卷扬机提升力计算说明书

卷扬机受力计算

附件1、采用电动机功率，钢丝绳直径，卷筒直径180mm，卷筒容绳量35m，额定速度1380r/min，整机重量150kg。

动力采用ZD121-4型电动机。

采用Φ16mm 螺纹钢筋锚入混凝土做支撑锚固，具体布置详见附图。

2、斜坡段抗弯强度和挠度验算斜坡支撑采用壁厚、外径48mm的架子管，抗剪强度满足要求，仅对其进行弯矩和挠度进行验算。

①抗弯强度验算弯矩验算按照三等跨连续梁进行计算，跨间距即钢筋支撑间距l=。

动荷载系数取，净荷载系数取；当荷载位于跨中时弯矩和挠度最大架子管自重均布净荷载：q=×10=·m最大弯矩×l=×××1×1+×××1M=××q×l2+××F垂=·m抗弯强度架子管截面抵抗矩W=4493mm3σ=M/W=×1000÷4493= N/㎜2＜205 N/㎜2=f满足要求②挠度验算挠度计算按照二等跨连续梁偏安全容许长细比取150钢材弹性模量E=206KN/㎜2架子管惯性矩I=㎝4ν=×q×l4÷（100×E×I）+×F垂×l3÷（100×E×I）=＜1000/150=㎜满足要求3、斜坡段支撑稳定性验算支撑采用壁厚、外径48mm的架子管面积A=惯性矩I=回转半径i=长度系数μ取①对稳定性公式适用范围进行验算柔度λ=μh/i=×700÷=小于钢结构支撑容许长细比[λ]=200满足公式要求②稳定性验算由λ=查得ψ=/(ψA)= ÷（×）= N/㎜2＜205 N/㎜2=fF垂满足稳定性要求。

4、卷扬机稳定性验算卷扬机底座尺寸×.卷扬机重量150kg，因为电动机装在底座偏后侧，卷扬机的重心偏后，为了偏于安全，假设卷扬机的重心在底座中心处。

5t提升用卷扬机

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AbstractAlso known the hoist another name is winch. Vertical lifting transport machinery is an important component of the tie in with the derrick, mast, pulley blocks, and auxiliary equipment, used to enhance the materials, installation of equipment operations, from human or mechanical power-driven drum, winding traction rope to complete the installation work. Vertical, horizontal or inclined simple tractor Lifting heavy objects. Two types of the hoist are manual and electric two kinds. and Now to the main electric winch. The design of the 5-ton electric hoist motor contions electromotor 、coupling、arrester、retarder、drum、boom sheave、a system of pulleys set、hook, etc..This design of hoist is start from the wire rope, and next then turn on the winch drum, drum spindle, motor, gear reducer, speed reducer shaft, brakes, couplings and pulley drum machine-oriented design and selection. On drum, drum shaft, drum hub, most major reducer design, the design are focus introduced, and the rest is just a little something for analysis.The design of the drum machine because of its simple structure, handling the installation of a flexible, convenient operation, simple maintenance, and operating environment features such as adaptability, can be applied to lifting metallurgical, construction, operations and other water conservancy, but the design mainly applied to the drum machine for 5-ton overhead crane hoisting mechanism. Heavy winch upgrade is one of the main functions of the design of various types of winches are based on based on this request.KEY WORDS: hoist；drum; drum shaft; retarder目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (Ⅲ)前言 (1)1卷扬机的设计参数 (2)2卷扬机的整体结构概述 (3)2.1电动卷扬机基本结构 (3)2.1.1 电控卷扬机 (3)2.1.2 带有电磁铁制动器的卷扬机 (3)2.1.3 采用锥形转子电动机的卷扬机 (4)2.1.4 溜放型卷扬机 (4)2.2起升机构的组成及型式 (5)2.2.1 起升机构的组成 (5)2.2.2 起升机构的典型传动型式 (5)3卷扬机主体零件的设计 (8)3.1钢丝绳的选择 (8)3.1.1 钢丝绳的种类和构造 (8)3.1.2 钢丝绳直径的选择 (8)3.1.3 钢丝绳的使用 (9)3.2卷筒的结构设计及尺寸确定 (10)3.2.1 卷筒的分类 (10)3.2.2 卷筒绳槽的确定 (10)3.2.3 卷筒的设计 (11)D设计 (11)3.2.4 卷筒节径3.2.5 卷筒的长度设计 (12)3.2.6 卷筒壁厚设计 (13)3.2.7 卷筒强度计算及检验 (13)3.3卷筒轴的设计计算 (14)3.3.1 卷筒轴的受力计算及工作应力计算 (14)3.3.2 卷筒轴的设计 (15)3.3.3 心轴作用力计算 (16)3.3.4 心轴垂直面支承反力及弯矩 (16)3.3.5 心轴水平面支承反力及弯矩支反力 (16)3.3.6 计算心轴工作应力 (17)3.3.7 心轴的疲劳强度计算 (18)3.3.8 心轴的静强度计算 (19)3.4电动机选择 (19)3.5减速器的设计计算 (20)3.5.1 卷扬机总传动比计算 (20)3.5.2 减速器的计算 (21)3.5.3 分配减速器的各级传动比 (21)3.5.4 计算传动装置的运动和动力参数 (21)3.5.4 圆柱齿轮传动的设计计算 (23)3.5.5 齿轮参数设计 (24)3.5.6 齿轮轴参数设计 (27)3.6制动器，联轴器的选择 (28)3.6.1 制动器的分类及选择 (28)3.6.2 联轴器的选择 (29)4小车行走机构设计 (30)4.1轨道 (30)4.2车轮与车轮组 (30)4.3车轮直径的计算 (30)结束语 (32)参考文献 (33)致谢 (34)前言随着社会的发展，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。

固定卷扬式启闭机计算书

制动器最大制动力矩:
选择YWZ–300、45电动液压松闸块式制动器，制动力矩。
卷筒轴计算
计算简图如图1
齿轮啮合圆周力：
卷筒自重：
大齿轮自重：
钢丝绳拉力：
支座反力：
选取卷筒轴直径，采用近似计算：
大齿轮和卷筒的联接计算
启闭力小于400kN，采用外径为32mm，内径为18mm的套筒（6个）来承受扭矩，联接螺栓不承受剪力，只起联接作用，如图2所示。套管作为剪闭机设计与实践》（教材讲义）楼力律
GB/T 20118-2006《一般用途钢丝绳》
JB/T 9004.7-1999《起重机铸造滑轮D型》
《钢结构（第三版）》（中国电力出版社）曹平周、朱召泉
《机械设计手册》（化学工业出版社）成大先主编
按小齿轮结构尺寸：
按照标准模数系列，取 .
12.验算轮齿弯曲强度
大齿轮：
齿宽：
按轻级磨损系数取 .
齿形系数按表3-4用线性插值计算：
大齿轮采用ZG55-II正火，，，。
小齿轮
齿形系数按表3-4，
小齿轮采用45号调质钢，，， , 。
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 .
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
滑轮根据JB/T 9004.7-1997《起重机铸造滑轮D型》初选D1
2.卷筒尺寸
卷筒直径按照推荐直径系列采用
卷筒长度：
（固定绳尾长）
（空余边长）
中间无槽部分长：取
卷筒总长：
卷筒直径：
卷筒壁厚：
选取卷筒壁厚。
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，，因此需要校核压应力和合成应力。

卷扬机动力总成计算说明书

卷扬机设计说明书学院：机械工程学院班级：姓名：学号：2015年月日卷扬机动力总成计算说明书110.12(0.5050.06990140-zd z d +︒︒链轮齿的基本参数和尺寸：121.6 1.250.80.625180cot 1.040.76d p p d z p h z ⎫⎪⎭⎫+-+=-滚子链轴向齿廓尺寸：63.320.0162g K h h dd h d +<++<2.根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度(1)为了满足半联轴器的轴向定位，1-2段轴的右端需要设计轴肩（其中d1-2=30mm），；半联轴器与轴配合的毂孔长度L1=60mm，故取l1-2=58mm。

由于此处无轴向力，因此采用深沟球轴承6308，内径为40mm,外径为90mm,轴承的宽度为23mm。

l3-4=40mm, V带轮的轮毂宽度为39mm，l取2~3mm，因此l4-5=36mm。

轴肩段l5-6=10mm，l6-7=46mm轴的直径d和d1,d3和d4,d4和d5形成的轴肩，直径的变化值要大些，根据经验公式d’=d+（3~4）C1可计算该处的直径差。

在d1和d2，d2和d3的直径差取1~3mm即可。

因此，轴的直径从左往右依次是d=32mm, d1=38mm, d2=40mm,d3=42mm,d4=48mm,d5=40mm3.轴上零件的周向定位与配合带轮和半联轴器与轴的周向定位均采用普通平键连接。

查阅普通平键的参数表可知，半联轴器端平键的截面b*h=10*8，L=56mm,半联轴器与轴的配合为H7s6.带轮轴的平键截面为b*h=12*8，L=32mm. 为了保证带轮与轴配合有良好的对中性，故选择带轮轮毂与轴的配合为H7s6.滚动轴承与轴的定位由过度配合来保证的，此处选轴的直径的尺寸公差为m6。

4．确定轴上圆角及倒角尺寸参数书本15-2表格，取轴段的倒角为1.6*45°，各轴肩处的圆角半径为r=1.6mm5．求轴上的载荷根据轴的结构图做出轴的计算简图。

提升机配置及参数

提升机配置及参数型号说明：（2）J K Z双筒卷扬机类矿井提升机凿井专用配置：一、2JK-3.5(75.435吨)主轴装置：卷筒为活滚筒，活刹车盘，便于运输调绳部分为径向齿块调绳，装配形式为洛矿新型标准，主轴转动为滚动轴承。

减速器：为100型行星减速机。

盘形制动器：仿瑞典后置式制动器。

电动机：选用1WV/6KV两用，上海电机厂产（外购）电控：高压部分为1WV/6KV两用，控制部分为我公司研发编程双PLC免维护高性能电控。

其余附件：按洛矿图纸。

发货总量按洛矿发货清单发货。

二、2JKZ-3（72.2吨）主轴装置：本主轴装置为凿井专用提升机，卷筒容绳宽度为1.8m（一个），相对普通提升机，卷筒筒皮加厚，主轴加粗加长，联轴器与3.5米提升机选用同型号，其装配方式为洛矿新型转配方式，主轴转动为滚动轴承。

减速器：选用ZHLR-170（Ⅲ）式XP-80行星减速机。

盘形制动器：仿瑞典后置式（三对头四台）电动机：选用1WV/6KV两用，上海电机厂产（外购）电控：高压部分1WV/6KV两用，控制部分为我公司研发编程双PLC免维护高性能电控。

其余附件：洛矿图纸发货总量按洛矿发货清单发货。

三、JKZ-2.8（51.78吨）主轴装置：本主轴装置为凿井专用提升机，容绳宽度为2.2单筒，联轴器与3.5米提升机选用同型号，其装配方式为洛矿新型装配方式，主轴转动为滚动轴承。

减速器：选用相配套的行星减速机。

盘形制动器：彷瑞典后置式（三对头四台）电动机：选用1WV/6KV两用，上海电机厂产（外购）电控：高压部分为1WV/6KV两用，控制部分为我公司研发编程双PLC免维护高性能电控。

其余附件：按洛矿图纸发货总量按洛矿发货清单发货。

四、JK-2.5 (37.3吨)主轴装置：卷筒为或卷筒可拆开，便于运输，装配方式为洛矿新型装配方式，主轴转动为滚动轴承。

减速器：选用相配套的行星减速器。

盘形制动器：仿瑞典后置式制动器。

电动机：选用1WV/6KV两用，上海电机厂产（外购）电控：高压部分为1WV/6KV两用，控制部分为我公司研发编程双PLC免维护高性能电控。

卷扬机设计说明书

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。

人工挖孔桩卷扬机受力验算

人工挖孔桩提升机承重验算书荷载计算1、桶的直径48cm，高50cm，自重m1=18kg。

2、桶的体积V=3.14×0.24×0.24×0.50=0.090m3桶内石头重量按照最大重量碎石计算：碎石头密度为1.55g每立方厘米一方=1000000立方厘米：1*1.55=1.55吨重量：m2=0.09×1550kg=139.5kg M=m1+m2=157.5kg （G=mg自重1.575KN）3、电机自重36kg G=mg自重0.36KN一》钢丝绳拉力计算：1、直径8毫米，面积4*4*3.14=50.24mm2，承受拉力约为50.24*65=3265.6kg公式f=ksk为每平方毫米承受的拉力s为截面积钢丝绳起重的安全系数为5.3265.6kg>193.5kg×5=967.5kg钢丝绳满足要求。

二》配重要求：提升机尾部是长2m，宽1.27m角钢架，在上面放置4块C20混凝土块(每方2500kg)，配重M=4×0.5m×0.2m×0.2m×2500kg=200kg矩形管40x80x3.5每延米重量6.21kg。

槽钢50x37x4.5每延米重量5.44kg矩形管：6.21kg/m×1.9m=11.799kg槽钢：5.44kg/m×2m=10.88kg支架自重：22.679kg桶加石渣自重：157.5kg其他小部件忽略不计，按照最大弯矩考虑：157.5kg×10N/kg×1.3m+22.679kg×10 N/kg ×0.6m=2183.57 KN.m <200kg ×10 N/kg×1.4m+36kg×1.7×10 N/kg=3412KN.m2183.57 KN.m <3412KN.m力矩满足要求，配重满足要求。

提升机配置及参数

提升机配置及参数型号说明：（2）J K Z双筒卷扬机类矿井提升机凿井专用配置：一、2JK-3.5(75.435吨)主轴装置：卷筒为活滚筒，活刹车盘，便于运输调绳部分为径向齿块调绳，装配形式为洛矿新型标准，主轴转动为滚动轴承。

减速器：为100型行星减速机。

盘形制动器：仿瑞典后置式制动器。

电动机：选用1WV/6KV两用，上海电机厂产（外购）电控：高压部分为1WV/6KV两用，控制部分为我公司研发编程双PLC免维护高性能电控。

其余附件：按洛矿图纸。

发货总量按洛矿发货清单发货。

二、2JKZ-3（72.2吨）主轴装置：本主轴装置为凿井专用提升机，卷筒容绳宽度为1.8m（一个），相对普通提升机，卷筒筒皮加厚，主轴加粗加长，联轴器与3.5米提升机选用同型号，其装配方式为洛矿新型转配方式，主轴转动为滚动轴承。

减速器：选用ZHLR-170（Ⅲ）式XP-80行星减速机。

盘形制动器：仿瑞典后置式（三对头四台）电动机：选用1WV/6KV两用，上海电机厂产（外购）电控：高压部分1WV/6KV两用，控制部分为我公司研发编程双PLC免维护高性能电控。

其余附件：洛矿图纸发货总量按洛矿发货清单发货。

三、JKZ-2.8（51.78吨）主轴装置：本主轴装置为凿井专用提升机，容绳宽度为2.2单筒，联轴器与3.5米提升机选用同型号，其装配方式为洛矿新型装配方式，主轴转动为滚动轴承。

减速器：选用相配套的行星减速机。

盘形制动器：彷瑞典后置式（三对头四台）电动机：选用1WV/6KV两用，上海电机厂产（外购）电控：高压部分为1WV/6KV两用，控制部分为我公司研发编程双PLC免维护高性能电控。

其余附件：按洛矿图纸发货总量按洛矿发货清单发货。

四、JK-2.5 (37.3吨)主轴装置：卷筒为或卷筒可拆开，便于运输，装配方式为洛矿新型装配方式，主轴转动为滚动轴承。

减速器：选用相配套的行星减速器。

盘形制动器：仿瑞典后置式制动器。

电动机：选用1WV/6KV两用，上海电机厂产（外购）电控：高压部分为1WV/6KV两用，控制部分为我公司研发编程双PLC免维护高性能电控。