卷扬机设计说明书
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前言卷扬机是一种常见的提升设备,其主要是用电动机作为原动机。
由于电动机输出的转速远远大于卷扬机中滚筒的转速,故必须设计减速的传动装置。
传动装置的设计有多种多样,如皮带减速器、链条减速器、齿轮减速器、涡轮蜗杆减速器、二级齿轮减速器等等。
通过合理的设计传动装置,使的卷扬机能够在特定的工作环境下满足正常的工作要求。
同时通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用,培养结构设计,计算能力,熟悉一般的机械装置设计过程。
目录设计任务书 (3)第一部分传动装置总体设计 (4)第二部分电动机的选择及传动比分配 (4)第三部分 V带设计 (7)第四部分齿轮的设计 (9)第五部分轴的设计 (16)第六部分校核 (19)第七部分箱体及其它附件 (21)总结 (23)参考文献 (23)设计任务书1 设计要求:1.1 卷扬机由电动机驱动,用于建筑工地提升物料,空载启动,连续运转,工作平稳。
1.2 室外工作,生产批量为5台。
1.3 动力源为三相交流380/220V,电动机单向运转,载荷较平稳。
1.4工作期限为10年,每年工作300天,3班制工作,每班工作4小时,检修期间隔为3年。
原技数图。
3.2 完成卷扬机主要传动装置结构设计。
3.3 完成装配图1章(A0或A1),零件图2张。
3.4 编写设计说明书。
第一部分传动装置总体设计1.1 传动方案1.1.1组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
1.1.2特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,带传动承载能力较低,在传递相同转矩时,结构尺寸较其他形式大,但有过载保护的优点,还可缓和冲击和振动,故布置在传动的高速级,以降低传递的转矩,减小带传动的结构尺寸。
齿轮传动的传动效率高,适用的功率和速度范围广,使用寿命较长,是现代机器中应用最为广泛的机构之一。
本设计采用的是展开式两级直齿轮传动。
总体来讲,该传动方案满足工作机的性能要求,适应工作条件、工作可靠,此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
设计计算说明书学院:机械系专业:学号:姓名:目录一、设计任务书 (3)二、前言 (4)三、电动机的选择与传动计算 (4)四、传动零件的设计计算 (7)五、轴的设计计算和校核 (13)六、轴承的选择和校核 (24)七、键联接的选择和校核 (26)八、联轴器的选择和校核 (28)九、箱体的设计 (28)十、润滑和密封的选择 (30)十一、传动装置的附件和说明 (31)十二、设计小结 (33)十三、参考资料 (34)一、设计任务书设计一用于卷扬机卷筒的传动装置。
原始条件和数据:卷扬机提升的最大重量为Q=10000N,提升的线速度为v=0.5m/s,卷筒的直径D=250mm,钢丝绳直径D=11mm,卷筒长度L=400mm。
卷扬机单班制室内工作,经常正反转、起动和制动,使用期限10年,大修期3年。
该机动力来源为三相交流电,在中等规模机械厂小批生产,提升速度容许误差为%。
5二、前言由题目知该传动装置载荷平稳,为单班制连续运转,所以选择结构相对比较简单的展开式两级圆柱齿轮减速器,且输入轴和输出轴在两边。
三、电动机的选择与传动计算m四、传动零件的设计计算(一)高速级(二)低速级五、轴的设计计算和校核(一)输入轴2.轴的结构设计则)(2272076.51103311mmnPCd=⨯=≥计算所得应是最小轴径(即安装联轴器)处的直径。
该轴段因有键槽,应加大(3%~7%)并圆整,取)(24mmd=。
(1)拟定轴上零件的装配方案,如下:(2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度:1)电动机型号为Y160L-8,其轴的直径42mm。
则选用TL6型(GB/T4323-2002)弹性套柱销联轴器,孔径mmd4021=-,取mml5521=-。
为了满足联轴器轴向定位要求,1-2轴右端需制出一轴肩,取轴肩高2mm,则2-3段直径mmd4432=-。
2)初步选择滚动轴承因轴承承受径向力而不承受轴向力,故选用深沟球轴承。
齿轮两侧对称安装一对6209(GB/T276-1994)深沟球轴承,宽度为19mm。
卷扬机传动装置的设计目录第一章序 (3)第二章机械设计课程设计任务书 (3)1、传动装置简图如下所示。
(3)2、设计任务 (4)第三章确定传动方案 (4)1、传动方案 (4)第四章确定电机型号 (5)1、传动装置的总效率 (5)2、工作机所需的输入功率 (5)3、确定电动机转速 (5)4、确定电动机型号 (6)第五章设计传动装置 (6)1、计算总传动比及分配各级的传动比 (6)2、传动装置的运动和动力参数 (7)3、齿轮的设计 (8)4、V带设计 (11)5、校核: (16)第六章联轴器的选择 (21)第七章键连接的选择及校核计算 (21)第八章箱体的设计 (21)1、箱体 (21)2、轴承盖 (22)3、轴承密封 (22)4、观察孔 (22)5、通气器 (22)6、油标(油面指示器) (22)6、起吊装置 (22)7、制动器的选择 (23)8、螺塞和封油圈的设计 (23)第九章减速器的润滑 (24)1、齿轮的润滑 (24)2、滚动轴承的润滑 (24)第一章序卷扬机又称绞车,是起重垂直运输机械的重要组成部分,配合并架,滑轮组等辅助设备,用来提升物料、安装设备的作用。
由于它结构简单、搬运安装灵活、操作方便、维护保养简单、使用成本低对作业环境适应能力强等特点,被广泛应用。
卷扬机是一种常见的提升设备,其主要是用电动机作为原动机。
由于电动机输出的转速远远大于卷扬机中滚筒的转速,故必须设计减速的传动装置。
传动装置的设计有多种多样,如皮带减速器、链条减速器、齿轮减速器、涡轮蜗杆减速器、二级齿轮减速器等等。
通过合理的设计传动装置,使的卷扬机能够在特定的工作环境下满足正常的工作要求。
第二章机械设计课程设计任务书题目:卷扬机的传动装置1、传动装置简图如下所示。
卷扬机绳牵引力F(N)、绳牵引速度v(m/s)及卷筒直径D(mm)见数据表。
(2)工作条件用于建筑工地提升物料,空载启动,连续运转,三班制工作,工作平稳。
机械设计课程设计说明书设计题目: 慢动卷扬机传动装置设计系别: 机械专业: 机械设计制造及自动化班级:设计者:指导教师:前言 (3)《机械设计课程设计》任务书 (4)第二章传动装置的总体设计 (5)2.1电动机的选择 (5)2.2 减速器中各主要参数的确定 (6)2.3减速器中各轴的运动和动力参数的设计计算 (7)2.4减速器机体结构尺寸 (8)第三章齿轮传动的设计计算 (10)3.1、高速齿轮传动的设计计算 (10)3.2减速器蜗轮蜗杆设计 (16)第四章轴系零件的设计计算 (19)4.1 输入轴的设计与计算 (19)4.2 中间轴的设计与计算 (24)4.3中间轴的设计与计算 (26)第七章轴承的校核 (27)结束语 (29)参考文献 (29)前言[摘要]: 减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮—蜗杆传动所组成的独立部件,常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置;在少数场合下也用作增速的传动装置,这时就称为增速器。
减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单,并可成批生产,故在现代机措中应用很广。
我所设计的慢动卷扬机传动装置,是以减数器为主体,外加电动机和滚筒,实现以规定得速度推动物体的功能。
性能可靠,结构简单,紧凑,便于制造。
其主要设计思路来自于对推力机工作原理的分解,然后按照相应功能的机构部件进行设计,对比,选定,以及优化组合。
综合利用电动机、推头、丝杠、减速器等部件的协调运动,来实现推力机得预设功能。
所有部件的设计都经过科学得数据处理并利用Auto Cad软件强大绘图功能和Word的编辑功能,使设计方案图文并茂,栩栩如生.[关键字]:减速器齿轮轴电动机《机械设计课程设计》任务书慢动卷扬机传动装置设计1.原始数据2.已知条件1)钢绳拉力F;2)钢绳速度V;3)滚筒直径D;4)工作情况:三班制,间歇工作,载荷变动小;5)工作环境:室内,灰尘较大,环境最高温度35°C左右;6)使用折旧期15年,3年大修一次;7)制造条件及生产批量:专门机械厂制造,小批量生产。
目录前言 (1)第一章绪论 (3)1.1 液压传动系统简介 (3)1.1.1 传动类型及液压传动定义 (3)1.1.2 液压系统的组成部分 (3)1.1.3 液压系统的类型 (3)1.1.4 液压技术特点 (4)1.2 绞车简介 (5)1.2.1 绞车概述 (5)1.2.2 绞车功能与结构 (6)1.2.3 绞车分类 (7)1.2.4 绞车应用 (8)1.3 液压绞车发展趋势 (10)1.4 课题主要设计内容 (11)第二章 400KN液压绞车设计方案 (12)2.1 设计要求 (12)2.2 液压传动系统方案 (12)2.2.1 液压泵、马达的选择 (14)2.2.2 静液压传动方案比较 (16)2.2.3 静液压传动的应用 (17)2.3 排缆技术方案 (19)第三章 400KN液压绞车液压系统设计 (22)3.1 拟定液压系统原理图 (22)3.1.1主液压系统 (22)3.1.2 补油液压系统 (23)3.1.3 循环液压系统 (23)3.2 卷筒主要参数的设计与计算 (24)3.2.1 钢丝绳 (24)3.2.2 卷筒 (26)3.2.3 一级开始直齿轮传动比 (27)3.3 液压元件计算与选择 (27)3.3.1 液压马达 (27)3.3.2 液压泵 (28)3.3.3 系统工作压力的确定 (29)3.3.4 液压阀的选择 (30)第四章液压站的设计 (31)4.1 液压站的组成及类型 (31)4.1.1 液压站的组成 (31)4.1.2 液压站的类型 (31)4.2 液压油箱及其附件 (32)4.2.1 油箱的功能 (32)4.2.2 油箱的设计 (32)4.2.3 油箱附件的选择 (35)4.3 液压泵组 (37)4.3.1 布置方式 (37)4.3.2 连接和安装方式 (37)4.3.3液压泵的安装姿态 (37)4.3.4 液压泵组的传动底座 (38)4.3.5 防振降噪措施 (38)4.4 液压站结构总成 (38)4.4.1 液压油的选择 (38)4.4.2 油箱内壁的加工 (40)4.4.3滤油器的选择 (40)4.5 油管和管接头的选择 (41)4.5.1油管的选择 (41)4.5.2 管接头的选择 (41)4.6 液压集成块设计 (42)4.6.1 结构特征 (42)4.6.2 通油孔道直径的确定 (42)4.6.3 集成块的材料和主要技术要求 (43)4.6.4 本课题集成块 (44)第五章液压绞车的运转特性 (45)5.1 提升 (45)5.1.1 启动阶段 (45)5.1.2 等速阶段 (45)5.1.3 减速阶段 (45)5.2 下放 (46)5.2.1 启动加速阶段 (46)5.2.2 等速阶段 (46)5.2.3 减速阶段 (46)5.3 调速 (48)5.4 液压绞车的运转噪声 (48)第六章结论 (50)参考文献 (51)致谢 (52)前言随着液压技术的迅速发展,液压传动已经在各种各样的机械上得到越来越多的应用,代替了许多复杂的机械结构。
目录第一章、卷扬机传动装置的设计要求 (2)第二章、确定传动方案 (3)第三章、电动机的选择 (4)第四章、计算总传动比和分配各级传动比 (5)第五章、计算传动装置的运动和动力参数 (6)一各轴的转速 (6)二传动零件的设计计算 (7)三.齿轮的几何计算 (10)第六章、轴的尺寸计算 (16)第七章、滚动轴承的计算和选择 (23)第八章、键连接的计算和选择 (25)第九章、箱体的设计 (26)第十章、参考资料 (29)第十一章、设计小结与心得体会 (29)第一章、卷扬机传动装置的设计要求(2)工作条件用于建筑工地提升物料,空载启动,连续运转,三班制工作,工作平稳。
(3)使用期限工作期限为十年,每年工作300天,三班制工作,每班工作4小时,检修期间隔为三年。
(4)产批量及加工条件小批量生产,无铸钢设备。
1.设计任务1)确定传动方案;2)选择电动机型号;3)设计传动装置;4)选择联轴器。
2.具体作业1)减速器装配图一张;2)零件工作图二张(大齿轮,输出轴);3)设计说明书一份。
3.数据表1-1数据编号 1 2 3 4 5牵引力F/N 12 12 10 8 7牵引速度0.3 0.4 0.5 0.5 0.6v/(m/s)500 470 450 430 460 卷筒直径D/mm第二章、确定传动方案总方案如下:图2-11——电动机;2——联轴器;3——蜗杆减速器;4——卷筒;5——传动带;F=1200N; V=1.0m/s; D=500mm;减速器外关如图所示图2-2第三章、 电动机的选择1.)电动机的类型按工作要求选用Y 系列全封闭自扇冷鼠笼式三相异步电动机,电压380V 。
2.)选择电动机的容量 工作机所需电动机功率ηppwd=;工作机所需功率1000FVpw=; 传动装置的总效率 241234ηηηηη=;查机械设计综合课程设计 表2-5,确定各部分的效率如下: 凸缘联轴器 10.97η= 蜗轮蜗杆传动(双头) 20.96η=; 滚动轴承(一对) 99.03=η 一般齿轮传动 40.97η=;传动装置的总效率 241234ηηηηη==0.666;工作机所需电动机功率 322000.310 5.240100010000.666wd FV KW pp ηη-⨯⨯====⨯;因工作中有轻微振动,故电动机额定效率ped应稍大于pd,由机械设计综合课程设计表6-163 Y 系列三相异步电动机技术数据,选择电动机额定功率ped为5.5KW 。
机械设计课程设计计算说明书设计题目:卷扬机减速器设计机械专业机制10-4班设计者:笑嘻嘻指导老师:笑嘻嘻2013年7月9日河南理工大学目录一、设计任务书 (3)二、传动装置的总体设计(附总体方案见图) (3)(一)传动方案拟定 (3)(二)电动机的选择 (3)(三)传动装置的总传动比的计算和分配 (6)三、传动零件的设计计算 (8)(一)联轴器的设计计算................................................................................ 错误!未定义书签。
(二)高速级斜齿轮副的设计计算.. (8)(三)低速级直齿轮的设计计算 (12)四、轴系零件的设计计算 (17)(一)、输入轴的设计计算 (17)(二)、中间轴的设计计算 (17)(三)、输出轴的设计计算 (25)(四)滚动轴承的校核 (29)1、高速轴上轴承的寿命计算 (29)2、中间轴上轴承的寿命计算 (31)3、低速轴上轴承的寿命计算 (32)(五)联轴器和键联接的选用说明和计算 (34)五、减速器的润滑设计 (35)六、箱体、机架及附件的设计 (36)(一)、减速器箱体的结构设计 (36)(二)、减速器箱体的附件设计 (38)七、设计小结 (41)一、设计任务书1)钢绳拉力F;2)钢绳速度V;3)滚筒直径D;4)工作情况:两班制工作,连续单向运转,有轻微冲击,工作效率0.96;使用年限10年,大修3年,每年工作250天。
5)制造条件及生产批量:专门工厂小批量生产。
要求功率富裕量10%。
6)提升速度允许误差±5% 。
3、参考传动方案二、传动装置的总体设计(一)传动方案拟定1、由参考方案可知电动机经联轴器将动力直接传到高速轴上,然后通过二级圆柱齿轮减速器减速。
2、高速级齿轮选用斜齿圆柱齿轮斜齿轮传动的平稳性较直齿轮传动好,常用在高速轴和要求传动平稳的场合。
太原理工大学毕业设计(论文)任务书第1页毕业设计(论文)题目:建筑运输卷扬机设计毕业设计(论文)要求及原始数据(资料):要求:1、查阅相关资料,了解建筑卷扬机的内涵和设计原理等。
2、翻译外文资料,撰写开题报告。
3、根据给定的参数,对建筑卷扬机的电机,减速机以及卷筒进行总体方案设计。
4、进行部件设计。
5、进行具体设计。
进度安排:第四周——第六周查阅相关资料,建筑运输卷扬机机设计原理,翻译外文资料,撰写开题报告。
第七周——第八周装置方案选择设计。
第九周——第十一周装置设计。
第十二周——第十三周相关图纸的绘制。
第十四周——第十五周编写设计计算说明书。
第十六周——第十七周修改完善图纸、说明书等内容。
第十八周答辩。
毕业设计(论文)主要内容:1、汽车行星式减速起动机工作原理。
2、总体方案设计。
3、部件设计。
4、具体设计。
5、编写设计计算说明书。
学生应交出的设计文件(论文):1、建筑运输卷扬机整体装配图1张。
2、部件图1张。
3、零件图若干。
(总图纸量不少于2张0号图纸)4、外文翻译。
5、开题报告。
6、毕业设计设计计算说明书(不少于2万字)。
第4页主要参考文献(资料):1、机械原理2、建筑卷扬机设计3、工艺人员设计手册4、机械制造装备设计5、机械设计手册6、机械传动设计手册专业班级学生要求设计(论文)工作起止日期指导教师签字日期教研室主任审批签字日期系主任批准签字日期。
卷扬机标准
一、安全性标准
1.1操作人员资质
操作卷扬机的人员必须经过专业培训,熟悉操作规程和安全规定,具备相应的资质和技能。
1.2防护设施
卷扬机应配备齐全的防护设施,包括但不限于防护栏、防护罩、安全绳等,以防止意外伤害。
1.3安全距离
卷扬机应与周围建筑物、设施等保持安全距离,避免因操作不当或设备故障造成伤害。
二、基本安全装置
2.1制动器
卷扬机应配备可靠的制动器,以确保在紧急情况下能够迅速停机,防止意外事故发生。
2.2防逆装置
卷扬机应设置防逆装置,防止钢丝绳在卷筒上出现逆行,以确保操作安全。
2.3超载保护装置
卷扬机应配备超载保护装置,当载荷超过额定值时,应自动停机或发出警报,以避免设备损坏和意外事故发生。
2.4钢丝绳固定装置
卷扬机的钢丝绳应使用可靠的固定装置进行固定,防止钢丝绳脱落造成意外
事故。
三、设计、制造和测试规定
3.1设计要求
卷扬机的设计应符合相关标准和规范,确保结构合理、安全可靠。
3.2制造工艺
卷扬机的制造应采用合理的工艺流程,确保产品质量和安全性。
3.3测试流程
卷扬机在出厂前应进行严格的测试,确保各项性能指标符合要求,保证使用安全。
四、使用和维护规范
4.1使用操作规程
使用卷扬机时应遵守操作规程,严格按照使用说明书进行操作,避免误操作造成意外事故。
4.2定期检查和维护
卷扬机应定期进行检查和维护,确保设备处于良好状态,及时发现并处理潜在的安全隐患。
河南理工大学毕业设计论文 1 摘 要
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,由人力或机械动力驱动卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。垂直提升、水平或倾斜曳引重物的简单起重机械。分手动和电动两种。现在以电动卷扬机为主。本次设计的5吨电动卷扬机是由电动机、连轴器、制动器、减速器、卷筒、导向滑轮、起升滑轮组、吊钩等组成。 本次设计的步骤是从钢丝绳开始入手,然后依次对卷扬机的卷筒、卷筒心轴、电动机、减速器齿轮、减速器轴、制动器、联轴器以及卷筒机的导向滑轮设计与选取。其中卷筒、卷筒轴、卷筒毂、减速器的设计最为主要,本设计重点做了介绍,其余部分有得只是略作分析。 本次设计的卷筒机由于它结构简单、搬运安装灵活、操作方便、维护保养简单、对作业环境适应能力强等特点,可以应用于冶金起重、建筑、水利作业等方面,但是此次设计的卷筒机主要运用于用于5吨桥式吊车起升机构。提升重物是卷扬机的一种主要功能,各类卷扬机的设计都是根据这一要求为依据的。
关键词:卷扬机,卷筒,卷筒轴,减速器 河南理工大学毕业设计论文
2 第一章 绪 论 1.2卷扬机的常见类型:
常见的卷扬机吨位有:0.3T卷扬机 0.5T卷扬机 1T卷扬机 1.5T卷扬机 2T卷扬机 3T卷扬机 5T卷扬机 6T卷扬机 8T卷扬机 10T卷扬机 15T卷扬机 20T卷扬机 25T卷扬机 30T卷扬机。从是否符合国家标准的角度:卷扬机可分为国标卷扬机、非标卷扬机常见卷扬机型号有
1、JK0.5-JK5单卷筒快速卷扬机 2、JK0.5-JK12.5单卷筒慢速卷扬机 3、JKL1.6-JKL5溜放型快速卷扬机 4、JML5、JML6、JML10溜放型打桩用卷扬机 5、2JK2-2JML10双卷筒卷扬机 6、JT800、JT700型防爆提升卷扬机 7、JK0.3-JK15 电控卷扬机 9、非标卷扬机 其中Jk表示快速卷扬机,jm表示慢速卷扬机,jt表示防爆卷扬机,单卷筒表示一个卷筒容纳钢丝绳,双卷筒表示两个卷筒容纳钢丝绳。 特殊卷扬机型号有 河南理工大学毕业设计论文
3 第二章 卷扬机的设计参数 本设计卷扬机设计的主要参数有: 额定起升重量: 5吨 起升高度: 14米 起升速度: 12.5米/分 卷扬机用途: 用于5吨桥式吊车起升机构 工作条件: 频繁启动 粉尘量大
设计的主要要求: 本设计为有轨运行机构; 电动机轴到减速器高速轴由齿轮链接盘连接; 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。
设计的主要内用: 用AutoCAD设计绞车各部分结构,并绘制图纸; 选用钢丝绳、电动机,主轴强度、滚筒直径和长度; 绘制总装图、主轴图、固定滚筒部件图等; 设计主轴、滚筒河南理工大学本科毕业设计(论文) 12 第三章 卷扬机的整体结构概述
第四章 主体零件的设计 4.1 钢丝绳的选择
卷扬机通过钢丝绳升降、牵引重物,工作时钢丝绳所受应力十分复杂,加之对外界影响因素比较敏感,一旦失效,后果十分严重,因此,应特别重视钢丝绳的合理选择与使用。
4.1.1 钢丝绳的种类和构造 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: (1)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。 (2)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,每一层钢丝的节距相等,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。 河南理工大学本科毕业设计(论文) 13 卷杨机应优先选用线接触钢丝绳。
4.1.2 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:
pgrSnnF (4-1) 式中pS—整条钢丝绳的破断拉力,N; n—卷扬机工作级别规定的最小安全系数;
rF—钢丝绳的额定拉力,N;
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n,然后从产品目录中选择一种破断拉力不小于rF · [M〕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; 钢丝绳直径不应小于下式计算的最小直径 maxminFcd〓 (4-2) 式中 Fmax—钢丝绳最大静拉力(N)。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; c—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。 该设计卷扬机额定载荷5吨,采用双联滑轮起重滑轮组,所以每根承受载荷
Fmax=41F总= 1.25×410 N (4-3) 该卷扬机用于冶金行业铸造用,所以工作级别为M7,钢绳系数选择c=0.123。 maxminFcd〓=13.78 mm (4-4) 所以钢丝绳选择d=14 mm。 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: 河南理工大学本科毕业设计(论文) 14 F0 n Fmax (4-5) 式中 F0——所选用钢丝绳最小拉断力,N; n——安全系数,查手册选n=7 所以 F07×1.25×410=87.5 kN (4-6) 又钢丝绳最小拉断力总和等于钢丝绳最小拉断力×1.134(纤维芯)或×1.214(钢芯),所以钢丝绳最小拉断力总和为99.225 kN (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) 钢丝绳型号选择: 钢丝绳6×19(a)类14—NAT—FC—1470—ZS—102—79.5
4.1.3 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,达到一定限度后,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: 1. 滑轮和卷筒直径D与钢丝绳直径d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(D/d),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。 2. 决定滑轮绳槽尺寸时,必须考虑钢丝绳直径较公称直径有6%~8%的过盈量这一事实。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10%左右。 3. 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10%。 河南理工大学本科毕业设计(论文) 15 4. 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一定的限度之内,一般在0.5~2之间。 5. 良好的周期性润滑是提高钢丝绳使用寿命的一项重要因素。它可以防止锈蚀,减少钢丝绳内外磨损。一般常用中、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,是一种良好的润滑剂。 6. 在室外、润湿或腐蚀介质存在的环境里,应选用镀锌钢丝绳。 7. 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。
4.2 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。
4.2.1 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。一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。
4.2.2 卷筒绳槽的确定 卷筒绳槽槽底半径R,槽深c 槽的节矩t 其尺寸关系为: R=(0.54~0.6)d(d 为钢丝绳直径) (4-7)