【正文】 ........................................29 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) ...............................................30 圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算 ...........................................................31 齒輪參數(shù)設(shè)計 ...............................................................................32 齒輪軸參數(shù)設(shè)計 ...........................................................................37第四章 總結(jié) .........................................................................................................39參考文獻 .................................................................................................................40致謝 .........................................................................................................................41 噸卷揚機設(shè)計第 0 頁 共 45 頁第一章 緒 論 卷揚機的應(yīng)用卷揚機又稱絞車，是起重垂直運輸機械的重要組成部分，一般配合著一些輔助設(shè)備如井架、桅桿、滑輪組等，他的作用是用來提升物料、安裝設(shè)備。因為它有結(jié)構(gòu)簡單、搬運安裝靈活、操作方便、維護保養(yǎng)簡單、使用成本低、對作業(yè)環(huán)境適應(yīng)能力強等特點，被廣泛應(yīng)用于冶金、起重、建筑、水利作業(yè)等方面。本設(shè)計就傳統(tǒng)的卷揚機說起，一直到現(xiàn)在以及將來的發(fā)展。卷揚機最為主要的功能是提升重物，所以本設(shè)計也是以此為依據(jù)的。盡管目前塔吊、汽車吊等取代了卷揚機的部分工作，但是塔吊成本高，一般只有在大型工程中才使用，其次，塔吊的靈活性較差，故卷揚機廣泛使用與一般中小型工程。盡管塔吊在大型建筑中使用，但工程中的輔助提升還是由卷揚機提供。 [1]汽車吊也存在著成本太高的問題，同時由于使用環(huán)境，汽車吊不能廣泛的在工程中應(yīng)用，所以卷揚機承擔(dān)了大多設(shè)備的安裝。卷揚機應(yīng)用廣泛，除在工程、設(shè)備安裝等方面被廣泛應(yīng)用外，而且還應(yīng)用于冶金、礦山、建筑、化工、水電、農(nóng)業(yè)、軍事及交通運輸?shù)刃袠I(yè)。 卷揚機的常見類型：常見的卷揚機噸位有： 卷揚機 卷揚機 1T 卷揚機 卷揚機 2T卷揚機 3T 卷揚機 5T 卷揚機 6T 卷揚機 8T 卷揚機 10T 卷揚機 15T 卷揚機 20T卷揚機 25T 卷揚機 30T 卷揚機。把是否符合國家標準最為依據(jù)來講：卷揚機可分為國標卷揚機、非標卷揚機卷揚機的常見型號有　　 單卷筒快速卷揚機 噸卷揚機設(shè)計第 1 頁 共 45 頁　　 單卷筒慢速卷揚機　　 溜放型快速卷揚機　　JMLJMLJML10 溜放型打樁用卷揚機　　2JK22JML10 雙卷筒卷揚機　　JT800、JT700 型防爆提升卷揚機　　 電控卷揚機　　非標卷揚機其中快速卷揚機由 Jk 表示，慢速卷揚機由 Jm 表示，防爆卷揚機由 Jt 表示，一個卷筒容納鋼絲繩的是單卷筒，兩個卷筒容納鋼絲繩的是雙卷筒。特殊型號的卷揚機—液壓卷揚機優(yōu)點（與傳統(tǒng)的電動卷揚機相比較）：　　1. 過載保護　　2. 沖擊防護　　3. 防爆性能。符合國家標準設(shè)計的卷揚機是國標卷揚機，而廠家自己定義標準的卷揚機就成了非標卷揚機。 國內(nèi)卷揚機發(fā)展概況我國卷揚機的生產(chǎn)開始于解放后。建國初，為滿足當(dāng)時的需要，我國在日程上提到了卷揚機的生產(chǎn)。原沈陽國泰機器廠等成批仿制了兩種卷揚機，一種為日本的 JIS8001 型動力卷揚機，它是一種原動機為電動機，傳動形式是開式圓柱齒輪傳動，雙錐體摩擦離合器，操作為手板腳踩的快速卷揚機；另一種是按蘇聯(lián)圖紙制造的 1011 型和 1012 型普通蝸桿傳動、電控慢速卷揚機。由于當(dāng)時生產(chǎn)力不高，卷揚機的需求量亦不多，故這段時間國內(nèi)卷揚機的生產(chǎn)主要是仿制。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，到了 60 年代，卷揚機的生產(chǎn)和使用越來越多了。為了協(xié)調(diào)生產(chǎn)，主要卷揚機生產(chǎn)廠家（阜新礦山機械廠、天津卷揚機廠、山西機器廠、寶雞起重運輸機廠等）組成了卷揚機行業(yè)組織，隸屬于第一機械工業(yè)部礦山機械行業(yè)下。為了發(fā)展卷揚機的生產(chǎn)，行業(yè)組織了有關(guān)廠家的人員對全國卷揚機的生產(chǎn)和應(yīng)用情況進行了調(diào)查。在調(diào)查的基礎(chǔ)上，開始自行設(shè)計和制造新的卷揚機， 噸卷揚機設(shè)計第 2 頁 共 45 頁先后試制了 、1t、3t 電動卷揚機，但由于對當(dāng)時各廠家的生產(chǎn)能力估計不足，無法推廣 [2]。從 70 年代起，我國卷揚機的生產(chǎn)進入了技術(shù)提高、品種增多的新階段。在各廠自行設(shè)計和生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，1973 年，由卷揚機行業(yè)組織了有關(guān)廠家和院校聯(lián)合進行了卷揚機基型設(shè)計，并充分考慮到了當(dāng)時中小廠家的生產(chǎn)能力。快速卷揚機的基型采用半開半閉式齒輪傳動，離合器采用單錐面石棉橡膠摩擦帶結(jié)構(gòu)，操作用手板剎車帶制動。慢速卷揚機的基型為閉式傳動（圓柱齒輪傳動或蝸桿傳動減速器） 、電磁鐵制動結(jié)構(gòu)。這兩種基型一直到現(xiàn)今還在生產(chǎn)。為適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要，當(dāng)時第一機械工業(yè)部發(fā)布了 JB92674《卷揚機型式與基本參數(shù) 》和JB180376《卷揚機技術(shù)條件》兩個部標準，并把卷揚機行業(yè)劃歸常德建筑機械研究所（長沙建筑機械研究院前身）領(lǐng)導(dǎo)。隨著部標準的頒布，使卷揚機有了大發(fā)展的基礎(chǔ)。在此期間，由于石化工業(yè)的發(fā)展，大型設(shè)備很多，都需要吊裝，如一些大型反應(yīng)塔，塔的高度達七八十米，質(zhì)量達五六百噸，就需要有大型吊裝用的卷揚機，因而各廠家相繼生產(chǎn)了 20t 和 30t 卷揚機，滿足了經(jīng)濟發(fā)展的需要。末期開始，中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)增加了很多，促使建筑機械的使用大量增加，生產(chǎn)卷揚機的廠家亦隨之大量增加。為使設(shè)計和生產(chǎn)規(guī)范化，國家頒布了 GB195580《建筑卷揚機》 、JJ383《建筑卷揚機設(shè)計規(guī)范》 。 [3]隨著改革開放逐步深入，生產(chǎn)形勢的不斷發(fā)展，新產(chǎn)品的開發(fā)提到日程上來了，不少生產(chǎn)廠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、擺線針輪傳動、圓弧齒齒輪傳動、圓弧齒圓柱蝸桿傳動等具有新型傳動型式的卷揚機。為使卷揚機的生產(chǎn)滿足日益增加的需求和解決中小廠家設(shè)計力量薄弱的情況，1988 年卷揚機行業(yè)組織了九廠一所一校成立了卷揚機系列設(shè)計組，對單筒快速建筑卷揚機起重質(zhì)量從 到 的機型進行了系列設(shè)計。這次設(shè)計分兩種機型，一種為基本型（電控卷揚機） ，一種為溜放型（手控卷揚機） 。設(shè)計既考慮到技術(shù)發(fā)展的趨勢，又考慮到廠家的生產(chǎn)能力。因此基本型為一字型布置，采用二級或三級圓柱斜齒輪傳動，電制動錐形轉(zhuǎn)子電動機；溜放型采用封閉式二級行星齒輪傳動，普通 Y系列電動機，用手操作兩條制動帶控制工作和制動。這兩種機型結(jié)構(gòu)緊湊，加工簡單，操作方便，體積小，重量輕，一般中小企業(yè)均可生產(chǎn)，滿足了生產(chǎn)的需要 噸卷揚機設(shè)計第 3 頁 共 45 頁又實現(xiàn)了技術(shù)的進步。為使卷揚機發(fā)展規(guī)范化，又相繼頒布了一系列有關(guān)卷揚機的標準 [4]。 國外卷揚機概況在國外，卷揚機的品種繁多，應(yīng)用也很廣泛。在西方技術(shù)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(shè)備也在不斷更新，但仍不能完全淘汰卷揚機這樣的行之有效的簡單機械設(shè)備。下面介紹一下幾個主要國家生產(chǎn)卷揚機的狀況。（一） 美國美國生產(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。貝波國際有限公司成立于 1919 年，有七十多年的設(shè)計和生產(chǎn)實踐經(jīng)驗。主要產(chǎn)品有：氣動鏈式卷揚機(～40t)，防爆拖式氣動卷揚機(～30t) ，駁船卷揚機( 手動、氣動、電動、液壓，25～75t)，電動鏈式卷揚機(～20t) ，電動葫蘆( ～15t)，電動卷揚機 (～) ，手動卷揚機 (～75t)，液壓卷揚機(1～10t)，水平卷揚機(～ 9t)，手動鏈式卷揚機 (～100t) ，棘輪牽引器 (～)，空中吊運車(～ 20t)。哲恩有限公司是美國較大的生產(chǎn)起重設(shè)備的公司，主要產(chǎn)品有各種手動卷揚機、電動卷揚機、提升機械及起重機。手動卷揚機的主要品種有：直齒傳動卷揚機、蝸桿傳動卷揚機；電動卷揚機的主要品種有：蝸桿傳動系列、直齒齒輪傳動系列、齒輪蝸桿傳動組合系列、直接驅(qū)動系列、鏈傳動系列。其中直接驅(qū)動式電動卷揚機的傳動是全封閉行星齒輪傳動，傳動系統(tǒng)全部裝在卷筒里面，機架和卷筒用高強度鋼焊接而成。美國除上述兩家公司外，比較重要的生產(chǎn)廠家還有布勞斯公司、賽林公司、斯塔斯派克公司、阿姆降公司、英格索藝德公司等。（二） 日本日本從明治 30 年開始制造和使用卷揚機。據(jù)日本荷役機械研究所核計，1970～1975 年間卷揚機的產(chǎn)量增加 %。據(jù)日本通產(chǎn)省機械核計月報載，僅 噸卷揚機設(shè)計第 4 頁 共 45 頁1977 年單純土建筑卷揚機的產(chǎn)量就達 12 萬臺，產(chǎn)值約 100 億日元。日本卷揚機行業(yè)由機械技術(shù)部會、荷役機械技術(shù)委員會領(lǐng)導(dǎo)。主要生產(chǎn)廠家有北川鐵工所、遠滕鋼機、南星、越野總業(yè)、藝浦、松崗產(chǎn)業(yè)等 80 多個廠家。北川鐵工所是一家大型生產(chǎn)廠。其生產(chǎn)的卷揚機品種系列比較齊全，主要有：1．動力卷揚機 分 BF、 MF、DF 三種型式。功率為 ～44kW，鋼絲繩拉力從 5880～44100N，有 18 個規(guī)格。BF 型是 V 型帶傳動，MF 型是單筒開式齒輪傳動，DF 型式雙筒開式齒輪傳動。其結(jié)構(gòu)特點是全部為標準型，采用改進了的螺旋頂絲式離合器操作，因而操作簡便，易調(diào)整。鼓形離合器采用單錐體式，摩擦材料采用帶型樹脂。2．電動卷揚機 該廠生產(chǎn)的電動卷揚機為 KM 型，功率 ～11kW，拉力6000～142100N，四種規(guī)格。其結(jié)構(gòu)特點是：全封閉內(nèi)齒輪傳動；電動機在一端，減速器、制動器和操作部分在另一端，中間是卷筒，一字型布置；按鈕操作，可遠距離遙控；最大特點是卷筒可纏繞 8～9 層，容繩量大，適于高層建筑使用。3．大型電動卷揚機 主要用于提升大型重物或設(shè)備，可兩檔機械變速，設(shè)有電磁鐵制動器、手制動器和棘輪停止器，以確保安全。遠滕鋼機公司有 60 多年歷史，它是日本唯一生產(chǎn)特殊電動卷揚機的公司。ENDO 型卷揚機采用起重電動機，卷揚機可兩檔變速，排繩器裝在上部，是單螺旋軸雙導(dǎo)向桿式結(jié)構(gòu)，機座全部是焊接結(jié)構(gòu)，所有機械與電器部分都裝在機座里[5]。南星株式會社是一個專業(yè)化生產(chǎn)各種類型卷揚機的廠家，創(chuàng)業(yè)于 1948 年，生產(chǎn)各種從 ～10t 的建筑用卷揚機和 15～20t 的各種拖曳式卷揚機。產(chǎn)品的主要特點是：1) 采用一軸支撐兩個卷筒的結(jié)構(gòu)，用一軸齒輪傳動裝置可操作兩個卷筒。卷筒離合器采用高質(zhì)量的襯墊材料，提高了使用壽命；2) 采用五級可換向的齒輪減速器，能獲得與負荷相適應(yīng)的合理速度和拉力。（三） 法國法國生產(chǎn)卷揚機的廠家很多，其中包滕(POTAIN)公司就是生產(chǎn)卷揚機的主要廠家之一。包滕公司主要生產(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。 噸卷揚機設(shè)計第 5 頁 共 45 頁KUSW 型卷揚機輕巧緊湊，效率高，安全可靠，可遙控操作。這種卷揚機能夠比較理想地與各種建筑機械配套。LMD 型卷揚機可兩檔變速，采用液壓控制。液壓系統(tǒng)可同時控制兩個機械制動器。LMD 型卷揚機綜合了電氣技術(shù)(包括電子技術(shù)系統(tǒng))和液壓技術(shù)的優(yōu)點，性能比較好。PC 型卷揚機是三速電動卷揚機，遠距離遙控操作，空載高速下降，提高了生產(chǎn)率。電控齒輪換檔(采用延時繼電器)，起吊位置精確，運動緩和，傳動件在油池里工作，停車緩慢，避免磨損電磁剎車。RCS 型卷揚機可五檔變速，三個低速檔和兩個高速檔。由兩個獨立的裝有電磁剎車系統(tǒng)的提升電動機驅(qū)動卷揚機。電動機帶動直齒減速器，用錐齒輪帶動卷筒。其他國家，如俄羅斯、英國、瑞典、加拿大、德國等業(yè)都生產(chǎn)著不同用途的各種型號的卷揚機。（四） 國外卷揚機的發(fā)展趨勢1．大型化 由于基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展，大型設(shè)備和建筑構(gòu)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 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 270t 卷揚機。2．采用先進電子技術(shù) 為了實現(xiàn)卷揚機的自動控制和遙控，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的直流電動