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1、引言卷扬机乂叫绞车。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。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，工作繁忙的情况下，要求调速性能好，特别要空钩能快速下 降。对安装就位或敏感的物料，要能以微动速度下降。卷扬机包括建筑卷扬机，船用卷扬机主要产品有：JM电控慢速大吨位卷扬机、JM 电控慢速卷扬机、JK电控高速卷扬机、JKL手控快速溜放卷扬机、2JKL手控双快溜 放卷扬机、电控手控两用卷扬机、JT调速卷扬机等，仅能在地上使用，可以通过修改用
2、 于船上。它以电动机为动力，经弹性联轴节，三级封闭式齿轮减速箱，牙嵌式联轴节驱 动卷筒，采用电磁制动。该产品通用性高、结构紧凑、体积小、重量轻、起重大、使用 转移方便，被广泛应用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖，还 可作现代化电控自动作业线的配套设备技术数据启门力：lOOOkN 扬程：16m启闭机工作级别Q起升速度：l.OnVmin电机工作级别：S3, FC = 25%一、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
3、以做第三类荷载验算。二、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o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%o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。三、钢丝绳的计算额定启门力：Q = 1000滑轮组倍率：加=4动滑轮组及吊具自重：Q0取为启门力的3%,即Qo = Qx3% = 3OkN滑轮组效率：=0.9钢丝绳最大拉力：=注=1000+30 = 43.05册2 加2x4x0.9钢丝绳的破断拉力:Fo ,选取n = 5.5即丘X
4、 143.05x5.5 = 786.78册查GB/T 20118-2006一般用途钢幺幺绳表17选用6x19()类钢丝绳，公称抗拉强 度1570MPa,钢芯公称直径为20mm钢丝绳。选用38 6X 19s-WC 1570UZS钢丝绳。其钢纟幺绳破断力为807kN。四、滑轮和卷筒计算1. 滑轮为了保证钢丝绳具有一定寿命，按照表3.2选系数w = 20)Omm eJ = 20x38 = 760mm滑轮根据JB/T 9004.7-1997起重机铸造滑轮D型初选Di 38x7602. 卷筒尺寸卷筒直径按照推荐直径系列采用Do =800/7/;/卷筒长度：厶=- / = (16X1000x4 + 2)x
5、38 = 044”7rDQx800A = 3/= 3x38 = 114“(固定绳尾长)/2=2r = 2x38 = 76mm (空余边长)中间无槽部分长：取/3=100111111卷筒总长：厶=2(厶 + A + /J + 4 = 2X (1044 +114+ 76) +100 = 2568卷筒直径：D = D d = 800 38 = 762m卷筒壁厚：5 = 0.02+（6 8） = 0.02 x 762 + （6 8） = 21.24 23.24m选取卷筒壁厚6 = 25mm。3.卷筒强度校核卷筒材料为铸铁HT200 ,最小抗拉强度200MPa ,抗拉强度750Mpa , 土 =兰色=3
6、.373,因此需要校核压应力和合成应力。D 7621）压应力校核勺压应力强度合格。2）校核合成应力，计算简图见图。抗弯截面系数:1-3-24 龙 x7621-762 2x25 丫 D丿32（762） _= 1.03x10 加府最大弯矩:= Sg d） = 143.05X10 X（268-100） = 1 77x1q8;v.mm w max2最大扭矩:Mfl = Sg D = 143.05xl03 x 762 = l09x 10$ N mm合成应力:=ET7/.77x 叭+ （竺竺=20.18MPflF W1.03xl070=乞=型=33.33旳內6 6JF vb合成应力强度校核合格。3）卷筒转
7、速:mvn.=4x13.14x0.8=1.6r/niin五、根据静功率选电动机起升速度：v = l/nwi = 0.017/77/5起升机构总效率： = 几滋=0.9x0.95x0.97x0.96= 0.8p(1000 + 30)x0.017x1012 gg册710001000x0.8Pfc = KP, =0.9x21.89 = 19.7kW按工作制 S3,FC = 25%,选择 YZ225M, 26kW, 70117mm按FC=40%基准持续率，电动机参数为： = 22, = 712/7111111该电动机的额定力矩和平均启动力矩为，额定力矩：T、=9550血=9550x = 295.08W
8、 m儿 o712平均起动力矩：口=075$_7； $_=2.9 (最大起动力矩倍数)Tlm = 0.7503 Tn = 0.75 x 2.9x295.08 = 641.8N m该电动机在输出静功率条件下的转速： =4 -才(4 - “40) = 750 一 II (750 一 712) = 705.1 r/nrni、减速装置传动比4总传动比与传动比的分配总传动比：/ = - = 2211 = 440.68nt 1.6减速器传动比：b = 90 开式齿轮传动比：L=丄=士空 = 4.9U 90取开式齿轮小齿轮齿数Z2=19则大齿轮齿数：乙=19x4.9 = 93.1取厶=93793实际开式齿轮传
9、动比:4= = = 4.89Z2 19实际传动比：心.4 = 4.89x90 = 440.15实际起升速度验算加Q。314x705lx08440.1x4Av = |-i|xlOO% =1-1.006Ix 100% =0.6%起升速度误差控制在10%以内。七、静力矩计算、“ 一,(Q + aYDQ (1000 + 30)x103 x 0.856. 卷筒轴：= 也)= f= 1.18x105加2 叫Q2x4x0.9x0.977. 减速器输出轴：M ., = -= 1-18x10 = 2.54x 104 mdl ijh 4.89x0.95& 电动机轴：Md =- = 2-Mxl4 = 294-m也
10、90x0.96八、选择减速器按同步转速,/；/r=90选择ZSY280-90-L该减速器在同步转速750r/min, 40%工作 延注时间率下P = 23kW.9. 静功率校核=21.89WP10. 减速器被动轴最大扭矩及最大径向力校核肚=$乂心也=2.9 X 295.08 X 90x0.96 = 73935N?乙931.6d 1.6x130加严.5x800乙一3 19 3=12977=13按照标准模数系列,取m = 14mm齿宽：d = 10? = 10x14 = 140按轻级磨损系数取/ = 1.齿形系数按表3-4用线性插值计算：(0.446-0.433)(、y = 0.433 + Lx(
11、93 75 0.442100-7572Mc 2x1.18x105x103x1.0386 =一=；=217.2MPaM ZB” 93 x 14- x 140 x 0.442 x 1大齿轮采用 ZG55-II 正火，HB = 210, 丁. = 350MP。，込=0.8x350 = 280MR? 亿。小齿轮/敖严B2 = 10/7+（5 15）= lOx+10 = 150/wn齿形系数按表3-4, y2 = 0.314b 一 2Mw Z2m2B2yy2x2.54xl04xl03xl.038=；=300.63MP。19xl42xl50x0.314xl小齿轮釆用 45 号调质钢，HB = 220 ,
12、=360MPd；. 久$,匕=0.8x360 = 288MR? 十、 计算动力矩，选择制动器本启闭机采用一套驱动装置驱动，只设一个制动器。安全制动系数K = l75 制动器最大制动力矩：k(0+2)22mi = 1.75x(1000-30)x1000x0.8x0.8 = 327 6/?72x4x440.1选择YWZ-300、45电动液压松闸块 式制动器,制动力矩71 = 6305。卷筒轴计算计算简图如图1齿轮啮合圆周力：Z72x1.18x105x100093x14GJ1 1 TI1严 T1 FA1,no胡no2788= 1.81xlO57V1!SI卷筒自重：=1.26x104N大齿轮自重：G.
13、 = 1.1x1047V钢丝绳拉力：x = 1.43xl05支座反力：(25_+Gj| + 110j + (G-fo)xll0Fa = 1.43xl05?/42788竹=2 S/+ G/1182 + 3x15.12 = 120.9MP。十二、大齿轮和卷筒的联接计算启闭力小于400kN,采用外径为32111111,内径为18mm的套筒（6个）來承受扭矩, 联接螺栓不承受剪力，只起联接作用，如图2所示。套管作为剪力销（其中心圆直径D = lOOO/z/m o13.剪应力n7d -dD8x1.18x105x1036x3.14x(322-182)x1000= 7L6MPa采用 45 号钢，r = S5MPaTo14.挤压应力2MZ _2x1.18x105x103 ndD 6x32x25x1000=49.2MP。
