷揚機的行之有效的機械設備。</p><p>　　1．1．3國外卷揚機的概況</p><p>　　在國外，卷揚機的品種繁多，應用也很廣泛。在西方技術先進的國家中，雖然工業(yè)水平先進，機械化程度不斷提高，起重設備也不斷

24、更新，但仍不能淘汰這樣的行之有效的簡單機械設備。下面介紹一下幾個主要國家生產(chǎn)卷揚機的狀況。</p><p><b>　　（一）美國</b></p><p>　　美國生產(chǎn)卷揚機的廠家有近百家，主要有貝波（BEEBE）國際有限公司，哲恩（THERN）有限公司等。</p><p>　　貝波國際有限公司是美國較大的生產(chǎn)起重設備的公司，主要產(chǎn)品有各種手動

25、卷揚機，電動卷揚機，提升機械及起重機。手動卷揚機重要品種有蝸桿傳動系列，直齒圓柱齒輪系列，齒輪蝸桿傳動組合系列，直接驅動系列，鏈傳動系列。其中直間驅動式電動卷揚機的傳動是全封閉行星齒輪傳動，傳動系列全部全部安裝在卷筒里面，機架和卷筒用高強度鋼焊接而成。</p><p><b>　　（二）日本</b></p><p>　　日本從明治30年開始制造和使用卷揚機。據(jù)日本荷役

26、機械研究所核計，1970～1975年間卷揚機的產(chǎn)量增加62.5%.據(jù)日本通產(chǎn)省機械核計月報載,接年單純土卷揚機的產(chǎn)量就達12萬臺,生產(chǎn)值約100億日元。</p><p>　　日本卷揚機行業(yè)由機械技術部會,荷役機械技術委員會領導.主要生產(chǎn)廠家有北川鐵工所,遠藤鋼機,南星,越野總業(yè),松崗產(chǎn)業(yè)等80多個產(chǎn)業(yè)。</p><p><b>　?。ㄈ┓▏?lt;/b></p>

27、;<p>　　法國生產(chǎn)卷揚機的廠家很多,其中包藤(POTAIN)公司就是生產(chǎn)卷揚機的主要國家之一。包藤公司主要生產(chǎn)KUSW系列卷揚機，LMD系列卷揚機，PC系列卷揚機和RCS系列卷揚機。</p><p>　?。ㄋ模﹪饩頁P機的發(fā)展趨勢</p><p>　　1．大型化 由于基礎工業(yè)的發(fā)展，大型設備和建筑構件要求整體安裝，促進了大型卷揚機的發(fā)展。目前，俄羅斯已生產(chǎn)了60

28、t的卷揚機，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270t卷揚機。</p><p>　　2．采用先進電子技術 為了實現(xiàn)自動控制和遙控，國外采用了先進的電子技術。對大型卷揚機安裝了電器連鎖裝置，以保證絕對的安全可靠。</p><p>　　3．發(fā)展手提式卷揚機 為了提高機械化水平，減輕工人勞動強度，國外發(fā)展小型手提式卷揚機，如以汽車蓄電池為動力的直

29、流電動小型卷揚機。</p><p>　　4．大力發(fā)展不帶電源裝置的卷揚機 歐美國家非常重視發(fā)展借助汽車和拖拉機動力的卷揚機。此種卷揚機結構簡單，有一個卷筒和一個變速箱即可。</p><p>　　1．2建筑卷揚機的主要類型</p><p>　　建筑卷揚機由于應用范圍較廣，為適應各種不同的使用條件，建筑卷揚機亦制造成各種不同機型的產(chǎn)品。機型的分類方法很多，目前可以按下

30、述方法分類。</p><p>　　1．2．1按鋼絲繩額定拉力分</p><p>　　按鋼絲繩在基準層上所能承受的最大拉力來區(qū)分。按GB1955—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)為建筑卷揚機的主要參數(shù)。</p><p>　　1．

31、2．2按鋼絲繩額定速度分</p><p>　　鋼絲繩在基準層上的出繩速度是建筑卷揚機的又一項主要參數(shù)。根據(jù)鋼絲繩的速度可分為：</p><p>　　慢速卷揚機 繩速；</p><p>　　中速卷揚機 繩速；</p><p>　　快速卷揚機 繩速；</p><p>　　高速卷揚機 繩速；</p>

32、;<p>　　為適應特殊需要，還有一種變速卷揚機，其變速可調，有雙速、三速和多速幾種類型。</p><p>　　1．2．3按卷筒數(shù)目分</p><p>　　一臺卷揚機上卷筒數(shù)目的多少，直接影響到卷揚機的結構。卷揚機按卷筒數(shù)目可分為單筒卷揚機、雙筒卷揚機、和多筒卷揚機三大類。目前生產(chǎn)的大多數(shù)是單筒和雙筒卷揚機，其卷筒都是工作卷筒，再增加的卷筒大都是輔助用卷筒，卷筒相對要小些。&

33、lt;/p><p>　　1．2．4按動力源分</p><p>　　由于工作環(huán)境不同，所用的動力源亦不同。</p><p>　　1．手動卷揚機 用于無動力來源地區(qū)的小型卷揚機；</p><p>　　2．電動卷揚機 大多數(shù)卷揚機皆屬于此類；</p><p>　　3．內燃機卷揚機 用于無電源的地方；</

34、p><p>　　4．氣動卷揚機 用于不能使用電源的地方；</p><p>　　5．液壓卷揚機 與其他設備配合使用而有液壓源的場合。</p><p>　　1．2．5按傳動形式分</p><p>　　1．開式齒輪傳動 最早的形式。目前主要用于手動卷揚機；</p><p>　　2．閉式圓柱齒輪傳動 主要為

35、為快速單筒卷揚機，應用廣泛。</p><p>　　3．圓錐—圓柱齒輪傳動減速器</p><p><b>　　4．蝸桿傳動減速器</b></p><p>　　5．圓柱齒輪減少速器加開式齒輪傳動</p><p>　　6．蝸桿減速器加開式齒輪傳動</p><p><b>　　7．行星齒輪傳動&

36、lt;/b></p><p>　　1．2．6按控制方法分</p><p>　　1．手控卷揚機 由人工操作縱閘把控制卷揚機提升或下放重物。</p><p>　　2．電控卷揚機 用電控制磁鐵制動器使卷揚機工作。</p><p>　　3．液控卷揚機 用壓力油控制卷揚機卷筒的離合和制動。</p><p

37、><b>　　4．氣控卷揚機</b></p><p>　　5．自動控制卷揚機 用限位器來控制卷揚機的工作。</p><p><b>　　1．2．7按用途分</b></p><p>　　卷揚機由于其用途不同，使其條件的差異，其結構設計上也有差異。</p><p>　　(1)提升重物

38、要求有一定的速度，以利于提高生產(chǎn)率，并要求高的安全性，以防墜落。</p><p>　　(2)設備安裝 一般設備的質量較大，則要求卷揚機具有較大的提升能 力；以保證安裝精度，其速度就不能太高；為防止墜落，其安全性要求更高。</p><p>　　(3)曳引物品 因為此項工作一般是在水平或傾斜方向進行的，為使物品前后運動，則要求卷揚機的卷筒正反

39、轉均能工作。</p><p>　　(4)打樁 要求卷揚機把重物提升到一定的高度后，能使重物成自由落體 下降，實現(xiàn)打樁工作，即要求卷揚機具有溜放功能。</p><p>　　建筑卷揚機雖然可以分很多種類，實際上由于應用情況的復雜，很難把他們絕對分清，而且一臺卷揚機往往幾種工作都要做，所以在建筑卷揚機的設計上對用途分得并不清楚，而是要求高的來設計。這樣能使卷揚機實現(xiàn)一機多用，得到更

40、廣泛的應用。</p><p>　　第2章 卷揚機的基本結構設計</p><p>　　建筑卷揚機由于應用廣泛，為適應各種不同使用條件，建筑卷揚機亦制造各種不同的機型的產(chǎn)品。</p><p>　　2．1本設計的總體確定</p><p>　　本卷揚機設計的主要參數(shù)：</p><p><b>　　（1）鋼絲繩的拉

41、力</b></p><p><b>　　（2）鋼絲繩的速度</b></p><p>　　由于鋼絲繩的速度，由建筑卷揚機設計查得該卷揚機為快速卷揚機。</p><p>　　按動力源分該卷揚機設計為電動卷揚機。</p><p>　　按傳動形式分該卷揚機設計為二級圓柱齒輪減速器。</p><p&

42、gt;　　按控制方法分該卷揚機設計為電控卷揚機（用電鈕控制電磁鐵制動器使卷揚機工作）。</p><p>　　2．2卷揚機的總體結構設計</p><p>　　由于卷揚機是二級圓柱斜齒輪減速器傳動卷揚機</p><p>　　故簡易圖如下圖（圖2-1）</p><p>　　圖2-1 傳動裝置簡圖</p><p>　　1.

43、電動機 2.聯(lián)軸器 3.減速器</p><p>　　4.制動器 5.卷筒</p><p>　　第3章 鋼絲繩的選擇和卷筒的設計</p><p>　　建筑卷揚機通過鋼絲繩升降、牽引重物。工作時鋼絲繩所所應力十分復雜，加之對外界影響因素比較敏感，一旦失敗，后果十分嚴重。因此，應特別重視選擇與使用。</p><p><b&g

44、t;　　3．1鋼絲繩的選擇</b></p><p>　　3．1．1鋼絲繩的種類和構造</p><p>　　鋼絲繩是由許多高強度剛上編繞而成，可單捻、也可雙捻成行。繩芯采用天然纖維芯（NF）、合成纖維芯（SF）、金屬纖維芯（IWR）和金屬絲股芯（IWS）。</p><p>　　纖維芯鋼絲具有較高的擾性和彈性，纏繞時彎曲應力較小。但不能承受橫向壓力；金屬絲芯

45、鋼絲繩強度較高，能承受高溫和橫向壓力，但擾性較差。建筑卷揚機系多層纏繞，更合適選用雙捻制金屬絲芯鋼絲繩。</p><p>　　鋼絲繩的種類，根據(jù)鋼絲繩繞成股和股繞成繩的互相方向可分：（1）順捻鋼絲繩 、（2）交捻鋼絲繩。</p><p>　　因為交捻鋼絲繩在卷揚機設計中應優(yōu)先考慮，故在本設計上鋼絲繩的選取是雙捻制金屬絲芯鋼絲繩。</p><p>　　3．1．2鋼絲繩

46、直徑的選擇</p><p>　　鋼絲繩的安全系數(shù)按下式計算：</p><p><b>　　式（3.1）</b></p><p>　　式中——整條鋼絲繩的破短拉力（N）</p><p>　　——鋼絲繩的額定拉力</p><p>　　——卷揚機工作級別規(guī)定的最小安全系數(shù)</p><

47、p>　　機械手冊查表得卷揚機的工作級別為A6，則選取安全系數(shù)=6</p><p><b>　　KN</b></p><p>　　鋼絲繩不應小于下式計算的最小值：</p><p><b>　　式（3.2）</b></p><p>　　式中——鋼絲繩的最大工作拉力（KN）</p>&

48、lt;p>　　——鋼絲繩的選取系數(shù)，經(jīng)查表=0.1036</p><p>　　機械手冊查表得d=19(mm),鋼絲繩的抗拉強度為1770MPa，使用雙捻制金屬絲芯鋼絲繩。</p><p><b>　　3．2卷筒的設計</b></p><p>　　建筑卷揚機卷筒系鋼絲繩多層纏繞，所受應力非常復雜。它作為卷揚機的重要零件，對卷揚機安全、可靠的

49、工作至關重要，應合理的進行設計。</p><p>　　3．2．1卷筒的材料</p><p>　　由于考慮到卷筒材料具有良好的鑄造性和焊接工藝性，且貨源廣泛，在本設計中選取材料Q235極限應力、</p><p>　　3．2．2卷筒容繩尺寸計算</p><p>　　卷筒容繩尺寸參數(shù)意義及表示方法應符合國家標準規(guī)定。</p><

50、p><b>　　卷筒節(jié)徑 </b></p><p>　　卷筒節(jié)徑 應滿足下式</p><p><b>　　式（3.3）</b></p><p>　　式中——筒繩直徑比，由建筑卷揚機設計查表得</p><p>　　——鋼絲繩直徑（mm）</p><p>　　則　　　　　　

51、　　取　</p><p>　　卷筒容繩寬度

52、

53、 </p><p>　　卷筒容繩寬度，一般可以由下式確定</p><p><b>　　式(3.4)</b></p><p>　　式中——卷筒直徑（mm） </p>

54、;<p>　　則　　　　　　　　　　　取</p><p><b>　　C) 卷筒邊緣直徑</b></p><p>　　卷筒邊緣直徑即卷筒端側板直徑．端側板直徑用下式計算</p><p><b>　　式(3.5)</b></p><p>　　式中——最外層鋼絲繩直徑，由下式確定</

55、p><p><b>　　——鋼絲繩纏繞層數(shù)</b></p><p><b>　　則　　　取</b></p><p><b>　　纏繞層數(shù)</b></p><p>　　纏繞層數(shù)按下式計算　　　</p><p><b>　　式(3.6)</b&g

56、t;</p><p>　　式中——為保證鋼絲繩不越出端側板外圓的的安全高度（mm）</p><p><b>　　計算得</b></p><p><b>　　則　　　　取</b></p><p><b>　　卷筒容繩量</b></p><p>　　卷筒容繩

57、量是指鋼絲繩在卷筒上順序緊密排練時，達到規(guī)定的纏繞層數(shù)所能容納的鋼絲繩工作長度的最大值．</p><p>　　卷筒容繩量按下式計算</p><p>　　第層鋼絲繩繩芯直徑為</p><p><b>　　式(3.7)</b></p><p><b>　　式中的——第層，。</b></p>

58、<p><b>　　則</b></p><p><b>　　第層鋼絲繩長度為</b></p><p><b>　　式(3.8)</b></p><p><b>　　卷筒容繩量為</b></p><p><b>　　式(3.9)<

59、/b></p><p>　　３．２．３卷筒筒壁的厚度計算和卷筒壁的強度計算</p><p>　　a)多層纏繞系數(shù)的確定</p><p>　　多層纏繞系數(shù)的理論計算:</p><p><b>　　式(3.10)</b></p><p>　　式中——鋼絲繩的纏繞層數(shù)　</p>&l

60、t;p><b>　　式(3.11)</b></p><p><b>　　式(3.12)</b></p><p><b>　　式(3.13)</b></p><p>　　其中——鋼絲繩的纏繞節(jié)距　　　　　 </p><p><b>　　——卷筒壁厚</b&

61、gt;</p><p>　　——卷筒直徑　　　　　　 </p><p>　　——鋼絲繩直徑　　　　　 </p><p>　　——鋼絲繩縱向彈性模量　 </p><p>　　——鋼絲繩橫向彈性模量　 </p><p>　　——卷筒材料的彈性模量　　</p><p>　　——鋼絲繩的斷面積　　　　

62、</p><p><b>　　則</b></p><p>　　b)卷筒的厚度設計</p><p><b>　　卷筒厚度為</b></p><p><b>　　式(3.14)</b></p><p>　　式中——鋼絲繩的額定拉力</p>&

63、lt;p><b>　　建筑卷揚機設計查得</b></p><p><b>　　則　　　　</b></p><p>　　C) 卷筒壁的強度計算</p><p><b>　　式(3.15) </b></p><p>　　經(jīng)強度計算較合適無需調整。</p><

64、;p><b>　　3．3卷筒軸的設計</b></p><p>　　由于卷筒軸的可靠性對卷揚機的的安全，可靠性非常重要，因此十分重視卷筒軸的結構設計和強度，剛性計算。卷筒軸的結構，應力求簡單，合理，應力集中應盡可能小。卷筒軸不僅要計算疲勞強度，而且還要計算靜強度；次外，對較長的軸還需校核軸的剛度。</p><p>　　在卷筒軸的設計上軸的材料采用鋼，調質處理<

65、;/p><p><b>　　由機械設計手冊查得</b></p><p>　　已知鋼絲繩的額定拉力為，卷筒的直徑，鋼絲繩的直徑</p><p><b>　　軸徑的估算：</b></p><p>　　式中：C——與軸材料有關的系數(shù)；</p><p>　　P——軸傳遞的功率；</

66、p><p><b>　　n——軸的轉速</b></p><p>　　圖2-1 卷筒軸受力分析</p><p><b>　　作用力的計算</b></p><p>　　將軸上的所有的作用力分解為垂直平面的力和水平平面的力，如圖(2-1)所示：</p><p>　　垂直面支承反力及彎

67、矩</p><p>　　支反力，見圖(2-1)</p><p>　　彎矩，見圖（2-1）</p><p>　　c) 水平面支承反力及彎矩</p><p>　　支反力，見圖(2-1)</p><p>　　彎矩計算,見圖(2-1)</p><p>　　d) 合成彎矩,見圖(2-1)</

68、p><p><b>　　f) 應力校核系數(shù)</b></p><p><b>　　當量轉矩</b></p><p><b>　　當量彎矩</b></p><p><b>　　校核軸徑</b></p><p>　　經(jīng)校核較合適無需調整。&l

69、t;/p><p><b>　　g)軸疲勞強度計算</b></p><p>　　卷筒軸的疲勞強度,應該為鋼絲繩的當量拉力進行計算,既</p><p><b>　　式(3.16)</b></p><p>　　式中——鋼絲繩的當量拉力</p><p>　　——當量拉力系數(shù)，由建筑卷揚機

70、設計查得</p><p><b>　　平均應力和應力幅</b></p><p>　　疲勞強度計算安全系數(shù)</p><p>　　由機械手冊查得——應力集中系數(shù)　　　　　 </p><p>　　——表面狀態(tài)系數(shù)　　　　　　 </p><p>　　——絕對尺寸系數(shù)　　　　　　 </p>

71、<p>　　——等效系數(shù)　　　　　　　　 </p><p>　　一般軸的疲勞強度安全系數(shù)，經(jīng)校核軸的強度夠用。</p><p><b>　　h)軸強度校核計算</b></p><p>　　卷筒軸的靜強度計算，需要用靜強度計算拉力，可按下式求得：</p><p><b>　　式(3.17)<

72、/b></p><p>　　式中　——靜強度計算最大拉力</p><p>　　——動載系數(shù)，有建筑卷揚機設計查得</p><p><b>　　靜強度計算安全系數(shù)</b></p><p>　　當時，，所以經(jīng)校核軸的強度足夠。</p><p>　　第４章 減速器的設計</p>

73、<p>　　減速器是一種由封閉在剛性殼體內的齒輪傳動，蝸輪傳動或齒輪－蝸輪傳動所組合的獨立部件，常在動力機與工作機之間為減速的傳動裝置；在少數(shù)情況下也用作增速的傳動裝置．減速器由于結構緊湊，效率教高，傳遞運動正確可靠，使用維修簡單，并可成批生產(chǎn)，故在現(xiàn)代機械中應用最光．減速器類型很多，有圓柱齒輪減速器，圓錐齒輪減速器，蝸桿減速器等．</p><p>　　最常用的卷揚機主減速器有蝸桿減速器或一級和二級齒輪

74、減速器．由于考慮到所傳遞的功率和傳動比．在本卷揚機設計課題中采用的是二級圓柱齒輪減速器．</p><p><b>　?。矗彪妱訖C的選擇</b></p><p>　　４．１．１選擇電動機類型和機構形式</p><p>　　電動機是常用的原動機，并且是系列化和標準化的產(chǎn)品．機械設計中需要根據(jù)工作機的工作情況和運動，動力參數(shù)，合理選擇電動機類型，結

75、構形式，傳遞的功率和轉速，確定電動機的型號．</p><p>　　電動機有交流電動機和直流電動機之分，工業(yè)上采用交流電動機．交流電動機有異步電動機和同步電動機兩類，異步電動機又分籠型和繞線型兩種，其中以普通籠型異步電動機應用最廣泛．如無特殊需要，一般憂先選用Ｙ型籠型三相異步電動機，因其具有高效，節(jié)能，噪音小，振動小，安全可靠的特點，且安裝尺寸和功率等級符合國際標準，適用于無特殊要求的各種機械設備．</p&g

76、t;<p>　　建筑卷揚機屬于非連續(xù)工作機械，而且啟動，制動頻繁．多數(shù)情況下選用ＹＺＲ（繞線轉子）電動機．在本設計中選擇電動機為ＹＺＲ系列的３８０Ｖ三相繞線型電動機．</p><p>　　４．１．２功率的計算</p><p>　　電動機的功率選擇是否合適將直間影響到電動機的工作性能和經(jīng)濟性能。如果選用額定功率小于工作機所需要的功率，就不能保證工作機正常工作，甚至使電動機長期過

77、載過早損害，如果選用額定功率大于工作機所需要的功率，則電動機的價格高，功率未得到充分的利用。從而增加電能的消耗，造成浪費。</p><p>　　4．1．3電動機功率的選擇</p><p>　　(1) 建筑卷揚機電動機的功率按所需的靜功率計算，靜功率（單位：KW）計算公式為：</p><p><b>　　式（4.1）</b></p>

78、<p>　　式中 ——工作機所需工作效率。</p><p>　　——由電動機到工作機的總效率。</p><p>　　工作機所需工作效率，應由工作阻力和運動參數(shù)計算求得：</p><p><b>　　式（4.2）</b></p><p>　　式中——工作機的阻力（N）。</p><p>

79、　　——工作機的線速度（M/S）。</p><p><b>　　——工作機的效率。</b></p><p><b>　　其中</b></p><p>　　、、、分別為聯(lián)軸器、卷筒、齒輪傳動和軸承的傳動效率。</p><p>　　取=0.99，=0.96，=0.97（齒輪的精度為8級），=0.98（滾

80、動軸承）。</p><p>　　(2) 確定電動機的轉速</p><p><b>　　卷筒軸的工作轉速為</b></p><p><b>　　式（4.3）</b></p><p>　　經(jīng)查表：二級圓拄齒輪減速器的傳動比，故電動機的轉速的可選范圍為：</p><p><b

81、>　　式（4.4）</b></p><p>　　根據(jù)工況和計算所選電動機為:</p><p>　　表4-1 電動機參數(shù)</p><p>　　4．2確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比</p><p>　　圖4-1 減速器簡圖</p><p><b>　　4．2．1總傳動比</b>

82、;</p><p>　　由電動機的轉速和工作機的主動軸的轉速，可得到傳動裝置的總傳動比為</p><p><b>　　式（4.5）</b></p><p>　　式中——電動機的轉速</p><p><b>　　——卷筒的主軸轉速</b></p><p>　　總傳動比為各級傳動

83、比的乘積，既</p><p><b>　　式（4.6）</b></p><p>　　4．２．２分配減速器的各級傳動比</p><p>　　使減速器高速軸不至于過大初步取　則</p><p>　?。矗秤嬎銈鲃友b置的運動和動力參數(shù)</p><p>　　為進行傳動件的設計計算，要推算出各軸的轉速和轉矩

84、（或功率）．如將傳動裝置各軸由高速至低速依次定為1、2、3、4軸。</p><p><b>　　相鄰兩軸間傳動比</b></p><p><b>　　相鄰兩軸間傳動效率</b></p><p>　　軸的輸入功率（ＫＷ）</p><p>　　各軸之間的輸入轉矩（Ｎ．Ｍ）</p><

85、p>　　各軸的轉速（r/min）</p><p>　　則可按電動機軸至工作機運動傳遞路線推算，得到各軸的運動和參數(shù)．</p><p><b>　　４．３．１各軸轉速</b></p><p>　　1軸　　　　　　　　</p><p>　　2軸　　　　　　　　</p><p>　　3軸　　　　　

86、　　　</p><p>　　４．３．２各軸的輸入功率</p><p>　　1軸—4軸的輸入功率：</p><p><b>　　1軸　　　 </b></p><p><b>　　2軸　　　</b></p><p><b>　　3軸　　　</b></p

87、><p><b>　　4軸　　　</b></p><p>　　式中——電動機的出功率（KW）</p><p>　　—— 聯(lián)軸器的傳動效率</p><p>　　—— 軸承的傳動效率</p><p>　　—— 齒輪的傳動效率</p><p>　　同一根軸的輸出功率與輸入功率的數(shù)值不

88、同，需要精確計算時取不同的數(shù)值。</p><p>　　4．3．3各軸的輸入轉矩</p><p><b>　　電動機的輸出轉矩：</b></p><p><b>　　式（4-7）</b></p><p>　　1軸—4軸的輸入轉矩：</p><p>　　運動和動力參數(shù)計算結果整理

89、于下表</p><p>　　表4-2 減速器運動和動力參數(shù)</p><p>　　4．4減速器的結構設計</p><p>　　減速器的機體是用于支持和固定軸系的零件，是保證傳動零件的嚙合精度，良好的潤滑和密封的重要零件，其重量約占減速器總重量的50%。因此，機體結構對減速器的工作性能，加工工藝，材料消耗，重量及成本等有很大的影響。</p><p&

90、gt;　　機體材料采用灰鐵（HT150或HT200）制造。</p><p>　　４．５傳動零件的設計計算</p><p>　　傳動裝置包括各種類型的零件，其中決定其工作性能，結構簡單和尺寸大小的主要是傳動零件。支撐零件和聯(lián)接零件都是要根據(jù)零件的要求來設計，因此一般應先設計計算傳動零件，確定其尺寸，參數(shù)，材料和結構。為了使設計減速器時的原始條件比較準確，應該先設計減速器外的傳動零件，如聯(lián)軸器

91、等。</p><p>　　4.５.１第一級齒輪傳動的設計 </p><p><b>　　(1)材料的選擇</b></p><p>　　應傳動尺寸和批量較小,故小齒輪選擇40Cr，調質處理,硬度為 241HB～286HB,平均值為260HB,大齒輪用45鋼，調質處理，硬度為229HB～286GB,平均取為240HB</p><

92、p><b>　　(2)輪傳動的計算</b></p><p>　　轉矩　　　　　 式（４.8）</p><p>　　齒寬系數(shù)由機械手冊查表得</p><p>　　接觸疲勞極限由機械手冊查表得</p><p>　　初步計算的許用接觸應力</p><p>　　為綜合系數(shù)由機械手冊查表得</

93、p><p>　　3)初步計算小齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　式(4.9)</b></p><p><b>　　取 </b></p><p>　　初步取齒寬 圓整為</p><p><b>　　4) 校核計算</b></p&

94、gt;<p><b>　　a)確定中心距 :</b></p><p><b>　　式(4.10)</b></p><p><b>　　b)圓周速度:</b></p><p><b>　　式(4.11)</b></p><p>　　c)計算齒數(shù)

95、和模數(shù)和螺旋角</p><p><b>　　1.初選</b></p><p><b>　　則 </b></p><p>　　模數(shù) 則取標準模數(shù)</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　取</b>&

96、lt;/p><p><b>　　所以</b></p><p>　　取 則 取105</p><p>　　齒數(shù)比與的要求相比誤差率0%,可用.</p><p><b>　　2.螺旋角的計算</b></p><p><b>　　式(4.12)<

97、;/b></p><p>　　d)齒輪的傳動的載荷計算</p><p><b>　　1．工作載荷 </b></p><p><b>　　式（4.13）</b></p><p><b>　　式（4.14）</b></p><p>　　齒向載荷分布系

98、數(shù)由機械設計手冊查得取</p><p><b>　　式（4.15）</b></p><p><b>　　載荷系數(shù)</b></p><p>　　重合度系 </p><p>　　螺旋角系數(shù) </p><p>　　彈性系數(shù)由機械設計手冊查得</p>

99、;<p>　　節(jié)點區(qū)域系數(shù)由機械設計手冊查得</p><p>　　接觸最小安全系數(shù)由機械設計手冊查得</p><p>　　接觸壽命系數(shù)由機械設計手冊查得</p><p><b>　　許用接觸應力計算：</b></p><p><b>　　式（4.16）</b></p>&

100、lt;p>　　驗算 式（4.17）</p><p>　　計算結果表明，接觸疲勞強度比較合適，無須調整。</p><p>　　根據(jù)，Y為齒根圓到配合軸的距離，</p><p>　　因Y>2～2.5m，所以1軸可以設計成齒輪軸。</p><p>　?。矗担驳诙夶X輪傳動的設計</p&

101、gt;<p>　　由建筑卷揚機設計中查表得</p><p><b>　　確定中心距：</b></p><p>　　選定模數(shù)和齒數(shù)和螺旋角</p><p><b>　　初選、</b></p><p><b>　　則 取</b></p><

102、;p>　　模數(shù) 式（4.18）</p><p><b>　　則取標準模數(shù)</b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　所以</b><

103、;/p><p>　　取 則</p><p><b>　　齒數(shù)比</b></p><p>　　與的要求相比誤差率為0.7%,所以可用.</p><p><b>　　(3)螺旋角的設計</b></p><p><b>　　式（4.19）&l

104、t;/b></p><p><b>　　(4）工作載荷 </b></p><p><b>　　式（4-20）</b></p><p>　　齒向載荷分布系數(shù)由機械設計手冊查得取</p><p><b>　　式（4.21）</b></p><p>　

105、　載荷系數(shù) 式（4-22）</p><p>　　重合度系 </p><p>　　螺旋角系數(shù) </p><p>　　彈性系數(shù)由機械設計手冊查得</p><p>　　節(jié)點區(qū)域系數(shù)由機械設計手冊查得</p><p>　　接觸最小安全系數(shù)由機械設計手冊查得<

106、/p><p>　　接觸壽命系數(shù)由機械設計手冊查得</p><p><b>　　許用接觸應力計算：</b></p><p><b>　　式(4.23)</b></p><p>　　驗算 式(4-24)</p><p>

107、　　計算結果表明，接觸疲勞強度比較合適，無須調整。</p><p>　　表4-3 各齒輪主要參數(shù)</p><p>　　4.5.3齒輪軸的校核</p><p>　　在二級齒輪減速器傳動中，中間軸所受的力較復雜.因此對中間軸進行校核,如能滿足要求,減速器中的軸均能滿足要求.減速器的軸采用45鋼,調質處理.</p><p><b>　　

108、由機械手冊查表得:</b></p><p>　　已知中間軸的 輸出功率為19.28Kw，轉速為166.96r/min.</p><p>　　根據(jù)軸徑估算公式：得：</p><p><b>　　作用力的計算 </b></p><p><b>　　式(4.25)</b></p>

109、<p><b>　　齒輪的圓周力：</b></p><p><b>　　齒輪的徑向力: </b></p><p><b>　　齒輪的軸向力: </b></p><p><b>　　齒輪的圓周力：</b></p><p><b>　　齒

110、輪的徑向力: </b></p><p><b>　　齒輪的軸向力: </b></p><p>　　水平面支承反力及彎矩（見圖4-2）</p><p>　　圖4-2 2軸的受力簡圖</p><p><b>　　彎矩見圖</b></p><p>　　裝置．減速器由于

111、結構緊湊，效率教高，傳遞運動正確可靠，使用維修簡單，并可成批生產(chǎn)。</p><p>　　垂直面支承反力及彎矩（見圖4-2）</p><p><b>　　支反力</b></p><p><b>　　彎矩計算</b></p><p>　　合成彎矩，見圖(4-2)</p><p>

112、<b>　　應力校核系數(shù)</b></p><p><b>　　式(4.26)</b></p><p><b>　　當量轉矩</b></p><p><b>　　式(4.27)</b></p><p><b>　　當量彎矩</b><

113、;/p><p>　　在大齒輪軸勁中間截面處 ： </p><p>　　在右軸勁中間截面處：</p><p><b>　　校核軸頸</b></p><p>　　經(jīng)校核較合適無需調整。</p><p>　　4.5.4 滾動軸承的選擇計算</p><p>　　建筑卷揚

114、機所用的各類減速器大量使用滾動軸承。滾動軸承是一種標準件設計者應按照國家標準規(guī)定的方法，根據(jù)具體情況正確地選用。</p><p>　　選取軸承代號6010深溝球軸承。（中間軸）</p><p>　　基本額定動載荷為22</p><p>　　滾動軸承疲勞壽命的基本計算公式為</p><p><b>　　式(4.28)</b>

115、;</p><p>　　式中 ——為轉速表示的基本額定壽命；</p><p>　　——壽命系數(shù)。球軸承，滾子軸承；</p><p>　　——當量動載荷（N）。對于向心軸承用“徑向當量動負荷”表示，對于推力軸承用“軸向當量動負荷”表示；</p><p>　　——基本額定動負荷（N）。對于向心軸承用“徑向基本額定動負荷“ 表示,對于推力軸承用“軸

116、向基本額定動負荷”表示, =22KN;</p><p>　　由上述可知左端受力,</p><p>　　右端受力；由, 式(4.29)</p><p>　　查建筑卷揚機設計手冊得X=0.56,Y=1</p><p><b>　　左端</b></p><p><b>　　右端</

117、b></p><p>　　所以左端軸承疲勞壽命</p><p><b>　　右端軸承疲勞壽命</b></p><p><b>　　標準件表</b></p><p>　　第5章 其他零件的設計</p><p>　　為了確保卷揚機的安全，可靠地工作，必須裝設制動器。&l

118、t;/p><p>　　建筑卷揚機至少要裝一套常閉式的支持制動器，并常采用帶式制動器和外抱式制動器。在本設計中才用塊式制動器。</p><p>　　5.1制動器的分類、特點及其選擇</p><p>　　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有</p><p>　　停止和支持重物懸掛在空中的作用；而下降式制動器除具有

119、前者停止運動的作用外，還具有調節(jié)機構運動的作用。按照工作狀態(tài)，制動器又可分為常閉式和常開式。常閉式制動器經(jīng)常處于合閘狀態(tài)，當機構運轉時，可用人力、電磁力等外力使制動器松閘。而常開式與此相反，它經(jīng)常處于松閘狀態(tài)，只有施加外力時才能合閘。</p><p>　　按照制動器構造特征，又可分為帶式制動器、塊式制動器、蹄式制動器和盤式制動器四種。</p><p>　　常用制動器的特點及應用，見下表：&

120、lt;/p><p>　　常用制動器的特點及應用</p><p>　　制動器的種類 特點及應用</p><p>　　塊式制動器 結構簡單、工作可靠，散熱好，瓦塊有充分和較均勻的退距，調整間隙方便，對直形制動臂，制動轉矩的大小與轉向無關，制動輪軸不受彎矩。但包角和制動轉矩較小，制造比帶

121、式復雜，外形尺寸大，適用于工作頻繁及空間較大的場合，應用較廣</p><p>　　蹄式制動器 結構緊湊，散熱性好，密封容易，可用于空間受限制的場合。</p><p>　　廣泛用于各種車輛及輪式起重機</p><p>　　帶式制動器 構造簡單、結構緊湊，包角大（可接近2π），制動轉矩大，但制動；輪軸受彎矩大，制動帶的壓強和磨損不均。

122、簡單和差動帶式制動器的制動轉矩的大小與旋轉方向有關。散熱性差，限制了應用范圍?？捎糜谝苿邮狡鹬貦C和建筑卷揚機中</p><p>　　盤式制動器 利用軸向壓力使圓盤或圓錐型摩擦表面壓緊以實現(xiàn)制動，制動軸不受彎矩。構造緊湊，比帶式制動器磨損均勻，制動轉矩大小與轉向無關，可制成封閉式。散熱條件次于塊式及帶式，工作溫度較高。適用于緊湊性要求高的場合，如車輛車輪及電動葫蘆中</p><

123、p>　　建筑卷揚機至少要裝一套常閉式的支持制動器，并常采用帶式制動器和外抱塊式制動器，小噸位卷揚機亦可采用蹄式制動器。在設計或選擇制動器時，主要依據(jù)是制動力矩。無論是標準制動器，還是自行設計的制動器都要做必要的發(fā)熱驗算。此處我們選取外抱塊式制動器。常用的外抱塊式制動器已經(jīng)標準化，已有多種類型產(chǎn)品可供選用。這類制動器在電控卷揚機上應用普遍，可根據(jù)計算制動力矩初選型號，然后進行發(fā)熱校核計算。</p><p>　

124、　5．2制動器的設計計算</p><p>　　常用的外抱塊式制動器已經(jīng)標準化，已有多種產(chǎn)品可以選用。這類產(chǎn)品在電控卷揚機上應用普通，可根據(jù)計算制動力矩初選型號，然后進行發(fā)熱校核計算。</p><p>　　在制動器的選用上選擇TJ塊式制動器，TJ塊式制動器的主要應用特點是：動作平穩(wěn)，無噪聲，壽命長，尺寸小，重量輕；動作快，每小時可以接觸2000次，補償型單推桿能自動補償閘瓦磨損，不需經(jīng)常調整

125、和維修；可調型單推桿，上升下降時間可調，其范圍為0.5~1.0S;安全可靠，用于較高的制動器，起升,運行及旋轉機構均適用。</p><p>　　5．2．１制動器制動力矩的確定</p><p>　　a) 制動器制動力矩根據(jù)下式確定</p><p><b>　　式（5.1）</b></p><p>　　式中——換算到制動

126、輪上的載荷轉矩</p><p><b>　　式（5.2）</b></p><p>　　式中——垂直載荷對其軸的轉矩；</p><p>　　——制動軸到載荷軸間的傳動比；　　　　　　　</p><p>　　——從制動軸到載荷軸之間的機械效率；　　　</p><p>　　——制動安全系數(shù)，由建筑卷揚機

127、設計查得　　</p><p>　　b)制動器型號的選擇</p><p>　　由于常用的制動器已經(jīng)標準化．因此它的設計型號選擇后的校核設計．應保證計算出的制動器的制動力矩公式</p><p><b>　　式（5.3）</b></p><p>　　式中為由標準系列表中所選制動器的額定制動力矩；</p><

128、p>　　上式所得，有離合器制動器選用手冊查得該卷揚機的制動器選用型號的制動器．</p><p><b>　　制動輪直徑　　　</b></p><p>　　５．2．２制動器的發(fā)熱計算</p><p><b>　　下降控制用制動器</b></p><p>　　對于下降制動器或在溫度較高環(huán)境中頻繁使

129、用的制動器需進行熱平衡計算，使制動時產(chǎn)生的熱量通過輻射和對流散發(fā)到周圍的空氣中，以保證制動裝置的正常工作．</p><p>　　1)制動時制動輪每小時能發(fā)出的中熱量　　　　制動時間產(chǎn)生的熱量應由制動輪全部散發(fā)，即</p><p><b>　　式（5.4）</b></p><p>　　式中——制動時制動輪每小時散發(fā)的熱量；</p>

130、<p>　　——制動時制動輪每小時通過輻射散發(fā)的熱量；</p><p>　　——制動輪時停止時每小時通過自然對流散發(fā)的熱量；</p><p>　　——制動輪旋轉時每小時通過強迫對流散發(fā)的熱量。</p><p><b>　　式（5.5）</b></p><p>　　式中——制動器摩擦復面材料的溫度；由建筑卷揚機設