《建筑卷揚機及其排繩機構(gòu)的設(shè)計【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《建筑卷揚機及其排繩機構(gòu)的設(shè)計【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】（47頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

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 筑卷揚機的簡介 自從 1955年沈陽國泰礦山機械廠試制了 10馬力 (約 筒卷揚機，我國的建筑卷揚機生產(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機技術(shù)的研究才活躍起來，但和國外的建筑卷揚機技術(shù)相比落后至少 3 8國還沒有制定有關(guān)建筑卷揚機的國家標準，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年代落后標準及按蘇聯(lián)圖紙制造的 11012等落后機型，進展十分緩慢。 80年代以后，是我國建筑卷揚機 設(shè)計制造技術(shù)發(fā)展最快的時期。國家也制定了有關(guān)建筑卷揚機的配套標準、規(guī)范。 1985年底，由行業(yè)組織 9廠 1所 1校共同參加的卷揚機產(chǎn)品系列設(shè)計，使卷揚機的性能參數(shù)與經(jīng)濟效益結(jié)合指標達到了較為統(tǒng)一的水平，也給使用和維修帶來了方便，促進了卷揚機的更新?lián)Q代。然后新產(chǎn)品種數(shù)達到近十個，其中最具有代表性的產(chǎn)品有福建省建筑機械廠的行星傳動卷揚機、昆明建筑機械廠的少齒差傳動卷揚機、長沙建筑機械研究所與福州市建筑機械廠聯(lián)合開發(fā)的仿日本 州市一建公司機械廠的高速卷揚機適應(yīng)高層建筑的多功能 需要，而江蘇海門第三機械廠引進專利技術(shù)開發(fā)的系列多排頂桿蠕動傳動的卷揚機分為三大系列：即電控、手控和微機程控三大類，其性能優(yōu)于代表國際先進承平的 ”字型卷揚機，使我國的建筑卷揚機技術(shù)跨入世界先進行列。 將該減速裝置直接設(shè)置于卷筒內(nèi)，使設(shè)計的卷揚機達到體積小、重量輕、過載能力大、節(jié)省能源、工作安全可靠。根據(jù)用戶使用反映卷揚機采用錐形制動電機后，由于一般建筑工地離變壓器較遠，電纜壓降較大，時常出現(xiàn)制動器釋放不開，使得卷揚機不能正常工作，因此又設(shè)計了一種 采用普通 制動器的 “一 ”字型卷揚購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 機，將多排頂桿蠕動傳動應(yīng)用在建筑卷揚機中，當時使我國的卷揚機技術(shù)一改幾十年一貫制的落后狀態(tài)，一躍跨入世界先進行列，該產(chǎn)品的整機組合合理，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，過載能力強，工作安全可靠．其中傳動方式部分的設(shè)計構(gòu)思獨特、新穎、受力均勻、合理，當時屬國內(nèi)外首創(chuàng)。 ， I℃ 型卷揚機設(shè)計用于汽車裝載機和船舶起重機，也可用于打井機和特種提升設(shè)備。重量輕尺寸緊湊的結(jié)構(gòu)可提高起重機起重能力， I℃ 卷揚機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的電子控制系統(tǒng)中，使司機隨時能夠精確測定卷揚機的負荷。利用該線性信號，在卷揚機負荷超過 90％ 額定值時還可發(fā)出聲音或圖象警示。當卷揚機提升或放下重物時，或當制動使重物靜止時測定減速箱扭矩。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。該卷揚機有 3種規(guī)格，提升力 7 109 最小型號重 50 320 280 280 速進行提升作 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?？捎糜诎l(fā)貨中心的貨物碼。聯(lián)合動力產(chǎn)品公司 (制開發(fā)了一種帶式葫蘆和卷揚機系列產(chǎn)品，它用高強度編織帶代替?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、安裝和檢查等優(yōu)點。該公司還可根據(jù)用戶的要求，提供電動機、液壓馬達和氣動馬達作為傳動部件，這種帶式葫蘆的最大起重量為 2.5 t， 帶式卷揚機為 為了適 應(yīng)我國建設(shè)任務(wù)具有量大、面廣、分散等特點，以及勞力資源豐富，財力不足以及貫徹執(zhí)行機械化、半機械化與改良工具相結(jié)合的方針，實行多層次的裝備政策和 近期內(nèi)以發(fā)展中、小型機械為主的方針要求，設(shè)計符合我國國情的新的卷揚機勢在必行，也是迫在眉睫的事。 隨著微機技術(shù)在世界的改變及在電路中的智能化， 電路中的運用得到了廣泛的應(yīng)用 ,而它可靠性高、能經(jīng)受惡劣環(huán)境的 考驗、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 動控制的首選產(chǎn)品，與機動人、 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 并稱為工業(yè)生產(chǎn)自動化的三 大 支柱。 計方法或技術(shù) 路線： 計要求 1）設(shè)計一臺帶排繩機構(gòu)的卷揚機 2）要求能提升 5 噸的物體 零部件的設(shè)計 1）電動機的功率計算及選用： 電動機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機。同時充分發(fā)揮電動機容許的最大啟動轉(zhuǎn)矩能力，以適應(yīng)啟動時所需轉(zhuǎn)矩值的增大，為此應(yīng)優(yōu)先選用啟動轉(zhuǎn)矩和短時過載系數(shù)大的電動機。 2）減速箱的參數(shù)設(shè)計與選用： 減速箱的選擇主要根據(jù)齒面性能，傳動比等方面進行選擇。本設(shè)計中選擇硬齒面及合適的傳動比減速器作為卷揚機的選型方案，其傳動比需滿足設(shè)計要求。 3）卷揚機滾筒及排繩機構(gòu)的設(shè)計： 卷揚機滾筒的選擇主要 包括結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度設(shè)計，強度設(shè)計主要是考慮彎曲校核、扭矩校核和壽命校核。 4）電動機控制線路的設(shè)計及卷揚機鋼絲繩的選擇： 卷揚機繩徑的選擇依據(jù)是 —93《建筑卷揚機設(shè)計規(guī)范》 4． 1． 1條，根據(jù)安全系數(shù)來確定的?？刂凭€路的設(shè)計實現(xiàn) 三相異步電機的正、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）動力及傳動部分 采用合適的三相異步電機，通過減速箱驅(qū)動卷揚機轉(zhuǎn)動 2）排繩機構(gòu) 設(shè)計出排繩機構(gòu)，以減速箱齒輪提 供的動力，驅(qū)動排繩機構(gòu)往復(fù)直線運動，使得鋼絲繩能在卷揚機卷筒上整齊排列 3）卷揚機 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 對卷揚機滾筒進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度、壽命校核 4）采用繼電器和手動按鈕設(shè)計三相異步電機的正、反轉(zhuǎn)、快轉(zhuǎn)和慢轉(zhuǎn)，完成控制面板的設(shè)計 設(shè)計的意義 隨著卷揚機在工業(yè) 的廣泛應(yīng)用， 新的卷揚機勢在必行，也是迫在眉睫的事 所以本設(shè)計就是為了更好地改善已往卷揚機在工業(yè)中的缺點，如：鋼絲繩在工作中由于受到擠壓而使其使用壽命下降，而采用排繩機構(gòu)進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行發(fā)展。從而改善了采用繼電器來控制電路。并增強了控制的實時性，更能保證精度要求的產(chǎn)品質(zhì)量。這樣也跟上了主流計算機發(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 卷揚機部件的設(shè)計計算 動機功率選擇、總傳動比設(shè)計計算與 校 驗 正確選擇電動機額定功率的原則是：在電動機能夠滿足機械負載要求的前提下，最經(jīng)濟、最合理地決定電動機功率。 根 據(jù)電動機的類別有直流 電動機 和交流電動機 。 而它又分為三相異步電動機和同步電動機。異步電動機結(jié)構(gòu)簡單，維護容易，運行可靠，價格便宜，具有較好的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性，而直流電動機也結(jié)構(gòu)簡單、維護方便，但由于長期以來交流電動的調(diào)速問題未能得到滿意的解決。因此，交流電動機在工業(yè)中使用得最為廣泛的一種電動機。 卷揚機屬于非連續(xù)制工作機械，而且起動、制動頻繁。因此，選擇電動機應(yīng)與其工作特點相適應(yīng)。 卷揚機主要采用三相交流異步電動機。根據(jù)工作特點，電動機工作制應(yīng)考慮選擇短時重復(fù)工作制3S ，并優(yōu)先選用 線轉(zhuǎn)子）、 型轉(zhuǎn)子）系列起重專用電動機。多數(shù)情況下選用繞線轉(zhuǎn)子電動機；根據(jù)本設(shè)計要求，綜合以上分析，本設(shè)計主要選擇繞線轉(zhuǎn)子的短時重復(fù)工作制3S。 動機功率的初選： 卷揚機電動機功率的初選可按所需的靜功率計算，然后根據(jù)電動機工作方式類別進一步確定電動機的功率，并進行必要的校驗。 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/ ? —— 卷揚機整機傳動效率。 這里的傳動效率包括傳動裝置、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 機 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 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 卷揚機工作原理圖 根據(jù)《建筑卷揚機的設(shè)計》表 3－ 3選取各傳動件的傳動效率： 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 4? ＝ 98％ 4i 卷筒（滾動軸承） 5?＝ 96％ 5 6?＝ 94％ 6 8?＝ 40％ 則總傳動效率為： 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/； 卷筒基準層鋼絲繩中心直徑 （ 。 310??＝ ? ??(11 r? ??????? (2) 總傳動比 中 電動機額定轉(zhuǎn)速 （ r/ 卷筒轉(zhuǎn)速（ r/。 11750?＝ 據(jù)《建筑卷揚機的設(shè)計》表 3－ 7 可選取傳動比 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 計算及確定 料和種類的分 析 鋼絲繩由許多高強度鋼絲繩編繞而成，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，纏繞時彎曲應(yīng)力較小，但不能承受橫向壓力。金屬絲芯鋼絲繩強度較高，能承受高溫和橫向壓力，但繞性較差。本設(shè)計中卷揚機為多層纏繞，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)軌的情況下作單獨提升，故在不松散的情況下或有剛性導(dǎo)軌時應(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：點接觸鋼絲繩、線接觸鋼絲繩、點線接觸鋼絲繩、面接觸鋼絲繩。點接觸的特點是：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，價格便宜。由于線接觸鋼絲繩比點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，從而使整個機構(gòu)的尺寸減小。點線接觸是一種混合結(jié)構(gòu)的鋼絲繩，里面是點接觸，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，卷揚機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)缺點所以應(yīng) 鋼絲繩直徑的確定： 卷揚機系多層纏繞，鋼絲繩受力比較復(fù)雜。為簡化計算，鋼絲繩的選擇多采用安全系數(shù)法，這是一種靜力計算方法。 鋼絲繩的安全系數(shù)按下 公 式計算 ? ?? ???????????????? (3) 式中 — 整條鋼絲繩的破斷拉力（ N）； ??n —— 卷揚機工作級別 規(guī)定的最小安全系數(shù)，見《建筑卷揚機的設(shè)計》表 3－ 95； — 鋼絲繩的額定拉力（ N） 。 根據(jù)設(shè)計要求，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)計要求，該卷揚機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)卷揚機定為6 根據(jù)《建筑卷揚機的設(shè)計》表 3－ 95可查得 ??n =6 ? ? ? =410 ? 6=510 ???????? (4) 根據(jù)《建筑機械手冊》 101－ 74可選取 6? (19)系列鋼絲繩： 鋼絲繩公稱抗拉強度： 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 繩機構(gòu)傳動方式的確定 鏈傳動是屬于帶有中間撓性件的嚙合傳動。與屬于磨擦傳動的帶傳動相比，鏈傳動無彈性滑動和打滑現(xiàn)象， 因而能保持準確的平均傳動比，傳動效 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，鏈傳動結(jié)構(gòu)較為緊湊。雖然齒輪傳動的傳動效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長、傳動比穩(wěn)定。但是齒輪傳動的制造及安裝精度高，價格較貴，且不宜用于傳動距離過大的場合。所以跟據(jù)各方面的原因選取鏈來作為傳動方式。 1）卷揚機工作時，為保證繩索始終與卷筒垂直，則 排繩裝置的鏈輪傳動比 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 00— 40 于 40 次設(shè)計中 .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) 實際上排繩時繩索是螺旋纏繞的，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 推出鏈輪傳動比： 12s ad ???? 在設(shè)計過程中因為開始未知數(shù)較多，先要估算 i(傳動比取得越小越好，一般取 2左右 )， 然后根據(jù)前面的 Q，再調(diào)整 i，使 確定 P，最后驗算鏈輪強度。 卷揚機基本參數(shù)如下： 卷筒負載 (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)上述計算，鏈輪傳動比 i=2比較合適 7、選擇合適的鏈條： 以卷筒的負荷 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)卷揚機的結(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 筒的設(shè)計計算 卷揚機卷筒系鋼絲繩多層纏繞，所受應(yīng)力非常復(fù)雜。它作為卷揚機的重要零件，對卷揚安全、可靠的工作至關(guān)重要，應(yīng)合理地進行設(shè)計。 料與結(jié)構(gòu)的選用： 卷揚機結(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。卷揚機卷筒大多為鑄卷筒，成本低，工藝性好。大噸位卷揚機一般采用鑄鋼卷筒，鑄鋼卷筒雖然承載能力較，但成本高?？紤]經(jīng)濟效益和設(shè)計要求，本設(shè)計跟據(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)合國家標準規(guī)定，參見右圖 3 所示 (1) 跟據(jù)卷筒的設(shè)計要求卷筒節(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，是與卷揚機工作 d —鋼絲繩的直徑（ 級別有關(guān)的數(shù)，見《建筑卷揚機的設(shè)計》 表 3－ 107 《建筑卷揚機的設(shè)計》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，《建筑卷揚機的設(shè)計》表 3－ 103 中規(guī)定的 D/d 值可認是對應(yīng)一定工作級別的最小值。 查《建筑卷揚機的設(shè)計》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(卷揚機卷筒壁厚的設(shè)計算中，通常卷筒長度都設(shè)計成小于其直徑的 3 倍，甚至小徑 2 倍。因此此時的鋼繩拉力產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的合成應(yīng)力較小，故計算卷筒強度時可忽略不計簡化了設(shè)計計算。考慮本設(shè)計為大噸位卷揚機，嚴重影響卷筒壽命，故取2D?即：;輪輻數(shù)常取為 6 繩器的設(shè)計 大容繩量、大噸位的卷揚機以及安裝使用的卷揚機，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)計卷揚機屬于大噸位、多層纏繞卷揚，所以需要設(shè)計一排繩器來防止繩子錯亂排列。 作原理 ： 排繩器主要 由 轉(zhuǎn) 速調(diào)整箱、雙向傳動絲杠、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 機 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 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 卷揚機的傳動原理圖 作過程分析 ： 排繩的工作過程由圖 7卷揚機的傳動原理圖可知，電機 1的旋轉(zhuǎn)運動經(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、和開式齒輪傳動驅(qū)使卷筒 6轉(zhuǎn)動。鏈輪 10 與卷筒固聯(lián)一起隨之轉(zhuǎn)動，傳動雙向絲桿 8 開始回轉(zhuǎn)運動，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)直線運動進行均勻地排繩。 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)能移動一個纏繞節(jié) 距。因此，必須保證卷筒與調(diào)整箱出軸（絲杠軸）之間具有準確的傳動比，以使排繩導(dǎo)輥在雙向絲杠走過的距離與鋼絲繩實際的纏繞繩距相匹配。本設(shè)計卷揚機系鋼絲繩多層纏繞，鋼絲繩工作時被擠壓，纏繞卷筒時排列的繩距比鋼絲繩直徑略大一些，設(shè)計時，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 在確定此行程時應(yīng)注意的問題是：當?shù)?s 層鋼絲繩纏繞到卷筒一端極限位置時，由于第 s 層鋼絲繩排列造成的斜角，使最后一個完整圈與卷筒端側(cè)板間有一個楔形間隙。這樣鋼絲繩不能立即爬至第 s+1 層，而當卷筒繼續(xù)轉(zhuǎn)過大約120°~180°時，方能爬上 s+1 層。為此，需要驅(qū)動鋼絲繩的裝置在原位停留相應(yīng)的時間。本設(shè)計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、絲杠間的傳動比。 螺旋槽結(jié)構(gòu)采用 30牙高度 H =11紋節(jié)距 P==8o 度計算校核 滑動螺旋傳動時， 主要承受扭矩及軸向壓力的作用， 同時在螺桿與螺母之間有相對滑動其失效形式是螺紋磨損。對于受力較大的傳力螺旋，還應(yīng)校核螺桿危險剖面及 螺母螺皺牙的強度， 以防塑性變形或斷裂。由于本結(jié)構(gòu)傳動精度不高， 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. 螺桿強度計算 : 根據(jù)第四強度理論，其強度條件為： ][)4(? ??? 1 4?? 一螺桿所受扭矩2)(2 ??N·mm v?一當量摩擦角 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， 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 計算。 ?式中 : u 一螺桿長度系數(shù)， 當采用滾動支承， 并且軸、徑向均有約束時，u =0.5 l 一螺桿兩支承間距離 mm i 一螺桿危險剖面慣性半徑400?? 時 22)(? 式中： =108 一危險剖面慣性矩 6441? 100?? 時， 對 35∽ 50號鋼 414)dQ s ?? ??? 若 40?s?， 可不必校核。 塊強度校核 對通常由鋼一青銅摩擦副組成的螺旋傳動，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， 粘著磨損是最主要的失效形式， 因為粘著會產(chǎn)生材料撕脫， 嚴重時摩擦副咬死， 不能運動。所以設(shè)計時應(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，即當壓力超過材料硬度的31時，摩擦量急驟增加，甚至咬死。所 設(shè)計時許用接觸應(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算 [)15(36032212002 ???? ????????? 青銅 6040][ ∽?b?塊剪切強度計算 : 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 40∽30][ ?b? 潤滑 潤滑狀態(tài)對粘著磨損影響比較大，對于低速運動機構(gòu) 如本 次 的設(shè)計 ，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 氣控制系統(tǒng)的要求和內(nèi)容 氣控制系統(tǒng)的要求 建筑卷揚機作為建筑機械中最基本的設(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，因此在建筑、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、海運、交通、化工、冶金和油田等部門中用于起重、拖重物等工作，也是每個建筑工地、每 個工程隊必不可少的設(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，以及勞力資源豐富，財力不足以及貫徹執(zhí)行機械化、半機械化與改良工具相結(jié)合的方針，實行多層次的裝備政策和 近期內(nèi)以發(fā)展中、小型機械為主的方針要求，設(shè)計符合我國國情的新的建筑卷揚機勢在必行，也是迫在眉睫的事。 其工作原理如下： 用一臺三相交流異步電動機驅(qū)動，使建筑卷揚機的滾筒進行正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)及高速與低速的運轉(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)計內(nèi)容主要包括選擇拖動方案與控制方式，確定電動機的類型、容量、轉(zhuǎn)速，并選擇具體型號，設(shè)計電氣控制原理框圖，確定各個部分之間的聯(lián)系關(guān)系，擬訂各個部分的技術(shù)要求，設(shè)計并繪制電氣原理圖，計算主要技術(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 電氣控制系統(tǒng)包括電機控制電路設(shè)計、控制電路設(shè)計、輔助電路設(shè)計三部分，現(xiàn)在分別對這三部分的要求和設(shè)計步驟歸納如下： 繼電器工作順序表 (5急停按扭 止按扭轉(zhuǎn)起動按扭 1（ +） +） +） +） 反轉(zhuǎn)起動按扭 2（ +） +） +） +） 低速按扭 +）或 時之后（ -） +） +） 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 （ 1） 由于本實驗臺電動機驅(qū)動時要求的正反轉(zhuǎn)和降壓起動，并且要高速和低速的轉(zhuǎn)動，故需用六個接觸器 制電動機。 （ 2） 在主電路中電動機 M 應(yīng)該由熱繼電器 現(xiàn)過載保護。 （ 3） 在主電路中由熔斷器 現(xiàn)短路保護，并由隔離開關(guān) 電源控制。 制電路的設(shè)計 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電路斷電。 電路圖如下所示： 動作分析 : （ 1）正轉(zhuǎn)： 復(fù)合按扭 一個正轉(zhuǎn)的起動按扭，當按下 ，中間繼電器 電，并使它的常開觸點閉合，這時通電延時繼電器 電并延時，延時之后使 樣使它的常開觸點閉合。同時也使 電。 常開觸點閉合通過電阻起降壓作用。 （ 2）反轉(zhuǎn)： 當按下 ，中間繼電器 電，并使它的常開觸點閉合，這時通電延時繼電器 電并延時，延時之后使 電，同樣使它的常開觸點閉合。同時也使 電。 常開觸點閉 合通過電阻起降壓作用。 （ 3）低速轉(zhuǎn)動： 當按下復(fù)合按扭 ，繼電器 電，也同樣使用它的常開觸點閉合，此時 電，并電動機在低速狀態(tài)下轉(zhuǎn)動，當繼電器 時時間到，使 電，同時 常閉觸點斷開，使 電。這樣電動機就在正常低速轉(zhuǎn)動情況下工作。 （ 4）高速轉(zhuǎn)動： 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 當按下復(fù)合按扭 ，繼電器 電，也同樣使用它的常開觸點閉合，此時 電，使電動機得電，并電動機在高速狀態(tài)下轉(zhuǎn)動，當繼電器 時時間到，使 常開觸點閉合則 電，同時 常閉觸點斷開，使 電。這樣電動機就在正常高速轉(zhuǎn)動情況下工作。 （ 5）正常停止： 按下 ，使 電，這樣把電動機停止。 （ 6）應(yīng)由熔斷器 控制電路進行保護。 助電路的設(shè)計 隨著ＰＬＣ使用范圍的擴大，可利用可編程控制器（ 其進行控制，從而適應(yīng)傳動系統(tǒng)中對速度控制靈活性、準確性和可靠性等的不同要求。 根據(jù)以上設(shè)計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)起動反轉(zhuǎn)起動低速轉(zhuǎn)動高速轉(zhuǎn)動 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 1．機械設(shè)計手冊（第三版） 學(xué)工業(yè)出版社，成大先主編 . 2． 機械工程手冊編輯委員會編 . 電氣工程師手冊 . 北京：機械工業(yè)出版社， 1987 3．材料力學(xué) (第 4版 ). 高教出版社 4．《建筑卷揚機的設(shè)計》機械工業(yè)出版社，齊治國等主編， 1996 4、機械原理（第六版），高等教育出版社，孫桓 陳作模 主編 5、機械零件手冊（第五版），高等教育出版社，周開勤 主編 6、機械設(shè)計（第七版），高等教育出版社，濮良貴 紀名剛 主編 7、 文版）人民郵電出版社，姚育成 楊平輝 主編 8、 9、《機械工程手冊》 (4)機械工業(yè)出版社 (1986) 10、《機械設(shè)計手冊》機械工業(yè)出版社 (1989) 11、《機械零件》西北工業(yè)大學(xué)編機械工業(yè)出版社出版 (1974) 12、電氣工程師手冊 北京 :機械工業(yè)出版社 13、機電傳動控制 (第三版 ) 華中科技大學(xué)出版社 14、國際、國家標準 T 1243— 1997《短節(jié)距傳動用精密滾子鏈和鏈輪》 06:1994 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 結(jié) 論 畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)學(xué)習(xí)階段最后一個重要環(huán)節(jié)，是對大學(xué) 四 年學(xué)習(xí)的總結(jié)，對所學(xué)知識的一次綜合檢測，在整個大學(xué)教學(xué)任務(wù)中事關(guān)重要的一環(huán)。對提高我們綜合運用基礎(chǔ)知識能力、理論聯(lián)系實際能力和專業(yè)技能都有很大幫助。從資料搜集、閱讀相關(guān)文獻到設(shè)計任務(wù)的完成，本人在各個方面都得到了 很大的鍛煉，真正體會到了做學(xué)問的嚴謹，也體會到了實際工程設(shè)計的 實用、經(jīng)濟，更重要的是，在設(shè)計過程中認識到實際設(shè)計過程中要注意的問題。 本次畢業(yè)設(shè)計是 羅教授 的指導(dǎo)和幫助下完成的。在設(shè)計的整個過 程中，從方案確定到設(shè)計的完成都得到了的認真指導(dǎo)。另外，在畢業(yè)設(shè)計期間，我們 班上 同學(xué)各個都很熱情，在努力完成自己模塊的前提下，充分發(fā)揮團結(jié)互助的精神，樂于幫忙、共同進步，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，借此機會向四年來給予我教導(dǎo)的各位老師表示由衷的敬意，是