【正文】 數(shù)小于5): 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) 則：=37811/=270 N/mm=29411/=210 N/mm2)、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算。 ?？砂礉M(mǎn)足某一質(zhì)量指標(biāo)分配傳動(dòng)比，如按外嚙合接觸強(qiáng)度相等原則分配傳動(dòng)比；3. 傳動(dòng)零件之間不應(yīng)造成相互干涉碰撞，如卷?yè)P(yáng)機(jī)的開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，若傳動(dòng)比太小，大齒輪直徑小于卷筒直徑，則會(huì)使小齒輪與卷筒產(chǎn)生干涉；4. 各級(jí)傳動(dòng)尺寸要協(xié)調(diào)、合理，使得各傳動(dòng)部分從動(dòng)齒輪的浸油深度相近，各級(jí)齒輪得到方便、充分的潤(rùn)滑，減小攪油損失；5. 應(yīng)使傳動(dòng)裝置的總體尺寸緊湊，質(zhì)量最小。因此，合理地設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置是整部機(jī)器設(shè)計(jì)工作中的重要環(huán)節(jié)，即合理地?cái)M定傳動(dòng)方案又是保證傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)質(zhì)量的基礎(chǔ)。C；：不超過(guò)1000M；%；：50HZ；：IP44；：F；：IC441；：S1。安裝尺寸符合IEC標(biāo)準(zhǔn)， 功率與機(jī)座號(hào)的配置關(guān)系符合DIN標(biāo)準(zhǔn)。雖然采用了低轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)，增加了電機(jī)成本，但是傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，減少了齒輪等零件的數(shù)量，一定程度上提高了機(jī)械效率，降低了零件加工使用的費(fèi)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(huì)增加。結(jié)果 取整考慮到結(jié)構(gòu)尺寸、壓力、載荷等影響因素，端側(cè)板厚度計(jì)算公式為 ()式中：——綜合影響系數(shù)，； ——端側(cè)板材料的許用應(yīng)力。結(jié)果 取整 卷筒的直徑=Dd==500mm 卷筒容繩寬度，一般可按下述關(guān)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(diǎn)是卷筒軸只承受彎矩，不承受轉(zhuǎn)矩。卷?yè)P(yáng)機(jī)噸位比較小時(shí)，卷筒常采用整體結(jié)構(gòu)。 按照卷筒內(nèi)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?yè)P(yáng)機(jī)一般采用鑄鋼卷筒。它作為卷?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，應(yīng)該合理地進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種現(xiàn)象對(duì)鋼絲繩壽命和卷筒強(qiáng)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(dǎo)繩定滑輪旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)到卷筒軸線(xiàn)或排繩器導(dǎo)繩輪軸線(xiàn)的距離來(lái)保證。根據(jù)計(jì)算結(jié)果可計(jì)算繩端緊固件。 當(dāng)鋼絲繩安全圈數(shù)不少于3圈時(shí)，固定端處的拉力可按歐拉公式計(jì)算 （）式中 ——鋼絲繩端處拉力（）；——最大靜強(qiáng)度計(jì)算拉力， 為動(dòng)載系數(shù)，取。斜孔角度為45176。鋼絲繩端從端側(cè)板預(yù)留斜孔中引出至板外，通過(guò)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(lèi)。 經(jīng)過(guò)綜合比較并查閱資料，本設(shè)計(jì)采用第一種方法即安全系數(shù)法。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO4308（鋼絲繩的選擇）也推薦采用此方法。的繩徑。在以往起重類(lèi)，卷?yè)P(yáng)機(jī)書(shū)目及卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范中，繩徑的選擇有兩種方法，這兩種方法是：安全系數(shù)法 （）選擇系數(shù)法 （）式中 ——整條鋼絲繩的破斷拉力（）； ——卷?yè)P(yáng)機(jī)工作級(jí)別規(guī)定的最小安全系數(shù)； ——選定鋼絲繩的安全系數(shù)； ——鋼絲繩的額定拉力（）； ——鋼絲繩最小直徑（）； ——鋼絲繩選擇系數(shù)，它由機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別、鋼絲繩是否旋轉(zhuǎn)以及吊運(yùn)物品的性質(zhì)等因素有關(guān)； ——鋼絲繩最大工作拉力（）。工作時(shí)鋼絲繩多層纏繞所受應(yīng)力十分復(fù)雜，加之對(duì)外界影響因素比較敏感，一旦失效，后果十分嚴(yán)重。 為了實(shí)現(xiàn)卷?yè)P(yáng)機(jī)的自動(dòng)控制和遙控，廣泛采用先進(jìn)的電子技術(shù)，傳感器技術(shù)，可編程控制技術(shù)。由兩個(gè)獨(dú)立的裝有電磁剎車(chē)系統(tǒng)提升電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)。LMD型卷?yè)P(yáng)機(jī)可兩檔變速，采用液壓控制。三、法國(guó)法國(guó)生產(chǎn)卷?yè)P(yáng)機(jī)的廠(chǎng)家很多，其中包騰公司就是生成卷?yè)P(yáng)機(jī)的主要廠(chǎng)家之一。哲恩有限公司是美國(guó)較大的生產(chǎn)起重設(shè)備的公司，主要產(chǎn)品有各種手動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)、電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)、提升機(jī)械及起重機(jī)。ENDO型卷?yè)P(yáng)機(jī)采用起重電動(dòng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)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(jī)座全部是焊接結(jié)構(gòu)，所有機(jī)械與電器部分裝在機(jī)座里。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：全封閉式內(nèi)齒輪傳動(dòng)。BF型式V型帶傳動(dòng)，MF型單筒開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，DF型是雙筒開(kāi)始齒輪傳動(dòng)。主要生產(chǎn)廠(chǎng)家有北川鐵工所、遠(yuǎn)藤鋼機(jī)、南星、越野總業(yè)、藝浦、松崗產(chǎn)業(yè)等80多個(gè)廠(chǎng)家。一、日本日本東明治30年代開(kāi)始制造和使用卷?yè)P(yáng)機(jī)。在國(guó)外，卷?yè)P(yáng)機(jī)的品種繁多，應(yīng)用也很廣泛。但是，2000年以后，國(guó)際油價(jià)居高不下，煤炭再一次被人們所重視，煤炭?jī)r(jià)格一路上漲，卷?yè)P(yáng)機(jī)等一系列的礦山機(jī)電產(chǎn)品需求量劇增，促進(jìn)了卷?yè)P(yáng)機(jī)的發(fā)展，這一時(shí)期卷?yè)P(yáng)機(jī)品種增加，自動(dòng)化水平增加，新結(jié)構(gòu)、新功能不斷出現(xiàn)，但是仍然具有一定的技術(shù)瓶頸，即自動(dòng)控制設(shè)備的防爆問(wèn)題。為了滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，各廠(chǎng)家相繼生產(chǎn)了20t和32t卷?yè)P(yáng)機(jī)。慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)的基型為閉式傳動(dòng)（圓柱齒輪傳動(dòng)或蝸桿傳動(dòng)減速器）、電磁鐵制動(dòng)結(jié)構(gòu)。在調(diào)查的基礎(chǔ)上，開(kāi)始自行設(shè)計(jì)和制造新的卷?yè)P(yáng)機(jī)，、1t、3t電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，但由于對(duì)當(dāng)時(shí)各廠(chǎng)家的生產(chǎn)能力估計(jì)不足，無(wú)法推廣。原沈陽(yáng)國(guó)泰機(jī)器廠(chǎng)（阜新礦山機(jī)械廠(chǎng)前身）等成批仿制了兩種卷?yè)P(yáng)機(jī)，一種為日本的JIS8001型動(dòng)力卷?yè)P(yáng)機(jī)，它是一種原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)形式是開(kāi)式圓柱齒輪傳動(dòng)，雙錐體摩擦離合器，操作為手扳腳踩的快速卷?yè)P(yáng)機(jī)；另一種是按蘇聯(lián)圖紙制造的1011型和1012型普通蝸桿傳動(dòng)、電控慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)。 我國(guó)在很久以前的古代，就知道采用轆轤等來(lái)提升重物，以減輕體力勞動(dòng)的強(qiáng)度和提高工作效率。4）按動(dòng)力源分l 手動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī) 用于無(wú)動(dòng)力源的小型卷?yè)P(yáng)機(jī)l 電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī) 大多數(shù)卷?yè)P(yáng)機(jī)多屬于此類(lèi)l 內(nèi)燃卷?yè)P(yáng)機(jī) 用于無(wú)電源的地方l 氣動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī) 用于不能使用電源的地方l 液壓卷?yè)P(yáng)機(jī) 與其他設(shè)備配套使用而有液壓源的地方5）按傳動(dòng)形式分l 開(kāi)式齒輪傳動(dòng) 最早的形式。 1）按鋼絲繩額定拉力分按鋼絲繩在基準(zhǔn)層上所能承受的最大拉力來(lái)區(qū)分為15級(jí)：5，10，16，20，25，32，50，80，120，160，200，320，500KN。卷?yè)P(yáng)機(jī)除在建筑工地、設(shè)備安裝等方面被廣泛應(yīng)用外，在冶金、礦山、水電、農(nóng)業(yè)、軍事、化工及交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)中亦廣泛應(yīng)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(yùn)輸，礦車(chē)調(diào)度、回柱，船舶上錨鏈的提升等。目前生產(chǎn)的大多數(shù)是單筒和雙筒卷?yè)P(yáng)機(jī)，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(duì)要小些。l 拽引物品 因?yàn)榇隧?xiàng)工作一般式在水平和傾斜方向進(jìn)行的，為師物品能前后運(yùn)動(dòng)，則要求卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷筒正反轉(zhuǎn)均能工作l 打樁 要求卷?yè)P(yáng)機(jī)把重物提升到一定高度后，能使重物成自由落體下降，實(shí)現(xiàn)打樁工作，即要求卷?yè)P(yáng)機(jī)具有溜放性能。50年代為滿(mǎn)足恢復(fù)經(jīng)濟(jì)的需要和第一個(gè)五年計(jì)劃的需要，卷?yè)P(yáng)機(jī)的生產(chǎn)被提到了日程上。為了發(fā)展卷?yè)P(yáng)機(jī)的生產(chǎn)，行業(yè)組織了相關(guān)廠(chǎng)家的人員對(duì)全國(guó)卷?yè)P(yáng)機(jī)的生產(chǎn)和應(yīng)用情況進(jìn)行了調(diào)查?？焖倬?yè)P(yáng)機(jī)的基型采用半開(kāi)半閉式齒輪傳動(dòng)，離合器采用單錐面石棉橡膠摩擦帶結(jié)構(gòu)，操縱用手扳剎車(chē)帶制動(dòng)。隨著部標(biāo)準(zhǔn)的頒布，使卷?yè)P(yáng)機(jī)有了大發(fā)展的基礎(chǔ)。 礦山卷?yè)P(yáng)機(jī)的發(fā)展是伴隨著煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展，九十年代中后期，是我國(guó)煤炭生產(chǎn)的一個(gè)低潮，礦用卷?yè)P(yáng)機(jī)的發(fā)展十分緩慢，沒(méi)有什么新的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品出現(xiàn)。 本設(shè)計(jì)也力求用最成熟的PLC控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)礦井水倉(cāng)的無(wú)人值守，達(dá)到牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)能夠根據(jù)水位自動(dòng)提升和下降泵房的目的，探索一條能夠?qū)崿F(xiàn)卷?yè)P(yáng)機(jī)自動(dòng)化控制的路徑。下面簡(jiǎn)單介紹一下幾個(gè)國(guó)家上產(chǎn)卷?yè)P(yáng)機(jī)的狀況。日本卷?yè)P(yáng)機(jī)行業(yè)由機(jī)械技術(shù)部會(huì)、核藝機(jī)械技術(shù)委員會(huì)領(lǐng)導(dǎo)。~44KW,鋼絲繩拉力從5800~44100N，有18格規(guī)格。2)電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī) 該廠(chǎng)生產(chǎn)的電動(dòng)機(jī)為KW型，~11KW,拉力6000~142100，四種規(guī)格。遠(yuǎn)藤鋼機(jī)公司有60多年歷史，它是日本唯一生產(chǎn)特殊電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)的公司。主要產(chǎn)品有：氣動(dòng)鏈?zhǔn)骄頁(yè)P(yáng)機(jī)，防爆拖式氣動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，駁船卷?yè)P(yáng)機(jī)（手動(dòng)、氣動(dòng)、電動(dòng)、液壓），電動(dòng)鏈?zhǔn)骄頁(yè)P(yáng)機(jī)，電動(dòng)葫蘆，電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，手動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)，水平卷?yè)P(yáng)機(jī)，手動(dòng)鏈?zhǔn)骄頁(yè)P(yáng)機(jī)，棘輪牽引器，空中吊運(yùn)車(chē)。美國(guó)除上述兩家公司外，比較重要的生產(chǎn)廠(chǎng)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?yè)P(yáng)機(jī)能夠比較理想地與各種建筑機(jī)械配套。PC卷?yè)P(yáng)機(jī)可五檔變速器，三個(gè)低速檔和兩個(gè)高速檔。 由于基礎(chǔ)工業(yè)大發(fā)展，大型設(shè)備和建筑構(gòu)件要求整體安裝，促進(jìn)了大型卷?yè)P(yáng)機(jī)的發(fā)展。2鋼絲繩的選擇卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)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(guān)尺寸的確定，還關(guān)系到卷?yè)P(yáng)機(jī)能否正常的運(yùn)行。設(shè)計(jì)時(shí)，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(shù)，然后從產(chǎn)品目錄中選擇一種破斷拉力不小于 目前在工業(yè)化國(guó)家，對(duì)繩徑的選擇普遍采用這種方法。因?yàn)樗鼈儧](méi)有把現(xiàn)有的國(guó)產(chǎn)鋼絲繩的各種規(guī)格型號(hào)，不同繩芯，不同的鋼絲抗拉強(qiáng)度的選擇系數(shù)統(tǒng)統(tǒng)列出來(lái)。折減系數(shù)鋼絲繩破斷拉力總和折減后=300KN所以強(qiáng)度足夠鋼絲繩在卷筒上固定應(yīng)保證工作時(shí)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)分彎折。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。本設(shè)計(jì)中就采用此種固定方式。在保留兩圈的情況下。結(jié)果 由計(jì)算可知，鋼絲繩固定端處的連接強(qiáng)度不容忽視。為了確保鋼絲繩在卷筒上纏繞均勻、對(duì)稱(chēng)、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(dāng)鋼絲繩堆積上有兩三層后又突然墜落，將產(chǎn)生很大的沖擊力。3 卷筒設(shè)計(jì)計(jì)算卷?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。卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒大多為鑄造卷筒，成本低，工藝性好，但質(zhì)量大，適用于中小型卷?yè)P(yáng)機(jī)。卷?yè)P(yáng)機(jī)主要使用多層纏繞卷筒。 按照結(jié)構(gòu)的整體性，卷筒可分為整體式卷筒和分體式卷筒。 按照轉(zhuǎn)矩的傳遞方式來(lái)分，常采用端側(cè)板周邊大齒輪外嚙合式和筒端或筒內(nèi)齒輪內(nèi)嚙合式。卷筒節(jié)徑應(yīng)滿(mǎn)足下式 式中 ——筒繩直徑比，是卷?yè)P(yáng)機(jī)工作級(jí)別有關(guān)的系數(shù)，范圍； ——鋼絲繩直徑（）。按照常規(guī)，同時(shí)根據(jù)《煤礦安全規(guī)程規(guī)定》，鋼絲繩的纏繞層數(shù)最好不要超過(guò)5層，控制在5層，據(jù)卷筒的容繩量為150m及以上的設(shè)計(jì)條件可知，每一層的纏繞圈數(shù)n：圈每層纏繞的長(zhǎng)度：=則鋼絲繩的纏繞層數(shù)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(shù)，=（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(qiáng)度按下式計(jì)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(yīng)力（）； ——多層纏繞系數(shù)，； ——鋼絲繩軸向卷繞節(jié)距（）,； ——卷筒材料的許用應(yīng)力（），根據(jù)小卷?yè)P(yáng)機(jī)工作級(jí)別，選取。電動(dòng)機(jī)的選擇 根據(jù)工作機(jī)構(gòu)卷筒的直徑及鋼絲繩繩速計(jì)算卷筒轉(zhuǎn)速：式中：鋼絲繩繩速，卷筒直徑，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，準(zhǔn)備選用1000 r/min的YB隔爆系列異步電動(dòng)機(jī)，因此初步的總傳動(dòng)比，選用三級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器。它具有高效、高的起動(dòng)力矩、低噪音、振動(dòng)小、性能好、溫升速度大、先進(jìn)隔爆結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)。 該型電動(dòng)機(jī)的工作條件為：：隨季節(jié)而變化,但不會(huì)超過(guò)+40176。實(shí)踐表明，傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)得合理與否，對(duì)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(dòng)比分配得合理時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，成本低，潤(rùn)滑條件也好；但傳動(dòng)比分配不合理，則結(jié)果正好相反，所以傳動(dòng)比分配應(yīng)盡量遵循以下原則：1. 各級(jí)傳動(dòng)比最好在推薦的范圍內(nèi)選取，以符合各種傳動(dòng)形式的特點(diǎn)；2. 應(yīng)充分發(fā)揮各級(jí)傳動(dòng)的承載能力。 減速器為三級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器。確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，按Vt= () =參考表 ，小輪分度圓直徑d，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式65： 齒寬系數(shù)按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱(chēng)布置，取小輪齒數(shù):在推薦值2040中選=21大輪齒數(shù): 齒數(shù)比u :傳動(dòng)比誤差Δu/u:合格 小輪轉(zhuǎn)距:載荷系數(shù)K： 使用系數(shù)： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》，=1 動(dòng)載荷系數(shù)：由推薦值選=齒間載荷分配系數(shù)由：β=0得=齒向載荷分布系數(shù)：由推薦值選=則載荷系數(shù):=1=材料彈性系數(shù)：查表得=節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（），=重合度系數(shù)：由推薦值：～=則： 齒輪模數(shù)： (圓整后的值)小齒輪分度圓直徑：大齒輪分度圓直徑：標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度計(jì)算： 由式： 齒形系數(shù):查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)小齒輪：=大齒輪：=應(yīng)力修正系數(shù)：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)小齒輪：大齒輪：重合度：=重合度系數(shù)： 故：＜所以齒根彎曲強(qiáng)度滿(mǎn)足 SHmin=1=1=21=105=1===K=====