体式卷筒卷扬机吨位比较小时，采用整体式较大时，采用分体式装配形式。按照转矩的传递方式来分，常采用端侧板周边大齿轮外啮合式和筒端或筒内齿轮内啮合式二卷筒常用材料此处选取，由表知极限应力,卷筒容绳尺寸参数卷筒节径应满足式中筒绳直径比,是与卷扬机工作级别有关的系数由表选取钢丝绳直径由表知系数则卷筒节径由起重机设计手册及知故卷筒节径圆整为二卷筒容绳宽度式中卷筒直径由表知故,此处取三卷筒边缘直径因建筑卷扬机是属于多层缠绕，为防止钢丝绳脱落，端侧板直径应大于钢丝绳最外层绳圈的直径。端侧板直径的计算公式如下式中最外层钢丝绳绳芯直径，由式算得，其中钢丝绳缠绕层数四缠绕层数式式中为保证钢丝绳不越出端侧板外缘的安全高度该值在单层缠绕中应不小于倍的钢丝绳直径,在多层缠绕中应不小于倍的钢丝绳直径则即,故卷筒缠绕层数，即单层缠绕。则此处取五卷筒转速筒式中为卷筒直径,则筒,六卷筒壁厚由于建筑卷扬机属于中型机械，故取壁厚为,参考机械设计教材七卷筒容绳量卷筒内径内卷筒强度计算卷筒筒壁的强度计算内卷筒Ⅰ卷筒壁外表面均布载荷的确定筒壁自由段中间位置点的挠度弯矩剪力则,筒壁自由段最大挠度位置即式此处弯矩为取缠绕在卷筒上的半圈钢丝绳为研究对象,设钢丝绳与卷筒接触宽度为钢绳缠绕节距,并取夹角ϕ所对应的块微小表面积为,则作用在微面积上的力为微力的合力即为钢丝绳的拉力，对上式积分得卷筒作用于钢丝绳的均布载荷故其中，Ⅱ卷筒壁的应力卷筒壁自由段中间位置的压缩应力和弯曲应力为式筒壁自由段最大压缩应力和弯曲应力为Ⅲ卷筒筒壁的厚度计算卷筒壁的强度按下式计算则筒壁厚度为则又，故满足条件要求。其中钢丝绳的额定拉力卷筒壁环向压缩应力多层缠绕系数，按表选取，选钢丝绳轴向卷绕节距,卷筒材料的许用应力，按表选取因卷筒为铸造卷筒，故按表选取，工作级别。钢丝绳绕出处，卷筒压应力按下式计算局部弯曲应力按下式计算卷筒壁强度条件应满足下述经验公式即式中材料的许用应力材料的强度极限式式式按工作级别选定的系数，见表，取安全系数，取二卷筒端侧板强度计算端侧板轴向推力卷筒筒壁的稳定性估算可采用计算稳定性系数的方法式中稳定弹性,缠绕时弯曲应力较小,但不能承受横向压力金属丝钢丝绳强度较高,能承受高温和横向压力,但挠性较差建筑卷扬机系多层缠绕,更适合选用双捻制金属丝芯钢丝绳种类根据钢丝绳绕成股和股绕成绳的相互方向可分为顺捻钢丝绳和交捻钢丝绳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线接触钢丝绳点线接触钢丝绳面接触钢丝绳钢丝绳直径的选择钢丝绳的安全系数计算公式钢丝绳的破断拉力式机工作级别规定的最小安全系数别规定的最小安全系数绳的额定拉力可知此处设计的建筑卷扬机的工作级别为,此处选取级的则由可知最小安全系数料斗容量则料斗盛满混凝土质量故取钢丝绳的额定拉力故整条钢丝绳的破断拉力即钢丝绳的最小破断拉力为,亦即为其最大工作拉力由公式钢丝绳的直径最小应为其中为钢丝绳选择系数，参考表选取此处取为式式式钢丝绳在工作时卷绕进出滑轮和卷筒，除产生应力外，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和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坏。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相关机件的合理配置。钢丝绳在卷筒上的固定方式钢丝绳在卷筒上的固定应保证工作时安全可靠便于检查装拆及调整，且固定处不应使钢丝绳过分弯折。绳端常见的固定方式有压板固定和楔块固定两类。压板和螺钉绳端固定装置钢丝绳绳端从端侧板预留斜孔中引出至板外，通过压板和螺钉把绳端固定。为安全起见，压板数目至少为两个。这种绳端的固定方式，卷筒结构简单，对铸造卷筒及钢板焊接卷筒都适用。设计时应注意斜孔的角度不能太大，般要小于斜孔的边缘处应倒出圆角，以保证钢丝绳平缓地缠绕在卷筒上，避免损伤钢丝绳。斜孔的出绳方向，可根据需要决定。楔形块固定装置钢丝绳通过楔块固定在卷筒上。楔块的斜度通常取，以满足自锁条件。这种绳端的固定方式比较简单，但钢丝绳允许的直径不能太大。钢丝绳固定端承载能力验算国家标准规定，建筑卷扬机钢丝绳在卷筒上的安全圈数不得小于圈。在保留两圈的情况下，应能承受倍的钢丝绳额定拉力。钢丝绳的出绳方向及其偏角卷扬机钢丝绳的出绳方向般为水平方向，并从卷筒下方出绳，这样可以得到比较小的倾翻力矩。但也可以从其他方向出绳，此时，钢丝绳倾斜，必然要产生向上的分力，使地脚螺栓的受力状态发生变化。这种情况下，应在使用说明中给出地脚螺栓锚固的具体数据。卷筒设计计算卷筒结构及常用材料卷筒结构按照制造方式不同可分为铸造卷筒和焊接卷筒建筑卷扬机卷筒大多为铸造卷筒，成本低，工艺性好按照卷筒缠绕层数的不同可分为单层缠绕卷筒和多层缠绕卷筒建筑卷扬机主要使用多层缠绕的卷筒。按照卷筒内部是否有筋板，可分为带筋板卷筒和不带筋板卷筒按照结构的整体性，卷筒可分为整体式卷筒和分性系。点，当最优解是边缘解时，无法达到最优解。映射方程为,,二维猫映射方程为式表示成矩阵形式式中，,。猫映射的两个指数分别为，。由此可以看出猫映射具有混沌特性。猫映射与映射的比较将映射映射映射分别迭代次得到的,范围内的分布图如图，曲线显示映射在,和,内取值次数多达次，而,平均取到次，当最优解落在中间位置时，需要多次迭代才能得到最优解，大大降低了算法的效率。曲线显示映射的最少取值次数是次，最大次，分布比较均匀，但映射是对的映射，其混沌序列受计算机有限字长和有限精度的影响，很快落入个循环，从而在迭代后迅速收敛。虽通过提高字长可使周期增大，但实现比较复杂。曲线显示映射的最少取值次数是次，最大次，分布比较均匀，而映射的初始值可以取值或者见表，这是映射所不具备的。因此，映射具有更好的混沌分布特性。图三种映射的迭代分布图表三种混沌映射的分布特性映射初始值最大取值次数最小取值次数基于猫映射的混沌遗传算法混沌遗传算法的步骤为了克服遗传算法维持种群多样性差，容易陷入早熟的缺点，引入混沌的思想，对整个算法进行了改进，提出了基于猫映射的混沌遗传算法。基于的设计，采用实数编码，对遗传算法的选择交叉以及变异进行了改进，利用混沌序列产生初始种群，的流程图如下交叉结果的优胜劣汰生存竞争选择保留最优个体免变异混沌变异对种群进行更新符合动态海明距离要求满足收敛条件混沌序列产生初始种群种群个体的适应度评估保留最优个体免交叉动态自适应交叉否根据适应度大小重新选择新个体输出优化结果是否结束是开始输入初始参数图混沌遗传算法的流程图本文算法从以下几个方面进行改进猫映射生成初始种群利用式产生初始种群，使其尽可能在解空间分布均匀，克服随机序列产生初始种群的不均匀性，提高搜索效率。自适应交叉率海明距离控制机制及淘汰策略保证种群进化的多样性及有效性自适应交叉率交叉算子作为遗传算法中起核心作用的遗传操作算子，直接影响着算法的性能。设置了固定不变的交叉概率，不能提供合理的搜索方向，使得最优个体及整个群体适应度改善的速度受到限制。根据交叉概率般在之间，本文对交叉概率进行如下改动海明距离进化后期，种群接近于齐次种群，难以产生新的子代个体，会出现近亲繁殖的现象，本文通过控制海明距离来保持种群的多样性，提高进化效率。海明距离的表达式如下其中是个体，的海明距离，为初始种群的平均海明距离。交叉按下列进行个体进行交叉个体不进行交叉淘汰策略对交叉个体和交叉产生的个体进行适者生存策略，选择适应度大的两个个体进入下步操作。其中，为,之间的随机数。混沌扰动过程令是待变异的第个个体的第个基因，取值为,，利用公式映射到,区间得到混沌变量。运用猫映射迭代式得到,。运用公式将映射到,区间得到变量。若体式卷筒卷扬机吨位比较小时，采用整体式较大时，采用分体式装配形式。按照转矩的传递方式来分，常采用端侧板周边大齿轮外啮合式和筒端或筒内齿轮内啮合式二卷筒常用材料此处选取，由表知极限应力,卷筒容绳尺寸参数卷筒节径应满足式中筒绳直径比,是与卷扬机工作级别有关的系数由表选取钢丝绳直径由表知系数则卷筒节径由起重机设计手册及知故卷筒节径圆整为二卷筒容绳宽度式中卷筒直径由表知故,此处取三卷筒边缘直径因建筑卷扬机是属于多层缠绕，为防止钢丝绳脱落，端侧板直径应大于钢丝绳最外层绳圈的直径。端侧板直径的计算公式如下式中最外层钢丝绳绳芯直径，由式算得，其中钢丝绳缠绕层数四缠绕层数式式中为保证钢丝绳不越出端侧板外缘的安全高度该值在单层缠绕中应不小于倍的钢丝绳直径,在多层缠绕中应不小于倍的钢丝绳直径则即,故卷筒缠绕层数，即单层缠绕。则此处取五卷筒转速筒式中为卷筒直径,则筒,六卷筒壁厚由于建筑卷扬机属于中型机械，故取壁厚为,参考机械设计教材七卷筒容绳量卷筒内径内卷筒强度计算卷筒筒壁的强度计算内卷筒Ⅰ卷筒壁外表面均布载荷的确定筒壁自由段中间位置点的挠度弯矩剪力则,筒壁自由段最大挠度位置即式此处弯矩为取缠绕在卷筒上的半圈钢丝绳为研究对象,设钢丝绳与卷筒接触宽度为钢绳缠绕节距,并取夹角ϕ所对应的块微小表面积为,则作用在微面积上的力为微力的合力即为钢丝绳的拉力，对上式积分得卷筒作用于钢丝绳的均布载荷故其中，Ⅱ卷筒壁的应力卷筒壁自由段中间位置的压缩应力和弯曲应力为式筒壁自由段最大压缩应力和弯曲应力为Ⅲ卷筒筒壁的厚度计算卷筒壁的强度按下式计算则筒壁厚度为则又，故满足条件要求。其中钢丝绳的额定拉力卷筒壁环向压缩应力多层缠绕系数，按表选取，选钢丝绳轴向卷绕节距,卷筒材料的许用应力，按表选取因卷筒为铸造卷筒，故按表选取，工作级别。钢丝绳绕出处，卷筒压应力按下式计算局部弯曲应力按下式计算卷筒壁强度条件应满足下述经验公式即式中材料的许用应力材料的强度极限式式式按工作级别选定的系数，见表，取安全系数，取二卷筒端侧板强度计算端侧板轴向推力卷筒筒壁的稳定性估算可采用计算稳定性系数的方法式中稳