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各位老師、同學(xué)大家上午好！題目：搖臂式行車(chē)設(shè)計(jì)-江西農(nóng)業(yè)大學(xué)2014屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 學(xué) 院：工 學(xué) 院 姓 名：劉 斌 學(xué) 號(hào)：20101160 專(zhuān) 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 年 級(jí)：機(jī)制1004班 指導(dǎo)教師：李 濤 內(nèi)容：1.工字梁的選?。汗ぷ至旱氖芰Ψ治觯汗ぷ至旱淖畲筠D(zhuǎn)矩工字梁的剛度計(jì)算工字梁與立柱連接主軸設(shè)計(jì)計(jì)算2.軸的尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算軸的強(qiáng)度校核確定個(gè)軸段的直徑3電葫蘆的選擇:4開(kāi)式齒輪的選取5軸承的選用6回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置選擇7.電動(dòng)葫蘆限位裝置設(shè)計(jì)8機(jī)座的固定一、前言起重機(jī)是一種作循環(huán)、間歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)械。一個(gè)工作循環(huán)包括：取物裝置從取物地把物品提起，然后水平移動(dòng)到指定地點(diǎn)降下物品，接著進(jìn)行反向運(yùn)動(dòng)，使取物裝置返回原位，以便進(jìn)行下一次循環(huán)。通常起重機(jī)械由起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，再加上金屬機(jī)構(gòu)，動(dòng)力裝置，操縱控制及必要的輔助裝置組合而成。它主要用來(lái)吊運(yùn)成件物品，配備適當(dāng)?shù)蹙吆笠部傻踹\(yùn)散狀物料和液態(tài)物料。起重機(jī)的工作特點(diǎn)是作間歇性運(yùn)動(dòng)，即在一個(gè)工作循環(huán)中取料、運(yùn)移、卸載等動(dòng)作的相應(yīng)機(jī)構(gòu)是交替工作的。各機(jī)構(gòu)經(jīng)常處于起動(dòng)、制動(dòng)和正反方向運(yùn)轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)。起重機(jī)機(jī)構(gòu)有四類(lèi)，即：使貨物升降的起升機(jī)構(gòu)，做平面運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，是起重機(jī)回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，以及改變回轉(zhuǎn)半徑的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。搖臂式行車(chē)是近年發(fā)展起來(lái)的中小型吊運(yùn)設(shè)備，安全，可靠，具有高效、節(jié)能、省時(shí)省力、靈活的特點(diǎn)。三維空間內(nèi)隨意操作，在短距，密集型吊運(yùn)場(chǎng)合比常規(guī)的設(shè)備更顯優(yōu)越性，廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的不同場(chǎng)合。搖臂式行車(chē)由立柱，回轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置及電葫蘆組成，立柱下端通過(guò)地腳螺栓國(guó)定在混呢圖基礎(chǔ)上，由齒輪嚙合驅(qū)動(dòng)搖臂回轉(zhuǎn)，電葫蘆在懸臂工字鋼上作左右直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，并起吊重物。二、設(shè)計(jì)任務(wù)本次設(shè)計(jì)主要由其運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì)搖臂式行車(chē)的外部外形、安裝結(jié)構(gòu)及回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)。三方案分析3.1結(jié)構(gòu)形式本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是將其分為回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、及外部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?；剞D(zhuǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是選擇一種方式將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為搖臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。外部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要是各部件的安裝外置及尺寸大小。3.2機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是在總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)所確定的原理方案，確定并繪出具體的結(jié)構(gòu)圖，以體現(xiàn)所要求的功能。是將抽象的工作原理具體化為某類(lèi)構(gòu)件或零部件，具體內(nèi)容為在確定結(jié)構(gòu)件的材料、形狀、尺寸、公差、熱處理方式和表面狀況的同時(shí)，還須考慮其加工工藝、強(qiáng)度、剛度、精度以及與其它零件相互之間關(guān)系等問(wèn)題。四回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)將電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為搖臂的轉(zhuǎn)動(dòng)，可以通過(guò)齒輪嚙合傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)?？蓪X輪焊接在立柱上與與減速機(jī)連接的齒輪嚙合，通過(guò)小齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到搖臂上。在這里我們需要考慮的問(wèn)題時(shí)如何實(shí)現(xiàn)搖臂的回轉(zhuǎn)。單單搖臂本身無(wú)法完成。4.2回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)根據(jù)前面的考慮，可將搖臂與立柱連接實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)。而中間的連接部分是我們需要設(shè)計(jì)的。可通過(guò)法蘭板將工字梁與軸焊接在一起，從而再在軸端套上圓錐滾子軸承與立柱相連實(shí)現(xiàn)連接。具體結(jié)構(gòu)如圖：5.軸與工字梁的設(shè)計(jì)計(jì)算1）工字梁的設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)工字梁的受力分析，從而算出其許用應(yīng)力（屈服極限）通過(guò)對(duì)工字梁進(jìn)行彎矩分析，算出所需達(dá)到的抗彎截面模量。查表得出選擇16號(hào)工字鋼。2）軸的設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)軸的材料選擇、軸上零件定位選擇，根據(jù)結(jié)構(gòu)工藝性，對(duì)軸的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)。由軸只承受彎矩，根據(jù)撓度與彎矩的關(guān)系，算出軸的最小直徑。從而選擇適合的軸直徑。然后對(duì)其進(jìn)行校核。根據(jù)軸的撓度的大小與徐克撓度進(jìn)行比較判定是否合適五進(jìn)行齒輪選擇選定齒輪的類(lèi)型及基本參數(shù)1）選擇直齒圓柱齒輪2）根據(jù)搖臂式起重機(jī)的工作環(huán)境，確定選用4級(jí)精度3）材料的選擇。一般選用45鋼，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理4）選定齒輪的齒數(shù)54。十一.總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是綜合運(yùn)用本專(zhuān)業(yè)有關(guān)課程的理論和技術(shù)，作出解決實(shí)際問(wèn)題的設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等學(xué)校教學(xué)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)之一。相當(dāng)于一般畢業(yè)論文，是總結(jié)檢查學(xué)生在校期間的學(xué)習(xí)成果，是評(píng)定畢業(yè)成績(jī)的重要依據(jù)；同時(shí)，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，也使學(xué)生對(duì)某一課題作專(zhuān)門(mén)深入系統(tǒng)的研究，鞏固、擴(kuò)大、加深已有知識(shí)，培養(yǎng)綜合運(yùn)用已有知識(shí)獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)也是我們學(xué)生走上國(guó)家建設(shè)崗位前的一次重要的實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間自己對(duì)工程問(wèn)題有了跟深入的認(rèn)識(shí)體會(huì)，體會(huì)到了現(xiàn)代的畢業(yè)設(shè)計(jì)。跟他人交流發(fā)現(xiàn)了自己在畢業(yè)設(shè)計(jì)中考慮問(wèn)題不全面的的缺點(diǎn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,是我對(duì)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)有了一次系統(tǒng)的復(fù)習(xí)和鞏固，同時(shí)也學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料與標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)會(huì)了分析數(shù)據(jù)，提高了自己的CADPRO-E的制圖能力，也能更熟練的運(yùn)用OFFICE辦公軟件，懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。致謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)工作至此結(jié)束，首先向的指導(dǎo)老師李濤老師表示感謝，感謝它的全程指導(dǎo)，以及全程的督促。另外在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，同學(xué)劉文志、劉士安、賀先等同學(xué)指導(dǎo)，技術(shù)計(jì)算的等個(gè)工作，再次表示感謝。最后感謝母校江西農(nóng)業(yè)大學(xué)給我提供了四年的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，迎來(lái)了今天這個(gè)畢業(yè)的時(shí)刻！在此也感謝個(gè)給評(píng)委老師給予作出的客觀點(diǎn)評(píng)！雖然大學(xué)即將結(jié)束,但學(xué)習(xí)是人一生的事,在以后的工作中,我一定努力學(xué)習(xí),不辜負(fù)老師同學(xué)對(duì)我的期待,也為社會(huì)做出自己的一份貢獻(xiàn)。
JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY
本 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）
題目： 搖臂式行車(chē)設(shè)計(jì)
學(xué) 院：工學(xué)院
姓 名：劉斌
學(xué) 號(hào)：20101160
專(zhuān) 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
年 級(jí)：2010級(jí)
指導(dǎo)教師： 李濤 職 稱(chēng)： 助理實(shí)驗(yàn)師
二0 一四 年 五 月
目 錄
摘要 1
Abstract 2
1 前言 3
2 設(shè)計(jì)計(jì)算 4
2.1 工字梁的選取 4
2.1.1 工字梁的受力分析 4
2.1.2 工字梁的最大轉(zhuǎn)矩 5
2.1.3 工字梁的剛度計(jì)算 9
2．2 工字梁與立柱連接主軸設(shè)計(jì)計(jì)算 10
2.2.1 軸的材料選擇 10
2.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10
2.2.3 軸上零件的定位 10
2.2.4 軸的結(jié)構(gòu)工藝性 11
2.2.5 軸的尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算： 11
2.2.6 軸的強(qiáng)度校核 13
2.2.7 確定個(gè)軸段的直徑 14
3 電葫蘆的選擇: 14
4 開(kāi)式齒輪的選取 15
5 軸承的校核選用 15
6 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置選擇 15
7.電動(dòng)葫蘆限位裝置設(shè)計(jì) 16
8 機(jī)座的固定 17
參考文獻(xiàn) 18
致謝 19
摘要
搖臂式行車(chē)又稱(chēng)立柱式搖臂起重機(jī)，起重量在125千克至5000千克，是由電葫蘆、搖臂驅(qū)動(dòng)裝置、搖臂和立柱構(gòu)成。立柱下面底座由地腳螺栓安定在混泥土上，由電機(jī)帶動(dòng)減速驅(qū)動(dòng)裝置使搖臂回轉(zhuǎn)，電動(dòng)葫蘆在工字鋼上作直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)作業(yè)。它的特點(diǎn)有：自重輕、梁長(zhǎng)、起重量大，安裝、操作、維修方便。它們完全獨(dú)立，是一種很好的工作崗位起重機(jī)，并適用于各種場(chǎng)合的貨場(chǎng)和裝卸平臺(tái)。立柱占地面積小。對(duì)于提升空間非常小的情況下也可以獲得相當(dāng)大的起重高度。
關(guān)鍵詞:搖臂式、立柱式、起重機(jī)
Abstract
Rocker driving is also called the pillar jib crane lifting Weight in 125Kg-5000Kg, is composed of an upright column rocker arm-rocker driving device and electric hoist components.
The column is the base through the bolt and set in concrete foundation driven by a motor reducer drive the rocker arms, electric hoist for movement operation in the spiral arms i-steel .It’s features are light weight, arm length, weight, installation, operation ,repair simple .They are complete lying dependent, is an ideal job crane, yard and loading and unloading platform and is suitable for outdoor. The column has the advantages of small Rocker?driving?is also called the?pillar?jib crane,?lifting weight?in 125Kg-5000Kg,?is composed of an upright column,?rocker arm,?rocker?driving device?and electric hoist movement?operation?in the spiral arms i-steel.?Its?features are:?lightweight,?arm length,?weight,?installation,?operation,?repair?simple.?They are completely independent,?is an ideal?job?crane,?yard?and?loading and unloading platform?and is suitable for?outdoor.?The column?has the advantages of small circumstances can also get great lifting height.
Key words : rocker arm type,?column type,?crane
1 前言
起重機(jī)是一種間歇運(yùn)動(dòng),回收機(jī)械。工作周期:從獲取獲取設(shè)備的項(xiàng)目,然后線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位置項(xiàng),然后反向運(yùn)動(dòng),使取設(shè)備回原位,然后下一個(gè)周期。起重機(jī)械一般通過(guò)提高機(jī)制(物品上下運(yùn)動(dòng))、運(yùn)行(起重機(jī)械)、變幅機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(移動(dòng)項(xiàng)目級(jí)別),再加上焊接機(jī)制,動(dòng)力裝置,操縱和控制的重要輔助設(shè)備。上下一定范圍內(nèi)搬運(yùn)重物的起重機(jī)械更多的行動(dòng),也稱(chēng)為起重機(jī)。用于提升項(xiàng)目,配備適當(dāng)?shù)臋C(jī)也可以解除后材料和液體材料。起重機(jī)的工作特點(diǎn)是間歇運(yùn)動(dòng),采取在一個(gè)工作循環(huán),即材料運(yùn)輸、卸載相應(yīng)機(jī)構(gòu)替代工作。機(jī)構(gòu)通常在啟動(dòng)、制動(dòng)和運(yùn)行工況的積極和消極的方向。
起重機(jī)機(jī)構(gòu)有四類(lèi),即:貨物電梯起重機(jī)構(gòu),水平運(yùn)動(dòng)機(jī)制,是一個(gè)旋轉(zhuǎn)起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),改變回轉(zhuǎn)半徑。
擺臂式起重機(jī)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的中小型起重設(shè)備,可靠、安全、高效、節(jié)能、節(jié)省時(shí)間和精力,靈活的特點(diǎn)。簡(jiǎn)而言之,任何操作空間緊張的場(chǎng)合比傳統(tǒng)設(shè)備的優(yōu)勢(shì),廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)。
搖臂式行車(chē)由回轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，立柱及電葫蘆組成，立柱下面通過(guò)地腳螺栓國(guó)定在混呢圖基礎(chǔ)上，由齒輪嚙合驅(qū)動(dòng)搖臂回轉(zhuǎn)，電葫蘆在懸臂工字鋼上作左右直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，并起吊重物。如圖1-1：
本次設(shè)計(jì)為0.5T立柱搖臂式起重機(jī)，起重提升部分選用標(biāo)準(zhǔn)的CD型電動(dòng)葫蘆，電動(dòng)葫蘆是一種輕小型起重設(shè)備，具有重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，零部件通用性強(qiáng)，體積小，操作簡(jiǎn)便等等優(yōu)點(diǎn)。CD電動(dòng)葫蘆減速器使用特殊硬化的材料加工硬化制成，運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)靜小，穩(wěn)定性強(qiáng)，壽命長(zhǎng)久。為有效避免聯(lián)軸器故障，電機(jī)和減速器間的驅(qū)動(dòng)是直連式的。起升電機(jī)是一個(gè)帶有平面盤(pán)式制動(dòng)圓柱電動(dòng)機(jī)。電機(jī)和制動(dòng)器的設(shè)計(jì)會(huì)保證高效率、高循環(huán)性的連續(xù)性運(yùn)行。制動(dòng)器是高壽命摩擦和彈力制動(dòng)隔板構(gòu)成。就算在電源斷電的時(shí)候，也具有穩(wěn)定性和自動(dòng)制動(dòng)的作用。摩擦襯墊壽命長(zhǎng)，制動(dòng)系統(tǒng)具有自動(dòng)補(bǔ)償功能。電動(dòng)葫蘆可以安裝無(wú)線(xiàn)遙控,遠(yuǎn)程控制的范圍內(nèi)可以容易使用和工作更方便。
由于電動(dòng)葫蘆具有重量輕、體積小、操作方便、外形美觀等特點(diǎn)，擁有獨(dú)特的電機(jī)熱保護(hù)裝置，更具安全性。本次設(shè)計(jì)選用的市場(chǎng)上可購(gòu)的CD型號(hào)0.5T電動(dòng)葫蘆。
2 設(shè)計(jì)計(jì)算
2.1 工字梁的選取
本次設(shè)計(jì)已知數(shù)據(jù)：整機(jī)高度3000mm 搖臂長(zhǎng)2500mm
起升高度：2500mm 小車(chē)行走速度20m/min 起升速度8m/min
2.1.1 工字梁的受力分析
由圖可知工字鋼受力為懸臂梁，工字梁上手下拉重物G=500kg，懸臂長(zhǎng)2500mm，如圖2-1：
圖2-1
工字梁的許用應(yīng)力：
根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】工字梁的材料為Q235，為低碳鋼塑性材料，
由公式：
式中：—屈服極限；—安全系數(shù)，一般選（1.5~2.5）
通常安全系數(shù)的選取是從安全和經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，如果安全系數(shù)越大，強(qiáng)度越大，但安全卻不經(jīng)濟(jì)。因此二者需要統(tǒng)一，材料的許用應(yīng)力和安全系數(shù)也不是恒定不變的，隨著科技的發(fā)展及人們對(duì)客觀事物的深入認(rèn)識(shí)，二者應(yīng)選取的更切合實(shí)際。
因?yàn)槠鹬剡^(guò)程中有沖擊載荷的存在，上述二者一般是在靜載荷狀態(tài)下選取的，所以取=2.5。
參考文獻(xiàn)【1】表13.1，Q235的屈服強(qiáng)度=235Mpa.
所以=
2.1.2 工字梁的最大轉(zhuǎn)矩
由于電葫蘆在工字梁上可以往返運(yùn)動(dòng)，所以工字梁受力有兩個(gè)極限即一個(gè)在最外邊與最里邊。
（1） 電葫蘆在工字梁的最外端時(shí)：工字梁自重先忽略，在選取
工字梁的時(shí)候參數(shù)選取大一個(gè)等級(jí)，補(bǔ)償重力的缺失。
受力如圖2-2：
圖2-2
求支反力：由梁的整體靜力平衡方程，可得出支反力。
列彎矩方程。取梁的左端A坐標(biāo)原點(diǎn)，梁AB為X軸，則彎矩方程為：
繪制彎矩圖：根據(jù)彎矩方程繪出此梁的彎矩圖。如圖2-3所示：
圖2-3
則最大彎矩為：
（2） 當(dāng)電動(dòng)葫蘆在最內(nèi)端的時(shí)候，如圖2-4：
圖2-4
求支反力：由梁的整體靜力平衡方程，可得出支反力。
列彎矩方程。取梁的左端A坐標(biāo)原點(diǎn)，梁AB為X軸，則彎矩方程為：
繪制彎矩圖：根據(jù)彎矩方程繪出此梁的彎矩圖，如圖2-5
圖2-5
則最大彎矩為：
所以最大的內(nèi)應(yīng)力為
由參考文獻(xiàn)【1】根據(jù)公式，計(jì)算所要達(dá)到的抗彎截面模量：
由參考文獻(xiàn)【1】查表可得，選用16號(hào)工字鋼，其。
本次設(shè)計(jì)選用16號(hào)工字鋼。
2.1.3 工字梁的剛度計(jì)算
在工程設(shè)計(jì)中，通常按梁的強(qiáng)度條件選擇梁的截面尺寸，然后按梁的剛度進(jìn)行校核，校核梁的剛度的目的，就是要控制梁的變形，使梁的最大撓度或最大轉(zhuǎn)角在規(guī)定的許可范圍內(nèi)，故梁的剛度條件，由參考文獻(xiàn)【1】得：
式中: -許可撓度，
式中：—最大撓度；F—工字梁受力；l—懸臂梁的長(zhǎng)度；E—工字鋼彈性模量；I—工字鋼截面慣性矩
工字鋼受力可知當(dāng)工字鋼在外端時(shí)，此梁受力最大，受集中力G=5kN，受力處跨度l=2500mm。根據(jù)工作性質(zhì)規(guī)定
。16號(hào)工字鋼E=200GP。
<
故此梁滿(mǎn)足剛度
2．2 工字梁與立柱連接主軸設(shè)計(jì)計(jì)算
軸是機(jī)械設(shè)備的重要部件之一。在軸的計(jì)算,因此,不僅考慮軸本身,還必須設(shè)計(jì)影響軸向軸部分。軸通過(guò)軸承連接列,安裝在軸旋轉(zhuǎn)部分軸運(yùn)動(dòng),形成了一個(gè)軸軸部分的基礎(chǔ)上。它的主要功能房間支持旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)和權(quán)力轉(zhuǎn)移。
2.2.1 軸的材料選擇
選擇軸的材料時(shí)除第一要滿(mǎn)足使用要求外，第二考慮材料的加工工藝性及經(jīng)濟(jì)性。軸的材料一般采用碳素鋼和合金鋼，軸的坯一般用軋制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。軸的常用材料為優(yōu)質(zhì)中碳鋼，如35、45、50鋼，其中以45鋼最為常用。起重設(shè)備載荷大，而且沖擊載荷的存在，因此，在這里應(yīng)工作要求較高選用45鋼。
2.2.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要確定出軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身一定要考慮強(qiáng)度問(wèn)題，結(jié)構(gòu)的合理性，同時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足使用要求。
2.2.3 軸上零件的定位
1)軸上零件的軸向固定
軸端擋圈同樣也用于固定軸端部件，可以承受較大的軸向力。軸端擋圈可以使用螺釘固定，為了預(yù)防軸端擋圈轉(zhuǎn)動(dòng)造成螺釘松脫，可使用雙螺釘加止動(dòng)墊圈放松等固定方法。
軸向零件在軸向的準(zhǔn)確工作位置是靠一定的軸向固定的方法實(shí)現(xiàn)的。可選用軸肩、軸端擋板、軸承端蓋等來(lái)定位。
2）軸上零件的周向固定
周向固定的目的是限制軸上零件與軸發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。常用的周向定位零件有鍵、花鍵、銷(xiāo)、緊定螺釘以及過(guò)盈配合等。
3）各段軸直徑和長(zhǎng)度的確定
確定各段軸的直徑時(shí)，可根據(jù)軸所受彎矩初步估算軸所需的直徑。將初步求出直徑作為承受彎矩的軸端最小直徑，然后再按軸上零件的裝配方案和定位要求，從最小直徑處開(kāi)始慢慢確定各段軸的直徑。
確定各段軸端的長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)也要保證零件所需的裝配和調(diào)整空間。軸的各段長(zhǎng)度主要按照各零件與軸配合部分的軸向尺寸和相鄰零件間必要的空隙來(lái)確定的。
2.2.4 軸的結(jié)構(gòu)工藝性
軸的結(jié)構(gòu)工藝性是指軸的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于加工和裝配軸上零件，而且生產(chǎn)率高、成本低。軸的結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，它的工藝性越好。
1） 為了便于軸上零件的裝配，在軸端加工出倒角。
2） 同一軸上直徑相近的地方的不同軸端上的鍵槽采用一種規(guī)格的鍵槽截面尺寸，并放在軸的同一母線(xiàn)上。
3）為減少加工刀具種類(lèi)和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，軸上直徑相近處的倒角應(yīng)盡量采用相同尺寸。
2.2.5 軸的尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算：
已知：軸只承受彎矩，不傳遞轉(zhuǎn)矩。
工字梁：
電動(dòng)葫蘆：
由文獻(xiàn)【2】查得選用
提升重物拉力：
根據(jù)受力分析圖2-6：
圖2-6
工字梁與立柱連接軸之間受到一個(gè)拉力，則主軸底部受一個(gè)支撐力，如圖2-6所示軸的受力分析：
1） 彎矩方程：
2) 繪制彎矩圖2-7：
圖2-7
所以：
由參考文獻(xiàn)【1】公式：
式中：—屈服極限，45鋼=360Mpa;—安全系數(shù)，選取3
則=120
由參考文獻(xiàn)【1】公式：
所以：
得出選。
2.2.6 軸的強(qiáng)度校核
參考文獻(xiàn)【1】由公式：
式中：—最大撓度；—軸的受力；—軸跨度受力長(zhǎng)度；—軸的彈性變量；—軸的截面慣性矩
F=7.3131KN受力處的跨度L=100mm。根據(jù)工作性質(zhì)規(guī)定
。45鋼軸。
其中：—許可撓度，起重機(jī)連接軸跨度系數(shù)：0.001~0.002L
,代入公式：
<
故此梁滿(mǎn)足剛度要求。
取。
2.2.7 確定個(gè)軸段的直徑
主軸下端安裝圓錐滾子軸承。根據(jù),根據(jù)參考文獻(xiàn)【3】機(jī)械制圖手冊(cè)，選用圓錐滾子軸承30208，其尺寸為,所以取
軸2段是連接懸臂梁與焊接在一起的法蘭板焊接在一起， 取
3 電葫蘆的選擇:
電動(dòng)葫蘆是一種特殊的起重設(shè)備,安裝在起重機(jī)、龍門(mén)起重機(jī),電動(dòng)葫蘆體積小,重量輕,操作簡(jiǎn)單,方便使用,等,用于工礦企業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)碼頭和其他地方。提升重量平均為0.1 ~ 80噸,舉升高度是3 ~ 30米。由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和卷筒或鏈輪組成,分為鋼絲繩電動(dòng)葫蘆,電動(dòng)葫蘆鏈條。鏈?zhǔn)诫妱?dòng)葫蘆可分為進(jìn)口和國(guó)內(nèi)兩種;鋼絲繩電動(dòng)葫蘆單速升級(jí)CD,MD速提升;迷你電動(dòng)葫蘆、起重機(jī)、多功能電梯。
在這里，根據(jù)工作環(huán)境要求，我們選取型電動(dòng)葫蘆。
各項(xiàng)參數(shù)如下：
起重量：0.5t
起升高度：3m
起升速度：8m/min
運(yùn)行速度：20m/min
鋼絲繩：4.8mm(繩的直徑)
運(yùn)行軌道：工字鋼梁型號(hào)為16
電源：額定電壓為380V的三相交流電動(dòng)機(jī)
起重電機(jī)：ZDZ1-4 額定功率1.5kw 轉(zhuǎn)速為1440r/min
4 開(kāi)式齒輪的選取
選定齒輪的類(lèi)型及基本參數(shù)
1）選擇直齒圓柱齒輪
2）根據(jù)搖臂式起重機(jī)的工作環(huán)境，確定選用精度等級(jí)4
3）材料的選擇。一般選用45鋼，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理
4）選定齒輪的齒數(shù)。
開(kāi)式齒輪的傳動(dòng)，由于齒數(shù)主要為磨損失效為是齒輪不知過(guò)小，故小齒輪不宜選用過(guò)多的齒數(shù)，一般可取17~25,。大齒輪是焊在立柱外端，內(nèi)徑為200mm。m 是齒輪抗彎能力的重要標(biāo)志，根據(jù)工作環(huán)境的使用要求，選用m=5。從而選出大齒輪為齒數(shù)54，分度圓半徑為270mm的齒輪，齒輪寬度為B=50mm。
5 軸承的校核選用
本次設(shè)計(jì)中選用滾動(dòng)軸承，與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小，起動(dòng)靈敏，效率高，輪滑簡(jiǎn)便和易于互換等特點(diǎn)，得到廣泛使用。由圖紙可知，軸承既收到軸向力也受到徑向力，所以選用圓錐滾子軸承，它可以同時(shí)承受徑向載荷及軸向載荷，外圈可分離，安裝時(shí)可調(diào)軸承的游隙。
因?yàn)橹鬏S的最小直徑為40mm,所以選用30208型的圓錐滾子軸承。
6 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置選擇
電動(dòng)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置通常裝在起重機(jī)的回轉(zhuǎn)部分上，電機(jī)進(jìn)過(guò)減速器帶動(dòng)最后一級(jí)齒輪相嚙合，以實(shí)現(xiàn)起重機(jī)回轉(zhuǎn)。在起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中常用的是下列三種形式的機(jī)械傳動(dòng)裝置：
立式電動(dòng)機(jī)與蝸輪減速起傳動(dòng)
立式電動(dòng)機(jī)與立式圓柱齒輪減速器傳動(dòng)
立式電動(dòng)機(jī)與行星減速器傳動(dòng)
市場(chǎng)上，搖臂式起重機(jī)采用行星齒輪系減速原理，即第三種形式。這種形式應(yīng)用行星式傳動(dòng)原理，采用擺線(xiàn)針齒嚙合的新穎傳動(dòng)裝置。擺線(xiàn)針輪減速機(jī)傳動(dòng)裝置可以分為三個(gè)部分:輸入部分、減速部分和輸出部分。位錯(cuò)在輸入軸上配備了一個(gè)180°的雙偏心套筒,打開(kāi)偏心套筒配備兩個(gè)稱(chēng)為滾柱軸承的手臂,H的形成,兩個(gè)擺線(xiàn)齒輪中心孔的偏心套筒轉(zhuǎn)臂軸承滾道,由一群擺線(xiàn)齒輪和銷(xiāo)齒輪嚙合圓形排列的針,形成齒差,內(nèi)嚙合齒輪減速器的機(jī)構(gòu)(為了減少摩擦,在小比例的減速機(jī),針與針齒齒輪組)。
這種傳動(dòng)方法的優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊湊體積小,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)噪音低,使用可靠、壽命長(zhǎng)，設(shè)計(jì)合理維修方便，容易分解安裝。
這種傳動(dòng)分為單級(jí)傳動(dòng)和雙級(jí)傳動(dòng)：?jiǎn)渭?jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比一般為9~87，而雙級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比一般為121~7569。
根據(jù)此次設(shè)計(jì)的搖臂式起重機(jī)的工作狀態(tài)：搖臂的轉(zhuǎn)速為2r/min，從而應(yīng)該選擇雙級(jí)傳動(dòng)E。再根據(jù)其安裝位置，應(yīng)采用立式安裝L。
最后根據(jù)傳動(dòng)效果要求，電機(jī)選用額定電壓為380V的三相交流電動(dòng)機(jī) ，轉(zhuǎn)速為1440r/min，額定功率為4KW。再在電機(jī)上加一個(gè)變頻器，從而達(dá)到對(duì)電機(jī)節(jié)能調(diào)速的目的。所以，擺線(xiàn)針輪減速機(jī)的型號(hào)為BLEY 53-43X17 4。即B系列雙級(jí)法蘭式立裝式擺線(xiàn)針輪減速機(jī).
7.電動(dòng)葫蘆限位裝置設(shè)計(jì)
采用時(shí)下比較常用的尼龍塊起到限位、減震的作用。將其與工字梁焊接在一起。尼龍塊的結(jié)構(gòu)如圖：7-1
將其與槽型板連接：
8 機(jī)座的固定
采用地腳螺栓將法蘭盤(pán)與地面連接，如圖8-1所示：
參考文獻(xiàn)
【1】《材料力學(xué)》劉鴻文主編 高等教育出版社2011版
【2】《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》張志文編 北京鐵道出版社2001版
【3】《機(jī)械制圖手冊(cè)》 葉玉駒等編 機(jī)械工業(yè)出版社
【4】《機(jī)械設(shè)計(jì)》西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編著 高等教育出版社
【5】《機(jī)械制圖》何銘新等主編 高等教育出版社
致謝
即將告別四年的大學(xué)生活，緊張的畢業(yè)設(shè)計(jì)也將結(jié)束，接下來(lái)就將跨入另一個(gè)生活圈。在這四年里，我得到了很多老師、同學(xué)的關(guān)心與幫助，是我能夠順利的完成學(xué)業(yè)，以一個(gè)充滿(mǎn)自信、理想的姿態(tài)踏入社會(huì)。我感謝他們給我?guī)?lái)的一切，為我可以開(kāi)啟了一扇新的大門(mén)。
本論文是在李濤老師的悉心指導(dǎo)下完成的。李老師豐富的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，耐心的教學(xué)方式給了在這次設(shè)計(jì)中提供了巨大的幫助。同時(shí)在李老師的影響下，我培養(yǎng)了自己嚴(yán)謹(jǐn)，堅(jiān)持不懈的態(tài)度，提高了各方面的思考動(dòng)手能力。本論文在導(dǎo)師一步步的悉心指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。再此，特向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！愿導(dǎo)師身體健康，事事順利。同時(shí)，也祝福每一位幫助我成長(zhǎng)的師長(zhǎng)。
再次感謝與我共同走過(guò)大學(xué)生活的朋友們、同學(xué)們，是你們?cè)谖掖嗳蹼y過(guò)的時(shí)候，深處援手，我會(huì)永記于心。感謝上天的恩賜讓你們出現(xiàn)在我的生命里。即將面臨分別，希望你們?cè)谝院蟮娜兆永?，開(kāi)心、快樂(lè)，希望你們能實(shí)現(xiàn)自己的理想，到達(dá)自己想去的地方。
最后感謝各位老師和同學(xué)，祝你們以后工作順利、事事順心。
謝謝！
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