JK5型卷揚機的設計

1、畢業(yè)設計（論文）說明書畢業(yè)設計（論文）題目JK5型卷揚機的設計年級專業(yè) 11礦山機電 學生姓名 蘇 濤 指導教師 黃穎輝 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院2013年5月25日平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院成人教育學院畢業(yè)設計（論文）任務書姓名 蘇濤 專業(yè) 11礦山機電 任 務 下 達 日 期 2013 年 3 月 4 日設計（論文）開始日期 2013 年 3 月 11 日設計（論文）完成日期 2013 年 5 月 20 日設計（論文）題目： JK5型卷揚機的設計 A 編制設計 B 設計專題（畢業(yè)論文） 指 導 教 師 黃穎輝 系(部)主 任 郭宗躍 2013年 5 月 20 日 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計(

2、論文)評語第 頁共 頁學生姓名: 蘇濤 專業(yè): 礦山機電 年級: 11級 畢業(yè)設計(論文)題目: JK5型卷揚機的設計 評閱人: 指導教師: 黃穎輝 (簽字) 年 月 日成 績: 系(院)主任: (簽字) 年 月 日畢業(yè)設計(論文)及答辯評語: 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）答辯委員會記錄 電力工程系 礦山機電 專業(yè),學生 蘇濤 于 2013 年 5 月 25日 進行了畢業(yè)設計(論文)答辯。設計（論文）題目：JK5型卷揚機的設計 專題(論文)題目: JK5型卷揚機的設計 指導老師: 黃穎輝 答辯委員會根據(jù)學生提交的畢業(yè)設計(論文)材料,根據(jù)學生答辯情況,經(jīng)答辯委員會討論評定,給予學生

3、畢業(yè)設計(論文)成績?yōu)?。答辯委員會 人，出席 人答辯委員會主任（簽字）： 答辯委員會副主任（簽字）： 答辯委員會委員： ， ， ， ， ， ， ， 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院成人教育學院畢業(yè)設計（論文）說明書摘 要垂直提升機主要用于各種重物的升降和輸送.提升機在日常生活中也起著重要的作用。提升機由電動機和減速器以及滾筒三部分組成,各部分之間分別由聯(lián)軸器聯(lián)接。電動機是動力源,減速器是傳動系統(tǒng),滾筒為執(zhí)行和控制部分,其中以減速器的設計最為重要。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

4、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：參數(shù) 性能 載荷 論文類型：基礎研究目 錄摘 要5第一章 擬定傳動方案81.1傳動方案的組成及特點81.2擬定傳動方案8第二章 電動機的選擇102.1電動機類型的選擇102.2功率的確定102.3確定轉速112.4選擇電動機的型號132.4.1確定電動機的功率132.4.2確定電動機的轉速13第三章 選定傳動比參數(shù)143.1傳動比的確定143.2 傳動比的分配143.3傳動比分配的參考數(shù)據(jù)153.4 電動機傳動比的確定15第四章 減速器的選用184.1 常用減速器

5、的主要類型以及特點184.2 減速器的選用要點19第五章 聯(lián)軸器的選用215.1 選取聯(lián)軸器的注意事項215.2 選取聯(lián)軸器22第六章 卷筒的選用226.1 卷筒的結構226.2 卷筒容繩尺寸參數(shù)236.3 卷筒扭矩的計算256.4 卷筒強度的計算25第七章 吊鉤的選擇267.1 吊鉤的型號及選用267.2 吊鉤的承載能力27第八章 鋼絲繩的選擇288.1 鋼絲繩使用時應注意的問題288.2 鋼絲繩類型的選擇288.2.1 起重鋼絲繩直徑的選擇288.2.2 圓股鋼絲繩破斷拉力的計算298.3 鋼絲繩的要點29第九章 制動器的選擇309.1 制動器的分類309.2 制動器的選取規(guī)則319.3

6、制動力矩的確定31第十章 卷揚機使用安全常識34參考文獻36致 謝39第一章 擬定傳動方案1.1 傳動方案的組成及特點一般情況下，每種機器都有原動機、傳動裝置和工作機三部分組成。在本設計中電動機為原動機，減速器為傳動裝置，卷筒為工作機，這些部件均用聯(lián)軸器聯(lián)接并安裝在機架上。傳動件和支撐件構成機器的傳動裝置，它在原動機與工作機之間傳遞力和運動，它可以改變運動的形式、速度和轉矩大小。傳動裝置性能與質(zhì)量對機器的工作效率，工作性能有很大的影響，因此，合理地設計傳動方案是設計機器的一個很大前提。1.2 擬定傳動方案合理的傳動方案必須滿足工作機的性能要求，適應工作條件，工作可靠，并且應結構簡單，尺寸緊湊，

7、加工方便，成本低，傳動效率高和使用維護便利。一種方案要同時滿足這些要求是比較困難的。因此，設計者應統(tǒng)籌兼顧，并抓住多種卷揚機之間的主要矛盾，并進行分析，比較，設計時可同時考慮幾個方案，通過分析比較，最后選擇較合理的一種。.圖1-1 傳動方案表1-1 傳動方案的比較傳動方案特點A結構緊湊，若在大功率和長期運轉條件下使用，但由于蝸桿傳動效率低，功率損失大，很不經(jīng)濟。B寬度尺寸較大，適于在惡劣環(huán)境下長期連續(xù)工作。但由于蝸桿傳動效率低，功率損失大，很不經(jīng)濟。C與B方案比較，寬度尺寸較大，輸入軸線與工作機位置是水平布置，易在惡劣環(huán)境下長期工作。D寬度和長度尺寸較大，帶傳動不適合繁重的工作條件和惡劣的環(huán)境

8、。但若用于鏈式或板式運輸機，有過載保護作用。通過擬定機構簡圖研究傳動方案，并進行合理的比較，為達到以下幾點設計要求：1.傳動裝置的布局、結構緊湊、勻稱。2.適合繁重的工作條件和惡劣的環(huán)境。3.傳動承載能力較強便于工作操作和拆裝維修。4.結構簡單合理，安全性高。5.使用壽命長，造價低，應用范圍廣。通過以上比較分析故采用圖1.2的傳動方案：圖1.2 傳動方案圖第二章 電動機的選擇2.1 電動機類型的選擇選擇電動機類型應根據(jù)電源種類、工作要求、工作環(huán)境、負載大小和性質(zhì)、安裝要求等條件選用。生產(chǎn)中一般采用三相交流感應電動機。在經(jīng)常起動、制動及反轉的場合，要求電動機轉動慣量小和過載能力大，選用籠型感應電

9、動機或繞線轉子感應電動機。電動機結構有開啟式、封閉式、防護式和防暴式，可根據(jù)防護要求選擇。2.2 功率的確定電動機的功率選得是否合適，對電動機的經(jīng)濟性和電動機與工作機的工作性能都有影響。如采用額定功率小于工作機所要求的功率，就不能保證工作機正常工作，甚至使電動機長期過載而過早損壞；如果電動機的額定功率大于工作機所要求的功率過多，則電動機價格高，容量未得到充分的利用，浪費資源。通常對在變載作用下，穩(wěn)定、長期連續(xù)運行的機械，要求所選電動機的額定功率稍大于工作功率，在一般情況下不必校驗電動機的發(fā)熱和起動力矩。電動機工作時需要的功率P0按下式計算；P0 = Pw / nw （2.1）式2.1中P0_電

10、動機的功率，單位為KWPw_工作機所需功率，單位為KWnw_ 從電動機到工作機之間各運動副的總機械效率工作機所需功率Pw 一般根據(jù)工作機的生產(chǎn)阻力和運動參數(shù)計算，Pw=Fv/1000 （2.2）或Pw=M nw/9550 （2.3）式（2.2）（2.3）中： F工作機的生產(chǎn)阻力，單位為N；V工作機的速度，單位為M/SM工作機的阻力矩，單位為NMnw工作機的轉速，單位為r/minw工作機的效率總效率按下式計算：a=1 23n （2.4）式（2.4）中：1 23n 運動鏈中各運動副的效率，其值可查表。計算總效率時要注意以下幾點：1.同類型的幾對運動副要分別考慮效率，例如有兩級齒輪傳動副時，效率為齒

11、齒=2齒2.當資料給出的效率數(shù)值為一范圍時，一般可取中間值，如工作條件差，加工精度低，潤滑脂或維護不良時，則應取低值，反之可取高值。3.蝸桿傳動效率與蝸桿頭數(shù)及資料有關，應先初選頭數(shù)，估計效率，初步設計蝸桿、蝸輪參數(shù)后，再計算效率并校驗電動機所需功率。2.3 確定轉速容量相同的同類型電動機，可以有不同的轉速。如三相感應電動機常有的四種同步轉速，即3000、1500、1000、750R/MIN電動機的可選范圍，可根據(jù)工作機轉速的要求和各級運動副的合理傳動比范圍（見下表）來確定。按下式計算：nd=ia=(i1i2i3in)nw （2.5）式（2.5）中：nd電動機可選轉速范圍，R/MIN；ia傳動

12、裝置總傳動比的合理范圍；i1i2i3in各級運動副傳動比的合理范圍；nw工作機轉速。r/min一般多選用同步轉速為1500r/min和1000r/min的電動機。如無特出要求，不采用低于750r/min的電動機。低轉速電動機的極數(shù)多，外部尺寸及重量都較大，價格高，但可使傳動裝置總傳動比及尺寸較??；高轉速電動機則相反。因此，確定電動機轉速時，應按具體情況進行分析和比較。根據(jù)選定的電動機的類型、結構、容量、和轉速，查出電動機型號后，應將其型號、性能參數(shù)和主要尺寸記下備用。傳動裝置的設計功率通常按實際需要的電動機工作功率P0考慮，而轉速則按電動機額定功率的轉速nm(滿載轉速不等于同步轉速)計算。表2

13、-1 減速器的i值比較傳動類型i一般范圍i最大值圓柱齒輪傳動一級圓柱齒輪一級減速器二級減速器3736840152012.560圓錐齒輪傳動一級開式傳動一級減速器242386蝸桿傳動一級開式傳動一級減速器二級減速器1560104070800120803600蝸桿-圓柱齒輪減速器6090480圓柱齒輪-蝸桿減速器6080250圓錐-圓柱齒輪減速器1025402.4 選擇電動機的型號本電動機在常溫下連續(xù)工作，載荷平穩(wěn)，對起動無特殊求，但工作環(huán)境灰塵多，故選用Y型三相籠型感應電動機，封閉式結構，電壓為380V。2.4.1確定電動機的功率工作機所需功率：PW= Fv/1000=30000.5/1000=

14、1.5KW （2.6）電動機到卷筒軸的總效率，查表得：1=0.972=0.953=0.97a=1223=0.970.9520.97=0.85 （2.7）電動機的工作功率：P0=PW/a=1.5/0.85=1.6KW （2.8）2.4.2確定電動機的轉速卷筒工作速度為：NW =6010000.5/3.14600=15.9r/min （2.9）電動機的轉速: nd= ianw=(16160)15.9=254.42544 r/min （2.10）表2-2 電動機的比較方案電動機型號額定功率(KW)電動機轉速(r/min)1Y90L41614002Y100L616940表2-3 經(jīng)校驗選用方案2:方案

15、電動機型號額定功率(KW)電動機轉速(r/min)2Y100L61.6940第三章 選定傳動比參數(shù)3.1傳動比的確定由選定的電動機滿載轉速nm和工作機轉速nw,可得傳動裝置的總傳動比ia=nm/nw （3.1）傳動裝置若由多級傳動串聯(lián)而成,則其總傳動比為:ia=i1i2i3in （3.2）式（3.2）中：i1、i2、i3i4為各級傳動比。3.2 傳動比的分配設計減速器傳動時，合理分配各級傳動比是很重要的，因為它將影響減速器的外形尺寸、重量和潤滑條件。合理分配傳動比，可使傳動裝置得到較小的外輪廓尺寸或較輕的重量，以實現(xiàn)降低成本和結構緊湊的目的；也可以使轉動零件獲得較低的圓周速度以減小齒輪動載荷和

16、降低傳動精度等級，還可以得到較好的潤滑條件。但同時滿足這幾方面的要求比較困難，因此，在分配傳動比時，應根據(jù)設計要求考慮不同的分配方案。 具體分配傳動比時應考慮以下幾點：1.各級各類傳動比值可按表2-1推薦范圍選取。2.分配各傳動形式的傳動比時，應注意使各傳動件尺寸協(xié)調(diào)，結構勻稱合理。例如，在V帶齒輪減速器傳動中，要避免大帶輪半徑大于減速器輸入軸的中心高而造成安裝不便。因此，應使帶傳動的傳動比小于齒輪傳動的傳動比。3.總傳動比和中心距都相同而傳動比分配不同，對結構尺寸的影響不同。4.各傳動零件之間不應互相干涉。5.在臥式齒輪減速器中，常使各級大齒輪直徑相近，以便使浸油深度大致相等。由于低速級齒輪

17、的圓周速度低，故其大齒輪的浸油深度可略深一些。6.總傳動比分配還應考慮載荷的性質(zhì)。對平穩(wěn)載荷，各級傳動比可取整數(shù)；對于周期性變動載荷，為防止局部損壞，通常在齒輪傳動中使一對相互嚙合的齒。 3.3傳動比分配的參考數(shù)據(jù)對各類減速器，考慮到上述問題，給出以下分配傳動比的參考數(shù)據(jù)：1二級臥式圓柱齒輪減速器 當按照高速級和低速級的大齒輪浸油深度大致相等的條件分配傳動比時，應使低級大齒輪分度圓直徑稍大于高速級大齒輪分度圓直徑。對于展開式和分流式減速器，因為中心距a2a1,所以常使i1i2,取i1=(1.2-1.3)i2。對于同軸式減速器。2.圓錐-圓柱齒輪減速器 分配傳動比時考慮到避免尺寸太大增加制造困難

18、，通常取圓錐齒輪的傳動比i10.25i,最好使i13，但當要齒輪浸油深度大致相等時，也可取i13.54。3.二級蝸桿減速器 分配傳動比時為了滿足a1a2/2要求，通常取i1=i2=4.齒輪-蝸桿減速器 分配傳動比時，為了使箱體結構緊湊和便于潤滑，通常取齒輪傳動的傳動比i122.5。5.蝸桿-齒輪減速器 分配傳動比時，常取i2=（0.30.6）i。3.4 電動機傳動比的確定電動機的型號為Y100L6滿載轉速(nm )940r/min,卷筒工作速度為：nw=15.9 r/min; （3.3）ia =nm/nw=940/15.9=59.12 （3.4）Error! No bookmark name

19、given.分配傳動比：ia= i1 i2 （3.5）式（3.5）中：i1 i2.分別是減速器的傳動比：i1=（1.21.3）i2 （3.6）所以：i2= ia/ i1=59.12/1.2i2i2=7.0i1=1.27.0=8.4傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù)的計算：進行機械設計計算時需要分別求出各軸的輸入功率、轉距和轉速。為便于計算，將各軸的高速至低速分別為軸、軸將電動機軸為I0并且：i0,i1相鄰兩軸的傳動比01，12相鄰兩軸的傳動效率PI，PII各軸的輸入功率，KWTI,TII各軸的輸入轉距，NmnI,nII各軸的轉速，r/min由電動機軸至工作機方向進行推算，得各軸運動和動力參數(shù)計算公式

20、，見下表：表3-1 各軸運動和動力參數(shù)計算公式軸號功率P（KW）轉矩T（Nm）轉速n（r/min）傳動比電動機軸I0P0T0=9550 P0/n0n0i0軸PI = P001TI = T0i001nI = n0/ i0i1軸PII = PI12TII = TIi112nII = nI/ i1i2軸PIII = PII23TIII = TIIi223nIII = nII/ i2由上表計算傳動裝置各軸的運動和動力參數(shù)：已知：n0=940 r/min，i1=8.4， i2=7.0各軸轉速：軸：nI = n0/ i1=940/8.4=112r/min （3.7）軸：nII = nI/ i2=112/7

21、.0=16r/min （3.8）軸：nIII = nII =16r/min （3.9）各軸功率：軸：PI = P001= P01=1.50.97=1.46kw （3.10）軸：PII = PI12 = PI12=1.460.970.95=1.35kw （3.11）軸：PIII = PII23= PII23=1.350.970.95=1.25kw （3.12）各軸轉矩：電動機軸：T0=9550 P0/n0=95508.4/940=85.34 Nm軸：TI= T0i001= T0i01=85.348.40.97=695 Nm （3.13）軸：TII= TIi112= TI12=6957.00.95

22、0.97=4483.1 Nm （3.14）軸：TIII= TIIi223= TII23=4483.10.950.97=4131.2 Nm （3.15）表3-2 各軸的運動和動力參數(shù)軸號功率（P）(KW)轉矩T（Nm）轉速(r/min)傳動比i效率輸入輸出輸入輸出電動機軸1.51.4685.3469511211軸1.461.356954483.1168.40.97軸1.351.254483.14313.2167.00.95第四章 減速器的選用4.1 常用減速器的主要類型以及特點 減速器是一種由封閉在剛性殼內(nèi)的齒輪傳動，蝸桿或齒輪蝸桿傳動所組成的獨立部件。常用在原動機和工作機之間的閉式傳動裝置，用

23、來降低轉速和增大扭矩，以滿足工作需求。在某些場合也用來增速，稱之為增速器。減速器種類按傳動類型可分為齒輪減速器、圓錐齒輪減速器及圓錐圓柱齒輪減速器 ，按傳動級數(shù)可分為單級減速器和多級減速器。按傳動的布置型式可分為展開式，分流式及同軸式減速器。圖4.1傳動結構傳動簡圖的特點以及應用：這是兩級減速器中最簡單最為常見的結構，機械性能好，工作可靠，維護方便。另外，此減速器還具有過載能力強，耐沖擊，慣性力矩小，適用于起重頻繁和正、反轉運動的特點。齒輪相對于軸承位置不對稱，當軸產(chǎn)生彎扭變形時，載荷在齒布不均勻，因此軸應設計得具有較大的剛度；并使高速軸齒輪遠離輸入端，淬硬齒輪大多采用此結構。4.2 減速器的

24、選用要點根據(jù)實際需要及結構布置要求，選用減速器的類別和型號，通常，標準減速器的承載能力表中的許用功率或許用扭矩是在特定工作條件下計算出來的，當工作條件（如原動機類型，工作機的載荷性質(zhì)，工作運轉持續(xù)率，環(huán)境溫度，冷卻方式及尖峰載荷等）發(fā)生變化時，就須根據(jù)所選用的標準減速器的使用說明書選用合適的修正系數(shù)，然后再計算出功率。1.選用功率的計算：PC1=Kip1 （4.1）或 PC2=KiP2 （4.2）或 TC2=KiT2 （4.3）式（4.1）、（4.2）、（4.3）中：PC1 計算輸入功率，KWPC2 計算輸出功率，KWP1 實際輸入功率，KWP2 實際輸出功率，KWTC2 計算輸入扭矩， Nm

25、Ki 實際輸出轉矩， Nm2. 綜合修正系數(shù)（1）根據(jù)計算出的PC1、PC2或TC2數(shù)值，在減速器承載能力表中選取與其接近且稍偏大的減速器型號規(guī)格。（2）淬硬齒輪減速器還需要根據(jù)工作環(huán)境溫度，工作運轉持續(xù)率來計算散熱功率：PCK=K2K3P2 （4.4）式（4.4）中：PCK 計算的散熱功率 ，KWK2 環(huán)境溫度系數(shù)根據(jù)溫度和冷卻措施等因素來選擇K3 工作運轉持續(xù)系數(shù)，根據(jù)每小時載荷運轉時間的百分比及有冷卻措施等因素來選擇根據(jù)說明書規(guī)定的減速器散熱功率校核，使PCK大于或等于說明書規(guī)定的散熱功率，以便進一步確定該減速器是否需要采用冷卻裝置如果設計結構上不能采用冷卻裝置時必須根據(jù)散熱功率重新選擇

26、較大規(guī)格的減速器。在選用標準減速器時必須根據(jù)標準減速器的使用說明書計算，合理選擇：表4-1 JZQ500型轉數(shù)(n)工作連續(xù)（h）750251.31.51.92.7表4-2 安裝尺寸中心矩500基本尺寸軸端尺寸A0B7B8C高速軸B1低速軸A1A2BLH310130148200300350587986345.5256表4-3安裝尺寸C1H0H1L1M地腳螺釘QK滾動軸承代號油量質(zhì)量803001.5620420數(shù)目間距孔徑25410.317.22010.0391nsd624017第五章 聯(lián)軸器的選用5.1 選取聯(lián)軸器的注意事項設計中，應依據(jù)使用要求和工作條件來確定聯(lián)軸器的類型，要考慮以下幾個方面

27、的情況：1.承載能力與緩沖、減振性能2.最高許用轉速3.安裝調(diào)整和維修方便4.工作安全可靠成本低選用聯(lián)軸器類型后,可按轉矩、軸位和轉速等條件確定標準聯(lián)軸器的型號和主要尺寸。計算轉矩TC按下式確定:TC=KT=9550KP/nT （5.1）式（5.1）中:K工作情況系數(shù)NmP驅(qū)動功率KWn工作轉速r/minT-許用轉矩Nm表5-1 聯(lián)軸器的主要參數(shù)以及強度計算：主要參數(shù)選取計算項目公式單位聯(lián)軸器的外徑D=（2.55）dmm聯(lián)軸器的長度L0=(2.54)d螺栓中心分度直徑D0=(1.83.8)d半聯(lián)軸器凸緣端而接觸處內(nèi)徑D1=1.4d10半聯(lián)軸器凸緣厚度b=(0.10.25)d螺栓直徑d3=0.1

28、25d8普通螺栓連接的強度計算條件：=20.8TC/3.14d12(D+D1)Z （5.2）式（5.2）中：Tc聯(lián)軸器計算轉矩摩擦系數(shù) =0.10.2Z螺栓個數(shù)d1螺栓螺紋小徑5.2 選取聯(lián)軸器結構簡單；裝拆方便；工作可靠；傳遞轉矩大并適于對中精度良好的平穩(wěn)傳動，根據(jù)上述特點選用凸緣聯(lián)軸器。型號d1d2d3d4d5DD1D2LlL1C螺栓允許最大扭矩NM允許最大轉速r/mind8數(shù)量GZ1401370701601258014570202.5M1244003500表5-2 主要參數(shù)第六章 卷筒的選用6.1 卷筒的結構因卷筒結構形式較多，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。

29、鑄造卷筒應用廣泛。小型卷揚機卷筒大多數(shù)為鑄鐵卷筒，成本低，工藝性好。大噸位小型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。小型卷揚機主要使用多層纏繞卷筒。按照卷筒內(nèi)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(nèi)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，主張取消縱向筋和環(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。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。

30、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(nèi)齒輪內(nèi)嚙合式。6.2 卷筒容繩尺寸參數(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 卷筒節(jié)徑為D卷筒節(jié)徑D應滿足下式 DKed （6.1）式（6.1）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，壽命低。對于JK5型卷揚機的工作級別,卷筒節(jié)徑系數(shù)Ke8。取卷筒直徑：D0=120mm, （6.2）則卷筒節(jié)徑：D=D0+d=120+12=132mm. （6.3）DKed符合規(guī)范要求。卷筒容繩寬度Bt卷筒

31、容繩寬度Bt，一般可按下述關系式確定 Bt3D0=360mm （6.4） 取Bt=300mm式（6.4）中D0卷筒直徑（mm）。小型卷揚機卷筒壁厚的設計計算中，通常卷筒長度都設計成小于其直徑的3倍，甚至小于其直徑的2倍。因為此時的鋼絲繩拉力產(chǎn)生的扭剪應力和彎曲應力的合成應力較小，故計算卷筒強度時時可忽略不計，簡化了設計計算。卷筒邊緣直徑Dk卷筒邊緣直徑即卷筒端側板直徑。對于多層纏繞，為了防止鋼絲繩脫落，端板直徑應大于鋼絲繩最外層繩圈直徑。端側板直徑用下式計算： DkDS+3d=192+312=228mm （6.5） Ds=D0+(2s-1)d=120+72=192mm （6.6）式（6.6）中

32、；Ds最外層鋼絲繩芯直徑，由下式確定：Ds=D0+(2s-1)d0其中：S鋼絲繩纏繞層數(shù)。卷筒纏繞層數(shù)S按下式計算 S=5 （6.7） 取S=5卷筒容繩量L的容繩量指鋼絲繩在卷筒上順序緊密排列時，達到規(guī)定的繞層數(shù)所能容納的鋼絲繩工作長度的最大值。卷筒的容繩量可按下述方法計算：第i層鋼絲繩芯直徑為 ：Di=D0+(2si-1)d （6.8）式（6.8）中：Si第i層，i=1,2,3,S。第i層卷筒的鋼絲繩長度為 ：Li=(Bt/d-1)D0+(2Si-1)d 10 （6.9）卷筒容繩量為 ： L=L1+L2+Li （6.10） =( =126mm實際容繩量應再加上鋼絲繩安全圈的長度（一般為5圈）

33、。6.3 卷筒扭矩的計算卷筒是卷揚機直接承載零件，受力比較復雜，分析清楚卷筒上所受的力，對卷揚機整機設計具有十分重要的意義。額定扭矩TeTe=Fe=Fe=16=1824(Nm) （6.11）疲勞強度計算扭矩TdTd=DjFd10/2=1149.61010/2=547.2(Nm) （6.12）靜強度計算扭矩TjmaxTjmax=DjFjmax10/210=2246.75(Nm) （6.13）6.4 卷筒強度的計算卷筒壁厚An多層卷繞系數(shù)，按規(guī)范取An=1.45tz鋼絲材料軸向卷繞節(jié)距tz=1.01dc卷筒材料HT200許用應力c=150MpaAnF/(tz)=1.453000/(1.01150)

34、=28.7(mm) （6.14）取=30mm卷筒側板根部厚22=19.7（mm） （6.15）按標準圓整取2=20mm式（6.15）中：Bn綜合影響系數(shù)。HT200取Bn=0.44e為HT200許用應力eb/kj=200/3=67(Mpa) （6.16） 第七章 吊鉤的選擇7.1 吊鉤的型號及選用吊鉤材料分為五級依次標號是：M、D、S、T、V，其主要力學性能及鋼號如下表：表7-1 吊鉤材料及主要力學性能（GB1005.188）強度等級屈服點s(Mpa)沖擊吸收功AK(J)鋼號M23548DG20,DG20MnP31541DG20MnS39041DG34Cr, DG34CrNiMoT49034DG34CrMo, DG34CrNiMoV62034DG34CrMo, DG34Cr2Ni2Mo注：在吊鋼材中優(yōu)先用M、P級這些材料中DG 表示吊鉤專用鋼，吊鉤由鍛造方法生產(chǎn)具有較好的沖擊韌度。表7-2 最常用的DG20鋼的化學成分及力學性能化學元素表（%）力學性能CSiMnPSb(Mpa)s(Mpa)(%)Ar(J/mm2)0.20.350.450.045.0.045415-50024022487.2 吊鉤的承載能力吊鉤的承載能力與工作級別及強度等級相對應，使允許起重大于實際