【正文】 吊軸的設計 考慮到夾鉗裝置的自重需要和設計的需要，吊軸的設計與上面軸的設計方法是一樣的，這里暫取 D=10mm 。 可以計算得： M P ][ 1 ??? ?? 根據前面計算結果所得已知條件： 2521213 ,245 ????? dANFF ? 故： M P 245 63 ???? AF? (514) 顯然，計算出來的 ][???? 。因此，在傳遞大動力，并要求減小尺寸與質量，提高軸頸的耐磨性，以處于高溫或低溫條件下工作的軸，常采用合金鋼。 在 C 處截面的截面系數(shù)為 62baW= (59) 代人數(shù)據可得： 36922 ?????? baW 計算 C 處截面的最大的彎曲應力： M P 3m a xm a x ???? WM? (510) 由 ][max σσ ，所以該尺寸符合強度條件。 設計鉗臂的面積 A： 根據軸的強度條件計算公式 ][≤σ σAP= 得 ]14[ ： (54) 26612 ≈10237 245]σ[≥ ???FA 根據計算的結果可看出預先估計的數(shù)據在設計的要求范圍內，根據設計需要，暫取截面積 2125mmA= ，取鉗臂 1 的厚度為 b=5mm,寬度 a=25mm。 吊臂的材料的選擇 根據上面起重機選擇材料的介紹，吊臂的材料宜選擇 45 號鋼。所以，我們設計鉗口高度不小于 28 mm，定為 30mm。鎖板的上下極限位置都能自鎖，上極限位置靠彈簧偏心力矩自鎖，下極限位置連臂曲線自鎖。 1鉗口 2吊臂 3主鉗臂 1 4副鉗臂 2 5主機 6軸 1 7軸 2 8軸 3 9旋轉開關裝置 圖 51 夾鉗裝置的裝配圖 我們先介紹該夾鉗的動作原理：先是夾鉗處于空載狀態(tài)，當欲夾起一重物，則緩畢業(yè)設計（論文） 22 緩下降至重物高度位置。 Q23 Q255 ，用于螺栓、螺母、拉桿、連桿及建筑、橋梁結構件。例如 4 5 鋼，表示平均含碳量為 5%的優(yōu)質碳素結構鋼 ,08 鋼，表示平均含碳量為 %的優(yōu)質碳素結構鋼。我國和某些國家根據交貨的保證條件，把普通碳素鋼分為三類：甲畢業(yè)設計（論文） 20 類鋼（ A 類鋼），只保證力學性能，不?；C學成分 ； 乙類鋼（ B 類鋼），只保證化學成分不保證力學性能；特類鋼（ C 類鋼），既保證化學成分，又保證力學性能。 傳動比是傳動的運動特性之一。 畢業(yè)設計（論文） 18 表 1 各種傳動傳遞功率的范圍及效率概值 傳動類型 功率 P/k W 效率 η(未計入軸承中摩擦損失 ) 使用范圍 常用范圍 閉式傳動 開式傳動 圓柱齒輪及錐齒輪傳動 極小～ 60 000 — ～ ～ 蝸桿傳動 可達 800 20 ～ 50 自鎖的 ～ ～ 非自鎖的，蝸桿頭數(shù)為： z 1= 2 2 6 ～ ～ ～ — ～ — 鏈傳動 可達 4 000 100 以下 ～ ～ 帶傳動： 平帶 V帶 同步帶 摩擦輪傳動 1～ 3 500 20 ～ 30 — ～ 可達 1 000 50 ～ 100 — ～ 可達 300 10 以下 — ～ 很少至 200 20 左右 ～ ～ 速度 速度是傳動的主要運動特性之一。 功率與效率 各類傳動所能傳遞的功率取決于其傳動原理、承載能力、載荷分布、工作速度、制造精度、機械效率和發(fā)熱情況等因素。 根據 500 kg 起重機的工作條件，結合實際經驗對電動機的容量進行選擇 ， 主要從載荷和工作速度兩方面。升降雖只有一個升降機構，但在升降機中，還有許多其他 附屬裝置，所以單獨構成一類，它包括：電梯、貸梯、升船機等。電動葫蘆常配有運行小車與金屬構架以擴大作業(yè)范圍。當啟閉機構下放鋼繩，啟閉動滑輪及其外 部的滑塊下降，夾鉗裝置的立柱、鉗銷軸及起升定滑輪隨之下嘴 。為了減小滑塊上升時與立柱的沖擊， 在其間裝有彈簧緩沖器夾鉗裝置起升時，起升卷筒以相同的速度卷繞啟閉鋼繩和起升鋼繩，因而啟閉動滑輪與． 起升動滑輪閥的距離不變，夾鉗的開度也不變。但是這種曲線不論在設計和制造時都是困難的，通常簡單地選用槧一等半徑的曲線。在夾鉗夾住鋼錠、起升機構起升鋼錠前，夾鉗的夾緊力主要是夾鉗的自重產生的，此時的夾緊力稱為初始夾緊力。由于夾鉗鉗桿上部 的滾予是沿著八字形導槽向下滾動的， 夾鉗因而閉臺。 圖 螺桿夾緊式 夾鉗自重夾 緊式 按照連接夾鉗鉗桿的銷軸數(shù)量和結構， 夾鉗裝置可分為如圖 22 所示的單銷軸式，圖 23所示的雙銷軸式和雙銷軸軸距可調式。在確定彈簧壓力時， 除應根據電機功率、傳動裝置的傳動畢業(yè)設計（論文） 9 比， 螺桿螺紋導角、夾鉗鉗桿的傳動比及傳動效率等因素外， 還與各運動物件運動時的慣量有關。為了加大夾緊系數(shù) K，除應提高夾鉗裝置的強度與剛性外，還應設法尋求最為合理舶結構形式，以免過多地增大夾鉗裝置的幾何尺寸和自重，影響起升機構的電機功率或起升速度。 德國、美國、俄羅斯等國家，在央鉗的研究方面做得很好，這些國家很早就對各種鉗式取物裝置進行了理論和實驗研究。 2 起重夾鉗簡介 國內外起重夾鉗發(fā)展狀況 夾鉗作為一種起重作業(yè)機具 被廣泛應用于冷、熱軋薄板廠，用來搬運各種半成品及成品鋼卷，是一種工作效率很高、適應性極強、用途非常廣泛的起重設備，屬于冶金行業(yè)中的特種設備。然而，我國在這方面顯然不能同歐美畢業(yè)設計（論文） 7 日等發(fā)達國家相比。歐洲起重機的平均噸位在 800 噸，而我國目前這一數(shù)字卻不到 200。充分利用加工中心和全自動數(shù)控機床 ,提高加工制造的自動化水平。 、靈捷化、精益化和規(guī)模化 在激烈的市場競爭條件下 ,要提高起重機的市場占有率 ,確保起重機的高性能高質量 ,并不斷推出新產品 ,生產企業(yè)必須具備市場變化的適應能力和快速反應能力。橋式類型起重機橋架大多采用箱形四梁結構 ,主梁與端梁采用高強度螺栓聯(lián)接 ,便于加工、運輸與安裝。國內外近年來在起重機設計中采用了動態(tài)仿真設計新方法 ,用計算機對機構與結構在各種工況下 承受載荷進行運動狀態(tài)及隨時間變化過程的仿真模擬 ,得到仿真輸出參數(shù)和結果 ,以此來估計和推斷實際運行的各種數(shù)據。這些在空間移動的搬運起重機代替了過去通常在地面行駛的自動導向搬運車 ,使車間地面面積得到充分利用。目前控制方面重 點發(fā)展吊具防偏防搖技術 ,取物裝置自動取、卸物技術 ,位置檢測及自動位置控制技術 ,故障自診斷監(jiān)控技術等。這 種起重機的另一最大優(yōu)點是輕型化，與國內產品相比較，起重量 32t，跨度 ，國內雙梁橋式起重機自重為 ，電動葫蘆橋式起重機自重為 ，而德馬格電動葫蘆橋式起重機的自重只有 ，比國內產品分別輕 60％和 35％。 用戶的需求性促進了起重機的多樣性。由于不受基距限制，組合靈活，用途廣泛。設計新型起重機，只需選用不同模塊重新進行組合。起重機已成為自動化生產流程中的重要環(huán)節(jié)。尤其是電子計算機技術的廣泛應用，促使了許多跨學科的先進設計方法出現(xiàn)，推動了現(xiàn)代制造技術和檢測技術的提高。 通過了解學習掌握夾鉗裝置的工作原理，對起重夾鉗裝置的結構進行分類與分析，通過分析從而確定起重機設計方案夾鉗裝置的設計，傳動裝置方案的設計以及分析設備的穩(wěn)定性。如在港口碼頭和鐵路車站，沒有起重機械，裝卸工作就不能進行；在冶金生產中．起重機械已用于金屬生產的全部過程；現(xiàn)代建筑工程，不能離開起重機械；在農業(yè)和林場，最困難、最費力的工作也由起重機械來完成；在核發(fā)電站中，采用特殊的起重機，用以代替人的操作去擔當對人體健康有嚴重危害的作業(yè)?，F(xiàn)根據國內 外起重機的新理論、新技術和新動向，結合實例，簡要論述現(xiàn)代起重機的特征和發(fā)展趨向。系列產品模塊化、組合化、標準化和實用化 畢業(yè)設計（論文） 2 許多起重機是成系列成批量的產品，采用系統(tǒng)多目標整體優(yōu)化方法進行起重機系列設計已成為發(fā)展重點，通過全面考慮性能、成本、工藝、生產管理、制造批量和使用維護等多種因 素對系列主參數(shù)進行合理匹配，以達到改善整機性能．降低制造成本，提高通用化程度，用較少規(guī)格數(shù)的零部件組成多品種、多規(guī)格的系列產品，充分滿足用戶需求。再通過滑輪倍率的變化派生出更多的規(guī)格。如何提高這些起重機的適用性，降低制造成本，是市場競爭能否獲勝的關鍵。主梁與端梁相接共有 15 種形式，可適合不同建筑物和不同起吊物的要求。 大型高效起重機的新一代電氣控制裝置已發(fā)展為全電子數(shù)字化控制系統(tǒng)。目前重點發(fā)展的有工廠生產搬運自動化系統(tǒng) ,商業(yè)貨物配送集散系統(tǒng) ,集裝箱裝卸搬運系統(tǒng) ,交通運輸和郵電部門行包貨物的自動分揀與搬運系統(tǒng)等。并且還與計算機輔助工藝規(guī)劃 (CAPP)和計算機輔助制造 (CAM)相銜接 ,做到了無圖化生產。極限狀態(tài)設計、優(yōu)化設計、可靠性設計、有限元法、模塊化設計、反求工程設計、疲勞設計和健壯設計會更深入全面地得到應用。采用機、電、儀、液一體化技術 ,提高使用性能和可靠性 ,增加起重機的功能。良好的生產機制和管理機制是企業(yè)發(fā)展的前提。 技術實力應該說，我國起重機的制造技術還是位于世界前列的，眾多產品也在國內外擁有廣闊的市場。 產業(yè)鏈條決定產品競爭能力的不只是技術研發(fā)的實力，處于產業(yè)鏈下游的制造業(yè)必將受制于上游產業(yè)的影響。 我國的起重機制造商與歐美的競爭對手相比在技術上還存在著差距，在產業(yè)鏈條，產品結構方面也存在著一定的劣勢，但這并非遙不可及。以帶卷夾鉗為例，如果鉗口產生的夾持力不夠大，夾鉗夾持帶卷就不可靠；如果產生的夾持力太大，鉗臂的受力會很大，各鉗臂的強度也會要求很高，導致鉗體笨重：而且在夾持高溫帶卷時，夾持力太大時帶卷接觸面容易出現(xiàn)較大的塑性變形，而使其表面產生較深的壓痕，破壞了帶卷表面的完整性，給它的進一步加工帶 來不必要的麻煩。夾鉗起重機在完成上述工藝程序時，由于運行速度較快，振動大，夾持的又往往是紅熱的鋼錠，因此夾鉗裝置的各個零部件除應有足夠的強度外，還應有良好的夾持性能，保證夾持的鋼錠不至從鉗口脫落。亦可設計成使拉桿帶動夾鉗上方的連桿， 當拉桿向上時夾鉗閉合， 拉桿向下時夾鉗張開如圖 。夾鉗的回轉機構裝于夾鉗裝置翼架的下方， 通過嚙合齒輪帶動夾鉗回轉。夾鉗的動作原理是：當夾鉗處于張開狀態(tài)時，夾鉗的重量由啟閉鋼繩支承，而夾鉗裝置的其它部分，如：導槽架、立柱、橫粱等的重量壘由起升鋼繩支承。當用夾鉗裝置央取鋼錠時，先下放夾鉗，使鉗夾與鋼錠側面接觸，并使鏈條呈松弛狀態(tài)。起升機構與啟閉機構是完壘獨立的兩個機構，它們可以單獨工作，亦可同時動作。兩根啟閉鋼繩由啟閉卷筒經啟閉動滑輪纏繞到起升卷筒上， 它們與纏繞在起升卷筒上的畢業(yè)設計（論文） 12 起升鋼繩有相同的纏繞中徑。 在夾鉗裝置中有 8個起升動滑輪和 4個起升定滑輪，在 4根起升鋼繩中，每兩根鋼繩由起升卷筒經過內側的兩個動滑輪，依次繞過起升定滑輪，外側起升動滑輪， 固定到小車架上的平衡滑輪上。 4 100kg 起重機的設計方案的確定 100kg 起重機的設計思想 (1)根據起重機的使用要求來選擇起重機的類型； (2)根據起重機的工作要求，計算作用在起重機各部件上的載荷； (3)根據起重機整個部件的類型，結構和所受載荷，分析起重機各部件可能的實效形式 ,從而確定起重機各部件的設計準則； (4)根據起重機各部件的工作條件選擇適當?shù)牟牧希? (5)根據設計準則進行有關的計算 ,確定起重機各部件的基本尺寸； (6)根據工藝性標準等原則進行起重機各部件的結構設計； (7)細節(jié)設計完成后，必要時進行詳細的校核計算，以判定結構的合理性； (8)畫 出起重機的總體裝配圖。臂架式起重機多裝設在車輛上或其他形式的運輸（移動）工具上，這樣就構成了運行臂架式旋轉起重機。夾鉗的升降靠電動機 2改變轉向來實現(xiàn)，夾鉗的水平運移靠電動機 1 改變轉向來實現(xiàn)。 當設計傳動時，如傳遞的功率 P 、傳動比 i 和工作條件已定，則不同類型的傳動各有其優(yōu)缺點。為如果損失過大，將會使工作溫度超過允許的限度，導致傳動的失效。 外廓尺寸、質量和成本 傳動的外廓尺寸和質量與功率和速度的大小密切相關 ,也與傳動零件材料的力學性能有關。 首先 查表，了解 一下各類材料的性 能和材料的一些基本知識。F 表示屈服強度為 235M p a 的 A 級沸騰碳素結構鋼。 T 8 鋼，表示平均含碳量為 %的碳素工具鋼。因為該設備是配套電氣設備使用，為了有利于線路的布置，所以支柱 7 和吊臂 4 采用 45 號空心圓柱鋼管較合理，所使用的導可以通過支柱的中間，這樣既合理又顯得美觀。 起重夾鉗的夾持機構 起重鉗的夾持機構是根據起吊物件形狀不同分為單轉動鉗板和雙轉動鉗板起重鉗；根據夾持和起吊方式的不同又分為豎式夾持和橫式夾持結構的起重鉗。與其它吊具相比，此夾鉗具有結構簡單、使用方便、能夠適應極其復雜的工作環(huán)境等優(yōu)點。但吊臂的主要部分仍然可以用拉伸時的強度計算來校