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JK型建筑卷扬机设计【6张CAD图纸+毕业论文】【答辩优秀】

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资源描述：

目    录

第1章 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

第2章   卷扬机的基本结构设计5

2．1本设计的总体确定5

2．2卷扬机的总体结构设计5

第3章  钢丝绳的选择和卷筒的设计6

3．1钢丝绳的选择6

3．1．1钢丝绳的种类和构造6

3．1．2钢丝绳直径的选择6

3．2卷筒的设计7

3．2．1卷筒的材料7

3．2．2卷筒容绳尺寸计算7

３．２．３卷筒筒壁的厚度计算和卷筒壁的强度计算9

3．3卷筒轴的设计10

第４章   减速器的设计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17

4．２．２分配减速器的各级传动比17

４．３计算传动装置的运动和动力参数17

４．３．１各轴转速18

４．３．２各轴的输入功率18

4．3．3各轴的输入转矩18

4．4减速器的结构设计19

４．５传动零件的设计计算19

4.５.１第一级齿轮传动的设计19

４．５．２第二级齿轮传动的设计22

4.5.3齿轮轴的校核24

4.5.4 滚动轴承的选择计算28

标准件表30

第5章   其他零件的设计31

5.1制动器的分类、特点及其选择31

5．2制动器的设计计算32

5．2．１制动器制动力矩的确定32

５．2．２制动器的发热计算33

5．3联轴器的设计34

5．3．1联轴器转矩的计算34

第六章   排绳器的设计36

第七章    建筑卷扬机使用与维护简介37

7.1   建筑卷扬机使用37

7.1.1   建筑卷扬机的安装与调试37

7.1.2  建筑卷扬机一般操作规程37

7.2   建筑卷扬机的维护与安全技术38

7.2.1  建筑卷扬机的维护38

7.2.2   建筑卷扬机的安全技术39

结论40

参考文献41

致  谢42

附录43

附录143

附录255



摘 要

随着人类文明发展，建筑工作愈来愈频繁，古老的起重装置已不能满足现代话作业的需要，大型塔吊和汽吊又有其相对的局限性，于是卷扬机以起灵活方便，成本相对小等特点孕育而生了。

   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，所以被广泛应用于诸多工作中。提升重物是其主要功能提升重物。本课题简要介绍了建筑卷扬机的结构和特点，给出了建筑卷扬机的设计，并对卷筒的设计要点进行了说明。本课题重点在于一控制方便和节省资源为主要设计特点对建筑卷扬机制动和传动部分进行了设计和校核。

本课题主要设计齿轮和轴还有卷筒的结构尺寸，确定了齿轮传动的各主要参数,对驱动机构中的各部件进行了选型,设计,校核。


关键词     卷扬机； 减速器； 轴； 齿轮； 设计


Abstract

Along with the development of human civilization, construction work have bec -ome more and more frequent ,Lifting the ancient device has been unable to meet the mo- dern needs of the operation so large tower crane hoists and steam has its limitations relative ,So hoist to take flexible, cost is relatively small and breed characteristics of Health.

Winch is a construction lifting equipment, the structure is simple, flexible hand- ling installation, maintenance is simple and convenient to operate, low price and high relia bility, which is widely used in many work .Upgrade heavy Its main function is to upgrade heavy loads. This paper describes the construction hoist the structure and ch -aracteristics of a given construction hoist the design, Reel also the design features a summary statement. This paper focus is a convenient control and save resources as the main design features of the construction hoist the part of the design and verification .

The design of the main gear and shaft design still reel size of the structure to de- termine the gear transmission of the main parameters, to drive the various components of the selection, design and verification.


Keywords   Windlass  shaft  gear  reducer  design


第1章 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。


内容简介：
开题报告 课 题 名 称： JK 型建筑卷扬机设计 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 所 在 学 院： 机电工程学院 专 业 名 称： 机械设计制造及其自动化 说 明 nts1根据学院 毕业设计 (论文 )管理规定 ，学生必须撰写 毕业设计（论文）开题报告 ，由指导教师签署意见、教研室审查，学院教学院长批准后实施。 2 开题报告是 毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。 3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5. 课题类型填：工程设计类；理论研究类；应用（实验）研究类；软件设计类；其它。 6、课题来源填：教师科研；社会生产实践；教学；其它 课题 名称 JK 型建筑卷扬机设计 课题来源 社会实践生产 课题类型 工程设计 nts选题的背景及意义 卷扬机具有较好的灵活性，操作简单方便，在林业集材，建筑业，化工，水电等行业具有至关的作用，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任不能淘汰卷扬机运行之有效的机械设备。 目前市场上卷扬机的品种较全，但重新设计改造一个型号，经济和力学性能能够满足适用条件的机械设备是很有必要的。 研究 内容拟解决的主要问题 在对建筑卷扬机的设计中，主 要研究了卷扬机的传动部分，工作部分和对卷扬机的控制部分，在设计中主要设计了卷筒，减速器等工作部分，由先对卷筒的设计，计算出卷扬机的功率，再选择电机从中再对减速器的设计，对卷扬机的制 动，由原先的手动控制设计到电磁制动器的制动，在设计中对传动部分提出了较多的疑问 ,由原先的三级齿轮减速器，由于结构尺寸较大，对卷扬机总体结构有较大的影响，设计成二级斜齿轮减速器的传动部分，在减速器中，对齿轮，轴承的润滑进行了改进，同时对卷筒的结构设计中，对齿轮，轴承的润滑进行了改进，同时对卷筒的结构设计存在较大的问题，经认真思考和指导老师的指导后设计成焊接式卷筒。 nts研究方法技术路线 先理解毕业设计的任务，搜集相关资料；调研卷扬机的有关资料。对卷扬机的设计有一个了解，制定卷扬机设计的总体方案，对传动部分进行计 算，对工作部分进行设计。并选取最好的方案。对卷扬机中的工作部分减速器的润滑和密封进行分析，采用最好的设计方案。在卷筒上采用焊接式的卷筒。 研究的总体安排和进度计划 首先要充分了解建筑卷扬机的任务，对卷扬机的工作原理，使用范围有个充分的了解，对卷扬机的传动部分、控制部分、工作部分有一定的理解：（ 1）在论文题目布置先应收集相关资料，调研卷扬机有关的资料；（ 2）在 3、 4 周要确定卷扬机的总体方案，并对传动部分进行相关计算 ;（ 3）在 5、 6 周应要完成传动部分的装配图，完成传动部分；（ 4）在 7、 8 周要完成工作部分的装配 图，完成部分零件图；（ 5）在 9、 10 周要完成总装配图的绘制；（ 6）在 11、 12 周完成总装配图绘制，并要对外文的翻译；（ 7）在 13、 14 周编写设计说明书完善设计图；（ 8）在 15、 16 周应认真总结自己的设计，对不懂的知识应认真总结掌握，对答辩做充分的准备 。 nts主要参考 文献 1.齐国治 .建筑卷扬机的设计 .机械工业出版社 1996 年 ; 2.邱宣怀 .机械设计手册第四版 .高等教育出版社 .2006 年 ; 3. 龚桂义 .机械设计课程设计指导书 .高等教育出版社 .1982 年 ; 4. 龚桂义 .机械设计课程设计图册 .哈尔滨工业大学出版社 .1945 年 ; 5.成大先 .机械设计手册 .化工工业出版社 .1993 年 ; 6.汪恺 .机械设计标准应用手册 .机械工业出版社 .1997 年 ; 7.周明衡 .离合器制动器选用手册 .化工工业出版社 .2003 年 ; 8.刘鸿文 .材料力学 .高等教育出版社 .1992 年 ; 9.甘永力 .几何量公差与配合 .上海科技出版社 .2001 年 ; 10.胡家秀 .简明机械零件设计选用手册 .机械工业出版社 .1999 年 ; 11.机械设计手册 .机械工业出版社 .2003 年 指导教师 意 见 指导教师签名： 年 月 日 教研室意见 学院意见 教研室主任签名： 年 月 日 教学院长签名： 年 月 日 nts nts 毕业设计 附本 JK 型建筑卷扬机设计 THE DESIGN OF JK STRUCTURAL WINDLASS 学生姓名 郭晓军 学院名称 机电工程学院 专业名称 机械设计制造及其自动化 指导教师 徐忠武 2008 年 6 月 2 日 nts 徐州工程学院 毕业设计（论文）任务书 机电工程 学院 机械制造设计及其自动化 专业 设计（论文）题目 JK 型建筑卷扬机设计 学 生 姓 名 郭晓军 班 级 04 机本（ 6）班 起 止 日 期 08 年 2 月 25 号 08 年 6 月 2 号 指 导 教 师 徐忠武 教研室主任 发 任务书日期 2008 年 2 月 25 日 nts1.毕业设计的背景： 随着我国经济的发展，一些中小型企业想要大量的机械专业从事生产 第一线的技术和管理人员。我校是培养应用型本科学校，其课题应与生产 实践相联系。该课题是较复杂的零件，加工工艺及工艺装备设计。其加工 工艺较为全面。通过设计可以使学生初步学会一般零件的工艺路线编制和 简单机械设计方法。培养综合运用新学知识解决生产实践的能力。为其毕 业后从事生产实践工作打下一定基础。 2.毕业设计 (论文 )的内容和要求： 1. 完 成卷扬机总体、传动及部分工作工作机构设计； 2. 绘制装配图 ,零件图不少于 A0 3.5 张 ; 3. 编写设计说明书 ,文字不少于 2 万字 ; 4. 译文不少于 5000 字 ; 5. 接题后认真调研 ,收集资料 ; 6. 独立完成设计任务 ,力求方案合理。 3.主要参考文献： 1.齐国治 .建筑卷扬机的设计 .机械工业出版社 1996 年； 2.邱宣怀 .机械设计手册第四版 .高等教育出版社 .2006 年； 3. 龚桂义 .机械设计课程设计指导书 .高等教育出版社 .1982 年； 4.成大先 .机械设计手 册 .化工工业出版社 .1993 年； 5.胡家秀 .简明机械零件设计选用手册 .机械工业出版社 .1999 年； 6.汪恺 .机械设计标准应用手册 .机械工业出版社 .1997 年； 7.刘鸿文 .材料力学 .高等教育出版社 .1992 年； 8.机械设计手册 .机械工业出版社 .2003 年； 9.周明衡 .离合器制动器选用手册 .化工工业出版社 .2003 年； nts4.毕业设计 (论文 )进度计划 (以周为单位 )： 起 止 日 期 工 作 内 容 备 注 第 1、 2 周 第 3、 4 周 第 5、 6 周 第 7、 8 周 第 9、 10 周 第 11、 12 周 第 13、 14 周 第 15、 16 周 理解设计任务，收集相关资料 ; 调研建筑用卷扬机的有关资料 ; 制定总体方案 ; 完成传动部分设计计算 ; 完成传动部分装配图 ; 完成工作部分装配图 ; 完成部分零件工作图 ; 完成总装图绘制 ; 完成总装图绘制 ; 外文翻译 ; 编写设计说明书 ; 完善设计图及说明书 ; 完善设计图及说明书 ; 装订说明书 ,准备答辩 教研室审查意见： 室主任 年 月 日 学院审查意见： 教学院长 年 月 日 nts 毕业设计（论文）进度记录表 第 1 2 周 主要完成工作： 指导教师意见 第 3 4 周 主要完成工作： 第 5 6 周 主要完成工作： 第 7 8 周 主要完成工作： 第 9 10 周 主要完成工作： 第 11 12 周 主要完成工作： 第 13 14 周 主要完成工作： 第 15 16 周 主要完成工作： nts毕业设计（论文）指导记录表 指导内容记录： 指导教师签名： 年 月 日 指导内容纪录： 指导教师签名： 年 月 日 指导内容纪录： 指导教师签名： 年 月 日 指导内容纪录： 指导教师签名： 年 月 日 nts指导内容记录 ： 指导教师签名： 年 月 日 指导内容纪录： 指导教师签名： 年 月 日 指导内容纪录： 指导教师签名： 年 月 日 指导内容纪录： 指导教师签名： 年 月 日 nts指导内容记录： 指导教师签名： 年 月 日 指导内容纪录： 指导教师签名： 年 月 日 指导内容纪录： 指导教师签名： 年 月 日 指导内容纪录： 指导教师签名： 年 月 日 nts指导内容记录： 指导教师签名： 年 月 日 指导内容纪录： 指导教师签名： 年 月 日 指导内容纪录： 指导教师签名： 年 月 日 指导内容纪录： 指导教师签名： 年 月 日 nts徐州工程学院学生毕业设计（论文）中期情况检查表 学院名称： 检查日期： 年 月 日 学生姓名 专业班级 指导教师 设计（论文）题目 工作进度情况 是否符合任务书要求进度 能否按期完成任务 工作态度情况 (态度、纪律、出勤、主动接受指导等 ) 质量 评价 (针对已完成的部分 ) 存在问题和解决办法 检查人 签字 学院负责人签字 nts徐州工程学院 毕业设计（论文）指导教师 评阅 表 学院： 专业： 学生： 学号： 题目： 评价 项目 评价要素 成绩评定 优 良 中 及格 不及格 工作 态度 工作态度认真，按时出勤 能按规定进度完成设计任务 选题 质量 选题方向和范围 选题难 易 度 选题 理论意义和实际应用价值 能力 水平 查阅和应用文献资料能力 综合运用知识能力 研究方法与手段 实验技能和实践能力 创新意识 设计 论文 质量 内容与写作 结构与水平 规范化程度 成果与成效 指导教师意见 建议成绩 是否同意参加答辩 评语： 指导教师签字： 年 月 日 nts徐州工程学院毕业设计（论文） 评阅表 学院： 专业： 学生： 学号： 题目： 评价 项目 评价要素 成绩评定 优 良 中 及格 不及格 选题 质量 选题方向和范围 选题难 易 度 选题 理论意义和实际应用价值 能力 水平 查阅和应用文献资料能力 综合运用知识能力 研究方法与手段 实验技能和实践能力 创新意识 设计 论文 质量 内容与写作 结构与水平 规范化程度 成果与成效 评 阅 教师 意见 建议成绩 是否同意参加答辩 评语： 评阅教师签字： 年 月 日 nts徐州工程学院毕业设计（论文） 答辩及综合成绩评定表 学 院 专业班级 学生姓名 学 号 指导教师 设计论文题 目 答辩时间 年 月 日 时 分至 时 分 答辩地点 答辩小组成 员 姓名 职称 答辩 记录 提问人 提问主要内容 学生回答摘要 答辩记录人签字： 答辩 小组 意见 答辩 评语： 答辩成绩 答辩小组组长签字： 综合 成绩 评定 指导教师评定成绩 评阅教师评定成绩 答辩成绩 综合评定成绩 答辩委员会主任签字： 年 月 日 nts I 毕业设计 (论文 ) JK 型建筑卷扬机设计 THE DESIGN OF JK STRUCTURAL WINDLASS 学生姓名 学院名称 机电工程学院 专业名称 机械设计制造及其自动化 指导教师 nts II 目 录 第 1 章 绪论 . 6 1 1建筑卷扬机的发展状况 . 6 1 1 1建筑卷扬机的应用 . 6 1 1 2建筑卷扬机的发展概况 . 6 1 1 3国外卷扬机的概况 . 6 1 2 建筑卷扬机的主要类型 . 7 第 2 章 卷扬机的基本结构设计 . 10 2 1 本设计的总体确定 . 10 2 2 卷扬机的总体结构设计 . 10 第 3 章 钢丝绳的选择和卷筒的设计 . 11 3 1 钢丝绳的选择 . 11 3 1 1 钢丝绳的种类和构造 . 11 3 1 2 钢丝绳直径的选择 . 11 3 2 卷筒的设计 . 12 3 2 1 卷筒的材料 . 12 3 2 2卷筒容绳尺寸计算 . 12 卷筒筒壁的厚度计算和卷筒壁的强度计算 . 14 3 3卷筒轴的设计 . 15 第章 减速器的设计 . 20 电动机的选择 . 20 选择电动机类型和机构形 式 . 20 功率的计算 . 20 4 1 3 电动机功率的选择 . 20 4 2确定传动装置的总传动比和分配传动比 . 21 4 2 1总传动比 . 22 4 分配减速器的各级传动比 . 22 计算传动装置的运动和动力参数 . 22 各轴转速 . 23 各轴的输入功率 . 23 4 3 3各轴的输入转矩 . 23 4 4减速器的结构设计 . 24 传动零件的设计计算 . 24 4. .第一级齿轮传动的设计 . 24 第二级齿轮传动的设计 . 27 4.5.3齿轮轴的校核 . 29 4.5.4 滚动轴承的选择计算 . 33 标准件表 . 35 第 5 章 其他零件的设计 . 36 nts III 5.1制动器的分类、特点及其选择 . 36 5 2 制动器的设计计算 . 37 5 2 制动器制动力矩的确定 . 37 2 制动器的发热计算 . 38 5 3 联轴器的设计 . 39 5 3 1 联轴器转矩的计算 . 39 第六章 排绳器的设计 . 41 第七章 建筑卷扬机使用与维护简介 . 42 7.1 建筑卷扬机使用 . 42 7.1.1 建筑卷扬机的安装与调试 . 42 7.1.2 建筑卷扬机一般操作规程 . 42 7.2 建筑卷扬机的维护与安全技术 . 43 7.2.1 建筑卷扬机的维护 . 43 7.2.2 建筑卷扬机的安全技术 . 44 结论 . 45 参考文献 . 46 致 谢 . 47 附 录 . 错误 !未定义书签。 附录 1 . 错误 !未定义书签。 附录 2 . 错误 !未定义书签。 nts IV 摘 要 随着人类文明发展，建筑工作愈来愈频繁，古老的起重装置已不能满足现代话作业的需要，大型塔吊和汽吊又有其相对的局 限性，于是卷扬机以起灵活方便，成本相对小等特点孕育而生了。 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 诸多 工作 中 。 提升 重 物 是其 主 要功 能 提升 重 物 。本 课题 简要 介绍 了建筑卷扬机的结构和特点， 给出 了建筑卷扬机的设计，并 对卷 筒 的设计要点 进行 了 说 明。本 课题 重点 在 于一 控制 方便和 节省资源为主 要设计特点对建筑卷扬机 制动和传动部分进行了 设计和 校核 。 本 课题 主要设计齿轮和轴还有卷筒的结构尺寸，确定了齿轮传动的各主要参数 ,对驱动机构中的各 部件进行了选型 ,设计 ,校核。 关键词 卷扬机 ； 减速器； 轴； 齿轮； 设计 nts V Abstract Along with the development of human civilization, construction work have bec -ome more and more frequent ,Lifting the ancient device has been unable to meet the mo- dern needs of the operation so large tower crane hoists and steam has its limitations relative ,So hoist to take flexible, cost is relatively small and breed characteristics of Health. Winch is a construction lifting equipment, the structure is simple, flexible hand- ling installation, maintenance is simple and convenient to operate, low price and high relia bility, which is widely used in many work .Upgrade heavy Its main function is to upgrade heavy loads. This paper describes the construction hoist the structure and ch -aracteristics of a given construction hoist the design, Reel also the design features a summary statement. This paper focus is a convenient control and save resources as the main design features of the construction hoist the part of the design and verification . The design of the main gear and shaft design still reel size of the structure to de- termine the gear transmission of the main parameters, to drive the various components of the selection, design and verification. Keywords Windlass shaft gear reducer design nts徐州工程学院毕业设计（论文） 6 第 1 章 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。 nts徐州工程学院毕业设计（论文） 7 （二）日本 日本从明治 30 年开始制造和使用卷扬机。据日本荷役机械研究所核计， 1970 1975年间卷 扬机的产量增加 62.5%.据日本通产省机械核计月报载 ,接年单纯土卷扬机的产量就达 12万台 ,生产值约 100 亿日元。 日本卷扬机行业由机械技术部会 ,荷役机械技术委员会领导 .主要生产厂家有北川铁工所 ,远藤钢机 ,南星 ,越野总业 ,松岗产业等 80 多个产业。 （三）法国 法国生产卷扬机的厂家很多 ,其中包藤 (POTAIN)公司就是生产卷扬机的主要国家之一。包藤公司主要生产 KUSW 系列卷扬机， LMD 系列卷扬机， PC 系列卷扬机和 RCS 系列卷扬机。 （四）国外卷扬机的发展趋势 1大型化 由于基础工业的发展，大型设备和 建筑构件要求整体安装，促进了大型卷扬机的发展。目前，俄罗斯已生产了 60t 的卷扬机，日本生产了 32t,50t,60t液压和气动卷扬机，美国生产了 136t和 270t卷扬机。 2采用先进电子技术 为了实现自动控制和遥控，国外采用了先进的电子技术。对大型卷扬机安装了电器连锁装置，以保证绝对的安全可靠。 3发展手提式卷扬机 为了提高机械化水平，减轻工人劳动强度，国外发展小型手提式卷扬机，如以汽车蓄电池为动力的直流电动小型卷扬机。 4大力发展不带电源装置的卷扬机 欧美国家非常重视发展借助汽车和拖拉 机动力的卷扬机。此种卷扬机结构简单，有一个卷筒和一个变速箱即可。 1 2 建筑卷扬机的主要类型 建筑卷扬机由于应用范围较广，为适应各种不同的使用条件，建筑卷扬机亦制造成各种不同机型的产品。机型的分类方法很多，目前可以按下述方法分类。 1 2 1 按钢丝绳额定拉力 F 分 按钢丝绳在基准层上所能承受的最大拉力来区分。按 GB1955 88建筑卷扬机中规定为 5、 7.5 、 10 、 12.5、 16 、 20 、 25、 32 、 50 、 80 、 120 、 160 、 200 、 320 、500KN共 15级。此参数为建筑卷扬机的主要参数。 1 2 2 按钢丝绳额定速度 v 分 钢丝绳在基准层上的出绳速度是建筑卷扬机的又一项主要参数。根据钢丝绳的速度可分为： 1 慢速卷扬机 绳速 min159 mv ； 2 中速卷扬机 绳速 m in3015 mv ； 3 快速卷扬机 绳速 m in4530 mv ； nts徐州工程学院毕业设计（论文） 8 4 高速卷扬机 绳速 min45 mv ； 为适应特殊需要，还 有一种变速卷扬机，其变速可调，有双速、三速和多速几种类型。 1 2 3 按卷筒数目分 一台卷扬机上卷筒数目的多少，直接影响到卷扬机的结构。卷扬机按卷筒数目可分为单筒卷扬机、双筒卷扬机、和多筒卷扬机三大类。目前生产的大多数是单筒和双筒卷扬机，其卷筒都是工作卷筒，再增加的卷筒大都是辅助用卷筒，卷筒相对要小些。 1 2 4 按动力源分 由于工作环境不同，所用的动力源亦不同。 1手动卷扬机 用于无动力来源地区的小型卷扬机； 2电动卷扬机 大多数卷扬机皆属于此类； 3内燃机卷扬机 用于无电源的地 方； 4气动卷扬机 用于不能使用电源的地方； 5液压卷扬机 与其他设备配合使用而有液压源的场合。 1 2 5 按传动形式分 1开式齿轮传动 最早的形式。目前主要用于手动卷扬机； 2闭式圆柱齿轮传动 主要为为快速单筒卷扬机，应用广泛。 3圆锥 圆柱齿轮传动减速器 4蜗杆传动减速器 5圆柱齿轮减少速器加开式齿轮传动 6蜗杆减速器加开式齿轮传动 7行星齿轮传动 1 2 6 按控制方法分 1手控卷扬机 由人工操作纵闸把控制卷扬机提升或下放重物。 2电控卷扬机 用电控制磁铁制动器使卷扬机工作。 3液控卷扬机 用压力油控制卷扬机卷筒的离合和制动。 4气控卷扬机 5自动控制卷扬机 用限位器来控制卷扬机的工作。 1 2 7 按用途分 卷扬机由于其用途不同，使其条件的差异，其结构设计上也有差异。 (1)提升重物 要求有一定的速度，以利于提高生产率，并要求高的安全性，以防坠落。 (2) 设 备 安 装 一 般 设 备 的 质 量 较 大 ， 则 要 求 卷 扬 机 具 有 较 大 的 提 升 能 力；以保证安装精度，其速度就不能太高；为防止坠落，其安全性要 求更nts徐州工程学院毕业设计（论文） 9 高。 (3)曳引物品 因为此项工作一般是在水平或倾斜方向进行的，为使物品前后运动，则要求卷扬机的卷筒正反转均能工作。 (4)打桩 要求卷扬机把重物提升到一定的高度后，能使重物成自由落体 下降，实现打桩工作，即要求卷扬机具有溜放功能。 建筑卷扬机虽然可以分很多种类，实际上由于应用情况的复杂，很难把他们绝对分清，而且一台卷扬机往往几种工作都要做，所以在建筑卷扬机的设计上对用途分得并不清楚，而是要求高的来设计。这样能使卷扬机实现一机多用，得到更广泛的应用。 nts徐州工程学院毕业设计（论文） 10 第 2 章 卷扬机的基本结构设计 建筑卷扬机由于应用广泛，为适应各种不同使用条件，建筑卷扬机亦制造各种不同的机型的产品。 2 1 本设计的总体确定 本卷扬机设计的主要参数： （ 1）钢丝绳的拉力 KNFN 30（ 2）钢丝绳的速度 31 m inmV 由于钢丝绳的速度 smV 31 ，由建筑卷扬机设计查得该卷扬机为快速卷扬机。 按动力源分该卷扬机设计为电动卷扬机。 按传动形式分该卷扬机设计为二级圆柱齿轮减速器。 按控制方法分该卷扬机设计为电控卷扬机（用电钮控制电磁铁制动器使卷扬机工作）。 2 2 卷扬机的总体结构设计 由于卷扬机是二级圆柱 斜 齿轮减速器传动卷扬机 故简易图如下图（图 2-1） 1 2 345图 2-1 传动装置简图 1.电动机 2.联轴器 3.减速器 4.制动器 5.卷筒 nts徐州工程学院毕业设计（论文） 11 第 3 章 钢丝绳的选择和卷筒的设 计 建筑卷扬机通过钢丝绳升降、牵引重物。工作时钢丝绳所所应力十分复杂，加之对外界影响因素比较敏感，一旦失败，后果十分严重。因此，应特别重视选择与使用。 3 1 钢丝绳的选择 3 1 1 钢丝绳的种类和构造 钢丝绳是由许多高强度刚上编绕而成，可单捻、也可双捻成行。绳芯采用天然纤维芯（ NF）、合成纤维芯（ SF）、金属纤维芯（ IWR）和金属丝股芯（ IWS）。 纤维芯钢丝具有较高的扰性和弹性，缠绕时弯曲应力较小。但不能承受横向压力；金属 丝芯钢丝绳强度较高，能承受高温和横向压 力，但扰性较差。建筑卷扬机系多层缠绕，更合适选用双捻制金属丝芯钢丝绳。 钢丝绳的种类，根据钢丝绳绕成股和股绕成绳的互相方向可分：（ 1）顺捻钢丝绳 、（ 2）交捻钢丝绳。 因为交捻钢丝绳在卷扬机设计中应优先考虑，故在本设计上钢丝绳的选取是双捻制金属丝芯钢丝绳。 3 1 2 钢丝绳直径的选择 钢丝绳的安全系数按下式计算： nfsnepgs 式 （ 3.1） 式中ps 整条钢丝绳的破短拉力（ N） ef 钢丝绳的额定拉力 n 卷扬机工作级别规定的最小安全系数 机械手册查表得卷扬机的工作级别为 A6，则选取安全系数 n =6 ns efp 300ps KN 钢丝绳不应小于下式计算的最小值： scd min mmd 4.18301036.0m in 式 （ 3.2） 式中 S 钢丝绳的最大工作拉力（ KN） nts徐州工程学院毕业设计（论文） 12 c 钢丝绳的选取系数，经查表 c =0.1036 机械手册查表得 d=19(mm),钢丝绳的抗拉强度为 1770MPa，使用 双捻制金属丝芯钢丝绳 。 3 2 卷筒的设计 建筑卷扬机卷筒系钢丝绳多层缠绕，所受应力非常复杂。它作为卷扬机的重要零件，对卷扬机安全、 可靠的工作至关重要，应合理的进行设计 。 3 2 1 卷筒的材料 由于考虑到卷筒材料具有良好的铸造性和焊接工艺性，且货源广泛，在本设计中选取材料 Q235 极限应力 MpaB 3.449、 MpaS 5.2673 2 2 卷筒容绳尺寸计算 卷筒容绳尺寸参数意义及表示方法应符合国家标准规定 。 a) 卷筒节径 D 卷筒节径 D 应满足下式 dKDe式 （ 3.3） 式中 eK 筒绳直径比，由建筑卷扬机设计查表得 19eK d 钢丝绳直径（ mm） 则 3 6 11919 d 取 mmd 361 mmdDD 3 4 2193 6 10 b) 卷筒容绳宽度 tB 卷筒容绳宽度 tB ，一般可以由下式确定 03DBt 式 (3.4) 式中 0D 卷筒直径（ mm） 则 3613 tB取 mmBt 600C) 卷筒边缘直径 kD 卷筒边缘直径即卷筒端侧板直径端侧板直径用下式计算 dDDsk 4式 (3.5) 式中 sD 最外层钢丝绳直径，由下式确定 0 21sD D S d S 钢丝绳缠绕层数 nts徐州工程学院毕业设计（论文） 13 则 4 7 5 4 1 9 5 5 1kD 取 mmDK 600d) 缠绕层数 S 缠绕层数 S 按下式计算 d mDDS KK 2 20 式 (3.6) 式中 Km 为保证钢丝绳不越出端侧板外圆的的安全高度（ mm） 计算得 mmdmK 382192 则 79.4192 3823 4 26 0 0 S取 4S e) 卷筒容绳量 L 卷筒容绳量是指钢丝绳在卷筒上顺序紧密排练时，达到规定的缠绕层数所能容纳的钢丝绳工作长度的最大值 卷筒容绳量按下式计算 第 i 层钢丝绳绳芯直径为 dSDDii 120 式 (3.7) 式中的 iS 第 i 层， 1 2 3iS L、 、 、 。 则 mmD 3 6 119123 4 21 2 3 4 2 4 1 1 9 3 9 9D m m 3 3 4 2 6 1 1 9 4 3 7D m m 4 3 4 2 8 1 1 9 4 7 5D m m 第 i 层钢丝绳长度为 30( 1 ) 2 1 1 0i t iL B d D S d 式 (3.8) 32 ( 6 0 0 1 9 1 ) 3 4 2 4 1 1 9 1 0 3 8 . 3 1 1 1Lm 33 ( 6 0 0 1 9 1 ) 3 4 2 6 1 1 9 1 0 4 1 . 9 5 9 8 34 ( 6 0 0 1 9 1 ) 3 4 2 8 1 1 9 1 0 4 5 . 6 0 8 5 卷筒容绳量为 12 iL L L L L式 (3.9) nts徐州工程学院毕业设计（论文） 14 3 4 . 6 6 2 5 3 8 . 3 1 1 1 4 1 . 9 5 9 8 4 5 . 6 0 8 5L 1 6 0 . 5 4 1 9Lm 卷筒筒壁的厚度计算和卷筒壁的强度计算 a)多层缠绕系数sA的确定 多层缠绕系数 sA 的理论计算 : 111111111222SSSsA式 (3.10) 式中 S 钢丝绳的缠绕层数 EtFE 式 (3.11) 180 dDe 式 (3.12) 20EDFE 式 (3.13) 其中 t 钢丝绳的缠绕节距 1 . 0 1 1 9 . 1 9t d m m 卷筒壁厚 )(mm 0D 卷筒直径 )(mm 0 342D mmd 钢丝绳直径 )(mm 19d mm E 钢丝绳纵向弹性模量 )(Mpa 100E Gpa E 钢丝绳横向弹性模量 )(Mpa 600E Mpa E 卷筒材料的弹性模量 )(Mpa 120E Gpa F 钢丝绳的断面积 )( 2mm 则 1.55sA b)卷筒的厚度设计 卷筒厚度为 es cFA t 式 (3.14) 式中 eF 钢丝绳的额定拉力 )(N nts徐州工程学院毕业设计（论文） 15 c建筑卷扬机设计查得 138c M pa 则 300001 . 1 51 9 . 1 9 1 3 8 14mm C) 卷筒壁的强度计算 ec s cFA t式 (3.15) 300001 . 1 5 1 2 8 . 41 9 . 1 9 1 4c M p a 经强度计算较合适无需调整。 3 3 卷筒轴的设计 由于卷筒轴的可靠性对卷扬机的的安全，可靠性非常重要，因此十分重视卷筒轴的结构设计和强度，刚性计算。卷筒轴的结 构，应力求简单，合理，应力集中应尽可能小。卷筒轴不仅要计算疲劳强度，而且还要计算静强度；次外，对较长的轴还需校核轴的刚度。 在卷筒轴的设计上轴的材料采用 45 钢，调质处理 由机械设计手册查得 650B M pa 360S M pa 1 300M pa 0 650b M pa 已知钢丝绳的额定拉力为 30eF KN，卷筒的直径0 342D mm，钢丝绳的直径19d mm 轴径的估算： 633 9 . 5 5 1 00 . 2 TPPdCnn 式中： C 与轴材料有关的系数； P 轴传递的功率； n 轴的转速 3 1 5 . 9 91 1 2 9 1 . 92 8 . 8 9d m m nts徐州工程学院毕业设计（论文） 16 扭距合成弯距平面平面当量弯矩图 2-1 卷筒轴受力分析 nts徐州工程学院毕业设计（论文） 17 a) 作用力的计算 02 5 0 3 4 2 1 922 3 1 . 7 ( )342etAD dFF K ND 3 1 . 7 ( )r A tAF F K N 将轴上的所有的作用力分解为垂直平面的力和水平平面的力，如图 (2-1)所示 ： b) 垂直面支承反力及弯矩 支反力，见图 (2-1) 4 9 0 9 0 2 1 . 3 ( )580etDVFFR K N 4 9 0 9 0 2 2 ( )580teCV FFR K N 弯矩，见图（ 2-1） 9 0 9 0 2 1 . 3 1 9 1 7 ( )A Y C YM R K N m m 9 0 9 0 2 2 1 9 8 0 ( )B Y D YM R K N m m c) 水平面支承反力及弯矩 支反力，见图 (2-1) 90 4 . 8 ( )580 rD Z C ZFR R K N 弯矩计算 ,见图 (2-1) 9 0 9 0 4 . 8 4 3 2 ( )A Z B Z C HM M R K N m m d) 合成弯矩
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本文标题：JK型建筑卷扬机设计【6张CAD图纸+毕业论文】【答辩优秀】
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