【正文】 數小于5): 彎曲強度最小安全系數 則：=37811/=270 N/mm=29411/=210 N/mm2)、按齒面接觸疲勞強度設計計算。 ?？砂礉M足某一質量指標分配傳動比，如按外嚙合接觸強度相等原則分配傳動比；3. 傳動零件之間不應造成相互干涉碰撞，如卷揚機的開式齒輪傳動，若傳動比太小，大齒輪直徑小于卷筒直徑，則會使小齒輪與卷筒產生干涉；4. 各級傳動尺寸要協(xié)調、合理，使得各傳動部分從動齒輪的浸油深度相近，各級齒輪得到方便、充分的潤滑，減小攪油損失；5. 應使傳動裝置的總體尺寸緊湊，質量最小。因此，合理地設計傳動裝置是整部機器設計工作中的重要環(huán)節(jié)，即合理地擬定傳動方案又是保證傳動裝置設計質量的基礎。C；：不超過1000M；%；：50HZ；：IP44；：F；：IC441；：S1。安裝尺寸符合IEC標準， 功率與機座號的配置關系符合DIN標準。雖然采用了低轉速的電動機，增加了電機成本，但是傳動系統(tǒng)簡單，減少了齒輪等零件的數量，一定程度上提高了機械效率，降低了零件加工使用的費用并提高了系統(tǒng)的可靠性，總和衡量壽命周期總成本不會增加。結果 取整考慮到結構尺寸、壓力、載荷等影響因素，端側板厚度計算公式為 ()式中：——綜合影響系數，； ——端側板材料的許用應力。結果 取整 卷筒的直徑=Dd==500mm 卷筒容繩寬度，一般可按下述關系式確定 式中 H——提升高度（），H=50000； ——鋼絲繩直徑（），； ——卷筒節(jié)徑（），； ——卷筒直徑（）。這種卷筒的特點是卷筒軸只承受彎矩，不承受轉矩。卷揚機噸位比較小時，卷筒常采用整體結構。 按照卷筒內部是否帶有筋板，可分為帶筋板卷筒和不帶筋板卷筒。大噸位卷揚機一般采用鑄鋼卷筒。它作為卷揚機的重要零件，對卷揚機安全可靠的工作至關重要，應該合理地進行設計。這種現(xiàn)象對鋼絲繩壽命和卷筒強度都有很大影響。 卷放偏角的規(guī)定值 卷放偏角排繩方式允許偏角自然排繩排繩器排繩鋼絲繩的偏斜角可由導繩定滑輪旋轉中心線到卷筒軸線或排繩器導繩輪軸線的距離來保證。根據計算結果可計算繩端緊固件。 當鋼絲繩安全圈數不少于3圈時，固定端處的拉力可按歐拉公式計算 （）式中 ——鋼絲繩端處拉力（）；——最大靜強度計算拉力， 為動載系數，取。斜孔角度為45176。鋼絲繩端從端側板預留斜孔中引出至板外，通過壓板和螺釘把繩端固定。鋼絲繩常用的固定方式有：楔塊固定和壓板固定兩類。 經過綜合比較并查閱資料，本設計采用第一種方法即安全系數法。國際標準ISO4308（鋼絲繩的選擇）也推薦采用此方法。的繩徑。在以往起重類，卷揚機書目及卷揚機設計規(guī)范中，繩徑的選擇有兩種方法，這兩種方法是：安全系數法 （）選擇系數法 （）式中 ——整條鋼絲繩的破斷拉力（）； ——卷揚機工作級別規(guī)定的最小安全系數； ——選定鋼絲繩的安全系數； ——鋼絲繩的額定拉力（）； ——鋼絲繩最小直徑（）； ——鋼絲繩選擇系數，它由機構的工作級別、鋼絲繩是否旋轉以及吊運物品的性質等因素有關； ——鋼絲繩最大工作拉力（）。工作時鋼絲繩多層纏繞所受應力十分復雜，加之對外界影響因素比較敏感，一旦失效，后果十分嚴重。 為了實現(xiàn)卷揚機的自動控制和遙控，廣泛采用先進的電子技術，傳感器技術，可編程控制技術。由兩個獨立的裝有電磁剎車系統(tǒng)提升電動機驅動卷揚機。LMD型卷揚機可兩檔變速，采用液壓控制。三、法國法國生產卷揚機的廠家很多，其中包騰公司就是生成卷揚機的主要廠家之一。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。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裝在機座里。其結構特點是：全封閉式內齒輪傳動。BF型式V型帶傳動，MF型單筒開式齒輪傳動，DF型是雙筒開始齒輪傳動。主要生產廠家有北川鐵工所、遠藤鋼機、南星、越野總業(yè)、藝浦、松崗產業(yè)等80多個廠家。一、日本日本東明治30年代開始制造和使用卷揚機。在國外，卷揚機的品種繁多，應用也很廣泛。但是，2000年以后，國際油價居高不下，煤炭再一次被人們所重視，煤炭價格一路上漲，卷揚機等一系列的礦山機電產品需求量劇增，促進了卷揚機的發(fā)展，這一時期卷揚機品種增加，自動化水平增加，新結構、新功能不斷出現(xiàn)，但是仍然具有一定的技術瓶頸，即自動控制設備的防爆問題。為了滿足經濟發(fā)展的需要，各廠家相繼生產了20t和32t卷揚機。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。在調查的基礎上，開始自行設計和制造新的卷揚機，、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。原沈陽國泰機器廠（阜新礦山機械廠前身）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，操作為手扳腳踩的快速卷揚機；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。 我國在很久以前的古代，就知道采用轆轤等來提升重物，以減輕體力勞動的強度和提高工作效率。4）按動力源分l 手動卷揚機 用于無動力源的小型卷揚機l 電動卷揚機 大多數卷揚機多屬于此類l 內燃卷揚機 用于無電源的地方l 氣動卷揚機 用于不能使用電源的地方l 液壓卷揚機 與其他設備配套使用而有液壓源的地方5）按傳動形式分l 開式齒輪傳動 最早的形式。 1）按鋼絲繩額定拉力分按鋼絲繩在基準層上所能承受的最大拉力來區(qū)分為15級：5，10，16，20，25，32，50，80，120，160，200，320，500KN。卷揚機除在建筑工地、設備安裝等方面被廣泛應用外，在冶金、礦山、水電、農業(yè)、軍事、化工及交通運輸等行業(yè)中亦廣泛應用，如高爐料鐘和物料的提升，礦井的物料提升，水平、傾斜牽引運輸，礦車調度、回柱，船舶上錨鏈的提升等。目前生產的大多數是單筒和雙筒卷揚機，其卷筒都是工作卷筒，再增加的卷筒大多是輔助用卷筒，筒徑相對要小些。l 拽引物品 因為此項工作一般式在水平和傾斜方向進行的，為師物品能前后運動，則要求卷揚機的卷筒正反轉均能工作l 打樁 要求卷揚機把重物提升到一定高度后，能使重物成自由落體下降，實現(xiàn)打樁工作，即要求卷揚機具有溜放性能。50年代為滿足恢復經濟的需要和第一個五年計劃的需要，卷揚機的生產被提到了日程上。為了發(fā)展卷揚機的生產，行業(yè)組織了相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。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構，操縱用手扳剎車帶制動。隨著部標準的頒布，使卷揚機有了大發(fā)展的基礎。 礦山卷揚機的發(fā)展是伴隨著煤炭產業(yè)發(fā)展，九十年代中后期，是我國煤炭生產的一個低潮，礦用卷揚機的發(fā)展十分緩慢，沒有什么新的結構，產品出現(xiàn)。 本設計也力求用最成熟的PLC控制技術，實現(xiàn)礦井水倉的無人值守，達到牽引卷揚機能夠根據水位自動提升和下降泵房的目的，探索一條能夠實現(xiàn)卷揚機自動化控制的路徑。下面簡單介紹一下幾個國家上產卷揚機的狀況。日本卷揚機行業(yè)由機械技術部會、核藝機械技術委員會領導。~44KW,鋼絲繩拉力從5800~44100N，有18格規(guī)格。2)電動卷揚機 該廠生產的電動機為KW型，~11KW,拉力6000~142100，四種規(guī)格。遠藤鋼機公司有60多年歷史，它是日本唯一生產特殊電動卷揚機的公司。主要產品有：氣動鏈式卷揚機，防爆拖式氣動卷揚機，駁船卷揚機（手動、氣動、電動、液壓），電動鏈式卷揚機，電動葫蘆，電動卷揚機，手動卷揚機，液壓卷揚機，水平卷揚機，手動鏈式卷揚機，棘輪牽引器，空中吊運車。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。這種卷揚機能夠比較理想地與各種建筑機械配套。PC卷揚機可五檔變速器，三個低速檔和兩個高速檔。 由于基礎工業(yè)大發(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。2鋼絲繩的選擇卷揚機通過鋼絲繩升降、拽引重物。直徑的選擇直接影響卷筒的直徑及相關尺寸的確定，還關系到卷揚機能否正常的運行。設計時，鋼絲繩的額定拉力為已知，將額定拉力乘以規(guī)定的最小安全系數，然后從產品目錄中選擇一種破斷拉力不小于 目前在工業(yè)化國家，對繩徑的選擇普遍采用這種方法。因為它們沒有把現(xiàn)有的國產鋼絲繩的各種規(guī)格型號，不同繩芯，不同的鋼絲抗拉強度的選擇系數統(tǒng)統(tǒng)列出來。折減系數鋼絲繩破斷拉力總和折減后=300KN所以強度足夠鋼絲繩在卷筒上固定應保證工作時安全可靠，便于檢查、裝拆及調整，且固定處不應使鋼絲繩過分彎折。這種繩端的固定方式比較簡單，但鋼絲繩允許的直徑不能太大。本設計中就采用此種固定方式。在保留兩圈的情況下。結果 由計算可知，鋼絲繩固定端處的連接強度不容忽視。為了確保鋼絲繩在卷筒上纏繞均勻、對稱、排列整齊，避免堆積、 鋼絲繩卷放偏角定滑輪卷筒排繩器定滑輪卷筒和亂繩。當鋼絲繩堆積上有兩三層后又突然墜落，將產生很大的沖擊力。3 卷筒設計計算卷揚機卷筒系鋼絲繩多層纏繞，所受應力非常復雜。卷揚機卷筒大多為鑄造卷筒，成本低，工藝性好，但質量大，適用于中小型卷揚機。卷揚機主要使用多層纏繞卷筒。 按照結構的整體性，卷筒可分為整體式卷筒和分體式卷筒。 按照轉矩的傳遞方式來分，常采用端側板周邊大齒輪外嚙合式和筒端或筒內齒輪內嚙合式。卷筒節(jié)徑應滿足下式 式中 ——筒繩直徑比，是卷揚機工作級別有關的系數，范圍； ——鋼絲繩直徑（）。按照常規(guī)，同時根據《煤礦安全規(guī)程規(guī)定》，鋼絲繩的纏繞層數最好不要超過5層，控制在5層，據卷筒的容繩量為150m及以上的設計條件可知，每一層的纏繞圈數n：圈每層纏繞的長度：=則鋼絲繩的纏繞層數為：圈（1）鋼絲繩在卷筒上的最小纏繞直徑（2）鋼絲繩在卷筒上的最大纏繞直徑式中：鋼絲繩每層降低系數，=（3）鋼絲繩在卷筒上的平均纏繞直徑==（4）卷筒的邊緣外徑=取材料選用灰口鑄鐵HT200卷筒壁的強度按下式計算 ()則筒壁厚度為 ()式中 ——鋼絲繩的額定拉力（）,；——卷筒壁環(huán)向壓縮應力（）； ——多層纏繞系數，； ——鋼絲繩軸向卷繞節(jié)距（）,； ——卷筒材料的許用應力（），根據小卷揚機工作級別，選取。電動機的選擇 根據工作機構卷筒的直徑及鋼絲繩繩速計算卷筒轉速：式中：鋼絲繩繩速，卷筒直徑，根據計算結果，準備選用1000 r/min的YB隔爆系列異步電動機，因此初步的總傳動比，選用三級展開式圓柱齒輪減速器。它具有高效、高的起動力矩、低噪音、振動小、性能好、溫升速度大、先進隔爆結構等特點。 該型電動機的工作條件為：：隨季節(jié)而變化,但不會超過+40176。實踐表明，傳動裝置設計得合理與否，對整部裝置的性能，成本以及整體尺寸都有很大影響。如果把傳動比分配得合理時，傳動系統(tǒng)結構緊湊，重量輕，成本低，潤滑條件也好；但傳動比分配不合理，則結果正好相反，所以傳動比分配應盡量遵循以下原則：1. 各級傳動比最好在推薦的范圍內選取，以符合各種傳動形式的特點；2. 應充分發(fā)揮各級傳動的承載能力。 減速器為三級展開式圓柱齒輪減速器。確定齒輪傳動精度等級，按Vt= () =參考表 ，小輪分度圓直徑d，由《機械設計》式65： 齒寬系數按齒輪相對軸承為非對稱布置，取小輪齒數:在推薦值2040中選=21大輪齒數: 齒數比u :傳動比誤差Δu/u:合格 小輪轉距:載荷系數K： 使用系數： 查《機械設計》，=1 動載荷系數：由推薦值選=齒間載荷分配系數由：β=0得=齒向載荷分布系數：由推薦值選=則載荷系數:=1=材料彈性系數：查表得=節(jié)點區(qū)域系數：查機械設計手冊（），=重合度系數：由推薦值：～=則： 齒輪模數： (圓整后的值)小齒輪分度圓直徑：大齒輪分度圓直徑：標準中心距: mm圓周速度：與故取v=4m/s相近齒寬:大輪齒寬：小輪齒寬：3)、齒根彎曲疲勞強度計算： 由式： 齒形系數:查機械設計手冊小齒輪：=大齒輪：=應力修正系數：查機械設計手冊小齒輪：大齒輪：重合度：=重合度系數： 故：＜所以齒根彎曲強度滿足 SHmin=1=1=21=105=1===K=====