懸臂起重機例文五資料

1、緒論定柱式懸臂起重機是由立柱、回轉(zhuǎn)臂、懸臂驅(qū)動裝置和電動葫蘆組成。 立柱 下端底座通過地腳螺栓固定在混凝土基礎(chǔ)上， 由電機帶動減速機驅(qū)動裝置使懸臂 回轉(zhuǎn)，電動葫蘆在懸臂工字鋼上作往返運行作業(yè)。 它的特點有：自重輕，旋臂長, 起重量大，安裝、操作、維修簡單。它們完全獨立，是一種理想的工作崗位起重 機，并適用于室外的貨場和裝卸平臺。 定柱占地面積小。對于起升凈空非常小的 情況下也能獲得最大的起升高、尸-、-刖言：起重機是以反復(fù)短暫循環(huán)的方式完成貨物卸載或設(shè)備安裝作業(yè)的，起重機是以反復(fù)短暫循環(huán)的方式完成貨物裝卸或設(shè)備安裝作業(yè)。 一個工作循環(huán)包括：取物， 貨物上升，水平運動，下降，卸載，然后空吊具返回

2、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)均有短暫的停歇時間，這一特點決定了電 動機的選擇和發(fā)熱驗算方法。由于反復(fù)啟動和制動，各機構(gòu)和結(jié)構(gòu)將承受強力的 震動和沖擊，載荷是正反向交替作用的，這對構(gòu)件的強度計算有較大影響， 許多 重要構(gòu)件承受不穩(wěn)定變幅疲勞應(yīng)力的作用。起重機屬于具有危險性作業(yè)設(shè)備，其發(fā)生事故造成的危害是巨大的。 起重機 設(shè)計與制造一定要嚴(yán)格按國家標(biāo)準(zhǔn)進行。起重機由產(chǎn)生運動機構(gòu)、承受載荷的金屬機構(gòu)、提供動力和起控制作用的電 器設(shè)備和各種安全指示裝置等四大部分組成。 由于學(xué)習(xí)能力有限，本次設(shè)計只做 機械部分，對電器部分不作考慮。起重機機構(gòu)有四類，即：使貨物升降的起升機

3、構(gòu)，作平面運動的運動機構(gòu)， 使起重機回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)機構(gòu)，以及改變回轉(zhuǎn)半徑的回轉(zhuǎn)機構(gòu)。每一機構(gòu)各由電動機， 減速傳動系統(tǒng)及執(zhí)行裝置等組成。設(shè)計時應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)的零部件加以組成，以 便于制造和維修，金屬結(jié)構(gòu)通常要根據(jù)使用要求進行設(shè)計制造。電動機和控制設(shè) 備大多是標(biāo)注產(chǎn)品，安全指示裝置通常從市場上購買，特殊的由制造廠商設(shè)計制 造。懸臂起重機是近年發(fā)展起來的中小型吊運設(shè)備， 安全可靠，具有高效、節(jié)能、省時、省力、靈活的特點。三維空間內(nèi)隨意操作，在短距，密集性吊運場合比其他常規(guī)性吊運設(shè)備更顯其優(yōu)越性，廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的不同場合。懸臂起重機由立柱，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

4、在混凝土基礎(chǔ)上，由擺線針輪減速裝置來驅(qū)動懸臂回轉(zhuǎn)， 電動葫蘆在懸臂 工字鋼上作左右直線運行，并起吊重物。1懸臂起重機的設(shè)計及方案論證1.1懸臂起重機的工作原理在BZA柱式懸臂起重機的基礎(chǔ)上增加了電動回轉(zhuǎn)機構(gòu)，由擺線針輪減速裝置驅(qū)動懸臂回轉(zhuǎn)，電動葫蘆在懸臂工字鋼軌道上作左右直線運動，由電動葫蘆起吊重物， 達到了全電動控制，減輕了勞動強度。1.2方案論證整體結(jié)構(gòu)方案及其方案論證方案一：懸臂與轉(zhuǎn)柱剛接，在基座支撐內(nèi)一起相對于垂直中心線轉(zhuǎn)動，不能實現(xiàn)無限制回轉(zhuǎn)。方案二：懸臂繞固定于基座上的定柱回轉(zhuǎn)，懸臂梁上焊接回轉(zhuǎn)支承， 可實現(xiàn)360度無限制回轉(zhuǎn)。方案一結(jié)構(gòu)XkLi方案二結(jié)構(gòu)方案一回轉(zhuǎn)角度有限，而根據(jù)

5、任務(wù)書要求，回轉(zhuǎn)角度為 360,因此選擇方案.。起升機構(gòu)與運行機構(gòu)方案及其方案論證方案一：借鑒塔式起重機的結(jié)構(gòu)形式，采用小車和吊鉤作起升機構(gòu)和運行機 構(gòu)。需要在橫梁上焊接小車運行的軌道，另外需要安裝電動機，減速器，卷筒等 配合使用，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。方案二：鋼絲繩電動葫蘆由減速器、運行機構(gòu)、卷筒裝置、吊鉤裝置、聯(lián)軸 器、限位器等組成，重量輕，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，運行平穩(wěn)，操作簡單，使用方 便，它可以在同一平面上做直的，彎曲的，循環(huán)的架空軌道上使用，也可以在以 工字鋼為軌道的電動單梁，懸臂，龍門等起重機上直接使用。電動葫蘆因此選擇方案二，方便，實用占用空間小，結(jié)構(gòu)緊湊工孚鋼電動葫蘆有CD型與MD型：CD型

6、鋼絲繩電動葫蘆是一種輕小型起重設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、體 積小、零部件通用性強、操作方便等優(yōu)點。減速器采用硬齒面?zhèn)鲃釉O(shè)計，壽命長， 機械效率高。電機采用錐形轉(zhuǎn)子制動電動機，具有上下雙向安全限位裝置。CD1型鋼絲繩電動葫蘆可廣泛用于提升重物或安裝在單梁起重機，直線、曲線的工字梁上，也可用于葫蘆雙梁、葫蘆龍門起重機或懸臂吊上，是工礦企業(yè)、鐵路、碼 頭、倉庫中常用的起重設(shè)備。起升速度為 8m/mi n,可以滿足一般作業(yè)要求。MMD型鋼絲繩電動葫蘆是一種輕小型起重設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、體 積小、零部件通用性強、操作方便等優(yōu)點。減速器采用硬齒面?zhèn)鲃釉O(shè)計，壽命長,機械效率高。電機采用錐形轉(zhuǎn)子制動

7、電動機，具有上下雙向安全限位裝置。 MD1 型電動葫蘆具有快速和慢速兩種起升速度， 起吊平穩(wěn)準(zhǔn)確。MD1型鋼絲繩電動葫 蘆可廣泛用于提升重物或安裝在單梁起重機， 直線、曲線的工字梁上，也可用于 葫蘆雙梁、葫蘆龍門起重機或懸臂吊上，是工礦企業(yè)、鐵路、碼頭、倉庫中常用 的起重設(shè)備具有8m/min和0.8m/min常、慢兩檔起升速度。根據(jù)任務(wù)書要求有常、慢兩檔起升速度，因此選擇 MD型電動葫蘆。懸臂梁截面形式的方案及其論證方案方案一：選用工字鋼作為起重機橫梁，截面如圖所示。方案二：選用槽鋼對焊，截面為方形的結(jié)構(gòu)作為起重機橫梁， 截面如圖所示。工字鋼截面圖對焊槽鋼截面圖工字鋼能夠承受較大的彎矩與傾覆力

8、矩，相對來說質(zhì)量輕便，同時可以作為 電動葫蘆的導(dǎo)軌。而對焊槽鋼能夠承受較大的軸向力， 但在切向力，扭矩的承受 卻相對來說差。因此選擇工字鋼-旋轉(zhuǎn)支承機構(gòu)的選擇與論證重方案方案一：橫梁與立柱連接部位采用立軸結(jié)構(gòu)來完成回轉(zhuǎn)運動，但是這種結(jié)構(gòu) 通常難以承受較大的彎矩與傾覆力矩，限制了起重機的工作上限。萬案二:鋼球和隔離塊可直接入上下軌方案三：懸臂起機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)借鑒塔式起重機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)，采用雙排異徑球 式回轉(zhuǎn)支承。雙排異球式回轉(zhuǎn)支承具有三個座圈， 道，根據(jù)受力情況，安排了上下兩排直徑不同的鋼球，這種開式裝配非常方便， 上下圓弧軌道的承載角度都為90度，能夠承受很大的軸向力與傾覆力矩。綜上所述選擇方案二

9、，雙排異徑球式回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，性能好。-回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的選擇與方案論證方案一：米用電動機與減速器帶動齒輪轉(zhuǎn)動，減速器輸出用齒輪，起重機的 回轉(zhuǎn)支承連接，以齒輪的轉(zhuǎn)動帶動回轉(zhuǎn)支承的旋轉(zhuǎn)，進而帶動懸臂旋轉(zhuǎn)。如圖所 示。方案二：米用電動機與減速器帶動齒輪轉(zhuǎn)動，減速器輸出用齒輪，大齒輪與 橫梁立柱連接處齒圈相連，以橫梁的旋轉(zhuǎn)帶動回轉(zhuǎn)支承繞滾輪軌道旋轉(zhuǎn)。 這種形 式的優(yōu)點是工作平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比大。電動機減速器驅(qū)動齒輪方案一圖電動機減速器滾輪導(dǎo)軌方案二圖綜上所述選擇第一種方案，回轉(zhuǎn)機構(gòu)選擇雙排異徑球式回轉(zhuǎn)支撐，可以承受 很大的力矩，因此回轉(zhuǎn)下支撐只承受很小的力，第一種方案的齒輪也會承受很小

10、 的徑向力，并且第一種方案距離地面近安裝修理都方便。1起升機構(gòu)設(shè)計起升裝置的設(shè)計為電動葫蘆。電動葫蘆 采用了機電一體化設(shè)計， 更換不同的模具，即可壓制不同規(guī)格的鋼絲繩，支配簡便、平安。鋼絲繩電動葫蘆的分類及敘述鋼絲繩電動葫蘆的組成部門有：電機、 傳念機構(gòu)、卷筒和鋼絲繩。以電機和卷筒相互位置不同大致可分為四種 類型。壓制的鋼絲繩拉力大、美觀、快速，壓接一套鋼絲繩只需幾分鐘即可完成，大大降低 了勞動強度，提升了工作效率。1.1鋼絲繩的選取因為在起升過程中，鋼絲繩的安全性至關(guān)重要，所以要保證鋼絲繩的使用 壽命，為此，我們可以采用以下措施：1高安全系數(shù)，也就是降低鋼絲繩的應(yīng)力2選用較大的滑輪與卷筒直徑

11、3滑輪槽的尺寸與材料對于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?xí)ㄋ馈?.盡量減少鋼絲繩的彎曲次數(shù)鋼絲繩允許最小直徑計算Sdd650000 .31700二 7 . 67 m mK 機動起重機安全設(shè)備系數(shù)，k=5 6,上述取6因此，根據(jù)上述所得鋼絲繩的選取至少要大于7.67mm滑輪的計算及選取滑輪許用最小直徑：D0 min 丄 d(e T)式中：Domin 按鋼絲繩中心計算的滑輪允許的最小卷繞直徑mmd鋼絲繩直徑mm廠滑輪直徑與鋼絲繩直徑的比值查起重機設(shè)計手冊表12-2，輪繩直徑比e=25D0min -15 25-1= 360mm查起

12、重機設(shè)計手冊表13-2，初步選定D=400mm, D,=465mm軸承型號220卷筒的計算及選擇1) 卷筒直徑根據(jù)鋼絲繩卷繞裝置：D0min _15 25-1 = 360mm根據(jù)起重機械與吊裝表 419與JB/T 9006.21999選取卷筒直徑D1 =400mm2) 卷筒長度根據(jù)起重機械與吊裝表422，選擇單聯(lián)卷筒。根據(jù)起重機械與吊裝公式：L = L。丄 L2n) tD0D0 = D dD° =400 7.5 =407.54000 x 2L0 =(4) 15 3 = 185m m3.14 407.5L =184.5 3 18 2 2 1311mm3) 卷筒厚度、=0.02D(6 1

13、0) =0.02 400 (6 10 14 18mm允許最大值' =18mm卷筒壁壓應(yīng)力驗算:根據(jù)起重機械與吊裝公式 431：CymaxSmax500000.018 0.018= 154.3MPa選用灰鑄鐵HT200，最小抗拉強度Sb= 195MPa，許用壓應(yīng)力:y maxAly= 39MPa故抗壓強度足夠卷筒拉應(yīng)力驗算：由于卷筒長度 L不大于3D，尚應(yīng)校驗由彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力，卷筒彎矩圖示于下圖L卷筒彎矩圖卷筒的最大彎矩發(fā)生在鋼絲繩位于卷筒中間時：L 3113"8M w 二 Smax (1) = 5000012850000 N *mm2 2卷筒斷面系數(shù)4444D -D'

14、;400 -38243W =0.11- 0.11076546 mm3D400式中D 卷筒外徑 D=400mm于是Mw 12850000,仆- i11 94MPaW1076546合成應(yīng)力：tr J32.5；l1 1ymax =11.9451.89 = 12.77MPat 139式中許用拉應(yīng)力：/十 1)32.5MPa所以二| V J I卷筒強度驗算通過。因此初步選擇卷筒參數(shù)為：卷筒直徑D=400mm ,長度L=600mm,卷筒槽形 的槽底半徑r=1.5mm,繩槽尺寸t=20mm,倍率ih=2。鋼絲繩尾端在卷筒上的固定方式繩索卷筒的表面有光面和螺旋槽的兩種。光面的多用于多層卷繞鋼絲繩的卷 筒，其構(gòu)

15、造比較簡單，繩索按螺旋形緊密的排列在卷筒表面， 繩圈依次卷繞在槽 內(nèi)，使繩索與卷筒接觸面積增大，單層卷繞鋼絲繩卷筒上車有螺旋槽， 繩圈依次 卷繞在槽內(nèi)，使繩槽與卷筒接觸面積增大，從而減低單位壓力；此外，繩索節(jié)距 大于繩索直徑。繩之間有一定間隙，工作時不會彼此摩擦，可以延長鋼絲繩的使 用壽命。螺旋槽有淺槽（標(biāo)準(zhǔn)槽）和深槽兩種。一般情況下，多采用標(biāo)準(zhǔn)槽，因此其 節(jié)距比深槽的短，所以繩槽圈數(shù)相同時，標(biāo)準(zhǔn)槽的卷筒工作長度比深槽的短。 但 是，如果，鋼絲繩繞入卷筒的偏角較大，或?qū)τ谠谑褂眠^程中鋼絲繩有脫槽的危 險時，為避免鋼絲繩脫槽或亂繞。可以用深槽的卷筒。電動機的選擇計算靜功率M Q G0 V 500

16、0 5008N i7.98kwJ 102 60102 60 0.9式中一一機構(gòu)總功率，一般=0.80.9,取 =0.9V水平運行速度電動機計算功率Ne_kdNj=0.85 7.98 = 6.79kw式中 系數(shù)Kd對于M4級機構(gòu)，Kd=O. 850. 95,取kd=0.85選擇電動葫蘆型號綜合上述的計算與論證，根據(jù)軌道設(shè)計手冊與懸掛運輸設(shè)備表1 24,MDI詢甦繩電動萌蘆起章審啦0.51235ID起理高度【米）6-126-30fi-306-306-305-30起升速度米/分）1W1 (3/C. 3)運行速度（米/分）20鋼甦境規(guī)格（GB359-64）0x37+1工宇梁軌道型號（GB7B6-6&a

17、mp;）16-28b16-2Bb20a-32c2Ca-32c25a-63c25a-63c環(huán)型執(zhí)道盤小半徑1.51,5-X52-42-42-43-7.2型號ZD21-4ZD22-4ZD31-4ZD3A4EMI-4ZDS 1-4起直電機頷定助率干瓦）0.81.634-57.513頷定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/分138013013801菲qNOO1400麒竊（安）2.2471015. 5餌運行電機型號mi i-4ZDY11-4ZDY12-4ZDY12-4ZDY21-4ZDY21-4頷定功率千瓦）0.20.20.40.4D.8Ck 8X2領(lǐng)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/分）133013801330138013801330額定電浦安）0.7

18、0.71.31.32.22.2K2自重（千克）135-195180-255250-3eo320-440590-300820-1125選擇電動葫蘆型號為 MD1-5變幅機構(gòu)的設(shè)計變幅機構(gòu)是臂架起重機用來改變作業(yè)幅度，使吊運物品沿臂架徑向水平位 移的機構(gòu)。幅度是臂架起重機的重要參數(shù)，對于回轉(zhuǎn)類起重機，指從取物裝置中 心線到起重機旋轉(zhuǎn)中心線的水平距離；對于非回轉(zhuǎn)的臂架型起重機，則是從取物 裝置中心線到臂架鉸軸的水平距離，或其他典型軸線的距離。臂架是變幅機構(gòu)主 要受力金屬結(jié)構(gòu)，除了自身的結(jié)構(gòu)重力，還要承受整個起升載荷力，臂架的破壞 （折臂或墜臂）會導(dǎo)致重大起重事故。從安全角度講，變幅機構(gòu)和起升機構(gòu)同樣

19、 是安全控制的重點。不同種類的臂架起重機使變幅機構(gòu)有多種類型。根據(jù)作業(yè)要求不同，變幅機構(gòu)分為調(diào)整性變幅與工作性變幅兩種。（1）調(diào)整性（也稱為非工作性）變幅機構(gòu)主要任務(wù)是調(diào)整工作位置，僅在空 載條件下變幅到適宜的幅度。在升降物料的過程中，幅度不再變化。例如，流動 式起重機受穩(wěn)定性限制，吊載過程中不允許變幅。工作特征是變幅次數(shù)少，速度 低。(2)工作性變幅機構(gòu)可帶載變幅，從而擴大起重作業(yè)面積。主要特征是變幅 頻繁，變幅速度較高，對裝卸生產(chǎn)率有直接影響，機構(gòu)的驅(qū)動功率越大，機構(gòu)相 對越復(fù)雜。變幅機構(gòu)按性能要求不同，按在變幅過程中臂架重心是否升降，還可進一步 分為平衡性變幅機構(gòu)和非平衡性變幅機構(gòu)。(1

20、) 非平衡變幅。通過擺動臂架完成水平運移物品時，臂架和物品的重心都要升高或降低，需要耗費很大的驅(qū)動功率；而在增大幅度時，則引起較大的慣性 載荷，影響使用性能因此，非平衡變幅大多在非工作性變幅時應(yīng)用。(2) 平衡變幅。工作性變幅采用各種方法，使起重機在變幅過程中物品的重 心沿水平線或近似水平線移動，而臂架系統(tǒng)自重由活動平衡重所平衡。 這樣節(jié)約 驅(qū)動功率，并使操作平穩(wěn)可靠。回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的計算1.計算回轉(zhuǎn)力矩 根據(jù)起重機設(shè)計手冊計算公式：Nc= Qq+G1+Gd其中：Qq 起升載荷5tG1旋轉(zhuǎn)部分重量1.2tGd對重0t因此 Nc= 6.2t當(dāng)起升載荷Qq在最大幅度時，對下支承的水平力為HH=HQq

21、Rmax G1L1-GdLdh50000 400 4500 400 - 0109kN2001. 對實心的軸端止推滾動軸承的摩擦阻力矩M3= 0.5Ncf 3d3= 16.3Nm其中f3為0.003d3 為 0.1m對反滾輪滾動軸承的摩擦阻力矩M 1= 0.5Hf 1d1 = 24.45Nm其中f1為0.003d1 為 0.1m2. 風(fēng)阻力矩小中型懸臂起重機一般為室內(nèi)使用，風(fēng)力可近乎為零。3. 傾斜阻力矩Mq = NcLs ina = 154Nm其中 a = 0.0286 °4. 慣性力矩' GD”1.2GDnin=3250Nmg 375tq375tqM二M1+M3+Mq+Mg

22、=109+16.3+24.45+154+3250=3802.5Nm選擇電動機計算靜功率Mg n955038025 0.69550 0.6二 0.5kw式中：n起重機回轉(zhuǎn)速度，一般取 0.60.8r/min,本處取n=0.6機構(gòu)效率查手冊選丫90S-6，額定功率：0.75KW，額定電流：2.3A，轉(zhuǎn)速：910r/min 轉(zhuǎn)矩：2N *m 重量：21Kg。因任務(wù)書未給出BZD5型立柱式懸臂起重機的回轉(zhuǎn)角速度，這部分可自行 給一個速度限定2.55r/min，因此查機械設(shè)計手冊減速器為擺線針輪減速器， 型號為SF87R57DT80N4其中的臥式擺線針輪減速器，參數(shù)如下：SF87R57DT80N4臥式擺

23、線針輪減速器：工作級別：M5傳動比：113.3工程轉(zhuǎn)速，輸入：1460r/mi n傳動比的分配：2.55 1000n1.08r/min> 750910i 總8411.08總傳動比i=i開i減；查擺針減速機的標(biāo)準(zhǔn)件，選擇合適的傳動比，根據(jù)經(jīng)驗，齒輪傳動比不易過小，否則會有可能產(chǎn)生減速機前端與大齒輪干涉現(xiàn)象。故根據(jù)經(jīng)驗齒輪傳動比i=5.58為最佳。本次設(shè)計繪圖發(fā)現(xiàn)減速機與立柱的中心距必須大于495mm由于減速器的傳動比相對各種型號的減速器都有固定的值，先用所選減速 機最大傳動比進行驗算。經(jīng)驗算選用i減=113.3。i開亠"4113.3選定齒輪類型及基本參數(shù)1) 選擇直齒圓柱齒輪傳動

24、：2) 根據(jù)懸臂起重機工作環(huán)境，選擇 4級精度(GB10095-88);3) 材料選擇。小齒輪材料選 40Cr,調(diào)質(zhì)處理，硬度為241-269HB;大齒輪的外形比較大選用鑄鋼ZG310-570,調(diào)質(zhì)處理，硬度為175-210HB;4) 初選小齒輪齒數(shù)。開式齒輪傳動，由于齒數(shù)主要為磨損失效，為使輪齒不止過小，故小齒輪不宜選用過多的齒數(shù)，一般可取Z1=1725,取 乙=17,則大 齒輪的齒數(shù)Z2 = 7.4阿=126，取Z2=126。m：齒輪是抗彎能力的重要標(biāo)志，根據(jù)經(jīng)驗暫初選m=6，由減速機的尺寸和立柱的尺寸可以看出他的中心距要求大于495.m(Z1 Z2)6 (17 126)a429 mm2

25、2中心距太小，減速機座與立柱出現(xiàn)干涉。選 Z1=20,則 Z2=7.4 10=1486 (20 148)2二 504 mm 大于 495,滿足圖紙設(shè)計要求322按齒面接觸強度計算。根據(jù)參考文獻 公式：da - 2.323KTi u 1 Ze 2（丿 'd UH1.確定公式中的各計算設(shè)置1）選載荷系數(shù)常用值為1.22,取K = 1.22）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩已知Fe = 10 KN減速機34T大=10X10 X4m=4X 10 N *m小齒輪轉(zhuǎn)矩可按下式計算：4 漢 1043T小=5.4 103N7.43） 取齒寬系數(shù) 亠 根據(jù)參考文獻6第3卷，齒輪非對稱布置，的推薦 值，選用d =0.

26、64）齒數(shù)比u=傳動比i5）查參考文獻4表11-6的材料的彈性影響系數(shù) ZE=188.9Mpa?6）查參考文獻3圖10-21按齒面硬度查小齒輪的接觸疲勞強度極限Hm600MPa ;大齒輪的接觸疲勞強度極限Hm550MPa ;7） 查參考文獻3式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，按工作壽命15年，每年 工作300天，每天5小時計算：小齒輪的轉(zhuǎn)速口 =理二910 =1.846r/ mini 減 493Ni =60njLh =60 1.846 1 10 300 15 =0.5 107式中：J齒輪每轉(zhuǎn)一周時，同一齒輪面嚙合的次數(shù)N2 =業(yè)=0.2"0 =2.7"05查參考文獻3 ，查的接

27、觸疲勞壽命i7.4K HN1 =°.97,Khn2 = 1 .01；8）計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效率為1%,安全系數(shù)S=1.由參考文獻3式中10-12得EH = KHN1®m1 = 0.97x600 =582MPaS'hK=1.01 550 = 555.5MPa2.52設(shè)計計算1）計算小齒輪圓直徑d1t，代入'-h 中較小的值d1t -2.323KT1UU1（Z：）2-3X 5 107 6.9（188.9）2'24mm5.9 555.50.63）計算齒寬bb = d *d1t = 0.6 324 = 194.4mm4）計算齒寬與齒高之比bh32432

28、4模數(shù)：mt =16.2 ;齒高:h=2.25mt=2.25 X6.2=36.45mmz120所以:叫5.33h 36.455）計算載荷系數(shù)K根據(jù)V=1.48m/s, 4級精度，由參考文獻4表11-5查的動載荷系數(shù)KV =1.1;直齒輪 KHa 二 KFa =1 ；由表11-4查的使用系數(shù)kA =1；由表11-7查的齒向載荷分布系數(shù)K=1.31 ;由 b =5.33,Kh"1.31,查圖 10-13 得 KF： =1.25 ; h故載荷系數(shù) K 二 KaKvKh： Kh "1 1.1 1 1.31=1.4416）按實際的載荷系數(shù)校正分度圓：由參考文獻3式10-10a得d =

29、 dit3K =11Ki1.441 = 120mm1.27）計算模數(shù)mdSz120按齒根彎曲強度設(shè)計計算由文獻411-14公式得彎曲強度的設(shè)計公式為m =3V*dZ2KT1 "aYsa、（'Fl）（1）確定公式中的各計算數(shù)值1）由文獻4圖11-14查得小齒輪彎曲疲勞強度極限、丘1 =500MPa,大齒輪的彎曲疲勞強度極限為、：fe2 =380MPa.2）由文獻1杳得彎曲疲勞壽命系數(shù)Kfni =0.86,Kfn2 =0.88;3）計算彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由文獻1式得'F 一= 0.86 500 = 310.6MPaS1.4'F U KfN2FE2 二 0

30、.88 380 = 238.86MPaS1.44）計算載荷系數(shù)KoK = KaKvKf 一 KF T 1.1 1 1.24=1.364由表 10-5 查得 YFa1 =2.97 ； YFa2 =2.185）查取齒形系數(shù)由表 10-5 查得 Ysa1 =1.52 ； Ysa2 二 1.796）查取應(yīng)力校正系數(shù)由表 10-5 查得 Ysa1 =1.52 ； Ysa2 =1.79Y Y7）計算大小齒輪的并加以比較。'F 12.97 1.520.0147 ；307.1YFaYsa2.18 1.79l、F 2 一 238.86= 0.01634大齒輪的數(shù)值比較大。(2)設(shè)計計算H©dZ

31、12 肆】12他°1 1070.01634 = 5.80.6 172對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力， 僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強度所得 的模數(shù)4.14并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=6mm,按彎曲疲勞強度算得的分度圓直徑dj = 351.3m m。算得小齒輪齒數(shù)：乙-120 -20取z1=20；大齒輪齒數(shù)：乙-7.4 20=148 m 6取Z2 = 148。因此小齒輪分度圓直徑為120mm，大齒輪分度圓直徑為 590mm。這樣設(shè)計的齒輪傳動，既滿足了齒面接

32、觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。起重機金屬結(jié)構(gòu)強度計算設(shè)計任務(wù)書對這部分要求為：起重量：5噸提升高度：4米最大回轉(zhuǎn)半徑：4米外形高度：5.750米外形寬度：4.6米自重：4500公斤1.立柱計算1)定柱為無縫鋼管，材料為45號鋼定柱受到的扭轉(zhuǎn)力矩來自小齒輪T = M 占=3802.5 N m總、所選定柱的內(nèi)外徑只比為=0.8，材料的許用應(yīng)力二=60MPa由機械設(shè)計公式:二 D316 (1- : a),(a=4)3D - AoPn(1 -0.8a)由公式算出D -355mm，因此取外徑為375mm，初選立柱高度為5m立柱受力圖：可以看作是由臂架和立柱一部分組成的三角剛性區(qū)域產(chǎn)生的彎矩對立柱的 影響，可以簡化為:立柱力矩圖如圖所示:I I立柱示意圖立柱軸向力圖彎矩是由重物與懸臂共同作用產(chǎn)生，因此:M