【正文】 傳給卷筒，卷筒軸上有兩處支撐。 建筑卷揚機執(zhí)行機構方案及總體設計 畢業(yè)設計（論文）說明書 1 第 3章 建筑卷揚機的設計計算 建筑卷揚機方案設計 卷揚機傳動方案的選擇 行星傳動與普通圓柱齒輪傳動比較，尺寸小，重量輕，但制造精度要求高，結構較復雜，對于本設計不適用。這種卷揚機可實現(xiàn)不停的重物提升和下放。由于電動機和卷筒可分可合，因此卷筒的數(shù)目可以增多，而各卷筒又可各自完成自己的運動，則此類卷揚機可設計成單卷筒、雙卷筒和多卷筒的型式。 建筑卷揚機執(zhí)行機構方案及總體設計 畢業(yè)設計（論文）說明書 1 對一些起重量大的建筑卷揚機，為使鋼絲繩在卷筒上排列整齊，需要安裝排繩器。 表 21 設計要素 設計要素 參數(shù) 鋼絲繩額定拉力 F 6KN 鋼絲繩額定速度 v v＝ 15m／ min 卷筒數(shù)目 單筒 動力源 電控卷揚機 傳動形式 圓柱齒輪減速器 控制方法 電控卷揚機 用途 提升重物 電動卷揚機基本類型的選擇 電動卷揚機由于操作方法不同，其結構相差也很大。 圖 2－ 1 圓柱齒輪減速器卷揚機 建筑卷揚機執(zhí)行機構方案及總體設計 畢業(yè)設計（論文）說明書 1 圖 2－ 2 3K 行星齒輪傳動卷揚機 六、按控制方法分 1．手控卷揚機 由人工操縱桿把控制卷揚機提升或下放重物 2．電控卷揚機 用電控按鈕控制電磁鐵制動器使卷揚機工作 3．液控卷揚機 用壓力油來控制卷揚機卷筒的離合和制動。目前生產(chǎn)的大多數(shù)是單筒和雙筒卷揚機。按 GBl955—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。 2）采用先進電子技術 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的電子技術。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)廣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、圓弧齒輪傳動、圓弧齒輪圓柱蝸桿傳動等具有新型傳動型式的卷揚機。為了發(fā)建筑卷揚機執(zhí)行機構方案及總體設計 畢業(yè)設計（論文）說明書 1 展卷揚機的生產(chǎn)，行業(yè)組織了有關廠家的人員對全國卷揚機的生產(chǎn)和應用情況進行了調(diào)查。 建筑卷揚機還可應用于林區(qū)的集材工作，建筑業(yè)的冷拉鋼筋，小型礦井的水平、傾斜運輸?shù)人交蚵氁芬梦锏墓ぷ骱痛驑兜裙ぷ鳌?reducer design。 其中，對建筑卷揚機傳動系統(tǒng)的設計又作為重點進行了詳細闡述，對減速器進行了具體的設計計算，傳動比的分配計算，展開式兩級圓柱齒輪減速器的選擇設計，還有關于軸、軸承和減速器 其他附件的設計。雖然目前塔吊、汽車吊等取代了建筑卷揚機的部分工作，如塔吊在建筑工地上用于物料和構件的提升工作，但由于塔吊成本高，一般在大型建筑中使用，而且靈活性較差，故一般中小型建筑仍然廣泛應用建筑卷揚機，就是大型建筑中雖有塔吊，也還需用建筑卷揚機作輔助提升用；汽車吊升雖然靈活方便，但也因為成本太高，而不能在建筑業(yè)中被廣泛應用，所以大型設備的安裝仍然是由建筑卷揚機承擔的。 50 年代為滿足恢復經(jīng)濟的需要和第一個五年計劃建筑的需要，卷揚機的生產(chǎn)放提到了日程上。隨著部標準的頒布，使建筑卷揚機有了大發(fā)展的基礎。其他國家，如俄羅斯、英國、挪威、瑞典、加拿 大、德國等也都生產(chǎn)著不同用途的各種型號的卷揚機。 建筑卷揚機執(zhí)行機構方案及總體設計 畢業(yè)設計（論文）說明書 1 第 2 章 建筑卷揚機分類及結構 筑卷揚機電于應用范圍較廣，為適應各種不同使用條件．建筑卷揚機亦制造成各種不同的機型產(chǎn)品。 本次設計產(chǎn)品為慢速建筑卷揚機，取 15m／ min。 五、按傳動形式分 1． 開式齒輪傳動 最早的形式。 3．拽引物品 因為此項工作一般是在水平或傾斜方向進行的，為使物品能前后運動，則要求卷揚機的卷筒正反轉均能工作。 一、帶有制動器的卷揚機 1．圓柱齒輪減速器快速建筑卷揚機（圖 2－ 3） 2．蝸桿減速器慢速建筑卷揚機。由于此類卷揚機的電動機軸線與卷筒軸線為同軸，故習慣上把這類卷揚機叫做一字型結構卷揚饑。為保證提升重物和人身安全，防止重物下墜，此類卷揚機上都裝有棘爪止動器。其特點為制動靈建筑卷揚機執(zhí)行機構方案及總體設計 畢業(yè)設計（論文）說明書 1 活可靠，操作方便。 卷揚機整體布置方案的選擇 方案一 閉式傳動起升機構構造型式 （如圖 31） 圖 31 閉式傳動起升機構構造型式 1電動機； 2半齒聯(lián)軸器； 3浮動軸； 4帶制動輪的半齒聯(lián)軸器； 5制動器； 6減速器； 7卷筒； 8軸承座 該方案由一個大齒輪固定在卷筒上，轉矩通過開式齒輪由減速器傳給卷筒。如圖（ 34）： 圖 3－ 4 建筑卷揚機工作級別的劃分 利用等級 利用等級是表示建筑卷揚機使用的頻繁程度，以其在設計壽命期內(nèi)應完成的總工作循環(huán)次數(shù) Ni 表示。因此，選擇電動機應與其工作特點相適應。這里包括傳動裝置，軸承，連軸器，離合器，卷筒纏繞等總的效率。對于短時重復工作制，應盡量選擇此類電動機。 具體的電動機發(fā)熱驗算： 按系數(shù)法進行電動機發(fā)熱計算，參考文獻 陳道南，盛漢中等編注《起重運輸機械》冶金工業(yè)出版設， 1988 年 式 6－ 20 25xjN k N N ???? 式中 xN ―――電動機的發(fā)熱功率； jN ―――機構的靜載荷功率，參考文獻倪慶興，王煥勇主編《起重機械》上海交通大學出版社， 1900 年 電動機靜功率 /jNN K?? 電 取 K電＝ ，則 jN ＝＝ ； 25k ―――考慮工作級別不同條件下?lián)Q算時的換算系數(shù)。其各自特點為： 展開式 兩級展開式圓柱齒輪減速器的結構簡單，但齒輪相對于軸承的位置不對稱，因此，軸應設計有較大的鋼度。 經(jīng)過分析，最后決定選擇展開式兩級圓柱齒輪減速器。 (1)低速級選擇斜齒圓柱齒輪傳動； (2)精度依然選 7 級； (3)材料選擇。但對軸的偏心比較敏感，錐體加工要求高。幾乎同時，帶式制動器上閘進行制動。 制動器分類、特點及其選擇 制動器按用途可分為停止制動、支持制動和下降制動三種。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。擰動調(diào)整螺栓來調(diào)節(jié)帶與輪的徑向間隙。 二、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。 疊片式吊鉤（板鉤）是由切割成形的多片鋼板鉚接而成，并在吊鉤口上裝護墊，這樣可減小鋼絲繩磨損，使載荷也能均勻的傳到每片鋼板上。鉤號～ 5 直柄單鉤，柄端結構為型式 Ⅰ ，用于輕小型起重設備；鉤號 6～ 12 柄端結構為型式 Ⅱ ，用于起重機械和輕小型起重設備；鉤號 40～ 250 柄端結構為型式Ⅲ ，用于起重機械。 吊鉤螺母：采用 20 號鋼。 滑輪組的設計 滑輪是用來支承鋼絲繩和改變鋼絲繩運動方向的部件。 滑輪尺寸的表示法主要有繩槽尺寸和滑輪直徑。 表 43 滑輪繩槽斷面尺寸（摘自 ZB J80 ） mm 鋼絲繩直徑 d 基本尺寸 參考尺寸 R H B1 E C R1 R2 R3 R4 M N S 尺寸 極限偏差 + 0 6~7 26 17 8 6 5 0 7 滑輪 1E 60250?? ZB J80 中的軸承為 E1 型 218(按國標 GB276)。 三、滑輪組的效率 若假設滑輪組中每個滑輪的效率均相同，則滑輪組的效率為： ? ? %1 0011%1 0011/ ???????? ????? aQaQ aan （ 43） 式中 Q—起重質(zhì)量； a— 滑輪組的倍率； η—滑輪的效率。建筑卷揚機系多層纏繞，更適合選用雙捻制金屬絲芯鋼絲繩。其特點是接觸應力高，表面粗糙，鋼絲易折斷，使用壽命低。建筑卷揚機應 優(yōu)先選用線接觸鋼絲繩。 鋼鋼絲繩的標記代號 國標 GB/T87071988 標準規(guī)定，鋼絲繩的標記方法全由英文字母與數(shù)字相結合的方法來表示。 因為選擇的鋼絲繩直徑 ﹥ ；所以選擇的鋼絲繩直徑合理。 D/d 與卷揚機的工作級別有關。 ~2176。 建筑卷揚機執(zhí)行機構方案及總體設計 畢業(yè)設計（論文）說明書 1 鋼絲繩在卷筒上的固定 一、鋼絲繩在卷筒上的固定方式 鋼絲繩在卷筒上的固定應保證工作時安全可靠、便于檢查、裝拆及調(diào)整，且固定處不應使鋼絲繩過份彎折。 圖 49b 中，鋼絲繩直接在卷筒上用壓板固定，適用單層纏繞。在保留兩圈的情況下，應能承受 倍的鋼絲繩額定拉力。 所以選取的螺栓、壓板與滾筒之間的摩擦力必須保證至少具有 。建筑卷揚機主要使用多層纏繞卷筒。圖 411 和圖 413 卷筒的共同特點是卷筒軸只承受彎矩，不承受轉矩。無論是卷筒內(nèi)的環(huán)向筋還是縱向筋，均增加了制造難度同時在壁筒和筋板的連接處還會引起應力集中。她作為建筑卷揚機的重要零件，對卷揚機安全、可靠的工作至關重要，應該進行合理的設計。選取為壓板 1GB/T59751986。對多層纏繞，螺釘頭不能露出卷筒表面。 1． 壓板和螺釘繩端固定裝置 圖 49a 中，鋼絲繩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。 五、良好的周期性潤滑是提高鋼絲繩壽命的一項重要因素。 二．決定滑輪繩槽尺寸時，必須考慮新鋼絲繩直徑較公稱直徑有 6%~8%的過盈量這一事實。實踐表明，由于鋼絲繩反復彎曲和擠壓所造成的金屬疲勞是鋼絲繩破壞的主要原因。 標記示例： 鋼絲繩直徑的選擇 一、鋼絲繩直徑的選擇 建筑卷揚機系多層纏繞，鋼絲繩受力比較復雜。它里邊是點接觸，外邊為西魯式線接觸。在實際中常發(fā)現(xiàn)這種鋼絲繩在受拉、尤其是受彎時由于鋼絲間的點接觸，造成應力集中而產(chǎn)生嚴重壓痕，由于導致鋼絲疲勞斷裂而使鋼絲繩過早報廢。此類鋼絲繩鋼絲繞成股和股繞成繩的旋轉方向是一致的。 表 44 滑輪組的效率 軸承種類 滑輪組倍率 a 2 3 4 5 6 8 10 滑動 ％ 95％ ％ 90％ 88％ 84％ 80％ 滾動 99％ ％ ％ 97％ 96％ ％ ％ 四、滑輪組繩索最大拉力 滑輪組繩索工作時所受最大拉力 maxF 由下式計算： 建筑卷揚機執(zhí)行機構方案及總體設計 畢業(yè)設計（論文）說明書 1 ? ?naGF ?K 0m a x ?? N （ 44） 式中 Q—起重質(zhì)量（ kg）； 0G —取物裝置（如吊鉤組等）質(zhì)量（ kg）； a— 滑輪組倍率； K—滑輪組型式系數(shù)。 滑輪組按構造形式不同可分為單聯(lián)滑輪組（圖 43a）和雙聯(lián)滑輪組（圖 43b）。繩槽半徑 R 是根據(jù)鋼絲繩直徑最大允許偏差為 +7%確定的。 滑輪結構與材料 直徑較小的滑輪可做成實體輪，（見下圖 42a）；直徑較大的應做成輻板輪，（見下圖 42b）或輻條輪；對于大型或單件生產(chǎn)的滑輪可采用型鋼與鋼板焊接而成。 吊鉤橫梁與滑輪軸：采用 45 號鋼。直柄單鉤的結構形式和結構尺寸根據(jù)參考文獻 [1]表 和表 （ GB/）選取。缺點是：只能做成矩形截面，鉤體材料不能充分利用，自重較大，高度尺寸也大。在這就不具體闡述了。其中一端作剛性固接，見圖 39a；另一端利用螺紋聯(lián)接，見圖 39b。因其結構簡單，常將制動輪與卷筒做成一體。 按照工作狀態(tài)，制動器又分為常閉式和常開式。 建筑卷揚機執(zhí)行機構方案及總體設計 畢業(yè)設計（論文）說明書 1 圓錐摩擦離合器的參數(shù)確定 此處省略 NNNNNNNNNNNN 字。因此，僅適用于中小噸位的卷揚機。考慮兩齒數(shù)最好為互質(zhì)數(shù)，選 129。 選定齒輪類型，精度等級，材料和齒數(shù)。建 2議用在載荷比較平穩(wěn)的場合，高速級做成斜齒，低速級可做成直齒。查參考文獻【 3】表 6－ 6 得 ? 取 建筑卷揚機執(zhí)行機構方案及總體設計 畢業(yè)設計（論文）說明書 1 將數(shù)值代入上式得 25 0 . 7 5 1 . 2 1 . 4 7 1 . 3 2 3 2 . 2xj K W K