鶴式起重機(jī)設(shè)計(jì)說明書

1、機(jī)械原理機(jī)構(gòu)分析大作業(yè)班級姓名學(xué)號目錄第一章 工程研究意義第二章 機(jī)構(gòu)分析（機(jī)構(gòu)簡圖 自由度分析 組成原理）第三章 速度與加速度分析第四章 力分析第五章 結(jié)論第一章 工程研究意義起重機(jī)能減輕體力勞動，提高工作效率。在國民經(jīng)濟(jì)各部門的物質(zhì)生產(chǎn)和物質(zhì)流通起著很大的作用。起重機(jī)的設(shè)計(jì)制造，從一個側(cè)面反映了一個國家的工業(yè)現(xiàn)代化水平。鶴氏起重機(jī)在現(xiàn)代工業(yè)中是必不可少的，對鶴氏起重機(jī)的研究，有利于我們對大學(xué)所學(xué)機(jī)械原理知識的掌握并運(yùn)用，對學(xué)習(xí)和工作有著積極而又深遠(yuǎn)的意義。第二章 機(jī)構(gòu)分析（機(jī)構(gòu)簡圖 自由度分析 組成原理）機(jī)構(gòu)簡圖：自由度分析：活動構(gòu)件數(shù)n=3，低副數(shù)目pl=4，高副數(shù)目ph=0，自由度F=

2、3n-(2pl+ph)=3x3-(2x4+0)=1組成原理：鶴式起重機(jī)學(xué)名為四連桿門座式起重機(jī)，由四連桿組成，其主體機(jī)構(gòu)是一個雙搖桿機(jī)構(gòu)。而F點(diǎn)幾乎做水平回轉(zhuǎn)運(yùn)動。第三章 速度與加速度分析速度分析：已知桿1的角速度為w1，桿AB，BC，CD和CF的長度均可由實(shí)際測量得知，則：VC = VCB + VB方向：CD BC AB 大?。?？ ？ w1lAB式中僅有兩個未知量，故可用作圖法求解。取點(diǎn)p作為速度圖極點(diǎn)，作速度圖如下圖所示，其中pb為點(diǎn)B的速度VB，cb和pc分別表示VCB和VC的方向，兩線的交點(diǎn)為c，則pc即為點(diǎn)C的速度VC，bc即為VCB。于是有w3=VC/lCD，w2=VCB/lBC

3、。又：VF = VFB + VB方向：？ FB AB大?。?？ w2lFB w1lAB式中僅有兩個未知量，故可用作圖法求解。取點(diǎn)p作為速度圖極點(diǎn)，作速度圖如下圖所示。其中pb為點(diǎn)B的速度VB，bf為VFB，則pf即為點(diǎn)F的速度VF。加速度分析：aC = aCBn + aCBt + aB = aCn + aCt方向： ？ BC BC AB CD CD大?。?？ w22lBC ？ w12lAB w32lCD ？第二個等號兩邊僅有兩個未知量，故可用作圖法求解。取點(diǎn)p作為加速度圖極點(diǎn)，作加速度圖如下圖所示。其中pb為點(diǎn)B的加速度aB，大小為w12lAB，bc為aCBn，大小為w22lBC，cc為aCBt

4、的方向，大小未知。Pc為aCn，大小為w32lCD，cc為aCt的方向，大小未知，但其與cc交于點(diǎn)c，則可求得pc即為點(diǎn)C的加速度aC。從而可得aCBt和aCt的大小。于是有桿2的角加速度2=aCBt/lBC，桿3的角加速度3=aCt/lCD。又：aF = anFB + atFB + aB方向： ？ FB FB AB大?。?？ w22lFB 2lFB w12lAB 式中僅有兩個未知量，故可用作圖法求解。取點(diǎn)p作為加速度圖極點(diǎn)，作加速度圖如下圖所示。其中pb為點(diǎn)B的加速度aB，大小為w12lAB，bf為anFB，ff為atFB，則pf即為點(diǎn)F的加速度aF。第四章 力分析設(shè)已知各構(gòu)件的尺寸（包括轉(zhuǎn)

5、動副的半徑r），接觸狀況系數(shù)k，各運(yùn)動副中的摩擦因數(shù)f，桿1為原動件，設(shè)在此時刻在力矩M1的作用下沿w1方向轉(zhuǎn)動，則用圖解法可求各運(yùn)動副中總反力方向線的位置和需加在桿件3上的平衡力矩M3（各構(gòu)件的重力及慣性力均略去不計(jì)）先根據(jù)已知條件確定轉(zhuǎn)動副的摩擦圓半徑=kfr，并作出各轉(zhuǎn)動副中的摩擦圓（如圖中虛線小圓所示）。在不計(jì)摩擦?xí)r，各轉(zhuǎn)動副中的反力應(yīng)通過軸頸中心。因M1的方向和w1相同，故力矩M1為驅(qū)動力矩。從機(jī)構(gòu)的運(yùn)動情況知，構(gòu)件2受壓力。又因不計(jì)其慣性力和重力，故構(gòu)件2為二力桿。即構(gòu)件2在兩力FR12和FR32的作用下處于平衡，所以兩力應(yīng)大小相等，方向相反，并作用在同一條直線BC上（圖中虛線所示

6、）。在計(jì)及摩擦?xí)r，總反力應(yīng)切于摩擦圓，在轉(zhuǎn)動副B處，因構(gòu)件1,2之間的夾角在逐漸增大，它們的相對角速度w21沿順時針方向，又因總反力FR12對轉(zhuǎn)動副B點(diǎn)之矩方向應(yīng)與相對角速度w21方向相反，故FR12應(yīng)切于此處摩擦圓上方；在轉(zhuǎn)動副C處，因構(gòu)件2,3之間的夾角在逐漸減小，相對角速度w23沿順時針方向，總反力FR32對轉(zhuǎn)動副C點(diǎn)之矩方向應(yīng)與相對角速度w23相反，故知FR32應(yīng)切于摩擦圓下方。此時構(gòu)件2僅受FR12和FR32的作用仍處于平衡，故此二力應(yīng)共線，即計(jì)及摩擦?xí)r其作用線應(yīng)同時切于B處摩擦圓的上方和C處摩擦圓的下方。取桿1為分離體，則桿1應(yīng)在FR21，F(xiàn)R41和驅(qū)動力矩M1的作用下平衡。根據(jù)力平衡條件可知，F(xiàn)R41=-FR21。又因w14=w1為逆時針方向，故FR41應(yīng)與FR21平行且對A點(diǎn)之矩方向與w1相反，應(yīng)切于A處摩擦圓的右邊。取桿1的力矩平衡，得FR21= M1/L1取桿3為分離體，則桿3應(yīng)在FR23，F(xiàn)R43和平衡力矩M3的作用下平衡。根據(jù)力平衡條件可知，F(xiàn)R43=- FR23。又因w3為逆時針方向，故FR43應(yīng)與FR23平行且對D點(diǎn)之矩方向與w3相反，應(yīng)切于D處摩擦圓的上方。取桿3的力矩