【正文】 需要緊急停車時(shí)，按下 SB3， X402的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)斷開 Y430 或 Y431的線圈， KM1 或 KM2失電釋放，停止工作。當(dāng)需要下降時(shí)，按下按鈕 S2，輸入繼電器 X401 閉合， Y431 常閉觸點(diǎn)繼電器斷開 Y430 的線圈，實(shí)現(xiàn)互鎖。對(duì)圖 的分析，設(shè)計(jì)出機(jī)電接觸控制如下圖所示： 圖 電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)的點(diǎn)接觸控制 32 根據(jù)上圖所 示的邏輯控制關(guān)系，設(shè)計(jì)出梯形圖： 圖 電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)控制系統(tǒng)的梯形圖 在圖 和圖 中， SQ1 是限位開關(guān)，安裝在預(yù)定裝置上。本設(shè)計(jì)中是用電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反正實(shí)現(xiàn)重物的上升和下降，制動(dòng)器是常閉制動(dòng)器，采用手動(dòng)控制型的手動(dòng)控制臺(tái)。傳遞的計(jì)算轉(zhuǎn)矩計(jì)算如下： mNKKT K KT tZc ???????? ? 式中 T 為理論轉(zhuǎn)矩（ mN? ），這里取軸Ⅰ的轉(zhuǎn)矩； K 為工作情況況系數(shù)，取 ； ??K 動(dòng)力機(jī)系數(shù)，取 ； ?ZK 啟動(dòng)系數(shù)，取 ； ?tK 溫度系數(shù)，取 . 根據(jù)以上計(jì)算，查機(jī)械手冊(cè)選用聯(lián)軸器為 CⅠ CL1 型直齒齒式聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩mNTn ?? 630 。 根據(jù)原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的工作特性 較小的沖擊力，考慮到經(jīng)濟(jì)性和結(jié)構(gòu)，宜選用剛性性聯(lián)軸器；根據(jù)軸系的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，電動(dòng)機(jī)需要正反轉(zhuǎn)，則應(yīng)選用能承受較大瞬時(shí)過(guò)載的聯(lián)軸器；由于是用于電動(dòng)機(jī)與減速器輸入軸連接的聯(lián)軸器，所以要求聯(lián)軸器對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)具有較高的適應(yīng)性。剛性聯(lián)軸器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、不需要維護(hù)、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但是步具有補(bǔ)償性 能；撓性聯(lián)軸器又分為無(wú)彈性元件撓性聯(lián)軸器和帶彈性元件撓性聯(lián)軸器，前一類只具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移的能力，后一類聯(lián)軸器除了有補(bǔ)償能力外，還具有緩沖和減震作用，但是在傳遞轉(zhuǎn)矩的能力上一般不及無(wú)彈性元件的聯(lián)軸器。選擇推動(dòng)器的額定推力為 1250N。 由前面可知，制動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩為： mNT ?? Ⅰ 可以求得制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 T : mNTST P ????? Ⅰ 式中 ?PS 為制動(dòng)安全系數(shù)，是根據(jù)機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別選取的，這里機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別為5M (中級(jí) )。常閉式制動(dòng)器靠彈簧或重力的作用經(jīng)常處于緊閘狀態(tài)，當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí)才用人力或者松閘器使制動(dòng)器松開閘，而常開式則相反。 選擇減速器的類型為 QJR 型，尺寸為 1387 475 867 。根據(jù)以上條件，可以直接選用減速器。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。 確定高速級(jí)傳動(dòng)主要尺寸 實(shí)際分度圓直徑 d: mmZmd t ???? mmZmd t ???? 中心距 a： ? ? mmdda 28 3221 ??? 齒寬 b: mmdb d ???? ? 高速級(jí)齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算應(yīng)考慮受拉側(cè)為計(jì)算依據(jù) 當(dāng)量齒數(shù) vZ ： 24cos 311 ?? ?ZZv 121 os 3322 ??? ?ZZ v 由圖 YFa : ?FaY ?FaY 由圖 SaY ： ?SaY ?SaY os121 21 ?????? ?????? ????????? ???????? ??? ??? vvv ZZ ? 重合度系數(shù) ?Y : ???avY ?? 螺旋角系數(shù) ?Y ： in ?????? ?? ?Y 24 m in000 ??? ?? YY ??????? 由前可得齒間載荷分配系數(shù) ?? HaFa KK 由圖 ， 89 ???hb 則齒向載荷分布系數(shù) ??FK 載荷系數(shù) K: ?????? ?FFavA KKKKK 由圖 （ c）可得彎曲疲勞極限 limF? ： MPaF 5801lim ?? MPaF 5302lim ?? 由表 1214可得最小彎曲系數(shù) minFS ： ?FS 由圖 YN: ?NY ?NY 由圖 XY : ?xY 許用彎曲應(yīng)力 ? ?F? ? ? MP aS YYF xNFF i n 11l i m1 ????? ?? ? ? MP aS YYF xNFF i n 22l i m2 ????? ?? 彎曲強(qiáng)度的驗(yàn)算： ??? YYYYmbdKT SaFanF 111 11 2? 3 ?????? ???? ? MP aYY YY SaFa SaFaFF 2212 ?????? ?? 即齒輪的齒根彎曲強(qiáng)度滿足條件。 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。 正確選擇電動(dòng)機(jī)額定功率的原則是：在電動(dòng)機(jī)能夠滿足機(jī)械負(fù)載要求的前提下，經(jīng)濟(jì)合理的決定電動(dòng)機(jī)的額定功率。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?。吊鉤利用模鍛的方法獲得毛胚，并且，為了安全起見，使鋼絲繩不滑出吊鉤，用帶凸耳的吊鉤。所以在這里沒必要對(duì)滑輪進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。 受力不大的滑輪直接裝于心 軸，受力較大的滑輪則裝在滑動(dòng)軸承（軸套材料采用青銅或粉末冶金材料等）或滾動(dòng)軸承上，后者一般用在轉(zhuǎn)速較高，載荷大的工況。 綜上，該軸符合設(shè)計(jì)要求。疲勞強(qiáng)度的安全系數(shù)為： ????maKS ?????????? 式中 ??1? 對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力下的材料彎曲疲勞極限，查得取 270MPa ??K 彎曲時(shí)的有效應(yīng)力集中系數(shù) 取 ?? 表面質(zhì)量系數(shù) 取為 ??? 彎曲時(shí)的尺寸影響系數(shù) 取為 ??? 材料拉伸的平均應(yīng)力折算系數(shù)，取為 ?ma ?? \ 彎曲應(yīng)力的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力 由于載荷確定不夠精確，材料性質(zhì)不均勻，選取 ? ? ~?S ，即該軸疲勞強(qiáng)度足夠。 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? 。將軸上所有作用力分解為垂直平面的力和水平平面的力，如圖 。并通過(guò)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 ??? 。由受力分析知，當(dāng)鋼絲繩在右極限時(shí)卷筒軸的受力最大，其受力圖見圖 （ a）。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。另種方法也使用于多層卷繞卷筒，將鋼絲繩引入卷筒內(nèi)部或端部，再用壓板固定，它的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。 卷筒結(jié)構(gòu)及尺寸見附錄圖 3，卷筒部分的裝配圖。 由前面數(shù)據(jù)可知， DL 3? ,對(duì)于單層卷繞時(shí)，壓應(yīng)力按一下公式計(jì)算 ? ?bcpFA ??? ?? m ax139。 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(wú)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。 10 在實(shí)際作業(yè)中，鋼絲繩排列凌亂，互相交叉擠壓，鋼絲繩壽命降低。 卷筒表面帶有螺旋槽，鋼絲繩進(jìn)行單層卷繞。 卷筒最小直徑的設(shè)計(jì) 計(jì)算 根據(jù) GB／ T38111988規(guī)定，按鋼絲繩中心來(lái)計(jì)算卷筒的最小直徑，即： hdD ?min （ ） 式中 Dmin按鋼絲繩中心計(jì)算的滑輪和卷筒的最小直徑 d鋼絲繩的直徑 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)，按表 h值為 。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(guò)查表取最小直徑為： 22mm 通過(guò)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。撓性差，但是鋼絲繩的壽命有很大的提高，在起重機(jī)中應(yīng)用廣泛。 交互捻是股與繩的捻向相反，分左、右交互捻。在圓股和異型股鋼絲繩中，如果需要方?jīng)]有明確要求某種結(jié)構(gòu)的鋼絲繩時(shí)，在同一類別中，結(jié)構(gòu)由供方確定。 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。共分為 10 個(gè)等級(jí)： T0T9。鋼絲繩承受的額定拉力（ N）； N總的工作循環(huán)次數(shù)。 Fi 鋼絲繩承受的第 i個(gè)拉力， Fi ＝ F1 ， F2 ， 載荷譜系數(shù) Kf的計(jì)算表達(dá)式如下 : 6 ????????? ??????