【正文】 四級，見表 。 nn ； Fi —— 鋼絲繩承受的第 i個拉力， Fi ＝ F1 ， F2 ， 載荷譜系數 Kf 可用下式計算： Kf ＝∑???????? ???????? meiti FFNn （ ） 式中 Kf —— 載荷譜系數； ni —— 在鋼絲繩拉力 Fi 作用下的工作循環(huán)次數， ni ＝ n1 ， n2 建筑卷揚機的壽命一般不少于 5 年，在這個期間內依據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 15 表 建筑卷揚機利用等級 利用等級 總工作循環(huán)數 Nt 說明 U0 104 不經常使用 U1 104 U2 104 U3 105 U4 105 經常地輕閑地使用 U5 5 105 經常地中等使用 U6 1 106 有時頻繁地使用 U7 2 106 頻繁地使用 根據本次設計的建筑卷揚機的使用情況確定利用等級為 U5 。 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總工作循環(huán)次數Nt 表征。 經過上述三個方案比較，最終確定為方案三。 14 方案三（圖 ） 圖 轉矩通過連軸器傳給卷筒，卷筒軸上有兩處支撐。這種布置占用空間小，對小傳動必不適合。所以經過比較確定為兩級圓柱齒輪傳動。 兩級直齒圓柱齒輪傳動，結構簡單，效率高，傳動平穩(wěn)，加工簡單。 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，結構較復雜，對于本設計不適用。 建筑卷揚機雖然可以分成很多種類，實際上由于應用情況的復雜，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計上對用途分得并不清楚，而是按要求高的來設計，這樣能使卷揚機實現一機多用，得到更廣泛的應用。 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，則要求卷揚機的滾筒正反轉均能工作。 （物料和構件） 要求有一定的速度，以利于提高生產率，并要求高的安全性，以防墜落。 用限位器來控制卷揚機的工作。 12 用電控鈕控制電磁鐵制動器使卷揚機工作。目前主要用于手動卷揚機； 主要為快速單筒卷揚機，應用廣泛。 用于無動力來源地區(qū)的小型卷揚機； 大多數卷揚機皆屬于此類； 用于無電源的地方； 用于不能使用電源的地方； 與其他設備配套使用而有液壓源的場合。目前生產的大多數是單筒和雙筒卷揚機，其卷筒都是工作卷筒，再增加的卷筒大多是輔助用卷筒，筒徑相對要小些。 按卷筒數目分 一臺卷揚機上卷筒數目的多少，直 接影響到卷揚機的結構。 繩速 v? 45m/min。 繩速 v＝ 15～ 30m/min。 按鋼絲繩額定速度 v分 鋼絲繩在基準層上的出繩速度是建筑卷揚機的又一項主要參數。按 GB1955— 88《建筑卷揚機》中規(guī)定為 5， ， 10， ， 16， 20， 25， 32， 50， 80， 120， 160， 200， 320， 500kN 共 15級。機型的分類方法很多，目前大致按下述方法分類。正因為建筑卷揚機具有多種用途，所以它已不僅用于建筑業(yè)，而且在冶金、化工、水電、農業(yè)、軍事及交通運輸等行業(yè)亦被廣泛應用。建筑卷揚機用于提升重物時，需要由門字架、桅桿等配套設備方能實現。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，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 建筑仍然廣泛使用建筑卷揚機，就是大型建筑中雖有塔吊，也還需要建筑卷揚機作輔助提升用；汽車吊雖然靈活方便，但也因為成本太高，而不能在建筑業(yè)中被廣泛應用，故大型設備的安裝仍然是由建筑卷揚機承擔的。 10 第 2 章 建筑卷揚機的總體方案設計 建筑卷揚機的應用 建筑卷揚機是一種起重設備，由于具有結構簡單、搬運安裝靈活、維護保養(yǎng)簡單、操作方便、價格低廉和可靠性高等優(yōu)點，所以被廣泛應用于無聊提升、水平或傾斜拽引重物、打樁、集材、冷拉鋼筋、設備安裝 等工作中。 編寫設計計算說明書 對卷揚機的設計應編寫設計計算說明書，以供日后查閱。 卷揚機參數的計算 確定機器的組成部件后，計算或校核各部件的有關參數 ,如卷揚機的幾何尺寸、各零部件的強度與剛度、可靠性等。 確定設計方案、主要設計參數計算 在現場需求分析的基礎上，找出卷揚機設計的重點與難點，根據實際情況提出各種可行性方案，并確定各組成部件等。學校為了訓練我們的實踐技能，在理論學習的基礎上，通過完成一個涉及多種機電產品資源，具有現代化機電產品的一個或多個功能的產品設計，使我們不但能夠將課堂上學到的理論知識與實際應用結合起來，進一步加深對機電產品總體設計、機械主體、控制系統(tǒng)、傳感與測試系統(tǒng)等方面的認識，同時在機電產品相關編程、調試與測試、機電產品零（部）件加工技術、相關儀器與設備的選擇與使用技能等方面得到較全面的鍛煉和提高，為今后能夠獨立進行機電產品的開發(fā)設計工作 打下一定的基礎。建筑卷揚機作為一種機電產品，它的設計幾乎包含了機械方面所有的知識。 建筑卷揚機設計的意義 建筑卷揚機是一種起重設備，由于它的結構簡單、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。 8 第 1 章 建筑卷揚機設計的意義及本設計內容 建筑卷揚機的設計應結合建筑現場的需要、工作環(huán)境等實際情況，從機器的質量、生產、使用綜合考慮，選擇和設計出技術先進、經濟上合理、使用安全可靠的設計方案和組織結構，應使機器的生產在保證達到設計圖樣上所提出的各項技術要求的基礎上，盡可能降低各 零部件的制造成本和保證安全生產。 4．大力發(fā)展不帶動力源裝置的卷揚機 歐美國家非常重視發(fā)展借助汽車和拖拉機動力的卷揚機。對大型卷揚機安裝了電器連鎖裝置，以保證絕對安全可靠。目前，俄羅斯已生產了 60t 卷揚機，日本生產了 32t、 50t、 60t 液壓和氣動卷揚機，美國生產了 136t 和 270t 卷揚機。 其他國家，如俄羅斯、英國、瑞典、加拿大、德國等業(yè)都生產著不同用途的各種型號的卷揚機。由兩個獨立的裝有電磁剎車系統(tǒng)的提升電動機驅動卷揚機。電控齒輪換檔 (采用延時繼電器 )，起吊位置精確，運動緩和，傳動件在油池里工作，停車緩慢，避免磨損電磁剎車。 LMD型卷揚機綜合了電氣技術 (包括電子技術系統(tǒng) )和液壓技術的優(yōu)點，性能比較好。 LMD 型卷揚機可兩檔變速，采用液壓控制。 KUSW 型卷揚機輕巧緊湊，效率高，安全可靠，可遙控操作。 （三） 法國 法國生產卷揚機的廠家很多，其中包滕 (POTAIN)公司就是生產卷揚機的主要廠家之一。產品的主要特點是： 1) 采用一軸支撐兩個卷筒的結構 ，用一軸齒輪傳動裝置可操作兩個卷筒。 ENDO 型卷揚機采用起重電動機，卷揚機可兩檔變速，排繩器裝在上部，是單螺旋軸雙導向桿式結構，機座全部是焊接結構，所有機械與電器部分都裝在機座里。 3．大型電 動卷揚機 主要用于提升大型重物或設備，可兩檔機械變速，設有電磁鐵制動器、手制動器和棘輪停止器，以確保安全。 2．電動卷揚機 該廠生產的電動卷揚機為 KM 型，功率 ～ 11kW，拉力 6000～142100N，四種規(guī)格。其結構特點是全部為標準型，采用改進了的螺旋頂絲式離合器操作，因而操作簡便，易調整。功率為 ～ 44kW，鋼絲繩拉力從 5880～44100N，有 18個規(guī)格 。 北川鐵工所是一家大型生產廠。 日本卷揚機行業(yè)由機械技術部會、荷役機械技術委員會領導。據日本荷役機械研究所核計， 1970～ 1975年間卷揚機的產量增加 %。藝德公司等。其中直接驅動式電動卷揚機的傳動是全封閉行星齒輪傳動，傳動系統(tǒng)全部裝在卷筒里面，機架和卷筒用高強度鋼焊接而成。 哲恩有限公司是 美國較大的生產起重設備的公司，主要產品有各種手動卷揚機、電動卷揚機、提升機械及起重機。 貝波國際有限公司成立于 1919 年，有七十多年的設計和生產實踐經驗。下面介紹一下幾個主要國家生產卷揚機的狀況。 二．國外卷揚機概況 在國外，卷揚機的品種繁多，應用也很廣泛。這兩種機型結構緊湊，加工簡單，操作方便，體積小，重量輕，一般中小企業(yè)均可生產，滿足了生產的需要又實現了技術的進步。設計既考慮到技術發(fā)展的趨勢，又考慮到廠家的生產能力。為使卷揚機的生產滿足日益增加的需求和解決中小廠家設計力量薄弱的情況， 1988 年卷揚機行業(yè)組織了九廠一所一校成立了卷揚機系列設計組，對單筒快速建筑卷揚機起重質量從 到 的機型 進行了系列設計。為使設計和生產規(guī)范化 ，國家頒布了 GB195580《建筑卷揚機》、 JJ383《建筑卷揚機設計規(guī)范》。在此期間，由于石化工業(yè)的發(fā)展，大型設備很多，都需要吊裝，如一些大型反應塔，塔的高度達七八十米，質量達五六百噸，就需要有大型吊裝用的卷揚機，因而各廠家相繼生產了 20t 和 30t 卷揚機，滿足了經濟發(fā)展的需要。為適應生產發(fā)展的需要，當時第一機械工業(yè)部發(fā)布了 JB92674《建筑卷揚機型式與基本參數》和 JB180376《建筑卷揚機技 術條件》兩個部標準，并把卷揚機行業(yè)劃歸常德建筑機械研究所（長沙建筑機械研究院前身）領導。慢速卷揚機的基型為閉式傳動（圓柱齒輪傳動或蝸桿傳動減速器）、電磁鐵制動結構。在各廠自行設計和生產的基礎上， 1973 年，由卷揚機行業(yè)組織了有關廠家和院校聯合進行了卷揚機基型設計，并充分考慮到了當時中小廠家的生產能力。在調查的基礎上，開始自行設計和制造新的卷揚機，先后試制了 、 1t、 3t 電動卷揚機，但由于對當時各廠家的生產能力估計不足，無法推廣。為了協(xié)調生產，主要卷揚機生產廠家（阜新礦山機械廠、天津卷揚機廠、山西機器廠、寶雞起重運輸機廠等）組成了卷揚機行業(yè)組織，隸屬于第一機械工業(yè)部礦山機械行業(yè)下。由于當時生產力不高，卷揚機的需 求量亦不多，故這段時間國內卷揚機的生產主要是仿制。 50 年代為滿足恢復經濟的需要和第一個五年計劃建筑的需要，卷揚機的生產被提到了日程上。此次設計的主要內容及步驟包括 ： 電動機的選擇，減速器的設計，連軸器的設計，制動器的設計。 1 目 錄 摘 要 3 前 言 4 第 1 章 建筑卷揚機設計的意義及本次設計的內容 7 建筑卷揚機設計的意義 8 設計要求分析 8 建筑卷揚機設計 8 編寫設 計計算說 明書 9 第 2 章 建筑卷揚機的總體方案設計 10 建筑卷揚機的應用 10 建筑卷揚機主要類型 10 方案 設計