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目錄
第1章 吊葫蘆的種類 1
第2章 設(shè)計(jì)目的 3
第3章 工作原理 4
第4章 主要技術(shù)參數(shù) 5
第5章 設(shè)計(jì)與校和 6
5.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 6
5.2 三角帶的選擇 6
5.3 蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 8
5.4 圓柱蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù) 9
5.5 蝸桿的幾何計(jì)算 11
5.6 蝸桿傳動(dòng)受力分析和效率計(jì)算 13
5.7 圓柱蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 14
5.8 蝸桿軸撓度計(jì)算 16
5.9 溫度計(jì)算 17
5.10 蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑 17
5.11 軸的設(shè)計(jì) 17
5.12 軸的強(qiáng)度計(jì)算 18
5.13 軸的剛度計(jì)算 20
5.14 筒的選擇 20
第6章 電動(dòng)葫蘆在使用中的安全要求 21
致謝 23
參考文獻(xiàn) 24
I
設(shè)計(jì)目的
吊裝質(zhì)量在50-100kg的輕型零件,如果選用整套的行星齒輪減速吊葫蘆,因其剎車機(jī)構(gòu)和聯(lián)軸器的故障率較高,易損件不易購(gòu)全,會(huì)經(jīng)常影響生產(chǎn)。下面設(shè)計(jì)的是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)耐用的簡(jiǎn)易吊葫蘆。
主要技術(shù)參數(shù)
綜合考慮工件吊的柔和性、準(zhǔn)確性和工作效率,我們將提升速度v規(guī)定在0.10~0.12m/s之間,吊具主要技術(shù)參數(shù)如下:
電機(jī)功率
電機(jī)轉(zhuǎn)速
大皮帶輪直徑
小皮帶輪直徑
蝸輪齒數(shù)
蝸桿頭數(shù)
卷筒直徑
鋼絲直徑
由以上技術(shù)參數(shù)可求得v的近似值:
理論所得提升速度符合實(shí)際要求。
此項(xiàng)設(shè)計(jì)非常適用于中小型企業(yè)。
第1頁(yè)
第1章 吊葫蘆的種類
1. 拉葫蘆:手拉葫蘆是以焊接環(huán)鏈作為撓性承載件的起重工具,也可與手動(dòng)單軌小車配套組成起重小車,用于手動(dòng)梁式起重機(jī)或者架空單軌運(yùn)輸系統(tǒng)。
2. 手扳葫蘆:
定 義:
手扳葫蘆是由人力通過(guò)手柄扳動(dòng)鋼絲繩或鏈條等運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)帶動(dòng)取物裝置運(yùn)動(dòng)的起重葫蘆。
適用范圍:
它廣泛用于船廠的船體拼裝焊接,電力部門高壓輸電線路的接頭拉緊,農(nóng)林、交通運(yùn)輸部門的起吊裝車、物料捆扎、車輛拽引以及工廠等部門的設(shè)備安裝、校正等。
分 類:
根據(jù)承載件的不同可分鋼絲繩手扳葫蘆和環(huán)鏈?zhǔn)职夂J。
3. 環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆?:
適用范圍:
環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆是以焊接園環(huán)鏈作為承載的電動(dòng)葫蘆。與鋼絲繩電動(dòng)葫蘆相比,結(jié)構(gòu)更加輕巧,價(jià)格更便宜。
分 類:
固定式/單軌小車式
4. 鋼絲繩電動(dòng)葫蘆:
適用范圍:
鋼絲繩電動(dòng)葫蘆是以鋼絲繩作為承載的電動(dòng)葫蘆,結(jié)構(gòu)緊湊、自身輕、效率高、操作簡(jiǎn)便。配備運(yùn)行小車可作為架空單軌起重機(jī)和電動(dòng)但梁、電動(dòng)懸掛等起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)。
分 類:
固定式/單軌小車式/雙梁葫蘆小車式/單主梁角形葫蘆小車式
第2章 設(shè)計(jì)目的
吊裝質(zhì)量在50-100kg的輕型零件,如果選用整套的行星齒輪減速吊葫蘆,因其剎車機(jī)構(gòu)和聯(lián)軸器的故障率較高,易損件不易購(gòu)全,會(huì)經(jīng)常影響生產(chǎn)。下面設(shè)計(jì)的是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)耐用的簡(jiǎn)易吊葫蘆。
第3章 工作原理
吊具以Y801-4型異步電機(jī)為動(dòng)力源,經(jīng)三角帶傳動(dòng)力傳遞給蝸桿,該傳動(dòng)起過(guò)載保護(hù)作用;然后由蝸輪、蝸桿機(jī)構(gòu)產(chǎn)生反向自鎖并經(jīng)蝸輪減速后傳遞至卷筒,使一端纏繞在卷筒上的鋼絲繩帶動(dòng)吊鉤產(chǎn)生提升運(yùn)動(dòng),電機(jī)反轉(zhuǎn)則產(chǎn)生下降運(yùn)動(dòng)。整套機(jī)構(gòu)懸掛于工字鋼橫梁上,借助人力可左右平移。
第4章 主要技術(shù)參數(shù)
綜合考慮工件吊的柔和性、準(zhǔn)確性和工作效率,我們將提升速度v規(guī)定在0.10~0.12m/s之間,吊具主要技術(shù)參數(shù)如下:
電機(jī)功率
電機(jī)轉(zhuǎn)速
大皮帶輪直徑
小皮帶輪直徑
蝸輪齒數(shù)
蝸桿頭數(shù)
卷筒直徑
鋼絲直徑
由以上技術(shù)參數(shù)可求得v的近似值:
理論所得提升速度符合實(shí)際要求。
此項(xiàng)設(shè)計(jì)非常適用于中小型企業(yè)。
第5章 設(shè)計(jì)與校和
5.1 電動(dòng)機(jī)的選擇。
三相交流異步電動(dòng)機(jī)(即三相交流鼠龍式感應(yīng)電動(dòng)機(jī))的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉,維護(hù)方便可直接接于三相交流電網(wǎng)中,因此,在工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮優(yōu)先選用。
參考《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》根據(jù)設(shè)計(jì)要求,電動(dòng)機(jī)N<1KW n=1500r/min 有兩種電機(jī)供選擇,分別為:Y801-4 N=0.55 Y802-4 N=0.75 在功率要求不高的情況下有限選用Y801-4三相異步電動(dòng)機(jī)。相關(guān)參數(shù)為:
額定功率:0.55KW
額定電流:1.5A
轉(zhuǎn)速:1390r·p·m
效率:73%
最大轉(zhuǎn)矩:2.2。
5.2 三角帶的選擇。
三角膠帶的型號(hào)選擇:由于功率N在0.45-0.75之間,所以選用O型三角膠帶。
小皮帶輪的直徑的選擇:查表選定 小皮帶輪直徑為71此時(shí)相應(yīng)槽角為34度。
大皮帶輪的直徑的選擇:式中i-------傳動(dòng)比 取大皮帶輪直徑為80。
皮帶速度V:一般情況下最適當(dāng)?shù)乃俣仁恰?
初定中心距: 得。開(kāi)口傳動(dòng)
所以初定中心踞符合要求。
三角帶的計(jì)算長(zhǎng)度L:按照〈機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)〉表10-2 可得最接近的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為469 內(nèi)周長(zhǎng)度為450。
繞轉(zhuǎn)次數(shù)U:,則繞轉(zhuǎn)次數(shù)為11.87次/s。
實(shí)際中心距A:安裝三角膠帶必須的最小中心距
補(bǔ)償三角膠帶伸長(zhǎng)所需的最大中心距。
小皮帶輪的包角:開(kāi)口傳動(dòng)。
三角帶的根數(shù):得Z=2.38 取Z=3。
----單根三角膠帶能傳遞的功率()見(jiàn)〈機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)〉表10-5
------工作情況系數(shù) 表10-6
------包角影響系數(shù) 表10-7
作用在軸上的力: So-----單根三角膠帶的初拉力。查表10-8。
5.3 蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)
1.特點(diǎn)和應(yīng)用
蝸桿傳動(dòng)用于傳遞交錯(cuò)軸之間的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在絕大多數(shù)情況下,兩軸在空間是互相垂直的,軸交角為。它廣泛應(yīng)用在機(jī)床、汽車、一起、起重機(jī)械、冶金機(jī)械以及其他機(jī)械制造部門中,最大傳動(dòng)功率可達(dá)750kW,通常用在50kW以下;最高滑動(dòng)速度Vs可達(dá)35m/s,通常用在15m/s以下。
蝸桿傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、工作平穩(wěn)、無(wú)噪聲、沖擊震動(dòng)小、以及能得到很大的單級(jí)傳動(dòng)比。與多級(jí)齒輪傳動(dòng)相比蝸桿傳動(dòng)需件數(shù)目少,結(jié)構(gòu)尺寸小,重量輕。缺點(diǎn)是在制造精度和傳動(dòng)比相同的條件下,蝸桿傳動(dòng)的效率比齒輪傳動(dòng)低,同時(shí)蝸輪一般需用貴重的減磨材料(如青銅)制造。
蝸桿傳動(dòng)多用于減速,以蝸桿為原動(dòng)件。
2.傳動(dòng)的失效形式、材料選擇和結(jié)構(gòu)
失效形式
蝸桿傳動(dòng)的失效形式和齒輪傳動(dòng)類似,有疲勞點(diǎn)蝕、膠合、磨損、輪齒折斷等。在一般情況下,蝸輪的強(qiáng)度較弱,所以失效總是在蝸輪上發(fā)生。又由于蝸輪和蝸桿之間的相對(duì)滑動(dòng)較大,更容易產(chǎn)生膠合和磨粒磨損。蝸輪輪齒的磨損比齒輪傳動(dòng)嚴(yán)重得多,另外,點(diǎn)蝕通常出現(xiàn)在蝸輪輪齒上。
材料選擇
由于蝸桿傳動(dòng)難于保證高的接觸精度,滑移速度又較大,以及蝸桿變形等因素,故蝸桿、蝸輪不能都用硬材料制造,其中之一(通常為蝸輪)應(yīng)該用減磨性良好的材料來(lái)制造。
蝸輪材料----一般指蝸輪齒冠部分的材料。主要有1.鑄錫青銅2.鑄鋁青銅3.鑄鋁黃銅4.灰鑄鐵和球墨鑄鐵。
蝸桿材料---- 碳鋼和合金鋼。
3.蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)
蝸桿通常與軸做成整體。蝸輪則可制成整體的或組合的。
5.4.圓柱蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)
1. 基本齒廓
圓柱蝸桿在給定平面上的基本齒廓和漸開(kāi)線齒輪基本齒廓基本相同,只是頂隙c=0.2m 齒根圓角半徑=0.3(m為模數(shù))。
2. 模數(shù)m
軸交角為的動(dòng)力圓柱蝸桿傳動(dòng)的模數(shù)有一個(gè)系列,而不是隨意取定的。它的軸向模數(shù)、法向模數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m之間的關(guān)系是m==/cos,為蝸桿導(dǎo)程角。
3. 齒形角
通常刀具基準(zhǔn)齒形的齒形角=
4.蝸桿分度圓直徑
亦稱蝸桿中圓直徑。為了使蝸輪刀具尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化,將蝸桿分度圓直徑定為標(biāo)準(zhǔn)值。
5.蝸桿直徑系數(shù)
蝸桿分度圓直徑與模數(shù)的比值稱為蝸桿直徑系數(shù),即:。對(duì)于動(dòng)力蝸桿傳動(dòng),值約為7~18;對(duì)于分度蝸輪傳動(dòng),值約為16~30。
6.蝸桿導(dǎo)程角
角的范圍為~,導(dǎo)程角大,傳動(dòng)效率高;導(dǎo)程角小,傳動(dòng)效率低。一般認(rèn)為的蝸桿傳動(dòng)具有自鎖性。要求效率較高的傳動(dòng),常取=,此時(shí)常取非阿基米德蝸桿。
7. 蝸桿頭數(shù)、蝸輪齒數(shù)
蝸桿頭數(shù)少,易于得到大傳動(dòng)比,但導(dǎo)程角小,效率低、發(fā)熱多,故重載傳動(dòng)不宜采用彈頭蝸桿。蝸桿頭數(shù)多,效率高,但頭數(shù)過(guò)多,導(dǎo)程角大,制造困難。常用的蝸桿頭數(shù)為1、2、3、6等。
蝸輪齒數(shù)根據(jù)齒數(shù)比和蝸桿頭數(shù)決定:。一般取齒。和之間最好避免有公因數(shù),以利于均勻磨損。
8.傳動(dòng)比、齒數(shù)比
式中--------蝸桿 蝸輪的轉(zhuǎn)速,。兩式中,上式用于減速傳動(dòng)比,蝸桿主動(dòng);下式用于減速或增速,齒數(shù)比u不邊。蝸桿主動(dòng)時(shí),齒數(shù)比與傳動(dòng)比相等,即u=。
9.中心距a
圓柱蝸桿傳動(dòng)裝置的中心距a(單位mm)一般取下列標(biāo)準(zhǔn)值:40 50 63 80 100 125 160 (180) 200 (225) 250 (280) 315 355 400 450 500。宜先選用未帶括號(hào)的。
10.變位系數(shù)
蝸桿傳動(dòng)的變位方式與蝸輪傳動(dòng)相同,也是在切削時(shí)把刀具移位。------未變位蝸桿傳動(dòng)的中心距----------湊中心距時(shí)變位蝸桿傳動(dòng)的中心距 變位系數(shù) -----------中心距不邊,傳動(dòng)比略做調(diào)整時(shí)中心距 變位系數(shù)。
5.5、蝸桿的幾何計(jì)算。
中心距的確定:標(biāo)準(zhǔn)中心距見(jiàn)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》表15-14 q=12 計(jì)算得 A=80。
徑向間隙系數(shù):一般采用 取0.2 得c=0.7
基本齒條的齒頂高系數(shù):一般采用=1。
蝸桿軸向剖面的齒廓角:普通蝸桿。
蝸桿螺紋頭數(shù):由計(jì)算確定=1。
蝸輪齒數(shù):選用常用最小值=33。
蝸桿蝸輪分度圓直徑:=42 ,=115.5。
蝸桿蝸輪節(jié)圓直徑:=44.5 =115.5。
傳動(dòng)比: 因?yàn)樽詈貌蝗≌麛?shù) 所以 取=31.5
蝸桿蝸輪齒頂圓直徑:=49。
蝸桿蝸輪齒根圓直徑:=33.6
=111
蝸輪外圓直徑:= =51.5
蝸桿軸向模數(shù):3.5
蝸桿螺紋部分長(zhǎng)度:按表選取得L>19 選L=20=280。
蝸輪輪緣寬度:查表得B= 。
蝸桿分度圓柱上的螺旋升角:查表得= 。
蝸桿節(jié)柱上的螺旋升角:。
變位系數(shù):。
蝸桿螺牙、蝸輪輪齒高度:7.7。
蝸桿螺牙嚙入蝸輪輪齒間深度:=7
蝸桿螺牙沿分度圓柱上的齒頂高:=3.5
蝸桿螺牙沿分度圓柱上的軸向齒厚:= 5.395
蝸桿螺牙沿分度圓柱上的法向齒厚:=5.73。
5.6 蝸桿傳動(dòng)受力分析和效率計(jì)算
1. 蝸桿傳動(dòng)中的作用力
在蝸桿傳動(dòng)中作用在齒面上的法向壓力可分解為圓周力、徑向力和軸向力。顯然,作用于蝸桿上的軸向力等于蝸輪上的圓周力;蝸桿上的圓周力等于蝸輪上的軸向力;蝸桿上的徑向力等于蝸輪上的徑向力
2. 蝸桿傳動(dòng)的效率
閉式蝸桿傳動(dòng)的效率與齒輪傳動(dòng)的效率類似,即。式中-----傳動(dòng)嚙合效率;------油的攪動(dòng)和飛濺損耗時(shí)的效率;-------軸承效率。
---------傳動(dòng)嚙合效率:考慮到齒面間相對(duì)滑動(dòng)的功率損失,嚙合效率可近似地按螺旋副的效率計(jì)算,即:蝸桿主動(dòng) 式中為當(dāng)量摩擦角。
---------油的攪動(dòng)和飛濺損耗時(shí)的效率
攪油和飛濺的功耗與蝸輪或蝸桿的浸油深度和速度、油的黏度以及箱體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等有關(guān)。在一般情況下,這一部分的功耗不大 可取 0.99。
-----------軸承效率
蝸桿傳動(dòng)中,多數(shù)采用滾動(dòng)軸承,其效率可取。采用滑動(dòng)軸承時(shí),可取。
所以,蝸桿傳動(dòng)的效率主要是傳動(dòng)的嚙合效率,和一般可忽略不計(jì)。影響嚙合效率的因素有導(dǎo)程角、滑動(dòng)速度、蝸桿蝸輪的材料、表面粗糙度、潤(rùn)滑油粘度等,其中角的大小起著主導(dǎo)作用。
5.7.圓柱蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算
蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算主要為齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算和輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算。在這兩種計(jì)算當(dāng)中,蝸輪輪齒都是薄弱環(huán)節(jié)。對(duì)于閉式傳動(dòng),傳動(dòng)尺寸主要取決于齒面的接觸疲勞強(qiáng)度以防止齒面的點(diǎn)蝕和膠合,但須校核輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度。對(duì)于開(kāi)式傳動(dòng),傳動(dòng)尺寸主要取決于輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度,毋須進(jìn)行齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算。
此外,蝸桿傳動(dòng)還須進(jìn)行蝸桿撓度和傳動(dòng)溫度的計(jì)算,兩者都是驗(yàn)算性質(zhì)的。
1. 蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算
蝸桿傳動(dòng)為滿足不產(chǎn)生接觸疲勞點(diǎn)蝕的強(qiáng)度條件為
上式用于校核計(jì)算。用做設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),傳動(dòng)中心距可用下式計(jì)算
式中:--蝸輪轉(zhuǎn)矩,N mm; ----使用系數(shù);----彈性系數(shù) ;----考慮齒面曲率和接觸線長(zhǎng)度影響的接觸系數(shù);----轉(zhuǎn)速系數(shù);----壽命系數(shù);------接觸疲勞極限,;--- 接觸疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù),可取1~1.3。
下面對(duì)有關(guān)參數(shù)作一說(shuō)明:
----------蝸輪轉(zhuǎn)矩。若載荷不變,則可取名義轉(zhuǎn)矩。若載荷隨時(shí)間而變,則應(yīng)取為平均轉(zhuǎn)矩。
----------轉(zhuǎn)速系數(shù)。 轉(zhuǎn)速不變時(shí), 為蝸輪轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速變化時(shí)
為在時(shí)間內(nèi)與蝸輪轉(zhuǎn)速相應(yīng)的轉(zhuǎn)速系數(shù)。
----------壽命系數(shù)。計(jì)算壽命系數(shù)的基本公式為
式中為載荷不變時(shí)的壽命時(shí)數(shù),h。
----------接觸系數(shù)。這是計(jì)算齒面曲率和接觸線長(zhǎng)度對(duì)接觸應(yīng)力的影響系數(shù),系數(shù)沿嚙合線的赫茲應(yīng)力平均值得來(lái)。
設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),求得中心距a需圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。進(jìn)而可利用下列一些公式求取蝸桿直徑,蝸桿頭數(shù)和模數(shù)m:
或
,
和m均應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)值,和均應(yīng)為整數(shù)。
2.蝸輪輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算
蝸輪輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度取決于輪齒模數(shù)的大小,由于輪齒齒形比較復(fù)雜,且由在距中間平面的不同平面上的齒厚也不同,都應(yīng)當(dāng)具有不同變位系數(shù)的正變位齒。距中間平面愈遠(yuǎn),齒愈厚,變位系數(shù)也愈大。因此,蝸輪輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度難于精確計(jì)算,只好進(jìn)行條件性的概略估算。輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度條件式為
式中,------齒根彎曲疲勞極限。-----彎曲疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù),可取1.4;,------蝸輪寬度和蝸輪直徑。
5.8 蝸桿軸撓度計(jì)算
當(dāng)蝸桿軸的捏合部位受力后,將使軸產(chǎn)生撓曲。撓曲量過(guò)大勢(shì)必影響嚙合狀況,從而造成局部偏載甚至導(dǎo)致干涉。蝸桿軸的撓曲主要是由圓周力和徑向力造成的,軸向力可以忽略不計(jì)。假設(shè)軸兩端為自由支承,則由于和的作用,在軸的嚙合部分所引起的撓曲量分別為: 。
兩者合成,得蝸桿軸中間截面的慣性矩,;
---兩支承間的距離;------許用最大撓度;淬火蝸桿取0.004m,調(diào)質(zhì)蝸桿取0.01m此處m為模數(shù)。
5.9 溫度計(jì)算
蝸桿傳動(dòng)的效率一般比齒輪傳動(dòng)和其他幾種機(jī)械傳動(dòng)都要低,工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生較多的熱量。閉式箱體若散熱條件不足,則易于造成潤(rùn)滑油工作溫度過(guò)高而導(dǎo)致使用壽命減低,甚至有使蝸桿副發(fā)生膠合的危險(xiǎn)。因此,對(duì)蝸桿傳動(dòng)有必要進(jìn)行溫度計(jì)算。
箱體的工作溫度和應(yīng)滿足的要求為:
計(jì)算時(shí),應(yīng)取單位:------kW; A-----; ------;-----。
一般情況下,可取=12—18。
散熱面程A可用下式估算:
式中a為傳動(dòng)中心距,mm。
5.10 蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑
為提高蝸桿傳動(dòng)的抗膠合性能,宜選用粘度較高的潤(rùn)滑油。在礦物油中加些油性添加劑,有利于提高油膜厚度,減輕膠合危險(xiǎn)。
采用油池潤(rùn)滑時(shí),蝸桿最好布置在下方。蝸桿浸入油中的滑度至少能浸入螺旋的牙高,且油面不應(yīng)超過(guò)滾動(dòng)軸承最低滾動(dòng)體的中心。只有在不得已的情況下,蝸桿布置才在上方,這時(shí),浸入油池的蝸輪深度允許達(dá)到蝸輪半徑的1/6~1/3。
5.11、軸的設(shè)計(jì)。
軸的設(shè)計(jì)部分比較簡(jiǎn)單,需要帶動(dòng)的零件為蝸輪和卷桶。所以 在蝸輪和卷桶中間設(shè)計(jì)一軸套,并用鍵連接。具體樣式見(jiàn)零件圖1。
5.12、軸的強(qiáng)度計(jì)算
(一) 初步計(jì)算。
估算軸徑:。----------危險(xiǎn)截面處的軸徑 N------軸所傳遞的功率kw;n---------軸的轉(zhuǎn)速rpm;A--------系數(shù),常用軸材料的A值當(dāng)材料為45號(hào)鋼時(shí) A=12 則 可得> 。
(二) 精確計(jì)算
軸的尺寸及結(jié)構(gòu)初步定出后,作用在軸上的載荷和支點(diǎn)反離可以求得。
把軸當(dāng)做可動(dòng)鉸鏈兩支點(diǎn)的梁。這種假定對(duì)于一個(gè)支座中只裝一個(gè)滾動(dòng)軸承或裝兩個(gè)自動(dòng)調(diào)心的軸承是足夠精確的。則 驗(yàn)算公式為。疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)
靜強(qiáng)度計(jì)算時(shí); 式中:----僅考慮法向,剪切應(yīng)力時(shí)的安全系數(shù)。試件的彎曲,扭剪的疲勞強(qiáng)度限;-------應(yīng)力幅,相當(dāng)于對(duì)稱變應(yīng)力部分;
------平均應(yīng)力,相當(dāng)于靜應(yīng)力部分;----法向、剪切應(yīng)力集中系數(shù)。----表面質(zhì)量系數(shù)。---尺寸系數(shù)。----靜應(yīng)力折合為變應(yīng)力的等效系數(shù)。
許用安全系數(shù)[n],疲勞計(jì)算時(shí),一般[n]=1.5~2.5;當(dāng)材料均勻,載荷及應(yīng)力計(jì)算很準(zhǔn)確時(shí),可取[n]=1.3。靜強(qiáng)度計(jì)算時(shí),對(duì)軋、鍛件,一般[n]=1.2~2.2,鑄件[n]=1.6~2.5。
在疲勞強(qiáng)度計(jì)算中,與,相比,前者較小,可略去不計(jì),并考慮到,,,等代入上式子中 整理后得
對(duì)圓斷面實(shí)心軸設(shè)計(jì)公式為
式中:,----產(chǎn)生法向,扭剪應(yīng)力幅的力矩,對(duì)一般的轉(zhuǎn)軸=而,當(dāng)經(jīng)常正反轉(zhuǎn)時(shí)。對(duì)心軸=0;不轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)KG·cm。W------抗彎斷面模數(shù)。 -----許用彎曲應(yīng)力KG/,=。
5.13、軸的剛度計(jì)算
彎曲剛度 式中:-----斷面之處的變形量;-----軸上載荷產(chǎn)生的彎矩;在I斷面處加單位載荷軸上所產(chǎn)生的彎矩;J------截面的慣性矩;S-------將軸分為若干段后每段的長(zhǎng)度;E-----彈性模數(shù)。
5.14、卷筒的選擇
卷筒是鋼絲繩的承裝零件,卷筒的材料選用ZG25鑄造。焊接卷桶選用A3鋼制造。
卷筒直徑的確定 式中:D---卷筒的名義直徑,即槽底直徑;d------鋼絲繩直徑,即外接圓直徑;e---由鋼絲繩用途和工作制度決定的系數(shù),可查表選取。卷筒壁厚W可按經(jīng)驗(yàn)公式確定:對(duì)焊接卷筒:對(duì)于鑄造卷筒:。在通用的橋式起重機(jī)中,鋼絲成常用壓板和雙頭螺栓固定在卷筒表面上。
第6章 電動(dòng)葫蘆在使用中的安全要求
電動(dòng)葫蘆常用于單軌吊、旋臂吊和手動(dòng)單梁行車上,由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造和檢修方便、互換性好,操作容易,所以在工廠中廣泛使用。如果它的安全裝置不全,使用不當(dāng),會(huì)造成傷亡事故。因此,電動(dòng)葫蘆操作人員除按規(guī)定培訓(xùn)并持證操作外,還必須嚴(yán)守以下操作規(guī)定:
??? (1)開(kāi)動(dòng)前應(yīng)認(rèn)真檢查設(shè)備的機(jī)械、電氣、鋼絲繩、吊鉤、限位器等是否完好可靠。
??? (2)不得超負(fù)荷起吊。起吊時(shí),手不準(zhǔn)握在繩索與物件之間。吊物上升時(shí)嚴(yán)防撞頂。
??? (3)起吊物件時(shí),必須遵守掛鉤起重工安全操作規(guī)程。捆扎時(shí)應(yīng)牢固,在物體的尖角缺口處應(yīng)設(shè)襯墊保護(hù)。
??? (4)使用拖掛線電氣開(kāi)關(guān)起動(dòng),絕緣必須良好。正確按動(dòng)電鈕,操作時(shí)注意站立的位置。
??? (5)單軌電動(dòng)葫蘆在軌道轉(zhuǎn)彎處或接近軌道盡頭時(shí),必須減速運(yùn)行。
??? (6)凡有操作室的電動(dòng)葫蘆必須有專人操作,嚴(yán)格遵守行車工有關(guān)安全操作規(guī)程。
另外,應(yīng)該注意的是:
1、 在使用前,應(yīng)進(jìn)行靜負(fù)荷和動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)。
2、 檢查制動(dòng)器的制動(dòng)片上是否粘有油污,各觸點(diǎn)均不能涂潤(rùn)滑油或用銼刀挫平。3、 嚴(yán)禁超負(fù)荷使用。不允許傾斜起吊或作為拖拉工具使用。
??? 4、 操作人員操作時(shí),應(yīng)隨時(shí)注意并及時(shí)消除鋼絲繩在卷筒上脫槽或繞有兩層的不正常情況。
??? 5、 盤式制動(dòng)器要用彈簧調(diào)整至是物件能容易處于懸空狀態(tài),其制動(dòng)距離在最大負(fù)荷時(shí)不得超過(guò)80mm。
??? 6、 電動(dòng)葫蘆應(yīng)有足夠的潤(rùn)滑油,并保持干凈。
??? 7、 電動(dòng)葫蘆不工作時(shí),禁止把重物懸于空中,以防零件產(chǎn)生永久變形。
致謝
首先向機(jī)電工程系的全體老師表示衷心的感謝,在這三年的時(shí)間里,他們?yōu)槲覀兊某砷L(zhǎng)和進(jìn)步做出了貢獻(xiàn)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,有許多老師給予了指導(dǎo)和幫助,尤其是盧杉老師和張曙靈老師,在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中,給了我們很大幫助,做為我們的輔導(dǎo)老師,盡職盡責(zé),一絲不茍。
至此,這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也將告以段落,但老師的教誨卻讓人終生難忘,通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì),不但使我學(xué)到了知識(shí),也讓我學(xué)到了許多的道理,總之是受益匪淺。
盡管我在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中做出了很多的努力,但由于我的水平有限,設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤和不當(dāng)之處仍在所難免,望老師提出寶貴的意見(jiàn)。
最后,向文中引用到其學(xué)術(shù)論著及研究成果的學(xué)術(shù)前輩與同行們致謝!
再次向敬愛(ài)的老師表示衷心的感謝!
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