【正文】 現(xiàn)對該裝置主要部件進行簡要的工藝分析。 ? 2450]τ[≥32662266?????????????mmddAFA (515) 根據(jù)設計與實際需要取 d=80mm 。 畢業(yè)設計（論文） 31 由于軸與孔壁之間的相對速度很慢，但相互作用力很大。 主軸的設計 主軸彎矩的計算： 根據(jù)平面力系平衡方程，確定主軸兩端所受的力 43 F、F ]16[ ，由上述知NmgFF ????? 圖 57 主軸的受力分析圖 圖 58 主軸的力矩分析圖 根據(jù)平面力系平衡方程，得： 0)(,0 =∑=∑ FMY A (512) 可得： 02 8 2 . 5) 1 9( 1 904214321=++=+FFFFFFF 解得： N2 4 5 0,2 4 5 43 ?? FNF 畢業(yè)設計（論文） 30 取截面 1— 1： )1196≤≤0( 1 141 X XFM ?? 取截面 2— 2： )1680X(11 96 11 )(2 22242 ?? ???? XFXFM 取截面 3— 3： )2825≤≤(1680 168)()( 3 3132343 X XFXFXFM ?????? 得： m 2 9 3 . 0 N101 1 9 . 6 2 4 5 3m a x ?????M 根據(jù)彎曲強度條件 ][m axm ax σσ ≤= zWM，設計主軸的直徑 d，由上述 ][σ =237MPa 得： ?32dπW ]σ[≥233z376m a x?????????zzWdMW由 (513) 為了方便設計和實際需要，取最小直徑 d=18mm。但也應當注意，在既定條件下，有時也可選擇強度較低的鋼材，而用適當增大軸的截面面積的辦法來提高軸的剛度。由于碳鋼比合金鋼價廉，對應力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲強度，故采用碳鋼制造軸尤為廣泛，其中最常用的是 45 鋼。 ED 段主要受彎曲作用， dF 對 ED 段的最大彎矩發(fā)生在 E 處截面。在 AC 段的軸向壓力為： 0 9 5 9 2 3 os 00aAC ???? FF 軸 根據(jù)軸的強度校核條件 ]14[ ： ]σ[≤σ AP= (58) 和前述所知的許用應力 MPa237][ ?? 。 圖 55 鉗臂 2的受力示意圖 由正弦定理求得 a 的值： mmaaAC i n i n? i n30s i n0000 === (56) 由下圖 由余弦定理求得 b 的值： 圖 56 鉗臂 2的受力簡圖 畢業(yè)設計（論文） 27 i nM C 5 1 0 6, 9 2 3 0? i n30s i n, o s30c o sF0Y∑0X∑ r c s i nα? i nCDαs i n?c o s 1 6 .5 8 CD 2 a0m a x0000a000222??????????????????adcdacdFACACFNFFFFFbmmbCDab處所受的最大彎矩為在得：，方程：根據(jù)平面任意力系平衡又由正弦定理得： (57) 鉗臂 2 的受力情況比較復雜，為了簡化起見，我們?nèi)匀徊捎勉Q臂 1 的計算方法。 鉗臂的材料的選擇 根據(jù)設計要求，鉗臂的材料的選擇與前述吊臂的材料相同，即都選擇 45 鋼。依據(jù)構(gòu)件的強度 校核公式 ]σ[≤σ AP= ，得：][σmgA≥ (52) 則： 26 ≥ ????A 為了以后的計算及其他因素的考慮，我們暫取 A= 60 2mm , 另外，確定吊臂的厚度 a=10mm，由此可計算得出寬度 b=6mm。對于吊臂上端的強度校核，我們等到吊軸的設計時再計 算。 畢業(yè)設計（論文） 23 從圖 2 中也可以大致的看到夾鉗機構(gòu)的一些危險截面，我們在以后在計算中就重點計算這些截面和點。 在設計時，由于該夾鉗所夾的是 100k g 板坯，而且鉗口有耐高溫的作用，所以型號定為熱軋扁鋼 20 150 1000 。 采用輔助夾緊裝置可以使起重鉗起吊前在彈簧力作用下能夠獲得較佳的預夾緊力從而使起重鉗在起吊的一剎那或?qū)τ诳焖偕仙?、下降時的突然停止，仍能保持足夠的夾持力，以防止起吊物從鉗口滑脫，造成意外事故，它也可以說是一個安全保險裝置，它的另一個作用是在吊運完畢 之后，鎖板在操作手柄作用下，起重鉗能順利地張開鉗口以卸下起吊物。對工字鋼、鋼軌等形狀對稱的起吊物，采用雙轉(zhuǎn)動鉗板起重鉗，起重夾鉗的結(jié)構(gòu)，對 形狀簡單的鋼板則采用豎式夾持結(jié)構(gòu)的單鉗扳起重鉗。此時若被吊物已位于鉗口中，若往上拉，夾鉗同樣由自重 ，其結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，鉗口變小則可夾住重物。 畢業(yè)設計（論文） 21 5 100 kg 起重夾鉗主機的總體設計 起重夾鉗設計思想 本論文對重力式板坯夾鉗做了結(jié)構(gòu)設計及加工工藝設計 ,設計方案確定如下 : （ 1）根據(jù)夾鉗的使用要求，選擇夾鉗的類型為重力式夾鉗； （ 2）根據(jù)夾鉗的工作要 求，計算作用在夾鉗各部件上的載荷； （ 3）根據(jù)夾鉗整個部件的類型，結(jié)構(gòu)和所受載荷 ,分析夾鉗各部件可能的實效形式 ,從而確定夾鉗各部件的設計準則； （ 4）根據(jù)夾鉗各部件的工作條件及對夾鉗各部件的特殊要求 (例如高溫或在腐蝕性介質(zhì)中工作等 ),選擇適當?shù)牟牧希? （ 5）根據(jù)設計準則進行有關(guān)的計算 ,確定夾鉗各部件的基本尺寸； （ 6）根據(jù)工藝性標準等原則進行夾鉗各部件的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的合理性； （ 8）畫出夾鉗各部件的工作圖，并寫出計算說明書。 Q345，用于船舶、橋梁、車輛、大型鋼結(jié)構(gòu)。 T 12 A ，表示平均含碳量為 %的高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼。其數(shù)字表示鋼的平均含碳量的千分 之幾。 (2)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號用兩位數(shù)字表示。 一、碳鋼牌號的表示方法 (1)碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號由屈服點 “屈 ”字漢語拼音第一個字母 Q、屈服點數(shù)值、質(zhì)量等級符號（ A、 B、 C、 D）及脫氧方法 符號（ F、 b、 Z）等四部分 依次 按順序組成。普通碳素結(jié)構(gòu)鋼又稱普通碳素鋼。 畢業(yè)設計（論文） 19 表 2 各類傳動的最大允許速度、轉(zhuǎn)速與傳動比（參照值） 傳動類型 最大允許速度 最大允許轉(zhuǎn)速 減速傳動比 普通平帶傳動 ≤25 (30 ) ≤3(5) 高質(zhì)量皮革帶傳動 35 ～ 40 7 000 ～ 8 000 ≤5 特殊高質(zhì)量的織造的平帶傳動 到 60 000 ≤5 鋼帶傳動 80 ～ 100 － ≤5 V帶傳動 普通 V帶 窄 V帶 25 ～ 30 12 000 ≤8(15 ) 35 ～ 40 15 000 ≤8(15 ) 同步帶傳動 50 ～ 100 20 000 ≤10 (20 ) 鏈傳動 4 0 8000 ～ 10000 ≤6(10)(滾子 )≤1 5(齒形 ) 6 級精度直齒圓柱齒輪傳動 到 20 ＜ 30 000 5(8) 6 級精度非直齒圓柱齒輪傳動 到 50 30 000 5(8) 5 級精度直齒圓柱齒輪傳動 到 120 30 000 5(8) 蝸桿傳動 1 5～ 3 ≤40 (80 ) 摩擦輪傳動 15 ～ 25 ≤5(15 ) 綜上所述，從效率、外廓尺寸，質(zhì)量，運動性能及生產(chǎn)條件等方面來考慮在 500kg 起重機中選擇 V 帶傳動較為合理。但當這些條件 一定時，傳動裝置的外廓尺寸和質(zhì)量基本上取決傳動的形式。表示傳動速度的參數(shù)是最大圓周速度和最大轉(zhuǎn)速。因此，效率低的傳動裝置一般不宜用于大功率的傳動。 不斷提高傳動的效率，就能節(jié)約動力，降低運轉(zhuǎn)費用。選擇傳動類型時所依據(jù)的主要指標是：效率高、外廓尺寸小，質(zhì)量小，運動性能良好及符合生產(chǎn)條件（生產(chǎn)可能性、預期的生產(chǎn)率及生產(chǎn)成本）等。 根據(jù)已知條件由計算得知工作機所需有效功率： 畢業(yè)設計（論文） 17 ???? FvPw (41) 通過電機機械手冊查表得 ： 有 40w ～ 60w 的電機，例如 YS5614 就是一個 50W的電機。 100kg 起重機電機的選擇 對任何需要配備傳動裝置或執(zhí)行機構(gòu)的電子設備而言，電氣傳動是最為理想和方 便的一類。 畢業(yè)設計（論文） 16 臂架式起重機的工作原理 1底座 2電動機 1 3電動機 2 4皮帶輪 5起重滑輪 6吊臂 7吊臂支柱 圖 起重機總體裝配圖 臂架式起重機是通過起升機構(gòu)來實現(xiàn)貸物的升降，通過擺動機構(gòu)來實現(xiàn)貸物的水平運移。如汽車式起重機、輪胎式起重機、塔式起重機、 門座式起重機 、浮式起重機、鐵路起重機等 [7] 。橋式起重機的橋架沿鋪設在兩側(cè)高架上的軌道縱向運行，起重小車沿鋪設在橋架上的軌道橫向運行，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物料，不受地面設備的阻礙。 畢業(yè)設計（論文） 15 100kg 起重機種類的選擇與確定 起重機械按其功能和結(jié)構(gòu)特點，大致可以分為下列 4 大類 [7] ： （ 1） 輕、小型起重設備 輕小型起重設備的特點是輕便、結(jié)構(gòu)緊湊，動作簡單，作業(yè)范圍投影以點、線為主。起升動滑輪與鉗銷軸距離變大，夾鉗開始閉合 當鉗夾接觸到鋼錠側(cè)面時，閉合動怍停止，立柱不再下降， 啟閉機構(gòu)繼續(xù)下放鋼繩， 夾鉗裝置便通過鉗銷軸懸掛到起升鋼繩上。兩極啟閉鋼繩由啟閉機構(gòu)卷筒繞過啟閉動滑輪纏繞到起升巷筒上，它們與起升鋼繩有相同的繩繞中徑。這起升機構(gòu)與啟閉機構(gòu)也是獨立的機構(gòu)，它們可以分別動作或 同時動作。 夾鉗在閉臺時，原來張開的夾鉗裝置重量支承在啟閉鋼繩上，當啟閉機構(gòu)下放鋼繩耐，啟閉動滑輪 3及外部滑塊 2下降，夾鉗裝置的立柱及鉗銷軸因而下降，起升動滑輪與鉗銷軸問的距離變大，夾鉗開始閉合 當夾鉗尖接觸到鋼錠側(cè)面時，閉臺動作停止，立柱亦不再下降，啟閉機構(gòu)繼續(xù)下放鋼繩，夾鉗裝置的重量通過鉗銷軸懸掛在起升鋼繩上，從而產(chǎn)生初始夾緊力。為防止機構(gòu)在回轉(zhuǎn)刮渣時過載，機構(gòu)設有極限力矩保護裝置。在實際工作時，夾鉗起畢業(yè)設計（論文） 11 重機所夾取的鋼錠品種和規(guī)格是多種多樣的，即使是同一品種和規(guī)格的鋼錠，由于鉗口與鋼錠側(cè)面的接觸位置不同，或夾鉗夾取鋼錠的開度不同，夾緊系數(shù)常常是變化的。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、鉗口開度及導向槽的曲線形狀有關(guān)。起升機構(gòu)動作時，起升動滑輪帶動上橫粱、立柱及導飴架一起上升。夾鉗的開啟過程就是閉合運動的逆過程。夾鉗須閉合時，由啟閉機構(gòu) 。 [4] 雙銷軸可調(diào)式夾鉗裝置適用于鋼錠尺寸變動范圍較大的情況，軸距的調(diào)節(jié)可以用人工，亦可用機械 前者費工費時，且在高溫時進行調(diào)節(jié)的勞動條件很差，后者可以無級調(diào)距， 但需增加一套傳動裝置，結(jié) 構(gòu)較復雜。為了防止機構(gòu)在刮渣時過載， 機構(gòu)也設有極限力矩保護裝置 [4] 。螺桿夾緊式夾鉗裝置的夾鉗鉗桿自重對夾緊力的影響甚小。 為了保持央鉗對鋼錠的穩(wěn)定夾持力， 在開閉機構(gòu)自 底座上方裝有彈簧裝置，彈簧的壓力越大，夾鉗對鋼錠的夾緊力就越大。 螺桿夾緊式 夾鉗裝置有 4個起升動滑輪 2， 每兩根鋼繩由起升卷筒經(jīng)起升動滑輪成對地固定到小車架上的平衡杠桿或平衡輪上。 夾鉗裝置夾持鋼錠的工作可靠性通常用夾緊系數(shù) K表示。相對于國外，我們國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，很少進行系統(tǒng)性的研究。 畢業(yè)設計（論文） 8 在我國，在吊夾裝置、液壓鋼卷夾鉗、重力式板坯夾鉗、電動平移式板坯夾鉗等方面進行過研究工作。外力輔助式央鉗是靠輔助外力實現(xiàn)對物料的夾持，不管貨物的尺寸如何，只要輔助設備工作得當，這種夾鉗就能輕易地對其實現(xiàn)夾緊，它具有操作簡單、生產(chǎn)效率高、夾持力可調(diào)等特點。更主要的是，我國在這一領域從未放棄過自主研發(fā)，而且已經(jīng)具備了相當大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，創(chuàng)造了幾個蜚聲全球的知名品牌。 進出口結(jié)構(gòu)從起重機的進出口結(jié)構(gòu)來看，我國起重機行業(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。在我國，鋼鐵企業(yè)的技術(shù)缺陷也給下游的工程機械行業(yè)發(fā)展造成了一定程度的制約，鋼材的硬度、彈性、延展性等質(zhì)量標準直接關(guān)系到技術(shù)能否實 現(xiàn)。 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)由于技術(shù)能力所限，我國起重機在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上也不夠完善，難以同國外匹敵。然而，與歐美日等發(fā)達地區(qū)相比，我們的技術(shù)實力還是有一 定差距的。 國產(chǎn)起重機與國外產(chǎn)品的差距 近