【正文】 級(jí)的傳動(dòng)比 取為 ?2i 減速器低速級(jí)傳動(dòng)比 取為 減速器中各軸的轉(zhuǎn)速的計(jì)算 根據(jù)軸的轉(zhuǎn)速大小依次編號(hào)為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ軸 m in73017300 rinn m ???Ⅰ m rinn ??? ⅠⅡ rinn ??? ⅡⅢ 減速器各軸功率計(jì)算 kWPP ???? ?Ⅰ WPP ????? ??ⅠⅡ WPP ????? ??ⅡⅢ 減速器各軸的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩如下表： 軸號(hào) 功率 P(kW) 轉(zhuǎn)速 n(r/min) 轉(zhuǎn)矩 T（ N 三相交流電動(dòng)機(jī)分為同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)兩種，三相同步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是具有較高的功率、定角速度及大的過載能力；缺點(diǎn)是維修比較復(fù)雜，價(jià)格較昂貴。 17 圖 吊鉤的選用 在本設(shè)計(jì)中選用直柄單鉤結(jié)構(gòu)的吊鉤，這種結(jié)構(gòu)型式分為四種： LM型、 LMD型、 LY型及 LYD型。 滑輪的設(shè)計(jì) 滑輪最小直徑計(jì)算 根據(jù) GB/T38111988的規(guī)定，按鋼絲繩中心來計(jì)算滑輪的最小直徑，即 mmhdD h 5 5 02225m in ???? 式中 d鋼絲繩直徑 h與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)的 系數(shù)，由機(jī)械手冊(cè)表 25 滑輪結(jié)構(gòu)和材料 滑輪是用來導(dǎo)向和支承的，以改變繩索及其傳遞拉力的方向或者平衡繩索分支力。當(dāng)該試不能滿足時(shí)，應(yīng)改進(jìn)軸的結(jié)構(gòu)以降低應(yīng)力集中；也可以采用熱處理、表面強(qiáng)化處理等工藝措施以及加大軸頸、改用較好材料等方法解決。有前面的數(shù)據(jù)，繩子的額定拉力 NF 29400max ? ，鋼絲繩的直徑mmd 22? ,卷筒直徑 mmD 500? 。對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)心軸而言，其彎曲應(yīng)力性質(zhì)一般是對(duì)稱循環(huán)應(yīng)變。 卷筒轂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于卷筒已經(jīng)制定了專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而卷筒轂尚未制定新的標(biāo)準(zhǔn)，所以有寫尺寸要根據(jù)卷 筒尺寸，結(jié)合表 ，繪出圖形見附錄圖 1。 ? ? ? ?10~61010~ ???? D? 根據(jù)鑄造工藝的要求，卷筒的壁厚不得小于 12mm,去卷筒壁厚 mm20?? 11 卷筒的強(qiáng)度計(jì)算： 若忽略卷筒的自重力，卷筒在鋼絲繩最大拉力作用下，使卷筒產(chǎn)生壓、彎曲和扭 應(yīng)力，其中壓應(yīng)力最大。一般采用標(biāo) 準(zhǔn)槽，只有當(dāng)鋼絲繩有脫落危險(xiǎn)是才采用深槽。 鋼絲繩的校核 按鋼絲繩所在機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別有關(guān)的安全系數(shù)來選擇的鋼絲繩直徑時(shí)，所選用的鋼絲繩拉力還要滿足下式： max0 nFF ? 式中 F0所選用鋼絲繩的最小破斷拉力（ N） n 安全系數(shù) 9 由前面數(shù)值計(jì)算可得 kNF 2340 ? 0m a x 0 52 9 4 0 07 FkNnF ???? 故滿足條件。這種鋼絲繩雖然剛性大，使用壽命短，但是不容易旋轉(zhuǎn)、松散，故在起重機(jī)中應(yīng)用較多。 它適用于機(jī)械、建筑、船舶、漁業(yè)、礦業(yè)、鉆井、索道及纜車等用途使用的各種圓股鋼絲繩和異型股鋼絲繩。 卷?yè)P(yáng)機(jī)的載荷狀態(tài)可根據(jù)鋼絲繩的受力情況和頻繁程度，按名義載荷系數(shù)譜 Kf可分為四個(gè)等級(jí)，根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，通過查表可得出本設(shè)計(jì)的載荷狀態(tài)為 Q2（受中等載荷），可取出 Kf=,Kd=,Kd為當(dāng)量拉力系數(shù)。FFNnK iif 式中： Kf載荷譜系數(shù) ni 在鋼絲繩拉力 第 i次作用力（ Fi ）下的 循環(huán)次數(shù)， ni ＝ n1 ， n2 d) 圖中，減速器輸出軸通過一級(jí)齒輪傳動(dòng)，為外捏合方式，要用開式齒輪傳動(dòng)。電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì) 目錄 一， 設(shè)計(jì)題目 主要參數(shù)及工作環(huán)境 主要要求 二， 卷?yè)P(yáng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)的確定 擬定傳動(dòng)結(jié)構(gòu)方案 選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案 三， 電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)工作級(jí)別的確定 電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)的 利用等級(jí) 機(jī)構(gòu)的載荷狀態(tài) 機(jī)構(gòu)的工作類型 四， 提升機(jī)構(gòu)中主要零件的設(shè)計(jì) 鋼絲繩的設(shè)計(jì) 鋼絲繩的概述 提升機(jī)構(gòu)及受力分析 鋼絲繩選擇的計(jì)算 鋼絲繩的校核 卷筒 的設(shè)計(jì) 卷筒的類型概述 卷筒最小直徑的設(shè)計(jì)計(jì)算 卷筒材料的選擇 卷筒長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)計(jì)算 卷筒壁厚的設(shè)計(jì)計(jì)算 卷筒轂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 齒輪連接盤的設(shè)計(jì) 鋼絲繩在卷筒上的固定 卷筒軸的設(shè)計(jì) 卷筒軸的受力分析 卷筒軸材料的初步選用及相關(guān)已知數(shù)據(jù) 近似計(jì)算軸頸 軸安全系數(shù)的校核計(jì)算 軸的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核 軸靜強(qiáng)度安全系數(shù)的校核 滑輪的設(shè)計(jì) 滑輪最小直徑計(jì)算 滑輪結(jié)構(gòu)和材料 吊鉤的選用 五， 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)的類型概述 根據(jù)功率選擇電動(dòng)機(jī) 2 減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)比的分配 減速器中各軸的轉(zhuǎn)速的計(jì)算 減速器各軸 功率計(jì)算 圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 高速級(jí)齒輪材料的選擇 高速級(jí)齒輪初步計(jì)算 高速級(jí)齒輪接觸面疲勞強(qiáng)度的計(jì)算 確定高速級(jí)傳動(dòng)主要尺寸 高速級(jí)齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) 減速器軸的初步設(shè)計(jì)計(jì)算 減速器的選擇 制動(dòng)器的選擇 制動(dòng)器概述 制動(dòng)器的計(jì)算及選擇 聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器的分類及其有點(diǎn) 聯(lián)軸器類型的確定 聯(lián)軸器的選用計(jì)算 聯(lián)軸器的強(qiáng)度驗(yàn)算 六，電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)的控制電路 基于 PLC 的系統(tǒng)編程 附錄 參考文獻(xiàn) 3 第一章 題目的設(shè)計(jì) 主要參數(shù)及工作環(huán)境 對(duì)于某建筑工地塔吊式提升機(jī)構(gòu)電動(dòng)卷?yè)P(yáng)的的設(shè)計(jì)，其主要參數(shù)及工作環(huán)境境如下： 起升物額定重量： 6 噸 起升最大高度： 25 米 起升速度： 12 米 ／ 分 工作環(huán)境及條件：大量粉塵，頻繁啟動(dòng)，工作年限為 5 年 主要要求 本設(shè)計(jì)的主要要求： 提升的重物在卷筒的中心面上垂直運(yùn)動(dòng)； 起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器必須采用常閉式的； 制動(dòng)力矩應(yīng)保證有足夠的制動(dòng)安全系數(shù)。但是，鏈傳動(dòng)瞬時(shí)速度不均勻。 載荷譜系數(shù) Kf的計(jì)算表達(dá)式如下 : 6 ????????? ??????? 39。鋼絲繩承受的額定拉力（ N）； N總的工作循環(huán)次數(shù)。 第四章 提升機(jī)構(gòu)中主要零件的設(shè)計(jì) 鋼絲繩的選用 鋼絲繩新標(biāo)準(zhǔn)為 GB／ T89111996優(yōu)質(zhì)鋼絲繩。 交互捻是股與繩的捻向相反，分左、右交互捻。m a x ?????? 8 鋼絲繩選擇的計(jì)算 按 GB／ T38111983計(jì)算，計(jì)算方法如下： maxFcd? 式中 d鋼絲繩的最小直徑（ mm） C選擇系數(shù)（ Nmm ） Fmax鋼絲繩的最大靜拉力（ N） 鋼絲繩的選擇系數(shù) c與機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別有關(guān)，按表 ?c 和最小安全系數(shù) n: 7?n 代人數(shù)值可得： mmd 9 4 0 01 2 ??? 通過查表取最小直徑為： 22mm 通過查表試選用 )(196 a? 類的，鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度為 1470MPa的纖維芯鋼絲繩，其對(duì)應(yīng)最小破斷力為 234kN。 卷筒表面帶有螺旋槽，鋼絲繩進(jìn)行單層卷繞。 由表 ，可一計(jì)算出卷筒的長(zhǎng)度： 卷筒上有螺旋槽部分的長(zhǎng)度 L0： mmpzD aHL 21020310ma x0 ?????????? ?? ??????????? ??? ? 卷筒的總長(zhǎng)度： 210 2 LLLLd ??? ??? 上面兩式中 D卷筒的名義直徑（卷筒槽底部直徑） 查表 H= d鋼絲繩直徑 Hmax最大起升高度 dDD ??0 卷筒計(jì)算直徑 ?z 為固定鋼絲繩的安全圈數(shù) a 滑輪組倍率 L1 無繩槽卷筒端部尺寸，由結(jié)構(gòu)需要決定，這里試取 為 92mm L2固定鋼絲繩所需長(zhǎng)度， PL 32? p繩槽槽距，可由表 25?p 將數(shù)據(jù)帶入 ? 式可得： mmL d 8 0 52539025 5 0 ?????? 卷筒壁厚的設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)于卷筒的壁厚 ? 可按經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，然后再進(jìn)行校核。 卷筒結(jié)構(gòu)及尺寸見附錄圖 3，卷筒部分的裝配圖。由卷筒的工作情況和受力分析知，卷筒軸主要受彎矩，可簡(jiǎn)化為心軸，且為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸。并通過查機(jī)械手冊(cè)可取： MPab 650?? MPas 360?? 彎曲疲勞極限 2701??? 需用靜應(yīng)力 ? ? MPa2601 ??? 需用疲勞應(yīng)力? ? MPa1501 ??? 。 軸的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核 15 疲勞強(qiáng)度校核判斷的根據(jù)為 ??SS? 。 綜上，該軸符合設(shè)計(jì)要求。所以在這里沒必要對(duì)滑輪進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。直流電動(dòng)機(jī)的主要缺點(diǎn)是需要把工業(yè)上常用的三相交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姟? 總傳動(dòng)比的分配： 根據(jù)減速器傳動(dòng)比的分配原則及相關(guān)規(guī)定，確定各級(jí)的傳動(dòng)比。軸Ⅰ要安裝聯(lián)軸器，將其直徑增加 5%，取 mmd 40?Ⅰ ，安裝軸承處的直徑為 45mm，其他尺寸根據(jù)結(jié)構(gòu)確定。 選擇減速器的類型為 QJR 型，尺寸為 1387 475 867 。 由前面可知，制動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩為： mNT ?? Ⅰ 可以求得制動(dòng)