【文章內(nèi)容簡介】 與其他設(shè)備配套使用而有液壓源的場合。 按傳動形式分 最早的形式。目前主要用于手動卷揚機； 主要為快速單筒卷揚機，應(yīng)用廣泛。 （ 1）圓柱齒輪減速器 （ 2）一字型同軸齒輪傳動 — 圓柱齒輪減速器 （ 1） 2KH 和 3K 行星齒輪傳動 （ 2）少齒差齒輪傳動 （ 3）擺線針輪傳動 （ 4）諧波傳動 按控制方法分 由人工操縱閘把控制卷揚機提升或下放重物。 設(shè)計說明書（論文） 10 用電控鈕控制電磁鐵制動器使卷揚機工作。 用壓力油控制卷揚機卷筒的離合和制動。 用限位器來控制卷揚機的工作。 按用途分 卷揚機由于其用途不同 ，使用條件的差異，其結(jié)構(gòu)設(shè)計上也有差異。 （物料和構(gòu)件） 要求有一定的速度，以利于提高生產(chǎn)率，并要求高的安全性，以防墜落。 一般設(shè)備的質(zhì)量都較大，則要求卷揚機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。 因為此項工作一般是在水平或傾斜方向進(jìn)行的，為使物品能前后運動，則要求卷揚機的滾筒正反轉(zhuǎn)均能工作。 要求卷揚機把重物提升到一定高度后，能使重物成自由落體下降，實現(xiàn)打樁工作，即要求卷揚機具有溜放性能。 建筑 卷揚機雖然可以分成很多種類，實際上由于應(yīng)用情況的復(fù)雜，很難把它們絕對分清，而且一臺卷揚機往往幾種工作都要做，所以在建筑卷揚機的設(shè)計上對用途分得并不清楚，而是按要求高的來設(shè)計，這樣能使卷揚機實現(xiàn)一機多用，得到更廣泛的應(yīng)用。 設(shè)計說明書（論文） 11 第 2 章 建筑卷揚機設(shè)計的內(nèi)容及步驟 建筑卷揚機的設(shè)計應(yīng)結(jié)合建筑現(xiàn)場的需要、工作環(huán)境等實際情況，從機器的質(zhì)量、生產(chǎn)、使用綜合考慮，選擇和設(shè)計出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟上合理、使用安全可靠的設(shè)計方案和組織結(jié)構(gòu)，應(yīng)使機器的生產(chǎn)在保證達(dá)到設(shè)計圖樣上所提出的各項技術(shù) 要求的基礎(chǔ)上，盡可能降低各零部件的制造成本和保證安全生產(chǎn)。一般來講，設(shè)計的主要內(nèi)容及步驟包括 ： 成本、勞動強度、環(huán)境的保護以及生產(chǎn)的安全。 建筑卷揚機設(shè)計的意義 建筑卷揚機是一種起重設(shè)備，由于它的結(jié)構(gòu)簡單、搬運靈活、維修簡單、價格低廉等優(yōu)點，因此在很多行業(yè)中都需要用到它。建筑卷揚機由于應(yīng)用范圍較廣，為適應(yīng)各種不同使用條件，建筑卷揚機已經(jīng)制造成各種不同機型的產(chǎn)品。建筑卷揚機作為一種機電產(chǎn)品，它的設(shè)計幾乎包含了機械方面所有的知識。本次設(shè)計建筑卷揚機是想綜合運用我們所學(xué)的機電產(chǎn)品設(shè)計以及相關(guān)專業(yè)知識，進(jìn)行 簡單的產(chǎn)品設(shè)計實踐，深化所學(xué)的基本概念與理論，熟悉機電產(chǎn)品設(shè)計的結(jié)構(gòu)、裝置和應(yīng)用，學(xué)會機電產(chǎn)品設(shè)計的基本方法。學(xué)校為了訓(xùn)練我們的實踐技能，在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過完成一個涉及多種機電產(chǎn)品資源，具有現(xiàn)代化機電產(chǎn)品的一個或多個功能的產(chǎn)品設(shè)計，使我們不但能夠?qū)⒄n堂上學(xué)到的理論知識與實際應(yīng)用結(jié)合起來，進(jìn)一步加深對機電產(chǎn)品總體設(shè)計、機械主體、控制系統(tǒng)、傳感與測試系統(tǒng)等方面的認(rèn)識，同時在機電產(chǎn)品相關(guān)編程、調(diào)試與測試、機電產(chǎn)品零（部）件加工技術(shù)、相關(guān)儀器與設(shè)備的選擇與使用技能等方面得到較全面的鍛煉和設(shè)計說明書（論文） 12 提高，為今后能夠獨立進(jìn) 行機電產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計工作打下一定的基礎(chǔ)。 設(shè)計要求分析 建筑卷揚機的使用要求分析 根據(jù)建筑卷揚機的使用場合以及建筑現(xiàn)場的調(diào)查和分析，確定本設(shè)計卷揚機的利用等級、載荷狀態(tài)、額定拉力等初始數(shù)據(jù)。 確定設(shè)計方案、主要設(shè)計參數(shù)計算 在現(xiàn)場需求分析的基礎(chǔ)上，找出卷揚機設(shè)計的重點與難點，根據(jù)實際情況提出各種可行性方案，并確定各組成部件等。 建筑卷揚機設(shè)計 各組成部件的選擇和設(shè)計 根據(jù)擬定的設(shè)計方案，考慮卷揚機的結(jié)構(gòu)特點 、使用要求、生產(chǎn)批量、加工條件、操作方便與安全的要求等選定與設(shè)計卷揚機的各部件。 卷揚機參數(shù)的計算 確定機器的組成部件后，計算或校核各部件的有關(guān)參數(shù) ,如卷揚機的幾何尺寸、各零部件的強度與剛度、可靠性等。 繪制設(shè)計的圖紙 設(shè)計圖紙是卷揚機設(shè)計結(jié)果的最終體現(xiàn) ,該零部件圖包括制造和使用卷揚機的完備信息。 編寫設(shè)計計算說明書 對卷揚機的設(shè)計應(yīng)編寫設(shè)計計算說明書，以供日后查閱。設(shè)計計算說明書包括各零部件的選擇、設(shè)計以及各種安全性驗算等主要內(nèi)容。 設(shè)計說明書（論文） 13 第 3 章 建筑卷揚機的總體方案設(shè)計 方案設(shè)計 合理的傳動方案，除應(yīng)滿足工作機的性能要求，適應(yīng)工況條件，工作可靠外，還應(yīng)使傳動裝置的結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，加工方便，成本低廉，效率高和使用維護方便。 卷揚機減速方案的選擇 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(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對于本設(shè)計不適用。 蝸桿傳動的效率低，而且蝸桿傳動布置為“ T”字型，占用空間大。 兩級直齒圓柱齒輪傳動，結(jié)構(gòu)簡單，效率高，傳動平穩(wěn)，加工簡單。但不適宜高速重載，由于本設(shè)計的速度和 載荷都不大。所以經(jīng)過比較確定為兩級圓柱齒輪傳動。 卷揚機整體布置方案的選擇 方案一（圖 ） 設(shè)計說明書（論文） 14 圖 該方案由一個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。這種布置占用空間小，對小傳動并不適合。 方案二（圖 ） 圖 卷筒直接支承在減速器輸出軸上，結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小，結(jié)構(gòu)部件少，卷筒所受設(shè)計說明書（論文） 15 彎矩較大。 方案三（圖 ） 圖 轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)簡單，占用空間小，結(jié)構(gòu)部件少，布置合理。 經(jīng)過上述三個方案比較，最終確定為方案三。 建筑卷揚機工作級別與類別 為了合理設(shè)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： A1 ， A2 ， A3 ， A4 ， A5 ， A6 ， A7 ， A8 ，八個工作級別。 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(shè)計壽命期內(nèi)應(yīng)總工作循環(huán)次數(shù) Nt 表征。 而一個工作循環(huán)是指從一個載荷準(zhǔn)備提拉時開始到下一個載荷準(zhǔn)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(nèi)依據(jù)工作頻繁程度的不同，總工作循環(huán) Nt 可分為 8 個利用等級，見表 表 建筑卷揚機利用等級 設(shè)計說明書（論文） 16 利用等級 總工作循環(huán)數(shù) Nt 說明 U0 104 不經(jīng)常使用 U1 104 U2 104 U3 105 U4 105 經(jīng)常地輕閑地使用 U5 5 105 經(jīng)常地中等使用 U6 1 106 有時頻繁地使用 U7 2 106 頻繁地使用 根據(jù)本次設(shè)計的建筑卷揚機的使用情況確定利用等級為 U5 。 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地輕重與頻繁程度，它與整個使用壽命期限內(nèi)鋼絲繩每次承受地拉力 Fi 與額定拉力 Fe 之比（ Fi / Fe ）和鋼絲繩每次承 受拉力 Fi 作用下地工作循環(huán)次數(shù) ni 與總工作循環(huán)次數(shù) Nt 之比（ ni /Nt ）有關(guān)。 載荷譜系數(shù) Kf 可用下式計算： Kf ＝∑???????? ???????? meiti FFNn （ ） 式中 Kf —— 載荷譜系數(shù)； ni —— 在鋼絲繩拉力 Fi 作用下的工作循環(huán)次數(shù)， ni ＝ n1 ， n2 nn ； Nt —— 總的工作循環(huán)次數(shù)， Nt ＝∑ ni ＝ n1 ＋ n2 ＋ nn ； Fi —— 鋼絲繩承受的第 i 個拉力， Fi ＝ F1 ， F2 ， Fn （ N）； Fe —— 鋼絲繩承受的額定拉力（ N）； 設(shè)計說明書（論文） 17 m—— 由應(yīng)力換算成載荷的耐久曲線指數(shù)，此處取 m＝ 3。 建筑卷揚機的載荷狀態(tài)可根據(jù)鋼絲繩承受的拉力（載荷）大小和頻繁程度，按名義載荷譜系數(shù) Kf 分為四級，見表 。 表 載荷狀態(tài) 載荷狀態(tài) 名義載荷譜系數(shù) Kf 當(dāng)量拉力系數(shù)Kd 說明 Q1 （輕） Kd ≤ 通常承受 1/3的額定拉力，很少承受額定拉力時使用 Q2 （中） ＜ Kd ≤ 通常承受（ 1/3～ 2/3）的額定拉力，有時承受額定拉力時使用 Q3 （重） ＜ Kd ≤ 通常承受 2/3以上的額定拉力，較多承受額定拉力時使用 Q4 （特重） ＜ Kd ≤ 1 頻繁地承受拉力或者額定拉力相近時使用 如果鋼絲繩在拉力 Fi 作用下的時間為 ti ,可以得出當(dāng)量拉力系數(shù) Kd ，按公式（ ） 計算。 Kd ＝mninnii tttt tFtFtFtF ?????????? ???????????2133232131 () 式中 Kd —— 當(dāng)量拉力系數(shù)； ti —— Fi 作用下的時間； ti ＝ t1 ， t2 ， tn 根據(jù)載荷譜系數(shù)的分級可以得出相應(yīng)的當(dāng)量拉力系數(shù) Kd 。 根據(jù)本次設(shè)計要求確定建筑卷揚機的載荷狀態(tài)為 Q2 （中）， Kf ＝ ， Kd ＝ 。 建筑卷揚機工作級別的劃分 按利用等級和載荷狀態(tài)的不同，可將建筑卷揚機分為 A1 ～ A8 8 個工作級別，見表。 表 建筑卷揚機工作級別 設(shè)計說明書（論文） 18 每日平均使用時間hd (h) ≤ ＞ ≤ ＞ ≤ 1 ＞ 1 ≤ 2 ＞ 2 ≤ 4 ＞ 4 ≤ 8 ＞ 8 ≤ 16 ＞ 16 使用壽命期限內(nèi)的總使用時間 h(h) ≤ 400 ＞ 400 ≤ 800 ＞ 800 ≤ 1600 ＞ 1600 ≤ 3200 ＞ 3200 ≤ 6400 ＞ 6400 ≤ 12500 ＞ 12500 ≤ 25000 ＞25000 利用等級 U0 U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 載荷狀態(tài) Q1 （輕） A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 Q2 （