【正文】 ........................................29 計算傳動裝置的運動和動力參數 ...............................................30 圓柱齒輪傳動的設計計算 ...........................................................31 齒輪參數設計 ...............................................................................32 齒輪軸參數設計 ...........................................................................37第四章 總結 .........................................................................................................39參考文獻 .................................................................................................................40致謝 .........................................................................................................................41 噸卷揚機設計第 0 頁 共 45 頁第一章 緒 論 卷揚機的應用卷揚機又稱絞車，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備如井架、桅桿、滑輪組等，他的作用是用來提升物料、安裝設備。因為它有結構簡單、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)境適應能力強等特點，被廣泛應用于冶金、起重、建筑、水利作業(yè)等方面。本設計就傳統(tǒng)的卷揚機說起，一直到現在以及將來的發(fā)展。卷揚機最為主要的功能是提升重物，所以本設計也是以此為依據的。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用，所以卷揚機承擔了大多設備的安裝。卷揚機應用廣泛，除在工程、設備安裝等方面被廣泛應用外，而且還應用于冶金、礦山、建筑、化工、水電、農業(yè)、軍事及交通運輸等行業(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。 國內卷揚機發(fā)展概況我國卷揚機的生產開始于解放后。建國初，為滿足當時的需要，我國在日程上提到了卷揚機的生產。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。由于當時生產力不高，卷揚機的需求量亦不多，故這段時間國內卷揚機的生產主要是仿制。隨著生產的發(fā)展，到了 60 年代，卷揚機的生產和使用越來越多了。為了協(xié)調生產，主要卷揚機生產廠家（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，行業(yè)組織了有關廠家的人員對全國卷揚機的生產和應用情況進行了調查。在調查的基礎上，開始自行設計和制造新的卷揚機， 噸卷揚機設計第 2 頁 共 45 頁先后試制了 、1t、3t 電動卷揚機，但由于對當時各廠家的生產能力估計不足，無法推廣 [2]。從 70 年代起，我國卷揚機的生產進入了技術提高、品種增多的新階段。在各廠自行設計和生產的基礎上，1973 年，由卷揚機行業(yè)組織了有關廠家和院校聯(lián)合進行了卷揚機基型設計，并充分考慮到了當時中小廠家的生產能力?？焖倬頁P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構，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） 、電磁鐵制動結構。這兩種基型一直到現今還在生產。為適應生產發(fā)展的需要，當時第一機械工業(yè)部發(fā)布了 JB92674《卷揚機型式與基本參數 》和JB180376《卷揚機技術條件》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）領導。隨著部標準的頒布，使卷揚機有了大發(fā)展的基礎。在此期間，由于石化工業(yè)的發(fā)展，大型設備很多，都需要吊裝，如一些大型反應塔，塔的高度達七八十米，質量達五六百噸，就需要有大型吊裝用的卷揚機，因而各廠家相繼生產了 20t 和 30t 卷揚機，滿足了經濟發(fā)展的需要。末期開始，中國實行了改革開放政策，使國民經濟得到了大發(fā)展，基本建設任務增加了很多，促使建筑機械的使用大量增加，生產卷揚機的廠家亦隨之大量增加。為使設計和生產規(guī)范化，國家頒布了 GB195580《建筑卷揚機》 、JJ383《建筑卷揚機設計規(guī)范》 。 [3]隨著改革開放逐步深入，生產形勢的不斷發(fā)展，新產品的開發(fā)提到日程上來了，不少生產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。為使卷揚機的生產滿足日益增加的需求和解決中小廠家設計力量薄弱的情況，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計組，對單筒快速建筑卷揚機起重質量從 到 的機型進行了系列設計。這次設計分兩種機型，一種為基本型（電控卷揚機） ，一種為溜放型（手控卷揚機） 。設計既考慮到技術發(fā)展的趨勢，又考慮到廠家的生產能力。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。這兩種機型結構緊湊，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，滿足了生產的需要 噸卷揚機設計第 3 頁 共 45 頁又實現了技術的進步。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備。下面介紹一下幾個主要國家生產卷揚機的狀況。（一） 美國美國生產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，有七十多年的設計和生產實踐經驗。主要產品有：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起重設備的公司，主要產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、直接驅動系列、鏈傳動系列。其中直接驅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。據日本荷役機械研究所核計，1970～1975 年間卷揚機的產量增加 %。據日本通產省機械核計月報載，僅 噸卷揚機設計第 4 頁 共 45 頁1977 年單純土建筑卷揚機的產量就達 12 萬臺，產值約 100 億日元。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。主要生產廠家有北川鐵工所、遠滕鋼機、南星、越野總業(yè)、藝浦、松崗產業(yè)等 80 多個廠家。北川鐵工所是一家大型生產廠。其生產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。其結構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 該廠生產的電動卷揚機為 KM 型，功率 ～11kW，拉力6000～142100N，四種規(guī)格。其結構特點是：全封閉內齒輪傳動；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備，可兩檔機械變速，設有電磁鐵制動器、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，是單螺旋軸雙導向桿式結構，機座全部是焊接結構，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)化生產各種類型卷揚機的廠家，創(chuàng)業(yè)于 1948 年，生產各種從 ～10t 的建筑用卷揚機和 15～20t 的各種拖曳式卷揚機。產品的主要特點是：1) 采用一軸支撐兩個卷筒的結構，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的合理速度和拉力。（三） 法國法國生產卷揚機的廠家很多，其中包滕(POTAIN)公司就是生產卷揚機的主要廠家之一。包滕公司主要生產 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(包括電子技術系統(tǒng))和液壓技術的優(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，俄羅斯已生產了 60t 卷揚機，日本生產了32t、50t、60t 液壓和氣動卷揚機，美國生產了 136t 和 270t 卷揚機。2．采用先進電子技術 為了實現卷揚機的自動控制和遙控，國外廣泛采用了先進電子技術。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