建筑卷扬机执行机构方案及总体设计

1、青岛理工大学毕业设计（论文）说明书1毕业设计（论文）任务书专业 机械设计制造及其自动化 班级 机械062 姓名 林倩倩 下发日期题目建筑卷扬机机执行机机构方案案及总体体设计专题建筑卷扬执执行机构构方案设设计主要内容及要求主要技术参参数进度及完成日期教学院长签签字日 期教研室主任任签字日 期指导教师签签字日 期指 导导 教 师 评评 语 指导教教师: 年 月 日指 定定 论 文 评评 阅 人 评评 语 评评阅人: 年 月 日答 辩辩 委 员 会会 评 语评定成绩指导教师给给定成绩(300%)评阅人给定定成绩(300%)答辩成绩（40%）总 评答辩委员会会主席签字摘要建筑卷扬机机是一种种起重设设备

2、，除除在建筑筑工地、设设备安装装等方面面被广泛泛应用外外，在冶冶金、矿矿山等行行业中亦亦广泛应应用，而而且正发发挥着越越来越大大的作用用。建筑卷扬机机的种类类、结构构、设计计、计算算及应用用需要我我们充分分的了解解，在对对建筑卷卷扬机的的总体设设计中，从从各个部部件出发发，主要要叙述了了电动机机功率选选择、总总传动比比计算与与校验；减速器器的设计计；钢丝丝绳的选选择包括括了钢丝丝绳的选选取、使使用及在在卷筒上上的固定定；卷筒筒的设计计计算涉涉及卷筒筒结构和和常用材材料、卷卷筒容绳绳尺寸参参数；最最后是有有关离合合器与制制动器的的设计，主主要采用用了圆锥锥摩擦离离合器和和带式制制动器。其中，对建

3、建筑卷扬扬机传动动系统的的设计又又作为重重点进行行了详细细阐述，对对减速器器进行了了具体的的设计计计算，传传动比的的分配计计算，展展开式两两级圆柱柱齿轮减减速器的的选择设设计，还还有关于于轴、轴轴承和减减速器其其他附件件的设计计。通过过该建筑筑卷扬机机的设计计，为从从事建筑筑卷扬机机的研究究、设计计和制造造提供了了一定的的参考价价值。关键词：曲曲柄；电电能；钢钢丝绳；卷筒；减速器器 AbbstrracttWinchh iss a connstrructtionn liiftiing equuipmmentt, iin aaddiitioon tto tthe connstrructtionn

4、siitess, eequiipmeent insstalllattionn annd sso oon, whiich is widdelyy ussed in mettalllurggy, minningg annd ootheer iinduustrriess tooo, andd iss pllayiing an inccreaasinnglyy immporrtannt rrolee. Winnch thee tyype of connstrructtionn, sstruuctuure, deesiggn, callcullatiion andd apppliicattionn we

5、e neeed to fullly unddersstannd tthatt thhe ooverralll deesiggn oof tthe buiildiing winnch, frrom varriouus ppartts ddesccribbed thee chhoicce oof tthe maiin eelecctriicall poowerr, tthe traansmmisssionn raatioo caalcuulattionn annd vvaliidattionn; rreduucerr deesiggn; roppess chhoosse iinclludiing

6、thee seelecctioon oof aa roope, usse aand reeel iin tthe fixxed reeel; reeel iinvoolveed iin tthe callcullatiionss, tthe dessignn annd sstruuctuure commmonnly useed mmateeriaals, roope reeel ccapaacitty ssizee paarammeteers; iss thhe llastt off thhe ccluttch andd brrakee deesiggn, thee maain conne u

7、usedd frricttionn wiith braake andd cllutcch. Thhe wwincch oon tthe connstrructtionn off thhe ttrannsmiissiion sysstemm iss deesiggnedd too foocuss onn thhe ddetaailss, tthe redduceer ffor a sspeccifiic ddesiign, thhe ttrannsmiissiion rattio of disstriibuttionn, tthe twoo sttartt-cyylinnderr geear r

8、edduceer ddesiign opttionns, thee shhaftt, bbearringgs aand othher redduceer aanneex ddesiign. TThrooughh thhe ddesiign of thee buuilddingg wiinchh, wwincch eengaagedd inn thhe cconsstruuctiion of thee reeseaarchh, ddesiign andd maanuffactturiing to proovidde aa ceertaain vallue.Key wwordds: wiinchh

9、；eleectrricaal ppoweer；roppe；reeel； cllutcch； bkkraee； reeduccer目录摘要Abstrractt目录第1章 概论1.1筑卷卷扬机的的应用1.2建筑筑卷扬机机的发展展概况1.3建筑筑卷扬机机的发展展趋势第2章 建筑卷卷扬机分分类及结结构2.1卷扬扬机设计计参数2.2电动动卷扬机机的分类类第3章 建建筑卷扬扬机的设设计计算算 3.1 建建筑卷扬扬机总体体方案设设计3.2工作作级别的的划分3.3电动动机的选选择3.4减速速器的设设计3.7离合合器的选选择3.8制动动器设计计计算第4章执行行机构的的设计计计算4.1吊钩钩组的设设计4.2滑轮轮

10、组胡设设计4.3钢丝丝绳的选选取4.4卷筒筒的选择择与计算算参考文献附录：英英文附录：译译文后记第1章 概 论1.1建筑筑卷扬机机的应用用建筑卷扬机机是一种种起重设设备，由由于具有有结构简简单、搬搬运安装装灵活、维维护保养养简单、操操作力便便、价格格低廉和和可靠性性高等优优点，所所以被广广泛应用用于物料料提升、水水平或倾倾斜曳引引重物、打打桩、集集材、冷冷拉钢筋筋、设备备安装等等工作中中。 提提升重物物是建筑筑卷扬机机的一种种主要功功能，所所以各类类卷扬机机的设计计都是根根据这一一要求为为依据的的。虽然然目前塔塔吊、汽汽车吊等等取代了了建筑卷卷扬机的的部分工工作，如如塔吊在在建筑工工地上用用于

11、物料料和构件件的提升升工作，但但由于塔塔吊成本本高，一一般在大大型建筑筑中使用用，而且且灵活性性较差，故故一般中中小型建建筑仍然然广泛应应用建筑筑卷扬机机，就是是大型建建筑中虽虽有塔吊吊，也还还需用建建筑卷扬扬机作辅辅助提升升用；汽汽车吊升升虽然灵灵活方便便，但也也因为成成本太高高，而不不能在建建筑业中中被广泛泛应用，所所以大型型设备的的安装仍仍然是由由建筑卷卷扬机承承担的。建建筑卷扬扬机除在在建筑工工地、设设备安装装等方面面被广泛泛应用外外，在冶冶金、矿矿山等行行业中亦亦广泛应应用，如如高炉料料钟和物物料的提提升，小小型矿井井的物料料提升，船船舶上做做模的提提升等。建建筑卷扬扬机用于于提升重

12、重物时，需需要有门门字架、桅桅杆等配配套设备备方能实实现。建筑卷扬机机还可应应用于林林区的集集材工作作，建筑筑业的冷冷拉钢筋筋，小型型矿井的的水平、倾倾斜运输输等水平平或职曳曳引置物物的工作作和打桩桩等工作作。正因因为建筑筑卷扬机机具有多多种用途途，所以以它已不不仅用于于建筑业业，而且且在冶金金、化工工、水电电、农业业、军事事及交通通运输等等行业亦亦被广泛泛应用。1.2建筑筑卷扬机机的发展展概况 我我国在很很久以前前的古代代，就知知道采用用轳辘等等来提升升重物，以以减轻体体力劳动动的强度度和提高高劳动生生产率。而而后期卷卷扬机应应用很少少，而且且所使用用的卷扬扬机也均均为国外外生产，国国内基本

13、本上没有有生产卷卷扬机的的厂家。 我我国卷扬扬机的生生产是解解放后才才开始的的。500年代为为满足恢恢复经济济的需要要和第一一个五年年计划建建筑的需需要，卷卷扬机的的生产放放提到了了日程上上。 随随着生产产的发展展，到了了60年年代，卷卷扬机的的生产和和使用越越来越多多了。为为了协调调生产，主主要卷扬扬机生产产厂家组组成了卷卷扬机行行业组织织（隶属属于第一一机械工工业部矿矿山机械械行业）。为为了发展展卷扬机机的生产产，行业业组织了了有关厂厂家的人人员对全全国卷扬扬机的生生产和应应用情况况进行了了调查。在在调查的的基础上上，开始始自行设设计和制制造新的的卷扬机机。从70年代代起，我我国建筑筑卷扬

14、机机的生产产进入了了技术提提高、品品种增多多的新阶阶段。在在各厂自自行设计计和生产产的基础础上。为为适应生生产发展展的需要要，当时时第一机机械工业业部发布布了JBB926674建建筑卷扬扬机型式式与基本本参数和和JBll803376建建筑卷扬扬机技术术条件两两个部标标准。随随着部标标准的颁颁布，使使建筑卷卷扬机有有了大发发展的基基础。 从700年代末末期开始始，中国国实行了了改革开开放政策策，使国国民经济济得到了了大发展展，基本本建设任任务增加加了很多多，促使使建筑机机械的使使用大量量增加，生生产卷扬扬机的厂厂家亦随随之大量量增加。为为使设计计和生产产规范化化，国家家颁布了了GBll95558

15、0建建筑卷扬扬机、JJJ383建建筑卷扬扬机设计计规范。随随着改革革开放逐逐步深入入，生产产形势的的不断发发展，新新产品的的开发提提到日程程上来了了，不少少生产广广家成立立了厂属属研究所所，开发发了如高高速卷扬扬机、变变速卷扬扬机、自自动限位位卷扬机机等新产产品，以以及谐波波传动、圆圆弧齿轮轮传动、圆圆弧齿轮轮圆柱蜗蜗杆传动动等具有有新型传传动型式式的卷扬扬机。为为使卷扬扬机发展展规范化化，又相相继颁布布了一系系列有关关建筑卷卷扬机的的标准，有有GBll9555866建筑筑卷扬机机、GGB6994786建建筑卷扬扬机试验验规范和和方法、GGB79902.2887建建筑卷扬扬机术语语、GGBl3

16、33277911建筑筑卷扬机机安全规规程、JJGTT 5003193建建筑卷扬扬机设计计规范等等。1.3卷扬扬机的发发展趋势势在国外，卷卷扬机的的品种繁繁多，应应用也很很广泛。在在西方技技术先进进的国家家中虽虽然工业业水平先先进，机机械化程程度不断断提高，起起重设备备也在不不断更新新，但仍仍不能完完全淘汰汰卷扬机机这样的的行之有有效的简简单机械械设备。美国生产建建筑卷扬扬机的厂厂家有近近百家，主主要有贝贝波国际际有限公公司、哲哲恩有限限公司等等，日本本从明治治30年年开始制制造和使使用卷扬扬机，北北川铁工工所是一一家大型型生产厂厂，其生生产的卷卷扬机品品种系列列比较齐齐全，法法国生产产卷扬机机

17、的厂家家很多，其其中包藤藤公司就就是生产产卷扬机机的主要要厂家之之一。其其他国家家，如俄俄罗斯、英英国、挪挪威、瑞瑞典、加加拿大、德德国等也也都生产产着不同同用途的的各种型型号的卷卷扬机。对于建筑卷卷扬机的的发展趋趋势可描描述如下下：1）大型化化 由由于基础础工业的的发展大型设设备和建建筑构件件要求整整体安装装，促进进了大型型卷扬机机的发展展。目前前，俄罗罗斯已生生产了660t卷卷扬机，日日本生产产了322t、550t、660t液液压和气气动卷扬扬机，美美国生产产了1336t和和3700t卷扬扬机。2）采用先先进电子子技术 为了了实现卷卷扬机的的自动控控制和遥遥控，国国外广泛泛采用了了先进的的

18、电子技技术。对对大型卷卷扬机安安装了电电器连锁锁装置，以以保证绝绝对安全全可靠。3）发展手手提式卷卷扬机 为提提高机械械化水平平，减轻轻工人劳劳动强度度，国外外大力发发展小型型手提式式卷扬机机，如以以汽车蓄蓄电池为为动力的的直流电电动小型型卷扬机机，其电电压为ll2v，质质量为77.715.4千克克，拉力力为33336133344NN。4)大力发发展不带带动力源源装置的的卷扬机机 欧欧美国家家非常重重视发展展借助汽汽车和拖拖拉机动动力的卷卷扬机。此此种卷扬扬机结构构简单，有有一个卷卷筒和一一个变速速箱即可可。第2章 建筑卷卷扬机分分类及结结构筑卷扬机电电于应用用范围较较广，为为适应各各种不同同

19、使用条条件建建筑卷扬扬机亦制制造成各各种不同同的机型型产品。2.1卷扬扬机具体体型号本次设计的的卷扬机机的型号号为JMM-0.5T。一、 钢丝丝绳在基基准层上上所能承承受的最最大拉力力来区分分。按GGBl995588建建筑卷扬扬机中中规定为为5，775，110，11255，166，200，255，322，500，800，1220， 1600，2000，3320，5500kkN共115级。此此参数为为建筑卷卷扬机的的主要参参数。本次设计产产品为钢钢丝绳在在基准层层上所能能承受的的最大拉拉力5KKN。二、 钢丝丝绳在基基准层上上的出绳绳的速度度是建筑筑卷扬机机的又一一项主要要参数。根根据钢丝丝绳速

20、度度可分为为：1慢速卷卷扬机 绳绳速 v9115 mmmiin；2中速卷卷扬机 绳绳速 v1530 mmmin；3快速卷卷扬机 绳绳速 v3045mmmiin；4高速卷卷扬机 绳绳速 v45mmmiin以上上。 本次设计产产品为慢慢速建筑筑卷扬机机，取115mminn。三、按卷筒筒数目分分一台卷扬机机上卷筒筒数目的的多少，直直接影响响到卷扬扬机的结结构。卷卷扬机按按卷筒数数目可分分为单筒筒卷扬机机，双筒筒卷扬机机和多筒筒卷扬机机三种。目目前生产产的大多多数是单单筒和双双筒卷扬扬机。其其卷筒都都是工作作卷筒。 本次次设计产产品为单单筒卷扬扬机。四、按动力力源分，由由于工作作环境不不同，所所用的动

21、动力源也也不同 11手动动卷扬机机 用于于无动力力来源地地区的小小型卷扬扬机； 22电动动卷扬机机 大多多数卷扬扬机都属属于此类类； 33内燃燃机卷扬扬机 用于于无电源源的地方方； 44气动动卷扬机机 用于不不能使用用电源的的地方； 55液压压卷扬机机 与与其他设设备配套套使用而而有液压压源的场场合。本次设计产产品为电电动卷扬扬机。五、按传动动形式分分开式齿轮传传动 最早的的形式。目目前主要要用于手手动卷扬扬机；2闭式圆圆柱齿轮轮传动 主要要为快速速单简卷卷扬机，应应用广泛泛。（1）圆柱柱齿轮减减速器（图图211）（2）一字字型同轴轴齿轮传传动 3圆锥圆柱齿齿轮减速速器4蜗杆传传动减速速器5圆

22、柱齿齿轮减速速器加开开式齿轮轮传动6蜗杆减减速器加加开式齿齿轮传动动7行星齿齿轮传动动（图222）8液压传传动 本本次设计计产品为为闭式圆圆柱齿轮轮传动卷卷扬机。图21圆圆柱齿轮轮减速器器卷扬机机图222 3KK行星齿齿轮传动动卷扬机机六、按控制制方法分分1手控卷卷扬机 由人人工操纵纵杆把控控制卷扬扬机提升升或下放放重物2电控卷卷扬机 用电电控按钮钮控制电电磁铁制制动器使使卷扬机机工作3液控卷卷扬机 用压压力油来来控制卷卷扬机卷卷筒的离离合和制制动。4气控卷卷扬机5自动控控制卷扬扬机 用限位位器来控控制卷扬扬机的工工作。本次设计产产品为电电控卷扬扬机。七、按卷扬扬机由于于其用途途不同，使使用条

23、件件的差异异，其结结构设计计上也有有差异 1提提升重物物(物料料和构件件) 要求有有一定的的速度以利于于提高生生产率，并并要求高高的安全全性，以以防坠落落。 22设备备安装 一般般设备的的质量都都较大，则则要求卷卷扬机具具有较大大的提升升能力；为保证证安装精精度，其其速度就就不能太太高；为为防止坠坠落，其其安全性性要求更更高。 33拽引引物品 因为为此项工工作一般般是在水水平或倾倾斜方向向进行的的，为使使物品能能前后运运动，则则要求卷卷扬机的的卷筒正正反转均均能工作作。4打桩 要求求卷扬机机把重物物提升到到一定高高度后，能能使重物物成自由由落体下下降，实实现打桩桩工作，即即要求卷卷扬机具具有溜

24、放放性能。建筑卷扬机机虽然可可以分成成很多种种类，实实际上由由于应用用情况的的复杂，很很难把它它们绝对对分清，而而且一台台卷扬机机往往几几种工作作都要做做，所以以在建筑筑卷扬机机的设计计上对用用途分得得并不清清楚，而而是按要要求高的的来设计计，这样样能使卷卷扬机实实现一机机多用，得得到更广广泛的应应用。表2-1设设计要素素设计要素参数钢丝绳额定定拉力FF6KN钢丝绳额定定速度vvv15mmminn卷筒数目单筒动力源电控卷扬机机传动形式圆柱齿轮减减速器控制方法电控卷扬机机用途提升重物2.2 电电动卷扬扬机基本本类型的的选择 电电动卷扬扬机由于于操作方方法不同同，其结结构相差差也很大大。我们们将其

25、分分为电控控卷扬机机和溜放放型卷扬扬机两类类 22.2.1电控控建筑卷卷扬机 此此类建筑筑卷扬机机通过通通电或断断电以实实现卷扬扬机的工工作或制制动。物物料的提提升或下下降由电电动机的的正反转转来实现现，操作作简单方方便。其其制动型型式主要要有电磁磁铁制动动器和锥锥形转子子电动机机两类，此此类卷扬扬机大多多是单卷卷筒的。下面简单介介绍一下下。 一、带有有制动器器的卷扬扬机 1圆柱齿齿轮减速速器快速速建筑卷卷扬机（图图233）2蜗杆减减速器慢慢速建筑筑卷扬机机。3圆柱齿齿轮减速速器加开开式齿轮轮传动的的建筑卷卷扬机(图24)。4蜗杆减减速器加加开式齿齿轮传动动的建筑筑卷扬机机(图225)。对一些

26、起重重量大的的建筑卷卷扬机，为为使钢丝丝绳在卷卷筒上排排列整齐齐，需要要安装排排绳器。按按设计规规范要求求，在钢钢丝绳拉拉力1120kkN的建建筑卷扬扬机上，均均应安装装排绳器器。 223 圆柱齿齿轮减速速器建筑筑卷扬机机简图1电动机机 2联轴器器 3制动器器 44减速速器5联轴器器 6卷筒 77底座座 8支架二、采用锥锥形转子子电动机机的建筑筑卷扬机机此类卷扬机机利用锥锥形转子子电动机机本身所所具有的的制动性性能来实实现卷扬扬机的制制动。由由于锥形形转子电电动机是是靠转子子轴向移移动来实实现制动动或松开开的，可可省略单单独的制制动器，在在结构上上就要求求电动机机与传动动系统问问能做轴轴向相对

27、对移动。一一般轴向向移动是是通过可可移式联联轴器把把电动机机轴的运运动传递递到传动动系统来来实现的的。由于于此类卷卷扬机的的电动机机轴线与与卷筒轴轴线为同同轴，故故习惯上上把这类类卷扬机机叫做一一字型结结构卷扬扬饥。根根据传动动系统的的不同，其其可分为为：定轴轮系传传动（图图266）渐开线圆柱柱齿轮行行星传动动（图227）摆线针轮传传动少齿差行星星传动谐波传动活齿行星传传动图 244 圆圆柱齿轮轮减速器器加开式式齿轮传传动的建建筑卷扬扬机简图图1电动机机 22联轴轴器 3制制动器 44减速速器 5开开式齿轮轮传动 66卷筒筒 图图 25 蜗杆杆减速器器加开式式齿轮传传动的建建筑卷扬扬机简图图1

28、电动机机 2联轴器器 3制动器器 44蜗杆杆减速器器 55开式式齿轮传传动 6卷卷筒 图26 定轴轮轮系传动动卷扬机机简图 图227 2KH型行行星轮系系卷扬机机简图1电动机机 2联轴器器 3减速部部分 11电动动机 22联轴轴器 3，44第一一，二4卷筒 55支架架 6机机座 行星星传动55卷筒筒 6支支架 77机座座 2.2.22溜放型型建筑卷卷扬机此类卷扬机机提升重重物的下下降不是是利用电电动机反反转来实实现，而而是靠重重物的重重力下降降，并带带动卷筒筒反转，此此时电动动机不转转。要在在电动机机和卷筒筒之间实实现其运运动的联联接或分分离，通通常采用用离合器器或差动动轮系。由由于电动动机和

29、卷卷筒可分分可合，因因此卷筒筒的数目目可以增增多，而而各卷筒筒又可各各自完成成自己的的运动，则则此类卷卷扬机可可设计成成单卷筒筒、双卷卷筒和多多卷筒的的型式。为为保证各各卷筒的的运动或或停止，其其离合和和制动装装置都直直接安装装在卷筒筒上。1定轴齿齿轮传动动(图228) 此传传动由闭闭式减速速器加开开式圆柱柱齿轮传传动来实实现。卷卷筒和转转轴之间间采用一一个离台台器，目目前主要要采用的的是单圆圆锥摩擦擦离合器器和涨闸闸式离合合器。制制动器装装在卷筒筒上，目目前主要要为制动动带闸。为为保证提提升重物物和人身身安全，防防止重物物下坠，此此类卷扬扬机上都都装有棘棘爪止动动器。 图28 定定轴齿轮轮传

30、动卷卷扬机简简图 图29轴转转轮系传传动卷扬扬机简图图 1-电动机机2-联联轴器33-减速速器4-开式齿齿轮传动动 1-电动机机2-左左支架33-卷筒筒制动闸闸5-锥形摩摩擦锥66-移动动螺旋77-制动动闸8-卷筒 4-卷筒55-第一一级行星星传动66-第二二级9-前筒离离合杠杆杆10-后筒离离合杠杆杆 行星传传动7-离合闸闸带8-右支架架9-底底座11-离合合手把112-制制动手把把 2 周转轮轮系传动动(图229) 此类类卷扬机机一般采采用二级级封闭行行星传动动。其卷卷筒与轮轮系的内内齿圈固固接成一一体。这这种卷扬扬机可实实现不停停的重物物提升和和下放。 以上上所介绍绍的卷扬扬机的基基本结

31、构构不尽相相同，各各有各的的优点。本本次设计计选取其其中比较较简单的的圆柱齿齿轮减速速器慢速速建筑卷卷扬机（参参考图223）其其额定牵牵引力取取32KKN，平平均绳速速取155mmmin。单单筒快速速卷扬机机。即JJK3.2型。其其特点为为制动灵灵活可靠靠，操作作方便。是是建筑，桥桥梁，安安装工程程等作业业场所垂垂直提升升，水平平，斜坡坡托运的的理想工工具。但但注意，不不能载人人。建筑卷扬机机的设计计计算 3.1建筑筑卷扬机机方案设设计3.1.11卷扬机机传动方案案的选择择行星传动与与普通圆圆柱齿轮轮传动比比较，尺尺寸小，重重量轻，但但制造精精度要求求高，结结构较复复杂，对对于本设设计不适适用

32、。蜗杆传动的的效率低低，而且且蜗杆传传动布置置为“TT”字型型，占用用空间大大。两级直齿圆圆柱齿轮轮传动，结结构简单单，效率率高，传传动平稳稳，加工工简单。但但不适宜宜高速重重载，由由于本设设计的速速度和载载荷都不不大。所所以经过过比较确确定为两两级圆柱柱齿轮传传动。3.1.22卷扬机机整体布布置方案案的选择择方案一 闭式传传动起升升机构构构造型式式 （如如图3-1）图3-1闭闭式传动动起升机机构构造造型式1-电动机机；2-半齿联联轴器；3-浮浮动轴；4-带制动动轮的半半齿联轴轴器；55-制动动器；66-减速速器；77-卷筒筒；8-轴承座座该方案由一一个大齿齿轮固定定在卷筒筒上，转转矩通过过开

33、式齿齿轮由减减速器传传给卷筒筒。这种种布置占占用空间间小，对对小传动动并不适适合。方案二 带有开开式齿轮轮传动的的起升机机构构造造型式 （如图图3-2）图3-2带带有开式式齿轮传传动的起起升机构构构造型型式1-电动机机；2-弹性柱柱销联轴轴器或带带制动轮轮的全齿齿联轴器器；3-制动器器；4-减速器器；5-开式齿齿轮；66-卷筒筒；7-轴承座座卷筒直接支支承在减减速器输输出轴上上，结构构简单，占占用空间间小，结结构部件件少，卷卷筒所受受弯矩较较大。方案三 闭式传传动起升升机构构构造型式式 （如如图3-3）图3-3闭闭式传动动起升机机构构造造型式1-电动机机；2-带制动动轮的弹弹性柱销销联轴器器或

34、全齿齿联轴器器；3-制动器器；4-减速器器；5-全齿联联轴器；6-轴轴承座；7-卷卷筒转矩通过连连轴器传传给卷筒筒，卷筒筒轴上有有两处支支撑。由由于低速速级转矩矩大，联联轴器尺尺寸也很很大，再再加上两两处支撑撑，在轴轴向布置置上占用用很大空空间。卷筒直接支支承在减减速器输输出轴上上，结构构简单，占占用空间间小，结结构部件件少，布布置合理理。经过上述三三个方案案比较，最最终确定定为方案案三。3.2工作作级别的的划分 为为了合理理地设计计、制造造、使用用及提高高零件三三化水平平，建筑筑卷扬机机根据利利用等级级与载荷荷状态划划分为：AI，AA2，AA3，AA4, A5,A6,A7,A8等等工作级级别

35、。如如图（33-4）：图34 建筑筑卷扬机机工作级级别的划划分3.2.11利用等等级 利用用等级是是表示建建筑卷扬扬机使用用的频繁繁程度，以以其在设设计寿命命期内应应完成的的总工作作循环次次数Nii表示。而而一个工工作循环环是指从从一个载载荷准备备提拉时时开始到到下一个个载荷准准备提拉拉时为止止的全过过程。建建筑卷扬扬机的寿寿命一般般不少于于5年，在在这个期期间内依依据工作作频繁程程度的不不同，总总工作循循环数从从可分为为8个利利用等级级，参考考机械工工业出版版社出版版的建建筑卷扬扬机设计计中利利用等级级的相关关表格，选选取利用用等级UU3。因因为不大大经常使使用。3.3.22载荷状状态载荷状

36、态表表示建筑筑卷扬机机钢丝绳绳承受拉拉力作用用的轻重重与频繁繁程度，它它与整个个使用寿寿命期限限内钢丝丝纪每次次承受的的拉力与与额定拉拉力之比比和钢丝丝绳每次次承受拉拉力作用用下的工工作循环环次数、与与总工作作循环次次数之比比有关。总结以上条条件，得得出本次次设计的的卷扬机机为工程程安装型型，选工工作级别别为A33。3.3 电电动机的的选择 电电动机选选择的原原则：在在电动机机能够满满足机械械负载要要求的前前提下，最最为经济济合理地地决定电电动机功功率。 建筑卷卷扬机属属于非连连续制工工作机械械，而且且起动、制制动频繁繁。因此此，选择择电动机机应与其其工作特特点相适适应。 建建筑卷扬扬机主要要

37、采用三三相交流流异步电电动机。根根据建筑筑行业的的工作特特点，电电动机工工作制应应考虑选选择短时时重复工工作制和和短时工工作制并并优先，选选用冶金金及起重重用异步步电动机机YZRR(绕线线转子) 、YYZ(笼笼型转子子)系列列专用电电动机。其其特点示示有良好好的密封封性，其其防护等等级为IIP544。3.3.11电动机机功率的的选择 建建筑卷扬扬机电动动机功率率的初选选可以按按所需的的静功率率计算，然然后根据据其工作作方式进进一步确确定并校校核。 计算公式式为P= Feve60000=6000*1560000*0.9式中 钢丝绳绳额定拉拉力 6KKN; 钢丝丝绳额定定速度 115m/minn;

38、 建筑筑卷扬机机整机传传动效率率。这里里包括传传动装置置，轴承承，连轴轴器，离离合器，卷卷筒缠绕绕等总的的效率。在在这里初初步取990。3.3.22电动机机工作制制的选择择电动机工作作时，负负载持续续时间的的长短对对电动机机的发热热情况影影响很大大，因而而对决定定电动机机的功率率也有很很大影响响。按电电动机发发热的不不同情况况，电动动机分三三种工作作制，即即连续工工作制、短短时工作作制和短短时重复复工作制制。 建建筑卷扬扬机所用用电动机机工时间间短，电电动机温温升来不不及达到到稳定值值；停车车时间亦亦短，电电动机也也来不及及完全冷冷却到周周圈环境境温度，所所以稳定定温升为为一温度度区间，在在这

39、种情情况下。一一般都选选择短时时重复工工作制。我国专门生生产了标标准短时时重复工工作制电电动机，标标准负载载持续FFc别为为：155，225，440，660。而而且同一一台电动动机Fcc不同，担担负的负负载也不不同。对对于短时时重复工工作制，应应尽量选选择此类类电动机机。通过对功率率的计算算和工作作制的选选择，本本次设计计选取的的电动机机所选具具体型号号为Y1122M-66。其基基本参数数为：表3-1电电动机参参数机座号功率/KWW转速 r/minn转动惯量kkg转子绕线开开路电压压/VY112MM-62.29600.0133845注：按基准准工作制制（工作作制,Fc=400）编制制。电动机的

40、校校核 电电动机校校验主要要是指电电动机热热功率的的校验。一一般按发发热校验验电动机机的功率率，并根根据负载载性质、电电动机类类型作过过载能力力校验，如如果采用用笼型异异步电动动机，则则还需作作起动能能力校验验。校验验的结果果应满足足：在额额定负载载工况工工作时，电电动机不不出现过过热现象象；在设设计极限限要求情情况下，电电动机的的最大转转矩或起起动转矩矩应保证证建筑卷卷扬机负负载顺利利起动，特特别是悬悬空重物物的再次次起动。 在校校验时，建建筑卷扬扬机要求求的负载载持续率率Fc值值和每小小时起动动次数ZZ值应根根据实际际工作情情况进行行计算。具体的电动动机发热热验算：按系数法进进行电动动机发

41、热热计算，参参考文献献 陈道道南，盛盛汉中等等编注起起重运输输机械冶冶金工业业出版设设，19988年年 式620 式中 电电动机的的发热功功率； 机构构的静载载荷功率率，参考考文献倪倪庆兴，王王焕勇主主编起起重机械械上海海交通大大学出版版社，119000年 电电动机静静功率 取取1.55，则2.21.51.447KWW； 考虑虑工作级级别不同同条件下下换算时时的换算算系数。查查参考文文献【33】表664得得0.775； 考虑虑其电动动机工作作时间对对发热影影响得系系数。查查参考文文献【33】表666得得取1.22 将数数值代入入上式得得故所选电动动机发热热条件通通过。3.4减速速器的设设计减速

42、器是应应用于原原动机和和工作机机之间的的独立传传动装置置。其主主要功能能是降低低转速，增增大转矩矩，以满满足对机机械的各各种要求求。3.4.11 传送送比的计计算和分分配按额定转速速初定总总传动比比：已知 要求求电动机机额定转转速9440r/minn； 钢丝丝绳速度度15mm/miin。参考常用减减速器的的类型，两两级圆柱柱齿轮减减速器可可实现这这一范围围的传动动比。其其主要类类型有展展开式，分分流式，同同轴式。其其各自特特点为：展开式 两级展展开式圆圆柱齿轮轮减速器器的结构构简单，但但齿轮相相对于轴轴承的位位置不对对称，因因此，轴轴应设计计有较大大的钢度度。高速速齿轮布布置在远远离转矩矩输入

43、处处。建22议用在在载荷比比较平稳稳的场合合，高速速级做成成斜齿，低低速级可可做成直直齿。分流式 结构比比较复杂杂，低速速级做成成人字齿齿时相对对轴承是是对称的的，载荷荷沿齿宽宽分布均均匀，中中间轴危危险截面面上转矩矩对于轴轴所传递递的转矩矩减半，一一般用在在变载荷荷场合。当当高速级级采用人人字齿，结结构不合合理，一一般不用用。同轴式 减速起起的长度度较短，载载荷分布布也均匀匀。但轴轴向尺寸寸和重量量较大。并并限制了了传动布布置的灵灵活性。经过分析，最最后决定定选择展展开式两两级圆柱柱齿轮减减速器。分配传动比比： 考考虑润滑滑条件，为为使两级级大齿轮轮直径相相近，取取=1.4. 则则=7.48

44、 =5.3353.4.22传动装装置轴的的运动和和动力参参数 表33-2轴轴的动力力参数轴名功率P ( KWW)转矩T ( Nmmm)转速n (r/minn)电动机轴2.2223511.0663833940 = 1 * ROMAN I轴2.1788221277.5553199940 = 2 * ROMAN II轴2.071573337.770144125.667 = 3 * ROMAN III轴1.96888001773.99216623.499卷筒1.90997763228.77387723.4993.4.33 减速速器齿轮轮的选择择和计算算 = 1 * CHINESENUM3 一、高速级级

45、齿轮的的计算由表411知输入入功率22.1778KWW,小齿齿轮转速速9400r/mmin,传动比比i77.488。1、选定齿齿轮类型型，精度度等级，材材料和齿齿数。 = 1 * GB2 按前提示示高速级级选择斜斜齿圆柱柱齿轮传传动； = 2 * GB2 根据卷扬扬机工作作环境，选选择其减减速器为为7级精精度（GGB1000955-888）； = 3 * GB2 材料选择择。小齿齿轮材料料选400Cr，并并经调质质及表面面淬火，齿齿面硬度度为488555HRCC； = 4 * GB2 初选小齿齿轮齿数数244，则 达齿轮轮齿数为为247.4481179.5。考考虑两齿齿数最好好为互质质数，选选

46、1799； = 5 * GB2 选螺旋角角。初选选144度。 = 2 * CHINESENUM3 二、低速级级齿轮的的计算由表411知输入入功率22.077KW,小齿轮轮转速1125.67rr/miin,传传动比ii5.351、选定齿齿轮类型型，精度度等级，材材料和齿齿数。(1)低速速级选择择斜齿圆圆柱齿轮轮传动；(2)精度度依然选选7级；(3)材料料选择。跟跟高速一一样，选选大、小小齿轮材材料选440Crr，并经经调质及及表面淬淬火，齿齿面硬度度为488555HRCC(4)初选选小齿轮轮齿数24，则则 达齿齿轮齿数数为245.3351128.4。考考虑两齿齿数最好好为互质质数，选选1299。

47、3.5离合合器设计计手控建筑卷卷扬机常常使用圆圆锥摩擦擦离合器器，并配配以带式式制动器器进行工工作。圆圆锥摩擦擦离合器器分单锥锥式和双双锥式，见见图3-5。建建筑卷扬扬机以使使用单锥锥式为多多。建筑筑卷扬机机亦有使使用涨圈圈摩擦离离合器的的，但目目前使用用较少。圆锥摩擦离离合器的的结构简简单，接接合比较较平稳，脱脱开后能能保持摩摩擦面完完全分离离。但对对轴的偏偏心比较较敏感，锥锥体加工工要求高高。由于于圆锥摩摩擦离合合器的接接触面积积小，在在传递大大转矩时时，外形形尺寸较较大，结结构不紧紧凑，接接合平稳稳性降低低。因此此，仅适适用于中中小吨位位的卷扬扬机。 图3-5 圆锥摩摩擦离合合器 aa)

48、 单单锥式 b) 双锥锥式3.5.11圆锥摩摩擦离合合器的结结构及工工作原理理如图3-112所示示，卷筒筒左端是是摩擦离离合器和和制动器器，右端端是棘轮轮停止器器。摩擦擦离合器器的圆锥锥面和制制动器的的摩擦面面就是卷卷筒凸缘缘的内外外表面。摩摩擦块与与开式传传动的大大齿轮联联为一体体。通过过操纵手手柄2（图图3-77）使多多线螺旋旋12（图图3-66）旋转，带带动顶杆杆10（图图3-66）作轴轴向运动动，推动动推进板板9和垫垫圈8，使使卷筒沿沿轴向向向左移动动与锥形形摩擦面面紧密结结合，从从而使卷卷筒转动动。制动动前，必必须先打打开离合合器，此此时需按按相反方方向转动动离合器器操纵手手柄2，通

49、通过弹簧簧5的反反作用力力使卷筒筒与大齿齿轮脱离离接触。几几乎同时时，带式式制动器器上闸进进行制动动。为使使制动更更加可靠靠，又使使用了棘棘轮停止止器。3.5.22圆锥摩摩擦离合合器的参参数确定定一、摩擦面面的平均均直径 摩擦擦面的平平均直径径用下式式计算Dm=(DD1+D2)/22=(46)dd (mmm)式中 DD2、D1圆锥锥工作面面的大端端和小端端直径（mmm）； d离合合器轴径径（mmm）。 Dm值也可可根据具具体结构构确定。图 3-66 离离合器、制制动器、停停止器组组合系统统1主轴 2齿轮 3制动轮轮 44摩擦木木 55弹簧 6卷筒 7棘轮 8垫圈 9推进板板 100顶杆 111

50、顶丝箱箱 112顶丝 133摆动臂臂 114连杆 155推力球球轴承 166弹簧压压盖 17调整螺螺栓 图3-7 离合合器、制制动器操操纵系统统简图1制动器器操纵手手柄 2离合器器操纵手手柄 3连接头头 4连接杆杆 5连接螺螺杆 6制动闸闸带 7弹簧二、摩擦面面的工作作宽度 圆锥锥面母线线工作部部分宽度度用下式式计算 b=（00.1550.25）Dm (mm)三、摩擦锥锥的半锥锥角 为避免免离合器器接合后后锥面自自锁不易易脱开，通通常取摩摩擦锥半半角arcctguu式中 uu离合合器接合合面的摩摩擦系数数； 摩擦擦锥半锥锥角。上述参数，是是离合器器设计的的重要几几何参数数。3.6制动动器设计计

51、为了确保卷卷扬机安安全，可可靠地工工作，必必须装设设制动器器。3.6.11制动器器分类、特特点及其其选择制动器按用用途可分分为停止止制动、支支持制动动和下降降制动三三种。停停止和支支持式制制动器具具有停止止和支持持中午悬悬挂在空空中的作作用；而而下降式式制动器器除具有有前者停停止运动动的作用用外，还还具有调调节机构构运动的的作用。按照工作状状态，制制动器又又分为常常闭式和和常开式式。常闭闭式制动动器经常常处于合合闸状态态，当机机构运转转时，可可利用人人力、电电磁力等等外力使使制动器器松闸。而而常开式式与此相相反，它它经常处处于松闸闸状态，只只有施加加外力时时才能合合闸。按照制动器器结构特特征，

52、又又分为带带式制动动器、块块式制动动器、蹄蹄式制动动器和盘盘式制动动器四种种。建筑卷扬机机至少要要装一套套常闭式式的支持持制动器器，并常常采用带带式制动动器和外外抱式制制动器，小小吨位卷卷扬机亦亦可采用用蹄式制制动器。在设计或选选择制动动器时，主主要依据据是制动动力矩。无无论是标标准制动动器，还还是自行行设计的的制动器器都要做做必要的的发热验验算。一、带式制制动器带式制动器器主要适适合中小小吨位的的建筑卷卷扬机。因因其结构构简单，常常将制动动轮与卷卷筒做成成一体。1、带式制制动器的的类型及及工作原原理带式制动器器是用挠挠性钢带带包围制制动轮，而而带的一一端或两两端固接接在杠杆杆上，操操纵杠杆杆

53、使带压压紧制动动轮产生生摩擦力力，从而而达到制制动轮的的目的，见见图3-8。带式制动器器常见有有简单式式、综合合式和差差动式三三种类型型。为了了增加摩摩擦系数数，在带带的工作作表面上上装有摩摩擦材料料，如皮皮革、石石棉和辊辊压带等等。当制制动器松松闸时，应应使制动动带与带带轮间形形成11.55mm的的径向间间隙。为为了使制制动带均均匀脱开开，沿制制动带包包角圆段段上装设设若干弹弹簧，通通过弹簧簧的径向向拉力，使使制动闸闸带均匀匀脱离制制动轮。拧拧动调整整螺栓来来调节带带与轮的的径向间间隙。图 3-88 制动动操纵装装置1制动操操纵手柄柄 22制动器器手柄座座 33棘爪操操纵拉杆杆 44棘爪操操

54、纵座 5制动闸闸带 6操纵制制动连杆杆 77操纵离离合连杆杆 88棘爪 9棘轮 100弹簧图 3-99 制制动带与与杠杆的的联接型型式a) 刚性性联接 b) 螺纹纹联接2、制动带带与杠杆杆的联接接 制动带带的两端端采用专专门的联联接件与与杠杆联联接，见见图3-9。其其中一端端作刚性性固接，见见图3-9a；另一端端利用螺螺纹联接接，见图图3-99b。联接处的铆铆钉应按按剪切强强度验算算，对于于材料QQ2155A、QQ2355A的铆铆钉，杠杠杆与制制动带联联接结构构处的螺螺栓应进进行疲劳劳强度计计算。必必要时，还还需对传传力杠杆杆刚度进进行校核核。当松闸时，带带与制动动轮摩擦擦面之间间的退距距大小

55、应应能根据据制动状状态随时时进行调调节。制制动过程程应力求求平稳，但但退距过过大，制制动灵敏敏性差，制制动器容容易发热热或制动动操作困困难。对较大吨位位的卷扬扬机，其其制动力力用手进进行控制制比较困困难，可可靠性也也较差，这这时可采采用机械械或电液液控制的的方法。二、外抱块块式制动动器常用的外抱抱块式制制动器已已经标准准化，已已有多种种类型产产品可供供选用。这这类制动动器在电电控卷扬扬机上应应用普遍遍，可根根据计算算制动力力矩初选选型号，然然后进行行发热校校核计算算。在这这就不具具体阐述述了。执行机构的的设计计计算 4.1吊钩钩组设计计吊钩组是起起重机械械上应用用最普遍遍的取物物装置，它它由吊

56、钩钩、吊钩钩螺母、推推力轴承承、吊钩钩横梁、滑滑轮、滑滑轮轴以以及拉板板等零件件组成。目目前常用用的吊钩钩有单钩钩和双钩钩。4.1.11 吊钩钩型式及及特点模锻单钩制制造简单单，在中中小起重重机械（880吨以以下）上上广泛采采用。双双钩制造造较单钩钩复杂，但但受力对对称，钩钩体材料料较能充充分利用用，主要要在大型型其中机机械（起起重量880吨以以上）上上采用。成成批生产产以采用用模锻为为宜。叠片式吊钩钩（板钩钩）是由由切割成成形的多多片钢板板铆接而而成，并并在吊钩钩口上装装护垫，这这样可减减小钢丝丝绳磨损损，使载载荷也能能均匀的的传到每每片钢板板上。叠叠片式吊吊钩制造造方便，由由于钩板板不会同

57、同时断裂裂，故工工作可靠靠性较整整体锻造造吊钩为为高。缺缺点是：只能做做成矩形形截面，钩钩体材料料不能充充分利用用，自重重较大，高高度尺寸寸也大。叠叠片式吊吊钩主要要用于大大起重量量或冶金金起重机机上。在长钩型吊吊钩组中中，吊钩钩横梁与与滑轮轴轴合成一一体，结结构简单单，零件件较少，整整体尺寸寸较小，这这对充分分利用起起升高度度是有利利的，在在钢丝绳绳分支数数为偶数数（一般般为4）时时应用较较多。短钩型吊钩钩组零件件数量多多，高度度尺寸大大，但横横向尺寸寸较小，对对减小钢钢丝绳偏偏角有利利且不受受分支数数限制，故故应用较较广。直柄单钩的的结构形形式按照照锻造方方法的不不同及有有无凸耳耳分四种种

58、：LMM型、LLMD型型、LYY型及LLYD型型。标记方法：标记示例：钩号0.006，强强度等级级为M的的不带凸凸耳模锻锻直柄单单钩：直直柄单钩钩 LMM0.006MM GGB1000511.5钩号2500、强度度等级为为T的带带凸耳自自由锻直直柄单钩钩：直柄柄单钩 LYDD2500TGGB1000511.5钩号0.006440的吊吊钩采用用模锻，钩钩号1002550的吊吊钩采用用自由锻锻造。钩钩号0.065直柄柄单钩，柄柄端结构构为型式式，用用于轻小小型起重重设备；钩号66122柄端结结构为型型式，用用于起重重机械和和轻小型型起重设设备；钩钩号4002550柄端端结构为为型式，用于于起重机机

59、械。钩钩号0.065柄端端为普通通螺纹；钩号662550柄端端为梯形形圆螺纹纹。直柄柄单钩的的结构形形式和结结构尺寸寸根据参参考文献献1表8.1-885和表表8.11-899（GBB/T1100551.55-19988）选选取。吊钩采用专专用材料料，常用用整体锻锻造或用用厚钢板板切割而而成。依依据吊钩钩材料屈屈服强度度极限不不同，将将其机械械性能分分为五个个强度等等级。在不同的强强度等级级和机构构的工作作级别下下，各种种吊钩的的起重量量可以查查表获得得。4.4.22 吊钩钩组零件件材料卷扬机吊钩钩除承受受物品重重量外还还要承受受起升机机构启动动与制动动时引起起的冲击击载荷作作用，故故吊钩材材料

60、应有有较高的的机械强强度与冲冲击韧性性。卷扬机吊钩钩组零件件的常用用材料如如下：锻造吊钩：采用220号钢钢、200SiMMn、336MnnSi。吊钩螺母：采用220号钢钢。板钩：采用用C3、220号钢钢、166Mn，并并使钩板板的高度度方向与与钢板轧轧制方向向一致。吊钩横梁与与滑轮轴轴：采用用45号号钢。吊钩拉板：采用CC3、116Mnn。叉子：采用用20号号钢。4.4.33吊钩组组的选择择吊钩是根据据吊钩的的起重量量来选取取的。根根据起吊吊的最大大重量为为0.55吨，由由参考文文献22附表表8，选选取5吨吨吊钩组组。得其其质量，两两动滑轮轮间距l0=2000mm表4-1 5吨吊钩钩组的主主要