【正文】 核。同時(shí)，與吊臂的計(jì)算一樣，吊臂圓孔處的強(qiáng)度校核到軸的設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)再校核 ]13[ 。再根據(jù)總應(yīng)力的大小和實(shí)際的需要來(lái)確定鉗臂 2 的尺寸。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 根據(jù)上述 45 號(hào)鋼的特性選用軸的使用材料為 45 號(hào)鋼。 根據(jù)疲勞極限得出 45 號(hào)鋼的許用剪切應(yīng)力如下： M P ][ 1 ??? ?? 根據(jù)剪切強(qiáng)度條件： ]τ[≤τ AF= ，設(shè)計(jì)軸 1 的截面積 A。
。因此，配合間隙的選擇，對(duì)保證軸與孔內(nèi)壁的潤(rùn)滑非常重要。 各種熱處理（如高頻淬火、滲碳、氮化、氰化等）以及表面強(qiáng)化處理（如噴丸、滾 壓等），對(duì)提高軸的抗疲勞強(qiáng)度都有著顯著的效果。 先計(jì)算最大彎矩： o s 330m a x ???????? dFM 再計(jì)算 E 截面處的應(yīng)力： M P 3m a xm a x ???? WM? (511) 比 ][σ 小的多，故而也是安全的 ]15[ 。由于鉗臂 2同時(shí)受到軸 向拉伸和彎矩的作用。 鉗臂的設(shè)計(jì) 由于我們?cè)谟?jì)算鉗臂時(shí)都不計(jì)鉗臂本身質(zhì)量。我們?cè)谟?jì)算時(shí)不計(jì)夾鉗自重，這樣的精度能基本符合要求，而且能大大簡(jiǎn)化計(jì)算方法。輔助夾緊裝置的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但能起到安全保險(xiǎn)作用，并能提高起重鉗的裝卸速度，它是起重鉗不可缺少的極為重要的裝置。于是夾鉗可開(kāi)始上升，當(dāng)被吊物放到目的地時(shí)，整個(gè)夾鉗繼續(xù)向下放，由于自重作用，從而使鉗口放開(kāi)重物，開(kāi)口繼續(xù)變大。 根據(jù)以上介紹，起重機(jī)的材料宜選擇 45 號(hào)鋼。若為高級(jí)優(yōu)質(zhì)，則在數(shù)字后面加 “A”。其中質(zhì)量等級(jí)按 A、 B、 C、 D 順序依次增高， F 代表沸騰鋼， b 代表鎮(zhèn)靜鋼，代表鎮(zhèn)靜鋼等。由于電機(jī)的額定速度較大，而工作速度較小，可以采用多級(jí) V帶傳動(dòng)來(lái)減速而達(dá)到所需速度。傳動(dòng)速度的提高，在不同傳動(dòng)形式中要受到不同因素的限制，例如載荷、傳動(dòng)的熱平衡條件、離心力及振動(dòng)穩(wěn)定性等。效率的對(duì)立面是傳動(dòng)中的功率損失。 100kg 起重機(jī)的傳動(dòng)裝置方案的設(shè)計(jì) 根據(jù)工作原理的不同 ,可將傳動(dòng)分為兩類(lèi)：機(jī)械傳動(dòng)；電傳動(dòng)。 由圖 所示，電動(dòng)機(jī) 2 通過(guò)鋼絲繩卷與起重滑輪 3 結(jié)合帶動(dòng)鋼絲繩上的貸物升降運(yùn) 動(dòng)，電動(dòng)機(jī) 1 通過(guò)皮帶輪 6 帶動(dòng)吊臂支柱 7 水平運(yùn)移同時(shí)鋼絲繩上的貸物也水平運(yùn)移。 （ 3）臂架式起重機(jī) 臂架式起重機(jī)包括：起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu) 、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。 圖 鋼繩張力附加夾緊式夾鉗裝置 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 3 設(shè)計(jì)目的及主要內(nèi)容 設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 通過(guò)上網(wǎng)搜索技術(shù)資料、到圖書(shū)館查閱文獻(xiàn)、到機(jī)器制造有限公司實(shí)習(xí)搜集資料以及技術(shù)專(zhuān)家交流 學(xué)習(xí)等方式，了解國(guó)內(nèi)外各種已經(jīng)生產(chǎn)的夾鉗，理解起重夾鉗的基本工作原理，從而在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出該起重夾鉗設(shè)備?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)在立柱最上方， 電機(jī)通過(guò)減速 機(jī)傘齒輪對(duì)、立柱及立柱下方的內(nèi)齒輪使夾鉗回轉(zhuǎn) [6] 。 [5] 圖 雙銷(xiāo)軸 夾鉗自重夾緊式夾鉗裝置 圖 雙銷(xiāo)軸軸距可調(diào)式 自重夾緊式夾鉗裝置 夾鉗裝置自重夾緊式 夾鉗裝置自重夾緊式夾鉗裝置的結(jié)構(gòu)型式見(jiàn)圖 。當(dāng)夾鉗夾住鋼錠，導(dǎo)槽架帶動(dòng)夾鉗和鋼錠一齊起升時(shí)，夾緊力是由夾鉗和鋼錠的重量共同構(gòu)成的。為了防止啟閉機(jī)構(gòu)在使夾鉬向上運(yùn)動(dòng)時(shí)夾鉗鉗桿上部滾子與八字形導(dǎo)槽頂部接觸時(shí)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)過(guò)載，在啟閉機(jī)構(gòu)設(shè)有極限力矩保護(hù)裝置。在夾鉗自重夾緊式夾鉗裝置中，革銷(xiāo)軸式的應(yīng)用最為普遍，單銷(xiāo)軸夾鉗裝置有兩個(gè)起升動(dòng)滑輪，每根 鋼繩由起升卷筒經(jīng)起升動(dòng)滑輪固定到小車(chē)架平 面上的拉桿上面。在不同的鉗口開(kāi)度， 鋼錠的自重對(duì)夾緊力雖有一定影響，但占的比重不大。央鉗開(kāi)圃機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)在上方， 由電機(jī)通過(guò)立式減速機(jī)瓤傘齒輪對(duì)傳動(dòng)垂直螺桿 4， 由具有內(nèi)螺紋可上 下移動(dòng)的套筒帶動(dòng)拉桿， 使夾鉗啟閉。 常用夾鉗裝置的發(fā)展與應(yīng)用 夾鉗裝置是夾鉗起重機(jī)的 取物裝置，它與起重機(jī)的幾個(gè)工作機(jī)構(gòu)配合，可從鑄錠車(chē)上擰斷湯道，夾取鋼錠，將鋼錠裝入均熱爐，再?gòu)木鶡釥t取出加熱后的鋼錠送進(jìn)運(yùn)錠車(chē)或直接放到棍道上運(yùn)往初軋機(jī)。相對(duì)于外力輔助式夾鉗，重力式夾鉗只能靠夾鉗和物料的自重實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的夾持，它具有安全可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低廉、不消耗動(dòng)力能源 、壽命較長(zhǎng)等特點(diǎn)，因此得到了廣泛的應(yīng)用。盡管在技術(shù)上與歐美等國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手有一定差距，但是這并不影響我們成為起重機(jī)的制造大國(guó)。中國(guó)國(guó)際招標(biāo)網(wǎng) 的資料顯示，技術(shù)要求較高的全路面起重機(jī)和履帶式起重機(jī)這兩種產(chǎn)品在我國(guó)產(chǎn)能較低，目前只有徐州重機(jī)等少數(shù)幾家行業(yè)內(nèi)的龍頭企業(yè)具備一定的生產(chǎn)能力。近期炒得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的 “ 徐工收購(gòu)案 ” 更是吸引了眾多業(yè)內(nèi)外人士的目光。生產(chǎn)制造的靈捷化是使產(chǎn)品生產(chǎn)與推向市場(chǎng)的準(zhǔn)備時(shí)間 縮為最短 ,使企業(yè)機(jī)制能靈活向。減速器齒輪采用硬齒面 ,以減小體積 ,提高承載能力 ,增加使用壽命。 隨著起重機(jī)的高速化和大型化 ,還需進(jìn)一步深入開(kāi)展對(duì)起重機(jī)載荷變化規(guī)律、動(dòng)態(tài)特性和疲勞特性的研究。不僅能利用計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快、計(jì)算精度高、存儲(chǔ)信息量大和 邏輯推理能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)代替人工進(jìn)行方案選擇、計(jì)算分析與繪圖 ,而且還能通過(guò)人機(jī)交互 ,最大限度地發(fā)揮設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造力和經(jīng) 驗(yàn)。這類(lèi)起重機(jī)還具有較好的信息輸入輸出接口 ,實(shí)現(xiàn)信息全部、準(zhǔn)確、可靠地在整個(gè)物料 搬運(yùn)系統(tǒng)中的傳輸。將自動(dòng)化技 術(shù)和機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)相結(jié)合 ,將先進(jìn)的微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、光纜通訊技術(shù)、液壓技術(shù)、模糊控制技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械的驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng) ,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和半自動(dòng)化。 德國(guó)德馬格公司經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新，已形成一個(gè)輕型組合式標(biāo)準(zhǔn)起重機(jī)系列。有適用于單梁或雙梁兩種形式的端梁模塊，根據(jù)起重量及跨度就可確定出適用的端梁型號(hào)。 德國(guó)德馬格公司生產(chǎn)的橋式起重機(jī)充分考慮了模塊化和組合化，使系列、整機(jī)、機(jī)構(gòu)、部件和零件互相之間的參數(shù)匹配，能力分布達(dá)到最為經(jīng)濟(jì)合理的搭配效果。我國(guó)起重機(jī)的性能要趕超世界先進(jìn)水平，最關(guān)鍵的是要提高可靠性，使起重機(jī)具有優(yōu)異的耐久性、無(wú)故障性、維修性和使用經(jīng)濟(jì)性。 [2] 我國(guó)正以前所未有的速度進(jìn)入全球化國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)，中國(guó)的起重機(jī)制造業(yè)面臨著機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的新形勢(shì)。 關(guān) 鍵字： 起重機(jī)；滑移式；起重夾鉗；機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；自動(dòng)開(kāi)關(guān)裝置 II ABSTRACT This paper firstly lifting clamp technology development and application, domestic and foreign development and development trend of 100kg crane, through the design scheme based on the determination of design, including selecting the model, determine crane for arm, then to pose crane ponents of the crane structure design, including holding mechanism, the arm, clamp arm, axle, automatic switch devices and equipment stability analysis and so on design. By understanding learn clamp device39。 設(shè)計(jì)過(guò)程 采用了機(jī)械設(shè)計(jì)的一般設(shè)計(jì)方法，機(jī)械設(shè)計(jì)輔助軟件 AutoCAD 設(shè)計(jì)制作出起重夾鉗設(shè)備，吊起重量達(dá) 100Kg，起升速度達(dá) ,運(yùn)行速度達(dá) ,搬運(yùn)物體快速便捷，無(wú)卡殼，設(shè)備運(yùn)行良好。這些都促使起重機(jī)的技術(shù)性能進(jìn)入嶄新的發(fā)展階段，起重機(jī)正經(jīng)歷著一場(chǎng)巨大的變革?？煽啃允菄?guó)際市場(chǎng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，國(guó)外許多大公司都制定 了可靠性?xún)?nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。能以較少的模塊形式，組合成多品種多規(guī)格的起重機(jī)，滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，增加競(jìng)爭(zhēng)能力。與任一主梁都可快速有效相接。在一般使用場(chǎng)合采用無(wú)線(xiàn)遙控操作的比例也將逐步增多。 、智能化、集成化和高效化 起重機(jī)的更新和發(fā)展 ,很大程度上取決于電氣傳動(dòng)與控制的改進(jìn)。這類(lèi)起重機(jī)自動(dòng)化程度較高 ,具有信息處理功能 ,可將傳感器檢測(cè)出來(lái)的各種信息實(shí)施存貯、運(yùn)算、邏輯判斷、變換等處理加工 ,進(jìn)而向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制指令。目前 ,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD)已逐步深入到設(shè)計(jì)的各個(gè)階段和設(shè)計(jì)工作所涉及的各個(gè)領(lǐng)域。人機(jī)工程學(xué)在起重機(jī)上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在司機(jī)室的設(shè)計(jì) ,包括司機(jī)室的合理布置 ,減輕司機(jī)疲勞和提高工作效率的措施 ,加強(qiáng)環(huán)境保護(hù) ,減少灰塵和廢氣污染 ,減少司機(jī)室的振動(dòng)和噪聲等。“三合一”運(yùn)行機(jī)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)緊湊、拆裝方便 、調(diào)整簡(jiǎn)單并運(yùn)行平穩(wěn) ,將成為起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的主流 ,減速器殼體、卷筒及滑輪等的制造都以焊代鑄 ,能減輕自重、增加承載能力和改 善加工制造條件。生產(chǎn)制造的柔性化是使工藝裝備與工藝路線(xiàn)能適用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的需要 ,從適應(yīng)當(dāng)前單品種大批量生產(chǎn)方式向多品種小批量生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變。 國(guó)產(chǎn)起重機(jī)與國(guó)外產(chǎn)品的差距 近些年來(lái)，伴隨著我國(guó)固定資產(chǎn)投資的飛速增長(zhǎng)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和大型項(xiàng)目的不斷上馬，使得我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)獲得了空前的發(fā)展，也受到了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)由于技術(shù)能力所限，我國(guó)起重機(jī)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上也不夠完善，難以同國(guó)外匹敵。 進(jìn)出口結(jié)構(gòu)從起重機(jī)的進(jìn)出口結(jié)構(gòu)來(lái)看，我國(guó)起重機(jī)行業(yè)總體上以出口為主，貿(mào)易順差較大，尤其在亞洲有著非常廣闊的市場(chǎng)。外力輔助式央鉗是靠輔助外力實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的夾持，不管貨物的尺寸如何，只要輔助設(shè)備工作得當(dāng)，這種夾鉗就能輕易地對(duì)其實(shí)現(xiàn)夾緊，它具有操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、夾持力可調(diào)等特點(diǎn)。相對(duì)于國(guó)外，我們國(guó)家在夾鉗上的研究還是非常有限，特別是在重力式帶卷夾鉗上，很少進(jìn)行系統(tǒng)性的研究。 螺桿夾緊式 夾鉗裝置有 4個(gè)起升動(dòng)滑輪 2， 每?jī)筛摾K由起升卷筒經(jīng)起升動(dòng)滑輪成對(duì)地固定到小車(chē)架上的平衡杠桿或平衡輪上。螺桿夾緊式夾鉗裝置的夾鉗鉗桿自重對(duì)夾緊力的影響甚小。 [4] 雙銷(xiāo)軸可調(diào)式夾鉗裝置適用于鋼錠尺寸變動(dòng)范圍較大的情況，軸距的調(diào)節(jié)可以用人工，亦可用機(jī)械 前者費(fèi)工費(fèi)時(shí)，且在高溫時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)的勞動(dòng)條件很差，后者可以無(wú)級(jí)調(diào)距， 但需增加一套傳動(dòng)裝置，結(jié) 構(gòu)較復(fù)雜。夾鉗的開(kāi)啟過(guò)程就是閉合運(yùn)動(dòng)的逆過(guò)程。在夾鉗自重不變的情況下，夾緊力的大小只與夾鉗的幾何 尺寸、鉗口開(kāi)度及導(dǎo)向槽的曲線(xiàn)形狀有關(guān)。為防止機(jī)構(gòu)在回轉(zhuǎn)刮渣時(shí)過(guò)載，機(jī)構(gòu)設(shè)有極限力矩保護(hù)裝置。這起升機(jī)構(gòu)與啟閉機(jī)構(gòu)也是獨(dú)立的機(jī)構(gòu)，它們可以分別動(dòng)作或 同時(shí)動(dòng)作。起升動(dòng)滑輪與鉗銷(xiāo)軸距離變大，夾鉗開(kāi)始閉合 當(dāng)鉗夾接觸到鋼錠側(cè)面時(shí)，閉合動(dòng)怍停止，立柱不再下降， 啟閉機(jī)構(gòu)繼續(xù)下放鋼繩， 夾鉗裝置便通過(guò)鉗銷(xiāo)軸懸掛到起升鋼繩上。橋式起重機(jī)的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運(yùn)行，起重小車(chē)沿鋪設(shè)在橋架上的軌道橫向運(yùn)行，構(gòu)成一矩形的工作范圍，就可以充分利用橋架下面的空間吊運(yùn)物料，不受地面設(shè)備的阻礙。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 臂架式起重機(jī)的工作原理 1底座 2電動(dòng)機(jī) 1 3電動(dòng)機(jī) 2 4皮帶輪 5起重滑輪 6吊臂 7吊臂支柱 圖 起重機(jī)總體裝配圖 臂架式起重機(jī)是通過(guò)起升機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)貸物的升降，通過(guò)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)貸物的水平運(yùn)移。 根據(jù)已知條件由計(jì)算得知工作機(jī)所需有效功率： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 ???? FvPw (41) 通過(guò)電機(jī)機(jī)械手冊(cè)查表得 ： 有 40w ～ 60w 的電機(jī)，例如 YS5614 就是一個(gè) 50W的電機(jī)。 不斷提高傳動(dòng)的效率，就能節(jié)約動(dòng)力，降低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。表示傳動(dòng)速度的參數(shù)是最大圓周速度和最大轉(zhuǎn)速。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 表 2 各類(lèi)傳動(dòng)的最大允許速度、轉(zhuǎn)速與傳動(dòng)比（參照值） 傳動(dòng)類(lèi)型 最大允許速度 最大允許轉(zhuǎn)速 減速傳動(dòng)比 普通平帶傳動(dòng) ≤25 (30 ) ≤3(5) 高質(zhì)量皮革帶傳動(dòng) 35 ～ 40 7 000 ～ 8 000 ≤5 特殊高質(zhì)量的織造的平帶傳動(dòng) 到 60 000 ≤5 鋼帶傳動(dòng) 80 ～ 100 － ≤5 V帶傳動(dòng) 普通 V帶 窄 V帶 25 ～ 30 12 000 ≤8(15 ) 35 ～ 40 15 000 ≤8(15 ) 同步帶傳動(dòng) 50 ～ 100 20 000 ≤10 (20 ) 鏈傳動(dòng) 4 0 8000 ～ 10000 ≤6(10)(滾子 )≤1 5(齒形 ) 6 級(jí)精度直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 到 20 ＜ 30 000 5(8) 6 級(jí)精度非直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 到 50 30 000 5(8) 5 級(jí)精度直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 到 120 30 000 5(8) 蝸桿傳動(dòng) 1 5～ 3 ≤40 (80 ) 摩擦輪傳動(dòng) 15 ～ 25 ≤5(15 ) 綜上所述，從效率、外廓尺寸，質(zhì)量，運(yùn)動(dòng)性能及生產(chǎn)條件等方面來(lái)考慮在 500kg 起重機(jī)中選擇 V 帶傳動(dòng)較為合理。 一、碳鋼牌號(hào)的表示方法 (1)碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)由屈服點(diǎn) “屈 ”字漢語(yǔ)拼音第一個(gè)字母