（图纸+论文）5吨卷扬机设计（全套完整）

型卷扬机是三速电动卷扬机，远距离遥控操作，空载高速下降，提高了生产率。

电控齿轮换档采用延时继电器．起吊位置精确，运动缓和，传动件在油池里工作，停车缓慢，避免磨损电磁刹车。

型卷扬机可五档变速，三个低速档和两个高速档。

由两个独立的装有电磁刹车系统的提升电动机驱动卷扬机。

电动机带动直齿减速器，用锥齿轮带动卷筒。

其他国家，如俄罗斯英国挪威瑞典加拿大德国等也都生产着不同用途的各种型号的卷扬机。

卷扬机的发展趋势．大型化由于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。

为保证各卷筒的运动或停止，其离合和制动装置都直接安装在卷筒上。

第二章起升机构的组成及型式.起升机构的组成起升机构是使重物作升降运动的机构，它是任何起重机必不可少和最主要最基本的机构。

此次设计的电动吨卷扬机是由电动机连轴器制动器减速器卷筒导向滑轮起升滑轮组钓钩等组成如图。

图起升机构示意图电动机联轴器减速器卷筒导向滑轮滑轮组吊钩电动机正转或反转时，制动器松开，通过带制动轮的联轴器带动减速器高速轴，经减速器减速后由低速轴带动卷筒旋转，使钢丝绳在卷筒上绕进或放出，从而使重物起升或下降。

电动机停止转动时，依靠制动器将高速轴的制动轮刹住，使悬吊的重物停止在空中。

根据需要起升机构上还可装设各种辅助装置，如起重量限制器起升高度限位器速度限制器和钢丝绳作多层卷绕时，使钢丝绳顺序排列在卷筒上的排绳装置等。

.起升机构的典型传动型式在电动机与卷筒之间通常采用效率较高的起重用标准两级减速器。

要求低速时可采用三级大传动比减速器。

为便于安装，在电动机与减速机之间常采用具有补偿性能的弹性柱销连轴器或齿轮连轴器。

前者构造简单并能起缓冲作用，但弹性橡胶圈的使用寿命不长后者坚固耐用，应用最广。

齿轮连轴器的寿命与安装质量有关，并且需要经常润滑。

般制动器都安装在高速轴上，这样所需要的制动力矩小，相应的制动器尺寸小，重量轻。

经常利用联轴器的半兼作制动轮。

带制动轮的半体应安装在减速器高速轴上。

这样，即使联轴器被损坏，制动器仍可把卷筒制动住，以确保机构的安全。

起升机构的制动器必须采用常闭式的。

制动力矩应保证有足够的制动安全系数。

在重要的起升机构中有时设两个制动器，而第二个制动器可安装在减速器高速轴的令伸出端或装设在电动机的尾部出轴上。

为使机构布置方便并增大补偿能力，在电动机与减速机之间可用浮动轴连接，浮动轴的两端为半齿轮连轴器。

卷筒与减速器低速轴之间的连接型式很多。

本卷扬机的卷筒与低速轴的连接为带齿轮接盘的结构型式，卷筒轴左端用自位轴承支撑于减速器输出轴的内腔轴承座中，低速轴的外缘制成外齿轮，它与固定在卷筒上的带内齿轮的接盘相啮合，形成个齿轮连轴器传递扭矩，并可以补偿定的安装误差。

在齿轮联轴器外侧，即靠近减速器的侧装有剖分式密封盖，以防止联轴器内的润滑油流出来和外面的灰尘进入。

这种连接型式的优点是结构紧凑，轴向尺寸小，分组性好，能补偿减速器与卷筒轴之间的安装误差。

如图。

图用齿轮接盘连接型式卷筒的直径般尽量选用允许的较小值，因为随着卷筒直径的增加，扭矩和减速传动比也增大，引起整个机构庞大。

但在起升高度较大时，往往用增大卷筒直径的方法以减小其长度。

滑轮组型式单联或双联和它的倍率对起升机构的尺寸也有很大的影响。

在桥式起重机中采用双联滑轮组，方面使卷筒两支撑上的受力不变，也就是使运行小车两边的轨道轮压不变，这对桥架和小车车架受力使有利的另方面是使重物在起升过程中不作横向移动。

但由于双联滑轮组的倍率比单联滑轮组小倍，起升机构的传动比也需要增大倍，这就使机构尺寸增大，所以其他的起重机采用单联滑轮组，此次设计的是吨桥式起重机的卷扬机，因此选用双联滑轮组，如图。

图双联滑轮组动滑轮定滑轮卷筒滑轮组的倍率的确定对钢丝绳的拉力卷筒直径与长度减速机构的传动比以及机构的总体尺寸有很大的影响。

大起重量采用较卷扬机，设计，毕业设计，全套，图纸第章概论.卷扬机发展概况卷扬机的应用卷扬机又称绞车，是起重垂直运输机械的重要组成部分，配合井门架桅杆滑轮组等辅助设备，用来提升物料安装设备等作业。

由于它结构简单操作方便维护保养简单使用成本低可靠性高等优点，广泛应用于建筑水利冶金起重作业。

提升重物是卷扬机的种主要功能，所以各类卷扬机的设计都是根据这要求为依据的。

虽然目前塔吊汽车吊等取代了卷扬机的部分工作，但由于塔吊成本高，股在大型工程中使用，而且灵活性较差，故般中小型工程仍然广泛应用卷扬机，汽车吊虽然灵活方便，但也因为成本太高，而不能在工程中广泛应用，故大多设备的安装仍然是由卷扬机承担的。

卷扬机除在工程设备安装等方面被广泛应用外，在冶金矿山建筑化工水电农业军事及交通运输等行业亦被广泛应用。

卷扬机的发展概况在很久以前的古代，就知道来用辘轳等来提升重物，以减轻体力劳动的强度和提高劳动生产率。

在我国，解放前卷扬机只有在些大型企业中才被使用，应用很少，而且所使用的卷扬机也均为国外生产，国内基本上没有生产卷扬机的厂家。

我国卷扬机的生产是解放后才开始的。

年代为满足恢复经济的需要和第个五年计划的得要，卷扬机的生产被提到了日程上。

原沈阳国泰机器厂阜新矿山机械厂前身等成批仿制了两种卷扬机，种为日本的型动力卷扬机，它是种原动机为电动机动型式是开式圆柱齿轮传动，双锥体摩擦离合器，操作为手扳脚踩的快速卷扬机，另种是按苏联图纸制造的型和型普通蜗杆传动电控慢速卷扬机。

由于当时生产力不高，卷扬机的需求量亦不多，故这段时间国内卷扬机的生产主要是仿制。

随着生产力的发展，到了年代，卷扬机的生产和使用越来越多。

为了协调生产，卷扬机主要生产厂家阜新矿山机械厂天津卷扬机厂山西机器广宝鸡起重运输机厂等组成了卷扬机行业组织，隶属于第机械工业部矿山机械行业。

为了