【正文】 appeares greatly improved people39。the motor。 起重機(jī)械是用來對物料作起重、運(yùn)輸、裝卸和安裝等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備。 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，日益顯現(xiàn)出起重機(jī)械作為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程機(jī)械化、自動化、減輕體力勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率的特種設(shè)備的突出地位。取物裝置為吊鉤。通常是經(jīng)過設(shè)在橋架走臺上電動發(fā)電機(jī)組或裝在司機(jī)室內(nèi)的可控硅直流箱將交流電源變?yōu)橹绷麟娫?，然后再通過設(shè)在小車架上的專用電纜卷筒，將直 流電源用撓性電纜送到起重電磁鐵上。 （ 4）三用橋式起重機(jī) 三用橋式起重機(jī)是一種多用的起重機(jī)。這種機(jī)型用于吊運(yùn)與裝卸長形物件。但是為了防止工作過程中帶電設(shè)備的電流可經(jīng)過被吊物傳到起重機(jī)上，危及司機(jī)安全，故要求在吊鉤組、 小車架、小車輪上設(shè)置 3 道絕緣裝置。與鋼軌接觸的運(yùn)行車輪要采用不易產(chǎn)生摩擦火花的材料制作，以防止在起重機(jī)使用中產(chǎn)生火花引起爆炸或燃燒事故。因此，與上述通用橋式起重機(jī)相比，電動葫蘆型橋式起重機(jī)雖然一般起重量較小、工作速度較慢、工作級別較低，但其自重輕、能耗較小、易采用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品電動葫蘆配套，而且對廠房等建筑物的壓力較小，建筑和使用經(jīng)濟(jì)性都較好。 橋式起重機(jī)的組成和特點(diǎn) 取物裝置懸掛在可沿橋架運(yùn)行的起重小車或運(yùn)行式葫蘆上的起重機(jī)，稱為“橋架型起重機(jī)”。起升機(jī)構(gòu)用來垂直升降物品，起重小車用來帶著載荷作橫向運(yùn)動；橋架和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)用來將起重小車和物品作縱向移動。 橋式起重機(jī)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu) 橋式起重機(jī)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)由減速器、電動機(jī)、車輪、聯(lián)軸器、傳動軸以及一些附件所組成。 本次設(shè)計(jì)中橋式起重機(jī)的主要參 數(shù) 此次設(shè)計(jì)的起重機(jī)為工廠加工車間使用的電動雙梁吊鉤橋式起重機(jī) 。閉式齒輪傳動的方案如圖 圖 2 所示。3reducer。缺點(diǎn)是：減速器與靠近的一個車輪之間的轉(zhuǎn)矩較大（等于全部輸出轉(zhuǎn)矩），所需軸徑也較大。同時，由于空出了軸承 7 的位置，減速器輸出軸與車輪軸之間的間隙增大，可以采用較長的齒式聯(lián)軸器，從而增加了機(jī)構(gòu)工作 6 的可靠性。 根據(jù) GB462884 規(guī)定，直徑系列為 250cD? 、 315 、 400 、 500 、 620 mm ，故初步選定車輪直徑 315 mmcD ? 。 （ 2）初選電動機(jī)功率： 1 .1 5 2 .9 6 3 .4 1djN k N kW? ? ? ? 式中： dk?? 電動機(jī)功率增大系數(shù)，由表 [2]76? 查得， ? 由附表 [1]30 選用電動機(jī) 2 12 6JZR ??，查得 WeNk? ， 1 910 minnr? ， 轉(zhuǎn)子飛輪矩 22( ) 0 .1 4 2dGD kg m??，電動機(jī)質(zhì)量 80dG kg? （ 3）驗(yàn)算電動機(jī)發(fā)熱條件 等效功率，即 25 0 . 7 5 1 . 1 2 2 . 9 6 2 . 4 9xjN k N k W?? ? ? ? ? 式中： 25k ?? 工作級別系數(shù)，由表 [2]64? 查得，當(dāng) 25 100JC? 時， 25 ? ； ??? 由表 [2]65? 查得 ? ，查圖 [2]66? 得 ?? 。 空載起動時，主動車輪與軌道接觸處的圓周切向力： 11( 0 )( 0 )() 26 0 2x c cQ q Q cdP k P kGvT g t D??????? ? ? （ 4） 代入數(shù)據(jù)有 ( 0) 5123 QTN? ? 車輪與軌道的粘著力： ( 0 ) 1 ( 0 )40000 . 2 4 0 0 4 0 0 0 2t Q t QF fP k g N T??? ? ? ? ? ? 故可能打滑，解決辦法是在空載起動時增大起動電阻，延長起動時間。 選擇制動輪 高速軸端制動輪根據(jù)制動器已選定為 5200/ 23YWZ ，由附表 [1]16 選制動輪直徑200 mmzD ? ，圓柱形軸孔 35 mmd? ， 82 mmL? ，標(biāo)記為： 制動輪 2 0 0 3 5 J B /Z Q 4 3 8 9 8 6Y? 則其飛輪轉(zhuǎn)矩 22 ( ) kg m?? 由于所選聯(lián)軸器 GICL1 的飛輪矩為 22 ( ) 0 .0 0 9lGD kg m??，因此以上聯(lián)軸器與制動輪飛輪矩之和為： 2 2 2 ( ) ( ) 0 .2 0 9zlG D G D kg m? ? ?，與原估計(jì) 2 m? 基本相符，故以上計(jì)算不需要修改。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 高速軸設(shè)計(jì)及校核 （ 1）材料及熱處理 考慮到是高速軸以及材料后，選此軸材料為 45，調(diào)質(zhì)處理。為了使所選的軸徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸 器型號。 圖 4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) Fig4 Structure design of axis （ 4）根據(jù)軸向定位要求確定各軸段直徑和長度 1） 1d 段裝 GICL1 聯(lián)軸器，因此 1 30 mmd ? 。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 30 mml? ，故取2 50 mml ? ?？紤]到軸承與齒輪潤滑方式不一樣，因此需要以擋油環(huán)將其隔開，可取擋油環(huán)的寬度為 20 mm，因此 3 43 mml ? 。 （ 5）軸上零件的周向定位 半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。 19 圖 5 軸的載荷分析 Fig5 Load analysis of axis 其中 1 1 2 2 80 50 23 2 14 1. 5 m mL l l B? ? ? ? ? ? ? 2 4 120 2 2 20 23 2 93 .5 60 2 15 5 m mL B l B? ? ? ? ? ? ? ? ? 3 1 62 1 4 .5 2 6 0 2 8 1 4 .5 2 3 2 6 4 m mL B l B? ? ? ? ? ? ? ? ? 4 2 23 2 m mLB? ? ? 1） 求水平面支反力 如上圖所示有： 12NH NH tF F F??； 2 2 3 2()N H tF L L F L? ? ? ? （ 10） 式中： 3112 2 3 6 . 4 2 1 0 1 4 5 6 . 8 50t TFNd ??? ? ? 代入數(shù)據(jù)有： 1 42 5. 73 2 NHFN? 2 1 0 3 1 .0 6 8 NHFN? 2） 繪制水平面的彎矩圖 圖 6 軸的水平面彎矩 Fig6 The level of the axis bending moment 其中 12 65 98 8. 46 H NHM F L N m m? ? ? ? 3） 求垂直面支反力 如上圖所示有： 12NV NV rF F F??； 2 2 3 2()N V rF L L F L? ? ? ? （ 11） 20 式中： t a n 1 4 5 6 . 8 t a n 2 0 5 3 0 . 2 3 2 rtF F N?? ? ? ? ? 代入數(shù)據(jù)有： 1 NVFN? 2 37 5. 27 8 NVFN? 4） 繪制垂直面的彎矩圖 圖 7 軸的垂直面彎矩 Fig7 The vertical of the axis bending moment 其中 12 24 01 7. 87 V NVM F L N m m? ? ? ? 5）求總彎矩 22 7 0 2 2 3 . 4 6 HVM M M N m m? ? ? ? 6）繪制扭矩圖 圖 8 軸的扭矩 Fig8 Torque of axis 其中 31 3 6 . 4 2 1 0 3 6 4 2 0 T T N m m? ? ? ? ? （ 8）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即齒輪的中心截面）的強(qiáng)度。齒輪兩端的應(yīng)力集中影響相近，但靠近軸承端蓋的截面（即 6L 的右端）不受扭矩，同時軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核。由表 [15]15 1? 查得： 640 B MPa? ? 1 275 MPa?? ? 1 155 MPa?? ? 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按附表 [4]32? 查取。 （ 10）按靜強(qiáng)度條件進(jìn)行校核 靜強(qiáng)度校核的目的在于評定軸對塑性變形的抵抗能力。 2）危險(xiǎn)截面左側(cè) 從上式可以看出，caS與 maxM 和 maxT 成正比，而截面左側(cè)的 maxM 和 maxT 均比其右側(cè)大，既然右側(cè)安全，那截面左側(cè)肯定安全。 （ 2）初步確定軸的最小直徑 26 按式 [4]15 2? 初步估算軸的最小直徑。 （ 3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 兩軸承布置在齒輪的兩端，軸系采用兩端單向固定布置，為避免因溫度升高而卡死，軸承端蓋與軸承外圈端面留出 mm 的熱補(bǔ)償間隙，軸的初步結(jié)構(gòu)如下圖所示?？紤]到軸承與齒輪潤滑方式不一樣，因此需要以擋油環(huán)將其隔開，可取擋油環(huán)的寬度為 21 mm，因此 1 42 mml ? 。 3）齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度 ? ，即 40 ? ? ?，取4 mmh? ，因此 4 48 mmd ? ；軸環(huán)寬度 ? ，即 4 m mb ? ? ? ，取 6 mmb? ，則有 3 6 mml ? 。 （ 5）軸上零件的周向定位 齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接。 （ 2）初步確定軸的最小直徑 按式 [4]15 2? 初步估算軸的最小直徑。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 3ca AT KT? ，查表 [4]14 1? ，考慮到轉(zhuǎn)矩變化和沖擊載荷大（如織布機(jī)、挖 掘機(jī)、起重機(jī)、碎石機(jī)），故取 ? ，則： N mcaT ? ? ? ? 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩 caT 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件并且考慮到補(bǔ)償兩軸綜合位移，查 28 表 [3]83? ，選用 GICL4 鼓形齒式聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 5000 N m? 。半聯(lián)軸器與軸配合的孔徑長度為 84 mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，因此 1d 段的長度應(yīng)比 84 略小一些，現(xiàn)取 1 82 mml ? ；同樣 9 50 mmd ? ， 9 82 mml ? 。 3) 初步選擇滾動軸承。 5）齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度 ? ，即 65 ? ? ?，取 mmh? ，因此 5 76 mmd ? ；軸環(huán)寬度 ? ，即 1 .4 5 .5 7 .7 m mb? ? ? ，取 29 10 mmb? ，則有 5 10 mml ? （ 5）軸上零件的周向定位 齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接。 對于 6。 （ 6）確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表 [4]15 2? ，取軸端倒角和各軸肩處的圓角半徑見零件圖。根據(jù)[3]61? ，選擇 6312 型軸 承 其尺 寸為 6 0 m m 1 3 0 m m 3 1 m md D B? ? ? ? ?，因此3 60 mmd? 。軸承端蓋的總寬度為 20 mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。 （ 3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于此軸是裝有聯(lián)軸器和齒輪的軸，所以結(jié)構(gòu)采用外伸梁布局，外伸部分裝聯(lián)軸器，兩軸承布置在齒輪的兩端，軸系采用兩端單向固定布置，為避免因溫度升高而卡死，軸承端蓋與軸承外圈端面留出 mm 的熱補(bǔ)償間隙，軸的初步結(jié)構(gòu)如下圖所示。 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑 1d （圖 10） 。 （ 6）確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表 [4]15 2? ，取軸端倒角和各軸肩處的圓角半徑見零件圖。 5）為了滿足擋油環(huán) 軸向定位要求， 5d 段的右端需要制出一軸肩，軸肩高度? ，即 35 ? ? ?，取 mmh? ，因此 4 40 mmd ? ；齒輪的左端與右軸承之間采用套筒即擋油環(huán)定位。齒輪的右端與右軸承之間采用套筒即擋油環(huán)定位。因軸承主要承受徑向載荷作用，故選用深溝球軸承。 中間軸的最小直徑顯然是軸承處的直徑 1d （圖 9）。 2）軸的扭轉(zhuǎn)剛度條件校核計(jì)算 由于此軸是階梯軸，根據(jù)式 [4]15 16? 則有其圓軸扭轉(zhuǎn)角為 74115 .7 3 1 0 iii piTlL G I???? ? （ 18） 由于此軸的材料為鋼材，則有剪切彈性模量 10 M PaG ?? ； L 為階梯軸承受扭矩作用的長度，即 12=L L L? ； 由于此軸的扭矩沒變，則 有 1=TT； 在 6l 段和 7l 段不受扭矩作用；對于圓軸， 4 32pId?? 代入上述數(shù)據(jù)有 44 4 44 4 43 6 4 2 0 8 0 5 05 . 7 3 1 0 (2 9 6 . 5 8 . 1 1 0 3 0 3 2 3 5 3 24 3 9 3 . 5 6 0 )4 0 3 2 4 8 3 2 5 0 3 2 0 . 1 6 ( ) m???? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ?? 對于精密傳動軸，可取 [ ] 0. 25 0. 5 ( ) /