【文章內容簡介】 2） 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 32 帶有開式齒輪傳動的起升機構構造型式 1電動機； 2彈性柱銷聯(lián)軸器或帶制動輪的全齒聯(lián)軸器； 3制動器； 4減速器； 5開式齒輪； 6卷筒； 7軸承座 卷筒直接支承在減速器輸出軸上，結構簡單，占用空間小，結構部件少，卷筒所受彎矩較大。 方案三 閉式傳動起升機構構造型式 （如圖 33） 圖 33 閉式傳動起升機構構造型式 1電動機； 2帶制動輪的彈性柱銷聯(lián)軸器或全齒聯(lián)軸器； 3制動器； 4減速器； 5全齒聯(lián)軸器； 6軸承座； 7卷筒 轉矩通過連軸器傳給卷筒，卷筒軸上有兩處支撐。由于低速級轉矩大，聯(lián)軸器尺寸也很大，再加上兩處支撐，在軸向布置上占用很大空間。 卷筒直接支承在減速器輸出軸上，結構簡單，占用空間小，結構部件少，布置合理。 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 經(jīng)過上述三個方案比較，最終確定為方案三。 工作級別的劃分 為了合理地設計、制造、使用及提高零件三化水平，建筑卷揚機根據(jù)利用等級與載荷狀態(tài)劃分為： AI， A2， A3， A4, A5,A6,A7,A8 等工作級別。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應完成的總工作循環(huán)次數(shù) Ni 表示。而一個工作循環(huán)是指從一個載荷準備提拉時開始到下一個載荷準備提拉時為止的全過程。建筑卷揚機的壽命一般不少于 5 年，在這個期間內依據(jù)工作頻繁程度的不同，總工作循環(huán)數(shù)從可分為 8 個利用等級，參考機械工業(yè)出版社出版的《建筑卷揚機設計》中利用等級的相關表格，選取利用等級U3。因為不大經(jīng)常使用。 載荷狀態(tài) 載荷狀態(tài)表示建筑卷揚機鋼絲繩承受拉力作用的輕重與頻繁程度，它與整個使用壽命期限內鋼絲紀每次承受的拉力與額定拉力之比和鋼絲 繩每次承受拉力作用下的工作循環(huán)次數(shù)、與總工作循環(huán)次數(shù)之比有關。 總結以上條件，得出本次設計的卷揚機為工程安裝型，選工作級別為 A3。 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 電動機的選擇 電動機選擇的原則：在電動機能夠滿足機械負載要求的前提下，最為經(jīng)濟合理地決定電動機功率。 建筑卷揚機屬于非連續(xù)制工作機械，而且起動、制動頻繁。因此，選擇電動機應與其工作特點相適應。 建筑卷揚機主要采用三相交流異步電動機。根據(jù)建筑行業(yè)的工作特點，電動機工作制應考慮選擇短時重復工作制和短時工作制并優(yōu)先，選用冶金及起重用異步電動機 YZR(繞線轉 子 ) 、 YZ(籠型轉子 )系列專用電動機。其特點示有良好的密封性，其防護等級為 IP54。 電動機功率的選擇 建筑卷揚機電動機功率的初選可以按所需的靜功率計算，然后根據(jù)其工作方式進一步確定并校核。 計算公式為 P= == 式中 eF ――鋼絲繩額定拉力 6KN。 eV ――鋼絲繩額定速度 15m/min。 ?――建筑卷揚機整機傳動效率。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。在這里初步取 90％。 電動機工作制的選擇 電動機工作時，負載持續(xù)時間的長短對電動機的發(fā)熱情況影響很大，因而對決定電動機的功率也有很大影響。按電動機發(fā)熱的不同情況，電動機分三種工作制，即連續(xù)工作制、短時工作制和短時重復工作制。 建筑卷揚機所用電動機工時間短，電動機溫升來不及達到穩(wěn)定值；停車時間亦短，電動機也來不及完全冷卻到周圈環(huán)境溫度，所以穩(wěn)定溫升為一溫度區(qū)間，在這種情況下。一般都選擇短時重復工作制。 我國專門生產(chǎn)了標準短時重復工作制電動機，標準負載持續(xù) Fc 別為： 15％，25％， 40％， 60％。而且同一臺電動機 Fc 不同，擔負的負載也不同。對于短時重復工作制，應盡量選擇此類電動機。 通過對功率的計算和工作制的選擇，本次設計選取的電動機所選具體型號為建筑卷揚機執(zhí)行機構方案及總體設計 畢業(yè)設計（論文）說明書 1 Y112M6。其基本參數(shù)為： 表 31 電動機參數(shù) 機座號 功率 /KW 轉速 r/min 轉動慣量kg 2m 轉子繞線開路電壓 /V Y112M6 960 45 注：按基準工作制（工作制 3s ,Fc=40％ ）編制。 一． 電動機的校核 電動機校驗主要是指電動機熱功率的校驗。一般按發(fā)熱校驗電動機的功率，并根據(jù)負載性質、電動機類型作過載能力校驗，如果采用籠型異步電動機，則還需作起動能力校驗。校驗的結果應滿足：在額定負載工況工作時，電動機不出現(xiàn)過熱現(xiàn)象；在設計極限要求情況下，電動機的最大轉矩或起動轉矩應保證建筑卷揚機負載順利起動，特別是懸空重物的再次起動。 在校驗時，建筑卷揚機要求的負載持續(xù)率 Fc 值和每小時起動次數(shù) Z 值應根據(jù)實際工作情況進行計算。 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)。查參考文獻【 3】表 6－ 4 得 25k ＝ ； ? ―――考慮其電動機工作時間對發(fā)熱影響得系數(shù)。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 WN k N N ??? ? ? ? ? ? ? 故所選電動機發(fā)熱條件通過。 減速器的設計 減速器是應用于原動機和工作機之間的獨立傳動裝置。其主要功能是降低轉速，增大轉矩，以滿足對機械的各種要求。 傳送比的計算和分配 按額定轉速初定總傳動比： 已知 要求電動機額定轉速 940r/min； 鋼絲繩速度 15m/min。 參考常用減速器的類型，兩級圓柱齒輪減速器可實現(xiàn)這一范圍的傳動比。其主要類型有展開式，分流式，同軸式。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。高速齒輪布置在遠離轉矩輸入處。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。 分流式 結構比較復雜，低速級做成人字齒時相對軸承是對稱的，載荷沿齒寬分布均勻，中間軸危險截面上轉矩對于軸所傳遞的轉矩減半，一般用在變載荷場合。當高速級采用人字齒，結構不合理，一般不用。 同軸式 減速起的長度較短，載荷分布也均勻。但軸向尺寸和重量較大。并限制了傳動布置的靈活性。 經(jīng)過分析，最后決定選擇展開式兩級圓柱齒輪減速器。 分配傳動比： 考慮潤滑條件，為使兩級大齒輪直徑相近，取 1i = 2i . 則 1i = = 2i =1ii = = 傳動裝置軸的運動和動力參數(shù) 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 表 32 軸的動力參數(shù) 軸名 功率 P ( KW) 轉矩 T ( N? mm) 轉速 n (r/min) 電動機軸 940 I 軸 940 II 軸 III 軸 卷筒 減速器齒輪的選擇和計算 一 、 高速級齒輪的計算 由表 4－ 1 知輸入功率 ,小齒輪轉速 940r/min,傳動比 i＝ 。 選定齒輪類型，精度等級，材料和齒數(shù)。 ⑴ 按前提示高速級選擇斜齒圓柱齒輪傳動； ⑵ 根據(jù)卷揚機工作環(huán)境，選擇其減速器為 7 級精度（ GB1009588）； ⑶ 材料選擇。小齒輪材料選 40Cr，并經(jīng)調質及表面淬火，齒面硬度為 48～55HRC； ⑷ 初選小齒輪齒數(shù) 1z ＝ 24，則 達齒輪齒數(shù)為 2z ＝ i 1z ＝ 24 ＝?？紤]兩齒數(shù)最好為互質數(shù)，選 179； ⑸ 選螺旋角。初選 ? ＝ 14 度。 二 、低速級齒輪的計算 由表 4－ 1 知輸入功率 ,小齒輪轉速 ,傳動比 i＝ 選定齒輪類型，精度等級，材料和齒數(shù)。 (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。跟高速一樣，選大、小齒輪材料選 40Cr，并經(jīng)調質及表面淬火，齒面硬度為 48～ 55HRC (4)初選小齒輪齒數(shù) 1z ＝ 24，則 達齒輪齒數(shù)為 2z ＝ i 1z ＝ 24 ＝?？紤]兩齒數(shù)最好為互質數(shù)，選 129。 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 離合器設計 手控建筑卷揚機常使用圓錐摩擦離合器，并配以帶式制動器進行工作。圓錐摩擦離合器分單錐式和雙錐式，見圖 35。建筑卷揚機以使用單錐式為多。建筑卷揚機亦有使用漲圈摩擦離合器的，但目前使用較少。 圓錐摩擦離合器的結構簡單，接合比較平穩(wěn)，脫開后能保持摩擦面完全分離。但對軸的偏心比較敏感，錐體加工要求高。由于圓錐摩擦離合器的接觸面積小，在傳遞大轉矩時，外形尺寸較大，結構不緊湊，接合平穩(wěn)性降低。因此，僅適用于中小噸位的卷揚機。 圖 35 圓錐摩擦離合器 a) 單錐式 b) 雙錐式 圓錐摩擦離合器的結構及工作原理 如圖 312 所示，卷筒左端是摩擦離合器和制動器，右端是棘輪停止器。摩擦離合器的圓錐面和制動器的摩擦面就是卷筒凸緣的內外表面。摩擦塊與開式傳動的大齒輪聯(lián)為一體。通過操縱手柄 2（圖 37）使多線螺旋 12（圖 36）旋轉，帶動頂桿 10（圖 36）作軸向運動，推動推進板 9 和墊圈 8，使卷筒沿軸向向左移動與錐形摩擦面緊密結合，從而使卷筒轉動。制動前，必須先打開離合器，此時需按相反方向轉動離合器操縱手柄 2，通過彈簧 5 的反作用力使卷筒與大齒輪脫離接觸。幾乎同時，帶式制動器上閘進行制動。為使制動更加可靠，又使用了棘輪停止器。 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。如需要完整說明書和設計圖紙等 .請聯(lián)系 扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套機械畢業(yè)設計下載！該論文已經(jīng)通過答辯 一、摩擦面的平均直徑 摩擦面的平均直徑用下式計算 Dm=(D1+D2)/2=(4~6)d (mm) 式中 D D1——圓錐工作面的大端和小端直徑（ mm）； d——離合器軸徑（ mm）。 Dm 值也可根據(jù)具體結構確定。 圖 36 離合器、制動器、停止器組合系統(tǒng) 1—主軸 2—齒輪 3—制動輪 4—摩擦木 5—彈簧 6—卷筒 7—棘輪 8—墊圈 9—推進板 10—頂桿 11—頂絲箱 12—頂絲 13—擺動臂 14—連桿 15—推力球軸承 16—彈簧壓蓋 17—調整螺栓 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 37 離合器、制動器操縱系統(tǒng)簡圖 1—制動器操縱手柄 2—離合器操縱手柄 3—連接頭 4—連接桿 5—連接螺桿 6—制動閘帶 7—彈簧 二、摩擦面的工作寬度 圓錐面母線工作部分寬度用下式計算 b=（ ~） Dm (mm) 三、摩擦錐的半錐角 為避免離合器接合后錐面自鎖不易脫開，通常取摩擦錐半角 ɑ＞ arctgu 式中 u——離合器接合面的摩擦系數(shù)； ɑ—— 摩擦錐半錐角。 上述參數(shù)，是離合器設計的重要幾何參數(shù)。 制動器設計 為了確保卷揚機安全，可靠地工作，必須裝設制動器。 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。停止和支持式制動器具有停止和支持中午懸掛在空中的作用；而下降式制動器除具有前者停止運動的作用外，還具有調節(jié)機構運動的作用。 按照工作狀態(tài)，制動器又分為常閉式和常開式。常閉式制動器經(jīng)常處于合閘狀態(tài)，當機構運轉時，可利用人力、電磁力等外力使制動器松閘。而常開式與此建筑卷揚機執(zhí)行機構方案及總體設計 畢業(yè)設計（論文）說明書 1 相反，它經(jīng)常處于松閘狀態(tài)，只有施加外力時才能合閘。 按照制動器結構特征，又分為帶式制動器、塊式制動器、蹄式制動器和 盤式制動器四種。 建筑卷揚機至少要