（优秀毕业全套设计）建筑用五吨卷扬机设计㊣精品文档值得下载

（优秀毕业全套设计）建筑用五吨卷扬机设计

钢丝绳的种类，根据钢丝绕成股和股绕成绳的相互方向可分力顺捻钢丝绳顺捻钢丝绳义分为右同向捻和左同向捻。此类钢丝绳钢丝绕成股和股绕成绳的旋转方向是致的。其特点是钢丝绳挠性好．磨损小，使用寿命长。但容易松散和扭转。它不允许在无导轨情况下作单独提升，故在不松散的情况下或有刚性导轨时应用为宜。交捻钢丝绳交捻钢丝绳，又分为右交互捻和左交互捻。钢丝绳钢丝绕成股与股绕成绳的方向相反，它的挠性与使用寿命都较顺捻钢丝绳差．但绳与股的扭转趋势相反，克服了扭转和易松散的缺陷，故卷扬机应优先选用。钢丝绳的种类．根据钢丝绳中钢丝与钢丝的接触状态不同又可分为点接触钢丝绳点接触钢丝绳绳股中各层钢丝直径均相同，而内外各层钢丝的节距不同．因而相互交叉形成点接触。其特点是接触应力高．表面粗糙，钢丝易折断，使用寿命低。但制造工艺简单，价格便宜。在实际中常发现这种钢丝绳在受拉尤其是受弯时由于钢丝间的点接触造成应力集中而产生严重压痕，由此导致钢丝疲劳断裂而使钢丝绳过早报废。线接触钢丝绳线接触钢丝绳绳股由不同直径的钢丝统制而成，每层钢丝的节距相等，由于外层钢丝位于内层钢丝之间的沟槽内，因此内外层钢丝间形成线接触。这种钢丝绳的内层钢丝虽承受比外层钢丝稍大的应力，但它避免了应力集中，消除了钢丝在接触处的二次弯曲现象，减少了钢丝间的摩擦阻力。使钢丝绳在弯曲上有较大的自由度，从而显著提高了抗疲劳强度，其寿命通常高于点接触钢丝绳。由于线接触钢丝绳比点接触钢丝绳的有效钢丝总面积大，因而承载能力高。如果在破断拉力相同的情况下选用线接触钢丝绳，可以采用较小的滑轮和卷筒直径，从而使整个机构的尺寸减小。卷杨机应优先选用线接触钢丝绳。.钢丝绳直径的选择卷扬机系多层缠绕．钢丝绳受力比较复杂。为简化计算，钢丝绳选择多采用安全系数法，这是种静力计算方法。钢丝绳的安全系数按下式计算式中整条钢丝绳的破断拉力。卷扬机工作级别规定的最小安全系数。钢丝绳的额定拉力力。设计时，钢丝绳的额定拉力为已知，将额定拉力乘以规定的最小安全系数，然后从产品目录中选择种破断拉力不小于•的钢丝绳直径。目前在工业化国家，对钢丝绳直径的选择普遍采用选择系数法。国际标准绳的选择也推荐采用此方法。该方如下机械设计手册第二册钢丝绳直径不应小于下式计算的最小直径式中钢丝绳最大静拉力。由起升载荷额定起重量，钢丝绳悬挂部分的重量，滑轮组及其它吊具的重量并考虑滑轮组效率相倍率来确定钢丝绳选择系数，它与机构的工作级别钢丝绳是否旋转以及吊运物品的性质等因素有关。目前，卷扬机还没有此系数的具体规定。可参考机械设计手册第二册进行选取。该设计卷扬机额定载荷吨，采用双联滑轮起重滑轮组，所以每根承受载荷总.，该卷扬机用于冶金行业铸造用，所以工作级别为，查机械设计手册第二册钢绳系数选择.。所以钢丝绳选择。按钢丝绳所在机构工作级别来选钢丝绳直径时，所选的钢丝绳拉断力应满足下式机械设计手册第二册式中所选用钢丝绳最小拉断力安全系数，查手册选所以.又钢丝绳最小拉断力总和等于钢丝绳最小拉断力.纤维芯或.钢芯，所以钢丝绳最小拉断力总和为.本设计中钢丝绳不接触高温，横向压力较小，选用纤维芯钢丝绳查机械设计手册，钢丝绳型号选择钢丝绳类.型号解释如下钢丝绳直径钢丝表面状态光面钢丝钢丝绳的结构形式纤维芯钢丝公称强度捻向左交互捻钢丝绳最小破段拉力.单位长度重量.钢丝绳的使用钢丝绳在工作时卷绕进出滑轮和卷筒，除产生拉应力外，还有挤压弯曲接触和扭转等应力，应力情况是非常复杂的。实践表明，由于钢丝绳反复弯曲相挤压所造成的金属疲劳是钢丝绳破坏的主要原因。钢丝绳破坏时，外层钢丝由于疲劳和磨损首先开始断裂，随着断丝数的增多，破坏速度逐渐加快，达到定限度后，仍继续使用，就会造成整根绳的破断。在正确选择钢丝绳的结构和直径之后，实际使用寿命的长短，在很大程度上取决于钢丝绳在使用中的维护和保养及与相关机件的合理配置。可从以下几方面考虑该问题滑轮和卷筒直径与钢丝绳直径的比值大小对钢丝绳的寿命影响较大，几乎成平方关系。因此，选用较大的滑轮和卷简直径对钢丝绳的寿命是有利的。故设计中规定了卷筒直径和钢丝绳直径的最小比值，与卷扬机的工作级别有关。使用中，应尽量减少钢丝绳的弯折次数并尽量避免反向弯折。决定滑轮绳槽尺寸时，必须考虑新钢丝绳直径较公称直径有的过盈量这事实。过小的绳槽直径会使钢丝绳受到过度挤压而提前断丝，绳槽尺寸过大，又会使钢丝绳在槽内的支承面积减小，增大钢丝绳的接触应力。合理的绳槽尺寸应比钢丝绳的公称直径大左右。滑轮与卷筒的材料太硬，对钢丝绳寿命不利。据有关资料表明以铸铁代替钢．可提高钢丝绳的寿命约。为保证钢丝绳在绳筒上平滑缠绕，避免各圈钢丝绳间相互摩擦及多层缠绕锤击和堆绕现象，延长钢丝绳的使用寿命，钢丝绳在卷筒及绳轮上的偏角必须保持在定的限度之内，般在.之间。良好的周期性润滑是提高钢丝绳使用寿命的项重要因素。它可以防止锈蚀，减少钢丝绳内外磨损。般常用中低粘度润滑油和滤青质化合物。目前我国生产的“钢丝绳油属于中等粘度油，适用于各种股捻钢丝绳的润滑。其附着力大，不易滑落或与水起作用，且含有防锈剂，是种良好的润滑剂。在室外润湿或腐蚀介质存在的环境里，应选用镀锌钢丝绳。经常检查钢丝绳是否与别的机件摩擦，重新更换新绳时必须核对新绳与原绳的型式直径是否相同经常检查钢丝绳表面的磨损及断丝，遇到问题及时解决。钢丝绳的报废处理，可参考有关标准相资料。第四章卷筒的结构设计及尺寸确定卷筒尺寸的由已知起升速度起升高度和钢丝绳的尺寸来确定。卷筒用来卷绕钢丝绳，把原动机的驱动力传递给钢丝绳，并把原动机的回转运动变为所需要的直线运动。卷筒通常是中空的圆柱形，特殊要求的卷筒也有做成圆锥或曲线形的。.卷筒的分类按照钢丝绳在卷筒上的卷绕层数分，卷筒分单层绕和多层绕两种。般起重机大多采用单层绕卷筒。只有在绕绳量特别大或特别要求机构紧凑的情况下，为了缩小卷筒的外形尺寸，才采用多层绕的方式。本设计采用单层绕。按照卷筒的表面分，有光卷筒和带螺旋槽卷筒两种。光卷筒用于多层卷绕，其结构比较简单，钢丝绳按螺旋形紧密地排列在卷筒表面上，绳圈的节矩等于钢丝绳的直径。由于钢丝绳和卷筒表面之间接触应力较高，相邻绳圈在工作时又有摩擦，钢丝绳使用寿命就要降低。为了使钢丝绳在卷筒表面上排列整齐，单层绕卷筒般都有螺旋槽，有了绳槽后，使钢丝绳与卷筒的接触面积增加，因而减小了它们之间的接触应力，也消除了在卷筒卷绕过程中绳圈间可能产生的摩擦，因此提高了钢丝绳的使用寿命，目前，多层绕卷筒也制成带绳槽的，更为合理。绳槽在卷筒上的卷绕方向可以制成左旋或右旋。单联滑轮组的卷筒只有条螺旋绳槽双联滑轮的卷筒，两侧应分别右条左旋和右旋的绳槽。绳槽的形状分别为标准绳槽和深槽两种，如图。图标准绳槽深绳槽.卷筒绳槽的确定查机械设计手册知，卷筒绳槽槽底半径，槽深槽的节矩其尺寸关系为为钢丝绳直径绳槽深度标准槽深槽绳槽节距标准槽深槽卷筒槽多数采用标准槽，只有在使用过程中钢丝绳有可能脱槽的情况才使用深槽，本设计选用标准槽，钢丝绳直径选用，取取.卷筒的设计卷筒按照转矩的传递方式来分．有端侧板周边大齿轮外啮合式和筒端或筒内齿轮内啮合式，其共同特点是卷筒轴只承受弯矩，不承受转矩。本设计卷筒采用内齿轮啮合式。如图。图内齿啮合式卷筒卷筒的设计主要尺寸有节径卷筒长度卷筒壁厚。卷筒节径设计卷筒的节径即卷筒的卷绕直径，查机械设计手册知不能小于下式式中按钢丝绳中心计算的卷筒最小直径与机构工作级别和钢丝绳结构有关的系数，根据工作环境级别为，查机械设计手册钢丝绳的直径。按式计算选取卷筒的长度设计本设计采用双联滑轮组，如图图双联滑轮组卷筒的长度式中卷筒总长度绳槽部分长度，其值为其中最大起升高度滑轮组倍率卷筒卷绕直径绳槽节矩，附加安全圈数，使钢丝绳端受力减小，便于固定，通常取.圈固定钢丝绳所需要的长度，般取两端的边缘长度包括凸台在内，根据卷筒结构而定卷筒中间无绳槽部分长度，由钢丝绳的允许偏斜角和卷筒轴到动滑轮轴的最小距离决定。对于有螺旋槽的单层绕卷筒，钢丝绳允许偏斜度通常为，查机械设计手册可知，选取。。所以。选取标准卷筒长度为卷筒壁厚设计本设计为了延长钢丝绳的寿命，采用铸铁卷筒，对于铸铁卷筒可按经验公式初步确定，然后进行强度验算。对于铸铁筒壁厚根据铸造工艺的要求，铸铁卷筒的壁厚不应小于，.所以卷筒的参数选择为绳槽节距槽底半径卷筒节距卷筒长度卷筒壁厚.卷筒强度计算查机械设计手册第二册可知，卷筒材料般采用不低于的铸铁，特殊需要时可采用铸钢或焊接制造。本设计的卷筒五特殊需要，额定起重重量不是很大，所以选择的铸铁制造。般卷筒壁厚相对于卷筒直径较小，所以卷筒壁厚可以忽略不计，在钢丝绳的最大拉力作用下，使卷筒产生压应力弯曲应力和扭曲应力。其中压应力最大。当时弯曲应力和扭曲应力的合成力不超过压应力,所以当时只计算压应力即可。本设计中，符合的要求，所以只计算压应力即可。当钢丝绳单层卷绕时，卷筒所受压应力按下式来计算其中为钢丝绳单层卷绕时卷筒所受压应力为钢丝绳最大拉力为卷筒壁厚为应力减小系数，般取.为许用压力，对于铸铁为铸铁抗压强度极限所以.查教材机械设计基础知，所以。所以经检验计算，卷筒抗压强度符合要求。第五章卷筒轴的设计计算卷筒轴是支持卷扬机正常工作的重要零件，合理设计与计算卷筒轴对卷扬机性能至关重要。.卷筒轴的受力分析与工作应力分析常用的卷筒轴分轴固定式轴转动式图两种情况。卷扬机卷筒工作时，钢丝绳在卷简上的位置是变化的。钢丝绳拉力经卷筒及支承作用到轴上产生的力矩，其大小随钢丝绳在卷简上位置的变化而不同。强度计算时应按钢丝绳在卷筒上两个极限位旨分别计算。由卷扬机工作情况和轴的受力分析可知，因卷筒轴主要承受弯矩，可简化为简单的心轴。图为固定心轴，图为转动心轴。对于转动心轴，其弯曲应力般为对称循环变化对固定心轴，其应力循环特征为，视具体的载荷性质而定。对固定心轴的疲劳失效而言，最危险的应力情况是脉动循环变化，为安全起见，卷筒的固定心轴应力以按脉动循环处理为宜。图卷筒轴既受弯又受扭，为转轴。其弯曲应力的应力性质为对称循环变应力，而扭转剪应力的应力性质可视为脉动循环变化。由此可知，卷筒轴在正常使用条件下，最终将发生疲劳破坏。但也不排除在超载或意外情况下发生静强度破坏。图卷筒轴的类型轴固定式轴转动式.卷筒轴的设计计算由于卷筒轴的可靠性对卷扬机安全可靠的工作非常重要，因此应十分重视卷筒轴的结构设计和强度刚度计算。卷筒轴的结构，应尽可能简单合理，应力