卷扬机受力计算书

哈尔滨工业大学（卷扬机动力总成设计计算说明书）院系专业年级设计者学号指导教师成绩2013年1月5日设计题目：设计卷扬机动力总成：见附录设计条件：1.载重=1600N；2.钢丝绳速=1.5m/s；3.卷筒直径=300mm；4.钢丝直径=3.5mm设计工作量：绘制出总装配图一张，标注有关尺寸，填写标题栏及零件明细表；编写设计计算说明书一份。

1.前期计算1.1输出功率：PW=F×V=1600×1.2÷1000=1.92 KW1.2求输入功率：经过查表得到各部件的传动效率：联轴器： 0.99带轮： 0.96链轮： 0.97球轴承： 0.99滚子轴承： 0.99卷筒： 0.97 这样可以算出总效率是η=0.994×0.992×0.97×0.96×0.97=0.850所以P（输入）=PW/η=2.26 KWP 需要 = K A P （输入）=2.94 KW1.3选电机经过查机械设计手册，选取合适的电机，选取的电机是型号为Y132S-6 的三相异步电机。

n 输出 =60v/（2πr ）=60×1.2/2π(150+1.75)×103=75.5r/min所以i 总 =960/75.5=12.7根据i 总 =i 低×i 而i 低和i 高 都在3~7之间， 取i 低=3 则i 高=4.232.带传动设计：带型选择表带轮直径选择表型号 额定功 率满载时 轴径 转动惯 量转速 电流 效率Y132S-63kw960r/mi n3.65A 79%380.0021kg.m 22.1确定直径：取小带轮是d1=100 mm，大带轮是d2=423 mm。

由上表圆整为450mm2.2 确定中心距：一般情况下 0.7（dd1+dd2）≤a0≤2(dd1+dd2)所以 385mm≤a0≤1100mm取a=500mm2.3计算带长：Ld0 ≈2a+π/2(d1+d2)+(d2-d1)2/4a得出Ld0≈1925mm 由教材表8-2取 Ld0=2000mm2.4计算实际中心矩a及变动范围：a=a0+（Ld-Ld0）/2=537.5mm考虑到带轮的制造的误差、带长误差、带的弹性以及因带的松弛而产生的补充张紧的需要，常给出的中心矩的变动范围：amin=a-0.015Ld=507.5mmamax=a+0.03Ld=597.5mm2.5验算小带轮的包角α1：小带轮上的包角α1小于大带轮的包角α2.小带轮上的摩擦力相应地小于大带轮上的摩擦力。

50t 门机机构部分计算书、50t 门机起吊小车计算1 •主要技术参数（计算条件）2 •起升机构的设计计算 50t 门式起重机主梁上布置一台起吊小车，可沿主梁全行程移动。

起吊小车有一台卷扬 机和一组滑轮组。

起吊小车起升载荷：Q 0= 500kN小车自重：G=6t起升速度：Vq=3.9m/min滑轮组倍率：m=62.1钢丝绳计算选用国产名优钢丝绳：按起重机设计手册执行 型号：6X 37类纤维芯钢丝绳钢丝绳直径：21.5mm ；最小破断拉力：（T bmin =296kN （1700N/mm 2）钢丝绳重量： 1.63kg/m钢丝绳安全系数 n = c bmin /S =296宁43.86=6.7（按照参考文献［1］，工作级别M4查得安全系数不小于4） 1） 小车额定起吊质量: 2） 最大横坡度 3） 起升高度： 4） 起升速度： 5） 走行速度： 8）起升机构工作级别: 50t 10%o 12 m 0-3.9m/min (重载) M40-7.8m/min (空载) 钢丝绳最大静拉力SS 二 Q 2m z公式见参考文献［3］P94 2-2-1 Q —起升载荷，Q= Q 0 = 500 kNn z —滑轮组效率；滑轮组倍率: 滑轮组效率z :1-叩 1 -0.986z 0 - - 0.95m(1 - °) 6 (1—0.98) Q _ 500 =43.86kN2m • z 2 6 0.95 m=6 ,2.2起升卷扬机计算及选型 2.2.1卷筒设计计算a ） 卷同参数：钢丝绳直径：d =21.5mm 卷筒底径：D o =7OOmm 卷筒有效长度：L o =85Omm 绳槽距： p=23mm 卷绕圈数：n=1b ） 容绳量L 计算：L = =h • m+ 3 n D o 式中：D o —第一层绳圈直径 D o = 0.7（m ） L = L i + L 2 =h • m + 3 n D o=12X6+ 3n X o.7=72+ 6.6 =78.6（m ）c ）卷筒容绳长度L o 效核:行 12o °° 6 23 =8°4(mm)1 3.14 (7oo 1 21.5)2.2.2卷扬机驱动计算a ）起升静功率：Pj = Q n VqQ=5ookN3 9Vq=3.9m/mi n=——m/s60n = n 1 • n 2 z —滑轮组效率，z =0.95； n 2—减速机效率,500 3.9P== 500— =40.2 Kw0.95 x 0.85电机驱动功率 P= K d X P (kW )K d ------功率增大系数，取1.1p=K d X P j =1.1X40.2 =44.2 (kW )建议电机选取如下：电机型号： YZP250M-6 （调频电机+制动）电机功率： 45kW额定转速： 978r/mi n生产厂家： 江特电机厂、长航电机厂等 可见，按1层计算, 卷筒有效长85omm 已够。

幕墙结构计算书
卷扬机小车承载力设计计算书
计算模型 2.图纸条件： 玻璃厚度： 层高： 平均宽度： 面材重度： t := 16mm Ls := 5.7m B1 := 1.280m ρg := 25600 N m3
3.荷载计算 3.1 恒荷载的计算 Gk := 1.1t ⋅ ρg 3.2 荷载的计算 幕墙重量标准值： 幕墙重量设计值： 安全系数： PG := Gk ⋅ Ls ⋅ B1 PGy := 1.2Gk ⋅ ( Ls ⋅ B1) λ := 3 PG = 3287 N PGy = 3945 N Gk = 450.56 Pa
2.弯矩作用平面外的稳定性： 弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数： ϕy := 0.172 （该值出自《钢结构设计规范》附录C） ϕb = 1 η := 0.7 βtx := 1 σwx = 39.997 ⋅ MPa < 215MPa 安全! （闭口型材）
轴心受弯构件整体稳定系数： 构件截面影响系数： 等效弯矩系数： η ⋅ βtx ⋅ M1 ⎞ ⎛ N1 σwx := ⎜ + ⎟ ϕb ⋅ Wzx ⎠ ⎝ ϕy ⋅ Az 3.连接钢板螺栓计算： 采用4个M12普通螺栓 ： 200mm x200mm 埋板厚度： 所受剪力： 所受拉力最大值： 受弯矩最大值：
M12螺栓受拉承载力设计值：
M12螺栓受剪承载力设计值：
截面塑性发展系数： γx := 1.05 （该值出自《钢结构设计规范》表5.2.1）
⎡ N1 σcx := ⎢ + ϕx ⋅ Az ⎢ ⎣
βmx ⋅ M1 ⎤ 0.8 ⋅ N1 ⎞ ⎥ ⎛ γx ⋅ Wzx ⋅ ⎜ 1 − ⎟⎥ N Ex ⎠ ⎦ ⎝
σcx = 12.425 ⋅ MPa
<

手动卷扬机绞磨推力计算13.2卷扬机牵引力及锚固压重计算13.2.1手动卷扬机（绫磨）推力计算作用在绞磨推杵上箫要的力按F式计算（图13-10）：1 一线磨支架；2一鼓轮j 3一推杆；4—制动器；F =竽衣（13-38）式中F——推动绞磨推杆需要的推力（N）;R——钢丝绳的拉力（N）；r-- 鼓筒的半径（mm）;’2——推力作用点至中心轴的距离（mm）;K——阻力系数，取K = l.l~l.2c【例13-11】有一构件重85kN,用一台绞磨由二人在平地拖运，已知绞磨2 = 2000mm, r — 120mm, K = L1.试求需用推力。

【解】推动绞磨需用推力由式（13-38）得：=T K= 2000 -X11 ^561N 故知推动绞磨推E，Rr v 8500 xl20 sz i [ am F力为561N O13.2.2电动卷扬机牵引力计算卷扬机牵引力是指卷筒上钢丝绳缠绕一定层数时，钢丝绳所具有的实际牵引力。

实际牵引力与额定牵引力有时不一致，当钢丝绳缠绕层数较少时，实际牵引力比额定牵引力大，.需要按实际情况进行计算。

电动卷扬机的传动简图如图13-Uo其卷筒上钢丝绳的牵引力可按下式计算：S = 1020 号（13-39）其中V =元。

足（13-40）。

=也包（13-41）q =甲。

・切1 •歹2 •Ta （13-42）式中S——作用于卷筒上钢丝绳的牵引力（N）；P H——电动机的功率（kW）;——卷扬机传动机构总效率（％）,等于各传动机构效率的总乘积；根据齿轮传动方式及轴承类别决定；m——卷筒效率。

当卷筒装在滑动轴承上时，刃=0.94；当卷筒装在滚动轴承上时，70 = 0.96;小、小、小…%—分别为第1、2组等传 动机构的效率，不同 的传动机构有不同的 效率由表13-16取 用；V 一钢丝绳速度（m/s ）; 开——圆周率，取3.14; D'——缠有钢丝绳的卷筒的 计算直径（m ）;D' = D + （2机-DJ;D ——卷筒直径（m ）; d ——钢丝绳直径（m ）;m ——钢丝绳在卷筒上的缠 绕层数；九n —卷筒转速（r/s ）, n n7th?= ■■. 60 '«h ---- 电动机转数（r/min ）;人——电动机转速（r/s ）; i ——传动比，；T e ——所有主动齿轮的乘积； Tp ——所有被动齿轮的乘积。

人工挖孔桩提升机承重验算书荷载计算1、桶的直径48cm，高50cm，自重m1=18kg。

2、桶的体积V=3.14×0.24×0.24×0.50=0.090m3桶内石头重量按照最大重量碎石计算：碎石头密度为1.55g每立方厘米一方=1000000立方厘米：1*1.55=1.55吨重量：m2=0.09×1550kg=139.5kg M=m1+m2=157.5kg （G=mg自重1.575KN）3、电机自重36kg G=mg自重0.36KN一》钢丝绳拉力计算：1、直径8毫米，面积4*4*3.14=50.24mm2，承受拉力约为50.24*65=3265.6kg公式f=ksk为每平方毫米承受的拉力s为截面积钢丝绳起重的安全系数为5.3265.6kg>193.5kg×5=967.5kg钢丝绳满足要求。

二》配重要求：提升机尾部是长2m，宽1.27m角钢架，在上面放置4块C20混凝土块(每方2500kg)，配重M=4×0.5m×0.2m×0.2m×2500kg=200kg矩形管40x80x3.5每延米重量6.21kg。

槽钢50x37x4.5每延米重量5.44kg矩形管：6.21kg/m×1.9m=11.799kg槽钢：5.44kg/m×2m=10.88kg支架自重：22.679kg桶加石渣自重：157.5kg其他小部件忽略不计，按照最大弯矩考虑：157.5kg×10N/kg×1.3m+22.679kg×10 N/kg ×0.6m=2183.57 KN.m <200kg ×10 N/kg×1.4m+36kg×1.7×10 N/kg=3412KN.m2183.57 KN.m <3412KN.m力矩满足要求，配重满足要求。

附件
1、根据φ12.5钢丝绳质量证明书：单股φ12.5钢丝绳的实测破断拉力总和为
106.54 kN，则最小破断拉力为：106.54÷9.8×0.82=8.87（t）
2t卷扬机起吊重量：Q=45.2÷2+0.155+2
=242.76t 构件在楼层间运输超长超重，故将构件不超过12米运输均满足荷载要求
2、卷扬机基础应能可靠的承受作用在其上的荷载，地脚螺栓埋深与做法应符合
设计和说明书的规定。

本工程混凝土板为C50，厚度为200mm。

连接螺栓必须拧紧，涂抹黄油、垫弹簧垫圈，不得少装漏装。

3、缆风绳直径不小于9.3mm，角度45-60度对角布置，缆风绳应设独立地锚，缆风绳螺丝与地锚连接，地锚应符合要求，缆风绳不得有接头，绳卡数量不少于3个。

4、安装钢丝绳在卷筒上最少圈数不小于4圈，在卷筒上必须排列整齐，不许错乱扎压。

5、迁引钢丝绳和副钢丝绳接头的绳夹不能少于3个，绳夹的距离为绳径的6倍以上，绳夹方向一致，U型螺栓装在绳尾一侧，绳夹以下的绳尾末端用铁丝绑扎。

卷扬机受力计算附件1、采用电动机功率1.5KW，钢丝绳直径11.5mm，卷筒直径180mm，卷筒容绳量35m，额定速度1380r/min，整机重量150kg。

动力采用ZD121-4型电动机。

采用Φ16mm螺纹钢筋锚入混凝土做支撑锚固，具体布置详见附图。

2、斜坡段抗弯强度和挠度验算斜坡支撑采用壁厚3.2mm、外径48mm的架子管，抗剪强度满足要求，仅对其进行弯矩和挠度进行验算。

①抗弯强度验算弯矩验算按照三等跨连续梁进行计算，跨间距即钢筋支撑间距l=1.0m。

动荷载系数取1.4，净荷载系数取1.2；当荷载位于跨中时弯矩和挠度最大架子管自重均布净荷载：q=3.33×10=33.3N·m最大弯矩×l=0.08×1.2×33.3×1×1+0.2×1.4×M=0.08×1.2×q×l2+0.2×1.4×F垂1056.67×1=299.1N·m抗弯强度架子管截面抵抗矩W=4493mm3σ=M/W=299.1×1000÷4493=66.56 N/㎜2＜205 N/㎜2=f满足要求②挠度验算挠度计算按照二等跨连续梁偏安全容许长细比取150钢材弹性模量E=206KN/㎜2架子管惯性矩I=10.78㎝4ν=0.521×q×l4÷（100×E×I）+1.497×F垂×l3÷（100×E×I）=0.712mm＜1000/150=6.67㎜满足要求3、斜坡段支撑稳定性验算支撑采用壁厚3.2mm、外径48mm的架子管面积A=380.13mm2惯性矩I=11499.01mm4回转半径i=5.5mm长度系数μ取1.5①对稳定性公式适用范围进行验算柔度λ=μh/i=1.5×700÷5.5=190.9小于钢结构支撑容许长细比[λ]=200 满足公式要求②稳定性验算由λ=190.9查得ψ=0.218/(ψA)= 1056.67÷（0.218×380.13）=12.75 N/㎜2＜205 N/㎜2=f F垂满足稳定性要求。

卷扬机埋件受力验算（1）埋件结构组成埋件由300*300*12的Q345锚板和6根φ12的HRB335钢筋组成。

结构情况如下图：（2）埋件计算1）已知条件剪力：=50KN V F 剪埋件面板厚t=12mm ，采用d=12mm 的HRB335钢筋,f y =300N/mm 2；混凝土按C35等级计算，f c =16.7N/mm 2。

2）验算计算公式：因不受弯矩和拉力作用，所以取用设计公式为0.30.41.3s r v y r b y V N M Nz A f f zαααα--≥+ As 要大于上公式中的计算值。

验算过程：埋件锚固钢筋布置3层，；因为本埋件仅受剪力作用，弯矩作用极小可以忽略不计。

20.30.41.350000000.90.566251300 1.30.90.75300300327.01s r v y r b y V N M Nz A f f z mm αααα--≥+-=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 223.14159126678.584As mm ⨯=⨯= 22678.58327.01s A mm mm =>综上所述，埋件的构造满足受剪要求。

抗风吸埋件受力验算（1）埋件结构组成埋件由1块规格为300*300*12和2块188*60*12的Q345锚板组成。

结构情况如下图：埋件结构图（21）已知条件剪力：=100KN V F =拉埋件面板厚t=12mm 材质为Q345的钢板；混凝土按C35等级计算，f c =16.7N/mm 2。

2）验算计算公式：因不受弯矩和剪力作用，所以取用设计公式为 b M 0.80.4zs y r b y N A f f ααα≥+ As 要大于上公式中的计算值。

验算过程：埋件锚固钢板布置2层， 1.0r α=；(4.00.080.7v d α=-= 0.60.250.85b t dα=+= 因为本埋件仅受剪力作用，弯矩作用极小可以忽略不计。

b 2M 0.80.4z 10000000.80.85300490.19s y r b y N A f f mm ααα≥+=+⨯⨯= 22121002400As mm =⨯⨯= 222400490.19s A mm mm =>综上所述，埋件的构造满足受拉要求。

固定卷扬式启闭机计算书学院：机电工程学院专业：机械工程及自动化日期：2011年11月4日目录一、技术数据 (3)二、计算载荷 (3)三、起升机构载荷特点 (3)四、钢丝绳的计算 (3)五、滑轮和卷筒计算 (3)六、根据静功率选电动机 (5)七、减速装置传动比 (6)八、静力矩计算 (6)九、选择减速器 (7)十、计算开式齿轮 (7)十一、计算动力矩，选择制动器 (8)十二、卷筒轴计算 (8)十三、大齿轮和卷筒的联接计算 (9)十四、钢丝绳进出卷筒最大偏角验算 (10)一、 技术数据启门力：1000kN 扬程：16m 启闭机工作级别Q 起升速度：1.0m/min 电机工作级别：S3，25%FC =二、 计算载荷根据门机特点，一是利用等级较低，一般是半年到一年才需要开启闸门一次；二是荷载状态较高，一旦运行，其荷载一般都在额定荷载之上。

因此，第一类荷载计算略去，主要做第二类荷载计算，如有必要对部分零件可以做第三类荷载验算。

三、 起升机构载荷特点闸门起升或下降时，在驱动机构上由钢丝绳拉力产生的力矩方向不变，即力矩为单向作用。

闸门悬挂系统由挠性钢丝绳组成，物品惯性引起的附加力矩对机构影响不大，一般不超过静力矩的10%。

机构起动或制动时间同稳定运动时间相比是短暂的，因此，可将稳定运动时间的起升载荷作为机构的计算载荷。

四、 钢丝绳的计算额定启门力：Q 1000= 滑轮组倍率：4m =动滑轮组及吊具自重：Q0取为启门力的3%，即03%30Q Q kN =⨯= 滑轮组效率：0.9z η= 钢丝绳最大拉力：0max 100030143.052240.9z Q Q S kN m η++===⨯⨯ 钢丝绳的破断拉力：0max F S n ≥，选取 5.5n =即0143.05 5.5786.78F kN ≥⨯= 查GB/T 20118-2006《一般用途钢丝绳》表17选用619()a ⨯类钢丝绳，公称抗拉强度1570MPa ，钢芯公称直径为20mm 钢丝绳。

出线竖井起吊系统计算说明书1、简述由于出线竖井井壁滑模混凝土衬砌完以后进行预制件吊装施工，预制件吊装最大吨位为7t，为了预制件吊装安全，把原来10t原卷扬改换成16t卷扬机，在竖井滑模混凝土浇筑前已经对10t卷扬机做过10t动载试验，其H型钢梁强度满足要求。

为了后期预制件吊装安全需要，在预制件吊装前对16t卷扬机做12t动载试验，因此本计算书把整个起吊系统看做梁中间受12t（120KN）集中荷载的简支梁计算。

起吊系统受力见图01所示。

图01 起吊系统受力简图2、起吊系统强度验算由于在滑模浇筑前对起吊系统立柱已经做过受力分析，其强度富裕系数太多，因此本次计算只对H型钢梁做受力分析。

根据图01可得：①H型梁最大剪力V=120KN，H型梁弯矩最大值在中心处，为M=FL/4=120×11/4=330 KN·m。

②截面中性轴距受压翼缘边缘距离：Y1=H/2=600/2=300mm。

③对截面中性轴的毛截面惯性矩：I=1.18×109mm4。

④面积矩：S1=300×12×300=1.08×106mm3。

1、H型钢梁受力分析(1) 、H型钢梁跨中截面弯曲正应力跨中计算弯矩M=330 KN·m，则有：σ=（M÷I）×Y1=（330×106÷1.18×109）×330=92.3MPa≤125 MPa满足强度要求。

(2)、H型梁抗剪H型梁抗剪强度计算公式为τ=FS1/Id，其中最大剪力为F1=120KN，d=12mm，S1=1.08×106mm3，则H型梁抗剪强度为：τ=VS1/Id=120×103×1.08×106/ (1.18×109×12)=54.9N/mm2＜125 N/mm2，满足抗剪强度要求。

(2)、H型梁抗弯抗弯强度公式为σ=M/W Z，其中W Z=6.9×106为抗弯截面系数，根据公式得：σ= M/W Z =330×106/(6.9×106)=47.8＜205 N/mm2，满足抗弯强度要求。

人工挖孔桩提升机承重验算书荷载计算1、桶的直径48cm，高50cm，自重m1=18kg。

2、桶的体积V=3.14×0.24×0.24×0.50=0.090m3桶内石头重量按照最大重量碎石计算：碎石头密度为1.55g每立方厘米一方=1000000立方厘米：1*1.55=1.55吨重量：m2=0.09×1550kg=139.5kg M=m1+m2=157.5kg （G=mg自重1.575KN）3、电机自重36kg G=mg自重0.36KN一》钢丝绳拉力计算：1、直径8毫米，面积4*4*3.14=50.24mm2，承受拉力约为50.24*65=3265.6kg公式f=ksk为每平方毫米承受的拉力s为截面积钢丝绳起重的安全系数为5.3265.6kg>193.5kg×5=967.5kg钢丝绳满足要求。

二》配重要求：提升机尾部是长2m，宽1.27m角钢架，在上面放置4块C20混凝土块(每方2500kg)，配重M=4×0.5m×0.2m×0.2m×2500kg=200kg矩形管40x80x3.5每延米重量6.21kg。

槽钢50x37x4.5每延米重量5.44kg矩形管：6.21kg/m×1.9m=11.799kg槽钢：5.44kg/m×2m=10.88kg支架自重：22.679kg桶加石渣自重：157.5kg其他小部件忽略不计，按照最大弯矩考虑：157.5kg×10N/kg×1.3m+22.679kg×10 N/kg ×0.6m=2183.57 KN.m <200kg ×10 N/kg×1.4m+36kg×1.7×10 N/kg=3412KN.m2183.57 KN.m <3412KN.m力矩满足要求，配重满足要求。

挖孔桩卷扬机配重计算书本文介绍了大桥挖孔桩提升起重机的承重验算。

人工挖孔的主要施工机具包括挖孔桩提升机、铁皮桶、手推车、镐、锹、手铲、钎、线坠、定滑轮组、导向滑轮组、吊桶、插钎、粗麻绳、钢丝绳、安全活动盖板、防水照明灯、通风及供氧设备、扬程水泵、活动爬梯和安全带等。

钢模板使用组合式钢模和弧形工具式钢模拼装而成，配有卡具、挂钩和零配件，木板、木方等。

荷载计算主要包括桶的自重、桶内碎石的重量和电机的自重。

钢丝绳拉力计算和配重要求也都被详细介绍了。

为了满足挖孔桩提升起重机的承重要求，我们需要使用各种施工机具和材料。

挖孔桩提升机是其中最重要的一种机具，它的技术参数包括型号Y100L1-4、电压380v、电动机功率3kw、提升度14-17m/min、提升高度1-100m和起重400kg。

除此之外，我们还需要使用铁皮桶、手推车、镐、锹、手铲、钎、线坠、定滑轮组、导向滑轮组、吊桶、插钎、粗麻绳、钢丝绳、安全活动盖板、防水照明灯、通风及供氧设备、扬程水泵、活动爬梯和安全带等。

在进行荷载计算时，我们需要考虑桶的自重、桶内碎石的重量和电机的自重。

桶的自重为18kg，桶内碎石的重量根据最大重量碎石来计算，其密度为2.1g每立方厘米，重量为182.7kg。

电机的自重为36kg，总自重为200.7kg（G=mg自重1.967KN）。

为了满足挖孔桩提升起重机的承重要求，我们还需要进行钢丝绳拉力计算和配重要求计算。

钢丝绳的直径为6毫米，面积为28.28mm2，承受拉力约为1820kg。

钢丝绳起重的安全系数为5，1820kg大于200.7×5=1003.5kg，因此钢丝绳满足要求。

配重要求包括使用C20混凝土块和方钢管、角钢等材料进行配重。

具体计算过程详见文章。

目录一、钢丝绳的最大拉力与钢丝绳的选择二、卷筒的计算三、减速装置四、制动力矩与制动器的选择五、基础荷载与布置基本数据1、起升高度 56m2、起升速度 V min8.1m/3、工作级别 Q2-轻C4、吊点间距 8.3m5、倍率 6一、钢丝绳的最大拉力与钢丝绳的选择吊具装置，kg Q 68401= 钢丝绳自重，kg Q 100002=（每侧） kN Q 4.46681004.684500=++= 1. 钢丝绳所承受的最大静拉力 x=2(双联)， a=6(倍率)92.0)95.088.0(21=+=x Z η kN x x xa Q S Z 86.42292.0624.4668max ===η 2. 钢丝绳的选择n=4.5,钢丝绳最小安全系数（M 4）2.1破断拉力：kN x nS F 190386.4225.4max 0==≥ 2.2钢丝绳的选择：选择6x36SW 型钢丝绳，直径 d=56mm kN F kN x F 190372.2364336.11770][00=>== 标记：56ZAB6x36SW+IWR1770ZS二、卷筒的计算1. 主要尺寸节距:t=60mm,绳槽半径：r=30 折线段角度：05222x =ψ根据布置，取卷筒底径：mm D 25000=。

具体尺寸如下：2.卷筒钢丝绳偏角的计算扬程56，吊距8.3m ，闸门下游封水，起升速度1.8m/min 倍率 M=6钢丝绳的计算：(供货的绳大多接近于中间公差)mm x d d 68.575603.103.1===名义第一层工作圈数：201)23(241=++-=n m x x L 6.160556.2201==π第二层：m x L 4.1756.1605662=-=1.216506.24.1756506.222===ππL nmm x L H 2646060)1.215.24(=+-=a.上极限的偏角0111.268002645.512=-=-tg αb.第二层左端偏角：01262.16175********.51260605.24=+-+=-x tg α3.强度的计算材料：Q345B a MP 180][=σ A=1.4(绳索卷层系数) mm 59=δ t=60mm kN S 86.422max = 卷筒管壁的压应力：MPa MPa x x x A t S 180][1674.160591086.4223max =<===σδσ 4.卷筒的稳定校核4.1卷筒失去稳定时的临界应力： MPa x x x RE 42.5)22500(4591006.2433533===δσ临4.2卷筒壁受钢丝绳箍紧而产生的单位压应力：MPa x x x t D S 1.56326181086.4222231max 0===σ4.3卷筒的稳定安全系数：5.11.11.542.50〈临===σσϕ稳定安全系数偏小，需要在卷筒内壁加径向稳定环， 其径向加筋环见图纸。

卷扬机牵引力及锚固压重计算书依据<<建筑施工计算手册>>（13.2卷扬机牵引力及锚固压重计算)。

一、卷扬机手动卷扬机推力计算:作用在绞磨推杆上需要的力,可按下式计算:其中:F──推动绞磨杆需要的推力(N)R──钢丝绳的拉力(N)，取R=8500.00(N)；r──鼓筒的半径(mm)，取r=120(mm)；K──阻力系数，取K=1.10。

经计算得F=8500.00×120×1.10/2000.00=561.00(N)。

二、电动卷扬机牵引力计算:电动卷扬机牵引力,可按下式计算:其中:S──作用于卷筒上钢丝绳的牵引力(N)；PH──电动机的功率(kW)，取PH=22.00(kW)；η──卷扬机传动机构总效率,按下式计算：解得η=0.94×0.93×0.93×0.93=0.76；V──钢丝绳速度(m/s)，由下式计算D'──缠有钢丝绳的卷筒的计算直径(m)：D──卷筒直径，取D=0.40(m)；d──钢丝绳的直径，取d=0.017(m)；m──钢丝绳在卷筒上的缠绕层数，取m=1；解得D'=0.40+(2*1-1)*0.017=0.42n n──卷筒转数(r/s)：n h──电动机转数(r/min),取n h=960(r/min)；i──传动比:Te──所有主动齿轮的乘积:Te=30×22×16=10560.00；Tp──所有被动齿轮的乘积:Tp=120×66×64=506880.00；解得i=10560.00/506880.00=0.021；n n=960.00×0.021/60=0.33；V=3.14×0.42×0.33=0.44(m/s)；经计算得S=1020×22.00×0.76/0.44=38873.63。

三、卷扬机卷筒容绳量计算:卷扬机卷筒容绳量,可按下式计算:其中:L──卷筒容绳量(m)；Z──卷筒每层能缠绕钢丝绳的圈数，取Z=30；m──卷筒上缠绕钢丝绳的层数，取m=8；D──卷筒直径，取D=0.35(m)；d──钢丝绳直径，取d=0.02(m)。

QPQ2×125kN-9m固定卷扬式启闭机设计计算书1.主要技术参数1.1.起升机构额定启门力2×125 kN启门高度9 m启门速度 2.14m/min卷筒直径400 mm钢丝绳6W(19)-φ17.5-155-特-光-右交（镀锌）电动机YZ160M2-6，11kW，S3-15%，n=840 r/min制动器YWZ-300/25，制动力矩320N.m减速机Z2G-35，i=50.94开式齿轮m=10 ，i=84/16=5.25工作级别Q2-轻电源AC380V、50Hz2.机构计算2.1.起升机构起升机构按集中驱动，滑动轴承支承、螺旋线型绳槽卷筒、钢丝绳双层缠绕方式设计。

2.1.1.钢丝绳A. 钢丝绳最大拉力Smax：S max =Q+Q0α q η h=1.01×1252×2×0.975= 32.4 kN式中，Q ——额定起升载荷，Q = 125 kN；Q0——吊具和钢丝绳重量，Q 0 = 0.01% Q kN；α——进入卷筒的钢丝绳分支数，α = 2；q ——滑轮组倍率，q = 2；η h ——滑动轴承滑轮组效率，η h = 0.975。

B. 钢丝绳选择6W(19)-17.5-155-特-光-右交（镀锌），d=17.5mm 钢丝绳最小破断拉力：S0 = 178kN，钢丝绳安全系数：n =S0S max=17832.4= 5.5＞5，通过。

2.1.2. 卷筒尺寸与转速1. 卷筒工作圈及壁厚钢丝绳双层缠绕，第一层卷筒绳槽17圈，固定圈2圈，安全圈2圈，工作圈=17-5=12圈，第二层工作圈3圈，卷筒名义直径400，故12+3=15圈工作圈对应的启闭机扬程为9.4m，满足9m的扬程要求。

卷筒采用HT200铸铁件，管壁许用压应力[σ压]=120N/mm2。

σ= Smax Aδt≤[σ压]式中Smax—钢丝绳最大拉力32.4×103Nδ—卷筒有效壁厚20mmt—绳槽节距20mmA—与钢丝绳卷绕层有关的系数，双层缠绕取1.4σ—管壁材料压应力N/mm2计算δ=Smax A[σ压]t=18.9mm，卷筒有效壁厚取δ=20mm，校核σ= Smax Aδt=113.4N/mm2＜120N/mm2，满足。

目录4 一、电动机选择………………………………………………………7 二、传动零件的设计计算................................................（）齿轮的设计计算......................................................7 一1高速级蜗轮蜗杆传动的设计计算 (2)低速级齿轮传动的设计计算 (11)15）减速器铸造箱体的主要结构尺寸……………………………（二（）轴的设计计算…………………………………………………16 三1高速轴设计计算及校核 (16)17 2中间轴设计计算…………………………………………3低速轴设计计算 (18)23 ……………………………………………三、其他附件的选择.........................................................24 四、密封与润滑五、总结与心得 (24)26 ……………………………………………………六、参考文献设计目的： 1.（1）通过课程设计使学生综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的知识，起到巩固深化，融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的运用，树立正确的设计思想；（2）通过课程设计的实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。

（3）通过课程设计，学习运用标准，规范，手册，图册和查阅有关技术资料等，培养学生机械设计的基本技能。

2. 设计方案：设计1012型慢动卷扬机传动系统。

一、原始数据：序号项目单位 1102型1 最大牵引力P N 50000㎜D 400 2 卷筒直径㎜卷筒宽度3 B 840rpm n6.35 4 卷筒转速m/min 钢丝绳最大速度9.9 5 v6 5.235 i 开式齿轮传动比㎜7 d 钢丝绳直径 24㎜8 定位尺寸 A 370载荷较平稳工作条件9两班制，使用寿命810 年注：最大牵引力中已考虑过载二．运动简图说明慢动卷扬机用于慢速提升重物，在建筑工地和工厂有普遍应用。

自制小吊车受力计算书一、单元体自重GG=18000 N=18KNG k=γw Gγw为风荷载分项系数，γw=1.4G k=18*1.4=25.2KN二、小吊车的抗倾覆根据图示尺寸求得单元体吊点力距为2m。

钢丝绳重力距为2m，自重为100KG卷扬机、电动机重力距为4m，自重为500KG。

配重重力距为4m，重量为1000KG。

M GK=(25200N＋1000)*2m=52400N.mM G’=（500kg＋1000KG）*9.8N/kg*4m=58800N.mM G’/ M GK=58800N.m/52400N.m=1.12>1因为M G’> M Gk所以，小吊车的抗倾覆能满足要求。

三、吊绳计算钢丝绳的容许拉力（安全荷载）S=S b/K1S b为钢丝绳的拉断拉力S b=aPgPg为钢丝绳的破断拉力总和Pg=0.5d²d为钢丝绳直径d=17mm查表得Pg=184KNa为钢丝绳之间荷载不均匀系数，a取0.85S b=0.85*184=156.4KNK1为钢丝绳使用安全系数，查表得K1=5.5S= S b/ K1=156.4/5.5=28.44KN=28440N>25200N= G k因为S> G k即钢丝绳的容许拉力大于单元体在风荷载作用下的力。

所以选用6*19，直径为17mm的钢丝绳能满足要求。

四、卡环即御甲的计算卡环横销的直径为28mm卡环的安全荷载Q b=40d1²=40*28²=31360N>25200N= G k因为Q b> G k，即卡环的安全荷载大于单元体在风荷载作用下的力。

所以，选用直径为28mm横销的卡环能满足要求。

五、绳卡计算钢丝绳所受综合受力为25.2KN,采用骑马式绳卡夹接，用19mm螺栓紧固，绳卡数量:N＝2.5*P/TP=25.2KNT=24.5KNN=2.5*25.2KN/24.5KN=2.57个故需用绳卡3个。