垂直提升機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目　　　錄</b></p><p><b>　　摘　要2</b></p><p><b>　　前 言3</b></p><p>　　1卷揚(yáng)機(jī)的工作級別4</p><p>　　⑴卷揚(yáng)機(jī)的利用等級4</p><p>　

2、?、凭頁P(yáng)機(jī)的載荷狀態(tài)5</p><p><b>　　⑶工作級別5</b></p><p><b>　　2選擇減速器7</b></p><p><b>　　3卷筒的設(shè)計(jì)8</b></p><p>　　3.1卷筒的結(jié)構(gòu)8</p><p>　　3.2

3、卷筒容蠅尺寸參數(shù)8</p><p>　　3.3卷筒扭矩的計(jì)算11</p><p>　　3.4卷筒強(qiáng)度的計(jì)算11</p><p>　　四 選擇電動機(jī)12</p><p>　　五 鋼絲繩的選擇17</p><p>　　六 卷筒軸的設(shè)計(jì)19</p><p>　　七 制動器的選用22<

4、;/p><p>　　八 卷揚(yáng)機(jī)使用安全常識23</p><p><b>　　致謝26</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)26</b></p><p><b>　　摘　　要</b></p><p>　　垂直提升機(jī)的重要組成部件是卷揚(yáng)機(jī)。而垂直提

5、升機(jī)是在大批量提升重物時(shí)使用的機(jī)器。建筑卷揚(yáng)機(jī)是一種超重設(shè)備，由于具有結(jié)構(gòu)簡單、搬運(yùn)安裝靈活、維護(hù)保養(yǎng)簡單、操作方便、價(jià)格低和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用于物料提升、水平或傾斜曳引重物、打樁、集材冷拉鋼筋、設(shè)備安裝等工作中。</p><p>　　建筑卷揚(yáng)機(jī)可應(yīng)用于林區(qū)的集材工作，建筑業(yè)的冷拉鋼筋，小型礦井的水平、傾斜運(yùn)輸?shù)人交騼A斜曳引重物的工作和打樁等工作。正因?yàn)榻ㄖ頁P(yáng)機(jī)具有多種用途，所以它已不僅用于建筑業(yè)

6、，而且在冶金、化工、水電、農(nóng)業(yè)、軍事及交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)中也廣泛應(yīng)用。建筑卷揚(yáng)機(jī)除了在建筑工地、設(shè)備安裝等方面被廣泛應(yīng)用外，在冶金、礦山等行業(yè)中也廣泛應(yīng)用，如高爐料鐘和物料的提升，小型礦井的物料提升等。建筑卷揚(yáng)機(jī)用于提升重物時(shí)，需要門字架、桅桿等配套設(shè)備方能實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　本文從標(biāo)準(zhǔn)件電動機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、制動器等的選擇，卷筒設(shè)計(jì)及其加工工藝等多方面，闡述了垂直提升機(jī)設(shè)計(jì)與制造的全過程。尤其在工藝規(guī)程設(shè)

7、計(jì)中，我們運(yùn)用了大量的科學(xué)的加工理論及計(jì)算公式，選擇了基面，制定了工藝路線確定了機(jī)械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸，最后確定了切削用量及基本工時(shí)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：卷揚(yáng)機(jī) 卷筒 工序尺寸 </p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課

8、之后進(jìn)行的。它是一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所掌握的基礎(chǔ)理論課，技術(shù)理論知識和基本技能來分析和解決工程技術(shù)問題的能力，使我們建立正確的工程設(shè)計(jì)思想。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)我們把理論與實(shí)踐相結(jié)合，初步學(xué)會了如何編寫技術(shù)文件、正確使用技術(shù)資料手冊及相關(guān)的工具書，培養(yǎng)了我們嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍和實(shí)事求是的工作作風(fēng)，進(jìn)一步鞏固和提高自己所掌握的基礎(chǔ)知

9、識、基本理論和基本技能，提高自己的設(shè)計(jì)、計(jì)算、制圖以及計(jì)算機(jī)繪圖的能力。從一名學(xué)生向一名工程技術(shù)人員轉(zhuǎn)變的過渡過程。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的題目為活塞桿零件制造工藝規(guī)程的制訂，是理論性、應(yīng)用性、實(shí)踐性、綜合性的設(shè)計(jì)過程。</p><p>　　本設(shè)計(jì)得到孫海燕老師的悉心指導(dǎo)，并提出了許多寶貴意見和建議，在此深表謝意。由于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)能力有限，設(shè)計(jì)中錯(cuò)誤難免，敬請批評、指正。&l

10、t;/p><p>　　1 卷揚(yáng)機(jī)的工作級別</p><p>　　1.1卷揚(yáng)機(jī)的利用等級</p><p>　　利用等級是表示建筑卷揚(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)Nt表征。而一個(gè)工作循環(huán)是指從一個(gè)載荷準(zhǔn)備提拉時(shí)開始到下一個(gè)載荷準(zhǔn)備提拉時(shí)為止的全過程。建筑卷揚(yáng)機(jī)的壽命一般不少于5年，在這個(gè)期間內(nèi)依據(jù)工作頻率程度的不同，總工作循環(huán)Nt可分為8個(gè)等級

11、。</p><p>　　因卷揚(yáng)機(jī)的實(shí)際使用情況無法統(tǒng)計(jì)確定，則假定JK3.2噸卷揚(yáng)機(jī)的使用情況為:每日平均使用時(shí)間為4—6小時(shí)，使用壽命期限內(nèi)總使用時(shí)間為3200—6400小時(shí)，則總的使用壽命為5年；設(shè)計(jì)壽命期內(nèi)總工作循環(huán)次數(shù)Ni=250000次，屬于經(jīng)常輕閑使用情況，由此確定JK3.2噸卷揚(yáng)機(jī)的利用等級為U4。</p><p>　　1.2卷揚(yáng)機(jī)的載荷狀態(tài)</p><p

12、>　　載荷狀態(tài)表明卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩承受拉力的大小與頻繁程度，它于整個(gè)使用壽命期限內(nèi)鋼絲繩每次承受的拉力Fi額定拉力Fe 之比（Fi/Fe）和鋼絲繩每次承受拉力Fi 作用F的工作循環(huán)次數(shù)ni，與總工作循環(huán)次數(shù)Nt之比（ni/Nt）有關(guān)。因設(shè)計(jì)時(shí)不知其實(shí)際載荷狀態(tài)，則假定JK3.2卷揚(yáng)機(jī)通常承受1/3—2/3的額定載荷，載荷譜系數(shù)Kp=0.25,當(dāng)量拉力系數(shù)Kp=0.6,JK3.2卷揚(yáng)機(jī)的載荷狀態(tài)為中級Q2。</p><

13、;p><b>　　1.3工作級別</b></p><p>　　按利用等級和載荷狀態(tài)的不同，可將建筑卷揚(yáng)機(jī)分為A1—A8，八個(gè)工作級別。 </p><p>　　JK3.2噸卷揚(yáng)機(jī)利用等級U4,載荷狀態(tài)Q2則根據(jù)GB/T5031-93《建筑卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》該JK3.2噸卷揚(yáng)機(jī)的工作級別為A5級.</p><p><b>　?、扔?jì)算拉

14、力</b></p><p>　　計(jì)算拉力是指作用在基準(zhǔn)層上鋼絲繩拉力,分為疲勞計(jì)算拉力、靜強(qiáng)度計(jì)算拉力和實(shí)驗(yàn)拉力。</p><p><b>　　疲勞計(jì)算拉力Fd</b></p><p>　　疲勞計(jì)算拉力采用當(dāng)量拉力，考慮的工況是卷揚(yáng)機(jī)在正常工作情況下鋼絲繩承的拉力。</p><p>　　Fd=Kd*Fe=0.

15、9*32KN=28.8KN</p><p>　　靜強(qiáng)度計(jì)算拉力Fjmax</p><p>　　靜強(qiáng)度計(jì)算拉力是考慮卷揚(yáng)機(jī)作業(yè)可能出現(xiàn)的最大拉力，此時(shí)零件的強(qiáng)度不得超過材料的許用拉力。動載系數(shù)按規(guī)范取φ=1.6</p><p>　　Fjmax=Fe=1.6*32KN=51.2KN</p><p><b>　　試驗(yàn)拉力</b>

16、;</p><p>　　卷揚(yáng)機(jī)的強(qiáng)度用試驗(yàn)拉力進(jìn)行驗(yàn)算,取下面兩種情況的計(jì)算.</p><p><b>　　靜載試驗(yàn)拉力Fsj</b></p><p>　　Fsj=1.25Fe=1.25*32KN=40KN</p><p>　　動載荷試驗(yàn)拉力Fsd</p><p>　　Fsd=1.1Fe=1.1*

17、32KN=35.2KN</p><p>　　1．電機(jī)　2．彈性聯(lián)軸器　3．減速器　4．過輪 5．主軸裝置　6．離合螺旋　7．帶式制動器 圖1　原傳動及工作原理圖</p><p><b>　　2 選擇減速器</b></p><p>　　由于本減速器用于各種起重運(yùn)輸機(jī)械及其它各種機(jī)械中作為減速之用。所以選擇其型號為ZQ350。該系列圓柱齒輪減速

18、機(jī)是兩級三軸圓柱漸開線齒輪傳動，箱體結(jié)構(gòu)為水平分割全封閉式，機(jī)械性能好，工作可靠，維護(hù)方便。本機(jī)還具有過載能力強(qiáng)，耐沖擊、慣性力矩小，適用于起重頻繁和正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。其聯(lián)動方式可用聯(lián)軸器直接聯(lián)動，也可用鏈條、皮帶撓性聯(lián)動。ZQ型兩級傳動的外嚙合漸開線圓柱齒輪減速器。主要用于起重機(jī)械、礦山、冶金、建筑，也可以用于運(yùn)輸、通用、化工和輕工等機(jī)械行業(yè)。（具體參數(shù)計(jì)算如下）</p><p>　　卷筒轉(zhuǎn)速nj(r/min

19、)</p><p>　　nj===26.54(r/min)</p><p><b>　　卷揚(yáng)機(jī)總傳動比i</b></p><p>　　i=ne/nj=940/26.54=35.42</p><p>　　取減速器的速比ij=35.42</p><p>　　考慮是普通減速器，無特殊的要求幫采用軟齒輪轉(zhuǎn)

20、動，由表知選大、小齒輪材料為45號鋼小齒輪調(diào)制處理，硬度為240HBS，大齒輪正火處理200HBS。</p><p>　　由于本卷揚(yáng)機(jī)主要用于起重機(jī)械、礦山、冶金、建筑，也可以用于運(yùn)輸、通用、化工和輕工等機(jī)械行業(yè)。減速器的型號為ZQ—350—35.42。</p><p><b>　　3 卷筒的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　建筑卷揚(yáng)機(jī)的重要零

21、件，對建筑卷揚(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)。</p><p><b>　　3.1卷筒的結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　按照結(jié)構(gòu)形式較多，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。建筑卷揚(yáng)機(jī)卷筒大多數(shù)為鑄鐵卷筒，成本低，工藝性好。大噸位建筑卷揚(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

22、改用鋼板焊接結(jié)構(gòu)。</p><p>　　按照卷筒繞線層數(shù)的不同可分為單層纏繞卷筒和多層纏繞卷筒。建筑卷揚(yáng)機(jī)主要使用多層纏繞卷筒。</p><p>　　按照卷筒內(nèi)部是否有筋板，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，均增加了制造難度，同時(shí)在筒壁的連接處還會引起應(yīng)力集中。目前的設(shè)計(jì)趨勢，主張取消縱向盤和環(huán)向筋。</p><p>　　按照結(jié)構(gòu)的整體

23、性，卷筒可分整體式卷筒和分體裝配式卷筒。卷揚(yáng)機(jī)噸位比較小時(shí)，卷筒常采用整體結(jié)構(gòu)。對噸位較大的卷筒，常做成分體裝配形式，這樣可簡化工藝，減輕重量。</p><p>　　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或筒內(nèi)齒輪內(nèi)嚙合式。</p><p>　　3.2卷筒容蠅尺寸參數(shù)</p><p>　　卷筒容蠅尺寸參數(shù)意義及表示方法應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，參見下圖

24、：</p><p><b>　　⑴卷筒節(jié)徑D</b></p><p>　　卷筒節(jié)徑D應(yīng)滿足下式</p><p><b>　　D≥Ked</b></p><p>　　式中 Ke——筒繩直徑比，是與卷揚(yáng)機(jī)工作級別有關(guān)的系數(shù)。</p><p><b>　　d——鋼絲繩直

25、徑</b></p><p>　　卷筒節(jié)徑D對筒壁和端側(cè)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，但單位長度上的力較大，鋼絲繩壽命低。</p><p>　　對于JK3.2噸卷揚(yáng)機(jī)的工作級別為A5級,卷筒節(jié)徑系數(shù)Ke≥19。</p><p>　　取卷筒直徑D0=250mm,則卷筒節(jié)徑D=D0+d=250+13=263mm.</p

26、><p>　　D>Ked符合規(guī)范要求。</p><p><b>　?、凭硗踩堇K寬度Bt</b></p><p>　　卷筒容繩寬度Bt，一般可按下述關(guān)系式確定</p><p>　　Bt<3D0=705mm 取Bt=660mm</p><p>　　式中D0——卷筒直徑（mm）。</p

27、><p>　　建筑卷揚(yáng)機(jī)卷筒壁厚的設(shè)計(jì)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)時(shí)可忽略不計(jì)，簡化了設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p><b>　?、蔷硗策吘壷睆紻k</b></p><p>　　卷筒邊緣直徑即卷筒端側(cè)板直徑。對于多層纏繞，為了防止鋼絲繩脫

28、落，端板直徑應(yīng)大于鋼絲繩最外層繩圈直徑。端側(cè)板直徑用下式計(jì)算</p><p>　　Dk≥DS+3d=315+3*13=354mm</p><p>　　Ds=D0+(2s-1)d=250+65=315mm</p><p>　　式中Ds——最外層鋼絲繩芯直徑，由下式確定：Ds=D0+(2s-1)d0其中：S—鋼絲繩纏繞層數(shù)。</p><p>&l

29、t;b>　　⑷纏繞層數(shù)S</b></p><p>　　卷筒纏繞層數(shù)S按下式計(jì)算</p><p>　　S≤==3 取S=3</p><p><b>　?、删硗踩堇K量L</b></p><p>　　的容繩量指鋼絲繩在卷筒上順序緊密排列時(shí)，達(dá)到規(guī)定的繞層數(shù)所能容納的鋼絲繩工作長度的最大值。</p&g

30、t;<p>　　卷筒的容繩量可按下述方法計(jì)算：</p><p>　　第i層鋼絲繩芯直徑為</p><p>　　Di=D0+(2si-1)d</p><p>　　式中Si——第i層，i=1,2,3,…S。</p><p>　　第i層卷筒的鋼絲繩長度為</p><p>　　Li=(Bt/d-1)[D0+(2S

31、i-1)d]*10 </p><p><b>　　卷筒容繩量為</b></p><p>　　L=L1+L2+…+Li</p><p><b>　　=(</b></p><p><b>　　=145mm</b></p><p>　　實(shí)際容繩量應(yīng)再加上鋼絲繩

32、安全圈的長度（一般為3圈）。</p><p><b>　?、示頁P(yáng)機(jī)的額定速度</b></p><p>　　根據(jù)GB/T1955-2002《建筑卷揚(yáng)機(jī)》3.1條規(guī)定，JK1.6卷揚(yáng)機(jī)的基準(zhǔn)層取為3層。額定速度指基準(zhǔn)層的速度。</p><p>　　Ve=n電*[D0+(2S-1)d/i總</p><p>　　=960*3.1

33、4[250+(2*3-1)*13]/41.17=24(m/min)</p><p>　　3.3卷筒扭矩的計(jì)算</p><p>　　卷筒是卷揚(yáng)機(jī)直接承載零件，受力比較復(fù)雜，分析清楚卷筒上所受的力，對卷揚(yáng)機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。</p><p><b>　　額定扭矩Te</b></p><p>　　Te=*Fe=Fe=

34、*32=5200(Nm)</p><p>　　疲勞強(qiáng)度計(jì)算扭矩Td</p><p>　　Td=Dj*Fd*10/2=315*9.6*10*10/2=1512(Nm)</p><p>　　靜強(qiáng)度計(jì)算扭矩Tjmax</p><p>　　Tjmax=Dj*Fjmax*10/2*10=315/2*19.7=3103(Nm)</p>&l

35、t;p>　　3.4卷筒強(qiáng)度的計(jì)算</p><p><b>　?、倬硗脖诤瘭?lt;/b></p><p>　　An——多層卷繞系數(shù)，按規(guī)范取An=1.45</p><p>　　tz——鋼絲材料軸向卷繞節(jié)距tz=1.01d</p><p>　　[c]——卷筒材料HT200許用應(yīng)力[c]=150Mpa</p>

36、<p>　　δ≥An*F/(tz[])=1.45*32000/(1.01*13*150)=23.6(mm)</p><p><b>　　取δ=15mm</b></p><p>　?、诰硗矀?cè)板根部厚δ2</p><p>　　δ2≥==14.1（mm）</p><p>　　按標(biāo)準(zhǔn)圓整取δ2=12mm</p&g

37、t;<p>　　[σe]——HT200許用應(yīng)力</p><p>　　[σe]——σb/kj=200/3=67(Mpa)</p><p>　　Bn——綜合影響系數(shù)。HT200取Bn=0.44</p><p><b>　　4 選擇電動機(jī)</b></p><p>　　根據(jù)工作機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)、工作環(huán)境、工作載荷的大小和

38、性質(zhì)等條件，選擇電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式、功率、轉(zhuǎn)速，確定電機(jī)型號。</p><p>　　選擇電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)型式</p><p>　　電機(jī)類型要根據(jù)電源種類（交流或直流），工作條件（溫度、環(huán)境、空間位置等）。載荷特點(diǎn)（變化性質(zhì)、大小和過載情況），起動性能和起、制動頻繁程度，轉(zhuǎn)速高低和調(diào)速性能要求等條件確定。</p><p>　　電動機(jī)分為直流電動機(jī)和交流電動機(jī)兩種，

39、由于直流電動機(jī)需要直流電源，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高，因此無特殊要求時(shí)不宜采用。</p><p>　　生產(chǎn)單位一般采用三相交流電源，如無特殊要求均應(yīng)采用三相交流電動機(jī)。其中以三相異步電動機(jī)應(yīng)用最多，常用的為Y系例三相異步電動機(jī)。當(dāng)電動機(jī)需經(jīng)常起動、制動和正、反轉(zhuǎn)時(shí)（例如起重機(jī)），要求電動機(jī)有較小的轉(zhuǎn)動慣量和較大的過載能力，因此應(yīng)采用起重及冶金用的三相異步電動機(jī)，常用的型號有YZ或YZR系例。</p>&l

40、t;p>　　建筑卷揚(yáng)機(jī)主要采用三相交流異步電動機(jī)，根據(jù)建筑行業(yè)的工作特點(diǎn)，電動機(jī)工作制應(yīng)考慮選擇短時(shí)重復(fù)工作制S3和短時(shí)工作制S2，并優(yōu)先選用YZR（繞線形轉(zhuǎn)子）YZ（籠型轉(zhuǎn)子）系列，起重專用電動機(jī)，多數(shù)情況下選用繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)，在工作條件較輕，接電次數(shù)較少時(shí)，亦可選用繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)，對于小噸位建筑卷揚(yáng)機(jī)考慮到多方面因素，電動機(jī)工作制也允許選擇連續(xù)工作制S1如選擇Y系列三相異步電動機(jī)。</p><p>　　

41、電動機(jī)的特點(diǎn)用途及使用條件</p><p>　　注：YZR、YZ系列電動機(jī)是按設(shè)計(jì)，并取代JZRZ，JZRHZ，JZ2系列的更新?lián)Q代產(chǎn)品，更新產(chǎn)品YZRZ、YZ2系列電動機(jī)也即將投放市場。</p><p>　　工作機(jī)所需有效功率PW應(yīng)由工作機(jī)的工作阻力和運(yùn)動參數(shù)計(jì)算求得：</p><p>　　PW=FV/1000KW</p><p><

42、b>　　=</b></p><p><b>　　=7.7kw</b></p><p>　　式中：F——工作機(jī)的工作阻力，N；</p><p>　　V——工作機(jī)的線速度，M/S；</p><p>　　電動機(jī)的工作功率 P0=PW/ηa</p><p>　　電動機(jī)到卷筒軸的總效

43、率 ηa=η1Xη2Xη3Xη4Xη5</p><p>　　由表得η1=0.96，η2=0.98（滾子軸承），η3=0.98（齒輪精度為8級），η4=0.99（凸緣聯(lián)軸器），η5=0.98（V帶傳動比）。</p><p>　　ηa=0.96x0.972x0.98x0.99x0.98=0.86</p><p>　　P0=7.1/ηa=6.1KW</p>

44、<p>　　容量相同的同類電動機(jī)，其同步轉(zhuǎn)速有3000r/min、1500r/min、1000r/min和750r/min四種，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，則極數(shù)越少，尺寸和重量越小，價(jià)格也越低，但機(jī)械傳動裝置的總傳動比增大，傳動級數(shù)要增多，傳動尺寸和成本都要增加，所以選擇電動機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，必須做全面分析比較，通常多用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min和1500r/min兩種。</p><p>　　綜合表電動機(jī)的特點(diǎn)用途

45、及使用條件，選擇電動機(jī)的型號為Y132S—4 6.1KW.</p><p><b>　　五、鋼絲繩的選擇</b></p><p>　　建筑卷揚(yáng)機(jī)通過鋼絲繩升降重物。工作時(shí)鋼絲繩所受應(yīng)力十分復(fù)雜，加之結(jié)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與使用。</p><p>　　線接觸鋼絲繩股斷面的結(jié)構(gòu)又可分為三種

46、型式：</p><p>　　西魯式（外粗式）代號為S，其特點(diǎn)是耐磨性好，但性差，對于多層纏繞。當(dāng)卷筒與鋼絲繩直徑比較大時(shí)，選用S型較適宜。</p><p>　　瓦林吞式（又稱粗細(xì)式）代號W。其特點(diǎn)是煌面充填系數(shù)高，承載能力大，這種鋼絲繩為建筑卷揚(yáng)機(jī)廣泛采用。</p><p>　　建筑卷揚(yáng)機(jī)宜先用不建筑卷揚(yáng)機(jī)為多層纏繞，應(yīng)選用雙捻制線接觸的西魯式鋼絲繩。JK1.6噸卷

47、揚(yáng)機(jī)選用13NAT6*37S+FC1770鋼絲繩。A5級工作的卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩的安全系數(shù)[K]=5最小鋼絲破斷拉力Sp=98.7(kn)</p><p>　　Ks=Sp/Fe=98.7/16=6.16>[K]</p><p>　　卷揚(yáng)機(jī)所選鋼絲繩的安全系數(shù)符合規(guī)范要求。</p><p>　?、配摻z繩固定端部的計(jì)算拉力Fg</p><p>　

48、　鋼絲繩與卷筒表面磨擦系數(shù)=0.16</p><p>　　鋼絲繩在卷筒上的包角a=4</p><p>　　Fg=Fmax/e==0.167Fe=0.167*32=5.33(KN)</p><p>　?、乒潭ǘ顺休d能力的的驗(yàn)算</p><p>　　鋼絲繩螺栓采用M12，性能等級σs=315Mpa級，螺栓預(yù)緊力為F0</p><

49、;p>　　F0=0.7*σs*As=0.7*315*84.3=18.6(KN)</p><p><b>　　壓板處磨擦力Fy</b></p><p>　　Fy=F0=0.16*18.6=2.97(KN)</p><p><b>　　Fy>Fg</b></p><p>　　因此,固定端承載

50、能力滿足要求.</p><p>　?、卿摻z繩出繩方向及其卷放偏斜角</p><p>　　卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩的出繩方向?yàn)樗椒较?并且從卷揚(yáng)機(jī)卷筒下方出繩,鋼絲的卷放偏斜角≤2°。如圖所示</p><p>　　Ld≥*10=*10=9.5(m)</p><p>　　應(yīng)保證導(dǎo)向滑輪中心線到卷筒軸線的距離大于9.5米,即可保證卷放偏斜角≤2&#

51、176;.</p><p>　?、蠕摻z繩使用時(shí)應(yīng)注意的問題：</p><p>　　1、為保證鋼絲繩在繩筒上平滑纏繞，避免各圈鋼絲繩間相互磨擦及多層纏繞錘擊和堆繞現(xiàn)象，延長鋼絲繩的使用壽命，鋼絲繩在卷 筒及繩輪上的偏角必須保持在一定的限度之內(nèi)，一般在0.5°-2°之間。</p><p>　　2、良好的周期性潤滑是提高鋼絲繩使用壽命的一需重要因素。

52、它可以防止銹蝕，減少鋼絲繩內(nèi)外磨損。一般常用中、低粘度潤滑油和濾青質(zhì)化合物。目前我國生產(chǎn)的“鋼絲繩油”屬于中等粘度油，適用于各種股捻鋼絲繩的潤滑，其附著力大，不易滑落或與水起作用，且含有防銹劑，是一種良好的潤滑劑。</p><p>　　3、在室外、潮濕或腐蝕介質(zhì)存在的環(huán)境里，應(yīng)選用鍍鋅鋼絲繩。</p><p>　　4、經(jīng)常檢查鋼絲繩是否與別的機(jī)件磨擦，重新更新更換新繩時(shí)必須核對新繩與原繩的

53、型式、直徑是否相同；經(jīng)常檢查鋼絲繩表面的磨損及斷絲，遇到問題及時(shí)解決。</p><p>　　5、使用中，應(yīng)盡量減少鋼絲繩的彎折次數(shù)并盡量避免反向彎折。</p><p>　　6、國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，建筑卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩在卷筒上安全圈數(shù)不得小于3圈。在保留兩圈的情況下，應(yīng)承受1.25倍的鋼絲繩額定拉力。</p><p><b>　　六、卷筒軸的設(shè)計(jì)</b>&

54、lt;/p><p>　　如圖卷筒軸系結(jié)構(gòu)及心軸受力及彎矩</p><p><b>　　已知參數(shù)</b></p><p>　　額定拉力Fe=32kN；軸材料45號調(diào)質(zhì)處理；σb=650Mpa;σs=360Mpa;σ=300Mpa;[σb]=100Mpa</p><p><b>　　作用力的計(jì)算</b>&l

55、t;/p><p>　　由圖可知，軸左端為調(diào)心軸承，右端通過減速機(jī)外齒輪內(nèi)的調(diào)心軸承支承，并通過健將軸的轉(zhuǎn)矩傳到卷筒，此軸為不等徑軸，此處軸端直徑較小，且有鍵槽，因此右端受力最大，此軸系轉(zhuǎn)軸，工作時(shí)同時(shí)承受彎矩和轉(zhuǎn)矩作用，應(yīng)按彎扭合成進(jìn)行軸的強(qiáng)度計(jì)算，因?yàn)榇溯S與減速機(jī)低速軸系同一根軸，軸中彎曲應(yīng)力，應(yīng)按對稱循環(huán)變應(yīng)力處理，而扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，由于轉(zhuǎn)矩方向不變，可認(rèn)為是脈動循環(huán)應(yīng)力，為此根據(jù)第三強(qiáng)度理論，可直接求得當(dāng)量彎矩，計(jì)

56、算時(shí)，卷筒作用到轉(zhuǎn)軸的力可簡化為作用于支承面寬度中點(diǎn)的集中力，并且把它簡化為受集中力的簡支梁，左端支承點(diǎn)750mm,右端支承點(diǎn)85mm,求支反力：</p><p>　　靜強(qiáng)度計(jì)算拉力Fj=19.7(kN)</p><p>　　Rc===2(kN)</p><p>　　Rd==17.7(kN)</p><p>　　Mj=RaX(0≤X≤a)&l

57、t;/p><p>　　=2*X=2*750=1500(N.mm)見圖4c</p><p>　　M2=Rb(1-X) (a≤X≤1)</p><p>　　當(dāng)x=e時(shí)，M2=0</p><p>　　軸端平鍵傳遞的轉(zhuǎn)矩為：</p><p>　　T=9550*=9550*=2947（N.m）見圖4d</p><

58、;p><b>　　彎扭合成彎矩M合=</b></p><p>　　==3306(N.m)見圖4e</p><p><b>　　計(jì)算卷筒直徑:</b></p><p>　　按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算卷筒軸徑:從圖中看出危險(xiǎn)斷面為B</p><p>　　dB=21.68=21.68查表得=1</p&

59、gt;<p>　　=21.68*=59.5mm</p><p>　　考慮到此處有一個(gè)增鍵槽,應(yīng)增大5%,取db=65mm.</p><p>　　卷筒軸的疲勞強(qiáng)度計(jì)算:</p><p>　　卷筒軸彎曲應(yīng)力為對稱循環(huán),平均應(yīng)力σm=0 =0</p><p>　　σbB=σmax===63.3Mpa</p><

60、p>　　查表得Z=23.7cm,ZP=50.7cm.</p><p>　　σa=σbB=63.3Mpa</p><p>　　查得有效應(yīng)力集中系數(shù)Kσ=1.8,表面狀態(tài)系數(shù)β=0.92,絕對尺寸影響系數(shù)εσ=0.78。</p><p><b>　　Sσ===1</b></p><p><b>　　因?yàn)棣襪=

61、0</b></p><p>　　一般軸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)[Sp]=1.5-1.8,所以該軸疲勞強(qiáng)度足夠.</p><p><b>　　卷筒軸的靜強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p><b>　　Ss=≥Ssp</b></p><p>　　Ssσ====5.7</p><p&

62、gt;<b>　　Ss====3</b></p><p><b>　　Ss===3.14</b></p><p>　　靜強(qiáng)度的許用安全系數(shù)Ssp在σs/σb=0.55-0.7時(shí)，Ssp=1.2-1.8。</p><p><b>　　故該軸靜強(qiáng)度足夠。</b></p><p>&

63、lt;b>　　七、制動器的選用</b></p><p>　　為了確保卷揚(yáng)機(jī)安全，可靠地工作，必須裝設(shè)制動器。</p><p>　　對于JK3.2噸卷揚(yáng)機(jī)采用常閉式的支持制動器,制動輪裝在減速機(jī)高速軸上。在設(shè)計(jì)或選擇制動器時(shí)，主要依據(jù)是制動力矩。無論是標(biāo)準(zhǔn)制動器，還是自行設(shè)計(jì)的制動器都要做必要的發(fā)熱驗(yàn)算。</p><p>　　JK3.2噸卷揚(yáng)機(jī)高速軸

64、額定靜載力矩T</p><p>　　T===70.5(Nm)</p><p>　　采用YWZB-200/25液壓制動器,額定制動力矩Tez</p><p>　　Tez=200N.m</p><p>　　Tez/T=200/66.4=3>1</p><p>　　八、卷揚(yáng)機(jī)使用安全常識</p><

65、p>　　安全使用卷揚(yáng)機(jī)不僅能防止事故，延長使用壽命，還可以提高工效。 （1）卷揚(yáng)機(jī)應(yīng)安放在地勢稍高、視線良好、地腳基堅(jiān)定、距離起吊處15m以外的地方，若為臨時(shí)使用，可將鋼絲繩拉住機(jī)座上的座孔通過地錨固定；若是長期使用，則通過地腳螺栓將機(jī)座固定在混凝土基礎(chǔ)上。地錨或混凝土地基必須按卷揚(yáng)機(jī)額定牽引力的大小來埋沒并與機(jī)座可靠連接，以防使用中產(chǎn)生滑動、位移，甚至拉翻卷揚(yáng)機(jī)，導(dǎo)致重物墜落等重大事故。卷揚(yáng)機(jī)在室外裝用時(shí)，上方應(yīng)設(shè)有遮陽擋雨的

66、工棚，但不得妨礙機(jī)手操作，或影響機(jī)手對指揮人員及提升物的視線。 （2）鋼繩應(yīng)從卷筒下方引出，出繩方向盡量同地面平行，當(dāng)鋼繩處于卷筒中間位置時(shí)，要與前面第一個(gè)導(dǎo)向滑輪的中心線垂直，卷揚(yáng)機(jī)不可離滑輪太近，以免引起鋼繩與導(dǎo)向滑輪或卷筒槽緣的過分磨損。當(dāng)重物落至最低位置時(shí)，鋼絲繩應(yīng)在卷揚(yáng)機(jī)卷筒上保留3圈以上。 （3）卷筒上的鋼絲繩應(yīng)按順序排列整齊，不能發(fā)生亂層現(xiàn)象，也不可高于卷筒的側(cè)邊，以防受力后引起跳繩或滑出，從而造成聯(lián)軸器損傷、鋼絲繩斷

67、裂等故障。當(dāng)鋼絲繩斷絲超過10%時(shí)必須更換，新?lián)Q鋼絲繩的安全系數(shù)應(yīng)大于5，并注意質(zhì)量要合格，卷揚(yáng)機(jī)工作時(shí)，不可讓鋼絲繩在地面拖曳，以防</p><p>　　(11)．卷揚(yáng)機(jī)作業(yè)人員須經(jīng)培訓(xùn)，熟悉井字架和卷揚(yáng)機(jī)技術(shù)性能、機(jī)械性能、安全知識和管理制度，考核合格后，持證上崗。不準(zhǔn)將機(jī)交給無證人員操作。 </p><p>　　(12)．卷揚(yáng)機(jī)操作棚必須符合防雨、防火和抗沖擊的要求，控制臺、井架、卷

68、揚(yáng)機(jī)和開關(guān)箱及接電源線安裝完畢后，必須經(jīng)驗(yàn)收合格掛牌，方可作用。 </p><p>　　(13)．操作前必須認(rèn)真檢查卷揚(yáng)機(jī)制動、升高限位、停層、防斷繩、聯(lián)絡(luò)信號等十二項(xiàng)安全裝置是否靈敏有效，鋼絲繩是否完好，井架垂直度是否符合要求，傳動位的鋼絲繩不準(zhǔn)有接頭，纜風(fēng)繩或架體與結(jié)構(gòu)拉結(jié)是否牢固，并空載試運(yùn)行，確認(rèn)正常，才可操作。 (14)．操作時(shí)精神集中，不得離開崗位。在開機(jī)中，要密切注意平臺口、通

69、道口等處是否有裝運(yùn)工人員將頭手伸入井架架體內(nèi)或爬架或穿過吊籠底部，防止意外事故。有人在吊籠內(nèi)未離開前，不準(zhǔn)開機(jī)。 </p><p>　　(15)．遇六級及其以上大風(fēng)或大雨時(shí)，應(yīng)停止作業(yè)。 </p><p>　　(16)．發(fā)生故障或停電，必須采用按動卷揚(yáng)機(jī)剎車吸鐵慢速地將吊籠放因地面。 </p><p>　　(17)．卷揚(yáng)機(jī)放盡鋼絲繩時(shí)必須保持不少于三圈在卷筒上，上升

70、吊籠收卷鋼絲繩應(yīng)保持排列整齊。運(yùn)行中嚴(yán)禁用手或腳去調(diào)整排列或檢修、保養(yǎng)。 </p><p>　　(18)．井架上的平撐拉結(jié)、斜撐、纜風(fēng)繩、各種安全裝置安全防護(hù)和標(biāo)志等嚴(yán)禁隨意拆除，施工需要拆除井架內(nèi)側(cè)斜撐，應(yīng)經(jīng)工長批準(zhǔn)，也不準(zhǔn)連續(xù)拆除三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)內(nèi)側(cè)的斜撐。 </p><p>　　(19)．井架三向外側(cè)的安全網(wǎng)防護(hù)，必須隨井架升高及時(shí)滿掛。井架必須高于頂層作業(yè)層平臺口6m—8m，確保吊籠升高

71、的余位。 </p><p>　　(20)．高速組合井架必須層層與建筑結(jié)構(gòu)邊梁附著，在無附著裝置情況下的自由高度應(yīng)符合產(chǎn)品說明書。 </p><p>　　(21)．工作中要聽從指揮人員的信號，當(dāng)信號不明或可能引起事故時(shí)，應(yīng)先停機(jī)待信號明確后方可繼續(xù)作業(yè)。 </p><p>　　(22)．井架在運(yùn)轉(zhuǎn)中，不得進(jìn)行任何維修保養(yǎng)、調(diào)整工作。 </p><p

72、>　　(23)．作業(yè)完畢應(yīng)切斷電源，鎖好操縱箱，關(guān)閉總電源，蓋好防護(hù)罩。 </p><p>　　(24)．夜間工作時(shí)，工作場地應(yīng)有足夠照明裝置。 </p><p>　　(25)．做好清潔、潤滑保養(yǎng)工作。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　豐富多彩的三年求學(xué)生涯即將結(jié)束了，心里實(shí)在舍不得離

73、開學(xué)院這片充滿了關(guān)愛的五色土，更舍不得朝夕相處的老師同學(xué)們。有太多的事瀝瀝在目，宛如昨日, 有太多人的音容笑貌，躍然紙上，揮之不去。三年的時(shí)間，如同白駒過隙，轉(zhuǎn)眼之間的事情會一下子浮現(xiàn)在眼前。熱愛這片五色土，一草一木也都有了很深的感情，很榮幸的看到了三年里它在一點(diǎn)一滴發(fā)生著變化。學(xué)院的興盛需要繼續(xù)留守學(xué)院的同學(xué)們來奮斗，希望在未來的日子里可以看到一個(gè)更加美好的學(xué)院屹立在這片曾經(jīng)并將一直熱愛的土地上。 </p><

74、p>　　首先非常感謝老師在我三年求學(xué)生涯中給予的關(guān)心與幫助，他們不僅以那嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、縝密的思維能力、嫻熟的操作技巧深刻地影響著我，更以他們那博大的胸懷潛移默化地影響我如何學(xué)會去寬容別人，笑著面對生活。讓我感到三年中不僅積累了豐富的學(xué)識，更在如何做人上讓我學(xué)到了很多，我將隨身攜帶著它們，勇敢的踏上新的人生之路。讓我深刻的認(rèn)識到:無論生活多么的艱辛,惟有知識才能夠充實(shí)我的頭腦,才會使我抵達(dá)成功的彼岸。</p><

75、;p>　　在此次論文寫作中，我去工廠實(shí)地考察、圖書館查資料、網(wǎng)上搜集資料，經(jīng)過兩個(gè)多月的精心準(zhǔn)備，在孫老師的指導(dǎo)下我終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，在此要感謝所有曾在論文寫作期間對我提供一臂之力的同學(xué)和朋友。最后再次感謝我的指導(dǎo)cc老師，她嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；她循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。在這里請接受我誠摯的謝意！ </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)

76、</b></p><p>　　[1] 齊治國等編《建筑卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社1996</p><p>　　[2] 李華主編《機(jī)械制造技術(shù)》機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[3] 成在主編《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　[4] GB/T1955—2002建筑卷揚(yáng)機(jī)</p><p