卷扬机设计说明书解析

目录摘要 (Ⅰ)1绪论 (1)1.1卷扬机的分类及特性 (1)1.2卷扬机的常见类型： (3)1.3国内卷扬机发展概况 (4)2卷扬机的设计参数 (5)3 主体零件的设计 (12)3.1钢丝绳的选择 (12)3.2卷筒的结构设计及尺寸确定 (15)3.3卷筒轴的设计计算 (20)3.4电动机选择 (26)3.5减速器的设计计算 (27)3.6制动器，联轴器的选择 (36)4 小车行走机构设计 (38)4.1轨道 (38)4.2车轮与车轮组 (38)4.3车轮直径的计算 (39)总结 (40)致谢 (41)参考文献 (42)1绪论1.1卷扬机的分类及特性垂直提升、水平或倾斜拽引重物。

卷扬机分为手动卷扬机和电动卷扬机两种。

现在以电动卷扬机为主。

电动卷扬机由电动机、联轴节、制动器、齿轮箱和卷筒组成，共同安装在机架上。

对于起升高度和装卸量大工作频繁的情况，调速性能好，能令空钩快速下降。

对安装就位或敏感的物料，能用较小速度。

随着社会的发展，机械将会越来越取代人力，这也是机械行业飞速发展的后果，在机械的发展历史中，新机械的发明有着举足轻重的作用。

但是，那些很久以前就被利用生产并一直延续到今天的机械，更是起着不可替代的作用，卷扬机就是一例。

卷扬机的发展就像其他机械一样，从开始的简单到现在的复杂，从以前的机械动力到现在的电力动力，从以前的人工操作到现在的电脑操作甚至智能操作。

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，广泛应用于冶金起重、建筑、水利作业等方面。

本设计就传统的卷扬机说起，一直到现在以及将来的发展。

卷扬机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。

提升重物是卷扬机的一种主要功能，所以各类卷扬机的设计都是根据这一要求为依据的。

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，一股在大型工程中使用，而且灵活性较差，故一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。

Jm系列为齿轮减速机传动卷扬机。

主要用于卷扬、拉卸、推、拖重物。

如各种大中型砼、钢结构及机械设备的安装和拆卸。

适用于建筑安装公司、矿区、工厂的土木建筑及安装工程。

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。

同轴卷扬机：（又叫微型卷扬机）电机与钢丝绳在同一传动轴上，轻便小巧，节省空间（其吨位包括（200公斤、250公斤、300公斤、500公斤、750公斤、1000公斤等）慢速卷扬机：卷筒上的钢丝绳额定速度约7~12m/min的卷扬机。

快速卷扬机：卷筒上的钢丝绳额定速度约30m/min的卷扬机。

电动卷扬机：由电动机作为动力，通过驱动装置使卷筒回转的卷扬机。

调速卷扬机：速度控制可以调节的卷扬机手摇卷扬机：以人力作为动力，通过驱动装置使卷筒回转的卷扬机。

大吨位非标卷扬机：主要用于卷扬、拉卸、推、拖重物。

如各种大中型砼、钢结构及机械设备的安装和拆卸。

其结构特点是钢丝绳排列有序、有吊安装可靠、适用于码头、桥梁、港口等路桥工程及大型厂矿安装设备.就是一种利用外力（例如电动机）驱动他运转，然后通过电磁制动器和抱死制动器控制其在无动力下不自由运转，同时经过电动机的带动减速后，驱动一个轮盘运转，轮盘上可以卷钢索或者其他东西。

通常提升高于30吨的卷扬机为大吨位卷扬机，生产大吨位的卷扬机技术在中国只有少数，目前最大吨位是65吨。

主要细分为JK（快速），JM、JMW（慢速），JT（调速），JKL、2JKL手控快速等系列卷扬机，广泛应用于工矿、冶金、起重、建筑、化工、路桥、水电安装等起重行业。

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。

液压卷扬机优点：相比传统的电动卷扬机（电动绞车），液压卷扬机（液压绞车）有很多优点：1. 过载保护2. 冲击防护3. 防爆性能。

国标卷扬机指符合国家标准的卷扬机，非标卷扬机是指厂家自己定义标准的卷扬机）通常只有具有生产证的厂商才可以生产国标卷扬机，价格也比非标卷扬机贵一些。

注意事项1.3 国内卷扬机发展概况我国卷扬机的生产是解放后才开始的。

50年代为满足恢复经济的需要和第一个五年计划建筑的需要，卷扬机的生产被提到了日程上。

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。

随着生产的发展，到了60年代，卷扬机的生产和使用越来越多了。

为了发展卷扬机的生产，行业组织了有关厂家的人员对全国卷扬机的生产和应用情况进行了调查。

在调查的基础上，开始自行设计和制造新的卷扬机，先后试制了0.5t、1t、3t电动卷扬机，但由于对当时各厂家的生产能力估计不足，无法推广。

从70年代起，我国卷扬机的生产进入了技术提高、品种增多的新阶段。

在各厂自行设计和生产的基础上，1973年，由卷扬机行业组织了有关厂家和院校联合进行了卷扬机基型设计，并充分考虑到了当时中小厂家的生产能力。

快速卷扬机的基型采用半开半闭式齿轮传动，离合器采用单锥面石棉橡胶摩擦带结构，操作用手板刹车带制动。

随着部标准的颁布，使卷扬机有了大发展的基础。

在此期间，由于石化工业的发展，大型设备很多，都需要吊装，如一些大型反应塔，塔的高度达七八十米，质量达五六百吨，就需要有大型吊装用的卷扬机，因而各厂家相继生产了20t和30t卷扬机，满足了经济发展的需要。

末期开始，中国实行了改革开放政策，使国民经济得到了大发展，基本建设任务增加了很多，促使建筑机械的使用大量增加，生产卷扬机的厂家亦随之大量增加。

为使卷扬机的生产满足日益增加的需求和解决中小厂家设计力量薄弱的情况，1988年卷扬机行业组织了九厂一所一校成立了卷扬机系列设计组，对单筒快速建筑卷扬机起重质量从0.5t到2.5t的机型进行了系列设计。

这次设计分两种机型，一种为基本型（电控卷扬机），一种为溜放型（手控卷扬机）。

设计既考虑到技术发展的趋势，又考虑到厂家的生产能力。

因此基本型为一字型布置，采用二级或三级圆柱斜齿轮传动，电制动锥形转子电动机；溜放型采用封闭式二级行星齿轮传动，普通Y系列电动机，用手操作两条制动带控制工作和制动。

这两种机型结构紧凑，加工简单，操作方便，体积小，重量轻.2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3 主体零件的设计3.1 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。

3.1.1 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 （2）线接触钢丝绳卷杨机应优先选用线接触钢丝绳。

3.1.2 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： []pg r S n n F =≥（3-1） 式中p S —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；r F —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r F · [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 max min F c d 〓 （3-2） 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 （3-3） 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。

max min F c d 〓=13.78 mm （3-4） 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：F0≥ n Fmax （3-5） 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 F0≥7×1.25×410=87.5 kN （3-6） 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—79.53.1.3 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。