購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)院 專業(yè)年級(jí) 學(xué)生姓名 任務(wù)下達(dá)日期： 20*年月 10 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)日期： 20* 年 3 月 16 日至 20* 年 6 月 12 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：卷揚(yáng)機(jī) 畢業(yè)設(shè)計(jì)專題題目： 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求： 主要內(nèi)容 了 解 卷揚(yáng)機(jī) 的用途、工作原理以及工作中存在的問題 。提升高度： 50m；使用： 14000h，一年一小修。 基本要求 揚(yáng)機(jī)系統(tǒng) 總體裝配圖設(shè)計(jì)； 揚(yáng)機(jī) 減速器裝配圖； 件的工作圖設(shè)計(jì)； 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 院長(zhǎng)簽字： 指導(dǎo)教師簽字： 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 摘 要 卷揚(yáng)機(jī)，是用卷筒纏繞鋼絲繩以提升或牽引重物的輕小型起重設(shè)備。本設(shè)計(jì)以零件疲勞理論和線性累積損傷假說為理論基礎(chǔ)，運(yùn)用靜力學(xué)的普遍原理，分析和解決了絞車運(yùn)動(dòng)過程中的一些受力和運(yùn)動(dòng)問題，力求最優(yōu)化和最可靠設(shè)計(jì)絞車減速器和卷筒。 本文主要介紹了卷揚(yáng)機(jī)的發(fā)展歷史，用途，組成及工作原理；卷揚(yáng)機(jī)的工作特點(diǎn)；設(shè)計(jì)的一般步驟；使用中存在的問題及改進(jìn)措施。在本次 卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)過程中，著重對(duì)減速器、卷筒進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。對(duì)重要的部件進(jìn)行了受力分析、強(qiáng)度的校核，根據(jù)其常見失效形式、影響因素及基本設(shè)計(jì)要求，給出了重要部件的受力分析、強(qiáng)度和剛度的設(shè)計(jì)方法。 關(guān)鍵詞： 卷揚(yáng)機(jī)； 減速器； 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 he is or as in In of in LC to to to s of s In In s to on on to to s 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目 錄 1 概述 1 1 1 2 4 5 2 鋼絲繩的選擇 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 3 卷筒設(shè)計(jì)計(jì)算 11 11 12 12 12 12 13 13 14 4 電動(dòng)機(jī)的選擇 15 15 15 5 減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 17 17 18 18 19 19 19 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 19 20 20 24 27 31 34 5 35 35 36 41 42 53 53 53 算 54 58 60 60 61 61 61 62 62 62 62 6 聯(lián)軸器與制動(dòng)器的選型設(shè)計(jì) 64 64 66 67 設(shè)計(jì)總結(jié) 69 參考文獻(xiàn) 70 致 謝 81 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 1 概述 揚(yáng)機(jī)的應(yīng) 用場(chǎng)合 卷揚(yáng)機(jī)是一種起重設(shè)備，由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、搬運(yùn)安裝靈活、維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單、操作方便、價(jià)格低廉和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用與物料提升、水平和傾斜拽引重物、打樁、集材、冷拉鋼筋、設(shè)備安裝等工作中。 卷揚(yáng)機(jī) 除在建筑工地、設(shè)備安裝等方面被廣泛應(yīng)用外，在冶金、礦山、水電、農(nóng)業(yè)、軍事、化工及交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)中亦廣泛應(yīng)用，如高爐料鐘和物料的提升，礦井的物料提升，水平、傾斜牽引運(yùn)輸，礦車調(diào)度、回柱，船舶上錨鏈的提升等。 揚(yáng)機(jī)的主要類型 1）按鋼絲繩額定拉力分 按鋼絲繩在基準(zhǔn)層上所能承受的最大拉力來區(qū)分為 15 級(jí) ： 5， 10，16， 20， 25， 32， 50， 80， 120， 160， 200， 320， 500 2）按鋼絲繩額定速度分 慢速卷揚(yáng)機(jī) 繩速 中速卷揚(yáng)機(jī) 繩速 5 快速卷揚(yáng)機(jī) 繩速 0 高速卷揚(yáng)機(jī) 繩速 3）按卷筒數(shù)目分 一臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)上卷筒數(shù)目的多少，直接影響到卷揚(yáng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。卷揚(yáng)機(jī)按卷筒數(shù)目可分為單筒卷揚(yáng)機(jī)、雙筒卷揚(yáng)機(jī)和多筒 卷揚(yáng)機(jī)三類。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用卷筒，筒徑相對(duì)要小些。 4）按動(dòng)力源分 手動(dòng)卷揚(yáng)機(jī) 用于無動(dòng)力源的小型卷揚(yáng)機(jī) 電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī) 大多數(shù)卷揚(yáng)機(jī)多屬于此類 內(nèi)燃卷揚(yáng)機(jī) 用于無電源的地方 氣動(dòng)卷揚(yáng)機(jī) 用于不能使用電源的地方 液壓卷揚(yáng)機(jī) 與其他設(shè)備配套使用而有液壓源的地方 5）按傳動(dòng)形式分 開式齒輪傳動(dòng) 最早的形式。目前用于手動(dòng)卷揚(yáng)機(jī) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 閉式齒輪傳動(dòng) 主要為快速單筒卷揚(yáng)機(jī)，應(yīng)用廣泛 6）按控制方法分 手動(dòng)卷揚(yáng)機(jī) 電控卷揚(yáng)機(jī) 液控卷揚(yáng)機(jī) 氣控卷揚(yáng)機(jī) 自動(dòng)控制卷揚(yáng)機(jī) 7）按用途分 提升重物 要求有一定的速度，以利于提高生產(chǎn)率，冰要求高的安全性，以防墜落。 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。 拽引物品 因?yàn)榇隧?xiàng)工作一般式在水平和傾斜方向進(jìn)行的，為師物品能前后運(yùn)動(dòng)，則要求卷揚(yáng)機(jī)的卷筒正反轉(zhuǎn)均能工作 打樁 要求卷揚(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，即要求卷揚(yáng)機(jī)具有溜放性能。 內(nèi)卷揚(yáng)機(jī)概況 我國(guó)在很久以前的古代，就知道采用轆轤等來提升重物，以減 輕體力勞動(dòng)的強(qiáng)度和提高工作效率。但由于舊中國(guó)的工業(yè)落后，勞動(dòng)力便宜，所以在物料的提升和搬運(yùn)過程中大都是靠工人的肩挑背扛，而卷揚(yáng)機(jī)只有在一些大型企業(yè)中才被使用，應(yīng)用很少，而且所適用的 卷揚(yáng)機(jī) 也均為國(guó)外生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)基本沒有生產(chǎn) 卷揚(yáng)機(jī) 的廠家。 我國(guó)的卷揚(yáng)機(jī)生產(chǎn)是解放后才開始的，已有近 60 年的歷史。 50 年代為滿足恢復(fù)經(jīng)濟(jì)的需要和第一個(gè)五年計(jì)劃的需要，卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)被提到了日程上。原沈陽國(guó)泰機(jī)器廠（阜新礦山機(jī)械廠前身）等成批仿制了兩種卷揚(yáng)機(jī)，一種為日本的 動(dòng)力卷揚(yáng)機(jī)，它是一種原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)形式是開式圓 柱齒輪傳動(dòng)，雙錐體摩擦離合器，操作為手扳腳踩的快速卷揚(yáng)機(jī)；另一種是按蘇聯(lián)圖紙制造的 1011型和 1012型普通蝸桿傳動(dòng)、電控慢速卷揚(yáng)機(jī)。 隨著生產(chǎn)的發(fā)展，到了 60年代，卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)和使用越來越多。為了協(xié)調(diào)生產(chǎn)，主要卷揚(yáng)機(jī)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)器廠、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 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 礦山機(jī)械行業(yè)下。為了發(fā)展卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)，行業(yè)組織了相關(guān)廠家的人員對(duì)全國(guó)卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)和應(yīng)用情況進(jìn)行了調(diào)查。在調(diào)查的基礎(chǔ)上，開始自行設(shè)計(jì)和制造新的卷揚(yáng)機(jī)，先后試制了 1t、 3t 電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)，但由于對(duì)當(dāng)時(shí)各廠家的生產(chǎn)能力估計(jì)不足，無法推廣。 從 70年代起，我國(guó)卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)進(jìn)入了技術(shù)提高、品種增多、定性生產(chǎn)的新階段。在各廠自行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的基礎(chǔ)上， 1973年，由卷揚(yáng)機(jī)行業(yè)組織了有關(guān)廠家和院校聯(lián)合進(jìn)行了卷揚(yáng)機(jī)基型設(shè)計(jì)，并充分考慮到了當(dāng)時(shí)中小廠家的生產(chǎn)能力。快速卷揚(yáng)機(jī)的基型采用半開半閉式齒輪傳動(dòng)，離合器采用單錐面石棉橡膠摩擦帶結(jié)構(gòu)，操縱用手扳剎車帶制動(dòng)。慢速卷揚(yáng)機(jī)的基型為閉式傳動(dòng)（圓柱齒輪傳動(dòng)或蝸桿傳動(dòng)減速器）、電磁鐵制動(dòng)結(jié)構(gòu)。這兩種基型一直到今天還在生產(chǎn)。為了適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要，當(dāng)時(shí)第一 機(jī)械工業(yè)部發(fā)布了筑卷揚(yáng)機(jī)形式與基本參數(shù)和 筑卷揚(yáng)機(jī)技術(shù)條件兩個(gè)部標(biāo)準(zhǔn)，并把卷揚(yáng)機(jī)行業(yè)劃歸常德建筑機(jī)械研究所（長(zhǎng)沙建筑機(jī)械研究院前身）領(lǐng)導(dǎo)。隨著部標(biāo)準(zhǔn)的頒布，使卷揚(yáng)機(jī)有了大發(fā)展的基礎(chǔ)。為了滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，各廠家相繼生產(chǎn)了 202 從 70年代末開始，我國(guó)實(shí)行了改革開放政策，國(guó)民經(jīng)濟(jì)大發(fā)展，作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的動(dòng)力，煤炭產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化和機(jī)械化的要求日益強(qiáng)烈，許多產(chǎn)品逗進(jìn)行了防爆改造，從而進(jìn)入到煤礦井下，其中卷揚(yáng)機(jī)是最成功的一種產(chǎn)品， H 系 列的回柱卷揚(yáng)機(jī)至今還在大量的生產(chǎn)，是礦山井下，運(yùn)輸調(diào)度不可替代的機(jī)械設(shè)備。但這種設(shè)備的自動(dòng)化的程度不高，無法實(shí)現(xiàn)無人值守的自動(dòng)操作，往往由于卷揚(yáng)機(jī)操作工的操作失誤或精神不集中造成安全生產(chǎn)事故。 礦山卷揚(yáng)機(jī)的發(fā)展是伴隨著煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展，九十年代中后期，是我國(guó)煤炭生產(chǎn)的一個(gè)低潮，礦用卷揚(yáng)機(jī)的發(fā)展十分緩慢，沒有什么新的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品出現(xiàn)。但是， 2000 年以后，國(guó)際油價(jià)居高不下，煤炭再一次被人們所重視，煤炭?jī)r(jià)格一路上漲，卷揚(yáng)機(jī)等一系列的礦山機(jī)電產(chǎn)品需求量劇增，促進(jìn)了卷揚(yáng)機(jī)的發(fā)展，這一時(shí)期卷揚(yáng)機(jī)品種增加，自動(dòng)化水平增加， 新結(jié)構(gòu)、新功能不斷出現(xiàn)，但是仍然具有一定的技術(shù)瓶頸，即自動(dòng)控制設(shè)備的防爆問題?，F(xiàn)在， 變頻調(diào)速技術(shù)和 制技術(shù) 十分的成熟，但是，也只是在礦井的主井和副井的提升系統(tǒng)中得到了最廣泛的最成熟的應(yīng)用。然而，自動(dòng)化和數(shù)字化是礦井發(fā)展的必然趨勢(shì)，為了實(shí)現(xiàn)這一目的，礦山設(shè)備的自動(dòng)化和數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)這一目的的基礎(chǔ)。 本設(shè)計(jì)也力求用最成熟的 制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)礦井水倉(cāng)的無人值守，達(dá)到牽引卷揚(yáng)機(jī)能夠根據(jù)水位自動(dòng)提升和下降泵房的目的，探索一條能夠?qū)崿F(xiàn) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 卷揚(yáng)機(jī)自動(dòng)化控制的路徑。 外卷揚(yáng)機(jī)概況 在國(guó)外， 卷揚(yáng)機(jī)的品種繁多，應(yīng)用 也很廣泛。在西方技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家中，鉆機(jī)制造商德國(guó) 司以及美國(guó) 司擁有先進(jìn)的卷揚(yáng)機(jī)控制技術(shù)、電動(dòng)機(jī)四象限傳動(dòng)技術(shù)以及電子 (自動(dòng) ) 司鉆控制技術(shù)。這些卷揚(yáng)機(jī)控制系統(tǒng)能根據(jù)鉆壓、機(jī)械鉆速、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速和扭矩等參數(shù)控制鉆井鋼絲繩的連續(xù)遞送以保持穩(wěn)定的鉆井狀態(tài)， 進(jìn)而大大提高鉆井效率。 下面簡(jiǎn)單介紹一下幾個(gè)國(guó)家上產(chǎn)卷揚(yáng)機(jī)的狀況。 一、日本 日本東明治 30年代開始制造和使用卷揚(yáng)機(jī)。據(jù)日本荷藝機(jī)械研究所核計(jì)， 19701975年間卷揚(yáng)機(jī)的產(chǎn)量增加 據(jù)日本通產(chǎn)省機(jī)械核計(jì)月報(bào)載，僅 1977年單純土建卷揚(yáng)機(jī)的產(chǎn)量就達(dá) 12萬臺(tái)，產(chǎn)值約 100億日元。 日本卷揚(yáng)機(jī)行業(yè)由機(jī)械技術(shù)部會(huì)、核藝機(jī)械技術(shù)委員會(huì)領(lǐng)導(dǎo)。主要生產(chǎn)廠家有北川鐵工所、遠(yuǎn)藤鋼機(jī)、南星、越野總業(yè)、藝浦、松崗產(chǎn)業(yè)等 80多個(gè)廠家。 北川鐵工所是一家大型生產(chǎn)廠。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) 粉 率為 4絲繩拉力從 580044100N，有 18格規(guī)格。 型帶傳動(dòng)， 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是全部為標(biāo)準(zhǔn)型，采用改進(jìn)了的螺旋頂絲式離 合器操縱，因而操作簡(jiǎn)便，易調(diào)整。鼓形離合器采用單椎體式，摩擦材料采用帶型樹脂。 2)電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī) 該廠生產(chǎn)的電動(dòng)機(jī)為 率 1力6000142100，四種規(guī)格。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：全封閉式內(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)是卷筒可纏繞 89層，容繩量大，適于高層建筑使用。 3）大型電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī) 主要用于提升大型重物或設(shè)備，可兩檔機(jī)械變速，設(shè)有電磁鐵制動(dòng)器、手制動(dòng)器和棘輪制動(dòng)器，以確保安全。 遠(yuǎn)藤鋼機(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。 揚(yáng)機(jī)可兩檔變速，排繩器裝在上部，是單螺旋軸雙導(dǎo)向桿式結(jié)構(gòu)，機(jī)座全部是焊接結(jié)構(gòu)，所有機(jī)械與電器部分裝在機(jī)座里。 二、 美國(guó) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 美國(guó)生產(chǎn)卷揚(yáng)機(jī)的廠家有近百家，主要有貝波（ 家有限公司、哲恩（ 限公司。 貝波國(guó)際有限公司成立于 1919年，有七十多家的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。主要產(chǎn)品有：氣動(dòng)鏈?zhǔn)骄頁P(yáng)機(jī)，防爆拖式氣動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)，駁船卷揚(yáng)機(jī)（手動(dòng)、氣動(dòng)、電動(dòng)、液壓），電動(dòng)鏈?zhǔn)骄頁P(yáng)機(jī)，電動(dòng)葫蘆，電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)，手動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)，液壓卷揚(yáng)機(jī)，水 平卷揚(yáng)機(jī)，手動(dòng)鏈?zhǔn)骄頁P(yáng)機(jī)，棘輪牽引器，空中吊運(yùn)車。 哲恩有限公司是美國(guó)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)。手動(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。其中直接驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)的傳動(dòng)式全封閉式行星齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)系統(tǒng)全部裝在卷筒里面，機(jī)架和卷筒用高強(qiáng)度鋼焊接而成。 美國(guó)除上述兩家公司外，比較重要的生產(chǎn)廠家還有布勞斯公司、賽林公司、斯塔斯派克公司、阿姆降公司、英格索藝德公司等。 三、法國(guó) 法國(guó)生產(chǎn)卷揚(yáng)機(jī)的廠家 很多，其中包騰公司就是生成卷揚(yáng)機(jī)的主要廠家之一。包騰公司主要生產(chǎn) 率高，安全可靠，可遙控操作。這種卷揚(yáng)機(jī)能夠比較理想地與各種建筑機(jī)械配套。 用液壓控制。液壓系統(tǒng)可同時(shí)控制兩個(gè)機(jī)械制動(dòng)器。 能比較好。 個(gè)低速檔和兩個(gè)高速檔。由兩個(gè)獨(dú)立的裝有電磁剎車系統(tǒng)提升電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)直齒減速器，用錐齒輪電動(dòng)卷筒。 其他國(guó)家，如俄羅斯、英國(guó)、挪威、瑞典、加拿大、德國(guó)等也都生產(chǎn)著不同用途的各種型號(hào)的卷揚(yáng)機(jī)。 揚(yáng)機(jī)發(fā)展趨勢(shì) 由于基礎(chǔ)工業(yè)大發(fā)展，大型設(shè)備和建筑構(gòu)件要求整體安裝，促進(jìn)了大型卷揚(yáng)機(jī)的發(fā)展。 為了實(shí)現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)的自動(dòng)控制和遙控，廣泛采用先進(jìn)的電子技術(shù)，傳感器技術(shù)，可編程控制技術(shù)。 為了提高機(jī)械化程度，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，大力發(fā)展小型手提式卷揚(yáng)機(jī)，如以汽車蓄電池為動(dòng)力的直流電動(dòng)小型卷揚(yáng)機(jī)。 此種卷揚(yáng)機(jī)借助 汽車和拖拉機(jī)動(dòng) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有一個(gè)卷筒和一個(gè)減速器即可。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 2 鋼絲繩的選擇 絲繩的選擇方法 卷揚(yáng)機(jī)通過鋼絲繩升降、拽引重物。工作時(shí)鋼絲繩多層纏繞所受應(yīng)力十分復(fù)雜，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。因此應(yīng)特別重視鋼絲繩的合理選擇和實(shí)用。 鋼絲繩鋼絲繩直徑（以下簡(jiǎn)稱繩徑）的選取，是卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)的第一步。直徑的選擇直接影響卷筒的直徑及相關(guān)尺寸的確定，還關(guān)系到卷揚(yáng)機(jī)能否正常的運(yùn)行。在以往起重類，卷揚(yáng)機(jī)書目及卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范中，繩徑的選擇有兩種方法，這兩種方法是： 安全系數(shù)法 （ 選擇系數(shù)法 式中 整條鋼絲繩的破斷拉力（ N ）； n 卷揚(yáng)機(jī)工作級(jí)別規(guī)定的最小安全系數(shù)； 選定鋼絲繩的安全系數(shù)； 鋼絲繩的額定拉力（ N ）； 鋼絲繩最小直徑（ ； c 鋼絲繩選擇系數(shù)，它由機(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)； S 鋼絲繩最大工作拉力（ N ）。由起升載荷（額定起重量，鋼絲繩懸掛 部分的重量，滑輪組及其他吊具的重量）并考慮滑輪組效率和倍率還確定。 全系數(shù)法 該方法是一種靜力計(jì)算方法，間接選擇繩徑。設(shè)計(jì)時(shí)，鋼絲繩的額定拉力為已知，將額定拉力乘以規(guī)定的最小安全系數(shù) n ，然后從產(chǎn)品目錄中選擇一種破斷拉力不小于 n 的繩徑。 該方法是沿用多年的傳統(tǒng)方法，它具有簡(jiǎn)化計(jì)算、資料系統(tǒng)、齊全、完整的特點(diǎn)，基本上能滿足現(xiàn)有國(guó)產(chǎn)繩徑的選擇，是一種比較成熟的選擇方法 。它的不足之處就是選擇過程比較繁瑣，必須經(jīng)過多次的試算才能選出，而且 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 是間接選擇的。 擇系數(shù)法 目前在工業(yè)化國(guó)家，對(duì)繩徑的選擇普遍采用這種方法。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 絲繩的選擇）也推薦采用此方法。 這種方法能直接計(jì)算出繩徑，比間接選擇要方便的多，簡(jiǎn)單明了而且直觀，一旦查到了選擇系數(shù) c 就能很容易的把繩徑計(jì)算出來。但目前兩個(gè)規(guī)范（ 3811 提供的選擇系數(shù)都有很大的局限性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足選擇鋼絲繩的需要。因?yàn)?它們沒有把現(xiàn)有的國(guó)產(chǎn)鋼絲繩的各種規(guī)格型號(hào)，不同繩芯，不同的鋼絲抗拉強(qiáng)度的選擇系數(shù)統(tǒng)統(tǒng)列出來。 絲繩選擇 經(jīng)過綜合比較并查閱資料，本設(shè)計(jì)采用第一種方法即安全系數(shù)法。煤礦安全規(guī)程的規(guī)定專為升降物料用的提升鋼絲繩的安全系數(shù)不得低于 由設(shè)計(jì)要求可求得鋼絲繩的額定拉力0絲繩的破斷拉力e 3 0 0560 選型結(jié)果： ³ 19+770 21 16269要參數(shù)如下： 鋼絲繩直徑： d=絲直徑： 絲總斷面積： 參考重力： 002165 2 鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度： 1550 N/ 2該型號(hào)的鋼絲繩具有如下的特點(diǎn)： 是一種鍍鉻鋼絲繩，提高了鋼絲繩的耐腐蝕性，適用于室外，潮濕的環(huán)境中； 是一種面接觸鋼絲繩，這種鋼絲繩的接觸應(yīng)力小，進(jìn)一步改善了鋼絲繩的性能； 繩芯采用天然纖 維芯，具有較高的撓性和彈性，纏繞時(shí)彎曲應(yīng)力較??； 采用右同向捻，鋼絲繩的撓性好，磨損小，使用壽命長(zhǎng)，因泵房采用剛性導(dǎo)軌，克服了松散性和扭轉(zhuǎn)性。 絲繩強(qiáng)度校核 折減系數(shù) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 鋼絲繩破斷拉力總和 55折減后 355 300以強(qiáng)度足夠 絲繩在卷筒上的固定 絲繩在卷筒上的固定方式 鋼絲繩在卷筒上固定應(yīng)保證工作時(shí)安全可靠，便于檢查、裝拆及調(diào)整，且固定處不應(yīng)使鋼絲繩過分彎折。鋼絲繩常用的固定方式有：楔塊固定和壓板固定兩類。 鋼絲繩通過楔塊固定在卷筒上。楔塊的斜度通常取 1： 4 1： 5，以滿足自鎖條件。這種繩端的固定方式比較簡(jiǎn)單，但鋼絲繩允許的直徑不能太大。 鋼絲繩端從端側(cè)板預(yù)留斜孔中引出至板外，通過壓板和螺釘把繩端固定。為安全起見，壓板數(shù)目至少為兩個(gè)。這種繩端的固定方式， 卷筒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)鑄造卷筒及鋼板焊接卷筒都適用。本設(shè)計(jì)中就采用此種固定方式。斜孔角度為 45°，斜孔的邊緣倒圓角，這樣可保證鋼絲繩平緩的纏繞在卷筒上，避免了鋼絲繩的損傷。 絲繩固定端承載能力驗(yàn)算 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鋼絲繩在卷筒上的安全圈數(shù)不得小于 3 圈。在保留兩圈的情況下，應(yīng)能承受 當(dāng)鋼絲繩安全圈數(shù)不少于 3圈時(shí)，固定端處的拉力可按歐拉公式計(jì)算 jg 式中 鋼絲繩端處拉力（ N ）； 最大靜強(qiáng)度計(jì)算拉力， F 為動(dòng)載系數(shù)，可按表 。N ），NF e 60000 ； e 自然對(duì)數(shù)底數(shù)， 718.2e ； 鋼絲繩與滾筒表面的摩擦系數(shù)，計(jì)算時(shí)取 ； 鋼絲繩安全圈在卷筒上的包角，安全圈數(shù)不少于 3 圈。若取 3圈，則 6 。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 圖 絲繩卷放偏角 定滑輪 卷筒 繩器 定滑輪 卷筒 果 4 57 1 0 0 0 01 由計(jì)算可知，鋼絲繩固定端處的連接強(qiáng)度不容忽視。根 據(jù)計(jì)算結(jié)果可計(jì)算繩端緊固件。 絲繩的出繩方向及其偏角 鋼絲繩的出繩方向一般為水平方向，并從卷筒下方出繩，這樣可以得到比較小的側(cè)翻力矩。但也可以從其他方向出繩，此時(shí)，鋼絲繩傾斜，必然要產(chǎn)生向上的分力，使地腳螺栓的受力狀態(tài)發(fā)生變化。 為了確保鋼絲繩在卷筒上纏繞均勻、對(duì)稱、排列整齊，避免堆積、松散和亂繩。鋼絲繩水平方向卷放偏角 值必須符合表 表 放偏角 的規(guī)定值 鋼絲繩的偏斜角 可由導(dǎo)繩定滑輪旋轉(zhuǎn)中心線到卷筒軸線或排繩器導(dǎo)繩輪軸線的距離 3102 tg t （ 如果偏角 過大，會(huì)造成各圈鋼絲繩之間留有較大的縫隙，當(dāng)新的一層鋼絲繩向下面一層纏繞時(shí)就會(huì)嵌壓進(jìn)入鋼絲繩之間的縫隙，造成嚴(yán)重“錘擊”，很容易引起亂繩并增加鋼絲繩的磨損。如果偏角過小，則鋼絲繩纏繞表 放偏角 排繩方式 允許偏角 自然排繩 2 排繩器排繩 4 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 到卷筒邊緣時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生從下向上的繩圈堆積現(xiàn)象，特別是當(dāng)導(dǎo)向定滑輪對(duì)卷筒不對(duì)中時(shí)，情況更為嚴(yán)重。當(dāng)鋼絲繩堆積上有兩三層后又突然墜落，將產(chǎn)生很大的沖擊力。這種現(xiàn)象對(duì)鋼絲繩壽命和卷筒強(qiáng)度都有很大影響。嚴(yán)重的堆積還會(huì)造成鋼絲繩越出卷筒段側(cè)板，引起事故。所以有必要規(guī)定一個(gè)最小的纏繞偏斜角，推薦采用 。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 3 卷筒設(shè)計(jì)計(jì)算 卷揚(yáng)機(jī)卷筒系鋼絲繩多層纏繞，所受應(yīng)力非常復(fù)雜。它作為卷揚(yáng)機(jī)的重要零件，對(duì)卷揚(yáng)機(jī)安全可靠的工作至關(guān)重要，應(yīng)該合理地進(jìn)行設(shè)計(jì)。 筒結(jié)構(gòu) 卷筒結(jié)構(gòu)形式多樣，可按下述方法分類： 按照制造方式不同可分為鑄造卷筒和焊接卷筒。鑄造卷筒應(yīng)用廣泛。卷揚(yáng)機(jī)卷筒大多為鑄造卷筒，成本低，工藝性好，但質(zhì)量大，適用于中小型卷揚(yáng)機(jī)。大噸位卷揚(yáng)機(jī)一般采用鑄鋼卷筒。鑄鋼卷筒雖然承載能力較大，但成本較高，若工藝允許，可采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)。 按照卷筒纏繞層數(shù)的不同可分為單層纏 繞卷筒和多層纏繞卷筒。卷揚(yáng)機(jī)圖 筒容繩尺寸參數(shù)及結(jié)構(gòu)示意圖 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 主要使用多層纏繞卷筒。 按照卷筒內(nèi)部是否帶有筋板，可分為帶筋板卷筒和不帶筋板卷筒。無論是卷筒內(nèi)的環(huán)向筋還是縱向筋，均增加了知道難度，同時(shí)在筋板和筒壁的連接處還會(huì)引起應(yīng)力集中。本次設(shè)計(jì)中不采用帶筋板卷筒。 按照結(jié)構(gòu)的整體性，卷筒可分為整體式卷筒和分體式卷筒。卷揚(yáng)機(jī)噸位比較小時(shí)，卷筒常采用整體結(jié)構(gòu)。對(duì)較大噸位的卷筒，常做成分體裝配形式，這樣可以簡(jiǎn)化工藝，減輕重量。本次設(shè)計(jì)的卷揚(yáng)機(jī)，噸位較小，故采用整體式卷筒，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和安裝工藝。 按照轉(zhuǎn)矩的傳遞方式來分，常采用端側(cè)板周邊大齒輪外 嚙合式和筒端或筒內(nèi)齒輪內(nèi)嚙合式。這種卷筒的特點(diǎn)是卷筒軸只承受彎矩，不承受轉(zhuǎn)矩。 筒容繩尺寸參數(shù)計(jì)算 筒節(jié)徑 卷筒節(jié)徑 D 對(duì)筒壁和端側(cè)板的設(shè)計(jì)具有重要意義。 D 值小，結(jié)構(gòu)自然緊湊，但單位長(zhǎng)度上的力較大，鋼絲繩壽命低。 卷筒節(jié)徑 D 應(yīng)滿足下式 中 筒繩直徑比，是卷揚(yáng)機(jī)工作級(jí)別有關(guān)的系數(shù)，范圍 2520 ； d 鋼絲繩直徑（ ， 。 結(jié)果 0 取整 24 卷筒的直徑 0D =00 卷筒容繩寬度 卷筒容繩寬度般可按下述關(guān)系式確定 03 d)3( t 式中 H 提升高度（ ， H=50000 d 鋼絲繩直徑（ ， ； D 卷筒節(jié)徑（ ， 24 ； 0D 卷筒直徑（ ， 000 。 結(jié)果 t 卷 揚(yáng)機(jī)卷筒壁厚的設(shè)計(jì)計(jì)算中，通常卷筒長(zhǎng)度都設(shè)計(jì)成小于其直徑的 3倍，甚至小于其直徑的 2倍。因?yàn)榇藭r(shí)的鋼絲繩拉力產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的合成應(yīng)力較小，故計(jì)算卷筒強(qiáng)度時(shí)可忽略不計(jì)，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)計(jì)算。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 絲繩纏繞層數(shù) 按照常規(guī)，同時(shí)根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，鋼絲繩的纏繞層數(shù)最好不要超過 5 層，控制在 5 層，據(jù)卷筒的容繩量為 150m 及以上的設(shè)計(jì)條件可知，每一層的纏繞圈數(shù) n： n 圈 每層纏繞的長(zhǎng)度 l ： =則鋼絲繩的纏繞層數(shù)為： 圈 定卷筒各直徑 （ 1）鋼絲繩在卷筒上的最小纏繞直徑 24 （ 2）鋼絲繩在卷筒上的最大纏繞直徑 2m a x )1(2 o 式中： 2k 4)13(a x D = （ 3）鋼絲繩在卷筒上的平均纏繞直徑m i DD = D =（ 4）卷筒的邊緣外徑 W 9 =取 50 筒筒殼厚度 材料選用灰口鑄鐵 筒壁的強(qiáng)度按下式計(jì)算 ( 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 則筒壁厚度為 t (式中 鋼絲繩的額定拉力（ N ） , 0000 ； C 卷筒壁環(huán)向壓縮應(yīng)力（ ； 多層纏繞系數(shù)， A ； t 鋼絲繩軸向卷繞節(jié)距（ , 8 ； C 卷筒材料的許用應(yīng)力（ ，根據(jù)小卷揚(yáng)機(jī)工作級(jí)別，選取 。 結(jié)果 取整 筒端側(cè)板厚度 考慮到結(jié)構(gòu)尺寸、壓力、載荷等影響因素，端側(cè)板厚度計(jì)算公式為 / (式中： 綜合影響系數(shù)， B ； 端側(cè)板材料的許用應(yīng)力， 。 結(jié)果： 1060 3 取整 5 卷筒直徑大小對(duì)端側(cè)板強(qiáng)度影響較大，且卷筒筒壁和端側(cè)板過度處的圓角半徑對(duì)端側(cè)板強(qiáng)度有重要影響，所以不能取得太小。.0圍內(nèi)比較合 適，取 。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 4、電動(dòng)機(jī)的選擇 筒轉(zhuǎn)速 根據(jù)工作機(jī)構(gòu) n ： 0 100060 式中： v 0D 000 m 0 010 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，準(zhǔn)備選用 1000 r/ 此初步的總傳動(dòng)比 i ，選用三級(jí)展開式圓柱齒輪減速器。雖然采用了低轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)，增加了電機(jī)成本，但是傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，減少了齒輪等零件的數(shù)量，一定程度上提高了機(jī)械效率，降低了零件加工使用的費(fèi)用并提高了系統(tǒng)的可靠性，總和衡量壽命周期總成本不會(huì)增加。 型設(shè)計(jì) 計(jì)算負(fù)載功率： 1000 式中： 60000N v 4335211 1 1 = 2 = 3 = 4 = 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 5 5 = = 1 0 0 0106 0 0 0 0 根據(jù)卷揚(yáng)機(jī)的工作情況，去功率儲(chǔ)備系數(shù) k=1 故 21 則電動(dòng)機(jī)選型為 體參數(shù)如下： 額定功率（ 15 額定轉(zhuǎn)速（ r/: 970 額定電壓（ V） : 380 額定電流（ A） : 大轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩（ : 2 效率 : 率 因數(shù) : 型號(hào)屬 列電機(jī)。該系列電動(dòng)機(jī)是全封閉、外扇冷鼠籠隔爆型三相電機(jī)。它具有高效、高的起動(dòng)力矩、低噪音、振動(dòng)小、性能好、溫升速度大、先進(jìn)隔爆結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)。安裝尺寸符合 準(zhǔn)， 功率與機(jī)座號(hào)的配置關(guān)系符合 炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備通用要求和 炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備隔爆型電氣設(shè)備?？捎糜谝紲囟雀哂?135 ， 1級(jí)區(qū)域或 2級(jí)區(qū)域的氣體爆炸性危險(xiǎn)場(chǎng)所。 該型電動(dòng)機(jī)的 工作條件為： 季節(jié)而變化 ,但不會(huì)超過 +40° C； 超過 1000M； 0%； 50 F； 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 5 減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 動(dòng)方式的擬定 減速器是應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)和卷筒之間的獨(dú)立的傳動(dòng)裝置。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。實(shí)踐表明，傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)得合理與否 ，對(duì)整部裝置的性能，成本以及整體尺寸都有很大影響。因此，合理地設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置是整部機(jī)器設(shè)計(jì)工作中的重要環(huán)節(jié)，即合理地?cái)M定傳動(dòng)方案又是保證傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)質(zhì)量的基礎(chǔ)。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，可得到如下的傳動(dòng)方案： （ 1）、 不需要立式結(jié)構(gòu) ,故采用臥式減速器； （ 2）、行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，但成本高，維護(hù)困難；錐齒輪及蝸桿傳動(dòng)方式的輸入軸與輸出軸垂直，與卷筒配合布置較復(fù)雜，加工也較困難，效率低，故擬采用圓柱齒輪傳動(dòng)，圓柱齒輪傳動(dòng)具有成本低，設(shè)計(jì)制造維護(hù)都很方便的優(yōu)點(diǎn)； （ 3）、根據(jù)工作機(jī)構(gòu) 卷筒的直徑及鋼絲繩繩速計(jì)算卷筒轉(zhuǎn)速 （ 4）、為了便于加工拆卸及維護(hù)，采用水平剖分式； 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 （ 5）、功率小，轉(zhuǎn)速也較低，所以軸承全部采用深溝球軸承； （ 6）、電動(dòng)機(jī)和輸入軸之間采用彈性套柱銷聯(lián)軸器（ 卷筒與減速器之間采用開始齒輪傳動(dòng)連接。 傳動(dòng)比及傳動(dòng)比分配 傳動(dòng)比 按額定轉(zhuǎn)速初定傳動(dòng)比，總傳動(dòng)比按下式計(jì)算 (式中 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn) 速， 70 rn ； n 卷筒轉(zhuǎn)速， 7.6 結(jié)果 動(dòng)比分配 總傳動(dòng)比等于各級(jí)傳動(dòng)比的連乘積，即 321(合理分配傳動(dòng)比是設(shè)計(jì)的一個(gè)重要步驟。如果把傳動(dòng)比分配得合理時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，成本低，潤(rùn)滑條件也好；但 傳動(dòng)比分配不合理，則結(jié)果正好相反，所以傳動(dòng)比分配應(yīng)盡量遵循以下原則： 1. 各級(jí)傳動(dòng)比最好在推薦的范圍內(nèi)選取，以符合各種傳動(dòng)形式的特點(diǎn)； 2. 應(yīng)充分發(fā)揮各級(jí)傳動(dòng)的承載能力?？砂礉M足某一質(zhì)量指標(biāo)分配傳動(dòng)比，如按外嚙合接觸強(qiáng)度相等原則分配傳動(dòng)比； 3. 傳動(dòng)零件之間不應(yīng)造成相互干涉碰撞，如卷揚(yáng)機(jī)的開式齒輪傳動(dòng)，若傳動(dòng)比太小，大齒輪直徑小于卷筒直徑，則會(huì)使小齒輪與卷筒產(chǎn)生干涉； 4. 各級(jí)傳動(dòng)尺寸要協(xié)調(diào)、合理，使得各傳動(dòng)部分從動(dòng)齒輪的浸油深度相近，各級(jí)齒輪得到方便、充分的潤(rùn)滑，減小攪油損失； 5. 應(yīng)使傳動(dòng)裝置的總體尺寸緊湊，質(zhì)量最小。 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 設(shè)計(jì)時(shí)，卷揚(yáng)機(jī)的實(shí)際傳動(dòng)比的準(zhǔn)確值必須在各級(jí)傳