专科生论文最终版1

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； 制动器；

I

哈尔滨理工大学专科生毕业论文 目 录

摘 要 ................................................................................................................. I 第1章 绪论 ......................................................................................................... 1

1.1课题背景 ................................................................................................. 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F分 .......................................................... 2 1.2.2 按钢丝绳额定速度v分 ............................................................ 3 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 ..................................................................................... 4 1.3 本章小结 ................................................................................................ 4 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 2.3 本章小结 ................................................................................................ 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 ............................. 8 3.3 卷筒轴的设计 ........................................................................................ 9 3.4 本章小结 .............................................................................................. 13 第4章 减速器的设计 ....................................................................................... 14

4.1 电动机的选择 ...................................................................................... 14

4.1.1 选择电动机类型和机构形式 ................................................... 14 4.1.2 功率的计算 ............................................................................... 14 4.1.3 电动机功率的选择 ................................................................... 14 4.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 .......................................... 16

II

哈尔滨理工大学专科生毕业论文 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 ...................................................... 16

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 减速器的结构设计 .............................................................................. 18 4.5 传动零件的设计计算 .......................................................................... 18

4.5.1 第一级齿轮传动的设计 ........................................................... 18 4.5.2 第二级齿轮传动的设计 ........................................................... 21 4.5.3 齿轮轴的校核 ........................................................................... 23 4.5.4 滚动轴承的选择计算 ............................................................... 26 标准件表 ..................................................................................................... 27 4.6 本章小结 .............................................................................................. 28 第5章 其他零件的设计 ................................................................................... 29

5.1 制动器的分类、特点及其选择 .......................................................... 29 5.2 制动器的设计计算 .............................................................................. 30

5.2.1 制动器制动力矩的确定 ........................................................... 30 5.2.2 制动器的发热计算 ................................................................... 31 5.3 联轴器的设计 ...................................................................................... 32

5.3.1 联轴器转矩的计算 ................................................................... 32 5.4 本章小结 .............................................................................................. 33 第6章 建筑卷扬机使用与维护简介 ............................................................... 34

6.1 建筑卷扬机使用 .................................................................................. 34

6.1.1 建筑卷扬机的安装与调试 ....................................................... 34 6.1.2 建筑卷扬机一般操作规程 ....................................................... 34 6.2 建筑卷扬机的维护与安全技术 .......................................................... 35

6.2.1 建筑卷扬机的维护 ................................................................... 35 6.2.2 建筑卷扬机的安全技术 ........................................................... 36 6.3 本章小结 .............................................................................................. 37 结论 ..................................................................................................................... 38 参考文献 ............................................................................................................. 39 致谢 ..................................................................................................................... 40

III

哈尔滨理工大学专科生毕业论文 第1章 绪论

1.1课题背景

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

1

哈尔滨理工大学专科生毕业论文 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。

（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

2

哈尔滨理工大学专科生毕业论文 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v9~15m/min； 2．中速卷扬机 绳速v15~30m/min； 3．快速卷扬机 绳速v30~45m/min； 4．高速卷扬机 绳速v45m/min；

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。

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 4．气控卷扬机 用空气压缩机提供的压缩气体为动力源的一种卷扬机。

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。

1.3 本章小结

本章主要介绍了卷扬机的应用与发展概况以便我们更好的深入研究。本课题以JK型卷扬机为研究对象，通过对卷扬机的国内外状况的调研，确定卷扬机的结构。初步确定本课题对以下几个方面进行了研究和探讨确保所设计的机械结构满足使用要求。

4

哈尔滨理工大学专科生毕业论文 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FN30KN

（2）钢丝绳的速度V31m/min

由于钢丝绳的速度V31m/s，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）

12354

1.电动机 2.联轴器 3.减速器

4.制动器 5.卷筒 图2-1 传动装置简图

2.3 本章小结

本章通过对卷扬机的功能原理分析，从而确定本卷扬机的设计参数。以及对JK型卷扬机进行结构上的设计。

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 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：

ngsspfen （3-1）

式中Sp——整条钢丝绳的破短拉力（N）

fe——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6spfen sp300KN 钢丝绳不应小于下式计算的最小值：

dmincs dmin0.10363018.4mm （3-2）

式中s——钢丝绳的最大工作拉力（KN）

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

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 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B449.3Mpa、S267.5Mpa

3.2.2 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

DKed （3-3）

式中Ke——筒绳直径比，由建筑卷扬机设计查表得Ke19 d——钢丝绳直径（mm）

则d1919361 取d361mm

D0Dd36119342mm b)

卷筒容绳宽度Bt，一般可以由下式确定

卷筒容绳宽度Bt

Bt3D0 (3-4)

式中D0——卷筒直径（mm）

则Bt3361 取Bt600mm C) 卷筒边缘直径Dk

卷筒边缘直径即卷筒端侧板直径．端侧板直径用下式计算

DkDs4d (3-5) 式中Ds——最外层钢丝绳直径，由下式确定DsD0(2S1)d S——钢丝绳缠绕层数

则Dk475419551 取DK600mm d) 缠绕层数S

缠绕层数S按下式计算

S

DKD02mK (3-6)

2d7

哈尔滨理工大学专科生毕业论文 式中mK——为保证钢丝绳不越出端侧板外圆的的安全高度（mm） 计算得mK2d19238mm 则S6003422384.79 取S4

219e) 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

DiD02Si1d 式中的Si——第i层，i1、2、3S。 则D13422119361mm D2342(41)19399mm D3342(61)19437mm D4342(81)19475mm 第i层钢丝绳长度为

Li(Bt/d-1)D0(2Si1)d103 (L1(600/191)342(41)1910338.111mL2(600/191)342(61)1910341.9598mL3(600/191)342(81)1910345.6085m ...... 卷筒容绳量为

LL1L2L3Li ( L38.11141.959845.6085 160.5419m

3.2.3 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As的确定

多层缠绕系数As的理论计算:

11A1S21s1 (1S1121S2 式中S——钢丝绳的缠绕层数

E'F''Et (8

(3-7)3-8)

3-9) 3-10) 3-11)

哈尔滨理工大学专科生毕业论文 eD018 (3-12) dE'F\" (3-13) 2\"D0E 其中t——钢丝绳的缠绕节距 t1.01d19.19mm

——卷筒壁厚(mm)

D0——卷筒直径(mm) D0342mm d——钢丝绳直径(mm) d19mm E'——钢丝绳纵向弹性模量(Mpa)

E'100Mpa

E''——钢丝绳横向弹性模量(Mpa) E\"600Mpa E——卷筒材料的弹性模量(Mpa) E12M0p aF''——钢丝绳的断面积(mm2)

则As1.55

b)卷筒的厚度设计

卷筒厚度为

AsFetσc式中Fe——钢丝绳的额定拉力N

 (3-14)

c建筑卷扬机设计查得σc138Mpa  则1.1530000 14mm

19.19138C) 卷筒壁的强度计算

Fec (3-15) t3000c1.15128.4Mpa

19.1914 经强度计算较合适无需调整。

cAs3.3 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

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 由机械设计手册查得

B650Mpa s360Mpa

1300Mpa b0650Mpa

已知钢丝绳的额定拉力为Fe30KN，卷筒的直径D0342mm，钢丝绳的直径d19mm 轴径的估算：

d39.55106PPC3

0.2[T]nn式中：C——与轴材料有关的系数；

p——轴传递的功率； n——轴的转速

15.99d112391.9mm

28.

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 平面平面合成弯距扭距当量弯矩图2-1 卷筒轴受力分析

a)作用力的计算

D0d)2250(34219)31.7KN FtAD342FγAFtA31.7KN

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：

2Fe(b)垂直面支承反力及弯矩

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 支反力，见图2-1

(490)Fe90FtRDV58021.3KN

RCV490Ft90Fe58022KN

弯矩，见图2-1

MAY90RCY9021.31917KNmmMBY90RDY90221980KNmm

c)水平面支承反力及弯矩

支反力，见图2-1

弯矩计算,见图2-1

MAZMBZ90RCH904.8432KNmm

d) 合成弯矩,见图2-1

MAM2AYM2AZ1917243221965.1KNmmMBM2BYM2BZ1917243222026.6KNmme) 应力校核系数

-13000.46 b0650 当量转矩

T0.4654152490.9KNmm

当量弯矩

M1M2(T)21965.122490.923172.73KNmmM2M2(T)22.26.622490.923211.18KNmm

校核轴径

3d113M33472.73100.116500.137.7mm

d10323M233211.180.116500.136.7mm

经校核较合适无需调整。

f)轴疲劳强度计算

卷筒轴的疲劳强度,应该为钢丝绳的当量拉力进行计算,既

FdKdFe 式中Fd——钢丝绳的当量拉力(N)

12

(3-16)

哈尔滨理工大学专科生毕业论文 Kd——当量拉力系数，由建筑卷扬机设计查得 Kd1.75

Fd1.753154.25KN 平均应力m和应力幅am 2KdMB1.752026.6b394.6Mpa 330.1db0.190bam1Kσb2394.06197.03Mpa 23001.88197.030.34197.030.780.920.51

疲劳强度计算安全系数

Sσσaσm由机械手册查得Kσ——应力集中系数 Kσ1.88 ——表面状态系数 0.92 σ——绝对尺寸系数 σ0.78 σ——等效系数 σ0.34 g)轴强度校核计算

卷筒轴的静强度计算，需要用静强度计算拉力，可按下式求得：

FjmaxFe (3-17) 式中

一般轴的疲劳强度安全系数S1.5~1.8，经校核轴的强度够用。

Fjmax——静强度计算最大拉力(N)

 ——动载系数，有建筑卷扬机设计查得1.35 静强度计算安全系数

s360Ssσ1.

MB1.352711.80.1552W 当sb0.6时，s1.2~1.4，所以经校核轴的强度足够。

3.4 本章小结

本章主要对钢丝绳、滚筒以及滚筒轴参数的计算并对相关标准零

件进行选择。

13

哈尔滨理工大学专科生毕业论文 第4章 减速器的设计

减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动，蜗轮传动或齿轮－蜗轮传动所组合的部件，常在动力机与工作机之间为减速的传动装置；在少数情况下也用作增速的传动装置．减速器由于结构紧凑，效率教高，传递运动正确可靠，使用维修简单，并可成批生产，故在现代机械中应用最光．减速器类型很多，有圆柱齿轮减速器，圆锥齿轮减速器，蜗杆减速器等．

最常用的卷扬机主减速器有蜗杆减速器或一级和二级齿轮减速器．由于考虑到所传递的功率和传动比．在本卷扬机设计课题中采用的是二级圆柱齿轮减速器．

4.1 电动机的选择

4.1.1 选择电动机类型和机构形式

电动机是常用的原动机，并且是系列化和标准化的产品．机械设计中需要根据工作机的工作情况和运动，动力参数，合理选择电动机类型，结构形式，传递的功率和转速，确定电动机的型号．

电动机有交流电动机和直流电动机之分，工业上采用交流电动机．交流电动机有异步电动机和同步电动机两类，异步电动机又分笼型和绕线型两种，其中以普通笼型异步电动机应用最广泛．如无特殊需要，一般忧先选用Ｙ型笼型三相异步电动机，因其具有高效，节能，噪音小，振动小，安全可靠的特点，且安装尺寸和功率等级符合国际标准，适用于无特殊要求的各种机械设备．

建筑卷扬机属于非连续工作机械，而且启动，制动频繁．多数情况下选用ＹＺＲ（绕线转子）电动机．在本设计中选择电动机为ＹＺＲ系列的３８０Ｖ三相绕线型电动机．

4.1.2 功率的计算

电动机的功率选择是否合适将直间影响到电动机的工作性能和经济性能。如果选用额定功率小于工作机所需要的功率，就不能保证工作机正常工作，甚至使电动机长期过载过早损害，如果选用额定功率大于工作机所需要的功率，则电动机的价格高，功率未得到充分的利用。从而增加电能的消耗，造成浪费。

4.1.3 电动机功率的选择

(1) 建筑卷扬机电动机的功率按所需的静功率计算，静功率（单位：KW）计算公式为：

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文  (4-1)

式中 pw——工作机所需工作效率。

——由电动机到工作机的总效率。

工作机所需工作效率，应由工作阻力和运动参数计算求得：

FwVw300000.51pw19KW (4-2）

1000w10000.8501式中FW——工作机的阻力(N)。 VW——工作机的线速度M/S。 w——工作机的效率。

0.8501 34 1、2、3、4分别为联轴器、卷筒、齿轮传动和轴承的传动效率。

取1=0.99，2=0.96，3=0.97（齿轮的精度为8级），

。 4=0.98（滚动轴承）

其中w12(2) 确定电动机的转速 卷筒轴的工作转速为

34pdpw

601000v6010000.5128.87r/min （4-3）

d3.14342经查表：二级圆拄齿轮减速器的传动比i8~40，故电动机的转速的可选范围为：

ndian(8~40)28.49227.92~1139.8r/min （4-4） 根据工况和计算所选电动机为:

n型号 YZR200L

表4-1 电动机参数

额定功率(KW) 22 转速r/min 960 15

哈尔滨理工大学专科生毕业论文 4.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比

1轴2轴3轴

图4-1 减速器简图

4.2.1 总传动比

由电动机的转速和工作机的主动轴的转速，可得到传动装置的总传动比为

ia式中nm——电动机的转速 n——卷筒的主轴转速

nm （4-5） nia总传动比为各级传动比i0、i1、i2in的乘积，既

nm960r/min33.25 n28.87r/miniai0i1 （4-6）

4.2.2 分配减速器的各级传动比

使减速器高速轴不至于过大初步取i05.25则

iia33.256.3 i05.254.3 计算传动装置的运动和动力参数

为进行传动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩（或功

率）．如将传动装置各轴由高速至低速依次定为1、2、3、4轴。

i01、i02相邻两轴间传动比

01、02 相邻两轴间传动效率

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 轴的输入功率(KW)

(NM)

各轴之间的输入转矩

n01、n02 各轴的转速(r/min)

则可按电动机轴至工作机运动传递路线推算，得到各轴的运动和参数．

T01、T02p01、p024.3.1 各轴转速

1轴

n1960r/min

n1960192r/min i152轴 n2n219228.87r/min 3轴 n3i26.654.3.2 各轴的输入功率

1轴-4轴的输入功率：

1轴 p1pd118.620.9718.0614KW 2轴 p2p61412138.00.980. 9917.52KW3轴 p3p2520.992137.4轴 p4p990.9732136.式中pd——电动机的出功率（KW） 1—— 联轴器的传动效率10.99 2—— 轴承的传动效率20.98 3—— 齿轮的传动效率30.97

0.9 80.9 716.99KW15.99KW同一根轴的输出功率与输入功率的数值不同，需要精确计算时取不同的数值。

4.3.3 各轴的输入转矩

电动机的输出转矩：

Td9550Pd18.629550185.23Nmnm960（4-7）

1轴—4轴的输入转矩：

T1Tdi01185.2310.97179.67Nm

T2T1i112197.676.650.990.981275.33Nm

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 T3T2i2231275.3350.990.986186.Nm

T4T3i3346186.0.990.975941.03Nm

运动和动力参数计算结果整理于下表

表4-2 减速器运动和动力参数 效率 P（KW） 输入 电动 机轴 1轴 18.06 输出 18.62 转矩 T（Nm） 输入 输出 185.23 转速N（r/min） 960 效率 轴名 传动比 1 0.97 17.88 179.67 177.97 960 6.65 0.97 2轴 17.52 17.34 1211.49 1199.37 200.84 5 0.97 3轴 16.99 16.82 5618.38 5562.19 28. 1 0.96 卷筒轴 15.99 15.83 5286.33 5233.47 28. 4.4 减速器的结构设计 减速器的机体是用于支持和固定轴系的零件，是保证传动零件的啮合精度，良好的润滑和密封的重要零件，其重量约占减速器总重量的50%。因此，机体结构对减速器的工作性能，加工工艺，材料消耗，重量及成本等有很大的影响。

机体材料采用灰铁（HT150或HT200）制造。

4.5 传动零件的设计计算

传动装置包括各种类型的零件，其中决定其工作性能，结构简单和尺寸大小的主要是传动零件。支撑零件和联接零件都是要根据零件的要求来设计，因此一般应先设计计算传动零件，确定其尺寸，参数，材料和结构。为了使设计减速器时的原始条件比较准确，应该先设计减速器外的传动零件，如联轴器等。

4.5.1 第一级齿轮传动的设计

(1)材料的选择

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 应传动尺寸和批量较小,故小齿轮选择40Cr，调质处理,硬度为 241HB～286HB,平均值为260HB,大齿轮用45钢，调质处理，硬度为229HB～286GB,平均取为240HB (2)轮传动的计算

Pd229550218.85KNm （4-8） nm960齿宽系数d由机械手册查表得d0.6~1.2

转矩T19550接触疲劳极限Hlim由机械手册查表得Hlim500Mpa 初步计算的许用接触应力H0.9Hlim450Mpa k为综合系数由机械手册查表得k2.5 3)初步计算小齿轮分度圆直径

d17193KT1u12.5218.8571371922dHlimu0.84507(4-9)

d1102.71mm 取 d1105mm

初步取齿宽b1dd10.810584mm 圆整为b185 4) 校核计算 a)确定中心距 :

a1d1105(1i1)(15)315mm (4-10) 22b)圆周速度:

601000601000

z2和模数m1和螺旋角1 c)计算齿数z1、　1.初选z1v2d1n11059605.28m/s (4-11)

20、　1＝１0。

则 z2i1z15.2520105

2a1cos12315cos１0。4.9 则取标准模数 模数m1z1z220105 m15

.2a1cos12315cos１0。124.1 则z1z2m1519

哈尔滨理工大学专科生毕业论文 取Z1Z2124

zz212419.54 所以z111i115.25取 Z1=20 则Z2取105

齿数比z21055.25与i15.25的要求相比误差率

z1200%,z120、z2105可用.

2.螺旋角的计算

1cos1m1(z1z2)5(20105)cos110.2。 (4-12)

2a12315d)齿轮的传动的载荷计算 1．工作载荷

Ft12T121778693501N d1101.6 （4-13）

a11.883.2zzcos112 （4-14）

齿向载荷分布系数KH由机械设计手册查得取

11b3KHβ1ABC10bd1232

（4-15）

1.170.160.840.6110851.356 载荷系数K1KAKVKHKHβ 1.51.31.11.356 重合度系Zε12.91

110.60 εα1.66。 螺旋角系数z1cos1cos10.20.99

弹性系数ZE由机械设计手册查得ZE1.8Mpa 节点区域系数ZH由机械设计手册查得ZH2.45 接触最小安全系数SHlim由机械设计手册查得SHlim1.05 接触寿命系数ZN由机械设计手册查得ZN20

1.6

哈尔滨理工大学专科生毕业论文 许用接触应力H计算：

H

HlimZNSHlim5001.6761.9Mpa

1.05 （4-16）

验算HZHZEZεβFtcu12d1bu

（4-17）

H2.451.80.600.99 H188.9MpaH

35015.21 105855.2 计算结果表明，接触疲劳强度比较合适，无须调整。 根据Y2~2.5m，Y为齿根圆到配合轴的距离，

dfdY20.375mm

22因Y>2～2.5m，所以1轴可以设计成齿轮轴。

4.5.2 第二级齿轮传动的设计

由建筑卷扬机设计中查表得a1＝315mm、a2450mm、a765mm (1） 确定中心距：a2450mm

z4和螺旋角2 (2） 选定模数m2和齿数z3、 初选z320、210。

则 z4z3i2206.3126 取z4126

。2acos2450cos1022 模数m6.07 （4-18） 2z3z420126则取标准模数m26

。2acos2450cos102则z3z42147.7

m26取z3z4148

所以zz3z414820.1

31i216.3取 z320 则z414821127

z3127206.35

21

齿数比z4哈尔滨理工大学专科生毕业论文 与i26.3的要求相比误差率为0.7%,所以z321、z4127可用. (3)螺旋角的设计

m(zz)6(21127) 2cos1234cos19.37。2a22450 （4-19）(4）工作载荷

F2T2282452213742.03N t2d3120a21.883.211cos2z3z4

（4-20）

1.883.211cos9.36。1.705

211272 齿向载荷分布系数KH由机械设计手册查得取

（4-21）

1.170.161.2120.61103751.45

载荷系数 KKAKVKHKH2

（4-22）

1.51.21.291.63.72

4a241.70 重合度系 zε20.78

33 螺旋角系数 zβ2cos2cos8.6。0.99 弹性系数ZE由机械设计手册查得ZE1.8Mpa 节点区域系数ZH由机械设计手册查得ZH2.5 接触最小安全系数SHlim由机械设计手册查得SHlim1.05 接触寿命系数ZN由机械设计手册查得ZN1.18 许用接触应力H计算：

bKHβ2AB3C103b3d3

H

HlimZN4001.18449.5MpaSHlim1.052KT2u1d32b3u

(4-23)

验算HZHZEZε (4-24)

22

哈尔滨理工大学专科生毕业论文 H2.51.80.7822.821184284.431 148.721904.43H147.57MpaH

表4-3 各齿轮主要参数 计算结果表明，接触疲劳强度比较合适，无须调整。

名称 螺旋角 法向模数 法向压力角 分度圆直径 齿数 齿宽 符号 单位 度 mm 度 mm 个 mm Z1 Z25 Z3 Z4  mn 10.2。 5 10.2。 9.37。 9.37。 6 6 20。 125 20 75 n d 20。 95 20 80 20。 515 105 85 20。 750 127 98 z b 4.5.3 齿轮轴的校核

在二级齿轮减速器传动中，中间轴所受的力较复杂.因此对中间轴进行校核,如能满足要求,减速器中的轴均能满足要求.减速器的轴采用45钢,调质处理.

由机械手册查表得:

B650Mpa S360Mpa 1300Mpa [b]0650Mpa

已知中间轴的 输出功率为19.28Kw，转速为166.96r/min. 根据轴径估算公式：dC3P得： n19.2854.5mm

166.96d1123(a) 作用力的计算

T9.55106p17.349.551060.82106Nmm n200.84 (4-25)

23

哈尔滨理工大学专科生毕业论文 2T20.82106 齿轮Z2的圆周力：Ft23094.3N

d2530Ft2tan201144.3N 齿轮Z2的径向力: Fr2cos10.2 齿轮Z2的轴向力: Fx2Ft2tan10.2556.75N

2T20.82106 齿轮Z3的圆周力：Ft313666.7N

d3120Ft3tan205041.4N 齿轮Z3的径向力: Fr3cos9.36齿轮Z3的轴向力: Fx3Ft3tan9.362252.7N 水平面支承反力及弯矩,见图 4-2

平面合成弯矩扭矩当量弯矩图4-2 2轴的受力简图

24

哈尔滨理工大学专科生毕业论文 RCy1144.351556.75282252.7605041.4126 182182304NRdy5041.4562252.728556.75601144.3131 1821824095.4N弯矩见图

MAY3045115504Nmm

MBY4095.4126516020.4Nmm MCY1144.35158359.3Nmm

MDY5041.4126635216.4Nmm装置．减速器由于结构紧凑，效率教高，传递运动正确可靠，使用维修简单，并可成批生产。 (b)垂直面支承反力及弯矩,见图4-2 支反力

RCH

51Ft2Ft310328.6N

182RDH 弯矩计算

56Ft3131Ft26056.7N

182MAH511032.86526758.6Nmm

MBH566056.7339175.2Nmm

(c) 合成弯矩，见图(4-2)

22 MA15504526758.6526986.7Nmm

22 MB516020.4526758.6737395.2Nmm

MC58359.326056.7258672.7Nmm

MD635216.426056.72635245.3Nmm

(d) 应力校核系数

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 (e) 当量转矩

-13000.46650b0

(4-26)

T0.460.82106377200Nmm (4-27)

(f) 当量弯矩

在大齿轮轴劲中间截面处 ：

M1M2(T)2737395.223772002828270.2Nmm 在右轴劲中间截面处：

M2M2(T)2635245.323772002738793.9Nmm(g) 校核轴颈

d1

3M1828270.2323.437.480mm

0.116500.1M20.113d23

经校核较合适无需调整。

738793.922.567.2120mm

6500.14.5.4 滚动轴承的选择计算

建筑卷扬机所用的各类减速器大量使用滚动轴承。滚动轴承是一种标准件设计者应按照国家标准规定的方法，根据具体情况正确地选用。

选取轴承代号6010深沟球轴承。（中间轴） 基本额定动载荷为22KN

滚动轴承疲劳寿命的基本计算公式为

CL10P (4-.28)

式中 L10——为转速106r表示的基本额定寿命；

——寿命系数。球轴承3，滚子轴承10/3； P——当量动载荷（N）。对于向心轴承用“径向当量动负荷”Pr

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 表示，对于推力轴承用“轴向当量动负荷”Pa表示； C——基本额定动负荷（N）。对于向心轴承用“径向基本额定动 负荷“Cr 表示,对于推力轴承用“轴向基本额定动负荷” Ca表示, Cr=22KN;

由上述可知左端受力Fcr1144.3N,Fca556.75N,

右端受力FDr5410.4N,FDa2252.7N；由PXFRYFa, (4-29)

查建筑卷扬机设计手册得X=0.56,Y=1

左端P1144.30.56556.7511197.558N 右端P5410.40.562252.715282.524N

221036所以左端轴承疲劳寿命L106199.810r

1197.558322103672.2310r 右端轴承疲劳寿命L105282.524标准件表

名称 销 键 轴套 轴承 键 轴承 螺钉 调整垫片 键 键 螺栓 弹簧垫圈 螺栓 弹簧垫圈 螺母 螺钉 螺钉 数量 2 1 1 2 1 2 1 3组 1 1 4 1 8 8 8 36 6 国标 GB117-86 GB1096-79 GB/ZQ4613-86 GB/T276-93 GB1096-79 GB/T276-93 GB5780-86 GB95-85 GB1096-79 GB1096-79 GB5780-86 GB93-87 GB5780-86 GB93-87 GB6170-86 GB5781-86 GB65-85 备注 A12335 1870 CuA19FeNi4Mn2 6012 10100 6010 M835 08F 56 14100 M3250 1465Mn M12120 65Mn M12 35 M612 M8 27

哈尔滨理工大学专科生毕业论文 4.6 本章小结

本章主要对电动机的型号进行选择以及传动比的确定，从而对二级减速器相关数据进行计算，设计出符合要求的齿轮、齿轮轴等，统计出符合要求的标准件并对相关零件的强度进行校核。

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 第5章 其他零件的设计

为了确保卷扬机的安全，可靠地工作，必须装设制动器。

建筑卷扬机至少要装一套常闭式的支持制动器，并常采用带式制动器和外抱式制动器。在本设计中才用块式制动器。

5.1 制动器的分类、特点及其选择

制动器按用途可分为停止制动、支持制动和下降制动三种。停止和支持式制动器具有

停止和支持重物悬挂在空中的作用；而下降式制动器除具有前者停止运动的作用外，还具有调节机构运动的作用。按照工作状态，制动器又可分为常闭式和常开式。常闭式制动器经常处于合闸状态，当机构运转时，可用人力、电磁力等外力使制动器松闸。而常开式与此相反，它经常处于松闸状态，只有施加外力时才能合闸。

按照制动器构造特征，又可分为带式制动器、块式制动器、蹄式制动器和盘式制动器四种。

常用制动器的特点及应用，见下表：

常用制动器的特点及应用

制动器的种类 特点及应用

块式制动器 结构简单、工作可靠，散热好，瓦块有充分和

较均匀的退距，调整间隙方便，对直形制动臂，制动转矩的大小与转向无关，制动轮轴不受弯矩。但包角和制动转矩较小，制造比带式复杂，外形尺寸大，适用于工作频繁及空间较大的场合，应用较广

蹄式制动器 结构紧凑，散热性好，密封容易，可用于空间

受的场合。

广泛用于各种车辆及轮式起重机

带式制动器 构造简单、结构紧凑，包角大（可接近2

π），制动转矩大，但制动；轮轴受弯矩大，制动带的压强和磨损不均。简单和差动带式制动器的制动转矩的大小与旋转方向有关。散热性差，了应用范围。可用于移动式起重机和建筑卷扬机中

盘式制动器 利用轴向压力使圆盘或圆锥型摩擦表面压紧以

实现制动，制动轴不受弯矩。构造紧凑，比带式制动器磨损均匀，制动转矩大小与转向无

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 关，可制成封闭式。散热条件次于块式及带式，工作温度较高。适用于紧凑性要求高的场合，如车辆车轮及电动葫芦中

建筑卷扬机至少要装一套常闭式的支持制动器，并常采用带式制动器和外抱块式制动器，小吨位卷扬机亦可采用蹄式制动器。在设计或选择制动器时，主要依据是制动力矩。无论是标准制动器，还是自行设计的制动器都要做必要的发热验算。此处我们选取外抱块式制动器。常用的外抱块式制动器已经标准化，已有多种类型产品可供选用。这类制动器在电控卷扬机上应用普遍，可根据计算制动力矩初选型号，然后进行发热校核计算。

5.2 制动器的设计计算

常用的外抱块式制动器已经标准化，已有多种产品可以选用。这类产品在电控卷扬机上应用普通，可根据计算制动力矩初选型号，然后进行发热校核计算。

在制动器的选用上选择TJ块式制动器，TJ块式制动器的主要应用特点是：动作平稳，无噪声，寿命长，尺寸小，重量轻；动作快，每小时可以接触2000次，补偿型单推杆能自动补偿闸瓦磨损，不需经常调整和维修；可调型单推杆，上升下降时间可调，其范围为0.5~1.0S;安全可靠，用于较高的制动器，起升,运行及旋转机构均适用。

5.2.1 制动器制动力矩的确定

a) 制动器制动力矩根据下式确定

t TjzKT （5-1）

Tjz1.755941031039680.25(Nmm)

式中Tt——换算到制动轮上的载荷转矩(Nmm)

TtT （5-2）

i

1039680.250.9429392.5(Nmm)

33.25式中T——垂直载荷对其轴的转矩(Nmm)；

i——制动轴到载荷轴间的传动比； i33. 2 ——从制动轴到载荷轴之间的机械效率； 0.9 4 K——制动安全系数，由建筑卷扬机设计查得 K1.7 5Tt b)制动器型号的选择

由于常用的制动器已经标准化．因此它的设计型号选择后的校核设

计．应保证计算出的制动器的制动力矩公式

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 TjzTe （5-3）

式中Te为由标准系列表中所选制动器的额定制动力矩；

上式Tjz293.95Nm所得，有离合器制动器选用手册查得该卷扬机的制动器选用TJ2300/200型号的制动器．

制动轮直径D300mm B1140m m5.2.2 制动器的发热计算

a)

下降控制用制动器

对于下降制动器或在温度较高环境中频繁使用的制动器需进行热平衡

计算，使制动时产生的热量通过辐射和对流散发到周围的空气中，以保证制动装置的正常工作．

1)制动时制动轮每小时能发出的中热量 制动时间产生的热量应由制动轮全部散发，即

W散W1W2W3 （5-4）

（KJ/h)； 式中W散——制动时制动轮每小时散发的热量

（KJ/h)； W1——制动时制动轮每小时通过辐射散发的热量

（KJ/h)； W2——制动轮时停止时每小时通过自然对流散发的热量（KJ/h)。 W3——制动轮旋转时每小时通过强迫对流散发的热量

273t14273t24 W1(C1S1C2S2) （5-5）

100100 式中t1——制动器摩擦复面材料的温度；由建筑卷扬机设计查表得

t12200C；

t2——环境温度； t2200C；

C1——光亮面的辐射系数；C15.44(KJ/m2hc) C2——黑暗面的辐射系数；C218(KJ/m2hc) S1——制动轮的光亮面面积；(m2) S2——制动轮的黑暗面面积；(m2)

W21S3t1t21Fc （5-6）

式中1——自然对流散热系数(KJ/m2hc)； 取120.93

S3——制动轮总面积（被摩擦复面材料覆盖的面积不计在内)； Fc——电动机负载持续率。

W32S4t21tc) （5-7） F （KJ/h 式中2——强迫对流散热系数(KJ/m2hc) ；225.7v0.78

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 V——制动轮外圆周表面线速度(m/s)； S4——制动轮缘的内外圆柱表面积(m2)。

2)下降控制制动器每小时制动产生的热量

W制QdHz103 （5-8） 式中Qd——当量载荷(N)；

H——到制动停止时的载荷下降平均高度(m)；

——从载荷轴到制动轮轴的机械传动效率； Z——每小时下降控制制动次数。

3)热平衡条件 制动过程中产生的热量W制应小于制动轮散发的热量，即

W制W散W1W2W3 （5-9）

5.3 联轴器的设计

联轴器为机械式联轴器的简称，它主要用来作为传动系的轴向联接，也可用作回转件间的相互联接，是机械设备的重要部件，应用广泛。联轴器的种类很多，根据不同的情况正确选用联轴器将会对机械设备的良好工作状况及性能具有重要的影响。

5.3.1 联轴器转矩的计算

联轴器的选用是根据负荷情况，计算转矩轴端直径，工作转速及工作条件和环境等因素进行考虑。联轴器的计算转矩公式：

PP TcKTK9550wK7020HTn （5-10）

nn式中Tc——联轴器的计算转矩(Nm)；

T——联轴器的理论转矩(Nm)； Tn——联轴器的公称转矩(Nm)；

pw——驱动功率(KW)； pw17.61KW pH——驱动功率(KW)；

n——联轴器的工作转速度(rmin)；n960(rmin)

K——联轴器的工作情况系数。 K=1.25

TcKTK9550Pw17.611.259550218.9Nm n960由选用的TJ2300/200电磁块式制动器可知道制动轮的直径

D0300mm

故在本卷扬机设计中选用LTZ4型带制动轮弹性套柱销联轴器。

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 LTZ4型带制动轮弹性柱销联轴器的主要尺寸和基本参数见 表5-1：

表5-1 联轴器主要尺寸与参数

公称转D0 许用转速矩Tn(Nm)n(r/min) (mm) 710 2400 315 D B 转动惯量 质量m (kg) 型号 (mm) (mm) kgm2 LTZ4 224 132 0.340 47.17283 5.4 本章小结

本章主要对制动器和联轴器进行选择。

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 第6章 建筑卷扬机使用与维护简介

6.1 建筑卷扬机使用

建筑卷扬机的正确使用与维护对于保证生产安全与机器使用寿命具有重要意义。

6.1.1 建筑卷扬机的安装与调试

建筑卷扬机在安装，拆卸和搬运时，不得过分倾斜，必须平稳地起动，更不得发生冲击和猛烈震动。

建筑卷扬机在安装中可作为移动使用或固定使用。做移动使用的须将建筑卷扬机固定在方枕木上，并将木排与底架用钢索与地锚连接牢固，不得有松动现象。固定使用的可作混凝土地基，用水平仪找好水平线，在灌注水泥时须预先留出截面为AB（mm2）方孔，A，B尺寸及孔数视地脚螺栓定，当装好地脚螺栓后，再将水泥注入孔中，待硬化后再缓慢均匀地旋紧螺母。地基孔深H亦可视当地土壤情况决定。

在建筑卷扬机安装后使用前要做好以下各项检查和调整工作。检查与观察轴承，减速器箱内的齿轮啮合面是否清洁，清除赃物，润滑油应当充足，建筑卷扬机工作应安全可靠，这主要取决于制动装置以及其他相关机件的正确动作，因此在使用前，必须做好检查和调试工作：检查制动闸瓦与制动轮的接触面积不应小于总面积的80%，松闸时制动闸瓦全部脱离制动，并保证一定的径向间隙，不同类型卷扬机的间隙大小不一，按技术要求决定。制动器的调正应以连接杆忽然调节螺钉来进行。

建筑卷扬机在开动使用前，应首先作好空载运转和负载运转工作，并满足下列要求后才能正常工作：

（1） 制动器平稳安全可靠，动作准确灵活。

（2） 各传动部分和滑动部分动作灵活，无过大噪声和卡住现象。 （3） 各连接部分无松动现象。

6.1.2 建筑卷扬机一般操作规程

1.建筑卷扬机操作樱花由经过训练并熟悉安全规程的工人来担任，并应负有以下责任：

（1） 操纵建筑卷扬机。

（2） 随时检查建筑卷扬机工作是否正确，周围有无障碍，环境是否清洁。

（3） 随机检查建筑卷扬机润滑情况，并及时加油。

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 （4） 随时对建筑卷扬机维护，及时排除故障。

（5） 注意吊起的重量是否在额定拉力以内，否则不能工作。 （6） 必须注意制动装置的正确性。 （7） 遵守安全技术规程。 2.准备工作

（1） 检查本机安置是否正确，螺栓联结处是否牢固紧密，要注意电动机及其制动器的螺栓紧固情况。

（2） 检查钢丝绳 在卷筒上固定得是否牢固，位置是否正确，钢丝绳是否有断丝情况。

（3） 用无负荷的启动试验检查起重机件及其制动器的正常性和转向的正确性。

（4） 如果电气设备是有电动机，控制箱，交流凸轮控制器，制动电磁铁所组成的，凸轮控制器的手把要在“0”位上。 3.操作

（1）起动 在以上准备工作结束后，打开电阻箱门，将空气开关合上渣，接通电源。

按需要的方向转动控制器手轮到电动机达到稳定运转，而此时转子回路中附加电阻被切除。

（2）正常停车 正常情况下停车，只需将控制器手轮搬到“0”位即可。此时电阻器的电阻逐渐被加入转子回路中，电动机转速降低，电磁铁断电，制动器运转主机停机。

（3）事故停车 当发生电器事故时，如过载，失压（一般降低额定电压10%时），零压，箱内的空气开关断路器的脱扣器即动作，借以切断电源使主机停车，保护了电动机及电气设备。如长时间停车应打开空气开关，切断电源。

6.2 建筑卷扬机的维护与安全技术

6.2.1 建筑卷扬机的维护

1.在正常运转情况下，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.在卷扬机运行过程中，随时观察和检查制动器，离合器，停止器的运作及磨损情况，及时排除故障。

3.建筑卷扬机长期不用，在用是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。

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 4.在拆装过程中，注意配合表面不要碰伤，检查摩擦表面磨损情况，各部齿轮，轴承情况，各转动件，联接件磨损情况及电气元件情况等，如影响机器使用应及时更换。

5.建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振动，应视其情况，改善润滑或更换轴承。

（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.当检查电器设备之前，必须事先打开电源开关，电器必须保持清洁，为此必须定期清楚灰尘，赃物，油腻等，不允许触头有油，烧损或氧化的接点应用细纱纸磨平，绝缘圈不准用汽油洗，为防止衔铁铁芯接触面生锈，应定期用机器油润滑，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%，时应注意电动机的旋转声音是否有异常，电刷与滑环间有无火花，注意电动机是否发热，不得过允许值。

6.2.2 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规程，作好交接工作，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，或者在卷扬机上。

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.起吊重物又较长时间不卸时，应使停止器和上。开车前应首先将停止器脱离开。

6.在起重物下或起重桅杆下不得站人，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.起动设备和电动机接地，电气控制箱在操作是不得打开。 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.严禁接地与三相四线制中线联结，各种电气线路必须设短路保护。

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 6.3 本章小结

本章主要对JK建筑型卷扬机的日常使用与维护进行详细的介绍，以便该卷扬机达到最佳的使用效果和使用寿命。

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 结论

在设计建筑卷扬机的过程，特别使用了二级斜齿轮减速器；减速器与电动机连接方案，为带制动轮的联轴器联接；制动器为电磁块制动器；减速器和卷筒之间采用了齿形联轴器联接。虽然选用的斜齿轮传动中的斜齿轮较昂贵，但是斜齿轮传动具有结构紧凑，噪音低，传动平稳等特点，能够更好的传递转矩，保证卷筒的工作状态。

主要查询相关资料，根据要求对部分零件进行设计计算与校核，完成结构设计与布局。

在设计的过程发现，此机器的自动化程度很低，这说明此机器有很大的发展空间，此机器也有很大的研究必要。如果能适当的增加此机器的自动化程度，必然提高生产效率。

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 参考文献

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社.1982年

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[11] 机械设计手册(新版)[D]:机械工业出版社.2003年

[12] 仙波正庄《齿车》第三、十卷新版，日刊工业新闻社，1978 [13] (美)格兰汉主编，零件疲劳设计手册，孟少农译，北京：人 民交通出版社，1984

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哈尔滨理工大学专科生毕业论文 致谢

本人初次设计卷扬机是，觉得此方面的知识太少，无从下手。时间在无奈中慢慢流逝。指导我的刘老师，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，刘老师有循循善诱，才使我有了更深的理解。在绘图过程中，刘老师有不辞劳苦的指导我，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，刘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。刘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，谨向刘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。感谢学校对我三年的培养，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。

感谢学校，老师对我们的厚爱!

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