機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-電動(dòng)絞車剎車裝置的設(shè)計(jì)

好文檔值得下載電動(dòng)絞車剎車裝置的設(shè)計(jì)摘要機(jī)械是人類生產(chǎn)和生活的基本工具要素之一，是人類物質(zhì)文明最重要的一個(gè)組成部分。機(jī)械工業(yè)擔(dān)負(fù)著向國民經(jīng)濟(jì)各部門，包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)和社會(huì)生活各個(gè)方面提供各種性能先進(jìn)、使用安全可靠的技術(shù)裝備的任務(wù)，在國家現(xiàn)代化的建設(shè)中占有舉足輕重的地位。20世紀(jì)80年代以來，以微電子、信息、新材料、系統(tǒng)科學(xué)為代表的新一代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及其在機(jī)械工程領(lǐng)域中廣泛滲透、應(yīng)用和衍生，極大的拓展了機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造活動(dòng)的深度和廣度，改變了現(xiàn)代制造業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方法、生產(chǎn)工藝和設(shè)備以及生產(chǎn)組織模式，產(chǎn)生了一大批新的機(jī)械設(shè)計(jì)制造方法和制造系統(tǒng)。電動(dòng)絞車作為一種機(jī)械產(chǎn)品，有著理論基礎(chǔ)不在局限于力學(xué)，制造過程的基礎(chǔ)也不只是設(shè)計(jì)與制造經(jīng)驗(yàn)及技藝的總結(jié)。本設(shè)計(jì)涉及到了電動(dòng)機(jī)的選取，齒輪與傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，還有制動(dòng)裝置的選用以及減速器的計(jì)算，最后通過對(duì)零件的設(shè)計(jì)達(dá)到最后電動(dòng)絞車的總裝要求?？傊?，本設(shè)計(jì)注意到了調(diào)整結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)科學(xué)基礎(chǔ)，反映在大學(xué)期間學(xué)習(xí)到的知識(shí)的聯(lián)系和銜接，內(nèi)容分配合理，即相互聯(lián)系又避免不必要的重復(fù)，在設(shè)計(jì)中形成自己的特色，對(duì)自己以后工作墊下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：電動(dòng)機(jī)；聯(lián)軸器；傳動(dòng)裝置；減速器；制動(dòng)裝置AbstractMachineryisthebasictoolofhumanproductionandlifeofhumanmaterialcivilization,isoneofthemostimportantpartof.Machineryindustryisresponsibleforthenationaleconomicsectors,includingindustrial,agriculturalandeachaspectofsociallifewithavarietyofadvancedperformance,safeandreliableuseofthetechnologyandequipmentofthetask,inthenationalmodernizationconstructionoccupiesthepositionofplayadecisiverole.Sincethenineteeneighties,microelectronics,information,newmaterial,systemscienceastherepresentativeofthenewgenerationofthedevelopmentofscienceandtechnologyandinthemechanicalengineeringfieldwidely,applicationandderivative,greatlyexpandingtheproductdesignandmanufactureofmechanicalactivityofthedepthandbreadthofmodernmanufacturingindustry,changedthemethodofproductdesign,productstructure,productionmethods,productiontechnologyandequipmentandtheproductionorganizationpattern,resultinginalargenumberofnewmechanicaldesignmanufacturingmethodandsystem.Electricwinchisamechanicalproduct,atheoreticalbasisisnotlimitedtomechanical,manufacturingprocessbasednotonlydesignandmanufacturingexperienceandtechnologysummary.Thisdesigninvolvestheselectionofelectricmotor,gearandgeardesign,andthebrakingdeviceselectionandthespeedreducerarecalculated,finallythroughtoreachthefinalpartsofthedesignofelectricwinchassemblyrequirements.Inshort,thisdesignpayattentiontoadjustastructure,strengthenthescientificbasis,reflectedintheuniversityperiodtolearnknowledgeofcontactandconnection,contentdistributionisreasonable,namelytheinterrelatedandavoidunnecessaryduplication,inthedesignofformingitsowncharacteristics,totheirlaterworkmatfoundation.Keywords：Motor；Coupling；Gear；Reducer；Brakingdevice目錄摘要 11緒論 11.1絞車的研究現(xiàn)狀 11.2絞車的種類 11.3絞車的應(yīng)用 21.4絞車設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 99\h32電動(dòng)機(jī)的選取 42.1電動(dòng)機(jī)的功能 42.2電動(dòng)機(jī)的種類 42.3電動(dòng)機(jī)選取與計(jì)算 73制動(dòng)系統(tǒng) 93.1離合器的設(shè)計(jì) 93.2制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF_Toc323665506\h113.2.1制動(dòng)器的外形 113.2.2制動(dòng)器系數(shù)的分析 133.2.3制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定 133.3制動(dòng)器主要零部件 143.4摩擦襯片的磨損特性計(jì)算 154減速器的設(shè)計(jì) 174.1傳動(dòng)參數(shù)的設(shè)計(jì) 174.2減速器齒輪選擇和計(jì)算 184.3軸的計(jì)算和校核 255聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 275.1聯(lián)軸器的種類和選用因素 275.2聯(lián)軸器的功能用途 295.3聯(lián)軸器的材料 \h306其他附件的設(shè)計(jì) 317結(jié)語 32參考文獻(xiàn) 33致謝 34好文檔好文檔值得下載1緒論1.1絞車的研究現(xiàn)狀絞車又稱為卷揚(yáng)機(jī)，主要運(yùn)用于建筑、水利工程、林業(yè)、礦山、碼頭等的物料升降或平拖。是用卷筒纏繞鋼絲繩或鏈條以提升或牽引重物的輕小型起重設(shè)備。絞車具有以下特點(diǎn)：通用性高、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、起重大。使用轉(zhuǎn)移方便，被廣泛應(yīng)用于建筑、水利工程、林業(yè)、礦山、碼頭等的物料升降或平拖，還可作現(xiàn)代化電控自動(dòng)作業(yè)線的配套設(shè)備。有0.5~350噸，分為快速和慢速兩種。其中高于20噸的為大噸位絞車,絞車可以單獨(dú)使用，也可作為起重、筑路和礦井提升等機(jī)械中的組成部件，因操作簡(jiǎn)單、繞繩量大、移置方便而廣泛應(yīng)用。絞車主要技術(shù)指標(biāo)有額定負(fù)載、支持負(fù)載、繩速、容繩量等。使用轉(zhuǎn)移方便，被廣泛應(yīng)用于建筑、水利工程、林業(yè)、礦山、碼頭等的物料升降或平拖，還可作現(xiàn)代化電控自動(dòng)作業(yè)線的配套設(shè)備。有0.5噸~350噸，分為快速和慢速兩種。其中高于20噸的為大噸位絞車,絞車可以單獨(dú)使用，也可作為起重、筑路和礦井提升等機(jī)械中的組成部件，因操作簡(jiǎn)單、繞繩量大、移置方便而廣泛應(yīng)用。絞車主要技術(shù)指標(biāo)有額定負(fù)載、支持負(fù)載、繩速、容繩量等。1.2絞車的種類絞車按照動(dòng)力分為手動(dòng)、電動(dòng)、液壓三類。從用途上分類可分為建筑用絞車和船用絞車。絞車按照功能可以分為：船用絞車、工程絞車、礦用絞車、電纜絞車等等。按照卷筒形式分為單卷筒和和雙卷筒。按照卷筒的分布形式有并列雙卷筒和前后雙卷筒，特殊符號(hào)的絞車有變頻絞車，雙筒絞車，手剎杠桿式雙制動(dòng)絞車，帶限位器絞車，電控絞車，電控手剎離合絞車，大型雙筒雙制動(dòng)絞車，大型外齒輪絞車，大型液壓絞車，大型外齒輪帶排繩器絞車，雙曳引輪絞車，大型液壓雙筒雙制動(dòng)絞車，變頻帶限位器絞車。手動(dòng)絞車的手柄回轉(zhuǎn)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上裝有停止器(棘輪和棘爪)，可使重物保持在需要的位置。裝配或提升重物用的手動(dòng)絞車還應(yīng)設(shè)置安全手柄和制動(dòng)器。手動(dòng)絞車一般用在起重量小、設(shè)施條件較差或無電源的地方。電動(dòng)絞車廣泛用于工作繁重和所需牽引力較大的場(chǎng)所。單卷筒電動(dòng)絞車的電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器帶動(dòng)卷筒，電動(dòng)機(jī)與減速器輸入軸之間裝有制動(dòng)器。為適應(yīng)提升、牽引和回轉(zhuǎn)等作業(yè)的需要，還有雙卷筒和多卷筒裝置的絞車。一般額定載荷低于10T的絞車可以設(shè)計(jì)成電動(dòng)絞車。液壓絞車主要是額定載荷較大的絞車，一般情況下10T以上到5000T的絞車設(shè)計(jì)成液壓絞車。其結(jié)構(gòu)主要由液壓馬達(dá)（低速或高速馬達(dá)）、液壓常閉多片式制動(dòng)器、行星齒輪箱、離合器(選配)、卷筒、支撐軸、機(jī)架、壓繩器(選配)等組成。液壓馬達(dá)具有很高的機(jī)械效率，起動(dòng)扭矩大，并可根據(jù)工況要求帶不同的配流器，還可根據(jù)用戶需要設(shè)計(jì)閥組直接集成于馬達(dá)配油器上，如帶平衡閥、過載閥、高壓梭閥、調(diào)速換向閥或其他性能的閥組，制動(dòng)器、行星齒輪箱等直接安裝于卷筒內(nèi)，卷筒、支撐軸、機(jī)架根據(jù)力學(xué)要求設(shè)計(jì)，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔合理并具有足夠的強(qiáng)度和剛性。因而該系列絞車在結(jié)構(gòu)上具有緊湊、體積小、重量輕、外形美觀等特點(diǎn)，在性能上則具有安全性好、效率高、起動(dòng)扭矩大、低速穩(wěn)定性好、噪音小、操作可靠等特點(diǎn)。值得一提的是液壓馬達(dá)高的容積效率和美國SUN公司優(yōu)質(zhì)的平衡閥解決了一般絞車都存在的二次下滑和空鉤抖動(dòng)現(xiàn)象，使得該系列液壓絞車的提升、下放和制動(dòng)過程平穩(wěn)，帶離合器的絞車還可實(shí)現(xiàn)自由下放。安裝于配流盤上的集成閥組則有效地簡(jiǎn)化了用戶的液壓系統(tǒng)。由于該系列絞車具備上述優(yōu)點(diǎn)，使其廣泛應(yīng)用于船舶、鐵路、工程機(jī)械、石油、地質(zhì)勘探、冶金等行業(yè)，其優(yōu)良性能得到了用戶的認(rèn)可。例：安裝在直升機(jī)上的救援設(shè)備，主要功用是將人或物吊起、放下，自有動(dòng)力，可控制，直升機(jī)在保持高度懸停時(shí)，通過絞車手的控制可收放鋼索將人或物吊起放下。1.3絞車的應(yīng)用電動(dòng)絞車是一種起重設(shè)備，由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、搬運(yùn)安裝靈活、維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單、操作力便、價(jià)格低廉和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用于物料提升、水平或傾斜曳引重物、打樁、集材、冷拉鋼筋、設(shè)備安裝等工作中。提升重物是電動(dòng)絞車的一種主要功能，所以各類絞車的設(shè)計(jì)都是根據(jù)這一要求為依據(jù)的。雖然目前塔吊、汽車吊等取代了絞車的部分工作，如塔吊在建筑工地上用于物料和構(gòu)件的提升工作，但由于塔吊成本高，一般在大型建筑中使用，而且靈活性較差，故一般中小型建筑仍然廣泛應(yīng)用電動(dòng)絞車，就是大型建筑中雖有塔吊，也還需用電動(dòng)絞車作輔助提升用；汽車吊升雖然靈活方便，但也因?yàn)槌杀咎?，而不能在建筑業(yè)中被廣泛應(yīng)用，所以大型設(shè)備的安裝仍然是由電動(dòng)絞車承擔(dān)的。絞車除在建筑工地、設(shè)備安裝等方面被廣泛應(yīng)用外，在冶金、礦山等行業(yè)中亦廣泛應(yīng)用，如高爐料鐘和物料的提升，小型礦井的物料提升，船舶上做模的提升等。電動(dòng)絞車用于提升重物時(shí)，需要有門字架、桅桿等配套設(shè)備方能實(shí)現(xiàn)。電動(dòng)絞車還可應(yīng)用于林區(qū)的集材工作，建筑業(yè)的冷拉鋼筋，小型礦井的水平、傾斜運(yùn)輸?shù)人交蚵氁芬梦锏墓ぷ骱痛驑兜裙ぷ?。正因?yàn)殡妱?dòng)絞車具有多種用途，所以它已不僅用于建筑業(yè)，而且在冶金、化工、水電、農(nóng)業(yè)、軍事及交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)亦被廣泛應(yīng)用。在國外，絞車的品種繁多，應(yīng)用也很廣泛。在西方技術(shù)先進(jìn)的國家中．雖然工業(yè)水平先進(jìn)，機(jī)械化程度不斷提高，起重設(shè)備也在不斷更新，但仍不能完全淘汰絞車這樣的行之有效的簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)備。美國生產(chǎn)電動(dòng)絞車的廠家有近百家，主要有貝波國際有限公司、哲恩有限公司等，日本從明治30年開始制造和使用絞車，北川鐵工所是一家大型生產(chǎn)廠，其生產(chǎn)的絞車品種系列比較齊全，法國生產(chǎn)絞車的廠家很多，其中包藤公司就是生產(chǎn)絞車的主要廠家之一。其他國家，如俄羅斯、英國、挪威、瑞典、加拿大、德國等也都生產(chǎn)著不同用途的各種型號(hào)的絞車。1.4絞車設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本次設(shè)計(jì)的題目是電動(dòng)絞車的剎車裝置，即制動(dòng)器的設(shè)計(jì)，絞車由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量不大、移動(dòng)方便，而被廣泛應(yīng)用于礦山地面、冶金礦場(chǎng)或建筑工地等進(jìn)行調(diào)度和其它的運(yùn)輸工作。鼓式制動(dòng)器是最早形式的汽車制動(dòng)器，當(dāng)盤式制動(dòng)器還沒有出現(xiàn)前，它已經(jīng)廣泛用干各類汽車上。鼓式制動(dòng)器又分為內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器和外束型鼓式制動(dòng)器兩種結(jié)構(gòu)型式。內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器的摩擦元件是一對(duì)帶有圓弧形摩擦蹄片的制動(dòng)蹄，后者則安裝在制動(dòng)底板上，而制動(dòng)底板則緊固在前橋的前梁或后橋橋殼半袖套管的凸緣上，其旋轉(zhuǎn)的摩擦元件為制動(dòng)鼓。車輪制動(dòng)器的制動(dòng)鼓均固定在輪鼓上。制動(dòng)時(shí)，利用制動(dòng)鼓的圓柱內(nèi)表面與制動(dòng)蹄摩擦路片的外表面作為一對(duì)摩擦表面在制動(dòng)鼓上產(chǎn)生摩擦力矩，故又稱為蹄式制動(dòng)器。外束型鼓式制動(dòng)器的固定摩擦元件是帶有摩擦片且剛度較小的制動(dòng)帶，其旋轉(zhuǎn)摩擦元件為制動(dòng)鼓，并利用制動(dòng)鼓的外因柱表面與制動(dòng)帶摩擦片的內(nèi)圓弧面作為一對(duì)摩擦表面，產(chǎn)生摩擦力矩作用于制動(dòng)鼓，故又稱為帶式制動(dòng)器。在汽車制動(dòng)系中，帶式制動(dòng)器曾僅用作一些汽車的中央制動(dòng)器，但現(xiàn)代汽車已很少采用。所以內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器通常簡(jiǎn)稱為鼓式制動(dòng)器，通常所說的鼓式制動(dòng)器就是指這種內(nèi)張型鼓式結(jié)構(gòu)。我所設(shè)計(jì)的剎車裝置的名字叫做電力液壓鼓式制動(dòng)器，它則用于各種起重，皮帶運(yùn)輸，港口裝卸，冶金及建筑機(jī)械中各種機(jī)構(gòu)減速和停車制動(dòng)。它和電動(dòng)機(jī)是一個(gè)電源，當(dāng)剎車時(shí)，電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器斷電，制動(dòng)器由于斷電則迅速抱緊電動(dòng)機(jī)的軸，使電動(dòng)機(jī)迅速停止，達(dá)到絞車剎車的作用，通電以后，制動(dòng)器則松開電動(dòng)機(jī)的軸，使其正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。該設(shè)計(jì)采用連鎖式退距均等裝置，在使用過程中可始終保持倆測(cè)瓦片退距均等且無需調(diào)節(jié)，這樣可完全避免因退距不均使一側(cè)制動(dòng)襯墊伏貼制動(dòng)輪的現(xiàn)象，并設(shè)有瓦片自動(dòng)隨位裝置，而且主要擺動(dòng)絞點(diǎn)均設(shè)有潤滑軸承，傳動(dòng)效率高，壽命長，在使用過程中無需潤滑，制動(dòng)彈簧在方管內(nèi)部在一側(cè)設(shè)有標(biāo)尺，用戶十分方便的讀出制動(dòng)力矩值，免去計(jì)算和測(cè)量的麻煩。制動(dòng)襯墊為卡裝式整體成型結(jié)構(gòu)，更換十分方便，快捷，并備有半金屬硬質(zhì)和半硬質(zhì)，軟質(zhì)等不同材料的制動(dòng)襯墊供用戶選擇，而且它還可以手動(dòng)釋放，釋放開閘和閉閘限位開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器是否正常釋放或閉合的信號(hào)顯示。還帶有下降延遲閥，可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器的延時(shí)閉合。2電動(dòng)機(jī)的選取2.1電動(dòng)機(jī)的功能電動(dòng)機(jī)的功能主要表現(xiàn)在能量轉(zhuǎn)換和輸出量的控制倆方面，所謂電動(dòng)機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)，它從電網(wǎng)輸出電能，轉(zhuǎn)化成軸上輸出的機(jī)械能，從而實(shí)現(xiàn)電能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，之所以稱之為旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)是因?yàn)闄C(jī)械能的輸出是以轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的形式出現(xiàn)的，然而電動(dòng)機(jī)并不都是旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，例如直線電動(dòng)機(jī)，它可以直接把電能轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能輸出，當(dāng)然絕大多數(shù)的電動(dòng)機(jī)是旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)的另一個(gè)功能就是可以對(duì)輸出量進(jìn)行控制，即可以對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)于調(diào)速電動(dòng)機(jī)，伺服電動(dòng)機(jī)等作為控制系統(tǒng)中的執(zhí)行部件而使用的電動(dòng)機(jī)，這種輸出量控制功能十分重要。顯然，這種場(chǎng)合，電動(dòng)機(jī)除了完成能量的轉(zhuǎn)換的功能之外，其控制功能也應(yīng)滿足系統(tǒng)的要求。電動(dòng)機(jī)與半導(dǎo)體裝置等各種控制裝置的組合就是電動(dòng)機(jī)成套裝置，電動(dòng)機(jī)成套裝置能完成各種各樣的控制功能，這些控制功能僅僅依靠電動(dòng)機(jī)本身是無法實(shí)現(xiàn)的，這種情況下，究竟是一臺(tái)電動(dòng)機(jī)還是一套裝置，有時(shí)難以區(qū)分，實(shí)用上，可把這種成套裝置作為一個(gè)單元來考慮，與單體電動(dòng)機(jī)并列，以便對(duì)其性能有一個(gè)更清楚的比較。2.2電動(dòng)機(jī)的種類電動(dòng)機(jī)主要包括一個(gè)用以產(chǎn)生磁場(chǎng)的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個(gè)旋轉(zhuǎn)電樞或轉(zhuǎn)子，其導(dǎo)線中有電流通過并受磁場(chǎng)的作用而使轉(zhuǎn)動(dòng)，這些機(jī)器中有些類型可作電動(dòng)機(jī)用，也可作發(fā)電機(jī)用。它是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種機(jī)器。通常電動(dòng)機(jī)的作功部分作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這種電動(dòng)機(jī)稱為轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)；也有作直線運(yùn)動(dòng)的，稱為直線電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)能提供的功率范圍很大，從毫瓦級(jí)到萬千瓦級(jí)。電動(dòng)機(jī)的使用和控制非常方便，具有自起動(dòng)、加速、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、掣住等能力，能滿足各種運(yùn)行要求；電動(dòng)機(jī)的工作效率較高，又沒有煙塵、氣味，不污染環(huán)境，噪聲也較小。由于它的一系列優(yōu)點(diǎn)，所以在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國防、商業(yè)及家用電器、醫(yī)療電器設(shè)備等各方面廣泛應(yīng)用。\o"查看圖片"

圖2-1電動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)使用了電流的磁效應(yīng)原理，發(fā)明這一原理的的是丹麥物理學(xué)家奧斯特1777年8月14日生于蘭格朗島魯?shù)聠藤e的一個(gè)藥劑師家庭。1794年考入哥本哈根大學(xué)，1799年獲博士學(xué)位。1801～1803年去德、法等國訪問，結(jié)識(shí)了許多物理學(xué)家及化學(xué)家。1806年起任哥本哈根大學(xué)物理學(xué)教授，1815年起任丹麥皇家學(xué)會(huì)常務(wù)秘書。1820年因電流磁效應(yīng)這一杰出發(fā)現(xiàn)獲英國皇家學(xué)會(huì)科普利獎(jiǎng)?wù)隆?829年起任哥本哈根工學(xué)院院長。1851年3月9日在哥本哈根逝世。他曾對(duì)物理學(xué)、化學(xué)和哲學(xué)進(jìn)行過多方面的研究。由于受康德哲學(xué)與HYPERLINK"/view/51439.htm"謝林的自然哲學(xué)的影響，堅(jiān)信自然力是可以相互轉(zhuǎn)化的，長期探索電與磁之間的聯(lián)系。1820年4月終于發(fā)現(xiàn)了電流對(duì)磁針的作用，即電流的磁效應(yīng)。同年7月21日以《關(guān)于磁針上電沖突作用的實(shí)驗(yàn)》為題發(fā)表了他的發(fā)現(xiàn)。這篇短短的論文使歐洲物理學(xué)界產(chǎn)生了極大震動(dòng)，導(dǎo)致了大批實(shí)驗(yàn)成果的出現(xiàn)，由此開辟了物理學(xué)的新領(lǐng)域──電磁學(xué)。1812年他最先提出了光與電磁之間聯(lián)系的思想。1822年他對(duì)HYPERLINK"/view/115153.htm"液體和氣體的壓縮性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。1825年提煉出鋁，但純度不高。在聲學(xué)研究中，他試圖發(fā)現(xiàn)聲所引起的電現(xiàn)象。他的最后一次研究工作是抗磁性。他是一位熱情洋溢重視科研和實(shí)驗(yàn)的教師，他說：“我不喜歡那種沒有實(shí)驗(yàn)的枯燥的講課，所有的科學(xué)研究都是從實(shí)驗(yàn)開始的”。因此受到學(xué)生歡迎。他還是卓越的講演家和自然科學(xué)普及工作者，1824年倡議成立丹麥科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)，創(chuàng)建了丹麥第一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)室。1908年丹麥自然科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)建立“奧斯特獎(jiǎng)?wù)隆?，以表彰做出重大貢獻(xiàn)的物理學(xué)家。1934年以“奧斯特”命名CGS單位制中的HYPERLINK"/view/132218.htm"磁場(chǎng)強(qiáng)度單位。1937年美國物理教師協(xié)會(huì)設(shè)立“奧斯特獎(jiǎng)?wù)隆?，?jiǎng)勵(lì)在物理教學(xué)上做出貢獻(xiàn)的物理教師。電動(dòng)機(jī)根據(jù)用戶需要也可以制成帶串勵(lì)繞組。中心高100～280mm的電動(dòng)機(jī)無補(bǔ)償繞組，但中心高250mm、280mm的電動(dòng)機(jī)根據(jù)具體情況和需要可以制成帶補(bǔ)償繞組，中心高315～450mm的電動(dòng)機(jī)帶有補(bǔ)償繞組。中心高500～710mm的電動(dòng)機(jī)外形安裝尺寸及技術(shù)要求均符合IEC國際標(biāo)準(zhǔn)，電機(jī)的機(jī)械尺寸公差符合ISO國際標(biāo)準(zhǔn)。冷卻方式和結(jié)構(gòu)、安裝形式IC06：自帶鼓風(fēng)機(jī)的外通風(fēng)；ICl7：冷卻空氣進(jìn)口為管道，出口為百葉窗排風(fēng)；IC37：即冷卻空氣進(jìn)出口均為管道；IC611：全封閉帶空氣/空氣冷卻器；ICW37A86：全封閉帶空氣/水冷卻器。并有多種派生形式，如自通風(fēng)型、帶軸向風(fēng)機(jī)型、封閉型、空／空冷卻器型等。電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的同步電動(dòng)機(jī)不但功率因數(shù)高，而且其轉(zhuǎn)速與負(fù)載大小無關(guān)，只決定于電網(wǎng)頻率。工作較穩(wěn)定。在要求寬范圍調(diào)速的場(chǎng)合多用直流電動(dòng)機(jī)。但它有換向器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，維護(hù)困難，不適于惡劣環(huán)境。20世紀(jì)70年代以后，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，HYPERLINK"/view/1771954.htm"交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速技術(shù)漸趨成熟，設(shè)備價(jià)格日益降低，已開始得到應(yīng)用。電動(dòng)機(jī)在規(guī)定工作制式（連續(xù)式、短時(shí)運(yùn)行制、斷續(xù)周期運(yùn)行制）下所能承擔(dān)而不至引起電機(jī)過熱的最大輸出機(jī)械功率稱為它的額定功率，使用時(shí)需注意銘牌上的規(guī)定。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)需注意使其負(fù)載的特性與電機(jī)的特性相匹配，避免出現(xiàn)飛車或停轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)能提供的功率范圍很大，從毫瓦級(jí)到萬千瓦級(jí)。電動(dòng)機(jī)的使用和控制非常方便，具有自起動(dòng)、加速、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、掣住等能力，能滿足各種運(yùn)行要求；電動(dòng)機(jī)的工作效率較高，又沒有煙塵、氣味，不污染環(huán)境，噪聲也較小。由于它的一系列優(yōu)點(diǎn)，所以在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國防、商業(yè)及家用電器、醫(yī)療電器設(shè)備等各方面廣泛應(yīng)用。一般電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)其輸出功率會(huì)隨轉(zhuǎn)速而變化。\o"查看圖片"

圖2-2電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)從能量消耗的角度看，調(diào)速大致可分兩種：（1）保持輸入功率不變。通過改變調(diào)速裝置的能量消耗，調(diào)節(jié)輸出功率以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。（2）控制電動(dòng)機(jī)輸入功率以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)電機(jī)、變頻電機(jī)、調(diào)速電機(jī)、三相異步電動(dòng)機(jī)、高壓電機(jī)、多速電機(jī)、雙速電機(jī)和防爆電機(jī)。Y(IP44)系列異步電動(dòng)機(jī)容量從0.55～200kW，B級(jí)絕緣，防護(hù)等級(jí)IP44，達(dá)到國際電工委員會(huì)(IEC)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品達(dá)到20世紀(jì)70年代末國際水平，全系列加權(quán)平均效率比JO2系列提高0.43%，年產(chǎn)量約2000萬kW。Yx系列高效電動(dòng)機(jī)該類電機(jī)由上海電器科學(xué)研究所組織電機(jī)行業(yè)研制成功，容量1.5～90kW，有2，4，6等3種極數(shù)。全系列電動(dòng)機(jī)效率平均比Y(IP44)系列高3%左右，接近國際先進(jìn)水平。適用于單方向運(yùn)行，年工作時(shí)間在3000h以上。負(fù)載率大于50%的場(chǎng)合，節(jié)電效果顯著。該系列電動(dòng)機(jī)產(chǎn)量不高，年產(chǎn)量約1萬kW。變極調(diào)速電機(jī)，主要產(chǎn)品有在國內(nèi)已批量生產(chǎn)的YD(90.45～160kW)，YDT(0.17～160kW)，YDB(0.35～82kW)，YD(0.2～24kW)，YDFW(630～4000kW)等8個(gè)系列產(chǎn)品，達(dá)到國際平均應(yīng)用水平。電磁滑差調(diào)速電機(jī)，中國已批量生產(chǎn)YCT(0.55～90kW)，YCT2(15～250kW)，YCTD(0.55～90kW)，YCTE(5.5～630kW)，YCTJ(0.55～15kW)等8個(gè)系列產(chǎn)品，達(dá)到國際平均應(yīng)用水平，其中YCTE系列的技術(shù)水平最高，最有發(fā)展前途。（1）按工作電源分類根據(jù)電動(dòng)機(jī)工作電源的不同，可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。其中交流電動(dòng)機(jī)還分為單相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)。（2）按結(jié)構(gòu)及工作原理分類電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為直流電動(dòng)機(jī)，異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)還可分為永磁同步電動(dòng)機(jī)、磁阻同步電動(dòng)機(jī)和磁滯同布電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)可分為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)又分為三相異步電動(dòng)機(jī)、單電動(dòng)機(jī)，相異步電動(dòng)機(jī)和罩極異步電動(dòng)機(jī)等。交流換向器電動(dòng)機(jī)又分為單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)、交直流兩用電動(dòng)機(jī)和推斥電動(dòng)機(jī)。（3）按起動(dòng)與運(yùn)行方式分類電動(dòng)機(jī)按起動(dòng)與運(yùn)行方式可分為HYPERLINK"/view/3686.htm"電容起動(dòng)式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)和分相式單相異步電動(dòng)機(jī)。(4)按用途分類電動(dòng)機(jī)按用途可分為驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和控制用電動(dòng)機(jī)。驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)又分為電動(dòng)工具（包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴(kuò)孔等工具）用電動(dòng)機(jī)、家電（包括洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、吸塵器、照相機(jī)、電吹風(fēng)、電動(dòng)剃須刀等）用電動(dòng)機(jī)及其它通用小型機(jī)械設(shè)備（包括各種小型機(jī)床、小型機(jī)械、醫(yī)療器械、電子儀器等）用電動(dòng)機(jī)?？刂朴秒妱?dòng)機(jī)又分為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī)等。(5)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可分為籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)）和HYPERLINK"/view/3826912.htm"繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為繞線型異步電動(dòng)機(jī)）。(6)按運(yùn)轉(zhuǎn)速度分類電動(dòng)機(jī)按運(yùn)轉(zhuǎn)速度可分為高速電動(dòng)機(jī)、低速電動(dòng)機(jī)、恒速電動(dòng)機(jī)、調(diào)速電動(dòng)機(jī)。2.3電動(dòng)機(jī)選取與計(jì)算電動(dòng)機(jī)選擇的原則：在電動(dòng)機(jī)能夠滿足機(jī)械負(fù)載要求的前提下，最為經(jīng)濟(jì)合理地決定電動(dòng)機(jī)功率。建筑絞車屬于非連續(xù)制工作機(jī)械，而且起動(dòng)、制動(dòng)頻繁。因此，選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)與其工作特點(diǎn)相適應(yīng)。建筑絞車主要采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)。根據(jù)建筑行業(yè)的工作特點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)工作制應(yīng)考慮選擇短時(shí)重復(fù)工作制和短時(shí)工作制并優(yōu)先選用冶金及起重用異步電動(dòng)機(jī)YZR(繞線轉(zhuǎn)子)、YZ(籠型轉(zhuǎn)子)系列專用電動(dòng)機(jī)。其特點(diǎn)示有良好的密封性，其防護(hù)等級(jí)為IP54。電動(dòng)機(jī)功率的選擇，建筑絞車電動(dòng)機(jī)功率的初選可以按所需的靜功率計(jì)算，然后根據(jù)其工作方式進(jìn)一步確定并校核。計(jì)算公式為P==（2-1）式中――鋼絲繩額定拉力32KN;――鋼絲繩額定速度30m/min;――建筑絞車整機(jī)傳動(dòng)效率。這里包括傳動(dòng)裝置，軸承，連軸器，離合器，卷筒纏繞等總的效率。在這里初步取90％電動(dòng)機(jī)工作制的選擇，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，負(fù)載持續(xù)時(shí)間的長短對(duì)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱情況影響很大，因而對(duì)決定電動(dòng)機(jī)的功率也有很大影響。按電動(dòng)機(jī)發(fā)熱的不同情況，電動(dòng)機(jī)分三種工作制，即連續(xù)工作制、短時(shí)工作制和短時(shí)重復(fù)工作制。建筑絞車所用電動(dòng)機(jī)工時(shí)間短，電動(dòng)機(jī)溫升來不及達(dá)到穩(wěn)定值；停車時(shí)間亦短，電動(dòng)機(jī)也來不及完全冷卻到周圈環(huán)境溫度，所以穩(wěn)定溫升為一溫度區(qū)間，在這種情況下。一般都選擇短時(shí)重復(fù)工作制。我國專門生產(chǎn)了標(biāo)準(zhǔn)短時(shí)重復(fù)工作制電動(dòng)機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載持續(xù)Fc別為：15％，25％，40％，60％。而且同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)Fc不同，擔(dān)負(fù)的負(fù)載也不同。對(duì)于短時(shí)重復(fù)工作制，應(yīng)盡量選擇此類電動(dòng)機(jī)。通過對(duì)功率的計(jì)算和工作制的選擇，本次設(shè)計(jì)選取的電動(dòng)機(jī)為YZR系列繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，其有較高的機(jī)械強(qiáng)度和過載能力，并且轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，適合頻繁啟動(dòng)。所選具體型號(hào)為YZR－200L。其基本參數(shù)為：表2-1電動(dòng)機(jī)參數(shù)機(jī)座號(hào)功率/KW轉(zhuǎn)速r/min轉(zhuǎn)動(dòng)慣量kg·轉(zhuǎn)子繞線開路電壓/V200L229640.67200電動(dòng)機(jī)的校核，電動(dòng)機(jī)校驗(yàn)主要是指電動(dòng)機(jī)熱功率的校驗(yàn)。一般按發(fā)熱校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的功率，并根據(jù)負(fù)載性質(zhì)、電動(dòng)機(jī)類型作過載能力校驗(yàn)，如果采用籠型異步電動(dòng)機(jī)，則還需作起動(dòng)能力校驗(yàn)。校驗(yàn)的結(jié)果應(yīng)滿足：在額定負(fù)載工況工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)不出現(xiàn)過熱現(xiàn)象；在設(shè)計(jì)極限要求情況下，電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩或起動(dòng)轉(zhuǎn)矩應(yīng)保證建筑絞車負(fù)載順利起動(dòng)，特別是懸空重物的再次起動(dòng)。在校驗(yàn)時(shí)，建筑絞車要求的負(fù)載持續(xù)率Fc值和每小時(shí)起動(dòng)次數(shù)Z值應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作情況進(jìn)行計(jì)算。具體的電動(dòng)機(jī)發(fā)熱驗(yàn)算，按系數(shù)法進(jìn)行電動(dòng)機(jī)發(fā)熱計(jì)算。（2-2）式中―――電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率，―――機(jī)構(gòu)的靜載荷功率，參考文獻(xiàn)倪慶興，王煥勇主編《起重機(jī)械》上海交通大學(xué)出版社，1900年電動(dòng)機(jī)靜功率取＝1.5，則＝14.67KW；―――考慮工作級(jí)別不同條件下?lián)Q算時(shí)的換算系數(shù)。得＝0.75；―――考慮其電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間對(duì)發(fā)熱影響得系數(shù)。得取1.2。將數(shù)值代入上式得故所選電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件通過。3制動(dòng)系統(tǒng)3.1離合器的設(shè)計(jì)手控絞車常使用圓錐摩擦離合器，并配以帶式制動(dòng)器進(jìn)行工作。圓錐摩擦離合器分單錐式和雙錐式，見圖3-1。絞車以使用單錐式為多。絞車亦有使用漲圈摩擦離合器的，但目前使用較少。圓錐摩擦離合器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，接合比較平穩(wěn)，脫開后能保持摩擦面完全分離。但對(duì)軸的偏心比較敏感，錐體加工要求高。由于圓錐摩擦離合器的接觸面積小，在傳遞大轉(zhuǎn)矩時(shí)，外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)不緊湊，接合平穩(wěn)性降低。因此，僅適用于中小噸位的絞車。圖3-1圓錐摩擦離合器（一）圓錐摩擦離合器的結(jié)構(gòu)及工作原理如圖3-1所示，卷筒左端是摩擦離合器和制動(dòng)器，右端是棘輪停止器。摩擦離合器的圓錐面和制動(dòng)器的摩擦面就是卷筒凸緣的內(nèi)外表面。摩擦塊與開式傳動(dòng)的大齒輪聯(lián)為一體。通過操縱手柄2（圖3-2）使多線螺旋12（圖3-2）旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)頂桿10（圖3-2）作軸向運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)推進(jìn)板9和墊圈8，使卷筒沿軸向向左移動(dòng)與錐形摩擦面緊密結(jié)合，從而使卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)。制動(dòng)前，必須先打開離合器，此時(shí)需按相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)離合器操縱手柄2，通過彈簧5的反作用力使卷筒與大齒輪脫離接觸。幾乎同時(shí)，帶式制動(dòng)器上閘進(jìn)行制動(dòng)。為使制動(dòng)更加可靠，又使用了棘輪停止器。圖3-2離合器、制動(dòng)器、停止器組合系統(tǒng)1—主軸2—齒輪3—制動(dòng)輪4—摩擦木5—彈簧6—卷筒7—棘輪8—墊圈9—推進(jìn)板10—頂桿11—頂絲箱12—頂絲13—擺動(dòng)臂14—連桿15—推力球軸承16—彈簧壓蓋17—調(diào)整螺栓圖3-3離合器、制動(dòng)器操縱系統(tǒng)簡(jiǎn)圖1—制動(dòng)器操縱手柄2—離合器操縱手柄3—連接頭4—連接桿5—連接螺桿6—制動(dòng)閘帶7—彈簧（二）圓錐摩擦離合器的參數(shù)確定圓錐摩擦離合器的主要尺寸（1）摩擦面的平均直徑摩擦面的平均直徑用下式計(jì)算Dm=(D1+D2)/2=(4~6)d(mm)（3-1）式中D2、D1——圓錐工作面的大端和小端直徑（mm）；d——離合器軸徑（mm）。Dm值也可根據(jù)具體結(jié)構(gòu)確定。（2）摩擦面的工作寬度圓錐面母線工作部分寬度用下式計(jì)算b=（0.15~0.25）Dm(mm)（3）摩擦錐的半錐角為避免離合器接合后錐面自鎖不易脫開，通常取摩擦錐半角式中u——離合器接合面的摩擦系數(shù)；ɑ——摩擦錐半錐角。上述參數(shù)，是離合器設(shè)計(jì)的重要幾何參數(shù)。3.2制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1制動(dòng)器的外形為了確保絞車安全，可靠地工作，必須裝設(shè)制動(dòng)器。制動(dòng)器分類、特點(diǎn)及其選擇，制動(dòng)器按用途可分為停止制動(dòng)、支持制動(dòng)和下降制動(dòng)三種。停止和支持式制動(dòng)器具有停止和支持中午懸掛在空中的作用；而下降式制動(dòng)器除具有前者停止運(yùn)動(dòng)的作用外，還具有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的作用。按照工作狀態(tài)，制動(dòng)器又分為常閉式和常開式。常閉式制動(dòng)器經(jīng)常處于合閘狀態(tài)，當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可利用人力、電磁力等外力使制動(dòng)器松閘。而常開式與此相反，它經(jīng)常處于松閘狀態(tài)，只有施加外力時(shí)才能合閘。按照制動(dòng)器結(jié)構(gòu)特征，又分為帶式制動(dòng)器、塊式制動(dòng)器、蹄式制動(dòng)器和盤式制動(dòng)器四種。絞車至少要裝一套常閉式的支持制動(dòng)器，并常采用帶式制動(dòng)器和外抱式制動(dòng)器，小噸位絞車亦可采用蹄式制動(dòng)器。在設(shè)計(jì)或選擇制動(dòng)器時(shí)，主要依據(jù)是制動(dòng)力矩。無論是標(biāo)準(zhǔn)制動(dòng)器，還是自行設(shè)計(jì)的制動(dòng)器都要做必要的發(fā)熱驗(yàn)算。帶式制動(dòng)器，帶式制動(dòng)器主要適合中小噸位的絞車。因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，常將制動(dòng)輪與卷筒做成一體。帶式制動(dòng)器的類型及工作原理。帶式制動(dòng)器是用撓性鋼帶包圍制動(dòng)輪，而帶的一端或兩端固接在杠桿上，操縱杠桿使帶壓緊制動(dòng)輪產(chǎn)生摩擦力，從而達(dá)到制動(dòng)輪的目的，見圖3-4。帶式制動(dòng)器常見有簡(jiǎn)單式、綜合式和差動(dòng)式三種類型。為了增加摩擦系數(shù)，在帶的工作表面上裝有摩擦材料，如皮革、石棉和輥壓帶等。當(dāng)制動(dòng)器松閘時(shí)，應(yīng)使制動(dòng)帶與帶輪間形成1~1.5mm的徑向間隙。為了使制動(dòng)帶均勻脫開，沿制動(dòng)帶包角圓段上裝設(shè)若干彈簧，通過彈簧的徑向拉力，使制動(dòng)閘帶均勻脫離制動(dòng)輪。擰動(dòng)調(diào)整螺栓來調(diào)節(jié)帶與輪的徑向間隙主要由主程序、超聲波發(fā)生子程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序等部分。制動(dòng)帶與杠桿的聯(lián)接是依靠制動(dòng)帶的兩端采用專門的聯(lián)接件與杠桿聯(lián)接，見圖3-5。其中一端作剛性固接，見圖3-5a；另一端利用螺紋聯(lián)接，見圖3-5b。聯(lián)接處的鉚釘應(yīng)按剪切強(qiáng)度驗(yàn)算，對(duì)于材料Q215A、Q235A的鉚釘，杠桿與制動(dòng)帶聯(lián)接結(jié)構(gòu)處的螺栓應(yīng)進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算。必要時(shí)，還需對(duì)傳力杠桿剛度進(jìn)行校核。當(dāng)松閘時(shí)，帶與制動(dòng)輪摩擦面之間的退距大小應(yīng)能根據(jù)制動(dòng)狀態(tài)隨時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。制動(dòng)過程應(yīng)力求平穩(wěn)，但退距過大，制動(dòng)靈敏性差，制動(dòng)器容易發(fā)熱或制動(dòng)操作困難。對(duì)較大噸位的絞車，其制動(dòng)力用手進(jìn)行控制比較困難，可靠性也較差，這時(shí)可采用機(jī)械或電液控制的方法。圖3-4制動(dòng)操縱裝置1—制動(dòng)操縱手柄2—制動(dòng)器手柄座3—棘爪操縱拉桿4—棘爪操縱座5—制動(dòng)閘帶6—操縱制動(dòng)連桿7—操縱離合連桿8—棘爪9—棘輪10—彈簧圖3-5制動(dòng)帶與杠桿的聯(lián)接型式a)剛性聯(lián)接b)螺紋聯(lián)接外抱塊式制動(dòng)器，常用的外抱塊式制動(dòng)器已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，已有多種類型產(chǎn)品可供選用。這類制動(dòng)器在電控絞車上應(yīng)用普遍，可根據(jù)計(jì)算制動(dòng)力矩初選型號(hào)，然后進(jìn)行發(fā)熱校核計(jì)算。在這就不具體闡述了。3.2.2制動(dòng)器系數(shù)的分析(1)當(dāng)＜時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是先抱死，這是一種穩(wěn)定工況，但喪失了轉(zhuǎn)向能力；(2)當(dāng)＞時(shí)：制動(dòng)器則打開使電機(jī)帶動(dòng)高速軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)絞車趨于工作穩(wěn)定性；(3)當(dāng)＝時(shí)：制動(dòng)時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)抱死，使絞車成為制動(dòng)狀態(tài)，這是一種穩(wěn)定工況，但也喪失了轉(zhuǎn)向能力。分析表明，絞車在同步附著系數(shù)為制動(dòng)時(shí)，其制動(dòng)減速度為即，為制動(dòng)強(qiáng)度。而在其他附著系數(shù)的制動(dòng)時(shí)，達(dá)到即將抱死的制動(dòng)強(qiáng)度＜這表明只有在＝上，制動(dòng)的附著條件才可以得到充分利用。根據(jù)相關(guān)資料查出絞車0.6，故取=0.6。3.2.3制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定力矩分配系數(shù)計(jì)算：根據(jù)公式：（3-1）得：制動(dòng)器軸最大附著力矩：（3-2）式中：Φ——該絞車所能遇到的最大附著系數(shù)；q——制動(dòng)強(qiáng)度；——有效半徑；——軸最大制動(dòng)力矩；L——軸距；q===0.66（3-3）故軸==1.57Nmm制動(dòng)力矩為=0.785Nmm軸=T==0.67/(1-0.67)1.57=3.2Nmm3.3制動(dòng)器主要零部件（1）制動(dòng)鼓：制動(dòng)鼓應(yīng)具有非常好的剛性和大的熱容量，制動(dòng)時(shí)溫升不應(yīng)超過極限值。制動(dòng)鼓材料應(yīng)與摩擦襯片相匹配，以保證具有高的摩擦系數(shù)并使工作表面磨損均勻。制動(dòng)鼓相對(duì)于輪轂的對(duì)中是圓柱表面的配合來定位，并在兩者裝配緊固后精加工制動(dòng)鼓內(nèi)工作表面，以保證兩者的軸線重合。兩者裝配后還需進(jìn)行動(dòng)平衡。其許用不平衡度對(duì)絞車為15N·cm～20N·cm；對(duì)貨車為30N·cm～40N·cm。絞車要求其制動(dòng)鼓工作表面的圓度和同軸度公差＜0.03mm，徑向跳動(dòng)量≤0．O5mm，靜不平衡度≤1．5N.cm。制動(dòng)鼓壁厚的選取主要是從其剛度和強(qiáng)度方面考慮。壁厚取大些也有利于增大其熱容量，但試驗(yàn)表明，壁厚由11mm增至20mm時(shí)，摩擦表面的平均最高溫度變化并不大。一般鑄造制動(dòng)鼓的壁厚：制動(dòng)鼓在閉口一側(cè)外緣可開小孔，用于檢查制動(dòng)器間隙。本次設(shè)計(jì)采用的材料是HT20-40。（2）制動(dòng)蹄：制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，摩擦襯片的厚度，絞車多為4.5mm～5mm。襯片可鉚接或粘貼在制動(dòng)蹄上，粘貼的允許其磨損厚度較大，使用壽命增長，但不易更換襯片；鉚接的噪聲較小。本次制動(dòng)蹄采用的材料為HT200。（3）制動(dòng)底板：制動(dòng)底板是除制動(dòng)鼓外制動(dòng)器各零件的安裝基體，應(yīng)保證各安裝零件相互間的正確位置。制功底板承受著制動(dòng)器工作時(shí)的制動(dòng)反力矩，因此它應(yīng)有足夠的剛度。為此，由鋼板沖壓成形的制動(dòng)底板均只有凹凸起伏的形狀。重型絞車則采用可聯(lián)鑄鐵KTH370—12的制動(dòng)底板。剛度不足會(huì)使制動(dòng)力矩減小，踏板行程加大，襯片磨損也不均勻。本次設(shè)計(jì)采用45號(hào)鋼。（4）制動(dòng)蹄的支承：自由度制動(dòng)篩的支承，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并能使制動(dòng)蹄相對(duì)制動(dòng)鼓自行定位。為了使具有支承銷的一個(gè)自由度的制動(dòng)蹄的工作表面與制動(dòng)鼓的工作表面同軸心，應(yīng)使支承位置可調(diào)。例如采用偏心支承銷或偏心輪。支承銷由45號(hào)鋼制造并高頻淬火。其支座為可鍛鑄鐵(KTH370—12)或球墨鑄鐵(QT400—18)件。青銅偏心輪可保持制動(dòng)蹄腹板上的支承孔的完好性并防止這些零件的腐蝕磨損。具有長支承銷的支承能可靠地保持制動(dòng)蹄的正確安裝位置，避免側(cè)向偏擺。有時(shí)在制動(dòng)底板上附加一壓緊裝置，使制動(dòng)蹄中部靠向制動(dòng)底板，而在輪缸活塞頂塊上或在張開機(jī)構(gòu)調(diào)整推桿端部開槽供制動(dòng)蹄腹板張開端插入，以保持制動(dòng)蹄的正確位置。（5）制動(dòng)輪缸：制功輪缸為液壓制動(dòng)系采用的活塞式制動(dòng)蹄張開機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在車輪制動(dòng)器中布置方便。輪缸的缸體由灰鑄鐵HT250制成。其缸簡(jiǎn)為通孔，需鏜磨?；钊射X合金制造?；钊舛藟河袖撝频拈_槽頂塊，以支承插人槽中的制動(dòng)蹄腹板端部或端部接頭。輪缸的工作腔由裝在活塞上的橡膠密封圈或靠在活塞內(nèi)端面處的橡膠皮碗密封。多數(shù)制動(dòng)輪缸有兩個(gè)等直徑活塞；少數(shù)有四個(gè)等直徑活塞；雙領(lǐng)路式制動(dòng)器的兩蹄則各用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪缸推動(dòng)。本次設(shè)計(jì)采用的是HT250。3.4摩擦襯片的磨損特性計(jì)算摩擦襯片的磨損與摩擦副的材質(zhì)，表面加工情況、溫度、壓力以及相對(duì)滑磨速度等多種因素有關(guān)，因此在理論上要精確計(jì)算磨損性能是困難的。但試驗(yàn)表明，摩擦表面的溫度、壓力、摩擦系數(shù)和表面狀態(tài)等是影響磨損的重要因素。絞車的制動(dòng)過程，是將其機(jī)械能（動(dòng)能、勢(shì)能）的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^程。在制動(dòng)強(qiáng)度很大的緊急制動(dòng)過程中，制動(dòng)器幾乎承擔(dān)了耗散絞車的部分動(dòng)力的任務(wù)。此時(shí)由于在短時(shí)間內(nèi)制動(dòng)摩擦產(chǎn)生的熱量來不及逸散到大氣中，致使制動(dòng)器溫度升高。此即所謂制動(dòng)器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷愈大，則摩擦襯片（襯塊）的磨損亦愈嚴(yán)重。（1）比能量耗散率：制動(dòng)器的能量耗散率為（3.4）式中：：絞車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，緊急制動(dòng)時(shí)，；：絞車總質(zhì)量；，：絞車制動(dòng)初速度與終速度，/；計(jì)算時(shí)絞車取27.8/；：制動(dòng)時(shí)間，；按下式計(jì)算t==27.8/6=4.6（3.5）：制動(dòng)減速度，，0.6×106；，：前、后制動(dòng)器襯片的摩擦面積；=7600mm,質(zhì)量在1.5—2.5/t的絞車摩擦襯片面積在200-300cm,故取=30000mm。：制動(dòng)力分配系數(shù)。則==5.7（3-6）==0.7（3-7）絞車鼓式制動(dòng)器的比能量耗散率應(yīng)不大于1.8，故符合要求。（2）比滑磨功磨損和熱的性能指標(biāo)可用襯片在制動(dòng)過程中由最高制動(dòng)初速度至停車所完成的單位襯片面積的滑磨功，即比滑磨功來衡量：（3-8）式中：：絞車總質(zhì)量：制動(dòng)器各制動(dòng)襯片的總摩擦面積，==752cm；（3-9）:[]：許用比滑磨功，絞車取1000J/～1500J/。L=1497J/≤1000J/～1500J/（3-10）故符合要求。4減速器的設(shè)計(jì)4.1傳動(dòng)參數(shù)的設(shè)計(jì)按額定轉(zhuǎn)速初定總傳動(dòng)比：已知要求電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速964r/min；鋼絲繩速度30m/min。根據(jù)計(jì)算，初取卷筒直徑350mm，鋼絲繩直徑17mm.按照鋼絲繩纏繞2圈時(shí)進(jìn)行計(jì)算：卷筒轉(zhuǎn)速為(r/min)（4-1）總傳動(dòng)比＝參考常用減速器的類型，兩級(jí)圓柱齒輪減速器可實(shí)現(xiàn)這一范圍的傳動(dòng)比。其主要類型有展開式，分流式，同軸式。其各自特點(diǎn)為：展開式：級(jí)展開式圓柱齒輪減速器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪相對(duì)于軸承的位置不對(duì)稱，因此，軸應(yīng)設(shè)計(jì)有較大的鋼度。高速齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入處。建議用在載荷比較平穩(wěn)的場(chǎng)合，高速級(jí)做成斜齒，低速級(jí)可做成直齒。分流式：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，低速級(jí)做成人字齒時(shí)相對(duì)軸承是對(duì)稱的，載荷沿齒寬分布均勻，中間軸危險(xiǎn)截面上轉(zhuǎn)矩對(duì)于軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩減半，一般用在變載荷場(chǎng)合。當(dāng)高速級(jí)采用人字齒，結(jié)構(gòu)不合理，一般不用。同軸式：減速起的長度較短，載荷分布也均勻。但軸向尺寸和重量較大。并限制了傳動(dòng)布置的靈活性。經(jīng)過分析，最后決定選擇展開式兩級(jí)圓柱齒輪減速器。（1）軸的轉(zhuǎn)速=1\*ROMANI軸=964r/min(4-2)=2\*ROMANII軸r/min(4-3)=3\*ROMANIII軸24.1r/min(4-4)（2）軸的輸入功率=1\*ROMANI軸(4-5)=2\*ROMANII軸(4-6)=3\*ROMANIII軸(4-7)卷筒(4-8)（3）軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的輸入轉(zhuǎn)矩217946.058(4-9)則=1\*ROMANI軸(4-10)=2\*ROMANII軸1534205.8(4-11)=3\*ROMANIII軸7802525.8