【文章內(nèi)容簡介】 筒的鋼絲繩分支數(shù)，單聯(lián)滑輪組 Z=1，雙聯(lián)滑輪組Z=2，根據(jù)要求 Z=1； m滑輪組倍率； h? 滑輪組的機(jī)械效率。 其中 QP ＝ 810000N ， m＝ 2， h? ＝ 所以 maxs ＝ 計(jì)算鋼絲繩破斷拉力 計(jì)算鋼絲繩破斷拉力為： ps =n maxs (35) 式中 :n安全系數(shù)，根據(jù)機(jī)構(gòu)工作級(jí)別查表確定， n＝ 5； ps =150 maxs =136 所以鋼絲繩滿足要求。 吊鉤的設(shè)計(jì) 吊鉤在起重裝置中屬于取物裝置，用于提取物料。 既是起重機(jī)械的重要零件之一，也是保證起重作業(yè)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié) 吊鉤的選擇 吊鉤按形狀分為單鉤和雙鉤，按制造方法分為鍛造吊鉤疊片吊鉤。 單鉤制造簡單、使用方便，但受力情況不好。大多用在起重量為 80噸以下的場合；起重量大時(shí)常采用受力對(duì)稱的雙鉤。疊片式吊鉤由數(shù)片切割成形的鋼板鉚接而成，個(gè)別板材出現(xiàn)裂紋時(shí)整個(gè)吊鉤不會(huì)破壞，安 全性較好，單自重較大，大多用在大起重量或吊運(yùn)鋼水盛桶的起重機(jī)上。吊鉤在作業(yè)過程中常受沖擊，需采用韌性好的優(yōu)質(zhì)碳素鋼制造。吊鉤分類極廣，一般包括：卸扣、吊環(huán)、圓環(huán)、梨形環(huán)、長吊環(huán)、組哈吊環(huán)， S鉤、鼻吊鉤、美式吊鉤、羊角吊鉤、眼形滑鉤、帶保險(xiǎn)卡吊環(huán)螺釘、鏈條卸扣，居于獨(dú)特、新穎、質(zhì)優(yōu)安全的特點(diǎn)，適用于工廠、礦山、石油、化工及船舶碼頭等。確保安全，質(zhì)量安全系數(shù)高，靜載荷達(dá)到 3 倍，起重量從 5噸到150 噸。吊鉤是起重機(jī)械常見的一種吊具，吊鉤常借助滑輪組等部件懸掛在起重機(jī)構(gòu)的鋼絲繩上，還適用于工廠、礦山、石油、化工和船 舶碼頭等吊運(yùn)重物的場所。 鍛造吊鉤分為單鉤和雙鉤。單鉤一般用于小起重量，雙鉤多用于較大的起重量。鍛造吊鉤材料采用優(yōu)質(zhì)低碳鎮(zhèn)靜鋼或低碳合金鋼，如 20 優(yōu)質(zhì)低碳鋼、 16Mn、 20MnSi、 36MnSi。 這次設(shè)計(jì)的是 5 噸的葫蘆，屬于小起重量，結(jié)合電葫蘆的生產(chǎn)現(xiàn)狀，選用鍛造單鉤。 吊鉤的尺寸設(shè)計(jì) 吊鉤鉤孔直徑與起重能力有一定關(guān)系： 單鉤： ? ? ? ?tQD 35~30? 鉤身各部分尺寸（見圖 3）間的關(guān)系如下 : hL DS ?? 1 (2 ~ )/ ~ ? ? 圖 31 鍛造單鉤 計(jì)算得 : D=80 S=60 H=96 2L =184 2L =48 32 吊鉤的三維效果圖 由于負(fù)載屬于輕型因此吊鉤的各部位直徑選擇按照起重設(shè)計(jì)手冊(cè)的常規(guī)數(shù)據(jù)選取完全可以滿足工作要求，但注意的是吊鉤的前端尖嘴部分應(yīng)有一定的揚(yáng)角避免磨損后起吊容易脫鉤。在參考常規(guī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的已滿足設(shè)計(jì)要求，故在次不與校核。 卷筒裝置的設(shè)計(jì) 卷筒是用來卷繞鋼絲繩的部件，它承載了起升載荷，收放鋼絲繩，實(shí)現(xiàn)勾取物裝置的升降，是實(shí)現(xiàn)四速電動(dòng)葫蘆機(jī)械系統(tǒng)滿足要求的裝置。 （ 1）電動(dòng) 葫蘆卷筒的種類 電動(dòng)葫蘆按卷筒的筒體形狀，可分為長軸卷筒和短筒卷筒；按制造方式，可分為鑄造卷筒和焊接卷筒；按卷筒表面是否有繩槽，可分為光面卷筒和螺旋槽面卷筒；按鋼絲繩在卷筒表面卷繞層數(shù)，可分為單層纏繞卷筒 和多層纏繞卷筒，多層纏繞卷筒用于起升高度特大，或要求機(jī)構(gòu)緊湊的起重機(jī)上。 (2）電動(dòng)葫蘆卷筒的結(jié)構(gòu) 電動(dòng)葫蘆的卷筒是由筒體、連接盤、卷筒軸以及軸承支架等組成。 單層纏繞的卷筒的筒體表面切有弧形螺旋槽，以增大鋼絲繩與筒體的接觸面積，避免相鄰繩之間摩擦，并使鋼絲繩在卷筒上纏繞位置固定。其缺點(diǎn)是筒 體體積較大。 多層纏繞卷筒的筒體表面直接采用光面，筒體兩端有凸緣，以防止鋼絲繩滑出。其缺點(diǎn)是鋼絲繩排列緊密產(chǎn)生摩擦，各層互相疊加，對(duì)鋼絲繩的壽命影響很大。 電動(dòng)葫蘆的卷筒結(jié)構(gòu)尺寸中，影響鋼絲繩壽命的關(guān)鍵尺寸是按鋼絲繩中心算起的計(jì)算直徑，卷筒允許的最小卷繞直徑必須滿足所在機(jī)構(gòu)工作級(jí)別所要求的規(guī)定值。 卷筒直徑的確定 卷筒的直徑式卷筒集合尺寸中最關(guān)鍵的尺寸，其名義直徑 D是指光面卷筒的卷筒外包直徑尺寸，有槽卷筒取槽底直徑，大小按下式確定。 28917)118()1( ?????? dhD mm (36) 式中 D按鋼絲繩中心計(jì)算的最小卷筒直徑， mm h與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲繩有關(guān)的系數(shù)，查表為 18 d鋼絲繩的直徑， mm 計(jì)算得 minD ? 289mm，取 290mm 卷筒長度的確定 由表查得卷筒幾何尺寸的計(jì)算 : 210 2 LLLL ?? ? (37) PZD mHL )( 11m ax0 ?? ? (38) 式中 L卷筒長度； 0L 卷筒上螺旋繩槽部分的長度； 1L 無繩槽卷筒端部尺寸的長度，由結(jié)構(gòu)需要決定； 2L 卷筒兩端多余部分的長度 2 3LP? ； P繩槽節(jié)距； maxH 最大起升高度； m滑輪組倍率； 1D 卷筒的計(jì)算直徑。 其中 0L ＝ 720mm ， 1L ＝ 83mm， 2L ＝ 32mm， L＝ 835mm 卷筒厚度的計(jì)算 對(duì)于鑄鋼卷筒， d?? 式中 ? 卷筒壁厚； d 鋼絲繩直徑。 所以 ? ＝ 15mm 4 同軸式三級(jí)齒輪傳動(dòng)減速器的設(shè)計(jì) 電動(dòng)葫蘆減速器是起升機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)的重要組成部分，也是本次設(shè)計(jì)的重要部分，所以單獨(dú)進(jìn)行計(jì)算。其傳動(dòng)關(guān)系如圖 41 所示 a b 圖 41 同軸式三級(jí)傳動(dòng)減速器示意圖 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配轉(zhuǎn)動(dòng)比 （ 1） 總傳動(dòng)比： ai =nnm = ? (41) （ 2）分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比： 按同軸式布置。由 [2]表 1513 三級(jí)圓柱齒輪減速器分配傳動(dòng)比。 由圖查的 1i =， 2i =。 則低速級(jí)傳動(dòng)比 3i = ? = 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩和功率 （ 1） 各軸轉(zhuǎn)速 : nⅠ =nⅡ =nm =980 rmin please contact Q 3053703061 give you more perfect drawings 各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)如表 41 所示 表 41 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 第 一軸齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）選擇齒輪材料 ,查 表選 小 擇齒輪材料為 40cr，調(diào)質(zhì)和表面淬火處理或氮化 48～ 55 HRC。 （ 2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 選擇齒數(shù)取 z1=13， z2=i1? z1=? 13=74 齒寬系數(shù) d? 由表 14179，選 d? = 初選螺旋角 ? =14186。 初選載荷系數(shù) 按齒輪非對(duì)稱布置速度中等沖擊載荷不大來選擇Kt= 軸號(hào) 輸出功率 P（ kW） 轉(zhuǎn)速 n(r/min) 輸出轉(zhuǎn)矩 T/(Nm) Ⅰ 軸 980 Ⅱ 軸 980 Ⅲ 軸 Ⅳ 軸 V軸 VI軸 轉(zhuǎn)距 T 1 4 10 81. 4 N mT ? ? ? ? 彈性系數(shù) ZE 由表 查的 ZE= 189。 確定變位系數(shù) z1=12 z2=68 a=20186。 h*an=h*acos? 由 圖查的x1== 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH X∑ =0 ? =8186。 查圖 得 ZH= 重合度系數(shù) Z? 縱向重合度 a a i n1 ??????? ??? ?? zmb dnb 端面重合度 11 31 11 ???? nxz 由 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 圖 1417 查的重合度 則 ?a? ?a? )()()1()1( 2111 ??????????? anana xx ??? 由圖 14119 查得 ??? 螺旋角系數(shù) osc os ????? ?? 許用接觸應(yīng)力 [ ?? ] 接觸疲勞極限 lim?? 由 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 圖 14124 查得大小齒輪的接觸疲勞極限為 [ ?? ]Hlim1=[ ?? ]Hlim2=1160MPa 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1=60? n1? Lh=60? 980? 1? 6300=? 108 N2= 711 ????i (42) 接觸疲勞壽命系數(shù)由 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 圖 查得 KHN1= KHN2= 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1％ 安全系數(shù) S＝ 1 [ ?? ]1＝ 1 l i m 1 1 . 0 8 1 1 6 0 1 2 5 3 M P aH N HKS? ? ? ? [ ?? ]2= SK HHN 1lim1? 1. 14 11 60 13 22 M P a? ? ? 則 [ ?? ]＝ 11[ ] [ ] 1 2 5 3 1 3 2 2 1 2 8 8 M Pa22HH??? ??? （ 3）計(jì)算小齒輪分度圓直徑 d1t 小齒輪分度圓直徑 d1t= 23 )][(12 H HEad t ZZuuTK ??? ??? (43) ＝ 3 4 22 1 . 3 8 . 1 4 1 0 5 . 5 5 1 1 8 9 . 8 2 . 4 6( ) m m 3 2 . 4 5 m m0 . 8 1 . 6 1 5 . 5 5 1 2 8 8? ? ? ? ?? ? ?? 驗(yàn)算圓周速度 1 3 2 . 4 5 9 8 0 mm1 . 6 6ss6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tdnV ? ? ??? ? ??? 選擇精度等級(jí) 根據(jù)圓周速度由 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 、 選擇齒輪精度等級(jí)為 7級(jí) 精度 （ 4）計(jì)算齒寬 b和 模數(shù) mnt b= 1 32. 45 25. 96 m mdtd? ? ? ? ? 11c o s 3 2 . 4 5 c o s 1 4 2 . 4 2 m m13tnt dm z ? ??? ? ? fa hhh ?? ) o s1()( 1* ??????? nnana mxhh ) o o s1()( 1** ?????????? nnnant mxchh ????? fa hhh ??hb （ 5） 計(jì)算載荷系數(shù) K 使用系數(shù) 由表 查的 KA= 動(dòng)載系數(shù) KV 根據(jù)圓周速度 v= sm 由 圖查的 KV＝ 齒間載荷 分配 系數(shù) HaK 根據(jù) ???? ?? ar 由圖查 得 HaK ＝FaK = 齒間載荷分配系數(shù) K?H 由表 查的 齒輪裝配時(shí)檢驗(yàn)調(diào)整 K?H ＝ +? （ 1+ 2d? ） 2d? +? 103b= 載荷系數(shù) K K＝ KA KV HaK K?H =? ? ? = 修正小齒輪直徑 1d 3311 2 . 1 23 2 . 4 5 m m 3 5 . 5 8 m m1 . 5t tKdd K? ? ? ? 計(jì)算模數(shù) mn mn= 11c o s 3 5 .5 8 c o s 1 4 m m 2 .6 5 m m13d z ? ???? （ 6）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 校核 ][c os2 212FsaFaadnYYzK T Ym ??? ?? ??? (44) 計(jì)算載荷載荷系數(shù) K 由 ?hb K?H ＝ 由圖查得 ?FK = K= KA KV HaK ?FK =? ? ? = 齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極 FE? 由圖查得 M PaFEFE 8 9 021 ?? ?? 齒形系數(shù) FaY 由當(dāng)量齒數(shù) z 14c os 13c os 2211 ???? ?zn z 8c os85c os 2222 ???? ?zn 由圖 查的 ?FaY ?FaY 應(yīng)力修正系數(shù) SaY 由圖 查的 ?SaY ?SaY 重合度系數(shù) anY ?? ?? 由表查得 2)c os(s in1a rc c os nb a?? ?? = 2)20co s8(sin1 ??? cos 2)c o s(s in1 nb