【正文】 mm）（mm）經(jīng)校核計算，齒根彎曲強(qiáng)度足夠使用。 機(jī)構(gòu)運轉(zhuǎn)時所需靜功率按下式計算： （kW） （6—1）式中 — 額定起升載荷（N）； — 吊具自重（N），可?。剑ā?； — 起升速度； — 機(jī)構(gòu)總效率，它包括滑輪組的效率、導(dǎo)向滑輪效率、卷筒的機(jī)械效率和傳動機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率。 查得有效應(yīng)力集中系數(shù)尺＝，表面狀態(tài)系數(shù)＝，絕對尺寸系數(shù)＝，等效系數(shù)?。?。本設(shè)計以計算出的參數(shù)有：繩的額定拉力＝KN，卷筒直徑400mm，鋼絲繩的直徑14mm，外齒軸套齒輪分度圓直徑D＝224mm，查機(jī)械傳動設(shè)計手冊，軸的材質(zhì)選擇45鋼，調(diào)制處理。第五章 卷筒軸的設(shè)計計算 卷筒軸是支持卷揚機(jī)正常工作的重要零件，合理設(shè)計與計算卷筒軸對卷揚機(jī)性能至關(guān)重要。如圖（4—2）。第四章 卷筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計及尺寸確定卷筒尺寸的由已知起升速度、起升高度和鋼絲繩的尺寸來確定。故設(shè)計中規(guī)定了卷筒直徑和鋼絲繩直徑的最小比值（D/d），與卷揚機(jī)的工作級別有關(guān)。設(shè)計時，鋼絲繩的額定拉力為已知，將額定拉力乘以規(guī)定的最小安全系數(shù)，然后從產(chǎn)品目錄中選擇一種破斷拉力不小于 鋼絲繩鋼絲繞成股與股繞成繩的方向相反，它的撓性與使用壽命都較順捻鋼絲繩差．但繩與股的扭轉(zhuǎn)趨勢相反，克服了扭轉(zhuǎn)和易松散的缺陷，故卷揚機(jī)應(yīng)優(yōu)先選用。對于非標(biāo)準(zhǔn)零部件需進(jìn)行單獨設(shè)計。在重要的起升機(jī)構(gòu)中有時設(shè)兩個制動器，而第二個制動器可安裝在減速器高速軸的令一伸出端或裝設(shè)在電動機(jī)的尾部出軸上。第二章 起升機(jī)構(gòu)的組成及型式 起升機(jī)構(gòu)的組成起升機(jī)構(gòu)是使重物作升降運動的機(jī)構(gòu)，它是任何起重機(jī)必不可少和最主要最基本的機(jī)構(gòu)。 對一些起重量大的卷揚機(jī)，為使鋼絲繩在卷簡上排列整齊，需要安裝排繩器。 按用途分 卷揚機(jī)由于其用途不同，使用條件的差異，其結(jié)構(gòu)設(shè)計上也有差異。 按鋼絲繩額定拉力F分 按鋼絲繩在基準(zhǔn)層上所能承受的最大拉力來區(qū)分。LMD型卷揚機(jī)綜合了電氣技術(shù)(包括電子技術(shù)系統(tǒng))和液壓技術(shù)的優(yōu)點，性能比較好。主要生產(chǎn)廠家有北川鐵工所、遠(yuǎn)藤鋼機(jī)、南星、越野總業(yè)、藝浦、松崗產(chǎn)業(yè)等80多個廠家。為適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要，當(dāng)時第一機(jī)械工業(yè)部發(fā)布了JB926—74《卷揚機(jī)型式與基本參數(shù)》和JBl803—76《卷揚機(jī)技術(shù)條件》兩個部標(biāo)準(zhǔn)，并把卷揚機(jī)行業(yè)劃歸常德機(jī)械研究所(長沙機(jī)械研究院前身)領(lǐng)導(dǎo)。卷揚機(jī)除在工程、設(shè)備安裝等方面被廣泛應(yīng)用外，在冶金、礦山、建筑、化工、水電、農(nóng)業(yè)、軍事及交通運輸?shù)刃袠I(yè)亦被廣泛應(yīng)用。 隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，到了60年代，卷揚機(jī)的生產(chǎn)和使用越來越多。主要產(chǎn)品有，氣動鏈?zhǔn)骄頁P機(jī)[—40t)，防爆拖式氣動卷揚機(jī)(—30t)，駁船卷揚機(jī)(手動、氣動、電動、液壓，25—75t)，電動鏈?zhǔn)骄頁P機(jī)(—20t)，電動葫蘆(—15t)．電動卷揚機(jī)(—)，—75t)，液壓卷揚機(jī)(1—10t )，水平卷揚機(jī)(1—9t)，手動鏈?zhǔn)骄頁P機(jī)（—100t），棘輪牽引器(1—1. 75t)，空中用運車(—20t)等。 （2）．電動卷揚機(jī) 該廠生產(chǎn)的電動卷揚帆為KW型，—11kw，拉力6000—142100N，四種規(guī)格。 卷揚機(jī)的發(fā)展趨勢 1）． 大型化 由于基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展，大型設(shè)備和機(jī)械構(gòu)件要求整體安裝，促進(jìn)了大型卷揚機(jī)的發(fā)展。卷揚機(jī)按卷筒數(shù)目可分為單筒卷揚機(jī)、雙筒卷揚機(jī)和多筒卷揚機(jī)三類。我們將其分為電控卷揚機(jī)和溜放型卷揚機(jī)兩類。 2）漸開線圓柱齒輪行星傳動 常見的有封閉型2K—H型行星輪系和3K型行星輪系傳動的卷揚機(jī)。為便于安裝，在電動機(jī)與減速機(jī)之間常采用具有補(bǔ)償性能的彈性柱銷連軸器或齒輪連軸器。圖 22 用齒輪接盤連接型式卷筒的直徑一般盡量選用允許的較小值，因為隨著卷筒直徑的增加，扭矩和減速傳動比也增大，引起整個機(jī)構(gòu)龐大。繩芯常采用天然纖維芯(NF)、合成纖維芯(SF)、金屬絲繩芯(IWR)相金屬絲股芯(IWS)。使鋼絲繩在彎曲上有較大的自由度，從而顯著提高了抗疲勞強(qiáng)度，其壽命通常高于點接觸鋼絲繩。可參考機(jī)械設(shè)計手冊第二冊進(jìn)行選取。 4）為保證鋼絲繩在繩筒上平滑纏繞，避免各圈鋼絲繩間相互摩擦及多層纏繞錘擊和堆繞現(xiàn)象，延長鋼絲繩的使用壽命，鋼絲繩在卷筒及繩輪上的偏角必須保持在一定的限度之內(nèi)，—2之間。 按照卷筒的表面分，有光卷筒和帶螺旋槽卷筒兩種。選取標(biāo)準(zhǔn)卷筒長度為1000mm 卷筒壁厚設(shè)計 本設(shè)計為了延長鋼絲繩的壽命，采用鑄鐵卷筒，對于鑄鐵卷筒可按經(jīng)驗公式初步確定，然后進(jìn)行強(qiáng)度驗算。對于轉(zhuǎn)動心軸，其彎曲應(yīng)力一般為對稱循環(huán)變化；對固定心軸，其應(yīng)力循環(huán)特征為，視具體的載荷性質(zhì)而定。圖5—3 軸的彎矩圖 作用力計算 齒輪圓周力： （5—1） ＝ ＝ ＝ （KN） 齒輪徑向力： （5—2） ＝ ＝ （KN） 垂直面支承反力及彎矩 支反力，簡圖8—3b。對這類靜不定問題可用三彎矩方程方法計算軸受力，同時在設(shè)計中還應(yīng)考慮軸的結(jié)構(gòu)、支承型式以及底座的剛度等問題。查機(jī)械設(shè)計手冊，采用二級圓柱齒輪減速器。估?、褫S軸徑為30mm，安裝軸承處軸徑為28mm，其它尺寸由結(jié)構(gòu)而定具體如附圖所示。表 8—3 滑輪材料 滑輪直徑的計算 滑輪的直徑大小對于鋼絲繩的壽命影響很大。 按照工作狀態(tài)，制動器又可分為常閉式和常開式。常用的聯(lián)軸器有齒輪聯(lián)軸器、梅花彈性聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器、尼龍柱銷聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器、耦合器等。 車輪直徑的計算 車輪的最大輪壓：小車自重估取為=2000Kg，假定輪壓均布，=1875 Kg，載荷率=查起重機(jī)課程設(shè)計，當(dāng)運行速度小于60m/min，車輪直徑選為D=350mm。謝詞經(jīng)過大學(xué)的學(xué)習(xí)，讓我對機(jī)械設(shè)計與制造方面的知識有了一個系統(tǒng)而又全面的認(rèn)識。 李華主編 高等教育出版社 （3）171。 王大康等主編 青島海洋大學(xué)出版社（9）171。 謝謝！參考文獻(xiàn)（1）171。 7．卷揚機(jī)在工作過程中，不得斜拉，牽引重物。淬火深度不小于15mm，并均勻的過渡到未淬火層。上閘制動時，主彈簧的壓力左推推桿右推框架6，從而帶動左右制動臂及其瓦塊壓向制動輪，實現(xiàn)制動。 吊鉤的計算吊鉤溝孔尺寸根據(jù)能容納兩根系物繩或?qū)Ｓ玫蹙叩某叽绱_定。繩槽半徑是根據(jù)鋼絲繩直徑最大允許偏差為+7％確定的。左176。為起重機(jī)機(jī)構(gòu)平均啟動時間與平均工作時間的比值，查表=，=.由以上計算解結(jié)果可知初選電動機(jī)能滿足發(fā)熱要求，即NxNe 。此處取。根據(jù)受力分析可知，當(dāng)鋼絲繩位于右極限位置時，心軸受力較大，因此應(yīng)按有極限位置進(jìn)行軸的強(qiáng)度計算。鋼絲繩拉力經(jīng)卷筒及支承作用到軸上產(chǎn)生的力矩，其大小隨鋼絲繩在卷簡上位置的變化而不同。按式計算： ＝2814 ＝392（mm）選取=400（mm） 卷筒的長度設(shè)計本設(shè)計采用雙聯(lián)滑輪組，如圖4—3圖4—3 雙聯(lián)滑輪組卷筒的長度 （4—7）式中 L—卷筒總長度； —繩槽部分長度，其值為： （4—8）其中 H—最大起升高度； a—滑輪組倍率； —卷筒卷繞直徑； t — 繩槽節(jié)矩， n — 附加安全圈數(shù)，使鋼絲繩端受力減小，便于固定，通常取n＝～3圈； —固定鋼絲繩所需要的長度，一般取＝3t； —兩端的邊緣長度（包括凸臺在內(nèi)），根據(jù)卷筒結(jié)構(gòu)而定；—卷筒中間無繩槽部分長度，由鋼絲繩的允許偏斜角α和卷筒軸到動滑輪軸的最小距離決定。 按照鋼絲繩在卷筒上的卷繞層數(shù)分，卷筒分單層繞和多層繞兩種。過小的繩槽直徑會使鋼絲繩受到過度擠壓而提前斷絲，繩槽尺寸過大，又會使鋼絲繩在槽內(nèi)的支承面積減小，增大鋼絲繩的接觸應(yīng)力。國際標(biāo)準(zhǔn)繩的選擇也推薦采用此方法。但制造工藝簡單，價格便宜。工作時鋼絲繩所受應(yīng)力十分復(fù)雜。本卷揚機(jī)的卷筒與低速軸的連接為帶齒輪接盤的結(jié)構(gòu)型式，卷筒軸左端用自位軸承支撐于減速器輸出軸的內(nèi)腔軸承座中，低速軸的外緣制成外齒輪，它與固定在卷筒上的帶內(nèi)齒輪的接盤相嚙合，形成一個齒輪連軸器傳遞扭矩，并可以補(bǔ)償一定的安裝誤差。電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動時，依靠制動器將高速軸的制動輪剎住，使懸吊的重物停止在空中。由于錐形轉(zhuǎn)子電動機(jī)是靠轉(zhuǎn)子軸向移動來實現(xiàn)制動或松開的，可省略單獨的制動器，在結(jié)構(gòu)上就要求電動機(jī)與傳動系統(tǒng)間能做軸向相對移動。 3）曳引物品 因為此項工作一般是在水平或傾斜方向進(jìn)行的，為使物品能前后運動，則要求卷揚機(jī)的卷筒正反轉(zhuǎn)均能工作。 按鋼絲繩速度v分鋼絲繩在基準(zhǔn)層上的出繩速度是卷揚機(jī)的又一項主要參數(shù)，根據(jù)鋼絲繩的速度分為：1）慢速卷揚機(jī) 繩速v＝9—15m／min。 RCS型卷揚機(jī)可五檔變速，三個低速檔和兩個高速檔?！?4kw，鋼絲繩拉力從5880—44l 00N。 國外卷揚機(jī)概況 在國外，卷揚機(jī)的品種繁多，應(yīng)用也很廣泛。 我國卷揚機(jī)的生產(chǎn)是解放后才開始的。50年代為滿足恢復(fù)經(jīng)濟(jì)的需要和第一個五年計劃的得要，卷揚機(jī)的生產(chǎn)被提到了日程上。在西方技術(shù)先進(jìn)的國家中，工業(yè)水平先進(jìn)，機(jī)械化程度不斷提高，起重設(shè)備也在不斷更新，下面介紹一下幾個外國主要生產(chǎn)的卷揚機(jī)的狀況。有18個規(guī)格。由兩個獨立的裝有電磁剎車系統(tǒng)的提升電動機(jī)驅(qū)動卷揚機(jī)。2）中速卷揚機(jī) 繩速v＝15—30m／min3）快速眷揚機(jī) 繩速v＝30—45m／min4）高速卷揚機(jī) 繩速v≥45m／min。 4） 打樁 要求卷揚機(jī)把重物提升到一定高度后，能使重物成自由落體下降，實現(xiàn)打樁工作，即要求卷揚機(jī)具有溜放性能。一般，軸向移動是通過可移式聯(lián)軸器把電動機(jī)軸的運動傳遞到傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)的。 根據(jù)需要起升機(jī)構(gòu)上還可裝設(shè)各種輔助裝置，如起重量限制器、起升高度限位器、速度限制器和鋼絲繩作多層卷繞時，使鋼絲繩順序排列在卷筒上的排繩裝置等。在齒輪聯(lián)軸器外側(cè)，即靠近減速器的一側(cè)裝有剖分式密封蓋，以防止聯(lián)軸器內(nèi)的潤滑油流出來和外面的灰塵進(jìn)入。加之對外界影響因素比較敏感，一旦失效，后果十分嚴(yán)重。在實際中常發(fā)現(xiàn)這種鋼絲繩在受拉、尤其是受彎時由于鋼絲間的點接觸、造成應(yīng)力集中而產(chǎn)生嚴(yán)重壓痕，由此導(dǎo)致鋼絲疲勞斷裂而使鋼絲繩過早報廢。該方如下；（機(jī)械設(shè)計手冊第二冊） 鋼絲繩直徑不應(yīng)小于下式計算的最小直徑 （3—2）式中 Fmax—鋼絲繩最大靜拉力(N)。合理的繩槽尺寸應(yīng)比鋼絲繩的公稱直徑大10％左右。一般起重機(jī)大多采用單層繞卷筒。對于有螺旋槽的單層繞卷筒，鋼絲繩允許偏斜度通常為1：10，查機(jī)械設(shè)計手冊可知，選?。?00 mm。強(qiáng)度計算時應(yīng)按鋼絲繩在卷筒上兩個極限位旨分別計算。計算時，卷筒支承作用到心軸的力，可簡化為作用于軸承寬度中點的集中力。 靜強(qiáng)度計算安全系數(shù) （5—20） ＝ ＝ ＝當(dāng)時，該軸靜強(qiáng)度足夠。第七章 減速器的設(shè)計計算 卷揚機(jī)總傳動比計算按額定轉(zhuǎn)速初定總傳動比 ，總傳動比按下式計算： （