購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 1 緒 論 筑卷揚(yáng)機(jī)的簡介 自從 1955年沈陽國泰礦山機(jī)械廠試制了 10馬力 (約 筒卷揚(yáng)機(jī)，我國的建筑卷揚(yáng)機(jī)生產(chǎn)已有近 50年的歷史，而真正定型生產(chǎn)還是在 780年代初我國的建筑卷揚(yáng)機(jī)技術(shù)的研究才活躍起來，但和國外的建筑卷揚(yáng)機(jī)技術(shù)相比落后至少 3 8國還沒有制定有關(guān)建筑卷揚(yáng)機(jī)的國家標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品規(guī)格五花八門，結(jié)構(gòu)與技術(shù)的維持基本上是根據(jù)日本 0年代落后標(biāo)準(zhǔn)及按蘇聯(lián)圖紙制造的 11012等落后機(jī)型，進(jìn)展十分緩慢。 80年代以后，是我國建筑卷揚(yáng)機(jī) 設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展最快的時(shí)期。國家也制定了有關(guān)建筑卷揚(yáng)機(jī)的配套標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。 1985年底，由行業(yè)組織 9廠 1所 1校共同參加的卷揚(yáng)機(jī)產(chǎn)品系列設(shè)計(jì)，使卷揚(yáng)機(jī)的性能參數(shù)與經(jīng)濟(jì)效益結(jié)合指標(biāo)達(dá)到了較為統(tǒng)一的水平，也給使用和維修帶來了方便，促進(jìn)了卷揚(yáng)機(jī)的更新?lián)Q代。然后新產(chǎn)品種數(shù)達(dá)到近十個(gè)，其中最具有代表性的產(chǎn)品有福建省建筑機(jī)械廠的行星傳動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)、昆明建筑機(jī)械廠的少齒差傳動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)、長沙建筑機(jī)械研究所與福州市建筑機(jī)械廠聯(lián)合開發(fā)的仿日本 州市一建公司機(jī)械廠的高速卷揚(yáng)機(jī)適應(yīng)高層建筑的多功能 需要，而江蘇海門第三機(jī)械廠引進(jìn)專利技術(shù)開發(fā)的系列多排頂桿蠕動(dòng)傳動(dòng)的卷揚(yáng)機(jī)分為三大系列：即電控、手控和微機(jī)程控三大類，其性能優(yōu)于代表國際先進(jìn)承平的 ”字型卷揚(yáng)機(jī)，使我國的建筑卷揚(yáng)機(jī)技術(shù)跨入世界先進(jìn)行列。 將該減速裝置直接設(shè)置于卷筒內(nèi)，使設(shè)計(jì)的卷揚(yáng)機(jī)達(dá)到體積小、重量輕、過載能力大、節(jié)省能源、工作安全可靠。根據(jù)用戶使用反映卷揚(yáng)機(jī)采用錐形制動(dòng)電機(jī)后，由于一般建筑工地離變壓器較遠(yuǎn)，電纜壓降較大，時(shí)常出現(xiàn)制動(dòng)器釋放不開，使得卷揚(yáng)機(jī)不能正常工作，因此又設(shè)計(jì)了一種 采用普通 制動(dòng)器的 “一 ”字型卷揚(yáng)購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 機(jī)，將多排頂桿蠕動(dòng)傳動(dòng)應(yīng)用在建筑卷揚(yáng)機(jī)中，當(dāng)時(shí)使我國的卷揚(yáng)機(jī)技術(shù)一改幾十年一貫制的落后狀態(tài)，一躍跨入世界先進(jìn)行列，該產(chǎn)品的整機(jī)組合合理，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，過載能力強(qiáng)，工作安全可靠其中傳動(dòng)方式部分的設(shè)計(jì)構(gòu)思獨(dú)特、新穎、受力均勻、合理，當(dāng)時(shí)屬國內(nèi)外首創(chuàng)。 ， I 型卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)用于汽車裝載機(jī)和船舶起重機(jī)，也可用于打井機(jī)和特種提升設(shè)備。重量輕尺寸緊湊的結(jié)構(gòu)可提高起重機(jī)起重能力， I 卷揚(yáng)機(jī)減速箱的扭矩不斷受到檢測，并借助一種新型電子檢測控制裝置 (檢 測結(jié)果轉(zhuǎn)換為線性模擬信號。該信號可整合到任何起重機(jī)的電子控制系統(tǒng)中，使司機(jī)隨時(shí)能夠精確測定卷揚(yáng)機(jī)的負(fù)荷。利用該線性信號，在卷揚(yáng)機(jī)負(fù)荷超過 90 額定值時(shí)還可發(fā)出聲音或圖象警示。當(dāng)卷揚(yáng)機(jī)提升或放下重物時(shí)，或當(dāng)制動(dòng)使重物靜止時(shí)測定減速箱扭矩。新型電子控制系統(tǒng)可用來確定最低吊鉤位置，防止操作者誤操作使鋼繩纏繞圈數(shù)少于安全必需的 3圈。該卷揚(yáng)機(jī)有 3種規(guī)格，提升力 7 109 最小型號重 50 320 280 280 速進(jìn)行提升作 業(yè)的高速提升裝置。一種能以 70m 0一種以 35m 60 種裝置的速度是 倍。可用于發(fā)貨中心的貨物碼。聯(lián)合動(dòng)力產(chǎn)品公司 (制開發(fā)了一種帶式葫蘆和卷揚(yáng)機(jī)系列產(chǎn)品，它用高強(qiáng)度編織帶代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼絲繩或起重環(huán)鏈，能消除載荷回轉(zhuǎn)、鋼絲繩纏繞等問題，具有便于搬運(yùn)、安裝和檢查等優(yōu)點(diǎn)。該公司還可根據(jù)用戶的要求，提供電動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)和氣動(dòng)馬達(dá)作為傳動(dòng)部件，這種帶式葫蘆的最大起重量為 2.5 t， 帶式卷揚(yáng)機(jī)為 為了適 應(yīng)我國建設(shè)任務(wù)具有量大、面廣、分散等特點(diǎn)，以及勞力資源豐富，財(cái)力不足以及貫徹執(zhí)行機(jī)械化、半機(jī)械化與改良工具相結(jié)合的方針，實(shí)行多層次的裝備政策和 近期內(nèi)以發(fā)展中、小型機(jī)械為主的方針要求，設(shè)計(jì)符合我國國情的新的卷揚(yáng)機(jī)勢在必行，也是迫在眉睫的事。 隨著微機(jī)技術(shù)在世界的改變及在電路中的智能化， 電路中的運(yùn)用得到了廣泛的應(yīng)用 ,而它可靠性高、能經(jīng)受惡劣環(huán)境的 考驗(yàn)、使用極方便的巨大優(yōu)越性，迅速占領(lǐng)工業(yè)自控領(lǐng)域，成為工業(yè)自 動(dòng)控制的首選產(chǎn)品，與機(jī)動(dòng)人、 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 并稱為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三 大 支柱。 計(jì)方法或技術(shù) 路線： 計(jì)要求 1）設(shè)計(jì)一臺(tái)帶排繩機(jī)構(gòu)的卷揚(yáng)機(jī) 2）要求能提升 5 噸的物體 零部件的設(shè)計(jì) 1）電動(dòng)機(jī)的功率計(jì)算及選用： 電動(dòng)機(jī)的選取原則是在確保最大工作載荷轉(zhuǎn)矩的前提下，盡量選取最小功率值的電動(dòng)機(jī)。同時(shí)充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)容許的最大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩能力，以適應(yīng)啟動(dòng)時(shí)所需轉(zhuǎn)矩值的增大，為此應(yīng)優(yōu)先選用啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和短時(shí)過載系數(shù)大的電動(dòng)機(jī)。 2）減速箱的參數(shù)設(shè)計(jì)與選用： 減速箱的選擇主要根據(jù)齒面性能，傳動(dòng)比等方面進(jìn)行選擇。本設(shè)計(jì)中選擇硬齒面及合適的傳動(dòng)比減速器作為卷揚(yáng)機(jī)的選型方案，其傳動(dòng)比需滿足設(shè)計(jì)要求。 3）卷揚(yáng)機(jī)滾筒及排繩機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)： 卷揚(yáng)機(jī)滾筒的選擇主要 包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)，強(qiáng)度設(shè)計(jì)主要是考慮彎曲校核、扭矩校核和壽命校核。 4）電動(dòng)機(jī)控制線路的設(shè)計(jì)及卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩的選擇： 卷揚(yáng)機(jī)繩徑的選擇依據(jù)是 93建筑卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 4 1 1條，根據(jù)安全系數(shù)來確定的?？刂凭€路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 三相異步電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)、快轉(zhuǎn)和慢轉(zhuǎn)的要求。 采用的方法或技術(shù)路線 1）動(dòng)力及傳動(dòng)部分 采用合適的三相異步電機(jī)，通過減速箱驅(qū)動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 2）排繩機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)出排繩機(jī)構(gòu)，以減速箱齒輪提 供的動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)排繩機(jī)構(gòu)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，使得鋼絲繩能在卷揚(yáng)機(jī)卷筒上整齊排列 3）卷揚(yáng)機(jī) 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 對卷揚(yáng)機(jī)滾筒進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度、壽命校核 4）采用繼電器和手動(dòng)按鈕設(shè)計(jì)三相異步電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)、快轉(zhuǎn)和慢轉(zhuǎn)，完成控制面板的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的意義 隨著卷揚(yáng)機(jī)在工業(yè) 的廣泛應(yīng)用， 新的卷揚(yáng)機(jī)勢在必行，也是迫在眉睫的事 所以本設(shè)計(jì)就是為了更好地改善已往卷揚(yáng)機(jī)在工業(yè)中的缺點(diǎn)，如：鋼絲繩在工作中由于受到擠壓而使其使用壽命下降，而采用排繩機(jī)構(gòu)進(jìn)行均勻排繩從而提高了鋼絲繩的使用壽命。同樣在控制電路中，采用 ，跟據(jù)科學(xué)技術(shù)要從智能化和微型化進(jìn)行發(fā)展。從而改善了采用繼電器來控制電路。并增強(qiáng)了控制的實(shí)時(shí)性，更能保證精度要求的產(chǎn)品質(zhì)量。這樣也跟上了主流計(jì)算機(jī)發(fā)展的潮流、將生產(chǎn)控制與生產(chǎn)管理合二為一。也就是迎合了全集成自動(dòng)化的概念，將數(shù)據(jù)處理、通信、控制程序統(tǒng)一起來了。這也就是本設(shè)計(jì)的意義。 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 2 卷揚(yáng)機(jī)部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 動(dòng)機(jī)功率選擇、總傳動(dòng)比設(shè)計(jì)計(jì)算與 校 驗(yàn) 正確選擇電動(dòng)機(jī)額定功率的原則是：在電動(dòng)機(jī)能夠滿足機(jī)械負(fù)載要求的前提下，最經(jīng)濟(jì)、最合理地決定電動(dòng)機(jī)功率。 根 據(jù)電動(dòng)機(jī)的類別有直流 電動(dòng)機(jī) 和交流電動(dòng)機(jī) 。 而它又分為三相異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)容易，運(yùn)行可靠，價(jià)格便宜，具有較好的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性，而直流電動(dòng)機(jī)也結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便，但由于長期以來交流電動(dòng)的調(diào)速問題未能得到滿意的解決。因此，交流電動(dòng)機(jī)在工業(yè)中使用得最為廣泛的一種電動(dòng)機(jī)。 卷揚(yáng)機(jī)屬于非連續(xù)制工作機(jī)械，而且起動(dòng)、制動(dòng)頻繁。因此，選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)與其工作特點(diǎn)相適應(yīng)。 卷揚(yáng)機(jī)主要采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)。根據(jù)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3S ，并優(yōu)先選用 線轉(zhuǎn)子）、 型轉(zhuǎn)子）系列起重專用電動(dòng)機(jī)。多數(shù)情況下選用繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)；根據(jù)本設(shè)計(jì)要求，綜合以上分析，本設(shè)計(jì)主要選擇繞線轉(zhuǎn)子的短時(shí)重復(fù)工作制3S。 動(dòng)機(jī)功率的初選： 卷揚(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)功率的初選可按所需的靜功率計(jì)算，然后根據(jù)電動(dòng)機(jī)工作方式類別進(jìn)一步確定電動(dòng)機(jī)的功率，并進(jìn)行必要的校驗(yàn)。 靜功率（單位： 算公式為： 60000 (1) 式中 鋼絲繩額定拉力 （ N）； 鋼絲繩額定速度（ m/ 卷揚(yáng)機(jī)整機(jī)傳動(dòng)效率。 這里的傳動(dòng)效率包括傳動(dòng)裝置、軸承、聯(lián)軸器、 離合器和卷筒纏繞等的效率。 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 . 235 6 7891041 - 電 動(dòng) 機(jī) 2 - 彈 性 聯(lián) 軸 器 3 - 二 級 圓 柱 齒 輪 減 速 器 ( 同 軸 式 ) 4 - 齒 輪 聯(lián) 軸 器5 - 開 式 齒 輪 傳 動(dòng) 6 - 卷 筒 7 - 排 繩 器 導(dǎo) 輥 8 雙 向 絲 杠 9 - 鏈 條 1 0 - 鏈 輪 1圖 1 卷揚(yáng)機(jī)工作原理圖 根據(jù)建筑卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)表 3 3選取各傳動(dòng)件的傳動(dòng)效率： 彈性聯(lián)軸器 1 99 1i 1 兩級圓柱齒輪減速器 (同軸式 ) 2 93 2i 齒式連軸器 3 99 3i 1 開式齒輪傳動(dòng) 4 98 4i 卷筒（滾動(dòng)軸承） 5 96 5 6 94 6 8 40 則總傳動(dòng)效率為： 54321 買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 選取鋼絲繩的速度s，則動(dòng)載系數(shù) 60000 W) 卷筒轉(zhuǎn)速： 310式中 鋼絲繩額定速度 （ m/； 卷筒基準(zhǔn)層鋼絲繩中心直徑 （ 。 310 (11 r (2) 總傳動(dòng)比 中 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速 （ r/ 卷筒轉(zhuǎn)速（ r/。 11750 據(jù)建筑卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)表 3 7 可選取傳動(dòng)比 608 2 i 的兩級圓柱齒輪減速器 (同軸式 )。 并取 2i 25，則開式齒輪傳動(dòng)比 4i 3214 1251 =據(jù)電氣工程師手冊表 4可選?。?轉(zhuǎn)速750 r/定功率 P 15定電壓 ： 380V。 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 絲繩的 計(jì)算及確定 料和種類的分 析 鋼絲繩由許多高強(qiáng)度鋼絲繩編繞而成，可單捻、雙捻成形。繩芯常采用天然纖維芯（ 、合成纖維芯（ 金屬絲繩芯（ 金屬絲股芯（ 纖維芯鋼絲繩具有較高的繞性和彈性，纏繞時(shí)彎曲應(yīng)力較小，但不能承受橫向壓力。金屬絲芯鋼絲繩強(qiáng)度較高，能承受高溫和橫向壓力，但繞性較差。本設(shè)計(jì)中卷揚(yáng)機(jī)為多層纏繞，更適合選用雙捻制天然纖維芯 （ 絲繩。 根據(jù)鋼絲繞成股和股繞成繩的相互方向可分為：順捻鋼絲繩和交捻鋼絲繩。順捻的特點(diǎn)是鋼絲繩繞性好，磨損小，使用壽命長，但容易松散和 扭轉(zhuǎn)。它不允許在無導(dǎo)軌的情況下作單獨(dú)提升，故在不松散的情況下或有剛性導(dǎo)軌時(shí)應(yīng)用為佳。交捻的與順捻的相比繞性和使用壽命相對要差，但由于繩與股的扭轉(zhuǎn)趨勢相反，克服了扭轉(zhuǎn)和易松散的缺陷，故本設(shè)計(jì)優(yōu)先選用交捻鋼絲繩。 根據(jù)鋼絲繩中鋼絲與鋼絲的接觸狀態(tài)不同又可分為：點(diǎn)接觸鋼絲繩、線接觸鋼絲繩、點(diǎn)線接觸鋼絲繩、面接觸鋼絲繩。點(diǎn)接觸的特點(diǎn)是：接觸應(yīng)力高，表面粗糙，鋼絲易折斷，使用壽命低。但制造工藝簡單，價(jià)格便宜。由于線接觸鋼絲繩比點(diǎn)接觸鋼絲繩的有效鋼絲總面積打，因而承載能力高。如果在破斷拉力相同的情況下選用線接觸鋼絲繩， 可以采用較小的滑輪和卷筒，從而使整個(gè)機(jī)構(gòu)的尺寸減小。點(diǎn)線接觸是一種混合結(jié)構(gòu)的鋼絲繩，里面是點(diǎn)接觸，外面是線接觸。面接觸的接觸應(yīng)力比線接觸要小，從而進(jìn)一步改善了鋼絲繩的性能，但鋼絲繩的繞性較差。由以上分析可知，卷揚(yáng)機(jī)宜選用不易松散和旋轉(zhuǎn)向小的線接觸鋼絲繩。 綜上，本設(shè)計(jì)選用交捻制天然纖維芯（ 線接觸鋼絲繩。 絲繩的固定方法 ： 鋼絲繩在卷筒上的固定方式 鋼絲繩在卷筒上的固定應(yīng)保證工作 安全可靠、便于檢查、裝拆及調(diào)整，且固定處不應(yīng)使鋼絲繩過份彎折。繩端常見的固定方式有：壓板固定和楔塊固定兩類 。 a:壓板和螺釘繩端固 定裝置對多層纏繞，螺釘頭不能露出卷 筒表面。這種繩購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 端的固定方式，工作臺(tái)可靠，對鋼絲繩的損傷小，安裝 方便，出繩方向容易變換。 b:楔形塊固定裝置它是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單，但鋼絲繩允許的直徑不能太大 鋼絲繩的固定方法 根 據(jù)這兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)所以應(yīng) 鋼絲繩直徑的確定： 卷揚(yáng)機(jī)系多層纏繞，鋼絲繩受力比較復(fù)雜。為簡化計(jì)算，鋼絲繩的選擇多采用安全系數(shù)法，這是一種靜力計(jì)算方法。 鋼絲繩的安全系數(shù)按下 公 式計(jì)算 (3) 式中 整條鋼絲繩的破斷拉力（ N）； n 卷揚(yáng)機(jī)工作級別 規(guī)定的最小安全系數(shù)，見建筑卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)表 3 95； 鋼絲繩的額定拉力（ N） 。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，鋼絲繩需要承載 10噸的拉力。即為額定拉力 310 410 （ N） 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該卷揚(yáng)機(jī)屬于重載荷工作狀態(tài)，按利用等級和載荷狀態(tài)的分類可將本設(shè)卷揚(yáng)機(jī)定為6 根據(jù)建筑卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)表 3 95可查得 n =6 =410 6=510 (4) 根據(jù)建筑機(jī)械手冊 101 74可選取 6 (19)系列鋼絲繩： 鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度： 170 2鋼絲繩破斷拉力總和： 38600 鋼絲繩直徑： 公式：鋼絲繩破斷拉力換算系數(shù) 鋼絲繩破斷拉力總和 根據(jù)建筑機(jī)械手冊 101 74 可查得 6 (19) 38600 2810 鋼絲繩安全系數(shù) 490032810 n =6 (5) 故符合要求。 （注： 1 繩機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式的確定 鏈傳動(dòng)是屬于帶有中間撓性件的嚙合傳動(dòng)。與屬于磨擦傳動(dòng)的帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)無彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象， 因而能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效 率高；又因鏈條不需要像帶那樣張得很緊，所以作用于軸上的徑向壓力較小；在同樣使用的條件下，鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)較為緊湊。雖然齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長、傳動(dòng)比穩(wěn)定。但是齒輪傳動(dòng)的制造及安裝精度高，價(jià)格較貴，且不宜用于傳動(dòng)距離過大的場合。所以跟據(jù)各方面的原因選取鏈來作為傳動(dòng)方式。 1）卷揚(yáng)機(jī)工作時(shí)，為保證繩索始終與卷筒垂直，則 排繩裝置的鏈輪傳動(dòng)比 公式 應(yīng)為： 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 12s (6) 上式中： 螺距 mm 纜繩直徑 1一大鏈輪齒數(shù) 筒所用繩索，當(dāng) 00 40 于 40 次設(shè)計(jì)中 .0 )卷筒工作部分長度 公式 : )1).( mm 纜繩直徑 mm 一卷筒每層能排列繩徑的圈數(shù) 實(shí)際上排繩時(shí)繩索是螺旋纏繞的，即只能繞 圈數(shù) ) 3)梯形螺 桿的有效長度 : ( 4)根據(jù)排繩的工作要求：卷簡工作部分長度應(yīng)等于梯形螺桿的有效長度則有： 1) . ( (7) 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 推出鏈輪傳動(dòng)比： 12s ad 在設(shè)計(jì)過程中因?yàn)殚_始未知數(shù)較多，先要估算 i(傳動(dòng)比取得越小越好，一般取 2左右 )， 然后根據(jù)前面的 Q，再調(diào)整 i，使 確定 P，最后驗(yàn)算鏈輪強(qiáng)度。 卷揚(yáng)機(jī)基本參數(shù)如下： 卷筒負(fù)載 (第一層 ) 49定速度： 25m 絲繩直徑： d=繩量 (共二層 )筒上每圈鋼絲繩間的間隙 a取 、卷筒直徑： 、卷筒長度 =800、每層纏繞圈數(shù)： s 4、卷筒工作部分長度： 784)133()1()( 、初步取鏈輪傳動(dòng)比 i=2 由 ： ad pi s 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 得 )( 6、 根據(jù)上述計(jì)算，鏈輪傳動(dòng)比 i=2比較合適 7、選擇合適的鏈條： 以卷筒的負(fù)荷 49 T 1243 1997 表（一）中選擇對應(yīng)的單排鏈條型號為 08B ，并查得鏈條節(jié)距 p= 8、 大小鏈輪的齒數(shù)的確定 根據(jù)卷揚(yáng)機(jī)的結(jié)構(gòu)布置，小鏈輪是安裝在卷筒的輪轂上的，則初步將 大 鏈輪的分度 圓直徑定為 小鏈輪單位分度圓直徑為 從 T 1243 1997 附錄 A，根據(jù)單位分度圓直徑查表 得小鏈輪的齒數(shù)為 7，則大鏈輪齒數(shù) 2×i=67×2=134 。 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 3 卷筒及卷筒軸設(shè)計(jì) 筒的設(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，對卷揚(yáng)安全、可靠的工作至關(guān)重要，應(yīng)合理地進(jìn)行設(shè)計(jì)。 料與結(jié)構(gòu)的選用： 卷揚(yáng)機(jī)結(jié)構(gòu)形式多，按制造方式不同可分為鑄造 卷筒和焊接卷筒。鑄造卷筒應(yīng)廣泛。卷揚(yáng)機(jī)卷筒大多為鑄卷筒，成本低，工藝性好。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，但成本高?？紤]經(jīng)濟(jì)效益和設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)跟據(jù)其在滿足要求的情況下選擇成本最 低 的材料。 并選取材料為 卷筒容繩尺寸參數(shù)： 卷筒容繩尺寸參數(shù)意義及表示方法應(yīng)合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，參見右圖 3 所示 (1) 跟據(jù)卷筒的設(shè)計(jì)要求卷筒節(jié)徑與鋼絲繩的直徑 d 有關(guān)，而卷節(jié)徑 D 應(yīng)滿足下 公 式 3 卷筒的結(jié)構(gòu)圖 式中 筒直徑比，是與卷揚(yáng)機(jī)工作 d 鋼絲繩的直徑（ 級別有關(guān)的數(shù)，見建筑卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì) 表 3 107 建筑卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)表 3 107 可得 19 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 D 19 446.5(卷筒節(jié)徑 D 對筒壁和端板的設(shè)計(jì)具有重要意義，也影響鋼絲繩直徑的選擇。D 值小，結(jié)構(gòu)自然緊湊，但單位長度的力較大，鋼絲繩壽命低。因此，建筑卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)表 3 103 中規(guī)定的 D/d 值可認(rèn)是對應(yīng)一定工作級別的最小值。 查建筑卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)表 103 可得120 故 D 20 470(（ 2） 卷筒的直徑0 d 470 （ 3） 卷筒容繩寬度般可按下述關(guān)系確定： 03中 0D卷筒直徑（ m） 133.5(卷揚(yáng)機(jī)卷筒壁厚的設(shè)計(jì)算中，通常卷筒長度都設(shè)計(jì)成小于其直徑的 3 倍，甚至小徑 2 倍。因此此時(shí)的鋼繩拉力產(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)簡化了設(shè)計(jì)計(jì)算。考慮本設(shè)計(jì)為大噸位卷揚(yáng)機(jī)，嚴(yán)重影響卷筒壽命，故取2D即：;輪輻數(shù)常取為 6 繩器的設(shè)計(jì) 大容繩量、大噸位的卷揚(yáng)機(jī)以及安裝使用的卷揚(yáng)機(jī)，為確保鋼絲繩排列整齊，工作可靠，應(yīng)設(shè)置排繩裝置，即排繩器。本次設(shè)計(jì)卷揚(yáng)機(jī)屬于大噸位、多層纏繞卷揚(yáng)，所以需要設(shè)計(jì)一排繩器來防止繩子錯(cuò)亂排列。 作原理 ： 排繩器主要 由 轉(zhuǎn) 速調(diào)整箱、雙向傳動(dòng)絲杠、支承光杠、排繩導(dǎo)輥等組成。排繩器的工作過程見下圖 7 235 6 7891041 - 電 動(dòng) 機(jī) 2 - 彈 性 聯(lián) 軸 器 3 - 二 級 圓 柱 齒 輪 減 速 器 ( 同 軸 式 ) 4 - 齒 輪 聯(lián) 軸 器5 - 開 式 齒 輪 傳 動(dòng) 6 - 卷 筒 7 - 排 繩 器 導(dǎo) 輥 8 雙 向 絲 杠 9 - 鏈 條 1 0 - 鏈 輪 1圖 7 卷揚(yáng)機(jī)的傳動(dòng)原理圖 作過程分析 ： 排繩的工作過程由圖 7卷揚(yáng)機(jī)的傳動(dòng)原理圖可知，電機(jī) 1的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)彈性聯(lián)軸器 2、二級圓柱齒輪減速器 3、齒輪聯(lián)軸器 4、和開式齒輪傳動(dòng)驅(qū)使卷筒 6轉(zhuǎn)動(dòng)。鏈輪 10 與卷筒固聯(lián)一起隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)雙向絲桿 8 開始回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，迫使排購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 繩器導(dǎo)輥 7作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行均勻地排繩。 顯然，若使鋼絲繩在卷筒上均勻纏繞，卷筒轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)使，鋼絲繩應(yīng)能移動(dòng)一個(gè)纏繞節(jié) 距。因此，必須保證卷筒與調(diào)整箱出軸（絲杠軸）之間具有準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，以使排繩導(dǎo)輥在雙向絲杠走過的距離與鋼絲繩實(shí)際的纏繞繩距相匹配。本設(shè)計(jì)卷揚(yáng)機(jī)系鋼絲繩多層纏繞，鋼絲繩工作時(shí)被擠壓，纏繞卷筒時(shí)排列的繩距比鋼絲繩直徑略大一些，設(shè)計(jì)時(shí)，其繩距 t 繩 可近似取 t 繩 d+(或更大一些。 即： t 繩 =4（ 雙向絲杠總行程按下式計(jì)算： 式中 B 卷筒容繩寬度 （ d 鋼絲繩直徑 （ 。 而 kL=t 絲杠 n 式中 t 絲杠 絲杠螺紋螺距 （ ； n 絲杠螺紋扣數(shù)。 4 n 則可求得 n= 取 n=33 在確定此行程時(shí)應(yīng)注意的問題是：當(dāng)?shù)?s 層鋼絲繩纏繞到卷筒一端極限位置時(shí)，由于第 s 層鋼絲繩排列造成的斜角，使最后一個(gè)完整圈與卷筒端側(cè)板間有一個(gè)楔形間隙。這樣鋼絲繩不能立即爬至第 s+1 層，而當(dāng)卷筒繼續(xù)轉(zhuǎn)過大約120°180°時(shí)，方能爬上 s+1 層。為此，需要驅(qū)動(dòng)鋼絲繩的裝置在原位停留相應(yīng)的時(shí)間。本設(shè)計(jì)采用下面的措施來滿足過渡過程的需要。 在雙向絲杠兩端的轉(zhuǎn)向處（正反旋向螺紋交接過過渡處）增設(shè)一段圓弧槽。近似取圓弧槽弧長如下： 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 m 62 式中 雙向絲杠中徑（ i卷筒、絲杠間的傳動(dòng)比。 螺旋槽結(jié)構(gòu)采用 30牙高度 H =11紋節(jié)距 P=8o 度計(jì)算校核 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)時(shí)， 主要承受扭矩及軸向壓力的作用， 同時(shí)在螺桿與螺母之間有相對滑動(dòng)其失效形式是螺紋磨損。對于受力較大的傳力螺旋，還應(yīng)校核螺桿危險(xiǎn)剖面及 螺母螺皺牙的強(qiáng)度， 以防塑性變形或斷裂。由于本結(jié)構(gòu)傳動(dòng)精度不高， 且使用軸徑較大轉(zhuǎn)速也低， 故對螺桿剛度， 臨界轉(zhuǎn)速不予考慮。 1. 螺桿強(qiáng)度計(jì)算 : 根據(jù)第四強(qiáng)度理論，其強(qiáng)度條件為： )4( 1 4 一螺桿所受扭矩2)(2 N·mm v一當(dāng)量摩擦角 vv 鋼一青銅， 對淬火鋼一青銅， 一許用應(yīng)力 3 q q 為材料屈服極限， 載荷穩(wěn)定 時(shí)， 取大值。 對 可根據(jù)螺桿穩(wěn)定性確定，根據(jù) 螺桿柔度s值， 選取不同公式購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 計(jì)算。 式中 : u 一螺桿長度系數(shù)， 當(dāng)采用滾動(dòng)支承， 并且軸、徑向均有約束時(shí)，u =0.5 l 一螺桿兩支承間距離 mm i 一螺桿危險(xiǎn)剖面慣性半徑400 時(shí) 22)( 式中： =108 一危險(xiǎn)剖面慣性矩 6441 100 時(shí)， 對 35 50號鋼 414)dQ s 若 40s， 可不必校核。 塊強(qiáng)度校核 對通常由鋼一青銅摩擦副組成的螺旋傳動(dòng)，其主要失效形式是磨損失效。對磨損形式一 般可分為 :1、 粘著磨損 2、磨粒磨損 3、腐蝕磨損 4、表面疲勞磨損幾類主要磨損形式。綜合分析幾類磨損， 對本沒計(jì)， 粘著磨損是最主要的失效形式， 因?yàn)檎持鴷?huì)產(chǎn)生材料撕脫， 嚴(yán)重時(shí)摩擦副咬死， 不能運(yùn)動(dòng)。所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)把粘著磨損控制在 輕量范圍內(nèi)。根據(jù)粘著磨損影響因素可知， 粘著磨損量， 一般隨壓力增大到一臨界值后而急驟增加，即當(dāng)壓力超過材料硬度的31時(shí)，摩擦量急驟增加，甚至咬死。所 設(shè)計(jì)時(shí)許用接觸應(yīng)力疵以螺旋副中較軟材料之硬度31為許用接觸應(yīng)力，對常用滑塊材料 其硬度范圍 80購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 1078許用接觸應(yīng)力： 1 由于載荷在螺桿頂端時(shí)最大， 故以頂部為最大接觸應(yīng)力校核處。 滑塊許用接觸應(yīng)力校核。 式中： k= 11 彈性位移 2211 22 11 對鋼 05N 對錒 05 N 、 2 一泊松比， 對鋼和銅 1 = 2 =對鋼一青銅摩擦副 =0N l 一接觸長度 5 塊 絲桿 彎曲強(qiáng)度校核 由于滑塊剖面形狀近似一橢圓，故以橢圓面積近似計(jì)算 )15(36032212002 青銅 6040 b塊剪切強(qiáng)度計(jì)算 : 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 )15(3604 002 青銅 4030 b 潤滑 潤滑狀態(tài)對粘著磨損影響比較大，對于低速運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 如本 次 的設(shè)計(jì) ，應(yīng)采用粘度較大的潤滑油?？紤]到使用工況，通常選用鈣基潤滑。如果加入油性和極壓添加劑，能提高潤滑油膜吸附能力及油膜強(qiáng)度，可成倍地提高抗粘看磨損能力。 5 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 氣控制系統(tǒng)的要求和內(nèi)容 氣控制系統(tǒng)的要求 建筑卷揚(yáng)機(jī)作為建筑機(jī)械中最基本的設(shè)備，由于其結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、操作方便、對作業(yè)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，因此在建筑、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、海運(yùn)、交通、化工、冶金和油田等部門中用于起重、拖重物等工作，也是每個(gè)建筑工地、每 個(gè)工程隊(duì)必不可少的設(shè)備。為了適應(yīng)我國建設(shè)任務(wù)具有量大、面廣、分散等特點(diǎn)，以及勞力資源豐富，財(cái)力不足以及貫徹執(zhí)行機(jī)械化、半機(jī)械化與改良工具相結(jié)合的方針，實(shí)行多層次的裝備政策和 近期內(nèi)以發(fā)展中、小型機(jī)械為主的方針要求，設(shè)計(jì)符合我國國情的新的建筑卷揚(yáng)機(jī)勢在必行，也是迫在眉睫的事。 其工作原理如下： 用一臺(tái)三相交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，使建筑卷揚(yáng)機(jī)的滾筒進(jìn)行正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)及高速與低速的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。系統(tǒng)要求的功能由電氣控制系統(tǒng)控制。 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 氣控制系統(tǒng)的內(nèi)容 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括選擇拖動(dòng)方案與控制方式，確定電動(dòng)機(jī)的類型、容量、轉(zhuǎn)速，并選擇具體型號，設(shè)計(jì)電氣控制原理框圖，確定各個(gè)部分之間的聯(lián)系關(guān)系，擬訂各個(gè)部分的技術(shù)要求，設(shè)計(jì)并繪制電氣原理圖，計(jì)算主要技術(shù)參數(shù)，選擇電氣元件，制定元器件目錄清單等。 氣控制原理圖的設(shè)計(jì) 電氣控制系統(tǒng)包括電機(jī)控制電路設(shè)計(jì)、控制電路設(shè)計(jì)、輔助電路設(shè)計(jì)三部分，現(xiàn)在分別對這三部分的要求和設(shè)計(jì)步驟歸納如下： 繼電器工作順序表 (5急停按扭 止按扭轉(zhuǎn)起動(dòng)按扭 1（ +） +） +） +） 反轉(zhuǎn)起動(dòng)按扭 2（ +） +） +） +） 低速按扭 +）或 時(shí)之后（ -） +） +） 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 主電路的設(shè)計(jì) （ 1） 由于本實(shí)驗(yàn)臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)要求的正反轉(zhuǎn)和降壓起動(dòng)，并且要高速和低速的轉(zhuǎn)動(dòng)，故需用六個(gè)接觸器 制電動(dòng)機(jī)。 （ 2） 在主電路中電動(dòng)機(jī) M 應(yīng)該由熱繼電器 現(xiàn)過載保護(hù)。 （ 3） 在主電路中由熔斷器 現(xiàn)短路保護(hù)，并由隔離開關(guān) 電源控制。 制電路的設(shè)計(jì) 控制電路有以下幾方面的具體要求： 急停： 急 停按扭，只要它斷開就使整個(gè)電路斷電。 電路圖如下所示： 動(dòng)作分析 : （ 1）正轉(zhuǎn)： 復(fù)合按扭 一個(gè)正轉(zhuǎn)的起動(dòng)按扭，當(dāng)按下 ，中間繼電器 電，并使它的常開觸點(diǎn)閉合，這時(shí)通電延時(shí)繼電器 電并延時(shí)，延時(shí)之后使 樣使它的常開觸點(diǎn)閉合。同時(shí)也使 電。 常開觸點(diǎn)閉合通過電阻起降壓作用。 （ 2）反轉(zhuǎn)： 當(dāng)按下 ，中間繼電器 電，并使它的常開觸點(diǎn)閉合，這時(shí)通電延時(shí)繼電器 電并延時(shí)，延時(shí)之后使 電，同樣使它的常開觸點(diǎn)閉合。同時(shí)也使 電。 常開觸點(diǎn)閉 合通過電阻起降壓作用。 （ 3）低速轉(zhuǎn)動(dòng)： 當(dāng)按下復(fù)合按扭 ，繼電器 電，也同樣使用它的常開觸點(diǎn)閉合，此時(shí) 電，并電動(dòng)機(jī)在低速狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)繼電器 時(shí)時(shí)間到，使 電，同時(shí) 常閉觸點(diǎn)斷開，使 電。這樣電動(dòng)機(jī)就在正常低速轉(zhuǎn)動(dòng)情況下工作。 （ 4）高速轉(zhuǎn)動(dòng)： 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 當(dāng)按下復(fù)合按扭 ，繼電器 電，也同樣使用它的常開觸點(diǎn)閉合，此時(shí) 電，使電動(dòng)機(jī)得電，并電動(dòng)機(jī)在高速狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)繼電器 時(shí)時(shí)間到，使 常開觸點(diǎn)閉合則 電，同時(shí) 常閉觸點(diǎn)斷開，使 電。這樣電動(dòng)機(jī)就在正常高速轉(zhuǎn)動(dòng)情況下工作。 （ 5）正常停止： 按下 ，使 電，這樣把電動(dòng)機(jī)停止。 （ 6）應(yīng)由熔斷器 控制電路進(jìn)行保護(hù)。 助電路的設(shè)計(jì) 隨著使用范圍的擴(kuò)大，可利用可編程控制器（ 其進(jìn)行控制，從而適應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)中對速度控制靈活性、準(zhǔn)確性和可靠性等的不同要求。 根據(jù)以上設(shè)計(jì)的原則可以繪制出如圖 9 所示的電氣原理總圖 :和接線圖 10 圖 氣原理圖 0 0 3 0 0007 006正轉(zhuǎn)起動(dòng)反轉(zhuǎn)起動(dòng)低速轉(zhuǎn)動(dòng)高速轉(zhuǎn)動(dòng) 0 4002 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 圖 9 電氣原理圖 10 線圖 控制程序如下： R D 買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 D R D D D R R D R 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 D R D R D R 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 參考文獻(xiàn) 1機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第三版） 學(xué)工業(yè)出版社，成大先主編 . 2 機(jī)械工程手冊編輯委員會(huì)編 . 電氣工程師手冊 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1987 3材料力學(xué) (第 4版 ). 高教出版社 4建筑卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)機(jī)械工業(yè)出版社，齊治國等主編， 1996 4、機(jī)械原理（第六版），高等教育出版社，孫桓 陳作模 主編 5、機(jī)械零件手冊（第五版），高等教育出版社，周開勤 主編 6、機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版），高等教育出版社，濮良貴 紀(jì)名剛 主編 7、 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同學(xué)各個(gè)都很熱情，在努力完成自己模塊的前提下，充分發(fā)揮團(tuán)結(jié)互助的精神，樂于幫忙、共同進(jìn)步，在此我對指導(dǎo)我的老師和幫助我的 同學(xué) 表示衷心的感謝。 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 致 謝 畢業(yè)之際，借此機(jī)會(huì)向四年來給予我教導(dǎo)的各位老師表示由衷的敬意，是