《垂直提升機JK6噸的設計設計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《垂直提升機JK6噸的設計設計（32頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）濟源職業(yè)技術學院 畢 業(yè) 設 計（論 文）題目 垂直提升機JK1.6噸的設計 系別 機電系 專業(yè) 機電一體化 班級 高機電0404班 姓名 郜 壯 學號 200412287 指導教師 葛道健、孫海燕 日期 2006年10月 2006年10月目錄摘 要3前 言4第一章 卷揚機的工作級別51.1卷揚機的利用等級51.2卷揚機的載荷狀態(tài)51.3工作級別5第二章 選擇電動機9第三章 選擇減速器113.1卷筒轉速的計算113.2卷揚機傳動比的計算113.3減速器的安裝調整與使用123.4減速器的使用與維護123.5減速器常見故障處理 13第四章 卷筒的設計134.1卷筒的
2、結構164.2卷筒容蠅尺寸參數(shù)174.3卷筒扭矩的計算194.4卷筒強度的計算19第五章 鋼絲繩的選擇19第六章 制動器的選擇21第七章 卷筒軸的設計22第八章 卷揚機安全常識24致謝28參考文獻. 39摘要垂直提升機是在大批量提升重物時使用的機器。而垂直提升機的重要組成部件是卷揚機。建筑卷揚機是一種超重設備，由于具有結構簡單、搬運安裝靈活、維護保養(yǎng)簡單、操作方便、價格低和可靠性高等優(yōu)點，所以被廣泛應用于物料提升、水平或傾斜曳引重物、打樁、集材冷拉鋼筋、設備安裝等工作中。提升重物是建筑卷揚機的一種主要功能，所以各類卷揚機的設計都是根據(jù)這一要求為依據(jù)的。建筑卷揚機除了在建筑工地、設備安裝等方面被
3、廣泛應用外，在冶金、礦山等行業(yè)中也廣泛應用，如高爐料鐘和物料的提升，小型礦井的物料提升等。建筑卷揚機用于提升重物時，需要門字架、桅桿等配套設備方能實現(xiàn)。建筑卷揚機還可應用于林區(qū)的集材工作，建筑業(yè)的冷拉鋼筋，小型礦井的水平、傾斜運輸?shù)人交騼A斜曳引重物的工作和打樁等工作。正因為建筑卷揚機具有多種用途，所以它已不僅用于建筑業(yè)，而且在冶金、化工、水電、農業(yè)、軍事及交通運輸?shù)刃袠I(yè)中也廣泛應用。本文從標準件電動機、減速器、聯(lián)軸器、制動器等的選擇，卷筒設計及其加工工藝等多方面，闡述了垂直提升機設計與制造的全過程。尤其在工藝規(guī)程設計中，我們運用了大量的科學的加工理論及計算公式，選擇了基面，制定了工藝路線確定
4、了機械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸，最后確定了切削用量及基本工時。關鍵詞：卷揚機 減速器 卷筒 前 言畢業(yè)設計是我們完成所學全部專業(yè)課程之后，并在做過金工實習、車工實習、課程設計、數(shù)控實訓等一系列教學的基礎之上進行的，是培養(yǎng)學生實踐性的重要環(huán)節(jié)之一，也是檢驗我們學生綜合知識與專業(yè)技能的重要手段。畢業(yè)設計的主要目的是培養(yǎng)我們綜合運用所學的基礎理論課，技術基礎課和專業(yè)課的知識和技能來分析，解決一般工程技術問題，使我們建立正確的設計思想，概念。掌握工程設計的一般程序，規(guī)則和方法，為以后的工作打下基礎。通過這次設計能進一步鞏固和理解自己所學的基礎知識，基本理論和基本技能，提高自己的設計、計算、制圖以及
5、計算機繪圖的能力，把書面知識與實際的操作相結合，設計過程中，同時提高和了解如何編寫技術文件，正確使用技術資料手冊，相關的工具書，更是培養(yǎng)我們嚴肅認真，一絲不茍和實事求是的工作作風，從一名學生向一名工程技術人員的過渡。就我個人而言，希望能通過這次設計對自己未來將從來的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉、培養(yǎng)。本次設計的題目為垂直提升機，部件設計是一次應用性，實踐性，綜合性的設計過程。本設計得到葛道健老師、孫海燕老師的悉心指導，并提出了許多寶貴意見和建議，同時也得到了崇鵬公司張慶軍、宋武兩位工程師的指導，在此深表謝意。由于設計能力有限，實踐經驗不足，設計中錯誤難免，敬請批評、指正。圖為K1.6噸建筑
6、卷揚機一、卷揚機的工作級別：卷揚機的利用等級利用等級是表示建筑卷揚機使用的頻繁程度，以其在設計壽命期內應完成的總工作循環(huán)次數(shù)Nt表征。而一個工作循環(huán)是指從一個載荷準備提拉時開始到下一個載荷準備提拉時為止的全過程。建筑卷揚機的壽命一般不少于5年，在這個期間內依據(jù)工作頻率程度的不同，總工作循環(huán)Nt可分為8個等級。建筑卷揚機利用等級利用等級總工作循環(huán)次數(shù)N2利用等級總工作循環(huán)次數(shù)Nt 說明U01.6x10U42.5x10經常地輕閑地使用U13.2x10U55x10經常地中地使用U26.3x10U61x10有時頻繁地使用U31.25x10U72x10頻繁地使用因卷揚機的實際使用情況無法統(tǒng)計確定，則假定
7、JK1.6噸卷揚機的使用情況為:每日平均使用時間為24小時，使用壽命期限內總使用時間為32006400小時，則總的使用壽命為5年；設計壽命期內總工作循環(huán)次數(shù)Ni=250000次，屬于經常輕閑使用情況，由此確定JK1.6噸卷揚機的利用等級為U4。卷揚機的載荷狀態(tài)載荷狀態(tài)表明卷揚機鋼絲繩承受拉力的大小與頻繁程度，它于整個使用壽命期限內鋼絲繩每次承受的拉力Fi額定拉力Fe 之比（Fi/Fe）和鋼絲繩每次承受拉力Fi 作用F的工作循環(huán)次數(shù)ni，與總工作循環(huán)次數(shù)Nt之比（ni/Nt）有關。因設計時不知其實際載荷狀態(tài)，則假定JK1.6卷揚機通常承受1/32/3的額定載荷，載荷譜系數(shù)Kp=0.25,當量拉力
8、系數(shù)Kp=0.6,JK1.6卷揚機的載荷狀態(tài)為中級Q2。工作級別按利用等級和載荷狀態(tài)的不同，可將建筑卷揚機分為A1A8，八個工作級別。JK1.6噸卷揚機利用等級U4,載荷狀態(tài)Q2則根據(jù)GB/T5031-93建筑卷揚機設計規(guī)范該JK1.6噸卷揚機的工作級別為A5級.計算拉力計算拉力是指作用在基準層上鋼絲繩拉力,分為疲勞計算拉力、靜強度計算拉力和實驗拉力。 疲勞計算拉力Fd疲勞計算拉力采用當量拉力，考慮的工況是卷揚機在正常工作情況下鋼絲繩承的拉力。Fd=Kd*Fe=0.6*16KN=9.6KN 靜強度計算拉力Fjmax靜強度計算拉力是考慮卷揚機作業(yè)可能出現(xiàn)的最大拉力，此時零件的強度不得超過材料的許
9、用拉力。動載系數(shù)按規(guī)范取=1.23Fjmax=Fe=1.23*16KN=19.7KN 試驗拉力卷揚機的強度用試驗拉力進行驗算,取下面兩種情況的計算.靜載試驗拉力FsjFsj=1.25Fe=1.25*16KN=20KN動載荷試驗拉力FsdFsd=1.1Fe=1.1*16KN=17.6KN1電機2彈性聯(lián)軸器3減速器4過輪 5主軸裝置6離合螺旋7帶式制動器 圖1原傳動及工作原理圖傳動裝置運動和計算：二、選擇電動機電動機是是已經系列化的產品，在設計中，要根據(jù)工作載荷大小及性質、轉速高低、起動特性、過載情況、工作環(huán)境、安裝要求及空間尺寸限制和經濟性等要求從產品目錄中選擇電動機的類型、結構型式、容量（功率
10、）和轉速，最后確定具體型號。根據(jù)工作機構的特點、工作環(huán)境、工作載荷的大小和性質等條件，選擇電動機類型和結構型式、功率、轉速，確定電機型號。1、 選擇電動機的類型和結構型式電機類型要根據(jù)電源種類（交流或直流），工作條件（溫度、環(huán)境、空間位置等）。載荷特點（變化性質、大小和過載情況），起動性能和起、制動頻繁程度，轉速高低和調速性能要求等條件確定。電動機分為直流電動機和交流電動機兩種，由于直流電動機需要直流電源，結構復雜，價格較高，因此無特殊要求時不宜采用。生產單位一般采用三相交流電源，如無特殊要求均應采用三相交流電動機。其中以三相異步電動機應用最多，常用的為Y系例三相異步電動機。當電動機需經常起動
11、、制動和正、反轉時（例如起重機），要求電動機有較小的轉動慣量和較大的過載能力，因此應采用起重及冶金用的三相異步電動機，常用的型號有YZ或YZR系例。建筑卷揚機主要采用三相交流異步電動機，根據(jù)建筑行業(yè)的工作特點，電動機工作制應考慮選擇短時重復工作制S3和短時工作制S2，并優(yōu)先選用YZR（繞線形轉子）YZ（籠型轉子）系列，起重專用電動機，多數(shù)情況下選用繞線轉子電動機，在工作條件較輕，接電次數(shù)較少時，亦可選用繞線轉子電動機，對于小噸位建筑卷揚機考慮到多方面因素，電動機工作制也允許選擇連續(xù)工作制S1如選擇Y系列三相異步電動機。2、 選擇電動機的容量電動機的容量（功率）選擇是否合適，對電動機的工作和經濟
12、性都有影響。容量小于工作要求，則不能保證工作機的正常工作，或使用電動機因長期超載運行而過早損壞；容量選得過大則電動機的價格高，傳動能力又不能充分利用，而且由于電動機經常在輕載下運轉，其效率和功率因數(shù)都較低而造成能源的浪費。對于載荷比較穩(wěn)定、長期運轉的機械（例如運輸機、起重機、卷揚機），通常按照電動機的額定功率選擇，而不校核電動機的發(fā)熱和起動轉矩。選擇電動機容量時應保證電動機的額定功率Ped等于或稍大于工作機所需的電動機功率Pd,即PedPd.電動機的特點用途及使用條件類別系列名稱特點用途使用條件及工作方式符號含義一般異步電動機Y系列（IP44）三相異步電動機該系列電動機為封閉自扇冷籠型三相異步
13、電動機，效率高、節(jié)能、堵轉矩高，噪聲低、振動小，運行安全可靠，能防灰塵、鐵屑或其他雜物侵入電機內部，還能適用于灰塵多塵飛濺的場合，防護等級好。1、海拔不超過1000m。2、環(huán)境溫度不高于1403、額定電壓380v,允許電壓偏差5%。4、額定頻率50HZ，允許頻率偏差1%。5、3KW以下的為Y接，4KW以上的為接法。6、絕緣等級：B級。7、工作方式：連續(xù)（S1）。Y型異步電動機IP44為4級方固體，4級防水S短時座M中機座L長機座S1連續(xù)要作制類別系列名稱特點用途使用條件及工作方式符號含義冶金及起重用異步電動機YZR、YZ系列冶金及起重用三相異步電動機YZR系列為繞線轉子電動機，YZ系列為籠型轉
14、子電動機YZR、YZ系列電動機適用于各種型式起重機械及其他類似設備的專用產品。具有較大的過載能力和較高的機械強度，因此它特別適用于那些短時或斷續(xù)運轉、頻繁起動制動、有過載負荷及顯著振動的場合。絕緣等級為F級，環(huán)境溫度不超過40，絕緣等級為H級，環(huán)境溫度不超過60。工作方式：S3基準負荷連續(xù)率為40%，還有S2、S3、S4等工作制。其他參考Y系列三相異電動。Z冶金起重用R轉子為繞線型S2短時工作制S3短時重復工作制S4帶起動的斷續(xù)周期工作制S5帶電制動的斷續(xù)周期工作制類別系列名稱特點用途使用條件及工作方式符號含義冶金及起重用異步電動機YZD系列起重用多速三相異步電動機該系列電動機為起重用變極多速
15、籠型轉子三相異步電動機，是在YZ系列上的派生具有YZ系列特點，適用于起重機械、建筑等。防護等級為IP44。絕緣等級為F1其他參見YZR、YZ及Y系列（IP44）D多速，其他同上。YZRW系列渦流制動三相異步電動機電動機YZR系列繞線轉子三相異步電動機和感應式渦流制動器組成，適用于頻繁起動、制動工作場合，調速范圍可以從電動機額定轉速調到同步轉速的115-1/10防護等級IP44，IP54冶金，渦流制動防護等級IP00絕緣等級F、H（冶金），其他參見YZR、Y系列（IP44W渦流制動，其他上注：YZR、YZ系列電動機是按設計，并取代JZRZ，JZRHZ，JZ2系列的更新?lián)Q代產品，更新產品YZRZ、
16、YZ2系列電動機也即將投放市場。工作機所需有效功率PW應由工作機的工作阻力和運動參數(shù)計算求得：PW=FV/1000KW= =4.8kw式中：F工作機的工作阻力，N；V工作機的線速度，M/S；電動機的工作功率 P0=PW/a電動機到卷筒軸的總效率 a=1X2X3X4X5由表得1=0.96，2=0.98（滾子軸承），3=0.98（齒輪精度為8級），4=0.99（凸緣聯(lián)軸器），5=0.98（V帶傳動比）。a=0.96x0.972x0.98x0.99x0.98=0.86P0=4.8/a=5.5KW容量相同的同類電動機，其同步轉速有3000r/min、1500r/min、1000r/min和750r/m
17、in四種，電動機的轉速越高，則極數(shù)越少，尺寸和重量越小，價格也越低，但機械傳動裝置的總傳動比增大，傳動級數(shù)要增多，傳動尺寸和成本都要增加，所以選擇電動機轉速時，必須做全面分析比較，通常多用同步轉速為1000r/min和1500r/min兩種。綜合表電動機的特點用途及使用條件，選擇電動機的型號為Y132S4 5.5KW.三、選擇減速器減速器是垂直提升機械系統(tǒng)中一個很重要的組成部分，它的作用是傳遞運動和動力。它不僅將電動機的輸出轉速化為提升卷筒所需的工作轉速，而且將電動機輸出的轉矩轉化為提升卷筒所需的工作轉矩。1、卷筒轉速nj(r/min)nj=23.4(r/min)2、卷揚機總傳動比ii=ne/
18、nj=940/23.4=40.17取減速器的速比ij=40.17由于本減速器用于各種起重運輸機械及其它各種機械中作為減速之用。所以選擇其型號為ZQ350。該系列圓柱齒輪減速機是兩級三軸圓柱漸開線齒輪傳動，箱體結構為水平分割全封閉式，機械性能好，工作可靠，維護方便。本機還具有過載能力強，耐沖擊、慣性力矩小，適用于起重頻繁和正、反向運轉的特點。其聯(lián)動方式可用聯(lián)軸器直接聯(lián)動，也可用鏈條、皮帶撓性聯(lián)動。ZQ型兩級傳動的外嚙合漸開線圓柱齒輪減速器。主要用于起重機械、礦山、冶金、建筑，也可以用于運輸、通用、化工和輕工等機械行業(yè)。考慮是普通減速器，無特殊的要求幫采用軟齒輪轉動，由表知選大、小齒輪材料為45號
19、鋼小齒輪調制處理，硬度為240HBS，大齒輪正火處理200HBS。由于本卷揚機主要用于起重機械、礦山、冶金、建筑，也可以用于運輸、通用、化工和輕工等機械行業(yè)。減速器的型號為ZQ35040.17。3、減速器的安裝調整與使用減速器的承載能力和使用壽命是由制造質量與使用情況共同決定的。正確地安裝、合理地使用、精心地維護都是減速器正常運行與提高壽命的重要因素。故減速器的安裝調整、使用維護必須嚴格按設計要求執(zhí)行。地腳螺栓與調整墊鐵地腳螺栓按減速器底座的安裝尺寸配置。在減速器底座就位前，應校對地腳螺栓中心位置偏差小于2mm、垂直度0.5/1000，地腳螺栓的螺紋應無缺陷，螺栓與螺母的配合松緊程度應符合標準
20、，必要時進行適當修正。調整墊鐵和一次基礎之間應設置鋼制墊板，墊板厚應有2025mm，長寬尺寸應比調整墊鐵稍大，頂面應加工并與基礎用沙漿粘牢，每套調整墊鐵下面放一組。各墊鐵與基礎未粘牢前，除應根據(jù)減速器底座安裝尺寸測定好位置外，還應找平到0.2/1000，各墊板標高偏差在0.5以內。采用調整墊鐵組時，每一調整墊板組應盡量減少墊板的塊數(shù)，并少用薄墊板，每組不宜超過5塊。放置平墊板時，最厚的放在下面，最薄的放在中間，減速器找正后，每一墊鐵組應相互焊牢。每一墊底鐵組應放置整齊、平穩(wěn)，并接觸良好。減速器找正后，每一墊鐵組應被壓緊，推薦用重2kg左右的手錘逐組輕擊聽音檢查。墊鐵與墊鐵、墊鐵與底座、底座與減
21、速器底面之間用0.05mm塞尺檢查，塞入面積不得大于接觸面積的30%。減速器找正后，調整墊板組應露出減速器底座面外緣1030mm，調整楔鐵露出減速器底座底面外緣1040mm，調整墊鐵伸入減速器底座底部的深度應使其超過減速器地腳螺栓的中心線。4、減速器的使用與維護減速器必須按技術規(guī)范使用，使用時應按要求在相關部位注足規(guī)定牌號的潤滑油及潤滑脂。開機前應檢查各聯(lián)接螺栓是否可靠，各聯(lián)接螺栓緊固好后，先開動潤滑系統(tǒng)一段時間后，才可啟動主電動機，提升機完全停止后，才可關閉油泵電動機。第一次起動后，每8h應檢查濾油器，并清除其臟物。這種檢查清理工作一直進行到過濾器比較清潔為止，以后每清理一次。在運轉第一個2
22、4h之后和以后每100h，必須檢查地腳螺栓及軸承座螺栓是否有松動現(xiàn)象，各聯(lián)接件是否松動。定期對減速器內各齒輪的齒面情況進行檢查，若齒面上出現(xiàn)有少量離散性的戰(zhàn)俘蝕且發(fā)展很慢，見分曉為初期點蝕不是故障。但若有擦傷、膠合、塑變等現(xiàn)象時，應停止使用并立即與制造廠取得聯(lián)系，使用單位應做好一切故障發(fā)展過程的詳細的原始記錄（使用的負荷、潤滑油牌號、使用轉速、最初發(fā)現(xiàn)故障時間及進展情況等），以供分析故障原因之用。不論是在試車還是在正常運轉過程中，減速器所發(fā)現(xiàn)的一切問題和采用的處理措施都應詳細記錄。減速器在使用期間，潤滑油面的高度應符合設計的要求，定期檢查潤滑油中所含雜質、酸度、水分及其粘度變化情況，如發(fā)現(xiàn)超標
23、或不合格時，應及時潤滑油進行處理或更換新油，換油時應仔細沖洗軸承、油池等。減速器投入使用3個月和一年時間，應將潤滑油抽出過濾一次或更換新油。應隨時檢查軸承和油池的溫升及減速器的噪聲，如發(fā)現(xiàn)有不正常情況時立即停機，尋找產生的原因，待排除故障后才可重新開機使用。減速器外表面應保持清潔，以免影響散熱。減速器上不得放置任何東西，以免發(fā)生意外。若減速器在出廠前已裝配調試好，安裝及使用過程中一般不得隨意拆開。使用記錄好表所示減速器使用記錄減速器型號出廠編號使用地點主機名稱型號原動機型號原動機功率原動機轉速齒面狀況5、減速器常見故障處理經過多年的實踐，我國垂直提升機減速器從設計、工藝、制造到檢測已形成了一套
24、 完整的體系，產器型譜在不斷的擴大，產品的性能、效率、壽命以及安全性均有大幅度提高。盡管如此，由于影響減速器壽命的因素比較復雜，包括設計結構、材質、加工狀況、裝配精度潤滑狀態(tài)、運行工況、使用維護方法等，其中任何一個因素被忽略，減速器在使用狀態(tài)下都可能產生不同類型的故障。根據(jù)失效統(tǒng)計，在傳動裝置中齒輪失效總數(shù)的60%左右，其余為軸承失效、潤滑油泄漏、箱體的變形及減速器在使用中的振動等。（1）齒輪的損傷與失效及處理齒輪是減速器中的重要零件，齒輪的類型和輪齒嚙合特點決定了齒輪運轉特性，也決定了齒輪的不同的失效形式。按照GB/T34811997及ISO10825；1995的規(guī)定，齒輪的損傷與失效可分為
25、：裂紋、斷齒、齒面疲勞、齒面損耗、膠合、永久變形等六大類。裂紋齒輪裂紋一般在輪齒、輪緣、輪轂、輪輻等部位發(fā)生。齒輪的裂紋按其形成的特點可分為兩大類：制造裂紋和使用裂紋。制造裂紋是由于齒輪生產工藝不當，引起材料缺陷，并且擴展形成的齒輪裂紋。對于使用過程中出現(xiàn)的裂紋，臨時處理方法為：將裂紋處金屬打磨掉，使其周邊圓滑，過渡，清除裂紋，防止裂紋擴展。并且與制造廠聯(lián)系，分析原因，研究最終解決方案。膠合膠合是相嚙合齒面在一定的壓力下潤滑油膜破裂，金屬發(fā)生直接接觸熔化粘連，隨著齒面的相對運動，金屬從齒面上撕落的一種齒面損傷。損傷齒面表現(xiàn)為沿滑動方向粘連撕傷溝痕，嚴重時整個齒面齒廓幾乎完全損壞，僅節(jié)線位置無溝
26、痕。由于齒面局部過熱而導致的膠合，膠合部位呈回火色?？刂讫X輪局部載荷集中現(xiàn)象的發(fā)生，使用極壓齒輪油，保證潤滑油冷卻充分，在高溫工作時使用極壓合成齒輪油等方法都可以防止膠合現(xiàn)象的發(fā)生。對于使用過程中出現(xiàn)的膠合現(xiàn)象，臨時處理方法一般為：將膠合損傷處磨削光滑，并更換極壓潤滑油，同時與制造廠聯(lián)系，分析原因，避免膠合損傷再次發(fā)生。永久變形當齒輪工作應力超過輪齒材料的屈服極限，材料產生塑性變形，形成齒面或齒體的永久變形。永久變形的模式一般有壓痕、起皺、起脊、飛邊等。壓痕是由于外界異物進入輪齒嚙合區(qū)，使齒面上壓出淺平的凹痕。壓痕多發(fā)生于硬度低的齒輪上。起皺是由于潤滑不良、工作壓力高、工作齒面間產生爬行現(xiàn)象，
27、在齒面上垂直于滑動方向出現(xiàn)波紋狀條紋。起皺多發(fā)生于硬度高的齒輪上。起皺往往與低速、振動等原因有關。起脊是在齒面上沿滑動方向出現(xiàn)明顯的條狀脊棱。飛邊是在輪齒邊緣形成尖銳的凸出的薄邊。起脊和飛邊是由于齒面硬度低、工作應力高、齒面滑動速度低、潤滑失效等造成的。 對于使用過程中出現(xiàn)的永久變形現(xiàn)象，應及時與制造廠聯(lián)系，分析原因，一般應更換備件。（2）軸承的損傷與失效及處理運轉中無法直接觀察軸承，但通過對噪聲、振動、溫度、潤滑劑等狀況的監(jiān)測，可以分析出軸承的異常。如表例出了常見軸承的損傷與對策。為了判斷拆下的軸承能否繼續(xù)使用，應重新檢查尺寸精度、旋轉精度、內部游隙，并且檢查各零件的表面是否有損傷。通過分析
28、軸承損傷的原因，及時采取相應的對策，改善軸承的使用條件，并且補充軸承備件。軸承的損傷的對策項目現(xiàn)象原因措施剝離運轉面剝離呈明顯凸凹狀1、負荷過大，使用不當2、安裝不良3、軸或箱體精度不良4、異物侵入5、發(fā)生生銹6、異常高溫造成的硬度下降1、重新研究使用條件，重新選擇軸承2、檢查安裝方法3、重新考慮密封設計4、檢查潤滑劑5、檢查潤滑效果6、檢查軸或箱體的加工精度燒傷軸承發(fā)熱變色，進而燒傷不能旋轉1、潤滑不足或潤滑劑不當2、滾子偏斜1、研究使用條件，設2、定適當游隙3、檢查使用條件4、減少定位誤差磨損表面磨損尺寸變化伴有磨痕1、潤滑劑中混入異物2、潤滑不良3、滾子偏斜4、負荷不穩(wěn)定1、檢查潤滑劑清
29、潔度2、檢查潤滑方法3、減少定位誤差4、重新研究使用條件，重新選擇軸承壓痕碰傷表面沖擊凹坑安裝時擦傷異物侵入安裝不良防止異物進入改善安裝方法項目現(xiàn)象原因措施生銹腐蝕表面局部或全部生銹1、包裝不當2、防銹不當3、保管不當1、改善減速器密封2、正確使用防銹措施3、加強管理，定期檢查保持架破損鉚釘松動或斷裂保持架破裂1、負荷過大2、異物侵入3、振動大4、安裝偏斜1、重新研究使用條件2、防止異物進入3、檢查軸或箱體的剛度4、正確確定配合處過盈量電蝕滾動表面有燒傷滾動面通電采取絕緣措施四、卷筒的設計建筑卷揚機的重要零件，對建筑卷揚機安全、可靠的工作至關重要，應該合理地進行設計。1、卷筒的結構按照結構形式
30、較多，可按下述方法分類：按照制造方式不同可分為鑄造卷筒和焊接卷筒。鑄造卷筒應用廣泛。建筑卷揚機卷筒大多數(shù)為鑄鐵卷筒，成本低，工藝性好。大噸位建筑卷揚機一般采用鑄鋼卷筒，鑄鋼卷筒雖然承載能力較大，但成本較高，若工藝允許，可改用鋼板焊接結構。按照卷筒繞線層數(shù)的不同可分為單層纏繞卷筒和多層纏繞卷筒。建筑卷揚機主要使用多層纏繞卷筒。按照卷筒內部是否有筋板，可分為帶筋板卷筒和不帶筋板卷筒。無論是卷筒內的環(huán)向筋還是縱向筋，均增加了制造難度，同時在筒壁的連接處還會引起應力集中。目前的設計趨勢，主張取消縱向盤和環(huán)向筋。按照結構的整體性，卷筒可分整體式卷筒和分體裝配式卷筒。卷揚機噸位比較小時，卷筒常采用整體結構
31、。對噸位較大的卷筒，常做成分體裝配形式，這樣可簡化工藝，減輕重量。按照轉矩的傳遞方式來分，常采用端側板周邊大齒輪外嚙合式和筒或筒內齒輪內嚙合式。2、卷筒容蠅尺寸參數(shù)卷筒容蠅尺寸參數(shù)意義及表示方法應符合國家標準規(guī)定，參見下圖： 卷筒節(jié)徑D卷筒節(jié)徑D應滿足下式 DKed式中 Ke筒繩直徑比，是與卷揚機工作級別有關的系數(shù)。 d鋼絲繩直徑卷筒節(jié)徑D對筒壁和端側板的設計具有重要意義，也影響鋼絲繩直徑的選擇。D值小結構自然緊湊，但單位長度上的力較大，鋼絲繩壽命低。對于JK1.6噸卷揚機的工作級別為A5級,卷筒節(jié)徑系數(shù)Ke19。取卷筒直徑D0=235mm,則卷筒節(jié)徑D=D0+d=235+13=248mm.D
32、Ked符合規(guī)范要求。卷筒容繩寬度Bt卷筒容繩寬度Bt，一般可按下述關系式確定 BtK建筑卷揚機系多層纏繞,鋼絲繩受力比較復雜,為簡化計算,鋼絲繩的選擇采用安全系數(shù)法,這是一種靜力計算方法.卷揚機所選鋼絲繩的安全系數(shù)符合規(guī)范要求。按規(guī)定,在保留鋼絲繩兩圈安全圈的情況下,固定處應能承受1.25倍額定拉力而不失效.為此應用1.25倍鋼絲繩額定拉力對鋼絲繩固定處進行承載能力驗算.鋼絲繩固定端部的計算拉力Fg鋼絲繩與卷筒表面磨擦系數(shù)=0.16鋼絲繩在卷筒上的包角a=4Fg=Fmax/e=0.167Fe=0.167*16=2.68(KN)固定端承載能力的的驗算鋼絲繩螺栓采用M12，性能等級s=315Mpa
33、級，螺栓預緊力為F0F0=0.7*s*As=0.7*315*84.3=18.6(KN)壓板處磨擦力FyFy=F0=0.16*18.6=2.97(KN)FyFg因此,固定端承載能力滿足要求.鋼絲繩出繩方向及其卷放偏斜角 卷揚機鋼絲繩的出繩方向為水平方向,并且從卷揚機卷筒下方出繩,鋼絲的卷放偏斜角2。如圖所示Ld*10=*10=9.5(m)應保證導向滑輪中心線到卷筒軸線的距離大于9.5米,即可保證卷放偏斜角2.鋼絲繩使用時應注意的問題：1、為保證鋼絲繩在繩筒上平滑纏繞，避免各圈鋼絲繩間相互磨擦及多層纏繞錘擊和堆繞現(xiàn)象，延長鋼絲繩的使用壽命，鋼絲繩在卷 筒及繩輪上的偏角必須保持在一定的限度之內，一般
34、在0.5-2之間。2、良好的周期性潤滑是提高鋼絲繩使用壽命的一需重要因素。它可以防止銹蝕，減少鋼絲繩內外磨損。一般常用中、低粘度潤滑油和濾青質化合物。目前我國生產的“鋼絲繩油”屬于中等粘度油，適用于各種股捻鋼絲繩的潤滑，其附著力大，不易滑落或與水起作用，且含有防銹劑，是一種良好的潤滑劑。3、在室外、潮濕或腐蝕介質存在的環(huán)境里，應選用鍍鋅鋼絲繩。4、經常檢查鋼絲繩是否與別的機件磨擦，重新更新更換新繩時必須核對新繩與原繩的型式、直徑是否相同；經常檢查鋼絲繩表面的磨損及斷絲，遇到問題及時解決。5、使用中，應盡量減少鋼絲繩的彎折次數(shù)并盡量避免反向彎折。6、國家標準規(guī)定，建筑卷揚機鋼絲繩在卷筒上安全圈數(shù)
35、不得小于3圈。在保留兩圈的情況下，應承受1.25倍的鋼絲繩額定拉力。應留云霄圈絲繩間相互磨擦及2.97(KN)6(KN)=11.8(mm)六、制動器的選用為了確保卷揚機安全，可靠地工作，必須裝設制動器。對于JK1.6噸卷揚機采用常閉式的支持制動器,制動輪裝在減速機高速軸上。在設計或選擇制動器時，主要依據(jù)是制動力矩。無論是標準制動器，還是自行設計的制動器都要做必要的發(fā)熱驗算。JK1.6噸卷揚機高速軸額定靜載力矩TT=66.4(Nm)采用YWZB-200/25液壓制動器,額定制動力矩TezTez=200N.mTez/T=200/66.4=31.5七、卷筒軸的設計如圖卷筒軸系結構及心軸受力及彎矩 已
36、知參數(shù)額定拉力Fe=16kN；軸材料45號調質處理；b=650Mpa;s=360Mpa;=300Mpa;b=100Mpa 作用力的計算由圖可知，軸左端為調心軸承，右端通過減速機外齒輪內的調心軸承支承，并通過健將軸的轉矩傳到卷筒，此軸為不等徑軸，此處軸端直徑較小，且有鍵槽，因此右端受力最大，此軸系轉軸，工作時同時承受彎矩和轉矩作用，應按彎扭合成進行軸的強度計算，因為此軸與減速機低速軸系同一根軸，軸中彎曲應力，應按對稱循環(huán)變應力處理，而扭轉剪應力，由于轉矩方向不變，可認為是脈動循環(huán)應力，為此根據(jù)第三強度理論，可直接求得當量彎矩，計算時，卷筒作用到轉軸的力可簡化為作用于支承面寬度中點的集中力，并且把
37、它簡化為受集中力的簡支梁，左端支承點750mm,右端支承點85mm,求支反力：靜強度計算拉力Fj=19.7(kN)Rc=2(kN)Rd=17.7(kN)Mj=RaX(0Xa)=2*X=2*750=1500(N.mm)見圖4cM2=Rb(1-X) (aX1)當x=e時，M2=0軸端平鍵傳遞的轉矩為：T=9550*=9550*=3060（N.m）見圖4d彎扭合成彎矩M合=3408(N.m)見圖4e 計算卷筒直徑:按彎扭合成強度計算卷筒軸徑:從圖中看出危險斷面為BdB=21.68=21.68查表得=1 =21.68*=56.3mm考慮到此處有一個增鍵槽,應增大5%,取db=65mm. 卷筒軸的疲勞強
38、度計算:卷筒軸彎曲應力為對稱循環(huán),平均應力m=0 =0bB=max=63.3Mpa查表得Z=23.7cm,ZP=50.7cm.a=bB=63.3Mpa查得有效應力集中系數(shù)K=1.8,表面狀態(tài)系數(shù)=0.92,絕對尺寸影響系數(shù)=0.78。S=1因為m=0一般軸疲勞強度安全系數(shù)Sp=1.5-1.8,所以該軸疲勞強度足夠. 卷筒軸的靜強度計算Ss=SspSs=5.7Ss=3.5Ss=2.97靜強度的許用安全系數(shù)Ssp在s/b=0.55-0.7時，Ssp=1.2-1.8。故該軸靜強度足夠。八、卷揚機使用安全常識安全使用卷揚機不僅能防止事故，延長使用壽命，還可以提高工效。 （1）卷揚機應安放在地勢稍高、視
39、線良好、地腳基堅定、距離起吊處15m以外的地方，若為臨時使用，可將鋼絲繩拉住機座上的座孔通過地錨固定；若是長期使用，則通過地腳螺栓將機座固定在混凝土基礎上。地錨或混凝土地基必須按卷揚機額定牽引力的大小來埋沒并與機座可靠連接，以防使用中產生滑動、位移，甚至拉翻卷揚機，導致重物墜落等重大事故。卷揚機在室外裝用時，上方應設有遮陽擋雨的工棚，但不得妨礙機手操作，或影響機手對指揮人員及提升物的視線。 （2）鋼繩應從卷筒下方引出，出繩方向盡量同地面平行，當鋼繩處于卷筒中間位置時，要與前面第一個導向滑輪的中心線垂直，卷揚機不可離滑輪太近，以免引起鋼繩與導向滑輪或卷筒槽緣的過分磨損。當重物落至最低位置時，鋼絲
40、繩應在卷揚機卷筒上保留3圈以上。 （3）卷筒上的鋼絲繩應按順序排列整齊，不能發(fā)生亂層現(xiàn)象，也不可高于卷筒的側邊，以防受力后引起跳繩或滑出，從而造成聯(lián)軸器損傷、鋼絲繩斷裂等故障。當鋼絲繩斷絲超過10%時必須更換，新?lián)Q鋼絲繩的安全系數(shù)應大于5，并注意質量要合格，卷揚機工作時，不可讓鋼絲繩在地面拖曳，以防泥沙沾污而加劇磨損，為此可設繩槽或托輥。另外，卷揚機運轉時，不準用手或腳去拉、踩鋼絲繩；不準任何人跨越鋼絲繩或在提升物下穿越、停留。 (4）電動機要有單獨的操作開關，并加裝過載與短路保護裝置；其金屬外殼應可靠接地，以保安全，若電動機可以正、反轉來驅動卷揚機，則卷筒的旋轉方向必須與操縱開關上的指向一致
41、。 （5）卷揚機的制動器大都為短行程常閉電磁式結構。合閘時制動電磁鐵與電動機同時通電，于是磁鐵吸合、制動瓦張開，電動機便通過減速器帶著卷筒旋轉，從而卷入或放出鋼絲繩。拉閘斷電時，制動瓦抱住制動輪，使卷筒可靠地停住。為此，試機前應先檢查電磁制動器，要求制動瓦與制動輪之間的間隙為0.5-0.6mm，且兩瓦的間隙相等、開閉靈活；然后，先空載試運轉，讓卷揚機正、反向各轉15min，若無異常噪聲，振動或沖擊，才可投入全載試運轉，最后，做超載10%試驗，此時將重物提至2.5m高度，制動后觀其下滑量，下滑量小于6cm時為合格。否則應重新調整電磁制動器，必要時更換磨損超限的制動瓦或制動輪。 （6）采用膠帶或開
42、式齒輪傳動的卷揚機，其傳動部位應加裝防護罩，以防卷揚機運轉時將人員或物料卷入。 （7）操作時，機手要集中精力、看清信號、聽從指揮。卷揚機運轉中，機手不準離崗。提升重物時操作應柔和平穩(wěn)，不可急速升起或飛速下降，盡量避免空中緊急制動。若被吊物需要空中臨時停留，除使用制動器外，還要用保險棘輪卡牢。 （8）若遇上工作中突然停電，應先將開關扳到斷電位置，接著將吊籠降至地面或將牽引重物落到坡底。卷揚機用于建筑工地的龍門提升架，若遇雷雨、濃霧或6級以上大風氣候，應立即停止工作。另外，嚴禁用龍門提升架載人上人下。 （9）卷揚機運轉中，若出現(xiàn)聲響異常、制動失靈、減速器軸承部位溫升過高等情況，應停機檢查，排除故障
43、；切忌帶“病”作業(yè)，以免發(fā)生機械或人身事故。 （10）卷揚機雖不復雜，但若對其不能認真進行維護修理，就會故障頻發(fā)，使用壽命縮短。因此除做好日常保養(yǎng)外，每年冬閑時應拆開全機，將各零部件按報廢、修復、堪用3類分別處理。有的零件若一時買不到，自制時應掌握以下原則： 1、卷筒心軸、傳動軸要用45號鋼加工制造，并進行熱處理，使用舊軸時，當其軸徑大于150mm時，要做探傷檢查；對不合格者，必須更換。 2、卷筒應根據(jù)負荷大小，分別采用鑄鋼ZG35或灰鐵HT20-40鑄造，并進行有效處理。 3、對于直徑大于30mm的制動輪，要用鑄鋼制造；對于直徑小于30mm的，才允許用灰鐵HT20-40制造。 4、對于軸承襯
44、套，要用鑄銅制作，不可用鑄鐵代替。 5、若鋼絲繩還可使用，應取下作油浸蒸煮處理，并在表面涂以保護油脂。(11)卷揚機作業(yè)人員須經培訓，熟悉井字架和卷揚機技術性能、機械性能、安全知識和管理制度，考核合格后，持證上崗。不準將機交給無證人員操作。 (12)卷揚機操作棚必須符合防雨、防火和抗沖擊的要求，控制臺、井架、卷揚機和開關箱及接電源線安裝完畢后，必須經驗收合格掛牌，方可作用。 (13)操作前必須認真檢查卷揚機制動、升高限位、停層、防斷繩、聯(lián)絡信號等十二項安全裝置是否靈敏有效，鋼絲繩是否完好，井架垂直度是否符合要求，傳動位的鋼絲繩不準有接頭，纜風繩或架體與結構拉結是否牢固，并空載試運行，確認正常，
45、才可操作。 (14)操作時精神集中，不得離開崗位。在開機中，要密切注意平臺口、通道口等處是否有裝運工人員將頭手伸入井架架體內或爬架或穿過吊籠底部，防止意外事故。有人在吊籠內未離開前，不準開機。 (15)遇六級及其以上大風或大雨時，應停止作業(yè)。 (16)發(fā)生故障或停電，必須采用按動卷揚機剎車吸鐵慢速地將吊籠放因地面。 (17)卷揚機放盡鋼絲繩時必須保持不少于三圈在卷筒上，上升吊籠收卷鋼絲繩應保持排列整齊。運行中嚴禁用手或腳去調整排列或檢修、保養(yǎng)。 (18)井架上的平撐拉結、斜撐、纜風繩、各種安全裝置安全防護和標志等嚴禁隨意拆除，施工需要拆除井架內側斜撐，應經工長批準，也不準連續(xù)拆除三個標準節(jié)內側
46、的斜撐。 (19)井架三向外側的安全網防護，必須隨井架升高及時滿掛。井架必須高于頂層作業(yè)層平臺口6m8m，確保吊籠升高的余位。 (20)高速組合井架必須層層與建筑結構邊梁附著，在無附著裝置情況下的自由高度應符合產品說明書。 (21)工作中要聽從指揮人員的信號，當信號不明或可能引起事故時，應先停機待信號明確后方可繼續(xù)作業(yè)。 (22)井架在運轉中，不得進行任何維修保養(yǎng)、調整工作。 (23)作業(yè)完畢應切斷電源，鎖好操縱箱，關閉總電源，蓋好防護罩。 (24)夜間工作時，工作場地應有足夠照明裝置。 (25)做好清潔、潤滑保養(yǎng)工作。致 謝三年的學習生活如白駒過隙， 轉瞬即逝,讓人有些措手不及的感覺,好象還
47、沒開始已經結束。時間的流逝和流失及其過程中經歷的坎坷使一個人慢慢成熟，因而我對過去的日子和給過我鼓勵、幫助的人們總是心懷感激，并讓我倍加珍惜未來的生活。本次畢業(yè)設計是在指導教師葛道健老師、孫海燕老師的悉心指導下展開的。從設計題目的提出到論文的完成，老師都在關注我們的進度，兩位老師一絲不茍的治學態(tài)度和高度的責任感，在做畢業(yè)設計的過程中時刻影響和教育著我，使我難忘和感動。在此論文完成之際，謹向兩位老師以最衷心的感謝。在畢業(yè)設計論文完成過程中，我也得到了河南崇鵬起重有限公司的張慶軍、宋武、鄭工等幾位工程師的指導在此表示深深的謝意。同時還得到了同班同學的大力協(xié)助，讓我感受到同學的友誼和真誠的關心,在此
48、向他們表示誠摯的謝意。另外感謝我的班主任，他對我的關心和培養(yǎng)，在我讀大學的這三給予我的幫助，特別是在做畢業(yè)設計的最后階段，同時也是最需要幫助的時候給了我支持，才使得我能順利完成畢業(yè)設計。最后向在百忙之中評閱本次畢業(yè)設計并提出寶貴意見的各位老師們表示最誠摯的謝意，同時向所有關心、幫助和支持我的老師和同學表示衷心的感謝，謝謝你們!參 考 文 獻1齊治國等編建筑卷揚機設計機械工業(yè)出版社19962 李華主編機械制造技術機械工業(yè)出版社3 成在主編機械設計手冊化學工業(yè)出版社4 GB/T19552002建筑卷揚機5 張耀宸主編機械加工工藝手冊航空工業(yè)出版社.6 JG/T503193建筑卷揚機設計規(guī)范7 韓洪濤主編機械制造技術化學工業(yè)出版社8 岳優(yōu)蘭、馬文鎖主編新編機械設計基礎河南大學出版社 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）意見表指導老師意見 教師簽字： 年 月 日評閱人意見 評閱人簽字： 年 月 日 答辯委員會意見 成績評定： 答辯組組長簽字： 年 月 日- 32 -
垂直提升機JK6噸的設計設計
