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（优秀毕业全套设计）启闭设备的起升机构工作原理及结构设计（整套下载）

机构工作时，减速器的低速轴带动卷筒，将钢丝绳卷上或放出，经过滑轮组系统，使吊钩实现上升或下降。机构停止工作时，制动器使吊钩连同货物悬吊在空中。吊钩的升降靠电动机改变转向来达到。图起升机构简图为了安装方便与避免高速轴在小车架受载变形时发生弯曲，联轴器应是带有补偿性能的，通常采用弹性柱销联轴器或齿轮联轴器。前者构造简单并能缓冲，但弹性橡皮圈的寿命不长后者坚固耐用，应用最广。齿轮联轴器的寿命与安装质量有关，并且需要经常润滑。为使布置更方便并增高补偿能力，降低磨损，常将齿轮联轴器制成两个半齿轮联轴器，中间用浮动轴或补偿轴连起来。制动器通常装在高速轴上，以减小其尺寸，如图所示位置。经常利用联轴器的个半体兼作制动轮。带制动轮的联轴器半体应当安装在减速器轴上，这样，即使联轴器损坏，制动器仍能起作用，保证了安全。起升机构的制动器应是常闭式的。采用块式制动器，装有电磁铁或电动推杆作为自动的松闸装置，与电动机电气联锁。制动器的制动力矩应保证有足够的制动安全系数。在要求紧凑的情况下，也有采用带式制动器的。减速器常用封闭式的标准两级圆柱齿轮减速器。在起重量较大超过的情况下，为得到低速并增大卷筒与电动机间的尺寸，常采用标准的封闭式两级减速器，再增加对开式齿轮作最后级传动。在要求紧凑的起升机构中，也有采用蜗轮减速器的，其缺点是机械效率低。有时采用蜗轮减速器是为了尽量减少噪声，例如在载客电梯中。近年来还有采用行星齿轮减速器的，减速器如或摆线渐开线齿形的少齿差行星减速器装在卷筒的内腔中，电动机和卷筒成同轴线布置，其特点是十分紧凑，但维修不太方便。卷筒通常装在转轴上，使轴承的检查与更换都较方便。卷筒与减速器低速轴可通过特种联轴器相连接，卷筒轴用自位轴承支承于减速器轴的内腔和轴承座中，扭矩由齿轮连接来传递。这种方法紧凑，可靠，分组性好，能补偿减速器轴与卷筒轴间的角度偏差，但减速器低速轴需带特殊齿形轴端，加工时较为复杂。国外有采用鼓形滚子联轴器的，它利用鼓形滚子与两个半圆凹槽的配合实现补偿。由于它不仅能传递扭矩，同时还能承受很大的径向力，故省去了个径向支承装置。这种布置还省去了卷筒长轴，使重量减轻。当卷筒与开式传动的大齿轮相连接时，卷筒端面与齿轮间用沿圆周布置的螺钉联接。为承受剪切力和传递扭矩，可以用精制的铰制孔用螺栓，也可以在螺孔中配个受剪套筒而采用普通螺栓。在些需要能进行货物自由下降的起升机构中，卷筒与减速传动装置间装有摩擦离合器。这时，制动器应装在卷筒上，用来控制自由下降的速度，它应当是可操纵的。卷筒的直径般尽量选用许用的最小值，因为随着卷筒直径的增加，转矩与减速器的传动比也增大了，会引起整个机构的体积过大。但在起升高度较大时，往往增加卷筒直径以求限制其长度。滑轮组型式单式或双联的和它的倍率对起升机构的尺寸也有很大的影响。在门式起重机中采用双联滑轮组，单式滑轮组只宜用于有导向滑轮的臂架式起重机。滑轮组倍率的选定对钢丝绳中的拉力卷筒直径与长度减速器的传动比及总体尺寸都有关系。大起重量采用较大的倍率，可以避免采用过粗的钢丝绳。有时采用增大滑轮组倍率同时相应地降低起升速度的方式来提高起重量，可以使起升机构达到通用性，即将同起升机构用于不同的起重量，这是在系列设计时常采用的方法。在些情况下，还可能出于其它原因而适当地选用较小的倍率，如在臂架式起重机中选用较小的倍率可以减少臂架端部的定滑轮数目。在设计大起升高度的起升机构时，也可以采用减小滑轮组倍率的方法来减少卷筒绕绳量，从而避免多层卷绕或过长的卷筒。第四章起升机构设计计算.起升机构设计要求设计起升机构时需给定的主要参数有起重载荷工作级别起升高度和起升速度。起升速度的选择与起重载荷起升高度工作级别和使用要求有关．中小起重量的起重机选用高速以提高生产率大起重量的起重机选用低速以降低驱动功率，提高工作的平稳性和安全性。工作级别高经常使用要求生产率高的起重机宜选用高速反之．工作级别低用于辅助性工作的起重机可选用低速。用于安装与设备维修的起重机除应选用低速外，还可备有微速或调速功能。大起升高度的起重机为了提高工作效率．除适当提高起升速度外，还可备有空载快速升降功能。本启闭机起升机构主要参数为起升速度起升载荷起升行程工作级别中级.起升机构驱动装置的布置方式平行轴线布置大多数起重机起升机构的驱动装置都采取电动机轴与卷筒轴平行布置。起升机构的基本驱动型式见图。当起升机构用于吊运液态金属及其他危险物品时．需采用双制动器．按图中的点划线选择布置。图起升机构的驱动装置大起重量的起升机构，由于起升速度相对较慢，减速器传动比增大，也有采用在减速器输出端加级开式齿轮的方式，见图。起重量超过的大型起重机也可采用图的布置方式。慢速起升机构采用台减速器其传动比已不能满足要求时，可采用图的布置方式。图带开式齿轮的驱动装置图大起重量起重机起升机构的驱动装置图慢速起升机构的驱动装置上述起升机构方案中，各部件都是分别支承固定在小车架上。要求小车架有足够的精度和刚度，从而使小车架的自重增大，加工制造及安装调整也很麻烦。为了减轻和简化这样的小车架，可采用带有制动器的电动机，并将其直接套装在减速器上，使整个传动机构形成个独立的整体。通过减速器的两个支承点和卷筒支承座的个支承点形成稳定支承，可降低对小车架安装精度的要求。此外还可将定滑轮直接套装在卷筒上，并使卷简直接作为小车架的主体，在两端安装行走端梁构成整个起重小车，使结构大为简化，见图。这种方案只适合于中小吨位的起重机。电动机制动器联轴器减速器开式齿轮卷筒轴承图本起升机构的驱动装置布置方式同轴线布置将电动机减速器和卷筒成直线排列，电动机和卷筒分别布置在同轴线减速器常为普通行星减速器或少齿差行星减速器的两端，或者把减速器布置在卷筒内部。为使机构紧凑和提高组装性能．可采用带制动器的端面安装型式的电动机。同轴线布置的起升机构横向尺寸紧凑，但加工精度和安装要求较高．维修不太方便。本启闭机起升机构的起升重量为，为中吨位的起重机。所以采用图所示的布置方式.起升机构钢丝绳卷绕系统的设计在卷绕系统设计时，应尽量避免钢丝绳反向弯折，或尽可能减少反向弯折的次数。出现反向弯折时，可用增大滑轮直径提高滑轮直径与钢丝绳直径的比值来减缓钢丝绳的疲劳损伤。当桥架类型起重机起升高度超过时本设计起升高度为，钢丝绳卷绕系统般要特殊考虑．采取合适的方案，加大卷筒直径或长度此方案简单易行。但过分加大卷筒直径会带来起升机构高度尺寸的增加过度增加卷筒长度会导致钢丝绳对滑轮和卷筒绳槽偏斜角的增大，加剧磨损，甚至引起滑轮绳槽的破坏或钢丝绳跳槽，这种方案局限性较大。减小滑轮组倍率此方案简单可行。适当减小倍率能减少钢丝绳在卷简上的绕绳量，并不增加机构外形尺寸，在对起升机构外形尺寸有限制的场合更为有利。但卷筒受力增加，钢丝绳直径增大，减速器传动比也要增加，有定的使用局限性。普通双层卷绕将钢丝绳端固定于卷筒中部，起升时钢丝绳从中间向两头绕于卷筒绳槽中，绕满碰到端壁时，由于钢丝绳拉力的水平分力指向当中，钢丝绳向当中返回绕第二层。这种方案构造简单，但钢丝绳的偏斜角不能大于，否则第二层钢丝绳排列不整齐，磨损也厉害，适用于不频繁使用的场合。双卷筒卷绕由两个卷筒同时卷绕，可使起升高度增加倍，但是机构的外形尺寸较大。多层卷绕多层卷绕时为使钢丝绳在卷筒上排列整齐，通常采取以下措施卷筒壁开螺旋绳槽，保证第层钢丝绳整齐排列，同时需要采用压绳器和排绳器。本起重机由于空间上有局限性，卷筒直径不易过大。使用频繁程度中等，所以选择普通双层卷绕。.滑轮组的倍率滑轮组倍率的选定对起升机构的总体尺寸影响较大。倍率增大，则钢丝绳分支拉力减小，钢丝绳直径滑轮和卷简直径也随之减小，在起升速度不变时，需提高卷筒转数，即减小机构传动比。但倍率过大，会使滑轮组本身体积和重量增大，同时也会降低效率，加速钢丝绳的磨损。起重量小时，选用小的倍率，随着起重量增大，倍率相应提高。倍率增大，起升速度相应减小。门式起重机常用双联滑轮组倍率见表。表门式起重机常用双联滑轮组倍率额定起重量.倍率本起重机主起升机构额定起重量为，故选择倍率的双联滑轮组滑轮组滑轮的配置滑轮组中的滑轮按所需倍率和结构要求配置。门式起重机的滑轮组配置见图。图双联滑轮组双联滑轮组倍率时．从卷筒引出的钢丝绳两根分支．般通向吊钩架最外边的两个动滑轮，平衡滑轮位于中间位置。当时．为了不使卷筒中间的光面部分过长．应将两根钢丝绳分支引向吊钩组中间两个动滑轮，用平衡梁代替平衡滑轮。为避免钢绳分支在运动中相碰．中间两个动滑轮的直径应稍微加大。.钢丝绳与卷筒的选择起重机上采用的钢丝绳主要有以下几种.点接触钢丝绳图因单股扰性差又不能承受横向压力，故仅作拉索用。多股性能比单股性能好，故应用稍广泛。图点接触钢丝绳.线接触钢丝绳图，包括外粗式型粗细式型及填充式型，其优点是消除了点接触钢丝绳所具有二次弯曲应力，能降低工作时总的弯曲应力，抗疲劳性能好结构紧密，金属断面利用系数高使用寿命比普通的点接触钢丝绳要高。图线性接触钢丝绳.多股不扭转钢丝绳图，其特点是因各相邻层股的捻向相反，故钢丝绳受力时其自由端不会发生旋转在卷筒上的接触表面较大，抗挤压强度高，工作时不易变形总破断拉力大，寿命比普通的高很多。