【正文】 ，新產(chǎn)品的開發(fā)提到日程上來(lái)了，不少生產(chǎn)廣家成立了廠屬研究所，開發(fā)了如高速卷?yè)P(yáng)機(jī)、變速卷?yè)P(yáng)機(jī)、自動(dòng)限位卷?yè)P(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?yè)P(yáng)機(jī)。在國(guó)外，卷?yè)P(yáng)機(jī)的品種繁多，應(yīng)用也很廣泛。美國(guó)生產(chǎn)建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的廠家有近百家，主要有貝波國(guó)際有限公司、哲恩有限公司等，日本從明治30年開始制造和使用卷?yè)P(yáng)機(jī)，北川鐵工所是一家大型生產(chǎn)廠，其生產(chǎn)的卷?yè)P(yáng)機(jī)品種系列比較齊全，法國(guó)生產(chǎn)卷?yè)P(yáng)機(jī)的廠家很多，其中包藤公司就是生產(chǎn)卷?yè)P(yáng)機(jī)的主要廠家之一。對(duì)于建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)可描述如下：1）大型化 由于基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展．大型設(shè)備和建筑構(gòu)件要求整體安裝，促進(jìn)了大型卷?yè)P(yáng)機(jī)的發(fā)展。2）采用先進(jìn)電子技術(shù) 為了實(shí)現(xiàn)卷?yè)P(yáng)機(jī)的自動(dòng)控制和遙控，國(guó)外廣泛采用了先進(jìn)的電子技術(shù)。3）發(fā)展手提式卷?yè)P(yáng)機(jī) 為提高機(jī)械化水平，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，國(guó)外大力發(fā)展小型手提式卷?yè)P(yáng)機(jī)，如以汽車蓄電池為動(dòng)力的直流電動(dòng)小型卷?yè)P(yáng)機(jī)，其電壓為l2v，－，拉力為3336－13344N。此種卷?yè)P(yáng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有一個(gè)卷筒和一個(gè)變速箱即可。按GBl955—88《建筑卷?yè)P(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)。本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品為鋼絲繩在基準(zhǔn)層上所能承受的最大拉力5KN。根據(jù)鋼絲繩速度可分為：1．慢速卷?yè)P(yáng)機(jī) 繩速 v＝9－15 m／min；2．中速卷?yè)P(yáng)機(jī) 繩速 v＝15－30 m／min；3．快速卷?yè)P(yáng)機(jī) 繩速 v＝30－45m／min；4．高速卷?yè)P(yáng)機(jī) 繩速 v＝45m／min以上。三、按卷筒數(shù)目分一臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)上卷筒數(shù)目的多少，直接影響到卷?yè)P(yáng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。目前生產(chǎn)的大多數(shù)是單筒和雙筒卷?yè)P(yáng)機(jī)。 本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品為單筒卷?yè)P(yáng)機(jī)。本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品為電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)。目前主要用于手動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)；2．閉式圓柱齒輪傳動(dòng) 主要為快速單簡(jiǎn)卷?yè)P(yáng)機(jī)，應(yīng)用廣泛。圖2－1圓柱齒輪減速器卷?yè)P(yáng)機(jī) 圖2－2 3K行星齒輪傳動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)六、按控制方法分1．手控卷?yè)P(yáng)機(jī) 由人工操縱桿把控制卷?yè)P(yáng)機(jī)提升或下放重物2．電控卷?yè)P(yáng)機(jī) 用電控按鈕控制電磁鐵制動(dòng)器使卷?yè)P(yáng)機(jī)工作3．液控卷?yè)P(yáng)機(jī) 用壓力油來(lái)控制卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒的離合和制動(dòng)。本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品為電控卷?yè)P(yáng)機(jī)。 2．設(shè)備安裝 一般設(shè)備的質(zhì)量都較大，則要求卷?yè)P(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。4．打樁 要求卷?yè)P(yáng)機(jī)把重物提升到一定高度后，能使重物成自由落體下降，實(shí)現(xiàn)打樁工作，即要求卷?yè)P(yáng)機(jī)具有溜放性能。表21設(shè)計(jì)要素設(shè)計(jì)要素參數(shù)鋼絲繩額定拉力F6KN鋼絲繩額定速度vv＝15m／min卷筒數(shù)目單筒動(dòng)力源電控卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)形式圓柱齒輪減速器控制方法電控卷?yè)P(yáng)機(jī)用途提升重物 電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)基本類型的選擇 電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)由于操作方法不同，其結(jié)構(gòu)相差也很大。物料的提升或下降由電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，操作簡(jiǎn)單方便。下面簡(jiǎn)單介紹一下。3．圓柱齒輪減速器加開式齒輪傳動(dòng)的建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)(圖2—4)。對(duì)一些起重量大的建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)，為使鋼絲繩在卷筒上排列整齊，需要安裝排繩器。 2－3 圓柱齒輪減速器建筑卷?yè)P(yáng)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－聯(lián)軸器 6－卷筒 7－底座 8－支架二、采用錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)此類卷?yè)P(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(lái)實(shí)現(xiàn)卷?yè)P(yáng)機(jī)的制動(dòng)。一般軸向移動(dòng)是通過(guò)可移式聯(lián)軸器把電動(dòng)機(jī)軸的運(yùn)動(dòng)傳遞到傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)的不同，其可分為：1． 定軸輪系傳動(dòng)（圖2－6）2． 漸開線圓柱齒輪行星傳動(dòng)（圖2－7）3． 擺線針輪傳動(dòng)4． 少齒差行星傳動(dòng)5． 諧波傳動(dòng)6． 活齒行星傳動(dòng)圖 2－4 圓柱齒輪減速器加開式齒輪傳動(dòng)的建筑卷?yè)P(yáng)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 圖 2－5 蝸桿減速器加開式齒輪傳動(dòng)的建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)簡(jiǎn)圖1－電動(dòng)機(jī) 2－聯(lián)軸器 3－制動(dòng)器 4－蝸桿減速器 5－開式齒輪傳動(dòng) 6－卷筒 圖2－6 定軸輪系傳動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)簡(jiǎn)圖 圖2－7 2K—H型行星輪系卷?yè)P(yáng)機(jī)簡(jiǎn)圖1－電動(dòng)機(jī) 2－聯(lián)軸器 3－減速部分 1－電動(dòng)機(jī) 2－聯(lián)軸器 3，4－第一，二4－卷筒 5－支架 6－機(jī)座 行星傳動(dòng)5－卷筒 6－支架 7－機(jī)座 此類卷?yè)P(yáng)機(jī)提升重物的下降不是利用電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是靠重物的重力下降，并帶動(dòng)卷筒反轉(zhuǎn)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)。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?yè)P(yáng)機(jī)可設(shè)計(jì)成單卷筒、雙卷筒和多卷筒的型式。1．定軸齒輪傳動(dòng)(圖2—8) 此傳動(dòng)由閉式減速器加開式圓柱齒輪傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。制動(dòng)器裝在卷筒上，目前主要為制動(dòng)帶閘。 圖2－8 定軸齒輪傳動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)簡(jiǎn)圖 圖2－9軸轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)簡(jiǎn)圖 1電動(dòng)機(jī)2聯(lián)軸器3減速器4開式齒輪傳動(dòng) 1電動(dòng)機(jī)2左支架3卷筒制動(dòng)閘5錐形摩擦錐6移動(dòng)螺旋7制動(dòng)閘8卷筒 4卷筒5第一級(jí)行星傳動(dòng)6第二級(jí)9前筒離合杠桿10后筒離合杠桿 行星傳動(dòng)7離合閘帶8右支架9底座11離合手把12制動(dòng)手把 2． 周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)(圖2—9) 此類卷?yè)P(yáng)機(jī)一般采用二級(jí)封閉行星傳動(dòng)。這種卷?yè)P(yáng)機(jī)可實(shí)現(xiàn)不停的重物提升和下放。本次設(shè)計(jì)選取其中比較簡(jiǎn)單的圓柱齒輪減速器慢速建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)（參考圖2－3）其額定牽引力取32KN，平均繩速取15m／min。其特點(diǎn)為制動(dòng)靈活可靠，操作方便。但注意，不能載人。蝸桿傳動(dòng)的效率低，而且蝸桿傳動(dòng)布置為“T”字型，占用空間大。但不適宜高速重載，由于本設(shè)計(jì)的速度和載荷都不大。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(guò)開式齒輪由減速器傳給卷筒。方案二 帶有開式齒輪傳動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)構(gòu)造型式 （如圖32）圖32帶有開式齒輪傳動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)構(gòu)造型式1電動(dòng)機(jī)；2彈性柱銷聯(lián)軸器或帶制動(dòng)輪的全齒聯(lián)軸器；3制動(dòng)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小，結(jié)構(gòu)部件少，卷筒所受彎矩較大。由于低速級(jí)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。經(jīng)過(guò)上述三個(gè)方案比較，最終確定為方案三。如圖（34）：圖3－4 建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)工作級(jí)別的劃分 利用等級(jí)是表示建筑卷?yè)P(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。建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的壽命一般不少于5年，在這個(gè)期間內(nèi)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(gè)利用等級(jí)，參考機(jī)械工業(yè)出版社出版的《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)》中利用等級(jí)的相關(guān)表格，選取利用等級(jí)U3。載荷狀態(tài)表示建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩承受拉力作用的輕重與頻繁程度，它與整個(gè)使用壽命期限內(nèi)鋼絲紀(jì)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(guān)。 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)選擇的原則：在電動(dòng)機(jī)能夠滿足機(jī)械負(fù)載要求的前提下，最為經(jīng)濟(jì)合理地決定電動(dòng)機(jī)功率。因此，選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)與其工作特點(diǎn)相適應(yīng)。根據(jù)建筑行業(yè)的工作特點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)工作制應(yīng)考慮選擇短時(shí)重復(fù)工作制和短時(shí)工作制并優(yōu)先，選用冶金及起重用異步電動(dòng)機(jī)YZR(繞線轉(zhuǎn)子) 、YZ(籠型轉(zhuǎn)子)系列專用電動(dòng)機(jī)。 建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)功率的初選可以按所需的靜功率計(jì)算，然后根據(jù)其工作方式進(jìn)一步確定并校核。 ――鋼絲繩額定速度 15m/min。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。電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，負(fù)載持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱情況影響很大，因而對(duì)決定電動(dòng)機(jī)的功率也有很大影響。 建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)所用電動(dòng)機(jī)工時(shí)間短，電動(dòng)機(jī)溫升來(lái)不及達(dá)到穩(wěn)定值；停車時(shí)間亦短，電動(dòng)機(jī)也來(lái)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。我國(guó)專門生產(chǎn)了標(biāo)準(zhǔn)短時(shí)重復(fù)工作制電動(dòng)機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載持續(xù)Fc別為：15％，25％，40％，60％。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)。其基本參數(shù)為：表31電動(dòng)機(jī)參數(shù)機(jī)座號(hào)功率/KW轉(zhuǎn)速 r/min轉(zhuǎn)動(dòng)慣量kg一． 電動(dòng)機(jī)的校核 電動(dòng)機(jī)校驗(yàn)主要是指電動(dòng)機(jī)熱功率的校驗(yàn)。校驗(yàn)的結(jié)果應(yīng)滿足：在額定負(fù)載工況工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)不出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象；在設(shè)計(jì)極限要求情況下，電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩或起動(dòng)轉(zhuǎn)矩應(yīng)保證建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)負(fù)載順利起動(dòng)，特別是懸空重物的再次起動(dòng)。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 式中 ―――電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率； ―――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 ?。?，則＝＝； ―――考慮工作級(jí)別不同條件下?lián)Q算時(shí)的換算系數(shù)。查參考文獻(xiàn)【3】表6－ 將數(shù)值代入上式得故所選電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件通過(guò)。其主要功能是降低轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)矩，以滿足對(duì)機(jī)械的各種要求。參考常用減速器的類型，兩級(jí)圓柱齒輪減速器可實(shí)現(xiàn)這一范圍的傳動(dòng)比。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。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。當(dāng)高速級(jí)采用人字齒，結(jié)構(gòu)不合理，一般不用。但軸向尺寸和重量較大。經(jīng)過(guò)分析，最后決定選擇展開式兩級(jí)圓柱齒輪減速器。選定齒輪類型，精度等級(jí)，材料和齒數(shù)。小齒輪材料選40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為48～55HRC；⑷初選小齒輪齒數(shù)＝24，則 達(dá)齒輪齒數(shù)為＝＝24＝。初選＝14度。(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。考慮兩齒數(shù)最好為互質(zhì)數(shù)，選129。圓錐摩擦離合器分單錐式和雙錐式，見圖35。建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)亦有使用漲圈摩擦離合器的，但目前使用較少。但對(duì)軸的偏心比較敏感，錐體加工要求高。因此，僅適用于中小噸位的卷?yè)P(yáng)機(jī)。摩擦離合器的圓錐面和制動(dòng)器的摩擦面就是卷筒凸緣的內(nèi)外表面。通過(guò)操縱手柄2（圖37）使多線螺旋12（圖36）旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)頂桿10（圖36）作軸向運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)推進(jìn)板9和墊圈8，使卷筒沿軸向向左移動(dòng)與錐形摩擦面緊密結(jié)合，從而使卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)。幾乎同時(shí)，帶式制動(dòng)器上閘進(jìn)行制動(dòng)。 此處省略 Dm值也可根據(jù)具體結(jié)構(gòu)確定。上述參數(shù)，是離合器設(shè)計(jì)的重要幾何參數(shù)。、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。按照工作狀態(tài)，制動(dòng)器又分為常閉式和常開式。而常開式與此相反，它經(jīng)常處于松閘狀態(tài)，只有施加外力時(shí)才能合閘。建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)至少要裝一套常閉式的支持制動(dòng)器，并常采用帶式制動(dòng)器和外抱式制動(dòng)器，小噸位卷?yè)P(yáng)機(jī)亦可采用蹄式制動(dòng)器。無(wú)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。因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，常將制動(dòng)輪與卷筒做成一體。帶式制動(dòng)器常見有簡(jiǎn)單式、綜合式和差動(dòng)式三種類型。當(dāng)制動(dòng)器松閘時(shí)，應(yīng)使制動(dòng)帶與帶輪間形成1~。擰動(dòng)調(diào)整螺栓來(lái)調(diào)節(jié)帶與輪的徑向間隙。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。必要時(shí)，還需對(duì)傳力杠桿剛度進(jìn)行校核。制動(dòng)過(guò)程應(yīng)力求平穩(wěn)，但退距過(guò)大，制動(dòng)靈敏性差，制動(dòng)器容易發(fā)熱或制動(dòng)操作困難。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。在這就不具體闡述了。目前常用的吊鉤有單鉤和雙鉤。雙鉤制造較單鉤