提升機畢業(yè)設(shè)計解讀

1、摘要提升機是工業(yè)生產(chǎn)中一種常見的機械，具有悠久的發(fā)展歷史，本次設(shè)計的提升機為 用途專一的，專為在生產(chǎn)線上提升 RM6機芯而設(shè)計，屬于起重機范疇，提升重量和高 度都有限，體積較大。提升機用于在生產(chǎn)過程中提升 RM6機芯，RM6機芯重達(dá)600kg，需要提升的高度 為300mm,本機主要用電機通過螺旋傳動來提升機芯，工人可以通過手來沿導(dǎo)軌平行 移動機芯，也可以通過手柄來旋轉(zhuǎn)機芯，通過這些可以控機芯的位置。本機還有斷電自 鎖功能，但本機體積大，只適于在生產(chǎn)線等固定地點工作。設(shè)計用solidworks建模，生產(chǎn)圖紙用cad編輯。關(guān)鍵詞：提升機；起重機；solidworks ； cadAbstractHo

2、ist is a com mon in dustrial producti on of machi nery,With a long istory,The desig n of the mach ine for purposes of asce nsion spe nt,Desig ned for in the producti on line asce nsion RM6 mach ine core and desig n ,dece nsion weight and height are limited,Large size.The mach ine used to asce nd in

3、the process of product ion RM6 asce nsion moveme nt ,Weigh ing 600 kg RM6 moveme nt,The n eed to in crease the height is 300 mm, This machi ne is mai nly used to asce nd through screw tran smissi on motor acrylic,Workers can by hand along the guide parallel mobile movement Also through the handle to

4、 rotate the mach ine, through these can con trol the positi on of the moveme nt,lt also has the power function lock,But the machine is big, only comfortable in line, the fixed place work. Design with solidworks modeli ng, producti on draw ings with cad editor.Key words:1概述1.1我國提升機發(fā)展概況國內(nèi)提升機的發(fā)展經(jīng)過了從開始的

5、模仿設(shè)計，至V現(xiàn)在的自主設(shè)計、自主制造，已經(jīng) 發(fā)展到皮帶式、環(huán)鏈?zhǔn)?、鋼絲繩芯、板鏈型等一系列，多種類型、幾十個型號的產(chǎn)品。 近幾年來，機械市場需求旺盛，2011年機械工業(yè)全累計完成工業(yè)總產(chǎn)值 16.89億元，同 比增長25%。其中120種主要機械產(chǎn)品中，有102種產(chǎn)品產(chǎn)量完成增長，其中提升機機 械行業(yè)增長速度最快。我國曾經(jīng)進(jìn)入機械消費、消費、出口大國的行列，但大而不強。 機械設(shè)備及關(guān)鍵零部件的研發(fā)和市場開辟步伐。進(jìn)一步進(jìn)步產(chǎn)質(zhì)量量和強化效勞認(rèn)識， 進(jìn)步全產(chǎn)業(yè)的綜合競爭力。產(chǎn)品的創(chuàng)新才能是決議企業(yè)在全球化競爭中位置的首要要 素，在進(jìn)一步進(jìn)步精度、效率、自動化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的根底上，逐漸向加工單

6、元和 高端配備制造系統(tǒng)過渡。國外提升機機械部分和電氣部分都得到了飛速的發(fā)展，而且兩 者相互促進(jìn)，相互提高。起初的提升機是電動機通過減速器傳動卷筒的系統(tǒng)，后來出現(xiàn) 了直流慢速電動機和直流電動機懸臂安裝直接傳動的提升機。上世紀(jì)八十年代初，計算 機又被用于提升機的監(jiān)視和管理。1.2起重機的分類(1) 梁式起重機：梁式起重機主要包括單梁橋式起重機和雙梁橋式起重機單梁橋式起重機橋架的主梁多采用工字型鋼或鋼型與鋼板的組合截面。起重小車常為手拉葫蘆、電動葫蘆或用葫蘆作為起升機構(gòu)部件裝配而成。(2) 橋式起重機：橋式起重機是橋架在高架軌道上運行的一種橋架型起重機，又稱天車。橋式 起重機的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上

7、的軌道縱向運行，起重小車沿鋪設(shè)在橋架上的 軌道橫向運行，構(gòu)成一矩形的工作范圍，就可以充分利用橋架下面的空間吊運物 料，不受地面設(shè)備的阻礙。(3) 門式起重機一般根據(jù)門架結(jié)構(gòu)形式、主梁形式、吊具形式來進(jìn)行分類。 按門框結(jié)構(gòu)形式分(a) 全門式起重機：主梁無懸伸，小車在主跨度內(nèi)進(jìn)行。(b) 半門式起重機：支腿有高低差，可根據(jù)使用場地的土建要求而定。(c) 雙懸臂門式起重機：最常見的一種結(jié)構(gòu)形式，其結(jié)構(gòu)的受力和場地面積的有 效利用都是合理的。(d) 單懸臂門式起重機：這種結(jié)構(gòu)形式往往是因場地的限制而被選用。按主梁結(jié)構(gòu)形式分1.3起重機的發(fā)展趨勢上個世紀(jì)70年代以來，隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，起重機械

8、無論是產(chǎn)量上還是 在品種及質(zhì)量上都得到了極其迅速的發(fā)展。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，特別是國家加大 基礎(chǔ)工程建設(shè)規(guī)劃的實施，建設(shè)工程規(guī)模日益擴(kuò)大，起重機安裝工程量越來越大，需要 吊裝和搬運的結(jié)構(gòu)件和機器設(shè)備的重量也越來越大。特別是大型電站、石油、化工、路 橋、冶煉、航天以及工用民用高層建筑的安裝作業(yè)的迫切需要，極大地促進(jìn)了起重機， 特別是大型起重機的發(fā)展。物料搬運成了人類生產(chǎn)活動的重要組成部分，距今已有五千多年的發(fā)展歷史。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，自動化程度的提高，作為物料搬運重要設(shè)備 的起重機在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中應(yīng)用越來越廣，作用愈來愈大，對起重機的要求也越來越 高。起重機正經(jīng)歷著一場巨大的變革。由于工

9、業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)效率日益提 高，以及產(chǎn)品生產(chǎn)過程中物料裝卸搬運費用所占比例逐漸增加，促使大型或高速起重機 的需求量不斷增長。起重量越來越大，工作速度越來越高，并對能耗和可靠性提出更高 的要求。起重機已成為自動化生產(chǎn)流程中的重要環(huán)節(jié)。起重機不但要容易操作，容易維 護(hù)，而且安全性要好，可靠性要高，要求具有優(yōu)異的耐久性、無故障性、維修性和使用 經(jīng)濟(jì)性。工業(yè)生產(chǎn)方式和用戶需求的多樣性，使專用起重機的市場不斷擴(kuò)大，品種也不斷更 新，以特有的功能滿足特殊的需要，發(fā)揮出最佳的效用。例如冶金、核電、造紙、垃圾 處理的專用起重機，防爆、防腐、絕緣起重機和鐵路、船舶、集裝箱專用起重機的功能 不斷增加，性

10、能不斷提高，適應(yīng)性比以往更強。德國德馬格公司研制出一種飛機維修保 養(yǎng)的專用起重機，在國際市場打開了銷路。用模塊化設(shè)計代替?zhèn)鹘y(tǒng)的整機設(shè)計方法，將起重機上功能基本相同的構(gòu)件、部件和 零件制成有多種用途，有相同聯(lián)接要素和可互換的標(biāo)準(zhǔn)模塊，通過不同模塊的相互組合, 形成不同類型和規(guī)格的起重機。對起重機進(jìn)行改進(jìn)，只需針對某幾個模塊。設(shè)計新型起 重機，只需選用不同模塊重新進(jìn)行組合?？墒箚渭∨可a(chǎn)的起重機改換成具有相當(dāng) 批量的模塊生產(chǎn)，實現(xiàn)高效率的專業(yè)化生產(chǎn)，企業(yè)的生產(chǎn)組織也可由產(chǎn)品管理變?yōu)槟K 管理。達(dá)到改善整機性能，降低制造成本，提高通用化程度，用較少規(guī)格數(shù)的零部件組 成多品種、多規(guī)格的系列產(chǎn)品，充

11、分滿足用戶需求。有相當(dāng)批量的起重機是在通用的場合使用，工作并不很繁重。這類起重機批量大、 用途廣，考慮綜合效益，要求起重機盡量降低外形高度，簡化結(jié)構(gòu)，減小自重和輪壓， 也可使整個建筑物高度下降，建筑結(jié)構(gòu)輕型化，降低造價。因此電動葫蘆橋式起重機和 梁式起重機會有更快的發(fā)展，并將大部分取代中小噸位的一般用途橋式起重機。德國德 馬格公司經(jīng)過幾十年的開發(fā)和創(chuàng)新，已形成了一個輕型組合式的標(biāo)準(zhǔn)起重機系列。起重 量為1-63噸，工作級別為A1-A7，整個系列由工字形和箱型單梁、懸掛箱形單梁、角 形小車箱形單梁和箱形雙梁等多個品種組成。主梁與端梁相接以及起重小車的布置有多 種型式，可適合不同建筑物及不同起吊高

12、度的要求。根據(jù)用戶需要每種規(guī)格起重機都有 三種單速及三種雙速供任意選擇，還可以選用變頻調(diào)速。操縱方式有地面手電門自行移 動、手電門隨小車移動、手電門固定、無線遙控、司機室固定、司機室隨小車移動、司 機室自行移動等七種選擇。大車及小車的供電有電纜小車導(dǎo)電、DVS系統(tǒng)兩種方式。如 此多的選擇項，通過不同的組合，可搭配成百上千種起重機，充分滿足用戶不同的需求。 這種起重機的另一最大優(yōu)點是輕型化，自重輕、輪壓輕、外形尺寸高度小，可大大降低 廠房建筑物的建造成本，同時也可減小起重機的運行功率和運行成本。起重機的更新和發(fā)展，在很大程度上取決于電氣傳動與控制的改進(jìn)。將機械技 術(shù)和電子技術(shù)相結(jié)合，將先進(jìn)的計算

13、機技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、光纜技術(shù)、 液壓技術(shù)、模糊控制技術(shù)應(yīng)用到機械的驅(qū)動和控制系統(tǒng)， 實現(xiàn)起重機的自動化和智能化。 大型高效起重機的新一代電氣控制裝置已發(fā)展為全電子數(shù)字化控制系統(tǒng)。主要由全數(shù)字化控制驅(qū)動裝置、可編程序控制器、故障診斷及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、數(shù)字化操縱給定檢測等 設(shè)備組成。變壓變頻調(diào)速、射頻數(shù)據(jù)通訊、故障自診監(jiān)控、吊具防搖的模糊控制、激光 查找起吊物重心、近場感應(yīng)防碰撞技術(shù)、現(xiàn)場總線、載波通訊及控制、無接觸供電及三 維條形碼技術(shù)等將廣泛得到應(yīng)用。使起重機具有更高的柔性，以適合多批次少批量的柔 性生產(chǎn)模式，提高單機綜合自動化水平。重點開發(fā)以微處理機為核心的高性能電氣傳動 裝置，

14、使起重機具有優(yōu)良的調(diào)速和靜動特性， 可進(jìn)行操作的自動控制、自動顯示與記錄， 起重機運行的自動保護(hù)與自動檢測，特殊場合的遠(yuǎn)距離遙控等，以適應(yīng)自動化生產(chǎn)的需 要。在起重機單機自動化的基礎(chǔ)上，通過計算機把各種起重運輸機械組成一個物料搬運 集成系統(tǒng)，通過中央控制室的控制，與生產(chǎn)設(shè)備有機結(jié)合，與生產(chǎn)系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合。這類 起重機自動化程度高，具有信息處理功能，可將傳感器檢測出來的各種信息實施存儲、 運算、邏輯判斷、變換等處理加工，進(jìn)而向執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出控制指令。這類起重機還具有 較好的信息輸入、輸出接口，實現(xiàn)信息全部、準(zhǔn)確、可靠地在整個物料搬運集成系統(tǒng)中 的傳輸。起重機通過系統(tǒng)集成，能形成不同機種的最佳匹配和組

15、合，取長補短，發(fā)揮最 佳效用。目前重點發(fā)展的有工廠生產(chǎn)搬運自動化系統(tǒng)，柔性加工制造系統(tǒng)，商業(yè)貨物配 送集散系統(tǒng)，集裝箱裝卸搬運系統(tǒng)，交通運輸和郵電部門行包貨物的自動分揀與搬運系統(tǒng)等0結(jié)構(gòu)方面采用薄壁型材和異形鋼、減少結(jié)構(gòu)的拼接焊縫，提高抗疲勞性能。采用各 種高強度低合金鋼新材料，提高承載能力，改善受力條件，減輕自重和增加外形美觀。 橋式起重機的橋架結(jié)構(gòu)型式大多采用箱形四梁結(jié)構(gòu)，主梁與端梁采用高強度螺栓聯(lián)接， 便于運輸與安裝。在機構(gòu)方面進(jìn)一步開發(fā)新型傳動零部件，簡化機構(gòu)。三合一 ”運行機構(gòu)是當(dāng)今世界輕、中級起重機運行機構(gòu)的主流，將電動機、減速器和制動器合為一體，具有結(jié)構(gòu)緊 湊、輕巧美觀、拆裝方便

16、、調(diào)整簡單、運行平穩(wěn)、配套范圍大等優(yōu)點，國外已廣泛應(yīng)用 到各種起重機運行機構(gòu)上。為使中小噸位的起重小車結(jié)構(gòu)盡量簡化，同時降低起重機的 尺寸高度，減小輪壓，國外已大量采用電動葫蘆作為起升機構(gòu)。為了減輕自重，提高承 載能力，改善加工制造條件，增加產(chǎn)品成品率，零部件盡量采用以焊代鑄，如減速器殼 體、卷簡、滑輪等都用焊接結(jié)構(gòu)。減速器齒輪都采用硬齒面，以減輕自重、減小體積、 提高承載能力、增加使用壽命。液壓推桿盤式制動器的應(yīng)用范圍也越來越大。此外，各 機構(gòu)采用的電動機都向高轉(zhuǎn)速發(fā)展，從而減小電機基座號，減輕重量與減小外形尺寸， 并可配用制動力矩小的制動器。在電控方面開發(fā)性能好、成本低、可靠性高的調(diào)速系統(tǒng)

17、和電控系統(tǒng)，發(fā)展半自動和 全自動操縱。采用機電儀液一體化技術(shù)，提高使用性能和可靠性，增加起重機的功能。 今后會更加注重起重機的安全性，研制新型安全保護(hù)裝置。重視司機的工作條件，應(yīng)用 人體工程學(xué)設(shè)計司機室，降低司機的勞動強度。德國近年為解決起重機吊鉤的防擺控制， 開發(fā)了模糊邏輯電路的控制技術(shù)，用神經(jīng)信息和模糊技術(shù)來尋找開始加速的最佳時刻， 將有經(jīng)驗司機防擺實際操作的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，實現(xiàn)最優(yōu)控制。模糊控制方式能確定實施 自動工作的控制指令，將人們主觀上的模糊量通過模糊集合進(jìn)行數(shù)字化定量，再利用計 算機。1.4設(shè)計的背景1.5提升機主要功能與結(jié)構(gòu)簡介提升機是通過改變勢能進(jìn)行運輸?shù)拇笮蜋C械設(shè)備，如礦井提

18、升機、過壩提升機等。 廣義地說，電梯、天車、卷揚、穩(wěn)車、吊車、啟閉機等均可稱為提升機。提升機一般指 功率較大、提升能力較強的大型機械設(shè)備。RM6機芯提升機主要用于在生產(chǎn)中提升 RM6機芯，其主要是通過雙套筒結(jié)構(gòu)，用 絲杠將電動機的力傳遞給內(nèi)套筒，內(nèi)套筒與機械手相連，機械手抓住機芯，通過這樣可 以將機芯提升，雙套筒的外套筒能夠沿橫梁的導(dǎo)軌移動，工人通過手來移動它，也可以 通過手柄來旋轉(zhuǎn)工件。本提升機包括起重部分、支撐部分、移動部分和旋轉(zhuǎn)部分。起重部分包括絲杠、雙 套筒，移動部分包括導(dǎo)軌、輪子。旋轉(zhuǎn)部分包括軸系、圓盤、手柄，支撐部分包括支架、 橫梁。1.6起重機總體設(shè)計方案本次設(shè)計的主要參數(shù)如下：

19、本次設(shè)計的提升機為起重機的一種，用于在 RM6機芯生產(chǎn)線中提升機芯，主要的 運動過程是，機芯在一條生產(chǎn)線上，在經(jīng)過提升機工序時，提升機將其提起并通過工人 利用轉(zhuǎn)為把手將其旋轉(zhuǎn)90度，放在與第一條生產(chǎn)線并列的另一條生產(chǎn)線上，從而使得 機芯能夠進(jìn)行下一道工序，再生產(chǎn)中需要將600kg的機芯提升到300mm的流水線上，通過這些得出要求，提升機提升部分需要沿著生產(chǎn)線移動，提升機需要旋轉(zhuǎn)。通過這些 設(shè)計的總體方案如下：1.5.1支撐設(shè)計通過了一對門型立柱，在立柱上固定兩根橫梁，門型立柱上加兩根小橫梁加以固定， 立柱低端用螺栓固定地角固定板，可以固定在地面上。1.5.2 X方向滑動設(shè)計在橫梁上焊接兩條滑動

20、導(dǎo)軌，通過 x軸滑臺上的滾輪可以在滑軌上滑動，滑動導(dǎo)軌 兩端有擋片，以免x軸滑臺滑出，擋片上固定緩沖墊，減小滑臺與擋片接觸時的沖擊力， 滑臺通過工人利用手柄滑動。1.5.3 丫方向提升設(shè)計采用螺旋式提升，以x軸滑臺為母體，在x軸滑臺里面設(shè)計z軸滑臺，z軸滑臺通 過絲杠與母體x軸滑臺鏈接，絲杠一端與z軸滑臺螺紋連接，一端固定在x軸滑臺上， 電機與絲杠通過聯(lián)軸器鏈接，在電機的帶動下能夠?qū)?z軸滑臺提升與下降，z軸滑臺上 有機械手，從而能夠提升機芯。1.5.4旋轉(zhuǎn)設(shè)計機械手安裝在滾輪支架上，轉(zhuǎn)位把手能夠旋轉(zhuǎn)滾輪支架，兩個限位轉(zhuǎn)盤，帶軸的限 位轉(zhuǎn)盤上固定滾輪支架，帶孔的限位轉(zhuǎn)盤與 z軸滑臺固定，通過兩

21、個限位轉(zhuǎn)盤可以限制 滾輪支架的旋轉(zhuǎn)角度，通過轉(zhuǎn)位手把來旋轉(zhuǎn)帶有機械手的滾輪支架，從而使得機械手能 夠隨滾輪支架轉(zhuǎn)動而將機芯放在旁邊的生產(chǎn)線上。2提升機主要零部件的設(shè)計與校核2.1電機的選擇電機的選擇一般包括選擇電動機的類型、電動機的功率及額定轉(zhuǎn)矩等。其具體思路 如下：首先，選擇電動機的類型，然后比較電動機的機械特性與負(fù)載特性，看它們是否 吻合，并在此基礎(chǔ)上檢查是否滿足調(diào)速范圍與精度，順便考慮一下經(jīng)濟(jì)性的問題，如果 以上各個方面均滿足，接下來，我們便可以開始計算電動機功率，進(jìn)行起動轉(zhuǎn)矩過載倍 數(shù)及加速轉(zhuǎn)矩校驗、發(fā)熱校驗等。如過發(fā)熱校驗不通過，可以減小功率數(shù)或改用FSN小的電機?；蛘?，在滿足加速度

22、要求下，看能否通過減小加速轉(zhuǎn)矩來滿足上述要求。最 后，再作出具體決定。由于一般生產(chǎn)單位均用三相電源，顧非在特殊情況下都采用三相交流電動機，其中 三相異步電動機應(yīng)用最多，但是在經(jīng)常啟動、制動、正反轉(zhuǎn)的場合時，要求電動機有較 小的轉(zhuǎn)動慣量和較大的過載能力，因此應(yīng)選用冶金及起重用三相異步電動機，常用YZ型（鼠籠式）或YZR型（繞線式），此選YZR繞線式2.1.1絲杠效率計算tantan (- ()式中：i為軸承效率；為螺旋升角，度；為當(dāng)量摩擦角，度;= 3.598= arct an s =5.91ac o s-21 =0.990.95 而滾動軸承效率能到0.99-0.99tan 3.598tan(3

23、.5985.91 )=0.37162.1.2功率計算工件被提升的功率為P0=Fp：=F nP6x10式中；Po 工件被提升的功率，W;F軸向力，N ;n為電機轉(zhuǎn)速，r/mi n;P為螺距，mm；6000 600 86 104=480W;電機功率輸出卩上=爲(wèi)1.29KW;聯(lián)軸器效率取0.98機座號功率（KW）轉(zhuǎn)速（r/min）效率16L6.37500.6根據(jù)查表選用YZ2系列起重機冶金用三線異步電動機2.1絲杠與螺母的設(shè)計計算2.1.1絲杠和螺母材料螺桿材料要有足夠的強度和耐磨性，一般用45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度220250HBS螺母材料除要有足夠的強度外，還要求在與螺桿材 料配合時摩擦因數(shù)小和耐

24、磨，可用 ZCuAI10Fe3、ZCuAI10Fe3Mn2 等。本次選用 ZCuAlFe32.1.2耐磨性計算滑動螺旋的磨損與螺紋工作面上的壓力、滑動速度、螺紋表面粗糙度以及潤滑狀態(tài)等因素有關(guān)，其中最主要 的是螺紋工作表面上的壓力，壓力愈大，螺旋副間愈容 易形成過度磨損。因此，滑動螺旋的耐磨性計算，主要 是限制螺紋工作表面上的壓力p，使其小于材料的許用壓力p。計算時，一般假設(shè)：螺桿上的軸向載荷F作用于螺紋工作承壓表面 A上耐磨性條件校核計算式為：p=F _ FP二 d2hu二 d2hHMp（1 ）式中，F(xiàn)螺桿所受軸向載荷，/N ;d2螺紋中徑，/mm；h螺紋工作高度，/mm。h_0.5（d D

25、i），d為螺桿大徑，Di為螺母小徑；u螺紋工作圈數(shù)，一般最大不宜超過 10圈。 u_ H ，H為螺母高度，P為螺紋螺距。Pp 螺旋副材料的許用壓力，MPa?？扇 _ 12 MPa。對梯形螺紋，h_0.5P，式（1）可演化為設(shè)計計算式：d2 IF，Ah%p式中 _ H / d2 , 一般可取-_ 1.22.5。起重力Q/KN起升高度H/mm600300取=1.5, p _ 2 MPaIFFd2訃 一=0.8/ = 35.777mm Fhp2.1.3根據(jù)絲杠強度計算起重時螺桿受壓和受扭，按第四強度理論計算：IBa_ + 3/ _ （ Q ）2+?。? AWT1 q2+（4T1）2A d1w擊二s

26、式中 A絲杠螺紋段的危險截面面積，, /mm2 ;4W 絲杠螺紋段的抗扭截面系數(shù)， W 二也 =Adl , /mm3 ;164d1絲杠螺紋小徑，mm； d仁 18.5mmQ 起升載荷，/N;T1 絲杠所受扭矩，T1 - d2 Q tan（入+ p）, /N?mm;(7絲杠材料的許用應(yīng)力，可取少=300M MPa。S為絲杠穩(wěn)定性安全系數(shù)，對于傳力螺旋，S=3.55.0 ,對于中小徑T=0.5Q,由 4式得出；a _ 4 SJ、43 5 6000 = 12.7mm二；S: 300查表的公稱尺寸d螺距P螺紋中徑d2、D2螺紋小徑d44840.536d2 =40.5，螺母旋合高度：H= X d2 =

27、1.5 X 40.5=60.75mm螺紋工作圈數(shù)：符合 u= H =60.75/8=7.59 v 10,取u=8P2.1.4自鎖性校核計算提升機必須保證可靠的自鎖性，自鎖的條件為：pv、xnP二 arcta npv arcta n叫cos#式中X螺紋升角；f螺旋副材料的摩擦因數(shù)，一般可取f 0.080.1;丫牙型半角（牙側(cè)角），梯形螺紋 尸a2二15取 f=0.1,n=1 = a r c t an =arctan(1nd2X 8/3.14 X 40.5)=3.598v = arctan =arcta n(0.1/cos15)=5.91 cos ?符合& pv ，滿足自鎖條件。計算驅(qū)動轉(zhuǎn)矩()?

28、二arctan s()acos 2T為轉(zhuǎn)矩，N.mms為螺旋副摩擦系數(shù)，取0.1T= 6000 405 渝(3.598591)2=9914.653N *mm2.1.5螺母螺紋牙的強度計算螺紋牙多發(fā)生剪切和擠壓破壞，因此，需進(jìn)行螺紋 牙剪切強度和擠壓強度計算。如圖所示，如將一圈螺紋牙沿螺母的大徑 D展開, 則可看作寬度為nD的懸臂梁。螺母每圈螺紋所受 的平均壓力為F / u，并作用在以螺紋中徑D2為直 徑的圓周上，則螺紋牙危險截面a-a上的剪切強度 條件為：螺紋尺寸 d bz(4)螺紋牙危險截面a- a上的彎曲強度條件為:(T b =3Fh_:db2zCT b(5)式中 b螺紋牙根部的厚度b二0

29、.65P, P為螺紋螺距h彎曲力臂，/m, h = (D D2)；t 螺母材料的許用切應(yīng)力，/MPa；可取t = 3040MPa(T b 螺母材料的許用彎曲應(yīng)力，/MPa；可取(T b = 4060MPab =0.65p=0.65 x 8=5.2mm ,d1 =44mm d djh= (dj-d?) = (44-36) =8mmt = -=6000/(3.14 x 44x 5.2 x 8)=1.04MPa , 符合 t t 。 ndbz(T b =-3Fh=3X 6000x 8/(3.14 x 44x 5.2 2x 8)=4.81MPa,符合 二db z(T b W (T b，滿足強度要求2.

30、1.6絲杠穩(wěn)定性校核絲杠受壓不失穩(wěn)的條件為:SscFcr-Ss(6)F為絲杠承受的軸向壓力，N;Ss為保證絲杠不失穩(wěn)的最小安全系數(shù)，此處Ss=3.55.0 ;Fcr為螺桿失穩(wěn)時的臨界載荷，N;臨界載荷Fcr與螺桿柔度s有關(guān)，即s = i，其中 i= 4l= 895mm絲杠一端固定，一端不完全固定(=0.6則s= i =59.6440,需要進(jìn)行穩(wěn)定性校核臨界載荷Fcr可按歐拉公式計算，即2()EI(叩2式中：E螺桿材料的拉壓彈性模量，MPa E=2.07x 105MPaI 螺桿危險截面的慣性矩，I二；：d1 , mn464Fcr254二 22.07105 加感加 3642 264 0.6895=

31、584119.11NJ841191 . 97.35 SsF 6000符合不失穩(wěn)的條件2.2鍵的校核平鍵鏈接強度計算假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵連接的強度條件為32T 103kid(7)導(dǎo)向平鍵連接和花鍵連接的強度條件為32T 10kidMp(8)式中：T傳遞的轉(zhuǎn)矩（T=Fy托F?），N.m ；2k健與輪轂鍵槽的接觸高度，k=0.5h，此處h為鍵的高度，mm ；i鍵的工作長度，mm,圓頭平鍵i=L-b，平頭平鍵i=L這里L(fēng)為鍵的公稱長 度，mm； b為鍵的寬度，mm；d軸的直徑，mm；二p鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，MPa；p鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用應(yīng)力，MPa

32、；這里取二p=100MPa, k=0.5h工作長度 i=L-b=100-10=90mm32T 10kid32 2 100.5 8 90 30=0.37v2.3碟簧的設(shè)計2.3.1選擇材料并確定載荷碟形彈簧，取彈性模量 E=2.06X 105MPa，泊松比亠-0.3由于提升機在運動過程中幾乎沒有擺動，所以它對碟簧的平均壓力大約在200300N之間，現(xiàn)取其為300N。232碟簧的計算碟形彈簧一般有疊合式、對合式和復(fù)合式三種組合使用方法，因為載荷力不大，所 以采用對合式組合，彈簧沒有疊合，使用組合碟簧必須考慮摩擦力對特性曲線的影響， 考慮摩擦力影響時，碟簧 載荷F按下式計算；仁二 f m n - 1

33、 ”工n()式中:F單個碟簧受到的載荷力，N ;F r一組碟簧受到的載荷力，N ;f m碟簧錐間面的摩擦系數(shù)；f r承載邊緣處的摩擦系數(shù)；n疊合片數(shù)；Fr =300N疊合片數(shù)為1 A系列碟簧fm取0.0050.03，現(xiàn)取0.02fr 取 0.030.05,現(xiàn)取 0.05F=300 (1 -0.02) (1 -1) - 0.05 = 285 N碟形彈簧載荷計算公式:F石I TxK1Df 兒2血 f Yh。 fK4- 1 t t t 2t()當(dāng)彈簧壓平時f=h。，上式簡化為:4Et3h。(- j2)K1D2()式中：F碟簧受到的載荷力，N ；h 0 無支持面碟簧壓平時變形量計算值；K1、K2計算系

34、數(shù)；D1碟簧外徑，mm；通過查表的A系列公共參數(shù)：D ：18,也:0.4 f 二 H0 -1 = 0.4t H0 =1.4t0.94ttt5-83 一 4 +OH組將條件帶入的:OH3 - 00 +|77/|Ki0.942/、./,=17.8141.43丫53)一 一0.94十一|一漢 1.4 0.94 十一I44八88丿對于無支撐面K4等于1由式（）變形得：184 1-j2 K1 F1.6E=38.36mm查表選取A系列類別2 : D=40, t=2.25.3 solidworks軟件及其功能簡介Solidworks軟件功能強大，組件繁多。Solidworks功能強大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是S

35、olidWorks的三大特點，使得 SolidWorks成為領(lǐng)先的、主流的三維 CAD解決方 案。SolidWorks能夠提供不同的設(shè)計方案、減少設(shè)計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。 SolidWorks不僅提供如此強大的功能，同時對每個工程師和設(shè)計者來說，操作簡單方便、 易學(xué)易用。對于熟悉微軟的 Windows系統(tǒng)的用戶，基本上就可以用 SolidWorks來搞設(shè)計 了。SolidWorks獨有的拖拽功能使用戶在比較短的時間內(nèi)完成大型裝配設(shè)計。SolidWorks資源管理器是同Windows資源管理器一樣的CAD文件管理器，用它可以方便地管理 CAD文件。使用SolidWorks，用戶能在比較

36、短的時間內(nèi)完成更多的工作，能夠更快地 將高質(zhì)量的產(chǎn)品投放市場。在目前市場上所見到的三維 CAD解決方案中，SolidWorks是設(shè)計過程比較簡 便而方便的軟件之一。美國著名咨詢公司Daratech所評論：在基于 Windows平臺的三維CAD軟件中，SolidWorks是最著名的品牌，是市場快速增長的領(lǐng)導(dǎo)者?！痹趶姶蟮脑O(shè)計功能和易學(xué)易用的操作（包括 Windows風(fēng)格的拖/放、點/擊、剪 切/粘貼）協(xié)同下，使用SolidWorks，整個產(chǎn)品設(shè)計是可百分之百可編輯的，零件設(shè)計、 裝配設(shè)計和工程圖之間的是全相關(guān)的。裝配圖1在SolidWorks中，當(dāng)生成新零件時，你可以直接參考其他零件并保持這種參

37、考 關(guān)系。在裝配的環(huán)境里，可以方便地設(shè)計和修改零部件。對于超過一萬個零部件的大型 裝配體，SolidWorks的性能得到極大的提高。2 SolidWorks可以動態(tài)地查看裝配體的所有運動，并且可以對運動的零部件進(jìn)行動 態(tài)的干涉檢查和間隙檢測。3用智能零件技術(shù)自動完成重復(fù)設(shè)計。智能零件技術(shù)是一種嶄新的技術(shù)，用來完成 諸如將一個標(biāo)準(zhǔn)的螺栓裝入螺孔中，而同時按照正確的順序完成墊片和螺母的裝配。4鏡像部件是SolidWorks技術(shù)的巨大突破。鏡像部件能產(chǎn)生基于已有零部件（包 括具有派生關(guān)系或與其他零件具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的零件）的新的零部件。5SolidWorks用捕捉配合的智能化裝配技術(shù)，來加快裝配體的總體

38、裝配。智能化裝 配技術(shù)能夠自動地捕捉并定義裝配關(guān)系。工程圖1 SolidWorks提供了生成完整的、車間認(rèn)可的詳細(xì)工程圖的工具。工程圖是全相關(guān) 的，當(dāng)你修改圖紙時，三維模型、各個視圖、裝配體都會自動更新。2從三維模型中自動產(chǎn)生工程圖，包括視圖、尺寸和標(biāo)注。3增強了的詳圖操作和剖視圖，包括生成剖中剖視圖、部件的圖層支持、熟悉的二 維草圖功能、以及詳圖中的屬性管理員。5使用RapidDraft技術(shù)，可以將工程圖與三維零件和裝配體脫離，進(jìn)行單獨操作， 以加快工程圖的操作，但保持與三維零件和裝配體的全相關(guān)。6用交替位置顯示視圖能夠方便地顯示零部件的不同的位置，以便了解運動 的順序。交替位置顯示視圖是專

39、門為具有運動關(guān)系的裝配體而設(shè)計的獨特的工程 圖功能。SolidWorks功能介紹草圖：SolidWorks草圖可以插入?yún)⒖紙D片，圖線可以自由拖動，自動解算，自動標(biāo) 注，自我修復(fù)。配置：SolidWorks獨特的配置功能迅速展示不同設(shè)計方案，以及零件不同狀態(tài)，比 如：能夠迅速獲得零件毛坯形態(tài)和尺寸，不僅僅為設(shè)計，更延伸到對工藝過程的支持。陣列：除了常見的規(guī)則陣列，更含有草圖驅(qū)動、特征驅(qū)動、曲線驅(qū)動、數(shù)據(jù)文件驅(qū) 動等多種陣列能力，比如：僅僅用一個曲線驅(qū)動陣列，就能模擬電纜拖鏈的動態(tài)占位效 果。多實體建模：多實體建模為復(fù)雜模型建造帶來更多的實用手段，甚至能像裝配那樣 移動、重組實體，完美地實現(xiàn)零件插

40、入零件的復(fù)合造型。特型造型：SolidWorks獨特的特型造型功能極大提高了藝術(shù)造型的能力與效率，比 如：僅僅使用平直線條的簡單造型，迅速就能轉(zhuǎn)化為曲面模型。鈑金：強大的鈑金功能含有多種造型模式，能完成復(fù)雜鈑金件的快速建模，比如： 放樣鈑金造型能夠展平含有復(fù)雜曲面的鈑金件，為相關(guān)工藝準(zhǔn)備提供迅捷支持。曲面造型：全面而富于特色的曲面工具，豐富的選項，甚至能完成動物、運動鞋那 樣的復(fù)雜模型，僅僅一個填補曲面的功能，令許多費力費時的曲面修補變得如此輕松。焊件功能：僅僅選擇路徑即可快速完成型材組構(gòu)焊件，自動生成下料清單，并統(tǒng)計 材料類型與長度等等。材質(zhì)紋理：快速獲得重量、重心等數(shù)據(jù)，甚至不用渲染，僅僅使用表面紋理即可獲 得滿意的真實視覺效果。尺寸關(guān)聯(lián)：通過建模過程中設(shè)定的關(guān)鍵數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。比如：當(dāng)改變軸承的型號時，相 關(guān)的軸徑、軸承座等零件自動變化，無須單獨修改。自定義資源：含有多種項目的自定義資源極大地提高設(shè)計效率，比如：在軸上開一 個圓頭建槽，或是在管端生成一個法蘭，僅僅通過拖放、選參數(shù)、確定等三到五次鼠標(biāo) 點擊即可完成。裝配：僅僅是拖放即可自動建立合適的配合關(guān)系，智能零部件與扣件還能自動調(diào) 整參數(shù)以適應(yīng)裝配需要，天生就具備動態(tài)模擬的能力，甚至能模仿真實碰撞致動的效果, 多達(dá)四十萬件的大型裝配也通過了測試，使用圖塊，在裝配中更方便地進(jìn)行自頂而下的 設(shè)計工作，使得總體布局