2T立柱式旋臂起重機的設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 摘要 1 關(guān)鍵字 1 前 言 2 1 起重機設(shè)計總則 3 我國起重機機械行業(yè) 3 國際起重機機械行業(yè) 3 起重機的作用和作業(yè)特點 4 4 4 5 2 起升機構(gòu)的設(shè)計 6 確定起升機構(gòu)的方案 6 動葫蘆的選擇 6 鋼絲繩的選擇與使用 7 確定滑輪參數(shù) 8 確定卷筒尺寸并驗算其強度 9 電動機的選擇 11 驗算起升速度和實際所需功率 12 卷筒心軸的設(shè)計及強度計算 13 取物裝置計算 15 絲繩在卷筒是的固定及計算 16 算啟動及制動時間 17 3 運行機構(gòu)的設(shè)計 19 行阻力 19 驗算電動機發(fā)熱條件 19 驗算啟動時間 20 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 選擇制動器 20 驗算制動時間 20 擇減速器 20 4 回轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)計 21 回轉(zhuǎn)機構(gòu)的組成及常用形式 21 荷計算 23 回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置計算 25 電動機的選擇與校驗 27 確定機構(gòu)速 比選擇聯(lián)軸器 28 制動器的選擇 28 減速器的選擇 29 螺栓組連接的設(shè)計 29 強度的校核 31 總結(jié)與發(fā)展 33 參考文獻 34 致謝 35 附錄 1 36 附錄 2 47買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 2T 立柱式旋臂起重機的設(shè)計 摘要： 起重機是工程實際中廣泛應用的特種設(shè)備。而旋臂起重機是近年發(fā)展起來的中小型起重裝備，安全可靠，具備高效、節(jié)能、省時省力、靈活和結(jié)構(gòu)獨特等特點 解起重機的發(fā)展現(xiàn)狀、分析起重機的工作原理、系統(tǒng)組成、所要求實現(xiàn)的 功能和相應的結(jié)構(gòu)上必不可少的。該設(shè)計主要針對起升機構(gòu)選擇相應的零部件及技術(shù)參數(shù)，使其既能很好的實現(xiàn)起重機的運行還不互相干涉且配合良好，也對回轉(zhuǎn)機構(gòu)做了詳細的分析介紹。傳統(tǒng)設(shè)計的定柱式旋臂起重機，存在著結(jié)構(gòu)笨重和剛度不足的缺陷，隨著市場競爭激烈，對產(chǎn)品提出了更高的要求，采用現(xiàn)代設(shè)計對傳統(tǒng)設(shè)計和計算方法技術(shù)提升，已迫在眉睫。 關(guān)鍵詞 ： 起重機；起升機構(gòu)；回轉(zhuǎn)機構(gòu) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 f 2is in is in of to of of of is on of it in to be is in of is in in in a to is 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 前言 起重機是一種非標準機械設(shè)備，通常是按訂單生產(chǎn)的。一般情況是，首先根據(jù)用戶對設(shè)備提出的性能參數(shù)、外形尺寸、質(zhì)量、價格等方面的要求進行設(shè)計，然后開始生產(chǎn)。 起重機械種類繁多， 應用十分廣泛。近年來，工程起重機械異常迅猛，持續(xù)火爆，新理念、新技術(shù)、新材料不斷給予起重機械新的活力，因而起重機械行業(yè)的工程技術(shù)人員隨之面臨著新的挑戰(zhàn)和考驗。 起重機是一種循環(huán)、間歇運動的機械，主要用于物品的裝卸。一個工作循環(huán)一般包括：取物裝置從取物地點由起升機構(gòu)把物品提起，運行、旋轉(zhuǎn)或變幅機構(gòu)把物品移位，然后物品在指定地點下降；接著進行反向運動，使取物裝置回到原位，以便進行下一次的工作循環(huán)。在兩個工作循環(huán)之間，一般有短暫的停歇。由此可見，起重機械工作時，各機構(gòu)經(jīng)常是處于起動、制動以及正向、反向等相 互交替的運動狀態(tài)中的。起重機是各種工程建設(shè)廣泛應用的重要起重設(shè)備，它對減輕勞動強度，節(jié)省人力，降低建設(shè)成本，提高勞動生產(chǎn)率，加快建設(shè)速度，實現(xiàn)工程施工機械化起著十分重要的作用。針對這一需求，本設(shè)計以立柱式旋臂起重機的設(shè)計計算、三維建模和有限元仿真為主要內(nèi)容。 第 1 章 起重機設(shè)計總則 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 我國起重機械行業(yè) 起重機與工程機械一樣，是真正具有中國特色的名稱與概念。我國起重機主要包括塔式起重機、汽車起重機、履帶式起重機、施工升降機、門式起重機、門座起重機、輪胎起重機、桅 桿式起重機和攬索式起重機等。 我國工程機械行業(yè)已經(jīng)發(fā)展成機械工業(yè) 10 大行業(yè)之一，我國也進入了工程機械生產(chǎn)大國之列。工程起重機械用途廣泛，市場遍布國民經(jīng)濟各個部門，其中主要有交通運輸、能源、 原材料、農(nóng)林水利、城鄉(xiāng)發(fā)展以及現(xiàn)代化國防六大領(lǐng)域。工程起重機械是保證各種工程建設(shè)實現(xiàn)高速度、高質(zhì)量和低成本的重要手段。 隨著我國深化改革，擴大開放和發(fā)展社會主義市場經(jīng)濟等一系列重大政策的貫徹實施， 起重機械行業(yè)在技術(shù)水平、科研條件、品種數(shù)量、產(chǎn)品質(zhì)量、專業(yè)化生產(chǎn)程度、生產(chǎn)規(guī)模、出口創(chuàng)匯、用戶服務、企業(yè)組織結(jié)構(gòu)優(yōu) 化、高等教育及人才培養(yǎng)諸方面，均獲得了很大進步，在國民經(jīng)濟各領(lǐng)域和國防現(xiàn)代化建設(shè)中正發(fā)揮著舉足輕重的作用。我國已經(jīng)成為世界貿(mào)易組織正式成員國，這也為起重機械的更大發(fā)展提供了新的機遇。 國際起重機械行業(yè) 歐洲作為工程起重機的發(fā)源地，也是經(jīng)濟非常發(fā)達的地區(qū)，代表輪式起重機的最高水平，最負盛名的生產(chǎn)企業(yè)有利勃海爾、德馬克，同時還有森內(nèi)博根、德國格魯夫、多田野法恩、波塔恩、奧米格、里格、 地區(qū)主要現(xiàn)狀為：主要生產(chǎn)全地面起重機、履帶式起重機，緊湊型輪胎起重機，也生產(chǎn)少量汽車起重 機。其中全路面起重機、履帶起重機以中大噸位為主；緊湊型輪胎起重機則以小噸位為主；汽車起重機一般為通用底盤組裝全地面上車，即以改裝為主。其產(chǎn)品技術(shù)先進、性能高、可靠性高，產(chǎn)品遍布全球。美國工程起重機相對落后于歐洲水平。近年來，通過收購和合并的手段，先是格魯夫收購了歐洲老牌起重機企業(yè)克虜伯公司，然后特雷克斯收購了德國德馬克；隨后，馬尼托瓦克兼并了包括美國格魯夫公司在內(nèi)的國內(nèi)大部分工程起重機企業(yè)，使美國工程起重機行業(yè)得以蓬勃發(fā)展。目前該地區(qū)主要生產(chǎn)輪胎起重機、履帶式起重機、全路面起重機和汽車起重機。主要生產(chǎn)企業(yè)為 馬尼托瓦克，特點是技術(shù)較先進、性能較高、可靠性能高，其中汽車底盤技術(shù)和全路面技術(shù)領(lǐng)先于歐洲，產(chǎn)品主要銷往美州地區(qū)和亞太地 區(qū)。 日本作為二戰(zhàn)后崛起的經(jīng)濟強國，輪式起重機開發(fā)生產(chǎn)雖然起步較晚（起步于 20 世紀 70 年代），但發(fā)展很快，很受亞太市場的歡迎；同時，日本通過收購的手段來更新技術(shù)，加快發(fā)展速度，如日本多田野收購德國法恩底盤公司來發(fā)展其全路面技術(shù)。日本主要生產(chǎn)汽車起重機、履帶起重機、越野輪胎起重機、全路面起重機，其中越野輪胎起重機產(chǎn)量最大，汽車起重機的產(chǎn)量次之，呈減少趨勢，全路面起重機的產(chǎn)量最少，呈上 升趨勢，主要生產(chǎn)企業(yè)為多田野、加藤、神鋼、日立、小松等。產(chǎn)品特點是技術(shù)水平、性能、可靠性落后于歐美水平， 40%的產(chǎn)品用于出口。 起重機的作用、作業(yè)特點 起重機械作用主要表現(xiàn)在減輕工人的繁重體力勞動，加快施工與作業(yè)進度，提高勞動生產(chǎn)率，降低施工與作業(yè)成本、提高質(zhì)量等方面。 起重機是以反復的循環(huán)方式完成貨物裝卸或設(shè)備安裝作業(yè)的。一個工作循環(huán)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 包括：取物、貨物上升、水平運動、下降、卸載，然后空吊具返回原地。一個工作循環(huán)時間一般從幾分鐘到二三十分鐘，其間各機構(gòu)在不同時刻有短暫的停歇時間 。這一特點決定了電動機的選擇和發(fā)熱計算方法；由于反復起動和制動，各機構(gòu)和結(jié)構(gòu)將受到強烈的震動和沖擊，載荷是正反向交替作用的。許多重要構(gòu)件承受不穩(wěn)定變幅應力的作用，這些都對構(gòu)件的強度產(chǎn)生較大的影響。 起重機屬于危險性作業(yè)的設(shè)備，它發(fā)生事故造成的損失將是巨大的。所以起重機設(shè)計和制造一定要嚴格按照國家標準和有關(guān)規(guī)定進行。 起重機的組成 起重機由產(chǎn)生運動的機構(gòu)、承受載荷的金屬結(jié)構(gòu)、提供動力和起控制作用的電氣設(shè)備及各種指示裝置等四大部分組成。 起重機機構(gòu)有四類，即：使貨物升降的起升機構(gòu) ；做平面運動的運行機構(gòu)；使起重機旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)機構(gòu)；改變回轉(zhuǎn)半徑的變幅機構(gòu)。每一機構(gòu)均由電動機、減速傳動系統(tǒng)及執(zhí)行裝置等組成。 重機的類型 可根據(jù)使用要求，設(shè)計任何合適的起重機形式。但從構(gòu)造特征來看，種類繁多的起重設(shè)備可歸納為三大類。 1. 單動作起重設(shè)備 這類起重設(shè)備是使貨物作升降運動的起升機構(gòu)。常見有下列幾種： 1、千斤頂 一種升降行程很小，舉升能力較大的小型起重設(shè)備。螺旋千斤頂或齒條千斤頂可用于汽車維修；液壓千斤頂可將大型起重機頂起以跟換車輪。 2、滑車（俗稱葫蘆） 一種用鏈條或鋼絲繩與滑輪構(gòu)成的省力滑輪組，結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，是一種可攜帶的起重工具，有手動和電動兩種。電動葫蘆則是一種電動起升機構(gòu)，配有運行小車后可在空間布置的工字鋼軌上運行，構(gòu)成單軌架空道，是一種生產(chǎn)流水線上空的自動運貨車。電動葫蘆可作為梁式起重機的起升機構(gòu)。 3、絞車 由電動機經(jīng)減速器、卷筒、驅(qū)動鋼絲繩滑輪組成的起重設(shè)備，用以起吊重物或產(chǎn)生牽引力。在礦山、建筑工地及艦船等處應用。各類起重機的起升機構(gòu)都是一種絞車。絞車也有液壓或內(nèi)燃機驅(qū)動的。 4、升降機 一種由絞車拖動吊箱，吊箱延 軌道升降的起重設(shè)備。在建筑工地上應用的建筑升降機是一種典型的形式。在高層建筑中應用的電梯是供人員上下樓梯使用的，是一種安全信號設(shè)備齊全，自動控制的、且制造很精良的載人升降機。礦山使用的礦井提升機與電梯類似，單更加大型化。 2. 橋式類型起重機 依靠運行機構(gòu)和運行小車運行機構(gòu)組成，使起重的貨物做平面運動，再加上置于小車上的起升機構(gòu)，作業(yè)的范圍是長方形空間。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同有下列幾種： 1、橋式起重機。 2、門式起重機，包括裝卸橋，岸邊集裝箱起重機。 3、纜索起重機 纜索起重機是一種特殊類 型的橋式類型起重機，它的小車在特制的承載鋼索上運行，承載鋼索支承于兩個塔架的頂端，跨度在 100m 以上，通常在大型建設(shè)工程中使用，如大型水電工程的大壩施工等。岸邊集裝箱起重機也是門式類型起重機，它的特點是有很長的伸臂，可以跨越大型船舶進行集裝箱裝卸，門架的跨度不大，但可以通過集裝箱汽車。其他起重機特點將在下詳述。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 依靠起重機的回轉(zhuǎn)和變幅機構(gòu)運動的組合，使起吊的貨物作水平運動，作業(yè)范圍是圓柱形空間，由于起重機整體還可以延一定軌道運行，所以，這類起重機的作業(yè)范圍是比較大的，它又可分為如下幾種： 1、塔式起重機。 2、門座起重機。 3、流動起重機。 4、浮式起重機。 浮式起重機是以自行船舶為行駛裝置的起重機，設(shè)計時要時要考慮起重機在水上會搖擺的特點。 臂起重機介紹 構(gòu)獨特，安全可靠，具備高效、節(jié)能、省時省力、靈活等特點，三維空得內(nèi)隨意操作，在段距、密集性調(diào)運的場合，比其它常規(guī)性吊運設(shè)備更顯示其優(yōu)越性。本產(chǎn)品廣泛用于各種行業(yè)的不同場所。懸臂起重機工作強度為輕型，起重機由立柱，回轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置及電動葫蘆組成，立柱下端通過地腳螺栓固定 在混凝土基礎(chǔ)上，由擺線針輪減速裝置來驅(qū)動旋臂回轉(zhuǎn)，電動葫蘆在旋臂工字鋼上作左右直線運行，并起吊重物。起重機旋臂為空心型鋼結(jié)構(gòu)，自重輕，跨度大，起重量大，經(jīng)濟耐用。內(nèi)置式行 旋臂吊 走機構(gòu)，采用帶滾動軸承的特種工程塑料走輪，摩擦力小，行走輕快；結(jié)構(gòu)尺寸小，特別有利于提高吊鉤行程。 懸臂起重機系列可分為： 1、定柱式懸臂起重機； 2、 3、移動式懸臂起重機； 4、墻壁式懸臂起重機； 5、臂行式懸臂起重機； 6、輕型龍門式懸 臂起重機； 7、曲臂式懸臂起重機； 8、雙臂式懸臂起重機。 定柱式懸臂起重機又稱立柱式懸臂起重機，起重量在 125凱力起重自行研制的產(chǎn)品，可以根據(jù)客戶需求設(shè)計定制的專用起重設(shè)備。 立柱式旋臂吊具有結(jié)構(gòu)新穎、合理、簡單、操作方便、回轉(zhuǎn)靈活、作業(yè)空間大等優(yōu)點，是節(jié)能高效的物料吊運設(shè)備，可廣泛適用于廠礦、車間的生產(chǎn)線、裝配線和機床的上、下工作及倉庫、碼頭等場合的重物吊運。定柱式旋臂吊根據(jù)其旋臂所使用型鋼的不同可以分為： 本機由立柱、回轉(zhuǎn)旋臂及電動葫蘆等組成。立柱下端固定于混泥土基礎(chǔ)上，旋臂回轉(zhuǎn)，可根據(jù)用戶需求進行回轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)部分分為手動和電動回轉(zhuǎn)（擺線針輪減速劑安裝與上托板或者下托板上帶動轉(zhuǎn)管旋臂回轉(zhuǎn)）。電動葫蘆安裝在旋臂軌道上，用于起吊重物。 第 2章 起升機構(gòu)的設(shè)計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 定起升機構(gòu)的傳動方案 起升機構(gòu)包括：取物裝置，鋼絲繩卷繞系統(tǒng)及驅(qū)動裝置等部分，用來實現(xiàn)物品的上升與下降動作。 根據(jù)設(shè)計要求所給參數(shù)，起重量 Q=2t,屬于小起重量旋臂起重機。主要技術(shù)要求參數(shù)如下： 表 2起重機主要技術(shù)參數(shù) 起重量 Q 起升高度 H 跨度 L 起升速度 V 回轉(zhuǎn)速度 轉(zhuǎn)角范圍 2t 10m 6m 8m/280 傳動裝置中廣泛采用減速器，它是原動機和工作機之間獨立的閉合傳動裝置，用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩以滿足各種工作機的需要。根據(jù)設(shè)計要求及分析，直接選用電動葫蘆為起升機構(gòu)。 電動葫蘆的選擇 由額定起重量為 2t,起升高度為 10米，通過查閱 選擇電動葫蘆的型號為 技術(shù)性能為下表所示： 表 2 動葫蘆技術(shù)參數(shù) 技術(shù)性能 單位 參數(shù) 起重量 噸 2 起升高度 米 12 起重速度 米 /分 8 運行速度 米 /分 20 鋼絲繩直徑 毫米 11 鋼絲繩規(guī)格（ 6*37絲繩長度 米 28 工字梁軌道型號（ 20形軌道最小曲率半徑 米 作級別 合次數(shù) 120/重電機型號 定功率 千瓦 3 額定轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn) /分 1380 額定電流 安培 行電動機型號 定功率 千瓦 定轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn) /分 1380 電流 安培 本尺寸（電動小車式） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 技術(shù)性能 單位 參數(shù) 毫米 205 毫米 290 f 毫米 956 毫米 935 電動小車型總重 千克 265 鋼絲繩的選擇與使用 鋼絲繩是起重機機械的重要零件之一，它是一種易于彎曲的撓性件。具有強度高、撓型好、自重輕、運行平穩(wěn)，極少突然斷裂等特點，因而廣泛用于起重機的起升機構(gòu)、變幅機構(gòu)、運行機構(gòu)，也可用于旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。它還用作捆綁物件的繩索、桅桿起重機的張緊繩、纜索起重機和空氣索道的牽引繩、承載繩等。 鋼絲繩受力復雜，受載時，鋼絲繩中有拉升應力、彎曲應力、擠壓應力及鋼絲繩捻制下的殘余應力。當鋼絲繩 繞過滑輪時，受到變應力作用使材料產(chǎn)生疲勞，最終由于鋼絲繩與繩槽、鋼絲繩之間磨損而破斷。 因為在起升過程中，鋼絲繩的安全至關(guān)重要，所以要保證鋼絲繩的使用壽命，為此我們采用一下措施： 1）盡量減少鋼絲繩的彎曲次數(shù)； 2）高安全系數(shù)，即降低鋼絲繩的應力； 3）選用較大的滑輪與卷筒直徑。 滑輪槽的尺寸與材料對鋼絲繩的壽命有很大的關(guān)系，其太大會使鋼絲繩與滑輪接觸面積減小，太小會使鋼絲繩與槽壁間的摩擦劇烈，甚至會卡死。 1. 鋼絲繩破斷拉力計算 由起重吊裝簡易計算可知，鋼絲繩破斷拉力計算公式如下： 4 2 （ 2 式中 鋼絲繩的破斷拉力（ N） 鋼絲繩中每一根鋼絲的直徑 n 鋼絲繩中每一根鋼絲的總根數(shù) b 鋼絲繩中鋼絲的抗拉強度（ 鋼絲繩中鋼絲的總斷面面積 2 鋼絲繩中的搓捻不均勻引起的受載不均勻系數(shù) （當鋼絲繩為 6 37+1 時， =鋼絲繩為 6 19+1時， = 本設(shè)計選用 6 37+1型鋼絲繩，與以同徑者 6 19+1型相比較，鋼絲多且細，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 則繩的撓性好，而耐磨性稍差，在此基礎(chǔ)上還能滿足我們的需求。所以我們選用6 37+1型鋼絲繩（ 驗算 6 37+1型 0 02 2 2)a x (2 驗算 6 19+1型 0 01 1 4)a x （ 2 2. 鋼絲繩允許拉力的計算 通過查閱起重吊裝簡易計算，用于機動起重設(shè)備的安全系數(shù) 6，我們選用較大的安全系數(shù) K=6，滑輪組倍率 2m ，則可以的鋼絲繩的允許拉力為： b （ 2 確定滑輪的參數(shù) 滑輪是是起重機的承載零件，可以引導和改變繩索拉力方向，用以支承鋼絲繩，平衡鋼絲繩分支的拉力，組成滑輪組，達到勝利和增速的作用?；喞K槽尺寸應保證鋼絲繩順利繞過且接觸面積應盡可能大，以避免產(chǎn)生鋼絲繩與滑輪輪緣的摩擦甚至是跳槽?；営奢喚?、輪輻和輪轂三部分組成的?；喌木唧w尺寸，可按鋼絲繩直徑由起重機設(shè)計手冊查得。 鋼絲繩繞過滑輪尺寸時要產(chǎn)生橫向變形，故滑輪槽底半徑應稍大于鋼絲繩半徑，鋼絲繩直徑小時 絲繩直徑 大時 滑輪的主要尺寸是換輪直徑 D，輪轂寬度 重機常用鑄造滑輪已標準化（ 87）?；喗Y(jié)構(gòu)尺寸可按鋼絲繩直徑進行選定。 1） 工作滑輪直徑 （ 2 式中 0D 按鋼絲繩中心計算的滑輪直徑（ 鋼絲繩卷繞直徑） d 鋼絲繩直徑， 2e 輪繩直徑比。 查機械設(shè)計手冊，根據(jù)機構(gòu)工作級別，取繩經(jīng)比系數(shù) e=16,則可得 1761611m 機械設(shè)計手冊選用滑輪直徑 D=280，由附表選用鋼絲繩直徑為 d=11輪直徑 D=280，滑輪軸直徑為 0 輪標記為 7 11 280 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 確定卷筒尺寸并驗算其強度 卷筒是起升機構(gòu)和牽引機構(gòu)中卷繞鋼絲繩的部件。起升機構(gòu)的卷筒是用來卷繞并儲存鋼絲繩的，卷筒大多用鑄鐵鑄造：大卷筒和單件生產(chǎn)的卷筒，用鋼板焊接。卷筒承受起升載荷的作用，應有做狗剛性的底座予以支承，而卷筒的軸應該是靜定支承。 根據(jù)鋼絲繩在卷筒卷繞層數(shù)分為單層卷筒和多層卷筒 ，卷筒材料采用不低于40的鑄鐵，特殊是可采用 鋼或 3號鋼板焊成。 卷筒直徑的大小直接影響鋼絲繩的彎曲程度，為保證鋼絲繩壽命，卷筒直徑不能太小，卷筒直徑必須大于鋼絲繩直徑的一點倍數(shù)，卷筒直徑一般為： 0 （ 2 式中 0D 卷筒卷繞直徑（鋼絲繩中心所在 直徑）， 1e 與機構(gòu)工作級別和鋼絲有關(guān)的系數(shù)； d 鋼絲繩直徑， 帶入數(shù)字得 9 818110 為了適當?shù)臏p少卷筒的長度，則應該選用較大直徑的卷筒，根據(jù) 起重機設(shè)計手冊 7表 14 1，選用直徑 D=300卷筒，卷筒槽尺寸由表 14 3 得4,槽底半徑 R=準槽）。 圖 2 3是卷筒的大體形狀及尺寸。 圖 2 3 單層繞卷筒長度 210 2 （ 2 式中 0L 卷筒上車螺旋槽部分的長度， 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 1L 無繩槽卷筒端部尺寸，根據(jù)構(gòu)造需要選定， 2L 固定鋼絲繩所需要的查 長度， 2 ， ( 10m a （ 2 式中 最大起升高度， m 滑輪組倍率； 0D 卷繞計算直徑，由鋼絲繩中心算起的直徑， 1Z 為固定鋼絲繩的安全圈數(shù)， Z ； p 繩槽節(jié)距 42( 。 綜上，帶入數(shù)得： 1514)23 1 00 0 0(0 21431 21432 4142843152210 取 00 。 4. 卷筒壁厚 612)106( （ 2 取 14 卷筒壁中承受復雜的應力，包括起升鋼絲繩拉力纏繞而產(chǎn)生的壓應力，鋼絲繩拉力產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)和彎曲應力，根據(jù)分析扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的應力非常小，可忽略不計，卷筒壁中的應力 主要是鋼絲繩在卷筒壁上產(chǎn)生的壓縮應力。而當卷筒的長度小于或等于 3 倍卷筒直徑，即當 時，主要計算壓應力，彎曲和扭轉(zhuǎn)的合成應力一般不大于壓應力的 %15%10 ，所以只計算壓應力是合理的，此時卷筒內(nèi)表面上的最大壓應力為 )(Sm a 壓 （ 2 式中 1A 多層卷繞系數(shù)，該值與鋼絲繩卷繞層數(shù)有關(guān)； 2A 應力減小系數(shù)，考慮繩圈繞入時對筒壁有減小作用，一般可取買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 2A = 鋼絲 繩中最大靜拉力； 卷筒壁厚，可按下列初選： 鑄鋼卷筒 d 鑄鐵卷筒 ) D t 卷筒繩槽節(jié)距； 壓 許用壓應力 對 鋼 2 s 壓（ s 屈服強度） 對鑄鐵 5 y 壓（ y 抗壓 強度） 所以 M p 7 2 4 4 8 90 1 0 1 2 m a 壓 （ 2 選用灰鑄鐵 00，許用壓應力為 M 壓因為 壓壓 ，所以抗彎強度符合要求。 動機的選擇 3 . 2 7 K 86 1 2 082 0 0 06 1 2 0 起靜N (2 式中 起Q 起升載荷重量， V 物品上升速度（米 /分）； 0 機構(gòu)總效率，一般取 為了滿足電動機起動時間不過熱 要求，對起升機構(gòu)，可按下式初選相應于機構(gòu)的 %的電動機功率： （千瓦）靜電 （ 2 式中 電k 系數(shù)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 由起重機設(shè)計手冊，取 1電k ，則 查機械設(shè)計基礎(chǔ)選擇電動機型號，選用電動機為 列冶金及起重三相異步電動機。電動機型號為 6，電動機工作制為 時工作制），工作定額為 30分，額定功率為 4定轉(zhuǎn)速為 915r/ 電動機工作因為溫升而發(fā)熱，過高的溫升會使繞組的絕緣材料加速老化，故需要對按靜功率選擇的電動機 進行發(fā)熱驗算，以控制電動機溫升在容許的范圍內(nèi)。 按照工作類型系數(shù)法，由起重機設(shè)計與實例 9表 2 9 可知 %25等效功率為 靜等效 N N（ 2 的值結(jié)合起重機設(shè)計手冊 7表 8 14 和圖 8 37得 ，則 2 k 2 70 等效等效 NN，所以所選電動機滿足要求。 算起升速度和實際所需功率 驅(qū)動裝置總傳動比 筒 （ 2 式中 n 電動機額定轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） 筒n 穩(wěn)定時卷筒的轉(zhuǎn)速 m i n/i n/20 筒（ 2 式中 m 滑輪組倍率； v 物品上升速度（米 /分）； 所以 誤差： %15%008 v 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 所以速度與傳動比符合要求。 實際所需等效功率： （ 2 N ，驗算合格。 筒心軸的設(shè)計及強度計算 由于卷筒軸的可靠性對起重機的安全、可靠的工作非常重要，因此應十分重視卷筒軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度、剛度計算。卷筒軸的結(jié)構(gòu)，應盡可能簡單、合理，應力集中應盡可能小。卷筒軸不僅要計算疲勞強度，而且還要計算靜強度；此外，對較長的軸還需校核軸的剛度。 由前面的設(shè)計可知：卷筒的名義 00 ，取卷筒長度 700L ， 卷筒槽形槽底半徑 ，繩槽尺寸 4 ，鋼絲繩允許拉力為 。其它參數(shù)有 P， 4 2 . 1 3 3卷， 6.4 卷。 選取軸的材料為 45剛，調(diào)制處理。 1. 初算卷筒心軸最小直徑 23m i n （ 2 取軸的最小直徑圓整為 3 。 圖 2卷筒心軸結(jié)構(gòu)圖 度 1和 6為軸承的位置， 直徑 37621 ，其它各部分直徑按照結(jié)構(gòu)來取， 032 ， 043 ， 554 ， 065 。確定卷筒心軸各段長度時，應根據(jù)軸承寬度、卷筒長度和 端蓋長度來確定。 621 , 0532 , 9543 , 0554 ,6為套筒長度 ,取 2076 . 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 3409500 1303251012015032513010120 6 8 3 11 3 4 0 91 0 1 2 02 心軸右輪轂支承處最大彎矩： 8 8 8 0 31306 8 3 11304. 疲勞計算 對于疲勞計算采用等效彎矩，查起重機設(shè)計手冊得知等效系數(shù) j =效彎矩： 6 8 38 8 8 0 曲應力： M P 33 心軸的載荷變化為對稱循環(huán)。由上式知許用彎曲應力：軸材料用 45 號鋼，其中00 ， 00 ； w 。 M P 58111 式中 n=安全系數(shù) K 應力集中系數(shù) 與零件幾何形狀有關(guān)的應力集中系數(shù)，當零件表面形狀劇烈過渡和 零件上開有溝槽時，以及緊配合區(qū)段 .1處取 5.1 與零件表面加工粗糙度有關(guān)的應力集中系數(shù)， 0.1處 取 15.1 w 通過 5. 靜強度計算 卷筒軸屬于 起升機構(gòu)低速軸零件，其動力系數(shù)可由表查得， c = 6 5 6 38 8 8 0 a x M P w 65 6 3m a xm a x 許用應力： M P an 0 w 通過 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 故卷筒軸的疲勞和靜強度計算通過 物裝置計算 取物裝置能使起重機順利安全和高效率的工作，應盡可能構(gòu)造簡單，質(zhì)量輕。由搬運物品形狀不同，取物裝置分為通用專用兩類。通用取無裝置有吊鉤、吊環(huán)；專用取物裝置由抓斗、電磁吸盤、夾鉗等。對于本設(shè)計，我們選擇吊鉤作取無裝置。 吊鉤是起重機上極其重要的零件。吊鉤的突然斷裂將造成人身及設(shè)備事故 ，因此對吊鉤的材料和加工，國家有嚴格規(guī)定，吊鉤按制造方法分鍛造吊鉤和片式吊鉤，中小起重量的吊鉤一般用優(yōu)質(zhì)碳素鋼鍛造而成，大型起重量的吊鉤一般用片式吊鉤。吊鉤的專用材料有： 20、 203434。鍛造吊鉤必須經(jīng)過熱處理。以達到規(guī)定的機械性能。片式吊鉤要求鋼板軋制方向與吊鉤受力方向一致，片式吊鉤比鍛造吊鉤可靠，一般不會不會產(chǎn)生突然斷裂。因強度和材料引起的斷裂只限于起重個別鋼板，因此易發(fā)現(xiàn)并跟換，也同樣由于強度和材料不確定性的吊鉤不允許鑄造、焊接制造和修復。吊鉤的型號可查相應國家標準。 吊鉤的主要尺寸 圖 2圖 2吊鉤鉤深主要尺寸 吊鉤的主要尺寸是由勾孔直徑 勾孔直徑 0式中 額定起重量， t 。 帶入數(shù)據(jù)得 0 （ 2 取 5 。 其它尺寸 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 045)()(絲繩在卷筒上的固定及計算 鋼絲繩在使用時必須與其他零件連接才能傳遞載荷，鋼絲繩應可靠的固定于卷筒上并易于跟換，其方法有：用壓板固定，用長板條固定；用楔子固定。用壓板滾釘構(gòu)造簡單，鋼絲繩更換 方便，且安全可靠，目前用得最廣。 當鋼絲繩在卷筒上卷繞時，其中心線與卷筒徑向剖面存在偏角，隨繞著卷繞的進程，偏角從正到零，再從零到負。好的卷筒配置是使最大的正負角相等。為了防止鋼絲繩脫槽的過度磨損，必須限制最大偏角，建議最大偏角不大于如下值： 對光滑卷筒： 2 ； 對螺旋槽卷筒： 5 ； 對利巴斯卷筒： a式中 鋼絲繩最大允許靜拉力， N； 鋼絲繩與卷筒表面的摩擦系數(shù)， ； e 自然對數(shù)的底數(shù)， 718.2e 。 3a 時，S4a ， 5 6 1 2 00 4 按壓板槽為梯形時計算 ）（固 （ 2 式中 c 為壓板與鋼絲繩的換算摩擦系數(shù)； 壓半槽的斜面角， 45 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 故 3 7 9 7 5 6 2 鋼絲繩滾釘螺栓的拉力包括下面兩部分：由扣緊力 N 引起的拉力及由墊圈與壓板之間的摩擦力 4 拉內(nèi)內(nèi)拉 式中 Z 固定鋼絲繩用得螺栓數(shù)量； 固d 螺栓螺紋內(nèi)徑 墊圈與鋼絲繩壓板之間的摩擦系數(shù)，可取 u ； l N 力作用的力臂 拉 螺栓許用壓應力。 由機械設(shè)計課程設(shè)計手冊選取螺栓內(nèi)徑 4 ，本固定裝置用兩個螺栓，材料選用 許 用應力 M P 8 拉帶入上面數(shù)字得 M P 拉拉 所以選用螺栓合格。 算啟動、制動時間 起升機構(gòu)的工作為周期性的，工作時分啟