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雙筒卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)系(部)專業(yè)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師提交日期PAGEI摘要卷揚(yáng)機(jī),由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力源(通過電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來控制提升或下降)經(jīng)過制動(dòng)器與聯(lián)軸器,再由減速器傳遞給卷筒,然后由卷筒纏繞的鋼絲繩牽引或提升重物的中小型起重設(shè)備,又稱絞車。卷揚(yáng)機(jī)在建筑方面有著廣泛的使用,在機(jī)械方面有著很大的作用。本次所設(shè)計(jì)的是雙筒卷揚(yáng)機(jī),適用于某塔形起重機(jī)。該卷揚(yáng)機(jī)提升量大,安全性高,起升中重物搖晃幅度比較小,正在逐漸發(fā)展成為全自動(dòng)起重型的機(jī)械設(shè)備,但是它的安全必須保證,所以設(shè)計(jì)一定要認(rèn)真不能馬虎。在本次設(shè)計(jì)中對雙筒卷揚(yáng)機(jī)起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)部分、工作機(jī)構(gòu)及主體部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。介紹卷揚(yáng)機(jī)的工作特點(diǎn);設(shè)計(jì)中著重對鋼絲繩計(jì)算、卷筒以及卷筒主軸進(jìn)行了受力分析和校核。傳動(dòng)部分選用四級(jí)圓柱齒輪減速器,工作機(jī)構(gòu)采用的是焊接式卷筒。該雙筒卷揚(yáng)機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡單,操作起來方便。主要功能是:將材料準(zhǔn)確的提升到相應(yīng)的位置。目前,卷揚(yáng)機(jī)正在向大型化、采用先進(jìn)的電子化、普遍化、不帶電源裝置的方向快速發(fā)展。關(guān)鍵詞:雙筒卷揚(yáng)機(jī);鋼絲繩;卷筒;發(fā)展。全套圖紙加V信153893706或扣3346389411
AbstractHoist,thatisprovidedpowerbythemotor,throughthebrakeandcoupling,thenbythereducerpasstothedrum,topromotebuildingmaterialstoacertainposition.Buildingdrumhoist(winch)evolvedfromprimitivetoolsgraduallydeveloped.Modernbuildingdrumhoist,hoistliftingcapacity,highsecurity,isgraduallydevelopedintoautomaticheavymachineryequipment,itssafetyandreliabilitydirectlyaffectthestaff'slifesafety,sothedesignmustnotbecareless.Two-drumwinch,applytoatowercrane,thehoistliftingcapacityisbig,highsafety,liftingweightsintheshakeissmall.Inthisdesignismainlytointroducepartofthebuildingdrumhoist(winch),workingmechanismanddesignofmainpart.InthetransmissionpartofthisdesignUSESafour-levelgearreducer,workpartadoptsweldeddrum.Thebuildingdrumhoist(winch)prominentfeatureisthecomparisonofthestructureissimple,convenienttooperate.Mainfunctionsare:toliftconstructionmaterialsaccuratelyintothecorrespondinglocation.Theworkingcharacteristicsofhoist;Thegeneraldesignsteps;Useoftheexistingproblemsandimprovingmeasures.Intheprocessofthedesignofthehoist,selectionandreelofwirerope,reducer,drumshafthascarriedontheanalysisanddesign.Ontheimportantpartsinthestressanalysisandstrengthcheck,accordingtoitscommonfailureforms,influencefactorsandbasicdesignrequirements,givestheimportantcomponentsofstressanalysis,strengthandrigiditydesignmethod.Atpresent,thehoistisveryfastdevelopment.Keywords:Two-drumwinch;Wirerope;Drum;Development.
目錄1概論 11.1卷揚(yáng)機(jī)的介紹 11.1.1卷揚(yáng)機(jī)的用途 11.1.2國外卷揚(yáng)機(jī)發(fā)展概況 31.1.3卷揚(yáng)機(jī)的發(fā)展趨勢 51.2卷揚(yáng)機(jī)主要分類 51.2.1按鋼絲繩額定受力分 51.2.2按鋼絲繩額定速度分 61.2.3按卷筒數(shù)目分 61.2.4按控制方法分 61.2.5按用途場合分 61.3卷揚(yáng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 71.3.1電控卷揚(yáng)機(jī) 71.3.2帶有電磁鐵制動(dòng)的卷揚(yáng)機(jī) 71.4卷揚(yáng)機(jī)的作用 82總體設(shè)計(jì)方案 93鋼絲繩的計(jì)算與選擇 103.1鋼絲繩的種類和構(gòu)造 103.2鋼絲繩的直徑 113.3鋼絲繩在卷筒上的固定 123.3.1鋼絲繩的固定方式 123.3.2鋼絲繩固定端承載能力驗(yàn)算 123.3.3鋼絲繩的出繩方向及其偏角 134卷筒設(shè)計(jì)計(jì)算 154.1卷筒的分類 154.2卷筒的設(shè)計(jì) 164.3確定卷筒的尺寸 164.3.1卷筒的名義直徑D 164.3.2多層繞卷筒相關(guān)參數(shù)計(jì)算 164.4卷筒強(qiáng)度計(jì)算與校核 175電動(dòng)機(jī)的選擇 195.1卷筒轉(zhuǎn)速 195.2計(jì)算電動(dòng)機(jī)的凈功率 195.3電動(dòng)機(jī)功率的選擇 196減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 216.1傳動(dòng)方式的擬定 216.2總傳動(dòng)比及傳動(dòng)比分配 216.2.1總傳動(dòng)比 216.2.2傳動(dòng)比分配 226.3傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 236.3.1各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 236.3.2各軸功率計(jì)算 236.3.3各軸扭矩計(jì)算 246.4傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)校核 246.4.1第一級(jí)齒輪傳動(dòng)校核: 246.4.2第二級(jí)齒輪傳動(dòng)校核: 286.4.3第三級(jí)齒輪傳動(dòng)校核: 326.4.4齒輪傳動(dòng)主要參數(shù) 366.5軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 386.5.1軸的材料選擇 386.5.2軸的結(jié)構(gòu)計(jì)算與設(shè)計(jì) 396.5.3卷筒軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 447制動(dòng)器、聯(lián)軸器 497.1起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器的選擇 497.2起升機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器的選擇 50總結(jié) 51參考文獻(xiàn) 52致謝 53PAGE591概論1.1卷揚(yáng)機(jī)的介紹1.1.1卷揚(yáng)機(jī)的用途卷揚(yáng)機(jī)(提升機(jī))又是將重物重要組成部分之一,由用來械設(shè)備等作業(yè)。使用成本低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),水利起重。冶金時(shí)代以前,從而減輕體力勞動(dòng)的強(qiáng)度那段時(shí)間卷揚(yáng)大型企業(yè)當(dāng)中,但是國外生產(chǎn)能力生產(chǎn)卷揚(yáng)機(jī)。在我國,卷揚(yáng)機(jī)了兩種卷揚(yáng)機(jī)。柱齒輪減速器傳動(dòng),腳踩制種是按圖紙制造的型和型、當(dāng)時(shí)生產(chǎn)力不足,況且主要以。,隨著生產(chǎn)力都日益增多。為產(chǎn)廠家成立了卷揚(yáng)機(jī),第一機(jī)械工業(yè)行業(yè)。多各種各樣針對于卷揚(yáng)機(jī)由以前的便簡單化過渡。類很多生產(chǎn)的端技術(shù)的卻很少。這就制想有大的跨越,俗話說科技是現(xiàn)在國內(nèi),求量也在不斷增加,個(gè)人口大國,所大。衡量卷面,首性,其次就是能夠滿足人們卷揚(yáng)機(jī),基智能化,所以在未來,主要人們的要求是足機(jī)械部分需求,主要作,也就需現(xiàn)代卷揚(yáng)機(jī)有了時(shí)代邁進(jìn)。為了不斷擴(kuò)大卷業(yè)組織了有員對全國卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)和使用情況進(jìn)行了。在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,逐漸開始,先后了、、3t電動(dòng),當(dāng)時(shí)各廠家的的不足,導(dǎo)致自行設(shè)計(jì)的卷揚(yáng)機(jī)無法在國內(nèi)進(jìn)行推廣。我國在古代就知道采用相關(guān)類似卷揚(yáng)機(jī)的機(jī)構(gòu)等來提升物品,以便減輕人們勞動(dòng)的強(qiáng)度。我國由于前期發(fā)展工業(yè)較為落后,使用均為國外生產(chǎn)的卷揚(yáng)機(jī)。至50年代我國才開始自己生產(chǎn)卷揚(yáng)機(jī),從70年代開始,中國實(shí)行了改革開放的政策,社會(huì)基本建設(shè)生產(chǎn)任務(wù)得到增加,促使我國的卷揚(yáng)機(jī)的大量生產(chǎn),生產(chǎn)廠家也日益增多,技術(shù)也越來越先進(jìn),這個(gè)時(shí)間段我國的卷揚(yáng)機(jī)得到快速的發(fā)展。目前我國卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)與設(shè)計(jì)已較為成熟,卷揚(yáng)機(jī)的品種更加完善,在各行各業(yè)使用較為廣泛。目前,國內(nèi)電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)遍布全國各地,生產(chǎn)的品種有快速和慢速,單筒和雙筒,單速和多速,可以說生產(chǎn)的卷揚(yáng)機(jī)是各式各樣。根據(jù)不同工作環(huán)境,客戶的需求,會(huì)對卷揚(yáng)機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。另外,我國卷揚(yáng)機(jī)由于設(shè)計(jì)、材料和制造等方面因素的影響,還存在體積大、質(zhì)量重、成本高等問題。與國外先進(jìn)產(chǎn)品相比還有很大的距離。,我國卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)進(jìn)入了高技術(shù)、多品種的。在各廠自行,,由卷揚(yáng)機(jī)了有關(guān)廠家和第一次進(jìn)行了卷揚(yáng)機(jī)基型設(shè)計(jì),同時(shí)并能力水平,生產(chǎn)出了卷揚(yáng)機(jī)兩種機(jī)型。快速卷揚(yáng)機(jī)的閉式齒輪傳動(dòng),離合器采用結(jié)構(gòu),操縱用帶制動(dòng)(如圖1-1)。慢速卷揚(yáng)機(jī)的傳動(dòng)或蝸桿傳動(dòng)減速器、電磁鐵制動(dòng)器制動(dòng)。這兩種一直被廣泛使用且生產(chǎn)至今。技術(shù)生產(chǎn)發(fā)展的需要,當(dāng)時(shí)第一機(jī)械工業(yè)部發(fā)布了《卷揚(yáng)機(jī)型式與基本參數(shù)》和《卷揚(yáng)機(jī)技術(shù)條件》兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),廠家開始相繼生產(chǎn)了20t和32t卷揚(yáng)機(jī)(圖1—2),平衡了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。1.1.2國外卷揚(yáng)機(jī)發(fā)展概況,卷揚(yáng)機(jī)的進(jìn)的國家中,不斷更新的起重設(shè)備,那1)日本明有關(guān)數(shù)據(jù)記載,年間卷揚(yáng)機(jī)的產(chǎn)量增加。日部會(huì)、荷役機(jī)械技術(shù)委員會(huì)領(lǐng)本開始設(shè)計(jì)使用卷上就增加了59.8%;1978年造的價(jià)值達(dá)到9000萬美元,這些數(shù)值在當(dāng)時(shí)是比較由巨大影響力的。隨著社會(huì)的進(jìn)步,生產(chǎn)力快速發(fā)展,卷揚(yáng)機(jī)的種類也發(fā)生巨大的變化,逐漸向著更便就卷揚(yáng)機(jī)工作時(shí)間,還能化。這主要利用機(jī)械方面和電子方面的統(tǒng)得到很好的完善。前由于技新月異的技術(shù)更新,卷揚(yáng)機(jī)的發(fā)展也不斷的變化,技術(shù)也不斷的提高。北川鐵工廠。其生產(chǎn)的卷揚(yáng)機(jī)品種系列比較齊全,主要有:(1)電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)該廠生產(chǎn)的電動(dòng)提升機(jī)為KW型,功率,拉力6—142KN。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:;電動(dòng)機(jī)在機(jī)架一端,減速器、制動(dòng)器可遠(yuǎn)距離遙控;最大特點(diǎn)是卷簡可纏繞8—9層。遠(yuǎn)滕鋼機(jī)公司有60多年歷史,包藤(POTAIN)公司廣家之一,主要生產(chǎn)KUSW系列、LMD系列、PC系列和RCS唯一生產(chǎn)特殊電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)的公司。(2)動(dòng)力卷揚(yáng)機(jī)分三種型式。功率為3.7—44kw不等,鋼絲繩拉力從,有18個(gè)規(guī)格。BF型是V帶傳動(dòng),MF型是單筒開式齒輪傳動(dòng),采用改進(jìn)了的制動(dòng)器,2)法國法國生產(chǎn)卷揚(yáng)機(jī)的廠家很多,其中ENDO型卷揚(yáng)機(jī)可兩檔向桿式結(jié)構(gòu),機(jī)座全部是焊接結(jié)構(gòu),所有SW型卷揚(yáng)機(jī)重量輕巧布局緊湊,效率較高,型卷揚(yáng)系統(tǒng)可同時(shí)控制兩個(gè)機(jī)械制動(dòng)器。LMD型卷好,但成本較高。PC型卷揚(yáng)機(jī)是離遙控操作,空載高速下降,提檔,起吊位置精確,物體運(yùn)動(dòng)平緩,型卷揚(yáng)機(jī)可的裝有電磁剎器,帶動(dòng)卷筒。3)美國是國,光生產(chǎn)卷揚(yáng)機(jī)就有上百家公司,哲恩有公司,主要產(chǎn)品有各種手動(dòng)提升機(jī)、多筒卷揚(yáng)機(jī)、要品種有:直齒傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng);動(dòng)、齒輪蝸桿傳動(dòng)組合、直接驅(qū)動(dòng)、鏈傳動(dòng)系列。貝波國際有限公司成立于年,。主要的卷揚(yáng)機(jī)產(chǎn)品有,氣動(dòng)鏈?zhǔn)?,防爆拖式氣?dòng),駁船(手動(dòng)、氣動(dòng)、電動(dòng)、液壓,25—75t),電動(dòng)鏈?zhǔn)?0.25—20t),電動(dòng)葫蘆(0.25—15t)。卷揚(yáng)機(jī)是一工業(yè)個(gè)時(shí)代的開始,,大型化的機(jī)械制造。1.1.3卷揚(yáng)機(jī)的發(fā)展趨勢1).整體化由于工業(yè)革命大力的發(fā)展,大型設(shè)備和機(jī)械構(gòu)件被要求整體安裝,這就為大型卷揚(yáng)機(jī)的發(fā)展提供了十分有利的條件。幫助提高生產(chǎn)效率,節(jié)省人力資源,簡單化,可一人同時(shí)操作多臺(tái)設(shè)備。2).電子信息技術(shù)化為實(shí)現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)的遙控和自動(dòng)控制,國外廣泛采用了更為先進(jìn)的電子技術(shù),使操作簡單準(zhǔn)確。在大型卷揚(yáng)機(jī)中安裝了電器連鎖裝置,以確保絕對的安全可靠。3).普遍化為了機(jī)械化水平的提高,減輕工人生產(chǎn)勞動(dòng)的強(qiáng)度,在普遍生活中國外大力則著手開始發(fā)展小型手提式卷揚(yáng)機(jī),如以電動(dòng)車蓄電池為動(dòng)力源的直流電動(dòng)小型提升機(jī),電壓12V,質(zhì)量為7.7—15.4Kg較輕,拉力為3336—13344N,大大的節(jié)省了人力。4).先進(jìn)化發(fā)展借助汽車和電源動(dòng)力的卷揚(yáng)機(jī)。此種卷揚(yáng)機(jī)結(jié)構(gòu)相對簡單,只有一個(gè)卷筒和一個(gè)變速箱就能工作。1.2卷揚(yáng)機(jī)主要分類現(xiàn)今由于卷揚(yáng)機(jī)在工程中被大范圍的使用,為了讓卷揚(yáng)機(jī)更好的適應(yīng)各種不同的使用環(huán)境,不同機(jī)型的卷揚(yáng)機(jī)則開始著手生產(chǎn)。機(jī)型的分類方法很多,目前大致按下述分類。1.2.1按鋼絲繩額定受力分按照鋼絲繩上所能承受的最大的受力將其區(qū)分為15個(gè)等級(jí):根據(jù)1955—88《卷揚(yáng)機(jī)》中規(guī)定分別為5,7.5,10,12.5,16,20,25,32,50,80,120,160,200,320,500kN。1.2.2按鋼絲繩額定速度分鋼絲繩在卷筒層上的出繩速度是設(shè)計(jì)卷揚(yáng)機(jī)的一項(xiàng)主要參數(shù),根據(jù)鋼絲繩的額定速度分為:1)慢速卷揚(yáng)機(jī)2)中速卷揚(yáng)機(jī)3)快速卷揚(yáng)機(jī)4)高速卷揚(yáng)機(jī)為適應(yīng)特殊需要,有的卷揚(yáng)機(jī)可以變速,由雙速、三速、和多速幾種類型,不同的類型,需選用不同種類的電動(dòng)機(jī)。1.2.3按卷筒數(shù)目分一臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)上卷筒的數(shù)目,直接影響到卷揚(yáng)機(jī)結(jié)構(gòu)布局。卷揚(yáng)機(jī)按卷筒數(shù)目可分為單筒、雙筒和多筒卷揚(yáng)機(jī)三類。目前生產(chǎn)的大多數(shù)是單筒和雙筒卷揚(yáng)機(jī)。一般多卷筒的卷揚(yáng)機(jī)卷筒大多是輔助筒,卷筒直徑比較小。1.2.4按控制方法分1)電控制2)液控制3)手控制4)氣控制5)自動(dòng)控制1.2.5按用途場合分1)提升重物要求有一定的速度和較高的安全性,防止正在工作中出現(xiàn)錯(cuò)誤。2)在一些工廠里安裝的機(jī)械設(shè)備質(zhì)量一般較大,則要求卷揚(yáng)機(jī)具有較大的提升動(dòng)力;其速度不能太快,是為了保證安裝精確程度,為防止墜落,其安全性能則要求更高。3)曳引物品一般是在傾斜或水平方向進(jìn)行的,要求卷揚(yáng)機(jī)的卷筒正反轉(zhuǎn)均能正常工作。4)打樁要求卷揚(yáng)機(jī)具有溜放性能。不同的場合需用不同的卷揚(yáng)機(jī),其種類太多。有時(shí)根據(jù)應(yīng)用情況的復(fù)雜性很難區(qū)別出是哪種類型的卷揚(yáng)機(jī)而且一臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)可以做不同的工作,實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用的功能。1.3卷揚(yáng)機(jī)的結(jié)構(gòu)1.3.1電控卷揚(yáng)機(jī)此。由電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)重物的上升或下降,操作簡單方便。其制動(dòng)型式主要有和轉(zhuǎn)子制動(dòng)器兩類。1.3.21)圓柱齒輪減速器卷揚(yáng)機(jī)見圖1-3。圖1-3圓柱齒輪減速器卷揚(yáng)機(jī)工作簡圖圖1-4圓柱齒輪開式傳動(dòng)的卷場機(jī)簡圖2)。3)圓柱齒輪減速器開式齒輪傳動(dòng)的卷揚(yáng)機(jī)見圖1-4。4)蝸桿減速器加開式齒輪傳動(dòng)的卷揚(yáng)機(jī)。按設(shè)計(jì)規(guī)范要求對一些起重量大的卷揚(yáng)機(jī),需要安裝排繩器,使鋼絲繩在卷簡上排列整齊。,在鋼絲繩拉力F>120kN的卷揚(yáng)機(jī)上,均應(yīng)安裝排繩器。1.4卷揚(yáng)機(jī)的作用隨著社會(huì)生產(chǎn)力的快速發(fā)展,卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)也在發(fā)生著巨大的變化,逐漸向著更便捷、更智能的方向發(fā)展,而且能夠完成的工作量也有很大的提高。就卷揚(yáng)機(jī)的發(fā)展方向而言,首先是高效化,低能耗。這不僅能夠減少工作時(shí)間,還能提高效率,使利潤最大化。其次是機(jī)電液一體化。這主要利用機(jī)械方面和電子方面的一系列先進(jìn)科學(xué)的技術(shù)能夠使使整個(gè)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)得到很好的完善。前由于技術(shù)等原因,卷揚(yáng)機(jī)的技術(shù)發(fā)展相對緩慢。但是,隨著日新月異的技術(shù)更新,卷揚(yáng)機(jī)的發(fā)展也不斷的變化,技術(shù)也不斷的提高,種類也各種各樣,就目前市場上就有許多各種各樣針對于不同行業(yè)的機(jī)械的卷揚(yáng)機(jī)。卷揚(yáng)機(jī)由以前的笨重,也像現(xiàn)代的輕便簡單化過渡。目前市場上卷揚(yáng)機(jī)的種類很多生產(chǎn)的廠家很多,但是擁有高端技術(shù)的卻很少。這就制約了國內(nèi)卷揚(yáng)機(jī)的發(fā)展,要想有大的跨越,就必須要進(jìn)行創(chuàng)新。俗話說科技是第一生產(chǎn)力,發(fā)展才是硬道理?,F(xiàn)在國內(nèi),對于卷揚(yáng)機(jī)之類的需求量也在不斷增加,尤其是在建筑業(yè)。中國是一個(gè)人口大國,所以建筑卷揚(yáng)機(jī)的需求非常的大。衡量卷揚(yáng)機(jī)的性能主要從兩個(gè)方面,首先就是壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性,其次就是能夠滿足人們的需求,也就是生產(chǎn)的效率?,F(xiàn)在的卷揚(yáng)機(jī),基本上都實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)化,半智能化,所以在未來,主要的發(fā)展方向就是實(shí)現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)的自動(dòng)化,現(xiàn)在人們的要求是不僅僅能夠滿足機(jī)械部分需求,主要就是趨向于高效化智能化。未來還有可能會(huì)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化,無人操作,也就需要更高的技術(shù)水平。現(xiàn)代技術(shù)也在不斷融合和滲透,先進(jìn)的電子技術(shù)融入進(jìn)了卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì),讓卷揚(yáng)機(jī)有了更好的發(fā)展前景,正在大踏步的向著更智能的時(shí)代邁進(jìn)。1.5本章小結(jié)本章主要介紹了卷揚(yáng)機(jī)在國內(nèi)外的發(fā)展趨勢,以及卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)過程。現(xiàn)在的卷揚(yáng)機(jī)的應(yīng)用范圍越來越廣泛,在各個(gè)領(lǐng)域中都有卷揚(yáng)機(jī)的身影,卷揚(yáng)機(jī)的安全性也越來越高。 本章介紹了卷揚(yáng)機(jī)的分類和本次設(shè)計(jì)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),為下面卷揚(yáng)機(jī)的各個(gè)部分的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ),同時(shí)簡要介紹了本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。
2總體設(shè)計(jì)方案圖2-1設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧ—軸1、2、3、4、5、6、7、8-齒輪本提升機(jī)設(shè)計(jì)的主要參數(shù):1)鋼絲繩的拉力2)貨物的提升速度由于重物的速度,采用單聯(lián)滑輪組,其倍率為2,可以算出鋼絲繩速度為。分該雙筒卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)為電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)。該設(shè)計(jì)所用的減速器為QAZ四級(jí)圓柱齒輪減速器。此設(shè)計(jì)為電控雙筒卷揚(yáng)機(jī)(用電器開關(guān)控制電動(dòng)機(jī)制動(dòng)器使提升機(jī)工作)。
3鋼絲繩的計(jì)算與選擇3.1鋼絲繩的種類和構(gòu)造鋼絲繩高強(qiáng)度鋼絲由而成,可單捻、雙捻成形。維芯(NF)、合成(SF)、金屬(IWR)相金屬絲股芯(IWS)。纖維具有較高的彈性,纏繞時(shí)較小,但不能承受橫向壓力,金屬繩強(qiáng)度較高,能承受向壓力,但撓。卷揚(yáng)機(jī)系多層纏繞.更適合芯鋼絲繩。在不同的接觸線中不同的接觸狀態(tài)可以分為:點(diǎn)接觸式,導(dǎo)線接觸式,點(diǎn)接觸式,面接觸式。點(diǎn)接觸的特點(diǎn)是:高接觸壓力,表面粗糙度,絲容易斷裂,使用時(shí)間短,但是,生產(chǎn)工藝簡單,價(jià)格便宜。由于線接觸鋼絲繩發(fā)揮接觸有效的總面積比點(diǎn)接觸的大,從而受更高承載。如果在破斷拉力相等的情況下選用線接觸式鋼絲繩,可以用一個(gè)較小的滑輪和卷筒,從而使整個(gè)組織機(jī)構(gòu)變得更加緊湊。鋼絲繩的種類,可分力:1)順捻順捻鋼為右同向捻(ZS)和左(SS)。此類鋼絲繩鋼絲繩的旋轉(zhuǎn)v方向的。其特點(diǎn)是:鋼性好.磨損小,使用。但容易轉(zhuǎn)。它不允情況下作單獨(dú)提升,故在不松散應(yīng)用為宜。2)交捻交捻鋼絲繩,。鋼絲繩鋼絲繞成股,它的撓性。但繩與股的,克服了扭,故卷用。鋼絲繩的種類.根不同又可分為:(1)點(diǎn)接觸鋼絲繩,而內(nèi)外各層鋼絲的節(jié)距不同.。其特點(diǎn)。,價(jià)格便宜。在實(shí)際中絲間的點(diǎn)接觸、造疲勞斷。(2)線接觸鋼絲繩同直徑,每一層鋼絲的節(jié)距相等,于內(nèi)層鋼絲,因此內(nèi)形成線接觸。內(nèi)層鋼絲雖,但它避免了應(yīng)力集中,消除象,減少。使鋼絲繩在彎曲上,從而顯,其壽接觸鋼絲繩。由于線,因而承載能力高。如果,可以采用較小的滑輪和卷筒直徑,從而鋼絲繩。3.2鋼絲繩的直徑徑D(mm):取式中C選擇3-1-2,取C=0.106;S鋼計(jì)算:式中Q起升載荷Q=Q0+q由2-2-2?。黄渲衋滑輪組的倍率,a=2;滑輪表3-2-11選取,當(dāng)a=2時(shí),;導(dǎo)向滑輪效率。表2-2-3選取,由表3-1-1選取鋼絲繩型號(hào)為14-NAT-IWR-1770-ZS-123.5-79.47。型號(hào)解釋如下:14—鋼絲繩直徑NAT—鋼絲表面狀態(tài)(光面鋼絲)IWR—鋼絲繩的結(jié)構(gòu)形式(金屬芯)1470—鋼絲公稱強(qiáng)度()ZS—捻向(左交互捻)123.5—鋼絲繩最小破段拉力KN79.47—單位長度重量kg/100m校驗(yàn):破壞力破斷拉力n-工作級(jí)別,n=6;可得,即校驗(yàn)通過。3.3鋼絲繩在卷筒上的固定3.3.1鋼絲繩的固定方式鋼絲,便于檢,且固定處不應(yīng):楔塊固定和壓板固定兩類。1.楔塊固定鋼絲。楔塊的斜度通常取1:4~1:5,以滿足自鎖條件。這種許的直徑不能太大。2.壓板和螺釘繩端固定裝置鋼絲繩,通過壓板固定。為安全起見,壓板個(gè)。這種繩,卷筒卷筒及方式。斜孔角度為45°,斜孔的邊緣倒圓角,上,避免了鋼絲繩的損傷。3.3.2鋼絲繩固定端承載能力驗(yàn)算 國家圈數(shù)不得小情況下,應(yīng)能定拉力。 當(dāng)鋼絲按歐拉公式計(jì)算式中——鋼絲繩端處拉力();——最大力,為動(dòng)載系數(shù),可查《鋼絲繩》進(jìn)行選取,取。為鋼絲繩額定拉力(),;——自然對數(shù)底數(shù),;——鋼絲,計(jì)算時(shí)取;——鋼絲繩若取3圈,則。結(jié)果由計(jì)算可知,算繩端緊固件。3.3.3鋼絲繩的出繩方向及其偏角鋼絲繩繩,這樣可以得到比較小的側(cè)翻力矩。但,必然要產(chǎn)生向上的分力,圖3-1鋼絲繩卷放偏角定滑輪卷筒排繩器定滑輪卷筒使地腳螺栓的受力狀態(tài)發(fā)生變化。如下圖圖3-1鋼絲繩卷放偏角定滑輪卷筒排繩器定滑輪卷筒為了確保鋼、排列整齊,繩。鋼絲繩表3-1的規(guī)定。表3-1卷放偏角的規(guī)定值表3-1卷放偏角排繩方式允許偏角自然排繩排繩器排繩鋼絲繩轉(zhuǎn)中心線導(dǎo)繩輪軸線的距離來保證。即如果偏角過大,會(huì)縫隙,當(dāng)新的一層鋼絲繩向下之間的“錘擊”,很容易引起亂繞到,可能會(huì)產(chǎn)生從下向上筒不對中時(shí),情況更為嚴(yán)重。當(dāng)鋼擊力。這種現(xiàn)象對鋼絲繩壽命鋼絲繩越出卷筒段側(cè)板,引起事故。所以用。3.4本章小結(jié) 本章主要介紹了在卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)過程中,鋼絲繩的選型和其設(shè)計(jì)校核。 鋼絲繩的設(shè)計(jì)雖然比較簡單,但是鋼絲繩的作用卻是十分重要的,如果鋼絲繩的選型和設(shè)計(jì)不合理,輕則會(huì)在卷揚(yáng)機(jī)工作過程中斷裂,重則會(huì)危害到人的生命安全,因此在鋼絲繩的設(shè)計(jì)過程中對于鋼絲繩的的安全系數(shù)的要求是比較高的。
4卷筒設(shè)計(jì)計(jì)算電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)卷筒是整個(gè)部分中十分重要的一部分,它的結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜,但是它所承擔(dān)的作用是很大的。如果不能很好的設(shè)計(jì)好卷揚(yáng)筒可能會(huì)出現(xiàn)安全事故和其它不能預(yù)見的事故。所以要對卷筒進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。卷筒尺寸確定。卷筒用來遞給鋼絲繩,回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)閳A柱形,特殊要做成圓錐或曲線形的。4.1卷筒的分類按照鋼絲繞兩種。一般起重機(jī)大特別要情況下,為了縮小單層繞。目前卷揚(yáng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和形式有很多,通常可分為鑄造的卷筒和焊接的卷筒。目前卷揚(yáng)機(jī)的卷筒在較多企業(yè)中使用的是鑄造的卷筒,它的優(yōu)點(diǎn)就是制造很便宜,工藝的性能好等特點(diǎn),所以得到廣泛的應(yīng)用。在大噸位卷揚(yáng)機(jī)一般采用鑄鋼卷筒,鑄鋼卷筒具有承載能力較好,使用壽命長等優(yōu)秀的特點(diǎn),但所需成本是比較高??紤]經(jīng)濟(jì)效益和設(shè)計(jì)要求,本設(shè)計(jì)根據(jù)在滿足要求的情況采用鑄造的方法。按照卷。光卷筒用于多層卷繞,其結(jié)構(gòu)上,繩圈的節(jié)矩等于鋼絲繩的直徑。繩圈在工作時(shí)又有摩擦,鋼絲在卷筒表面層繞卷筒一積增加,因而減小了它們生的摩擦,因此提高了成帶繩槽的,更為合理。繩槽在卷筒卷筒只有一條螺旋繩槽;雙聯(lián)的形狀分別為標(biāo)準(zhǔn)繩槽和深槽兩種,如圖(4—1)。圖4-1(a)標(biāo)準(zhǔn)繩槽(b)深槽4.2卷筒的設(shè)計(jì)卷筒按照外嚙合式和筒端或筒內(nèi)齒輪內(nèi)嚙合式,其共卷筒采用內(nèi)齒輪嚙合式。如圖(4—2)。圖4—2內(nèi)齒嚙合式卷筒卷筒的、卷筒壁厚δ。4.3確定卷筒的尺寸4.3.1卷筒的名義直徑D式中D卷筒名義直徑;d鋼絲繩直徑,d=14mm;e筒繩直徑比,由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-3-2選取,取e=20;為使卷筒的長度過長,取。繩半徑;繩深度;繩節(jié)距;卷筒;卷筒。4.3.2多層繞卷筒相關(guān)參數(shù)計(jì)算1.卷筒面上鋼絲繩卷繞圈數(shù)取Z=20圈式中n卷繞層數(shù),一般取n=3~6,取n=3;安全圈數(shù),取。2.卷筒3.繩量4.卷筒4.4卷筒強(qiáng)度計(jì)算與校核查機(jī)械,于HT200的鑄鐵,特殊需要時(shí)可采用ZG230-450、ZG270-500鑄鋼或Q235-A焊接制造。本設(shè)計(jì)的卷筒五特殊鐵制造。一般卷筒壁可以忽略不計(jì),在鋼絲繩的最大其中壓應(yīng)力最大。當(dāng)3時(shí)彎曲應(yīng)當(dāng)3時(shí)只計(jì)算壓應(yīng)力即可。本次設(shè)計(jì)L=308mm,D=300mm,符合3的要求,所以只即可。當(dāng)鋼絲繩,卷筒所受壓應(yīng)力按下式來計(jì)算:=A其中為鋼絲繩單層卷繞所受壓應(yīng)力()為鋼絲繩拉力(N)為卷筒A為系數(shù),一般取A=0.75為許用壓力,對于鑄鐵=為鑄鐵抗壓強(qiáng)度極限所以=A=0.75117查基礎(chǔ)知195,得117。由經(jīng),卷筒抗壓強(qiáng)度要求。4.5本章小結(jié) 本章主要介紹了卷筒的種類
5電動(dòng)機(jī)的選擇在市場上面通常電動(dòng)機(jī)分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)容易,運(yùn)行可靠,價(jià)格便宜,具有較好的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性,而直流電動(dòng)機(jī)也結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便,但由于長期以來交流電動(dòng)的調(diào)速問題未能得到滿意的解決。因此,交流電動(dòng)機(jī)在工業(yè)中使用得最為廣泛的一種電動(dòng)機(jī)。在各個(gè)時(shí)期的卷揚(yáng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)都主要使用三相交流異步電動(dòng)機(jī)。根據(jù)工作的特點(diǎn)所選用電動(dòng)機(jī)的使用存在很多的因素,根據(jù)特點(diǎn)同時(shí)考慮到國際標(biāo)準(zhǔn)我們優(yōu)先選用YZR、YZ系列的電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)在很多的情況下都是選用繞線轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)。5.1卷筒轉(zhuǎn)速根速:式中:--鋼絲繩,--卷筒,5.2計(jì)算電動(dòng)機(jī)的凈功率式中Q,V起升載荷及起升速度,;V=18m/min。η機(jī)構(gòu)總效率,按下式計(jì)算其中——滑輪總效率,《見起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-2-10,取——導(dǎo)向滑輪效率,見表2-2-3,取——效率——效率,見表2-2-4,取5.3電動(dòng)機(jī)功率的選擇根據(jù),同時(shí)為了滿足電動(dòng)機(jī)起機(jī)的額定功下式:式中G穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù),見《》表2-2-5取G=0.8;Q,V同上。故選擇三相異步電動(dòng)機(jī),根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表》17-1-29選取型號(hào)為Y2-180L-6具體參數(shù)如下:額定(KW):15額定(r/min):970額定(V):380額定(A):31.6最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩(NM):2效率:0.90功率:0.81該型號(hào)屬Y系噪聲小,震動(dòng)小,體積小,重、自扇冷式,能防止灰塵、鐵屑、雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部。 該型電動(dòng)機(jī)為:1.環(huán)境空氣溫度不超過40℃,最低溫度為-15℃,軸承允許溫度不超過95℃;2.不超過1000m;3.最濕月月平均再90%,同時(shí)該月月平均不高于25℃;4.380v,額定頻率為50HZ;5.防護(hù):IP44;6等級(jí):F;7.方式:IC411;8.工作方式:連續(xù)工作制S1的容量。Y2–180L–6Y2:異步電動(dòng)機(jī)第二次該型設(shè)計(jì);180:中心高;L:機(jī)座長短號(hào);6:級(jí)數(shù);5.4本章小結(jié)
6減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算減速器是一種通過齒輪傳動(dòng)把速度降低下來的一種裝置,通常是蝸輪傳動(dòng)或齒輪-蝸輪傳動(dòng)所組合的獨(dú)立部件,通常作為傳遞中間動(dòng)力的一種減速裝置;但是在某些特定的情況下減速器也可以用來作為增速的。減速器由于由穩(wěn)定的傳動(dòng)比所以它的傳遞效率是很高的同時(shí)傳遞的時(shí)候很穩(wěn)定,因此在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用非常的廣泛。減速器:6.1傳動(dòng)方式的擬定減速器降低轉(zhuǎn)速,增大,傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)得合理與否,對整部裝置的性能,成。因此,合理地設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置是理地?cái)M定動(dòng)裝置設(shè)計(jì)質(zhì)量的基礎(chǔ)。6.2總傳動(dòng)比及傳動(dòng)比分配6.2.1總傳動(dòng)比 按額定 (5.1)式中——電動(dòng)機(jī),;——卷筒,得6.2.2傳動(dòng)比分配 總傳動(dòng),即 (5.2)合理分配動(dòng)比分配得合理時(shí),傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)分配應(yīng)盡量遵循以下原則:各級(jí)傳式的特點(diǎn);應(yīng)充分指標(biāo)分配傳動(dòng)比,如按外嚙合動(dòng)比;傳動(dòng)零件之間不小于卷筒直徑,則會(huì)使小齒輪與卷筒產(chǎn)生干涉;各級(jí)傳動(dòng)輪的浸油深度相近,各級(jí)損失;應(yīng)使傳動(dòng)裝置的總體尺寸緊湊,質(zhì)量最小。設(shè)計(jì)時(shí),卷體參數(shù)確定后才能計(jì)算出來,故應(yīng)圍呢,如不滿足要求,應(yīng)重新調(diào)整傳動(dòng)比,一有±(3%~5%)的轉(zhuǎn)速誤差。 減速器為速器,其傳5-2選取分配。 由圖得,傳動(dòng)比分的傳動(dòng)比全部取整,只在開式齒輪小了傳動(dòng)速度誤差。表6-1圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比的分配總傳動(dòng)比第一級(jí)傳動(dòng)比第二級(jí)傳動(dòng)比第三級(jí)傳動(dòng)比第四級(jí)傳動(dòng)比27.863.31.441.9536.3傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算6.3.1各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算第Ⅰ軸(輸入軸) Ⅱ軸轉(zhuǎn)速(中間軸) 第Ⅲ(軸) 第Ⅳ軸(中間軸) 第=5\*ROMANV軸轉(zhuǎn)速(軸)6.3.2各軸功率計(jì)算 第Ⅰ軸(輸入軸) 第Ⅱ功率(中間軸) 第Ⅲ(軸) 第Ⅳ軸功(中間軸) 第=5\*ROMANV軸功率(軸) 式中——彈性效率,;——深溝球效率,;——閉式圓(按8級(jí)精度),;6.3.3各軸扭矩計(jì)算第Ⅰ軸矩(輸入軸)第Ⅱ軸扭(中間軸)第Ⅲ軸扭矩(軸)第Ⅳ(中間軸)第=5\*ROMANV軸扭矩(軸)總結(jié)其數(shù)據(jù)如表6-2.表6-2各軸轉(zhuǎn)速、功率、扭矩表軸號(hào)轉(zhuǎn)速輸出功率輸出扭矩傳動(dòng)比Ⅰ(輸入軸)97014.3140.81Ⅱ(中間軸)29413.74453.3Ⅲ(中間軸)20413.26171.44Ⅳ(中間軸)10412.711661.95=5\*ROMANV(輸出軸)3512327436.4傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)校核6.4.1第一級(jí)齒輪傳動(dòng)校核1)、選擇齒輪材料,確定許用應(yīng)力查機(jī)《械設(shè)計(jì)表》10-1選:小齒輪40Cr調(diào)質(zhì)大齒輪45正火處理應(yīng)力次數(shù)N由式:=已知接壽命系數(shù):接觸強(qiáng)度:;求許用:,接觸疲極限:查《機(jī)械設(shè)計(jì)》10-21:由則:許用應(yīng)力由式:彎極限查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-20:彎曲強(qiáng)系數(shù):查《機(jī)設(shè)計(jì)》圖10-18:彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù);設(shè)模小于5;彎曲強(qiáng)安全系數(shù)則:=N/mm=1×1/1.4=210N/mm2)、按齒疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算。確定齒精度等級(jí),按=參考表10-20表10-18選取II公差組8級(jí),小輪分度圓直徑d,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10-9a:齒寬系數(shù)按齒輪相對軸承為非對稱布置,取小輪齒數(shù):在推薦值10-40中選=13大輪齒數(shù):齒比u:傳誤差Δu/u:合格小:載數(shù)K:使數(shù):查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-2,=1動(dòng)載:由推薦值選=1.2齒間載荷數(shù)由:β=0得=1.1齒向載荷:由推薦值選=1.1則載系數(shù):=×1.1=1.45材性系數(shù):查表得=節(jié)域系數(shù):查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊,=2.5重合數(shù):由推薦值:0.85~取=0.87則:齒數(shù):(圓的值)小齒輪分直徑:大齒度圓直徑:標(biāo)心距:圓度:與取相近寬:大寬:小寬:3)、齒根彎強(qiáng)度計(jì)算:由式:齒數(shù):查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊小輪:=2.57大輪:=2.21應(yīng)系數(shù):查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊齒輪:大齒:重度:=1.73重度系數(shù):故:<得齒根強(qiáng)度滿足要求6.4.2第二級(jí)齒輪傳動(dòng)校核:1)、選擇,確定許用應(yīng)力查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-1選:45正火應(yīng)力循數(shù)N由式:接觸壽命系數(shù):得:接觸系數(shù):許應(yīng)力:,限:查《設(shè)計(jì)》圖10-21::由式:查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-20::查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-18:彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù):于5:全系數(shù)則:==270N/mm=294=210N/mm2)、觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算。確定度等級(jí),按=選取II公差組8級(jí),小齒輪分直徑,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10-9a:按齒輪相對軸承為布置,取:在推薦值20-40中選=25:u::系數(shù)K::查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-2,=1:由推薦值選=1.2分配系數(shù)由:β=0得=1.1齒向數(shù):由推薦值選=1.1:=:得=:查(),=2.5數(shù):由:~0.92取=0.87則::(圓整后的值)小齒圓直徑:大齒輪徑:::::小寬:3)、計(jì)算:::查:=2.57:=2.21:查手冊:::=1.72:則:<6.4.3第三級(jí)齒輪傳動(dòng)校核:1)、選擇,確定許用應(yīng)力查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-1選:45正火應(yīng)力循數(shù)N由式:=接觸壽命系數(shù):得:接觸系數(shù):許應(yīng)力:限:查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21::由式:查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-20::查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-18:彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù):于5:彎曲數(shù)則:==270N/mm=294×1×1/1.4=210N/mm2)、觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算。確定度等級(jí),按Vt=(0.0130.022)××=選取II公差組8級(jí),小輪分直徑,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式10-9a:按齒輪相對軸承為布置,取:在推薦值20-40中選=20:u::系數(shù)K::查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-2,=1:由推薦值選=1.2分配系數(shù)由:β=0得=1.1齒向數(shù):由推薦值選=1.1:=1×1.2×1.1×1.1=1.45:查表得=:查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(),=2.5數(shù):由推薦值:0.85~0.92選=0.87則::(圓整后的值)小齒圓直徑:大齒輪徑:::::小寬:3)、計(jì)算:::查:=2.57:=2.21:查手冊:::=1.7:則:<,第四級(jí)齒輪經(jīng)校核滿足齒根彎曲強(qiáng)度。6.4.4齒輪傳動(dòng)主要參數(shù)根據(jù)計(jì)算整理得到齒輪具體參數(shù)如下6-4表:
表6-4齒輪參數(shù)表名稱代號(hào)12345678齒數(shù)1343253620391545模數(shù)()4567分度圓直徑()6521512518012023499222齒寬()5027252342277648齒頂高()5567齒根高()56.258.758全齒高()1011.2514.7515齒頂圓直徑()75225135190132246113236齒根圓直徑()55205112.5167.5102.5216.583206傳動(dòng)比3.31.441.953齒數(shù)比3433中心距()121.1121.1121.1190應(yīng)力角()206.5軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算軸支撐回轉(zhuǎn)運(yùn)遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。軸通過軸心線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),形因此,在軸的設(shè)計(jì)中,不能只考慮軸本身,還必須設(shè)計(jì)軸時(shí),應(yīng)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作能力計(jì)算兩個(gè)方面的內(nèi)容。軸的結(jié)構(gòu)工藝等方面的要求,合理地確定軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。軸的工穩(wěn)定性等方面的計(jì)算。多數(shù)情況下,軸高的軸(如車床主軸)和受力大的過大的彈性變形。對高度運(yùn)轉(zhuǎn)的軸,還振而破壞。6.5.1軸的材料選擇卷揚(yáng)機(jī)疲勞強(qiáng)度,并具有一定的韌性、耐磨性和要求外,還工藝性及經(jīng)濟(jì)性等。軸的材料主碳鋼價(jià)或化學(xué)熱處理的方法提高其耐磨是45號(hào)鋼。合金鋼。因此,在傳遞大動(dòng)力,并要下工作的軸,常采用合金鋼。在一相差不多,因此不能單為提高軸的剛度而采用合金鋼。合金有價(jià)廉、良好的吸振性和耐磨性,以及雜的軸。綜合用45號(hào)鋼制成,并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。6.5.2軸的結(jié)構(gòu)計(jì)算與設(shè)計(jì)1.輸入軸Ⅰ的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如6-1所示:圖6-1輸入軸Ⅰ的結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)步驟如下:1)由機(jī)冊查得,考慮加大3%,則2)左軸承。齒輪和右軸承從軸的右側(cè)裝入,齒輪左軸肩、套筒和軸承悶蓋進(jìn)行定位。3)確定軸及長度=1\*GB3①段型彈性柱銷聯(lián)軸器,=2\*GB3②段高度,孔倒角取3,,則,=3\*GB3③段該段將安球軸承,據(jù),選用深溝球軸承6209,=4\*GB3④段該段為可避免了結(jié)構(gòu)上的斷面局部的變化劇劇算得到,=5\*GB3⑤段該段輪,⑥段該段同③,選用深軸承6212,輸入軸:軸上度圓直徑:::經(jīng)計(jì)算校核,該軸符合條件。2.中間軸Ⅱ結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖6-2所示圖6-2中間Ⅱ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟如下:1)由機(jī)冊查得,考慮加大3%,則2)左蓋定位。齒輪和右軸承從軸的右側(cè)裝入,齒輪軸肩、套筒和軸承悶蓋進(jìn)行定位。3)確定軸及長度①段:該段將承,據(jù),選用承6209,②段:,③段:段,于④段但大于②段,這樣可避的斷面變化;其他段的尺寸計(jì)算得到,④段:3,⑤段:①,6209,中間軸Ⅱ轉(zhuǎn)矩:軸上小齒輪分度圓直徑:圓周力:徑向力經(jīng)校核,該軸符合條件。3.中間軸Ⅲ結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖6-3所示:圖6-3中間軸設(shè)計(jì)步驟如下:1)由機(jī)冊查得,考慮加大3%,則2)左軸承軸的右側(cè)裝入,齒輪左進(jìn)行定位。右軸承靠軸肩、套筒和軸承悶蓋進(jìn)行定位。3)確定軸及長度①段軸承,據(jù),承6209,,為②段4,③段,④段但②段,這樣可的斷面變化;其其他段的尺寸計(jì)算得到,④段5,=5\*GB3⑤①,6215,中間軸Ⅲ轉(zhuǎn)矩:軸上小齒輪分度圓直徑:圓周力:徑向力經(jīng)校核,該軸符合條件。4.如圖6-4Ⅳ的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算圖6-4設(shè)計(jì)步驟如下:1)初步估算軸的直徑由機(jī)冊查得,考慮加大3%,則2)左軸承從。齒輪和右軸承從軸的右側(cè)裝入,齒輪左軸肩、套筒和軸承悶蓋進(jìn)行定位。3)確定軸和長度①段,扭矩較大,故該段的直徑應(yīng)較大,。②段該段的低于前一段,則③段該段安裝深溝球軸承,,=4\*GB3④段其到,⑤段6,⑥段③,6209,中間軸Ⅳ轉(zhuǎn)矩:軸上小齒輪分度圓直徑:圓周力:徑向力經(jīng)校核,該軸符合條件。5.如圖6-5輸出軸=5\*ROMANV的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算圖6-5設(shè)計(jì)步驟如下:1)直徑由機(jī)冊查得,考慮加大3%,則2)左軸承從軸的。齒輪和右軸承從軸的右側(cè)裝入,齒輪左。右軸承靠軸肩、套筒和軸承悶蓋進(jìn)行定位。3)確定軸和長度①段:,傳遞的扭矩較大,故該段的直徑應(yīng)較大,②段:該該段的低于前一段,則③段:,據(jù),=4\*GB3④段:該段的直徑應(yīng)小于⑤段而大于③段,這樣可避免了結(jié)構(gòu)上的斷面變化劇烈力集中;到,⑤段:6,,輸出軸=5\*ROMANV轉(zhuǎn)矩:軸上小齒輪分度圓直徑:圓周力:徑向力經(jīng)校核,該軸符合條件。6.5.3卷筒軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算設(shè)計(jì)卷筒軸考慮以下幾點(diǎn):安裝方便;卷筒軸受力變化不能太快,避免應(yīng)力集中;卷筒軸的嚴(yán)格遵守國標(biāo);卷筒軸的材料選擇最常用的45號(hào)結(jié)構(gòu)鋼,并進(jìn)行調(diào)質(zhì)和淬火處理。卷筒軸設(shè)計(jì)步驟如下:由查得已知,,:式中:C——與軸材料有關(guān)的系數(shù);P——軸傳遞的功率;n——軸的轉(zhuǎn)速圖6-6中間軸的支反力以及彎矩圖作用力的計(jì)算將軸上的平面的力,如圖(2-1)所示:,見上圖2)計(jì)算,見上圖3)4)經(jīng)校核無需調(diào)整。5)由鋼絲繩的卷筒軸的疲勞強(qiáng)度,既式中——鋼絲繩拉力——,查得和由機(jī)械手冊查得6)心軸強(qiáng)度校核計(jì)算卷筒軸的靜強(qiáng)度計(jì)算,需要用靜強(qiáng)度計(jì)算拉力,可按下式求得:式中————,由設(shè)計(jì)手冊查得當(dāng)時(shí),,所以經(jīng)校核該軸的強(qiáng)度符合要求。6.6減速器的潤滑由于減速器在工作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的熱。所以這里的傳動(dòng)件和軸都必須要通過相應(yīng)的潤滑來散熱降溫;這樣才能夠保證減速器能夠良好而且穩(wěn)定的工作,保證整個(gè)卷揚(yáng)機(jī)在工作時(shí)能夠安全的把重物上升或者下降。減速器選擇怎樣的潤滑方式將直接改變著減速器的結(jié)構(gòu)形態(tài),如油面高度和需油量的確定,關(guān)系到箱體高度的設(shè)計(jì);1.傳動(dòng)部件潤滑目前市場上較多減速器傳動(dòng)都采用的是油潤滑。油潤滑的方式大多為浸油潤滑或者是壓力噴油潤滑。a)浸油式潤滑浸油的潤滑是將傳動(dòng)件的部分浸入在油中,當(dāng)傳動(dòng)件在回轉(zhuǎn)的時(shí)候,粘在其上的潤滑油將被帶到嚙合處,從而對此部分進(jìn)行潤滑。同時(shí),當(dāng)油尺上的油被甩到箱壁上的時(shí),通過冷卻得到散熱。目前這種方式應(yīng)用較為普遍。選擇這種潤滑方式的箱體里面要能夠保證由充足的潤滑油來保證零件的潤滑及散熱的需要。我們考慮到了節(jié)約同時(shí)能夠滿足零件的使用要求所以要由合適的浸油深度。b)噴油潤滑當(dāng)齒輪圓周速度大于12米每秒的時(shí)候粘在傳動(dòng)件上的油會(huì)由于離心力的作用被甩掉,這樣如果采用上面的方式來潤滑就不能保證油在嚙合處起到良好的潤滑,同時(shí)不能保證很好的散熱效果,如果長時(shí)間使用會(huì)影響減速器的性能和壽命。這里應(yīng)該選用的就是噴油潤滑,這種潤滑方式就是通過相應(yīng)的裝置由油嘴噴到嚙合處或者需要潤滑的地方。2.軸承的潤滑通常軸承的潤滑就是油脂潤滑、飛濺潤滑、和浸油潤滑。油脂潤滑是非常簡單的一種潤滑方式,并且這種潤滑方式十分的經(jīng)濟(jì),維護(hù)方便簡單。但是這種油脂很容易進(jìn)入箱體里里面對潤滑油可能會(huì)由污染。飛濺潤滑的一個(gè)條件是減速器內(nèi)有一個(gè)傳動(dòng)的件的轉(zhuǎn)度,就利用旋轉(zhuǎn)使?jié)櫥偷玫揭粋€(gè)速度同時(shí)濺到軸承起到潤滑的作用。同時(shí)這種的潤滑方式要保證箱體上由設(shè)計(jì)的油溝,這樣可以濺到箱蓋內(nèi)壁上的油流入油溝再流入軸承處起到潤滑的作用。6.7本章小結(jié)
7制動(dòng)器、聯(lián)軸器7.1起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器的選擇起就位準(zhǔn)確性。大體有以下幾種形式:1.電磁簧壓縮,松起重量的增加,已經(jīng)適應(yīng)不了要求,可靠性降低。2.電力泵帶動(dòng)一推桿來壓縮彈簧,代替上面量和行程比電磁鐵大,所以使用范圍大,工作可靠。3.盤式在電動(dòng)機(jī)尾部,不損,在垂直提升的起升機(jī)構(gòu)上往往不適應(yīng),容易打滑。4.錐形能,其尾部帶有一個(gè)梯形截面的產(chǎn)生制動(dòng);當(dāng)通離開制動(dòng)面,解除制動(dòng)。它不需要另加電小的起升機(jī)構(gòu)。起升機(jī)于懸吊狀態(tài)時(shí)具有足夠的安全裕度,制動(dòng)轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足下式要求:式中制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,N·m。制動(dòng)安《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表2-2-7,取=1.75。Q額定起升載荷,N。D0卷筒卷繞直徑,mm。a滑輪組倍率。η機(jī)構(gòu)總效率。i傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比。綜上所述,3】P316表3-7-16和表3-7-17選擇型號(hào)YWZ5—315/30—16,制動(dòng)力矩是,制動(dòng)瓦退距是1.25mm,制動(dòng)輪直徑是315mm。7.2起升機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器的選擇在起器的輸入軸和輸出軸上。1.輸入聯(lián)軸器:輸入必須、有足夠的強(qiáng)度。通,但毛病也多,主的較多是梅花形聯(lián)軸器,它是由兩個(gè)聯(lián)沖擊,也沒有多大的聲響。綜上所述,選擇梅花形聯(lián)軸器ML6。高速軸聯(lián)軸器的計(jì)算扭矩應(yīng)滿足下式: 式中:—聯(lián)軸器安全系數(shù),取1.35;—?jiǎng)傂詣?dòng)載系數(shù),一般取1.2~2.0;—電動(dòng)機(jī)額定扭矩();—聯(lián)軸器許用扭矩();參照起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊表3-12-11選擇梅花彈性聯(lián)軸器ML6。2.輸出聯(lián)軸器輸出用的有齒輪聯(lián)軸器,它是由內(nèi)個(gè)聯(lián)軸相嵌套來遞力矩,又吸收微小的不同心。綜上所述,選擇齒輪聯(lián)軸器。依據(jù)所傳遞的扭矩,轉(zhuǎn)速和被聯(lián)接的軸徑等參數(shù)選擇聯(lián)軸器規(guī)格,起升機(jī)構(gòu)中的聯(lián)軸器應(yīng)滿足下式要求:對于低速軸查【3】表3-12-7,選用齒輪銷聯(lián)軸器,型號(hào)CLZ6,許用扭矩是11200。7.3本章小結(jié)
總結(jié)時(shí)間如白駒過隙,大學(xué)四年的生活即將結(jié)束,作為工科的畢業(yè)生,不可卻少的一課就是設(shè)計(jì),它是作為本科生最基本的要求。需要運(yùn)用大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)去完成。這一學(xué)期,我們的主要任務(wù)就是做設(shè)計(jì)。起初通過選課題,然后在腦子里有一個(gè)大概的輪廓,通過咨詢老師相關(guān)的設(shè)計(jì)定一個(gè)設(shè)計(jì)方案。一個(gè)設(shè)計(jì)是由畢業(yè)實(shí)習(xí)作為伊始,通過畢業(yè)實(shí)習(xí),依據(jù)最初的任務(wù)書開始做起,進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的確定;之后進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、繪制裝配圖、零件圖、撰寫設(shè)計(jì)說明書等階段。這次的設(shè)計(jì),檢驗(yàn)這四年來所學(xué)的專業(yè)知識(shí)是不是全部掌握,寫到這里說明我的設(shè)計(jì)也即將告一段落了,經(jīng)過半年時(shí)間的資料準(zhǔn)備,參數(shù)選定,設(shè)計(jì)計(jì)算,檢驗(yàn)校核,以及相關(guān)數(shù)據(jù)的確定,我通過查閱課本,設(shè)計(jì)手冊進(jìn)行一系列的數(shù)據(jù)計(jì)算,試畫裝配圖,理論校核,結(jié)合實(shí)際的考慮問題,期間也遇到很多以前沒學(xué)過的對我來說都是不小的難題。但是通過克服遇到的諸多問題讓我在機(jī)械設(shè)計(jì)這一個(gè)小范圍里掌握了很多新的額,以前不知道的新知識(shí),通過這次設(shè)計(jì)逐漸掌握。一切要按照國家標(biāo)準(zhǔn)和工廠實(shí)際生產(chǎn)情況來作要求,這對我們沒有實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生來說無疑是一個(gè)挑戰(zhàn),更是對所學(xué)機(jī)械有關(guān)知識(shí)的一次綜合考驗(yàn)。這次設(shè)計(jì)所涉及的專業(yè)知識(shí)有:機(jī)械原理、工程力學(xué)、公差配合、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)和機(jī)電傳動(dòng)控制等等。這次設(shè)計(jì)總共進(jìn)行了半年的時(shí)間,在這個(gè)階段,我對于自己在這次設(shè)計(jì)中的表現(xiàn)還是頗為滿意的,從畢業(yè)實(shí)習(xí),搜集資料到確定方案,完成設(shè)計(jì)圖,按照任務(wù)書階段要求來完成自己的課題,我也有過中途懈怠進(jìn)展緩慢的時(shí)候但是在老師的督促與引導(dǎo)下,終于將進(jìn)度趕了上來。這次的設(shè)計(jì)不僅讓我將自己的課題順利完成,同時(shí)也是對即
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