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扬机执行行机构方方案及总总体设计计专题建筑卷扬扬执行机机构方案案设计主要内容及要求主要技术术参数进度及完成日期教学院长长签字日期教研室主主任签字字日期指导教师师签字日期指 导 教师师 评 语 指导导教师: 年 月月 日指 定 论文文 评 阅人人 评 语 评阅人人: 年年 月月 日答 辩 委员员 会 评语语评定成绩指导教师师给定成绩(330%)评阅人给给定成绩(330%)答辩成绩绩（40%）总 评答辩委员员会主席席签字摘要建筑卷扬扬机是一一种起重重设备，除在建建筑工地地

2、、设备备安装等等方面被被广泛应应用外，在冶金金、矿山山等行业业中亦广广泛应用用，而且且正发挥挥着越来来越大的的作用。建筑卷扬扬机的种种类、结结构、设设计、计计算及应应用需要要我们充充分的了了解，在在对建筑筑卷扬机机的总体体设计中中，从各各个部件件出发，主要叙叙述了电电动机功功率选择择、总传传动比计计算与校校验；减减速器的的设计；钢丝绳绳的选择择包括了了钢丝绳绳的选取取、使用用及在卷卷筒上的的固定；卷筒的的设计计计算涉及及卷筒结结构和常常用材料料、卷筒筒容绳尺尺寸参数数；最后后是有关关离合器器与制动动器的设设计，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，对对建筑卷卷扬机传传动系统统

3、的设计计又作为为重点进进行了详详细阐述述，对减减速器进进行了具具体的设设计计算算，传动动比的分分配计算算，展开开式两级级圆柱齿齿轮减速速器的选选择设计计，还有有关于轴轴、轴承承和减速速器其他他附件的的设计。通过该该建筑卷卷扬机的的设计，为从事事建筑卷卷扬机的的研究、设计和和制造提提供了一一定的参参考价值值。关键词：曲柄；电能；钢丝绳绳；卷筒筒；减速速器AAbsttracctWincch iis aa coonsttrucctioon llifttingg eqquippmennt, in addditiion to thee coonsttrucctioon ssitees, equuipmm

4、entt innstaallaatioon aand so on, whhichh iss wiidelly uusedd inn meetalllurrgy, miininng aand othher inddusttriees ttoo, annd iis pplayyingg ann inncreeasiinglly iimpoortaant rolle. Wiinchh thhe ttypee off coonsttrucctioon, strructturee, ddesiign, caalcuulattionn annd aappllicaatioon wwe nneedd too

5、 fuullyy unnderrstaand thaat tthe oveeralll ddesiign of thee buuilddingg wiinchh, ffromm vaarioous parrts desscriibedd thhe cchoiice of thee maain eleectrricaal ppoweer, thee trranssmisssioon rratiio ccalcculaatioon aand vallidaatioon; redduceer ddesiign; roopes cchooose inccluddingg thhe sseleectii

6、on of a rropee, uuse andd reeel in thee fiixedd reeel; reeel invvolvved in thee caalcuulattionns, thee deesiggn aand strructturee coommoonlyy ussed matteriialss, rropee reeel cappaciity sizze pparaametterss; iis tthe lasst oof tthe cluutchh annd bbrakke ddesiign, thhe mmainn coone useed ffricctioon

7、wwithh brrakee annd ccluttch. TThe winnch on thee coonsttrucctioon oof tthe traansmmisssionn syysteem iis ddesiigneed tto ffocuus oon tthe dettaills, thee reeduccer forr a speeciffic dessignn, tthe traansmmisssionn raatioo off diistrribuutioon, thee twwo sstarrt-ccyliindeer ggearr reeduccer dessignn

8、 opptioons, thhe sshafft, beaarinngs andd ottherr reeduccer annnex dessignn. Thrrouggh tthe dessignn off thhe bbuilldinng wwincch, winnch enggageed iin tthe connstrructtionn off thhe rreseearcch, dessignn annd mmanuufaccturringg too prroviide a ccerttainn vaaluee.Key worrds: wwincch；eleectrricaal pp

9、oweer；roppe；reeel； cllutcch； bkkraee； reeduccer目录摘要Absttracct目录第1章 概论论1.1筑筑卷扬机机的应用用1.2建建筑卷扬扬机的发发展概况况1.3建建筑卷扬扬机的发发展趋势势第2章 建筑筑卷扬机机分类及及结构2.1卷卷扬机设设计参数数2.2电电动卷扬扬机的分分类第3章 建筑卷卷扬机的的设计计计算33.1 建筑卷卷扬机总总体方案案设计3.2工工作级别别的划分分3.3电电动机的的选择3.4减减速器的的设计3.7离离合器的的选择3.8制制动器设设计计算算第4章执执行机构构的设计计计算4.1吊吊钩组的的设计4.2滑滑轮组胡胡设计4.3钢钢丝绳

10、的的选取4.4卷卷筒的选选择与计计算参考文献献附录：英文附录：译文后记第1章 概 论1.1建建筑卷扬扬机的应应用建筑卷扬扬机是一一种起重重设备，由于具具有结构构简单、搬运安安装灵活活、维护护保养简简单、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、水平或或倾斜曳曳引重物物、打桩桩、集材材、冷拉拉钢筋、设备安安装等工工作中。 提升重重物是建建筑卷扬扬机的一一种主要要功能，所以各各类卷扬扬机的设设计都是是根据这这一要求求为依据据的。虽虽然目前前塔吊、汽车吊吊等取代代了建筑筑卷扬机机的部分分工作，如塔吊吊在建筑筑工地上上用于物物料和构构件的提提升工作作，但由由于塔

11、吊吊成本高高，一般般在大型型建筑中中使用，而且灵灵活性较较差，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，所以大大型设备备的安装装仍然是是由建筑筑卷扬机机承担的的。建筑筑卷扬机机除在建建筑工地地、设备备安装等等方面被被广泛应应用外，在冶金金、矿山山等行业业中亦广广泛应用用，如高高炉料钟钟和物料料的提升升，小型型矿井的的物料提提升，船船舶上做做模的提提升等。建筑卷卷扬机用用于提升升重物时时，需要要有门字字架、桅桅杆等配配套设

12、备备方能实实现。建筑卷扬扬机还可可应用于于林区的的集材工工作，建建筑业的的冷拉钢钢筋，小小型矿井井的水平平、倾斜斜运输等等水平或或职曳引引置物的的工作和和打桩等等工作。正因为为建筑卷卷扬机具具有多种种用途，所以它它已不仅仅用于建建筑业，而且在在冶金、化工、水电、农业、军事及及交通运运输等行行业亦被被广泛应应用。1.2建建筑卷扬扬机的发发展概况况 我国在在很久以以前的古古代，就就知道采采用轳辘辘等来提提升重物物，以减减轻体力力劳动的的强度和和提高劳劳动生产产率。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，国内基基本上没没有生产产卷扬机机的厂家家。 我国卷卷扬机的的生

13、产是是解放后后才开始始的。550年代代为满足足恢复经经济的需需要和第第一个五五年计划划建筑的的需要，卷扬机机的生产产放提到到了日程程上。 随着生生产的发发展，到到了600年代，卷扬机机的生产产和使用用越来越越多了。为了协协调生产产，主要要卷扬机机生产厂厂家组成成了卷扬扬机行业业组织（隶属于于第一机机械工业业部矿山山机械行行业）。为了发发展卷扬扬机的生生产，行行业组织织了有关关厂家的的人员对对全国卷卷扬机的的生产和和应用情情况进行行了调查查。在调调查的基基础上，开始自自行设计计和制造造新的卷卷扬机。从70年年代起，我国建建筑卷扬扬机的生生产进入入了技术术提高、品种增增多的新新阶段。在各厂厂自行设

14、设计和生生产的基基础上。为适应应生产发发展的需需要，当当时第一一机械工工业部发发布了JJB922674建筑卷卷扬机型型式与基基本参数数和JJBl880376建筑卷卷扬机技技术条件件两个个部标准准。随着着部标准准的颁布布，使建建筑卷扬扬机有了了大发展展的基础础。 从从70年年代末期期开始，中国实实行了改改革开放放政策，使国民民经济得得到了大大发展，基本建建设任务务增加了了很多，促使建建筑机械械的使用用大量增增加，生生产卷扬扬机的厂厂家亦随随之大量量增加。为使设设计和生生产规范范化，国国家颁布布了GBBl955580建筑卷卷扬机、JJJ383建筑卷卷扬机设设计规范范。随随着改革革开放逐逐步深入入，

15、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、圆弧齿齿轮传动动、圆弧弧齿轮圆圆柱蜗杆杆传动等等具有新新型传动动型式的的卷扬机机。为使使卷扬机机发展规规范化，又相继继颁布了了一系列列有关建建筑卷扬扬机的标标准，有有GBll9555866建筑筑卷扬机机、GGB6994786建筑卷卷扬机试试验规范范和方法法、GGB79902.2887建建筑卷扬扬机术语语、GGBl333277911建筑筑卷扬机机安全规规程、JGT 550311933建筑筑卷扬机机设计规

16、规范等等。1.3卷卷扬机的的发展趋趋势在国外，卷扬机机的品种种繁多，应用也也很广泛泛。在西西方技术术先进的的国家中中虽然然工业水水平先进进，机械械化程度度不断提提高，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。美国生产产建筑卷卷扬机的的厂家有有近百家家，主要要有贝波波国际有有限公司司、哲恩恩有限公公司等，日本从从明治330年开开始制造造和使用用卷扬机机，北川川铁工所所是一家家大型生生产厂，其生产产的卷扬扬机品种种系列比比较齐全全，法国国生产卷卷扬机的的厂家很很多，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

17、斯、英国、挪威、瑞典、加拿大大、德国国等也都都生产着着不同用用途的各各种型号号的卷扬扬机。对于建筑筑卷扬机机的发展展趋势可可描述如如下：1）大型型化 由于基基础工业业的发展展大型型设备和和建筑构构件要求求整体安安装，促促进了大大型卷扬扬机的发发展。目目前，俄俄罗斯已已生产了了60tt卷扬机机，日本本生产了了32tt、500t、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）采用用先进电电子技术术 为为了实现现卷扬机机的自动动控制和和遥控，国外广广泛采用用了先进进的电子子技术。对大型型卷扬机机安装了了电器连连锁装置置，以保保证绝对对安全可可靠。3）发展展手提式

18、式卷扬机机 为为提高机机械化水水平，减减轻工人人劳动强强度，国国外大力力发展小小型手提提式卷扬扬机，如如以汽车车蓄电池池为动力力的直流流电动小小型卷扬扬机，其其电压为为l2vv，质量量为7.7115.44千克，拉力为为333361133444N。4)大力力发展不不带动力力源装置置的卷扬扬机 欧美国国家非常常重视发发展借助助汽车和和拖拉机机动力的的卷扬机机。此种种卷扬机机结构简简单，有有一个卷卷筒和一一个变速速箱即可可。第2章建筑筑卷扬机机分类及及结构筑卷扬机机电于应应用范围围较广，为适应应各种不不同使用用条件建筑卷卷扬机亦亦制造成成各种不不同的机机型产品品。2.1卷卷扬机具具体型号号本次设计计

19、的卷扬扬机的型型号为JJM-00.5TT。一、 钢钢丝绳在在基准层层上所能能承受的的最大拉拉力来区区分。按按GBll955588建筑卷卷扬机中规定定为5，755，100，1225，16，20，25，32，50，80，1200， 1160，2000，3220，5500kkN共115级。此参数数为建筑筑卷扬机机的主要要参数。本次设计计产品为为钢丝绳绳在基准准层上所所能承受受的最大大拉力55KN。二、 钢钢丝绳在在基准层层上的出出绳的速速度是建建筑卷扬扬机的又又一项主主要参数数。根据据钢丝绳绳速度可可分为：1慢速速卷扬机机 绳速vv915 mmmin；2中速速卷扬机机 绳速vv155300 mmin

20、n；3快速速卷扬机机 绳速vv300455mmmin；4高速速卷扬机机 绳速vv455mmmin以以上。本次设计计产品为为慢速建建筑卷扬扬机，取取15mminn。三、按卷卷筒数目目分一台卷扬扬机上卷卷筒数目目的多少少，直接接影响到到卷扬机机的结构构。卷扬扬机按卷卷筒数目目可分为为单筒卷卷扬机，双筒卷卷扬机和和多筒卷卷扬机三三种。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。本本次设计计产品为为单筒卷卷扬机。四、按动动力源分分，由于于工作环环境不同同，所用用的动力力源也不不同 1手手动卷扬扬机 用用于无动动力来源源地区的的小型卷卷扬机； 2电电动卷扬扬机 大大多数卷卷

21、扬机都都属于此此类； 3内内燃机卷卷扬机用用于无电电源的地地方； 4气气动卷扬扬机 用于于不能使使用电源源的地方方； 5液液压卷扬扬机 与其他他设备配配套使用用而有液液压源的的场合。本次设计计产品为为电动卷卷扬机。五、按传传动形式式分开式齿轮轮传动 最早早的形式式。目前前主要用用于手动动卷扬机机；2闭式式圆柱齿齿轮传动动 主主要为快快速单简简卷扬机机，应用用广泛。（1）圆圆柱齿轮轮减速器器（图221）（2）一一字型同同轴齿轮轮传动33圆锥锥圆柱柱齿轮减减速器4蜗杆杆传动减减速器5圆柱柱齿轮减减速器加加开式齿齿轮传动动6蜗杆杆减速器器加开式式齿轮传传动7行星星齿轮传传动（图图222）8液压压传动

22、 本次设设计产品品为闭式式圆柱齿齿轮传动动卷扬机机。图211圆柱齿齿轮减速速器卷扬扬机图22 33K行星星齿轮传传动卷扬扬机六、按控控制方法法分1手控控卷扬机机 由由人工操操纵杆把把控制卷卷扬机提提升或下下放重物物2电控控卷扬机机 用用电控按按钮控制制电磁铁铁制动器器使卷扬扬机工作作3液控控卷扬机机 用用压力油油来控制制卷扬机机卷筒的的离合和和制动。4气控控卷扬机机5自动动控制卷卷扬机 用限限位器来来控制卷卷扬机的的工作。本次设计计产品为为电控卷卷扬机。七、按卷卷扬机由由于其用用途不同同，使用用条件的的差异，其结构构设计上上也有差差异 1提升重重物(物物料和构构件) 要求求有一定定的速度度以利

23、利于提高高生产率率，并要要求高的的安全性性，以防防坠落。 2设设备安装装 一一般设备备的质量量都较大大，则要要求卷扬扬机具有有较大的的提升能能力；为为保证安安装精度度，其速速度就不不能太高高；为防防止坠落落，其安安全性要要求更高高。 3拽拽引物品品 因因为此项项工作一一般是在在水平或或倾斜方方向进行行的，为为使物品品能前后后运动，则要求求卷扬机机的卷筒筒正反转转均能工工作。4打桩桩 要要求卷扬扬机把重重物提升升到一定定高度后后，能使使重物成成自由落落体下降降，实现现打桩工工作，即即要求卷卷扬机具具有溜放放性能。建筑卷扬扬机虽然然可以分分成很多多种类，实际上上由于应应用情况况的复杂杂，很难难把它

24、们们绝对分分清，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，得到更更广泛的的应用。表2-11设计要要素设计要素素参数钢丝绳额额定拉力力F6KN钢丝绳额额定速度度vv155mminn卷筒数目目单筒动力源电控卷扬扬机传动形式式圆柱齿轮轮减速器器控制方法法电控卷扬扬机用途提升重物物2.2 电动卷卷扬机基基本类型型的选择择 电动卷卷扬机由由于操作作方法不不同，其其结构相相差也很很大。我我们将其其分为电电控卷扬扬机和溜溜放型卷卷扬机两两类2.22.1电电控建筑筑卷扬机机 此类建建

25、筑卷扬扬机通过过通电或或断电以以实现卷卷扬机的的工作或或制动。物料的的提升或或下降由由电动机机的正反反转来实实现，操操作简单单方便。其制动动型式主主要有电电磁铁制制动器和和锥形转转子电动动机两类类，此类类卷扬机机大多是是单卷筒筒的。下面简单单介绍一一下。一一、带有有制动器器的卷扬扬机11圆柱柱齿轮减减速器快快速建筑筑卷扬机机（图223）2蜗杆杆减速器器慢速建建筑卷扬扬机。3圆柱柱齿轮减减速器加加开式齿齿轮传动动的建筑筑卷扬机机(图224)。4蜗杆杆减速器器加开式式齿轮传传动的建建筑卷扬扬机(图图25)。对一些起起重量大大的建筑筑卷扬机机，为使使钢丝绳绳在卷筒筒上排列列整齐，需要安安装排绳绳器。

26、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，均应安安装排绳绳器。233 圆柱柱齿轮减减速器建建筑卷扬扬机简图图1电动动机 22联轴轴器 33制动动器 4减减速器5联轴轴器 66卷筒筒 7底底座 88支架架二、采用用锥形转转子电动动机的建建筑卷扬扬机此类卷扬扬机利用用锥形转转子电动动机本身身所具有有的制动动性能来来实现卷卷扬机的的制动。由于锥锥形转子子电动机机是靠转转子轴向向移动来来实现制制动或松松开的，可省略略单独的的制动器器，在结结构上就就要求电电动机与与传动系系统问能能做轴向向相对移移动。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

27、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，其可分分为：定轴轮系系传动（图26）渐开线圆圆柱齿轮轮行星传传动（图图277）摆线针轮轮传动少齿差行行星传动动谐波传动动活齿行星星传动图 24 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简简图1电动动机 2联联轴器 3制动器器 4减减速器5开式齿齿轮传动动 6卷卷筒图 225蜗蜗杆减速速器加开开式齿轮轮传动的的建筑卷卷扬机简简图1电动动机 22联轴轴器 33制动动器 4蜗蜗杆减速速器 5开开式齿轮轮传动 6卷筒图266 定轴轴

28、轮系传传动卷扬扬机简图图 图图277 2KKH型行行星轮系系卷扬机机简图1电动动机 22联轴轴器 33减速速部分1电电动机 2联联轴器 3，4第第一，二二4卷筒筒 5支支架 6机座行行星传动动5卷卷筒 6支架 7机机座 2.2.2溜放放型建筑筑卷扬机机此类卷扬扬机提升升重物的的下降不不是利用用电动机机反转来来实现，而是靠靠重物的的重力下下降，并并带动卷卷筒反转转，此时时电动机机不转。要在电电动机和和卷筒之之间实现现其运动动的联接接或分离离，通常常采用离离合器或或差动轮轮系。由由于电动动机和卷卷筒可分分可合，因此卷卷筒的数数目可以以增多，而各卷卷筒又可可各自完完成自己己的运动动，则此此类卷扬扬机

29、可设设计成单单卷筒、双卷筒筒和多卷卷筒的型型式。为为保证各各卷筒的的运动或或停止，其离合合和制动动装置都都直接安安装在卷卷筒上。1定轴轴齿轮传传动(图图28) 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。为保证证提升重重物和人人身安全全，防止止重物下下坠，此此类卷扬扬机上都都装有棘棘爪止动动器。图228 定轴齿齿轮传动动卷扬机机简图 图229轴轴转轮系系传动卷卷扬机简简图 1-电动动机2-联轴器器3-减减速器44-开式式齿轮传传

30、动 1-电动机机2-左左支架33-卷筒筒制动闸闸5-锥形形摩擦锥锥6-移移动螺旋旋7-制制动闸88-卷筒筒 44-卷筒筒5-第第一级行行星传动动6-第第二级9-前筒筒离合杠杠杆100-后筒筒离合杠杠杆行星星传动77-离合合闸带88-右支支架9-底座11-离离合手把把12-制动手手把 2 周转转轮系传传动(图图29) 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。以以上所介介绍的卷卷扬机的的基本结结构不尽尽相同，各有各各的优点点。本次次设计选选取其中中比较简简单的圆圆柱齿轮轮减速器器慢速建建筑卷扬扬机（

31、参参考图223）其额定定牵引力力取322KN，平均绳绳速取115mminn。单筒筒快速卷卷扬机。即JKK3.22型。其其特点为为制动灵灵活可靠靠，操作作方便。是建筑筑，桥梁梁，安装装工程等等作业场场所垂直直提升，水平，斜坡托托运的理理想工具具。但注注意，不不能载人人。建筑卷扬扬机的设设计计算算 3.1建建筑卷扬扬机方案案设计3.1.1卷扬扬机传动动方案的的选择行星传动动与普通通圆柱齿齿轮传动动比较，尺寸小小，重量量轻，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。蜗杆传动动的效率率低，而而且蜗杆杆传动布布置为“T”字字型，占占用空间间大。两级直齿齿圆柱齿齿轮传动动，结构构简单

32、，效率高高，传动动平稳，加工简简单。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。3.1.2卷扬扬机整体体布置方方案的选选择方案一 闭式式传动起起升机构构构造型型式 （如图33-1）图3-11闭式传传动起升升机构构构造型式式1-电动动机；22-半齿齿联轴器器；3-浮动轴轴；4-带制制动轮的的半齿联联轴器；5-制制动器；6-减减速器；7-卷卷筒；88-轴承承座该方案由由一个大大齿轮固固定在卷卷筒上，转矩通通过开式式齿轮由由减速器器传给卷卷筒。这这种布置置占用空空间小，对小传传动并不不适合。方案二 带有有开式齿齿轮传动动的起升升机构

33、构构造型式式 （如如图3-2）图3-22带有开开式齿轮轮传动的的起升机机构构造造型式1-电动动机；22-弹性性柱销联联轴器或或带制动动轮的全全齿联轴轴器；3-制动动器；44-减速速器；55-开式式齿轮；6-卷卷筒；77-轴承承座卷筒直接接支承在在减速器器输出轴轴上，结结构简单单，占用用空间小小，结构构部件少少，卷筒筒所受弯弯矩较大大。方案三 闭式式传动起起升机构构构造型型式 （如图33-3）图3-33闭式传传动起升升机构构构造型式式1-电动动机；22-带制制动轮的的弹性柱柱销联轴轴器或全全齿联轴轴器；3-制动动器；44-减速速器；55-全齿齿联轴器器；6-轴承座座；7-卷筒转矩通过过连轴器器传

34、给卷卷筒，卷卷筒轴上上有两处处支撑。由于低低速级转转矩大，联轴器器尺寸也也很大，再加上上两处支支撑，在在轴向布布置上占占用很大大空间。卷筒直接接支承在在减速器器输出轴轴上，结结构简单单，占用用空间小小，结构构部件少少，布置置合理。经过上述述三个方方案比较较，最终终确定为为方案三三。3.2工工作级别别的划分分 为了合合理地设设计、制制造、使使用及提提高零件件三化水水平，建建筑卷扬扬机根据据利用等等级与载载荷状态态划分为为：AII，A22，A33，A44, AA5,AA6,AA7,AA8等工工作级别别。如图图（3-4）：图344建建筑卷扬扬机工作作级别的的划分3.2.1利用用等级利利用等级级是表示

35、示建筑卷卷扬机使使用的频频繁程度度，以其其在设计计寿命期期内应完完成的总总工作循循环次数数Ni表表示。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，在这个个期间内内依据工工作频繁繁程度的的不同，总工作作循环数数从可分分为8个个利用等等级，参参考机械械工业出出版社出出版的建筑卷卷扬机设设计中中利用等等级的相相关表格格，选取取利用等等级U33。因为为不大经经常使用用。3.3.2载荷荷状态载荷状态态表示建建筑卷扬扬机钢丝丝绳承受受拉力作作用的轻轻重与频频繁程度度，它与与整个使使用寿命命期限内内钢丝纪纪

36、每次承承受的拉拉力与额额定拉力力之比和和钢丝绳绳每次承承受拉力力作用下下的工作作循环次次数、与与总工作作循环次次数之比比有关。总结以上上条件，得出本本次设计计的卷扬扬机为工工程安装装型，选选工作级级别为AA3。3.3 电动机机的选择择 电动机机选择的的原则：在电动动机能够够满足机机械负载载要求的的前提下下，最为为经济合合理地决决定电动动机功率率。 建建筑卷扬扬机属于于非连续续制工作作机械，而且起起动、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。 建筑卷卷扬机主主要采用用三相交交流异步步电动机机。根据据建筑行行业的工工作特点点，电动动机工作作制应考考虑选择择短时重重复工作作制

37、和短短时工作作制并优优先，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。其特点点示有良良好的密密封性，其防护护等级为为IP554。3.3.1电动动机功率率的选择择 建筑卷卷扬机电电动机功功率的初初选可以以按所需需的静功功率计算算，然后后根据其其工作方方式进一一步确定定并校核核。 计算公公式为PP=Feve60000=6000*1560000*0.9=1.6KWW式中 钢丝丝绳额定定拉力66KN;钢丝绳绳额定速速度 155m/mmin;建筑卷卷扬机整整机传动动效率。这里包包括传动动装置，轴承，连轴器器，离合合器，卷卷筒缠绕绕等总的的效率。

38、在这里里初步取取90。3.3.2电动动机工作作制的选选择电动机工工作时，负载持持续时间间的长短短对电动动机的发发热情况况影响很很大，因因而对决决定电动动机的功功率也有有很大影影响。按按电动机机发热的的不同情情况，电电动机分分三种工工作制，即连续续工作制制、短时时工作制制和短时时重复工工作制。 建筑筑卷扬机机所用电电动机工工时间短短，电动动机温升升来不及及达到稳稳定值；停车时时间亦短短，电动动机也来来不及完完全冷却却到周圈圈环境温温度，所所以稳定定温升为为一温度度区间，在这种种情况下下。一般般都选择择短时重重复工作作制。我国专门门生产了了标准短短时重复复工作制制电动机机，标准准负载持持续Fcc别

39、为：15，255，440，60。而且且同一台台电动机机Fc不不同，担担负的负负载也不不同。对对于短时时重复工工作制，应尽量量选择此此类电动动机。通过对功功率的计计算和工工作制的的选择，本次设设计选取取的电动动机所选选具体型型号为YY1122M-66。其基基本参数数为：表3-11电动机机参数机座号功率/KKW转速 rr/miin转动惯量量kg转子绕线线开路电电压/VVY1122M-662.29600.0113845注：按基基准工作作制（工工作制,Fc=400）编制制。电动机的的校核 电动机机校验主主要是指指电动机机热功率率的校验验。一般般按发热热校验电电动机的的功率，并根据据负载性性质、电电动机

40、类类型作过过载能力力校验，如果采采用笼型型异步电电动机，则还需需作起动动能力校校验。校校验的结结果应满满足：在在额定负负载工况况工作时时，电动动机不出出现过热热现象；在设计计极限要要求情况况下，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，特别是是悬空重重物的再再次起动动。在在校验时时，建筑筑卷扬机机要求的的负载持持续率FFc值和和每小时时起动次次数Z值值应根据据实际工工作情况况进行计计算。具体的电电动机发发热验算算：按系数法法进行电电动机发发热计算算，参考考文献 陈道南南，盛汉汉中等编编注起起重运输输机械冶金工工业出版版设，119888年 式66200 式中中 电

41、动机机的发热热功率；机机构的静静载荷功功率，参参考文献献倪庆兴兴，王焕焕勇主编编起重重机械上海交交通大学学出版社社，19900年年 电动动机静功功率 取1.55，则2.21.51.447KWW；考考虑工作作级别不不同条件件下换算算时的换换算系数数。查参参考文献献【3】表64得0.775；考考虑其电电动机工工作时间间对发热热影响得得系数。查参考考文献【3】表表666得取1.22将将数值代代入上式式得故所选电电动机发发热条件件通过。3.4减减速器的的设计减速器是是应用于于原动机机和工作作机之间间的独立立传动装装置。其其主要功功能是降降低转速速，增大大转矩，以满足足对机械械的各种种要求。3.4.1传

42、传送比的的计算和和分配按额定转转速初定定总传动动比：已知 要要求电动动机额定定转速9940rr/miin；钢钢丝绳速速度155m/mmin。参考常用用减速器器的类型型，两级级圆柱齿齿轮减速速器可实实现这一一范围的的传动比比。其主主要类型型有展开开式，分分流式，同轴式式。其各各自特点点为：展开式 两级级展开式式圆柱齿齿轮减速速器的结结构简单单，但齿齿轮相对对于轴承承的位置置不对称称，因此此，轴应应设计有有较大的的钢度。高速齿齿轮布置置在远离离转矩输输入处。建2议议用在载载荷比较较平稳的的场合，高速级级做成斜斜齿，低低速级可可做成直直齿。分流式 结构构比较复复杂，低低速级做做成人字字齿时相相对轴承

43、承是对称称的，载载荷沿齿齿宽分布布均匀，中间轴轴危险截截面上转转矩对于于轴所传传递的转转矩减半半，一般般用在变变载荷场场合。当当高速级级采用人人字齿，结构不不合理，一般不不用。同轴式 减速速起的长长度较短短，载荷荷分布也也均匀。但轴向向尺寸和和重量较较大。并并限制了了传动布布置的灵灵活性。经过分析析，最后后决定选选择展开开式两级级圆柱齿齿轮减速速器。分配传动动比： 考虑润润滑条件件，为使使两级大大齿轮直直径相近近，取=1.44. 则=7.48=5.353.4.2传动动装置轴轴的运动动和动力力参数表表3-22轴的动动力参数数轴名功率P ( KKW)转矩T ( NNmm)转速n (rr/miin)

44、电动机轴轴2.2223551.0063883940 = 1 * ROMAN I轴2.1778221227.5553119940 = 2 * ROMAN II轴2.0771573337.70114125.67 = 3 * ROMAN III轴轴1.96688001173.9211623.449卷筒1.90097763328.7388723.4493.4.3减减速器齿齿轮的选选择和计计算 = 1 * CHINESENUM3 一、高速速级齿轮轮的计算算由表41知输输入功率率2.1178KKW,小小齿轮转转速9440r/minn,传动动比i7.448。1、选定定齿轮类类型，精精度等级级，材料料和齿数数

45、。 = 1 * GB2 按前提提示高速速级选择择斜齿圆圆柱齿轮轮传动； = 2 * GB2 根据卷卷扬机工工作环境境，选择择其减速速器为77级精度度（GBB100095-88）； = 3 * GB2 材料选选择。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 * GB2 初选小小齿轮齿齿数224，则则 达齿齿轮齿数数为247.4481179.5。考考虑两齿齿数最好好为互质质数，选选1799； = 5 * GB2 选螺旋旋角。初初选114度。 = 2 * CHINESENUM3 二、低速速级齿轮轮的计算算由表41知输输入功率率2.007KWW

46、,小齿齿轮转速速1255.677r/mmin,传动比比i55.3551、选定定齿轮类类型，精精度等级级，材料料和齿数数。(1)低低速级选选择斜齿齿圆柱齿齿轮传动动；(2)精精度依然然选7级级；(3)材材料选择择。跟高高速一样样，选大大、小齿齿轮材料料选400Cr，并经调调质及表表面淬火火，齿面面硬度为为48555HRCC(4)初初选小齿齿轮齿数数244，则 达齿轮轮齿数为为245.3351128.4。考考虑两齿齿数最好好为互质质数，选选1299。3.5离离合器设设计手控建筑筑卷扬机机常使用用圆锥摩摩擦离合合器，并并配以带带式制动动器进行行工作。圆锥摩摩擦离合合器分单单锥式和和双锥式式，见图图3

47、-55。建筑筑卷扬机机以使用用单锥式式为多。建筑卷卷扬机亦亦有使用用涨圈摩摩擦离合合器的，但目前前使用较较少。圆锥摩擦擦离合器器的结构构简单，接合比比较平稳稳，脱开开后能保保持摩擦擦面完全全分离。但对轴轴的偏心心比较敏敏感，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3-55 圆锥锥摩擦离离合器 a) 单锥式式 bb) 双双锥式3.5.1圆锥锥摩擦离离合器的的结构及及工作原原理如图3-12所所示，卷卷筒左端端是摩擦擦离合器器和制动动器，右右端是棘棘轮停止

48、止器。摩摩擦离合合器的圆圆锥面和和制动器器的摩擦擦面就是是卷筒凸凸缘的内内外表面面。摩擦擦块与开开式传动动的大齿齿轮联为为一体。通过操操纵手柄柄2（图图3-77）使多多线螺旋旋12（图3-6）旋转，带动顶顶杆100（图33-6）作轴向向运动，推动推推进板99和垫圈圈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，通过弹弹簧5的的反作用用力使卷卷筒与大大齿轮脱脱离接触触。几乎乎同时，带式制制动器上上闸进行行制动。为使制制动更加加可靠，又使用用了棘轮轮停止器器。3.5.2圆锥锥摩擦

49、离离合器的的参数确确定一、摩擦擦面的平平均直径径 摩摩擦面的的平均直直径用下下式计算算Dm=(D1+D2)/22=(46)dd(mmm)式中 D2、D1圆锥锥工作面面的大端端和小端端直径（mm）；d离合合器轴径径（mmm）。DDm值也可可根据具具体结构构确定。图 3-6 离合器器、制动动器、停停止器组组合系统统1主轴轴 22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3-77离离合器、制动器器操纵系系统简图图1制动动器操纵纵手柄 2离合器器

50、操纵手手柄 3连接头头 44连接杆杆 5连接螺螺杆 6制动闸闸带 7弹簧二、摩擦擦面的工工作宽度度 圆圆锥面母母线工作作部分宽宽度用下下式计算算b=（0.150.225）DDm (mmm)三、摩擦擦锥的半半锥角 为避避免离合合器接合合后锥面面自锁不不易脱开开，通常常取摩擦擦锥半角角arrctggu式中 u离合器器接合面面的摩擦擦系数；摩擦擦锥半锥锥角。上述参数数，是离离合器设设计的重重要几何何参数。3.6制制动器设设计为了确保保卷扬机机安全，可靠地地工作，必须装装设制动动器。3.6.1制动动器分类类、特点点及其选选择制动器按按用途可可分为停停止制动动、支持持制动和和下降制制动三种种。停止止和支

51、持持式制动动器具有有停止和和支持中中午悬挂挂在空中中的作用用；而下下降式制制动器除除具有前前者停止止运动的的作用外外，还具具有调节节机构运运动的作作用。按照工作作状态，制动器器又分为为常闭式式和常开开式。常常闭式制制动器经经常处于于合闸状状态，当当机构运运转时，可利用用人力、电磁力力等外力力使制动动器松闸闸。而常常开式与与此相反反，它经经常处于于松闸状状态，只只有施加加外力时时才能合合闸。按照制动动器结构构特征，又分为为带式制制动器、块式制制动器、蹄式制制动器和和盘式制制动器四四种。建筑卷扬扬机至少少要装一一套常闭闭式的支支持制动动器，并并常采用用带式制制动器和和外抱式式制动器器，小吨吨位卷扬

52、扬机亦可可采用蹄蹄式制动动器。在设计或或选择制制动器时时，主要要依据是是制动力力矩。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、带式式制动器器带式制动动器主要要适合中中小吨位位的建筑筑卷扬机机。因其其结构简简单，常常将制动动轮与卷卷筒做成成一体。1、带式式制动器器的类型型及工作作原理带式制动动器是用用挠性钢钢带包围围制动轮轮，而带带的一端端或两端端固接在在杠杆上上，操纵纵杠杆使使带压紧紧制动轮轮产生摩摩擦力，从而达达到制动动轮的目目的，见见图3-8。带式制动动器常见见有简单单式、综综合式和和差动式式三种类类型。为为了增加加摩擦系系数，在在带的工工作表面面

53、上装有有摩擦材材料，如如皮革、石棉和和辊压带带等。当当制动器器松闸时时，应使使制动带带与带轮轮间形成成111.5mmm的径径向间隙隙。为了了使制动动带均匀匀脱开，沿制动动带包角角圆段上上装设若若干弹簧簧，通过过弹簧的的径向拉拉力，使使制动闸闸带均匀匀脱离制制动轮。拧动调调整螺栓栓来调节节带与轮轮的径向向间隙。图 3-8制制动操纵纵装置1制动动操纵手手柄 2制动器器手柄座座 33棘爪操操纵拉杆杆 44棘爪操操纵座 5制动闸闸带 6操纵纵制动连连杆 7操纵离离合连杆杆 88棘爪 9棘轮 100弹簧图 3-9 制动带带与杠杆杆的联接接型式a) 刚刚性联接接 bb) 螺螺纹联接接2、制动动带与杠杠杆的

54、联联接 制动动带的两两端采用用专门的的联接件件与杠杆杆联接，见图33-9。其中一一端作刚刚性固接接，见图图3-99a；另另一端利利用螺纹纹联接，见图33-9bb。联接处的的铆钉应应按剪切切强度验验算，对对于材料料Q2115A、Q2335A的的铆钉，杠杆与与制动带带联接结结构处的的螺栓应应进行疲疲劳强度度计算。必要时时，还需需对传力力杠杆刚刚度进行行校核。当松闸时时，带与与制动轮轮摩擦面面之间的的退距大大小应能能根据制制动状态态随时进进行调节节。制动动过程应应力求平平稳，但但退距过过大，制制动灵敏敏性差，制动器器容易发发热或制制动操作作困难。对较大吨吨位的卷卷扬机，其制动动力用手手进行控控制比较

55、较困难，可靠性性也较差差，这时时可采用用机械或或电液控控制的方方法。二、外抱抱块式制制动器常用的外外抱块式式制动器器已经标标准化，已有多多种类型型产品可可供选用用。这类类制动器器在电控控卷扬机机上应用用普遍，可根据据计算制制动力矩矩初选型型号，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。执行机构构的设计计计算4.1吊吊钩组设设计吊钩组是是起重机机械上应应用最普普遍的取取物装置置，它由由吊钩、吊钩螺螺母、推推力轴承承、吊钩钩横梁、滑轮、滑轮轴轴以及拉拉板等零零件组成成。目前前常用的的吊钩有有单钩和和双钩。4.1.1吊吊钩型式式及特点点模锻单钩钩制造简简单，在在中小起起重机械械（800

56、吨以下下）上广广泛采用用。双钩钩制造较较单钩复复杂，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。成批生生产以采采用模锻锻为宜。叠片式吊吊钩（板板钩）是是由切割割成形的的多片钢钢板铆接接而成，并在吊吊钩口上上装护垫垫，这样样可减小小钢丝绳绳磨损，使载荷荷也能均均匀的传传到每片片钢板上上。叠片片式吊钩钩制造方方便，由由于钩板板不会同同时断裂裂，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，钩体材材料不能能充分利利用，自自重较大大，高度度尺寸也也大。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

57、型型吊钩组组中，吊吊钩横梁梁与滑轮轮轴合成成一体，结构简简单，零零件较少少，整体体尺寸较较小，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）时应用用较多。短钩型吊吊钩组零零件数量量多，高高度尺寸寸大，但但横向尺尺寸较小小，对减减小钢丝丝绳偏角角有利且且不受分分支数限限制，故故应用较较广。直柄单钩钩的结构构形式按按照锻造造方法的的不同及及有无凸凸耳分四四种：LLM型、LMDD型、LLY型及及LYDD型。标记方法法：标记示例例：钩号0.06，强度等等级为MM的不带带凸耳模模锻直柄柄单钩：直柄单单钩 LLM0.06M GB1100551.55钩号2550、强强度等

58、级级为T的的带凸耳耳自由锻锻直柄单单钩：直直柄单钩钩 LYYD2550TTGB1100551.55钩号0.0640的的吊钩采采用模锻锻，钩号号102500的吊钩钩采用自自由锻造造。钩号号0.00655直柄单单钩，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，用于起起重机械械和轻小小型起重重设备；钩号4402250柄柄端结构构为型式式，用用于起重重机械。钩号00.0665柄柄端为普普通螺纹纹；钩号号62250柄柄端为梯梯形圆螺螺纹。直直柄单钩钩的结构构形式和和结构尺尺寸根据据参考文文献11表88.1-85和和表8.1-889（GGB/TT100051.5-11

59、9888）选取取。吊钩采用用专用材材料，常常用整体体锻造或或用厚钢钢板切割割而成。依据吊吊钩材料料屈服强强度极限限不同，将其机机械性能能分为五五个强度度等级。在不同的的强度等等级和机机构的工工作级别别下，各各种吊钩钩的起重重量可以以查表获获得。4.4.2吊吊钩组零零件材料料卷扬机吊吊钩除承承受物品品重量外外还要承承受起升升机构启启动与制制动时引引起的冲冲击载荷荷作用，故吊钩钩材料应应有较高高的机械械强度与与冲击韧韧性。卷扬机吊吊钩组零零件的常常用材料料如下：锻造吊钩钩：采用用20号号钢、220SiiMn、36MMnSii。吊钩螺母母：采用用20号号钢。板钩：采采用C33、200号钢、16MMn

60、，并并使钩板板的高度度方向与与钢板轧轧制方向向一致。吊钩横梁梁与滑轮轮轴：采采用455号钢。吊钩拉板板：采用用C3、16MMn。叉子：采采用200号钢。4.4.3吊钩钩组的选选择吊钩是根根据吊钩钩的起重重量来选选取的。根据起起吊的最最大重量量为0.5吨，由参考考文献2附附表8，选取55吨吊钩钩组。得得其质量量，两动动滑轮间间距l0=2200mmm表4-11 5吨吊钩钩组的主主要尺寸寸名称图形图号主要尺寸寸（mmm）DSHHHHHlLlLL5吨吊钩钩组5-1G13856572135524131520012075主要尺寸寸轴承质量KgLLBBbeDDDDD型号数量40530482400450821