JK型建筑卷揚機設計【含圖紙】

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畢業(yè)設計附本 JK型建筑卷揚機設計 THE DESIGN OF JK STRUCTURAL WINDLASS 學生姓名 郭曉軍 學院名稱 機電工程學院 專業(yè)名稱 機械設計制造及其自動化 指導教師 徐忠武 2008年 6月 2日 徐州工程學院 畢業(yè)設計（論文）任務書 機電工程 學院 機械制造設計及其自動化 專業(yè) 設計（論文）題目 JK型建筑卷揚機設計 學 生 姓 名 郭曉軍 班 級 04機本（6）班 起 止 日 期 08年2月25號~08年6月2號 指 導 教 師 徐忠武 教研室主任 發(fā)任務書日期 2008年 2 月 25 日 1.畢業(yè)設計的背景： 隨著我國經濟的發(fā)展，一些中小型企業(yè)想要大量的機械專業(yè)從事生產 第一線的技術和管理人員。我校是培養(yǎng)應用型本科學校，其課題應與生產 實踐相聯系。該課題是較復雜的零件，加工工藝及工藝裝備設計。其加工 工藝較為全面。通過設計可以使學生初步學會一般零件的工藝路線編制和 簡單機械設計方法。培養(yǎng)綜合運用新學知識解決生產實踐的能力。為其畢 業(yè)后從事生產實踐工作打下一定基礎。 2.畢業(yè)設計(論文)的內容和要求： 1. 完成卷揚機總體、傳動及部分工作工作機構設計； 2. 繪制裝配圖,零件圖不少于A0 3.5張; 3. 編寫設計說明書,文字不少于2萬字; 4. 譯文不少于5000字; 5. 接題后認真調研,收集資料; 6. 獨立完成設計任務,力求方案合理。 3.主要參考文獻： [1].齊國治.建筑卷揚機的設計.機械工業(yè)出版社1996年； [2].邱宣懷.機械設計手冊第四版.高等教育出版社.2006年； [3]. 龔桂義.機械設計課程設計指導書.高等教育出版社.1982年； [4].成大先.機械設計手冊.化工工業(yè)出版社.1993年； [5].胡家秀.簡明機械零件設計選用手冊.機械工業(yè)出版社.1999年； [6].汪愷.機械設計標準應用手冊.機械工業(yè)出版社.1997年； [7].劉鴻文.材料力學.高等教育出版社.1992年； [8].機械設計手冊.機械工業(yè)出版社.2003年； [9].周明衡.離合器制動器選用手冊.化工工業(yè)出版社.2003年； 4.畢業(yè)設計(論文)進度計劃(以周為單位)： 起 止 日 期 工 作 內 容 備 注 第1、2周 第3、4周 第5、6周 第7、8周 第9、10周 第11、12周 第13、14周 第15、16周 理解設計任務，收集相關資料; 調研建筑用卷揚機的有關資料; 制定總體方案; 完成傳動部分設計計算; 完成傳動部分裝配圖; 完成工作部分裝配圖; 完成部分零件工作圖; 完成總裝圖繪制; 完成總裝圖繪制; 外文翻譯; 編寫設計說明書; 完善設計圖及說明書; 完善設計圖及說明書; 裝訂說明書,準備答辯 教研室審查意見： 室主任 年 月 日 學院審查意見： 教學院長 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）進度記錄表 第 1 2 周 主要完成工作： 指導教師意見 第 3 4 周 主要完成工作： 第 5 6 周 主要完成工作： 第 7 8 周 主要完成工作： 第 9 10 周 主要完成工作： 第 11 12 周 主要完成工作： 第 13 14 周 主要完成工作： 第 15 16 周 主要完成工作： 畢業(yè)設計（論文）指導記錄表 指導內容記錄： 指導教師簽名： 年 月 日 指導內容紀錄： 指導教師簽名： 年 月 日 指導內容紀錄： 指導教師簽名： 年 月 日 指導內容紀錄： 指導教師簽名： 年 月 日 指導內容記錄： 指導教師簽名： 年 月 日 指導內容紀錄： 指導教師簽名： 年 月 日 指導內容紀錄： 指導教師簽名： 年 月 日 指導內容紀錄： 指導教師簽名： 年 月 日 指導內容記錄： 指導教師簽名： 年 月 日 指導內容紀錄： 指導教師簽名： 年 月 日 指導內容紀錄： 指導教師簽名： 年 月 日 指導內容紀錄： 指導教師簽名： 年 月 日 指導內容記錄： 指導教師簽名： 年 月 日 指導內容紀錄： 指導教師簽名： 年 月 日 指導內容紀錄： 指導教師簽名： 年 月 日 指導內容紀錄： 指導教師簽名： 年 月 日 徐州工程學院學生畢業(yè)設計（論文）中期情況檢查表 學院名稱： 檢查日期： 年 月 日 學生姓名 專業(yè)班級 指導教師 設計（論文）題目 工作進度情況 是否符合任務書要求進度 能否按期完成任務 工作態(tài)度情況 (態(tài)度、紀律、出勤、主動接受指導等) 質量 評價 (針對已完成的部分) 存在問題和解決辦法 檢查人簽字 學院負責人簽字 徐州工程學院畢業(yè)設計（論文）指導教師評閱表 學院： 專業(yè)： 學生： 學號： 題目： 評價 項目 評價要素 成績評定 優(yōu) 良 中 及格 不及格 工作 態(tài)度 工作態(tài)度認真，按時出勤 能按規(guī)定進度完成設計任務 選題 質量 選題方向和范圍 選題難易度 選題理論意義和實際應用價值 能力 水平 查閱和應用文獻資料能力 綜合運用知識能力 研究方法與手段 實驗技能和實踐能力 創(chuàng)新意識 設計 論文 質量 內容與寫作 結構與水平 規(guī)范化程度 成果與成效 指導教師意見 建議成績 是否同意參加答辯 評語： 指導教師簽字： 年 月 日 徐州工程學院畢業(yè)設計（論文）評閱表 學院： 專業(yè)： 學生： 學號： 題目： 評價 項目 評價要素 成績評定 優(yōu) 良 中 及格 不及格 選題 質量 選題方向和范圍 選題難易度 選題理論意義和實際應用價值 能力 水平 查閱和應用文獻資料能力 綜合運用知識能力 研究方法與手段 實驗技能和實踐能力 創(chuàng)新意識 設計 論文 質量 內容與寫作 結構與水平 規(guī)范化程度 成果與成效 評閱 教師 意見 建議成績 是否同意參加答辯 評語： 評閱教師簽字： 年 月 日 徐州工程學院畢業(yè)設計（論文）答辯及綜合成績評定表 學 院 專業(yè)班級 學生姓名 學 號 指導教師 設計論文題 目 答辯時間 年 月 日 時 分至 時 分 答辯地點 答辯小組成 員 姓名 職稱 答辯 記錄 提問人 提問主要內容 學生回答摘要 答辯記錄人簽字： 答辯 小組 意見 答辯評語： 答辯成績 答辯小組組長簽字： 綜合 成績 評定 指導教師評定成績 評閱教師評定成績 答辯成績 綜合評定成績 答辯委員會主任簽字： 年 月 日 開題報告 課 題 名 稱： JK型建筑卷揚機設計 學 生 姓 名： 指 導 教 師： 所 在 學 院： 機電工程學院 專 業(yè) 名 稱： 機械設計制造及其自動化 說 明 1．根據《學院畢業(yè)設計(論文)管理規(guī)定》，學生必須撰寫《畢業(yè)設計（論文）開題報告》，由指導教師簽署意見、教研室審查，學院教學院長批準后實施。 2．開題報告是畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。學生應當在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，開題報告不合格者不得參加答辯。 3．畢業(yè)設計開題報告各項內容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現縮寫詞，須注出全稱。 4．本報告中，由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，沒有經過整理歸納，缺乏個人見解僅僅從網上下載材料拼湊而成的開題報告按不合格論。 5. 課題類型填：工程設計類；理論研究類；應用（實驗）研究類；軟件設計類；其它。 6、課題來源填：教師科研；社會生產實踐；教學；其它 課題 名稱 JK型建筑卷揚機設計 課題來源 社會實踐生產 課題類型 工程設計 選題的背景及意義 卷揚機具有較好的靈活性，操作簡單方便，在林業(yè)集材，建筑業(yè)，化工，水電等行業(yè)具有至關的作用，雖如今工業(yè)水平先進，機械化程度不斷提高，起重設備不斷更新但任不能淘汰卷揚機運行之有效的機械設備。 目前市場上卷揚機的品種較全，但重新設計改造一個型號，經濟和力學性能能夠滿足適用條件的機械設備是很有必要的。 研究內容擬解決的主要問題 在對建筑卷揚機的設計中，主要研究了卷揚機的傳動部分，工作部分和對卷揚機的控制部分，在設計中主要設計了卷筒，減速器等工作部分，由先對卷筒的設計，計算出卷揚機的功率，再選擇電機從中再對減速器的設計，對卷揚機的制動，由原先的手動控制設計到電磁制動器的制動，在設計中對傳動部分提出了較多的疑問,由原先的三級齒輪減速器，由于結構尺寸較大，對卷揚機總體結構有較大的影響，設計成二級斜齒輪減速器的傳動部分，在減速器中，對齒輪，軸承的潤滑進行了改進，同時對卷筒的結構設計中，對齒輪，軸承的潤滑進行了改進，同時對卷筒的結構設計存在較大的問題，經認真思考和指導老師的指導后設計成焊接式卷筒。 研究方法技術路線 先理解畢業(yè)設計的任務，搜集相關資料；調研卷揚機的有關資料。對卷揚機的設計有一個了解，制定卷揚機設計的總體方案，對傳動部分進行計算，對工作部分進行設計。并選取最好的方案。對卷揚機中的工作部分減速器的潤滑和密封進行分析，采用最好的設計方案。在卷筒上采用焊接式的卷筒。 研究的總體安排和進度計劃 首先要充分了解建筑卷揚機的任務，對卷揚機的工作原理，使用范圍有個充分的了解，對卷揚機的傳動部分、控制部分、工作部分有一定的理解：（1）在論文題目布置先應收集相關資料，調研卷揚機有關的資料；（2）在3、4周要確定卷揚機的總體方案，并對傳動部分進行相關計算;（3）在5、6周應要完成傳動部分的裝配圖，完成傳動部分；（4）在7、8周要完成工作部分的裝配圖，完成部分零件圖；（5）在9、10周要完成總裝配圖的繪制；（6）在11、12周完成總裝配圖繪制，并要對外文的翻譯；（7）在13、14周編寫設計說明書完善設計圖；（8）在15、16周應認真總結自己的設計，對不懂的知識應認真總結掌握，對答辯做充分的準備。 主要參考 文獻 [1].齊國治.建筑卷揚機的設計.機械工業(yè)出版社1996年; [2].邱宣懷.機械設計手冊第四版.高等教育出版社.2006年; [3]. 龔桂義.機械設計課程設計指導書.高等教育出版社.1982年; [4]. 龔桂義.機械設計課程設計圖冊.哈爾濱工業(yè)大學出版社.1945年; [5].成大先.機械設計手冊.化工工業(yè)出版社.1993年; [6].汪愷.機械設計標準應用手冊.機械工業(yè)出版社.1997年; [7].周明衡.離合器制動器選用手冊.化工工業(yè)出版社.2003年; [8].劉鴻文.材料力學.高等教育出版社.1992年; [9].甘永力.幾何量公差與配合.上?？萍汲霭嫔?2001年; [10].胡家秀.簡明機械零件設計選用手冊.機械工業(yè)出版社.1999年; [11].機械設計手冊.機械工業(yè)出版社.2003年 指導教師 意 見 指導教師簽名： 年 月 日 教研室意見 學院意見 教研室主任簽名： 年 月 日 教學院長簽名： 年 月 日 目 錄 第 1 章 緒論 ...................................................................................................................................1 11 建筑卷揚機的發(fā)展狀況 .....................................................................................................1 111 建筑卷揚機的應用 ...................................................................................................1 112 建筑卷揚機的發(fā)展概況 ...........................................................................................1 113 國外卷揚機的概況 ...................................................................................................1 12 建筑卷揚機的主要類型 .....................................................................................................2 第 2 章 卷揚機的基本結構設計 ...............................................................................................5 21 本設計的總體確定 .............................................................................................................5 22 卷揚機的總體結構設計 .....................................................................................................5 第 3 章 鋼絲繩的選擇和卷筒的設計 .........................................................................................6 31 鋼絲繩的選擇 .....................................................................................................................6 311 鋼絲繩的種類和構造 ...............................................................................................6 312 鋼絲繩直徑的選擇 ...................................................................................................6 32 卷筒的設計 .........................................................................................................................7 321 卷筒的材料 ...............................................................................................................7 322 卷筒容繩尺寸計算 ...................................................................................................7 卷筒筒壁的厚度計算和卷筒壁的強度計算 ......................................................9 33 卷筒軸的設計 ...................................................................................................................10 第章 減速器的設計 .............................................................................................................15 電動機的選擇 ................................................................................................................15 選擇電動機類型和機構形式 ............................................................................15 功率的計算 ........................................................................................................15 413 電動機功率的選擇 .................................................................................................15 42 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 .......................................................................16 421 總傳動比 .................................................................................................................17 4分配減速器的各級傳動比 ..................................................................................17 計算傳動裝置的運動和動力參數 ................................................................................17 各軸轉速 ............................................................................................................18 各軸的輸入功率 ................................................................................................18 433 各軸的輸入轉矩 .........................................................................................................18 44 減速器的結構設計 ...........................................................................................................19 傳動零件的設計計算 ....................................................................................................19 4..第一級齒輪傳動的設計 ..........................................................................................19 第二級齒輪傳動的設計 ....................................................................................22 4.5.3 齒輪軸的校核 .............................................................................................................24 4.5.4 滾動軸承的選擇計算 ................................................................................................28 標準件表 ....................................................................................................................................30 第 5 章 其他零件的設計 .........................................................................................................31 5.1 制動器的分類、特點及其選擇 .........................................................................................31 I 52 制動器的設計計算 ...........................................................................................................32 52制動器制動力矩的確定 ........................................................................................32 2制動器的發(fā)熱計算 ..............................................................................................33 53 聯軸器的設計 ...................................................................................................................34 531 聯軸器轉矩的計算 .................................................................................................34 第六章 排繩器的設計 .............................................................................................................36 第七章 建筑卷揚機使用與維護簡介 ...................................................................................37 7.1 建筑卷揚機使用 ..............................................................................................................37 7.1.1 建筑卷揚機的安裝與調試 ......................................................................................37 7.1.2 建筑卷揚機一般操作規(guī)程 ........................................................................................37 7.2 建筑卷揚機的維護與安全技術 ......................................................................................38 7.2.1 建筑卷揚機的維護 ....................................................................................................38 7.2.2 建筑卷揚機的安全技術 ..........................................................................................39 結論 ...............................................................................................................................................40 參考文獻 .......................................................................................................................................41 致 謝 ...........................................................................................................................................42 附錄 ...............................................................................................................................................43 附錄 1.........................................................................................................................................43 附錄 2.........................................................................................................................................55 II 摘 要 隨著人類文明發(fā)展，建筑工作愈來愈頻繁，古老的起重裝置已不能滿足現代話作業(yè) 的需要，大型塔吊和汽吊又有其相對的局限性，于是卷揚機以起靈活方便，成本相對小 等特點孕育而生了。 建筑卷揚機是一種起重設備，由于具有結構簡單、搬運安裝靈活、維護保養(yǎng)簡單、操 作方便、價格低廉和可靠性高等優(yōu)點，所以被廣泛應用于諸多工作中。提升重物是其主 要功能提升重物。本課題簡要介紹了建筑卷揚機的結構和特點，給出了建筑卷揚機的設 計，并對卷筒的設計要點進行了說明。本課題重點在于一控制方便和節(jié)省資源為主要設 計特點對建筑卷揚機制動和傳動部分進行了設計和校核。 本課題主要設計齒輪和軸還有卷筒的結構尺寸，確定了齒輪傳動的各主要參數,對驅 動機構中的各部件進行了選型,設計,校核。 關鍵詞 卷揚機； 減速器； 軸； 齒輪； 設計 III Abstract Along with the development of human civilization, construction work have bec -ome more and more frequent ,Lifting the ancient device has been unable to meet the mo- dern needs of the operation so large tower crane hoists and steam has its limitations relative ,So hoist to take flexible, cost is relatively small and breed characteristics of Health. Winch is a construction lifting equipment, the structure is simple, flexible hand- ling installation, maintenance is simple and convenient to operate, low price and high relia bility, which is widely used in many work .Upgrade heavy Its main function is to upgrade heavy loads. This paper describes the construction hoist the structure and ch -aracteristics of a given construction hoist the design, Reel also the design features a summary statement. This paper focus is a convenient control and save resources as the main design features of the construction hoist the part of the design and verification . The design of the main gear and shaft design still reel size of the structure to de- termine the gear transmission of the main parameters, to drive the various components of the selection, design and verification. Keywords Windlass shaft gear reducer design 4 第 1 章 緒論 11 建筑卷揚機的發(fā)展狀況 111 建筑卷揚機的應用 建筑卷揚機是一種起重設備，由于具有結構簡單、搬運安裝靈活、維護保養(yǎng)簡單、 操作方便、價格低廉和可靠性高等優(yōu)點，所以被廣泛應用于提升重物、打樁、集材、冷 拉鋼筋、設備安裝等工作中。 提升重物是建筑卷揚機的一種主要功能，所以各類卷揚機是根據這一要求為依據的。 雖然現在塔吊，汽車吊取代了建筑卷揚機的工作。如塔吊在建筑工地上用于物料和物件 的提升工作。由于塔吊成本高一般在大型建筑中使用，而且靈活性較差，也需卷揚機做 輔助提升用。建筑卷揚機還用于林業(yè)的集材工作。建筑業(yè)的冷拉鋼筋，小型礦井的物料 提升和打樁等工作。正因為建筑卷揚機具有多種用途，所以不僅用于建筑業(yè)，而且在冶 金，化工，水電，農業(yè)和軍事等行業(yè)亦被廣泛使用。 112 建筑卷揚機的發(fā)展概況 我國在古代就知道采用轤轆等來提升重物，以減輕體力勞動的強度和提高生產效率。 我國由于舊中國工業(yè)落后。使用的卷揚機均為國外生產，至 50 年代我國的卷揚機生產才 開始的。從 70 年代起，我國卷揚機的生產才進入了技術提高，品種增加的新階段。 從 70 年代末期開始，中國實行改革開放政策國民經濟大力發(fā)展，基本建設任務增多許多， 促使卷揚機的大量生產。生產廠家也逐漸增多。至今卷揚機的生產與設計已較為成熟， 現如今卷揚機的品種繁多和使用較廣泛。雖然現在的工業(yè)水平先