果園雙軌運輸機的鋼絲繩張緊裝置設(shè)計書-文庫吧
2025-07-19 04:52 本頁面
【正文】 ，使鋼絲繩變長而松弛時，保證保證鋼絲繩的張緊狀態(tài)，所以它的性能好壞將直接影響運輸機的整體運輸性能。本章主要對張緊裝置的構(gòu)成、原理及其運行系統(tǒng)進行計算和設(shè)計。 設(shè)計方案的比較與選擇設(shè)計方案一：張緊方式采用重錘式，其組成由滑輪組和重錘塊拉動整個驅(qū)動裝置實現(xiàn)對鋼絲繩變長松弛的補償。設(shè)計方案二：張緊方式采用螺旋式，其組成由螺母螺桿的螺旋副拉動整個驅(qū)動裝置實現(xiàn)對鋼絲繩變長松弛的補償。方案比較：（1）重錘式張緊方式是利用重錘塊自重進行張緊，所以能自動抵償鋼絲繩的拉長，但其基建費用高，經(jīng)濟性較差，對空間要求大，不太便于現(xiàn)場管理和布置；而且考慮到張緊裝置下方如果被雜物堆積不及時清除，雜物會將重錘托起而起不到對運輸機張緊的作用；由于是依靠人工手動增減重錘來調(diào)節(jié)鋼絲繩張緊力，所以調(diào)節(jié)不太準(zhǔn)確且操作相對困難。（2）螺旋式張緊方式是通過將電機、減速器、滾筒等整個驅(qū)動裝置安裝在可移動架子上，整個驅(qū)動機架又可在導(dǎo)軌上滑動。其原理是當(dāng)旋轉(zhuǎn)螺桿時，機架上的螺母與機架一起前進或后退，實現(xiàn)張緊或放松。其特點是結(jié)構(gòu)簡單，易操作且經(jīng)濟性好，其缺點式螺桿和滑道之間偶爾會被雜物堵塞或因螺桿生銹，導(dǎo)致螺桿旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)不太靈敏；但好在果園雙軌運輸機的張緊不需像皮帶張緊那樣要求嚴(yán)格，手動調(diào)節(jié)即可。方案的確定：綜合以上的特點及重錘式張緊的缺點再結(jié)合運輸機工作的地點在較偏遠的山村，考慮到經(jīng)濟性占較大比重，故在本次設(shè)計中，選擇螺旋式作為張緊裝置的選擇方案。 張緊裝置的螺旋傳動機構(gòu)設(shè)計與參數(shù)確定 螺旋傳動的概述螺旋傳動的原理是通過螺桿和螺母所組成的螺旋副來達到傳動要求的[11]。其作用是把回轉(zhuǎn)運動巧妙地變?yōu)榫€性運動，于此同時，將運動形式和力傳遞出去。依據(jù)螺桿和螺母的運動情況，可將螺旋傳動的運動方式，大致分為下面兩種：（1）如圖21(a)所示，螺桿原地轉(zhuǎn)動，螺母實現(xiàn)直線移動，多見于機床的進給系統(tǒng)中；（2）如圖21(b)所示，螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動并實現(xiàn)直線移動，多見于螺旋起重器（千斤頂，圖22）和螺旋壓力機中。[11,12]又，按其用途不同分類，可分為如下類別。 圖21 螺旋傳動的運動形式 圖22 螺旋起重器（1）傳力螺旋它以傳遞動力為主。該傳力螺旋，其在工作時其螺桿會承受較大的軸向力，通常是間歇工作，工作速度不高，而且每次工作時間亦短，一般本身需要具備自鎖能力[11]。（2）傳導(dǎo)螺旋傳導(dǎo)螺旋用于傳遞運動，偶爾也要求能夠經(jīng)受軸向載荷。它需要連續(xù)工作較長時間，對速度要求也較高，所以傳動精度需求也高。（3）調(diào)整螺旋儀器、機床或測試系統(tǒng)中用的就是調(diào)整螺旋，它只用于調(diào)整零件位置不常轉(zhuǎn)動，空載荷下才調(diào)整。依據(jù)螺旋副磨擦性質(zhì)，螺旋傳動還可分成：①滾動螺旋；②滑動螺旋；③靜壓螺旋三類。滑動螺旋的構(gòu)成最為簡單，易于制造，又便于自鎖，應(yīng)用范圍最廣，但它的首要缺點是由于磨擦阻力太大，導(dǎo)致其傳動效率很低，傳動精度不高，磨損加快等[11]。與此相比，滾動螺旋和靜壓螺旋就更好，它們的摩擦阻力小，傳動效率高，但缺點在于結(jié)構(gòu)過于繁雜，對技術(shù)要求高，尤其是靜壓螺旋，還需用到供油系統(tǒng)。所以，滾動螺旋和靜壓螺旋一般只在要求高效率、高精度的重要螺旋傳動中才會采用，如精密機床，自動控制等系統(tǒng)中的螺旋傳動。 螺旋裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計本次設(shè)計的螺旋裝置主要起張緊作用,它由螺桿，螺母的固定以及支持部分構(gòu)成，其中，固定的螺母部分，其結(jié)構(gòu)采用的是整體螺母，即支撐機架上加工內(nèi)螺紋，這樣的優(yōu)點是簡潔美觀。 螺桿螺母的選擇針對螺旋裝置，為了保證螺桿的耐用性，其材料要有足夠的強度和耐磨性，而螺母材料除了上述要求外，還需要考慮其在配合螺桿運動時的摩擦因數(shù)，當(dāng)然，摩擦系數(shù)越小越好。故，查閱螺旋傳動常用材料表，本次螺桿材料選用65Mn，螺母材料選擇鑄鋁青銅[11]。 螺桿的受力分析根據(jù)整體卷揚機的總重250kg，對螺桿的受力分析如下圖fFmg圖23 螺桿受力分析圖故，根據(jù)受力分析，有螺桿所受的軸向力為F=f=umg=250=441N其中，u為導(dǎo)軌和滑槽的摩擦系數(shù)，見表24。表24常用材料的摩擦因數(shù)摩擦副材料靜摩擦因數(shù)動摩擦因數(shù)無潤滑有潤滑無潤滑有潤滑鋼鋼鋼軟鋼鋼鑄鐵鋼青銅軟鋼鑄鐵軟鋼青銅鑄鐵鑄鐵鑄鐵青銅青銅青銅皮革鑄鐵橡皮鑄鐵木材木材～～～～～～～～～～～～～～～～ 螺旋傳動設(shè)計與計算滑動螺旋在它工作的時候，會經(jīng)受較大轉(zhuǎn)矩和軸向壓力（或拉力），此時螺桿和螺母的旋合螺紋間也會有較大的相對滑動。它主要的失效形式是螺玟的磨損。所以，滑動螺旋的基本尺寸，一般由其耐磨條件來確定。對受力大的傳力螺旋，還應(yīng)校核其危險截面和螺母螺紋牙強度，以防止變形和斷裂；對有要求自鎖的螺桿校核它的自鎖性是必須的；對精密的傳導(dǎo)螺旋需要校核螺桿的剛度（螺桿的直徑要依靠其剛度的條件來確定），防止受力后引起傳動精度的下降；對長徑比較大的螺桿，校核其穩(wěn)定性，以免螺桿受壓后失穩(wěn)[3]；對于高速的長螺桿還要校核它的臨界轉(zhuǎn)速，以免發(fā)生過度的橫向振動等。設(shè)計時，應(yīng)該根據(jù)旋轉(zhuǎn)傳動的類型、工作條件及失效形式等，選擇不同的設(shè)計準(zhǔn)則，不必逐項進行校核。[11,12]根據(jù)耐磨性條件 （21）其中 ， F——螺桿軸向壓力（拉力），N； A——螺紋的承壓面積，mm2。 d2——螺紋中徑，mm。 h——螺紋工作高度，mm。 u——螺紋工作線圈數(shù)，；令，則H=φd2。將H代入上述公式整理后，如下 （22）對于300鋸齒形螺紋，h=，則 （23）螺母高度 H=φd2 (24) 式中， [P]為材料的需用壓力，單位為MPa，如下表23；~，由于螺母磨損后成永久性損傷，無法調(diào)整間隙，故，為使螺母受力均勻，螺紋工作圈數(shù)不能超過10，取φ=~；表23 滑動螺旋副材料的需用壓力及摩擦因數(shù)f螺桿螺母的材料滑動速度/mmin1許用壓力/MPa摩擦因數(shù)f銅青銅低速18～25～≤11～186～127～10＞151～2淬火鋼青銅6～1210～13～鋼鑄鐵＜13～18～6～124～7鋼鋼低速～13～注：=～4的情況。當(dāng)Ф＜%；若為部分螺母時應(yīng)降低為15%～20%。，運轉(zhuǎn)中取小值。故，根據(jù)設(shè)計要求有 （25）所以，根據(jù)機
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