JM型建筑卷扬机设计
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摘 要
虽如今工业水平先进，机械化程度不断提高，起重设备不断更新，但仍不能淘汰卷扬机这行之有效的机械设备。本人所研究的是JM建筑卷扬机。JM系列属慢速卷扬机。在本设计中主要对卷扬机传动部分、工作机构及卷扬机的主体部分进行设计。在传动部分采用的是二级齿轮减速器和开式齿轮传动，工作部分的卷筒采用的是焊接式卷筒。该卷扬机的主要特点是结构简单，操作方便。
此机器的主要功能：在建筑业的冷拉钢筋提升重物，在林业的集材工作，同时在水电、农业等行业均能被采用。
该类机器的发展趋势应该向大型化、采用先进电子控制、手提式卷扬机、不带电源装置的卷扬机的方向发展。
关键词：卷扬机；设计；发展；功能
Abstract
Although the level of advanced industrial Today, the increasingly mechanized, lifting equipment constantly updated, but still can not hoist it out of effective machinery and equipment. I studied the building is JM winch. JM series is a slow hoist. During the design of the main part of the hoist drive, work and the winch the main part of the design. In part using a transmission gear reducer and two open-gear transmission, the working part of the reel is used in welding-reel. The main characteristics of the hoist structure is simple, easy to operate.
The primary function of this machine: the construction industry in the cold-drawn steel weights increase, the skidding in forestry work, while in the water and electricity, agriculture and other industries can be used.
The development trend of such machines to be large, the use of advanced electronic control, portable winch, non-power devices in the direction of the winch.
Key words: winch design development function
目 录
1 绪论 1
1.1建筑卷扬机的发展状况 1
1.1.1建筑卷扬机的应用 1
1.1.2建筑卷扬机的发展概况 1
1.1.3国外卷扬机的概况 1
1.2建筑卷扬机的主要类型 2
1.2.1按钢丝绳额定拉力 分 2
1.2.2按钢丝绳额定速度 分 2
1.2.3按卷筒数目分 3
1.2.4按动力源分 3
1.2.5按传动形式分 3
1.2.6按控制方法分 3
1.2.7按用途分 3
1.3建筑卷扬机的计算基础 4
1.3.1建筑卷扬机工作级别与类别 4
1.3.2利用等级 4
1.3.3建筑卷扬机分类 4
2卷扬机的基本结构设计 6
2.1电控卷扬机 6
2.2溜放型建筑卷扬机 6
2.3本设计的总体确定 7
2.4卷扬机的总体结构设计 7
3钢丝绳的选择和卷筒的设计 8
3.1钢丝绳的选择 8
3.1.1钢丝绳的种类和构造 8
3.1.2钢丝绳直径的选择 8
3.2卷筒的设计 8
3.2.1卷筒的材料 9
3.2.2卷筒容绳尺寸计算 9
3.2.3卷筒筒壁的厚度计算和卷筒壁的强度计算 10
3.3卷筒轴的设计 11
４减速器和开式齿轮的设计 15
4.1电动机的选择 15
4.1.1选择电动机类型和机构形式 15
4.1.2功率的计算 15
4.1.3电动机功率的选择 15
4.2确定传动装置的总传动比和分配传动比 16
4.2.1总传动比 16
4.2.2分配减速器的各级传动比 16
4.3计算传动装置的运动和动力参数 17
4.3.1各轴转速 17
4.3.2各轴的输入功率 17
4.3.3各轴的输入转矩 17
4.4传动零件的设计计算 18
4.4.1第一级齿轮传动的设计 18
4.4.2第二级齿轮传动的设计 20
4.5.3齿轮轴的校核 22
4.5减速器的结构设计 25
4.6滚动轴承的选择计算 26
4.7减速器的润滑 27
4.9开式齿轮传动的设计 29
5其他零件的设计 32
5.1制动器的设计计算 32
5.1.2制动器制动力矩的确定 32
5.1.2制动器的发热计算 33
5.2联轴器的设计 34
5.2.1联轴器转矩的计算 34
5.3吊钩、滑轮组的设计 35
5.3.1起重吊钩 35
5.3.2滑轮组的设计 35
5.3.3排绳器的设计 36
6本卷扬机的使用与维修简介 38
6.1建筑卷扬机的安装和调试 38
6.2建筑卷扬机的一般操作规程 38
6.3建筑卷扬机的维护 39
6.4建筑卷扬机的安全技术 40
结 论 41
致 谢 42
参考文献 43
1 绪论
1.1建筑卷扬机的发展状况
1.1.1建筑卷扬机的应用
建筑卷扬机是一种起重设备，由于具有结构简单、搬运安装灵活、维护保养简单、操作方便、价格低廉和可靠性高等优点，所以被广泛应用于提升重物、打桩、集材、冷拉钢筋、设备安装等工作中。
提升重物是建筑卷扬机的一种主要功能，所以各类卷扬机是根据这一要求为依据的。虽然现在塔吊，汽车吊取代了建筑卷扬机的工作。如塔吊在建筑工地上用于物料和物件的提升工作。由于塔吊成本高一般在大型建筑中使用，而且灵活性较差，也需卷扬机做辅助提升用。建筑卷扬机还用于林业的集材工作。建筑业的冷拉钢筋，小型矿井的物料提升和打桩等工作。正因为建筑卷扬机具有多种用途，所以不仅用于建筑业，而且在冶金，化工，水电，农业和军事等行业亦被广泛使用。
1.1.2建筑卷扬机的发展概况
我国在古代就知道采用轳辘等来提升重物，以减轻体力劳动的强度和提高生产效率。我国由于旧中国工业落后。使用的卷扬机均为国外生产，至50年代我国的卷扬机生产才开始的。从70年代起，我国卷扬机的生产才进入了技术提高，品种增加的新阶段。
从70年代末期开始，中国实行改革开放政策国民经济大力发展，基本建设任务增多许多，促使卷扬机的大量生产，生产厂家也逐渐增多。至今卷扬机的生产与设计已较为成熟，现如今卷扬机的品种繁多和使用较广泛。虽然现在的工业水平先进机械化程度不断提高，起重设备不断更新，但仍不能淘汰卷扬机的行之有效的机械设备。
1.1.3国外卷扬机的概况
在国外，卷扬机的品种繁多，应用也很广泛。在西方技术先进的国家中，虽然工业水平先进，机械化程度不断提高，起重设备也不断更新，但仍不能淘汰这样的行之有效的简单机械设备。下面介绍一下几个主要国家生产卷扬机的状况。
（一）美国
美国生产卷扬机的厂家有近百家，主要有贝波（BEEBE）国际有限公司，哲恩（THERN）有限公司等。
贝波国际有限公司是美国较大的生产起重设备的公司，主要产品有各种手动卷扬机，电动卷扬机，提升机械及起重机。手动卷扬机重要品种有蜗杆传动系列，直齿圆柱齿轮系列，齿轮蜗杆传动组合系列，直接驱动系列，链传动系列。其中直间驱动式电动卷扬机的传动是全封闭行星齿轮传动，传动系列全部全部安装在卷筒里面，机架和卷筒用高强度钢焊接而成。
6.3建筑卷扬机的维护
1）正常运转情况下,每隔一定时间(大约一年左右)进行一次大修或在一个工期结束后大修一次,更换磨损的轴承及其他易损零件,平时发现问题要随时维修.
2）筑卷扬机长期不用,再用时应按新安装的建筑卷扬机或大修后检查试验方法进行,运输保养建筑卷扬机时,应放在干燥处,各部件应有良好的防潮,防腐等措施.
3）卷扬机的运行过程中,随时观察和检查制动器、离合器、停止器的作用及磨损情况，及时排除故障。
4）拆装过程中,注意配合表面不要碰伤,检查摩擦表面磨损情况等,如影响机器使用应技术更换.
5）筑卷扬机在工作中容易发生的故障及处理方法:
(1)制动器磨损后间隙过大,影响制动可靠性,应及时调整间隙或更换元件.
(2)轴承由于磨损或润滑不良产生过热,应视其情况,改善润滑或更换元件.
(3)因固定轴承的螺栓不紧造成轴承发生振动,应及时旋紧螺栓.
(4)由于过载电动机发热或电动机轴承发热,需停车冷却,按时加油,减少负载.
6）检查电气设备之前,必须事先打开电源开关,电器必须保持清洁,为此必须定期清洁清除灰尘、脏物、油腻等，不允许触头有油，烧损或氧化的接点应用细砂纸磨平，绝缘圈不准用汽油洗，为防止衔铁铁锈芯接触面生锈，应定期用机器润滑油，然后擦干净，电阻器铸铁铁片各段应经常检查是否断裂。
当电动机在额定载荷下运行，最大允许不平衡电压为5%，不平衡电流为10%，此时应注意电动机的旋转声音是否有异常，电刷和滑环间有无火花，注意电动机是否发热不得超过允许值。
6.4建筑卷扬机的安全技术
1操作人员在工作中一定要严格遵守操作过程，做好交接工作，在工作时必须要给周围工作人员发出信号，不得靠近机器，操作人员离开机器时必须切断电源。
2建筑卷扬机在工作时，不许将任何物体靠近建筑卷扬机，或者落在建筑卷扬机上。
3建筑卷扬机在工作时严禁突然断电。
4在重物下滑时，不许钢丝绳张力松弛，卷筒上留的钢丝绳至少在3圈以上。
5起吊重物有较长时间不卸时，应使停止器合上。开车前应首先将停止器脱离开。
6在起重物下或起重物桅杆下不得站人，更不允许起吊载人。
7如果带重物跑车时，不得用停止器，而只能用制动器逐渐加力制动。如果用力过猛，就会使机器受损。
8起动设备和电动机应接地，电器控制箱在操作时不许打开。
9当发现机器有任何故障或损坏时不得继续使用。
10在提升的极限高度处应设限位开关以防止过卷，造成设备损坏。
11严禁接地线与三箱四线制中线联接，各种电气线路必须设短路保护。
结 论
从上述章节的分析计算中，可以看到卷扬机在理论上是可行的。在设计中主要是对卷扬机的传动、总体和工作机构的设计。在设计的过程中我觉得建筑卷扬机的机械化程度不高，有的卷扬机操控也较繁琐。在本设计中对传动部分和控制部分进行了一些改进。
卷扬机的传动部分采用的是二级齿轮减速器加开式齿轮传动。在设计传动部分时由于考虑到总体结构的大小。原先的三级齿轮减速器由于结构较大，后采用了二级齿轮减速器加开式齿轮传动。由于我过分的注重总体结构的大小，所以在设计减速器时对减速器的润滑和密封考虑的不太全面。这也是设计中所存在和以后需改进的主要问题。
对于卷扬机的制动部分设计中采用了液压推杆制动器。采用了该制动器使卷扬机的总体结构变得简单，对卷扬机的操作更方便。同时对卷扬机的制动更加的可靠。
毕业设计已经结束，通过这次毕业设计使我提高了分析问题、解决问题及实际动手的能力，最重要的是此次毕业设计使我把理论和实践有机的结合在一起是真正的实际和理论的统一。它是使我从学生渡过社会的毕业设计。总之，毕业设计是对我四年来是最好的检验。
由于本人知识水平有限，错误在所难免，在此请众位老师和同学多多指正和批评！
致 谢
本人初次设计卷扬机时，觉得此方面的知识太少，无从下手。时间在无奈中慢慢流逝。指导我的徐老师，耐心指导我，在卷扬机结构设计中，当我无法得知其中原理后，徐老师有循循善诱，才使我有了更深的理解。在绘图过程中，徐老师不辞劳苦的指导我，使我从对CAD的懵懂到对CAD的熟练使用。让我在绘图过程中，取得了惊人的进步。在此，我表达中心的感谢！在几个月的论文设计中，徐老师严谨的学术作风、治学态度，严实的工作作风，以及平易近人的师长风范给我造就了良好的设计环境。徐老师不仅关心我的设计，还在生活上给了我无微不至的关怀，这些都是我不断前进的动力，必将对我今后的学习和生活受益匪浅，我将终生学习和铭记。在此，谨向徐老师的培育之恩表示最深的谢意！
再次感谢学校又给我们一次锻炼的机会，让我们又一次运用所学的知识应用于实践中。感谢学校对我四年的培养，让我在学校里不仅学到专业知识，还学到了一些为人处世的道理，让我们以后多了一些适应社会的本领，我不会辜负学校对我的期望，在以后的人生道路中会用自己的知识为学校争光，为社会和祖国的建设做贡献，努力使自己成为四有新人。再次感谢学校、老师对我们的厚爱!
参考文献
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