【正文】 及時(shí)解決。 ??n — 卷揚(yáng)機(jī)工作級(jí)別規(guī)定的最小安全系數(shù)。它不允許在無導(dǎo)軌情況下作單獨(dú)提升，故在不松散的情況下或有剛性導(dǎo)軌時(shí)應(yīng)用為宜。有時(shí)在采用較大的滑輪組倍率的同時(shí)相應(yīng)的降低了起升速度的方式來提高起重量，可以使起升機(jī)構(gòu)達(dá)到通用性，即將同一起升機(jī)構(gòu)用于不同的起重量，這是在系列設(shè)計(jì)時(shí)常采用的方法。 起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器必須采用常閉式的。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。 采用錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的卷揚(yáng)機(jī) 此類卷揚(yáng)機(jī)利用錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)本身所具有的制動(dòng)性能來實(shí)現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)的制動(dòng)。 （ 2）設(shè)備安裝 一般設(shè)備的質(zhì)量都較大，則要求卷揚(yáng)機(jī)具有較大的提升能力；為保證安裝精度，其 速度就不能太高；為防止墜落，其安全性要求更高。此參數(shù)為卷揚(yáng)機(jī)的主要參數(shù)。電控齒輪換檔 (采用延時(shí)繼電器 )．起吊位置精確，運(yùn)動(dòng)緩和，傳動(dòng)件在油池里工作，停車緩慢，避免磨損電磁剎車。其生產(chǎn)的卷揚(yáng)機(jī)品種系列比較齊全，主要有： 1．動(dòng)力卷揚(yáng)機(jī) 分 BF、 MF、 DF 三種型式。在此期間，由于石化工業(yè)的發(fā)展，大型設(shè)備很多，都需要吊裝，如一些大型反應(yīng)塔，塔的高度達(dá)七八十米，質(zhì)量達(dá)五六百噸，就需要有大型吊裝用的卷揚(yáng)機(jī)，因而各廠家相繼生產(chǎn)了 20t 和 32t 卷揚(yáng)機(jī) (圖 1— 2)，滿足了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。在我國，解放前卷揚(yáng)機(jī)只有在一些大型企業(yè)中才被使用，應(yīng)用很少，而且所使用的卷揚(yáng)機(jī)也均為國外生產(chǎn)，國內(nèi) 基本上沒有生產(chǎn)卷揚(yáng)機(jī)的廠家。但是，那些很久以前就被利用生產(chǎn)并一直延續(xù)到今天的機(jī)械，更是起著不可替代的作用，卷揚(yáng)機(jī)就是一例。雖然目前塔吊、汽車吊等取代了卷揚(yáng)機(jī)的部分工作，但由于塔5 噸電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì) 吊成本高 ，一股在大型工程中使用，而且靈活性較差，故一般中小型工程仍然廣泛應(yīng)用卷揚(yáng)機(jī)，汽車吊雖然靈活方便，但也因?yàn)槌杀咎撸荒茉诠こ讨袕V泛應(yīng)用，故大多設(shè)備的安裝仍然是由卷揚(yáng)機(jī)承擔(dān)的。這兩種基型一直到現(xiàn)今還在生產(chǎn)。 日本卷揚(yáng)機(jī)行業(yè)由機(jī)械技術(shù)部會(huì)、荷役機(jī)械技術(shù)委員會(huì)領(lǐng)導(dǎo)。液壓系統(tǒng)可同時(shí)控制兩個(gè)機(jī)械制動(dòng)器。機(jī)型的 分類方法很多，目前大致按下述方法分類。 （ 4）氣控卷?xiàng)顧C(jī) （ 5）自動(dòng)控制卷揚(yáng)機(jī) 用限位器來控制卷揚(yáng)機(jī)的工作。 圖 14 圓柱齒輪減速器加開式齒輪傳功的卷場(chǎng)機(jī)簡(jiǎn)圖 1— 電動(dòng)機(jī) 2— 聯(lián)軸器 3— 制動(dòng)器 4— 減速器 5— 開式齒輪傳動(dòng) 6— 卷筒 （ 4）蝸桿減速器加開式齒輪傳動(dòng)的卷揚(yáng)機(jī)。 （ 6）活齒行星傳動(dòng) 又叫頂桿蠕動(dòng)傳動(dòng)，它的加工相對(duì)比較方便。經(jīng)常利用聯(lián)軸器的一半兼作制動(dòng)輪。但由于雙聯(lián)滑輪組的倍率比單聯(lián)滑輪組小一倍，起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比也需要增大一倍，這就使機(jī)構(gòu)尺寸增大，所以其他的起重機(jī)采用單聯(lián)滑輪組，此次設(shè)計(jì)的是 5 噸橋式起重機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)，因此選用雙聯(lián)滑輪組，如圖（ 2— 3）。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。 鋼絲繩直徑的選擇 卷揚(yáng)機(jī)系多層纏繞．鋼絲繩受力比較復(fù)雜。目前我國生產(chǎn)的“鋼絲繩油’’屬于中等粘度油，適用于各種股捻鋼絲繩的潤滑。繩槽在卷筒上的卷繞方向可以制成左旋或右旋。其中壓應(yīng)力最大。由此可知，卷筒軸在正常使用條件下，最終將發(fā)生疲勞破壞 。由圖 8— 3 可知．最大彎矩發(fā)生在剖面 B 處。 所以該軸符合本設(shè)計(jì)要求。 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)、起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)，初步得到心軸各段5 噸電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì) 直徑和長度，如圖 52 所示 ,本設(shè)計(jì)心軸左邊選用調(diào)心滾子軸承圓柱孔 20210 型，右邊選用調(diào)心球軸承圓柱孔 10000（ TN M）型。由卷揚(yáng)機(jī)工作情況和軸的受力分 析可知， a、 b因卷筒軸主要承受彎矩，可簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的心軸。 0 0HaL n tD????????? ＝ 400 2140 000 ??????? ?? ??=380mm。只有在繞繩量特別大或特別要求機(jī)構(gòu)緊湊的情況下，為了縮小卷筒的外形尺寸，才采用多層繞的方式。由起升載荷（額定起重量，鋼絲繩懸掛部5 噸電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì) 分的重量，滑輪組及其它吊具的重量）并考慮滑輪組效率相倍率來確定； c— 鋼絲繩選擇系數(shù)，它與機(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)。 5 噸電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì) (2)線接觸鋼絲繩 線接觸鋼絲繩繩股由不同直徑的鋼絲統(tǒng)制而成，每一層鋼絲的節(jié)距相等，由于外層鋼絲位于內(nèi)層鋼絲之間的溝槽內(nèi)，因此內(nèi)外層鋼絲間形成線接觸。因此，應(yīng)特別重視鋼絲繩的合 理選擇與使用。這種連接型式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，軸向尺寸小，分組性好，能補(bǔ)償減速器與卷筒軸之間的安裝誤差。 起升機(jī)構(gòu)的典型傳動(dòng)型式 在電動(dòng)機(jī)與卷筒之間通常采用效率較高的起重用標(biāo)準(zhǔn)兩級(jí)減速器。這種傳動(dòng)可把傳動(dòng)系統(tǒng)放在卷筒里面，可減小卷揚(yáng)機(jī)體積。物料的提升或下降由電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，操作簡(jiǎn)單方便。 4 按動(dòng)力源分 由于工作環(huán)境不同，所用的動(dòng)力源亦不同。 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)。 5 噸電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì) 遠(yuǎn)滕鋼機(jī)公司有 60 多年歷史，它是日本唯一生產(chǎn)特殊電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)的公司。手動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)的主要品種有：直齒傳動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)、蝸桿傳動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)；電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)的主要品種有：蝸桿傳動(dòng)系列、直齒齒輪傳動(dòng)系列、齒輪蝸桿傳動(dòng)組合系列、直接驅(qū)動(dòng)系列、鏈傳動(dòng)系列。為了發(fā)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)相應(yīng)用情況進(jìn)行了調(diào)查。s development, the machinery will be able more and more to substitute for the manpower, this also will be the mechanical profession rapid development consequence, in the machinery substitution manpower development history, the new machinery invention has the pivotal function. But, these very for a long time on and continue continuously using the production to today machinery, is playing the role which cannot be substituted, the hoist is an example. The hoist development is likely same on other machineries, from starts simply until present plex, from beforehand manpower to present electric power, from beforehand manual control to present puter operation even intelligence operation. This design mentions on the traditional hoist, continuously to present as well as future development. The design instruction booklet has mainly designed 5 ton hoist reels, the reel axis, as well as the block and tackle. Reel as well as the reel axis design is most main, this design has made the introduction with emphasis. Because other parts the length is limited, only makes the analysis slightly. Key words: Windlass。 關(guān)鍵詞： 卷揚(yáng)機(jī)；卷筒；卷筒軸；滑輪組 5 噸電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì) Abstract Along with society39。為了協(xié)調(diào)生產(chǎn)，卷揚(yáng)機(jī)主要生產(chǎn)廠家 (阜新礦山機(jī)械廠、天津卷揚(yáng)機(jī)廠、山西機(jī)器廣、寶雞起重運(yùn)輸機(jī)廠等 )組成了卷揚(yáng)機(jī)行業(yè)組織，隸屬于第一機(jī)械工業(yè)部礦山機(jī)械行業(yè)。 哲恩有限公司是美國較大的生產(chǎn)起重設(shè)備的公司，主要產(chǎn)品有各種手動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)、電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)、提升機(jī)械及起重機(jī)。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：全封閉內(nèi)齒輪傳動(dòng)；電動(dòng)機(jī)在一端，減速器、制動(dòng)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(yuǎn)距離遙控；最大特點(diǎn)是卷簡(jiǎn)可纏 繞 8— 9 層．容繩量大，適于高層卷揚(yáng)使用。目前，俄羅斯已生產(chǎn)了 60t 卷揚(yáng)機(jī)，日本生產(chǎn)了 32t、 50t、 60t 液壓和氣動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)，美國生產(chǎn)了 136t 和 270t 卷揚(yáng)機(jī)。目前生產(chǎn)的大多數(shù)是單筒和雙筒卷揚(yáng)機(jī)．其卷筒都是工作卷筒，再增加的卷筒大多是輔助卷筒，筒徑相對(duì)要小些。 電控卷揚(yáng)機(jī) 此類卷揚(yáng)機(jī)通過通電或斷電以實(shí)現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)的工作或制動(dòng)。 （ 3）接線針輪傳動(dòng) 由于擺線針輪傳動(dòng)一級(jí)減速的減速比比較大，故采用一級(jí)減速即可。 根據(jù)需要起升機(jī)構(gòu)上還可裝設(shè)各種輔助裝置，如起重量限制器、起升高度限位器、速度限制器和鋼絲繩作多層卷繞時(shí)，使鋼絲繩順序排列在卷筒上的排繩裝置等。在齒輪聯(lián)軸器外側(cè)，即靠近減速器的一側(cè)裝有剖分式密封蓋，以防止聯(lián)軸器內(nèi)的潤滑油流出來和外面的灰塵進(jìn)入。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。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，由此導(dǎo)致鋼絲疲勞斷裂而使鋼絲繩過早報(bào)廢。該方如下；（機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二冊(cè)） 鋼絲繩直徑不應(yīng)小于下式計(jì)算的最小直徑 maxmin Fcd 〓 （ 3— 2） 式中 Fmax— 鋼絲繩最大靜拉力 (N)。一般起重機(jī)大多采用單層繞卷筒。對(duì)于有螺旋槽的單層繞卷筒，鋼絲繩允許偏斜度通常為 1： 10，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，選取 3l ＝ 100 mm。強(qiáng)度計(jì)算時(shí)應(yīng)按鋼絲繩在卷筒上兩個(gè)極限位旨分別計(jì)算。計(jì)算時(shí)，卷筒支承作用到心軸的力，可簡(jiǎn)化為作用于軸承寬度中點(diǎn)的集中力，左端距支承點(diǎn) ，右端距支承點(diǎn) 。 靜強(qiáng)度計(jì)算安全系數(shù) max/ssS MW? ?? （ 5— 20） ＝/sBMW?? ＝33601 .3 5 1 6 1 5 .3 / 0 .1 5 5?? ＝ 當(dāng) / ??? 時(shí) ? ? ~ ? ，該軸靜強(qiáng)度足夠。設(shè)卷筒軸該剖面直徑為 Bd ，則彎曲應(yīng)力為： ? ?3 00 .1BbbBMd???? （ 5— 13） 則： ? ?3BBhMd ?? 5 噸電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì) ＝ 3 31615 10 100?? ＝ （ mm） 圓整后 Bd ＝ 75 （ mm），中間軸段 0d ＝ 75＋ 15＝ 90 （ mm） 心軸的疲勞強(qiáng)度計(jì)算 卷筒軸的疲勞強(qiáng)度，應(yīng)該用鋼絲繩的當(dāng)量拉力進(jìn)行計(jì)算，即 d d eF KF? （ 5— 14） 式中 dF — 鋼絲繩的當(dāng)量拉力 (N)； dK — 當(dāng)量拉力系數(shù)。但也不排除在超載或意外情況下發(fā)生靜強(qiáng)度破壞。當(dāng) L ? 3 0D 時(shí)彎曲應(yīng)力和扭曲應(yīng)力的合成力不超過壓應(yīng)力 10%,所以當(dāng) L ? 3 0D 時(shí)只計(jì)算壓應(yīng)力即可。單聯(lián)滑輪組的卷筒只有一條螺旋繩槽；雙聯(lián)滑輪的卷筒，兩側(cè)應(yīng)分別右一條左旋和右旋的繩槽。其附著力大，不易滑落或與水起作用，且含有防銹劑，是一種良好的潤滑劑。為簡(jiǎn)化計(jì)算，鋼絲繩選擇多采用安全系數(shù)法，這是 — 種靜力計(jì)算 方法。其特點(diǎn)是：鋼絲繩撓性好．磨損小，使用壽命長。 5 噸電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì) 圖 2— 3 雙聯(lián)滑輪組 動(dòng)滑輪 定滑 輪 卷筒 滑輪組的倍率的確定對(duì)鋼絲繩的拉力、卷筒直徑與長度、減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比以及機(jī)構(gòu)的總體尺寸有很大的影響。帶制動(dòng)輪的半體應(yīng)安裝在減速器高速軸上。 溜放型卷揚(yáng)機(jī) 此類卷揚(yáng)機(jī)提升重物的下降不是利用電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)．而是靠置物的重力5 噸電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì) 下降，并帶動(dòng)卷簡(jiǎn)反轉(zhuǎn)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)。 對(duì)一些起重量大的卷揚(yáng)機(jī)，為使鋼絲繩在卷簡(jiǎn)上排列整齊，需要安裝排