【正文】 傳給卷筒，卷筒軸上有兩處支撐。 建筑卷揚(yáng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案及總體設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 1 第 3章 建筑卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 建筑卷揚(yáng)機(jī)方案設(shè)計(jì) 卷揚(yáng)機(jī)傳動(dòng)方案的選擇 行星傳動(dòng)與普通圓柱齒輪傳動(dòng)比較，尺寸小，重量輕，但制造精度要求高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對(duì)于本設(shè)計(jì)不適用。這種卷揚(yáng)機(jī)可實(shí)現(xiàn)不停的重物提升和下放。由于電動(dòng)機(jī)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(yùn)動(dòng)，則此類卷揚(yáng)機(jī)可設(shè)計(jì)成單卷筒、雙卷筒和多卷筒的型式。 建筑卷揚(yáng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案及總體設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 1 對(duì)一些起重量大的建筑卷揚(yáng)機(jī)，為使鋼絲繩在卷筒上排列整齊，需要安裝排繩器。 表 21 設(shè)計(jì)要素 設(shè)計(jì)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(dòng)力源 電控卷揚(yáng)機(jī) 傳動(dòng)形式 圓柱齒輪減速器 控制方法 電控卷揚(yáng)機(jī) 用途 提升重物 電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)基本類型的選擇 電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)由于操作方法不同，其結(jié)構(gòu)相差也很大。 圖 2－ 1 圓柱齒輪減速器卷揚(yáng)機(jī) 建筑卷揚(yáng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案及總體設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 1 圖 2－ 2 3K 行星齒輪傳動(dòng)卷揚(yáng)機(jī) 六、按控制方法分 1．手控卷揚(yáng)機(jī) 由人工操縱桿把控制卷揚(yáng)機(jī)提升或下放重物 2．電控卷揚(yáng)機(jī) 用電控按鈕控制電磁鐵制動(dòng)器使卷揚(yáng)機(jī)工作 3．液控卷揚(yáng)機(jī) 用壓力油來控制卷揚(yáng)機(jī)卷筒的離合和制動(dòng)。目前生產(chǎn)的大多數(shù)是單筒和雙筒卷揚(yáng)機(jī)。按 GBl955—88《建筑卷揚(yáng)機(jī)》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(jí)。 2）采用先進(jìn)電子技術(shù) 為了實(shí)現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)的自動(dòng)控制和遙控，國外廣泛采用了先進(jìn)的電子技術(shù)。隨著改革開放逐步深入，生產(chǎn)形勢(shì)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(yáng)機(jī)、變速卷揚(yáng)機(jī)、自動(dòng)限位卷揚(yáng)機(jī)等新產(chǎn)品，以及諧波傳動(dòng)、圓弧齒輪傳動(dòng)、圓弧齒輪圓柱蝸桿傳動(dòng)等具有新型傳動(dòng)型式的卷揚(yáng)機(jī)。為了發(fā)建筑卷揚(yáng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案及總體設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 1 展卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)，行業(yè)組織了有關(guān)廠家的人員對(duì)全國卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)和應(yīng)用情況進(jìn)行了調(diào)查。 建筑卷揚(yáng)機(jī)還可應(yīng)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(yùn)輸?shù)人交蚵氁芬梦锏墓ぷ骱痛驑兜裙ぷ鳌?reducer design。 其中，對(duì)建筑卷揚(yáng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)又作為重點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，對(duì)減速器進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)計(jì)算，傳動(dòng)比的分配計(jì)算，展開式兩級(jí)圓柱齒輪減速器的選擇設(shè)計(jì)，還有關(guān)于軸、軸承和減速器 其他附件的設(shè)計(jì)。雖然目前塔吊、汽車吊等取代了建筑卷揚(yáng)機(jī)的部分工作，如塔吊在建筑工地上用于物料和構(gòu)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(yīng)用建筑卷揚(yáng)機(jī)，就是大型建筑中雖有塔吊，也還需用建筑卷揚(yáng)機(jī)作輔助提升用；汽車吊升雖然靈活方便，但也因?yàn)槌杀咎?，而不能在建筑業(yè)中被廣泛應(yīng)用，所以大型設(shè)備的安裝仍然是由建筑卷揚(yáng)機(jī)承擔(dān)的。 50 年代為滿足恢復(fù)經(jīng)濟(jì)的需要和第一個(gè)五年計(jì)劃建筑的需要，卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)放提到了日程上。隨著部標(biāo)準(zhǔn)的頒布，使建筑卷揚(yáng)機(jī)有了大發(fā)展的基礎(chǔ)。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(hào)的卷揚(yáng)機(jī)。 建筑卷揚(yáng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案及總體設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 1 第 2 章 建筑卷揚(yáng)機(jī)分類及結(jié)構(gòu) 筑卷揚(yáng)機(jī)電于應(yīng)用范圍較廣，為適應(yīng)各種不同使用條件．建筑卷揚(yáng)機(jī)亦制造成各種不同的機(jī)型產(chǎn)品。 本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品為慢速建筑卷揚(yáng)機(jī)，取 15m／ min。 五、按傳動(dòng)形式分 1． 開式齒輪傳動(dòng) 最早的形式。 3．拽引物品 因?yàn)榇隧?xiàng)工作一般是在水平或傾斜方向進(jìn)行的，為使物品能前后運(yùn)動(dòng)，則要求卷揚(yáng)機(jī)的卷筒正反轉(zhuǎn)均能工作。 一、帶有制動(dòng)器的卷揚(yáng)機(jī) 1．圓柱齒輪減速器快速建筑卷揚(yáng)機(jī)（圖 2－ 3） 2．蝸桿減速器慢速建筑卷揚(yáng)機(jī)。由于此類卷揚(yáng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)軸線與卷筒軸線為同軸，故習(xí)慣上把這類卷揚(yáng)機(jī)叫做一字型結(jié)構(gòu)卷揚(yáng)饑。為保證提升重物和人身安全，防止重物下墜，此類卷揚(yáng)機(jī)上都裝有棘爪止動(dòng)器。其特點(diǎn)為制動(dòng)靈建筑卷揚(yáng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案及總體設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 1 活可靠，操作方便。 卷揚(yáng)機(jī)整體布置方案的選擇 方案一 閉式傳動(dòng)起升機(jī)構(gòu)構(gòu)造型式 （如圖 31） 圖 31 閉式傳動(dòng)起升機(jī)構(gòu)構(gòu)造型式 1電動(dòng)機(jī)； 2半齒聯(lián)軸器； 3浮動(dòng)軸； 4帶制動(dòng)輪的半齒聯(lián)軸器； 5制動(dòng)器； 6減速器； 7卷筒； 8軸承座 該方案由一個(gè)大齒輪固定在卷筒上，轉(zhuǎn)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(yáng)機(jī)工作級(jí)別的劃分 利用等級(jí) 利用等級(jí)是表示建筑卷揚(yáng)機(jī)使用的頻繁程度，以其在設(shè)計(jì)壽命期內(nèi)應(yīng)完成的總工作循環(huán)次數(shù) Ni 表示。因此，選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)與其工作特點(diǎn)相適應(yīng)。這里包括傳動(dòng)裝置，軸承，連軸器，離合器，卷筒纏繞等總的效率。對(duì)于短時(shí)重復(fù)工作制，應(yīng)盡量選擇此類電動(dòng)機(jī)。 具體的電動(dòng)機(jī)發(fā)熱驗(yàn)算： 按系數(shù)法進(jìn)行電動(dòng)機(jī)發(fā)熱計(jì)算，參考文獻(xiàn) 陳道南，盛漢中等編注《起重運(yùn)輸機(jī)械》冶金工業(yè)出版設(shè)， 1988 年 式 6－ 20 25xjN k N N ???? 式中 xN ―――電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率； jN ―――機(jī)構(gòu)的靜載荷功率，參考文獻(xiàn)倪慶興，王煥勇主編《起重機(jī)械》上海交通大學(xué)出版社， 1900 年 電動(dòng)機(jī)靜功率 /jNN K?? 電 取 K電＝ ，則 jN ＝＝ ； 25k ―――考慮工作級(jí)別不同條件下?lián)Q算時(shí)的換算系數(shù)。其各自特點(diǎn)為： 展開式 兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪相對(duì)于軸承的位置不對(duì)稱，因此，軸應(yīng)設(shè)計(jì)有較大的鋼度。 經(jīng)過分析，最后決定選擇展開式兩級(jí)圓柱齒輪減速器。 (1)低速級(jí)選擇斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)； (2)精度依然選 7 級(jí)； (3)材料選擇。但對(duì)軸的偏心比較敏感，錐體加工要求高。幾乎同時(shí)，帶式制動(dòng)器上閘進(jìn)行制動(dòng)。 制動(dòng)器分類、特點(diǎn)及其選擇 制動(dòng)器按用途可分為停止制動(dòng)、支持制動(dòng)和下降制動(dòng)三種。無論是標(biāo)準(zhǔn)制動(dòng)器，還是自行設(shè)計(jì)的制動(dòng)器都要做必要的發(fā)熱驗(yàn)算。擰動(dòng)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(dòng)器 常用的外抱塊式制動(dòng)器已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)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(hù)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(hào)～ 5 直柄單鉤，柄端結(jié)構(gòu)為型式 Ⅰ ，用于輕小型起重設(shè)備；鉤號(hào) 6～ 12 柄端結(jié)構(gòu)為型式 Ⅱ ，用于起重機(jī)械和輕小型起重設(shè)備；鉤號(hào) 40～ 250 柄端結(jié)構(gòu)為型式Ⅲ ，用于起重機(jī)械。 吊鉤螺母：采用 20 號(hào)鋼。 滑輪組的設(shè)計(jì) 滑輪是用來支承鋼絲繩和改變鋼絲繩運(yùn)動(dòng)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(biāo) GB276)。 三、滑輪組的效率 若假設(shè)滑輪組中每個(gè)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(yáng)機(jī)系多層纏繞，更適合選用雙捻制金屬絲芯鋼絲繩。其特點(diǎn)是接觸應(yīng)力高，表面粗糙，鋼絲易折斷，使用壽命低。建筑卷揚(yáng)機(jī)應(yīng) 優(yōu)先選用線接觸鋼絲繩。 鋼鋼絲繩的標(biāo)記代號(hào) 國標(biāo) GB/T87071988 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鋼絲繩的標(biāo)記方法全由英文字母與數(shù)字相結(jié)合的方法來表示。 因?yàn)檫x擇的鋼絲繩直徑 ﹥ ；所以選擇的鋼絲繩直徑合理。 D/d 與卷揚(yáng)機(jī)的工作級(jí)別有關(guān)。 ~2176。 建筑卷揚(yáng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案及總體設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(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(yīng)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(yáng)機(jī)主要使用多層纏繞卷筒。圖 411 和圖 413 卷筒的共同特點(diǎn)是卷筒軸只承受彎矩，不承受轉(zhuǎn)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(shí)在壁筒和筋板的連接處還會(huì)引起應(yīng)力集中。她作為建筑卷揚(yáng)機(jī)的重要零件，對(duì)卷揚(yáng)機(jī)安全、可靠的工作至關(guān)重要，應(yīng)該進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。選取為壓板 1GB/T59751986。對(duì)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(cè)板預(yù)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(xiàng)重要因素。 二．決定滑輪繩槽尺寸時(shí)，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(shí)。實(shí)踐表明，由于鋼絲繩反復(fù)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(biāo)記示例： 鋼絲繩直徑的選擇 一、鋼絲繩直徑的選擇 建筑卷揚(yáng)機(jī)系多層纏繞，鋼絲繩受力比較復(fù)雜。它里邊是點(diǎn)接觸，外邊為西魯式線接觸。在實(shí)際中常發(fā)現(xiàn)這種鋼絲繩在受拉、尤其是受彎時(shí)由于鋼絲間的點(diǎn)接觸，造成應(yīng)力集中而產(chǎn)生嚴(yán)重壓痕，由于導(dǎo)致鋼絲疲勞斷裂而使鋼絲繩過早報(bào)廢。此類鋼絲繩鋼絲繞成股和股繞成繩的旋轉(zhuǎn)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(dòng) ％ 95％ ％ 90％ 88％ 84％ 80％ 滾動(dòng) 99％ ％ ％ 97％ 96％ ％ ％ 四、滑輪組繩索最大拉力 滑輪組繩索工作時(shí)所受最大拉力 maxF 由下式計(jì)算： 建筑卷揚(yáng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案及總體設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(gòu)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(jié)構(gòu)與材料 直徑較小的滑輪可做成實(shí)體輪，（見下圖 42a）；直徑較大的應(yīng)做成輻板輪，（見下圖 42b）或輻條輪；對(duì)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(hào)鋼。直柄單鉤的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)參考文獻(xiàn) [1]表 和表 （ GB/）選取。缺點(diǎn)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，常將制動(dòng)輪與卷筒做成一體。 按照工作狀態(tài)，制動(dòng)器又分為常閉式和常開式。 建筑卷揚(yáng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案及總體設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(yáng)機(jī)。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(jí)，材料和齒數(shù)。建 2議用在載荷比較平穩(wěn)的場(chǎng)合，高速級(jí)做成斜齒，低速級(jí)可做成直齒。查參考文獻(xiàn)【 3】表 6－ 6 得 ? 取 建筑卷揚(yáng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案及總體設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（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