吊船提升机结构原理研究和结构优化.doc

摘要:吊船是高处作业吊篮、擦窗机等悬挂升降设备的简称。早期吊篮主要用于高层建筑物的外墙施工等，它具有方便、安全、高效等特点，在建筑业中, 它正在逐步替代脚手架和其它高空作业设备。吊船的升降力是靠提升机中绳轮和压轮对钢丝绳的摩擦力提供的。

本文对“α”型绕法和“S”型绕法的提升机进行各个方面的比较。通过比较，我们得到两个提升机的优点和缺点。以“α”型绕法为例，根据提升机提升力与提升机绳轮各项参数之间的关系公式，建立了不同弹簧工作拉力下“α”型提升机提升力与提升机绳轮各项参数的理论模型，拟合出了实际工况下“α”型提升机提升力与提升机绳轮各项参数的函数关系表达式，为“α”型提升机的结构设计及安装提供了一定的理论依据。

最后对“α”型提升机的传动系统和各主要传动重件几何尺寸参数的计算及优化。

关键词：吊船提升机；“α”型绕法提升机； “S”型绕法提升机；结构设计；计算及优化

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1课题的提出意义-1

1.2 国内外的研究现状-1

1.3 课题研究的主要内容-2

第二章 课题研究理论基础及方法-3

2.1结构优化设计理论-3

2.1.1结构优化设计的理论基础-3

2.1.2结构优化设计的数学模型-3

2.2有限元方法-4

2.2.1有限元法的基本思想-4

2.2.2有限元法的分类-5

2.3 UG的有限元分析-6

2.4本章小结-6

第三章 提升机“α”型绕法和“S”型绕法分析-7

3.1 提升机常见结构及工作原理-7

3.1.1　提升机常见结构及特点-7

3.1.2 工作原理-8

3.2　钢丝绳张力分析-10

3.2.1　提升机提升力与摩擦系数、包角的关系-10

3.2.2　钢丝绳所受法向压力与拉簧拉力的关系-10

3.3　“α”型卷绳机构的选用-11

第四章 “α”型提升机结构的分析和优化-13

4.1提升机提升力与各项参数的关系-13

4.2提升机提升力与绳槽张角的函数模型-14

4.3提升机提升力与压绳板长短力臂比的函数模型-16

4.4提升机提升力与压绳轮中心与绳轮中心形成的夹角β的函数模型-19

4.5提升机提升力与压绳轮中心与钢丝绳在绳轮上的总包角α的函数模型-21

4.6 本章小结-23

第五章 “α”提升机的力学计算-25

5.1传动结构简介-25

5.2提升载荷PH升降速度V，传动效率η的初步选择-25

5.2.1 提升载荷PH-25

5.2.2升降速度-26

5.2.3 传动效率η-26

5.3计算所需功率N及电机的选择-26

5.4传动比I和升降速度V的确定-26

5.4.1 传动比I-26

5.4.2 升降速度V-27

5.5提升载荷PH的计算-27

5.6各主要传动重件几何尺寸参数的确定-27

5.6.1蜗杆传动-27

5.6.2 齿轮传动-28

5.7各主要传动另件的校核计算-30

5.7.1蜗杆传动校核计算-30

5.7.2 齿轮传动校核计算-32

5.8 其他的强度校核-36

5.8.1 键的强度校核-36

5.8.2轴承的校核计算-38

5.9 本章小结-40

第六章 结论与展望-41

6.1结论-41

6.2不足之处及未来展望-41

6.2.1 展望-41

6.2.2 不足-41

参考文献-43

致  谢-45