18噸卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(參考版)
2024-09-05 18:24本頁面
【正文】 根據(jù)v=，選潤滑油的運(yùn)動(dòng)粘度為 150mm2/s。 （ 5）驗(yàn)算圓周速度 v=（ π d1n1） /（ 60 1000） =（ π 63 1000） /（ 60 1000） = 由表知 v＜ 5m/s，取 8 級精度合適。由圖查得 σ Flim1=195MPa， σ Flim2=180MPa。根據(jù)中心距公式及其初算值，模數(shù)和齒數(shù)應(yīng)滿足 a0=m（ z1+z2） /2=mz1(1+i)/2 mz1≥ 2a0/(1+i)=2 ／ （ 1+） = 因系開式 軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，取小齒輪齒數(shù) z1=17～ 20，動(dòng)力齒輪模數(shù) m≥ 。 由表查得安全系數(shù) SH= 即 [σ H]1=σ Hlim1/SH=560/=509MPa [σ H]2=σ Hlim2/SH=530/=482MPa 取 [σ H]= [σ H]2=482MPa 由表查得載荷系數(shù) K= 已知小齒輪轉(zhuǎn)矩 T1=330750N 1)3 √ [﹙ 335／ [σ H] ﹚ 2KT1／ ψ au] u▔▔▔ 齒數(shù)比 u=i= 該 齒輪 傳動(dòng)為外嚙合，故取“ +” 兩齒輪材料均為剛，故系數(shù) 335 不用修正 確定許用接觸力。由表選擇小齒輪材料為 45 鋼調(diào)質(zhì) 處理，硬度為 230HBW；大齒輪材料為 45 鋼正火處理，硬度為 190HBW，兩齒輪硬度差為 40HBW。 m Ⅲ 軸的輸入功率 PⅢ =PⅡ η 3= = Ⅲ 軸的轉(zhuǎn)速 nⅢ = nⅡ /2i =Ⅲ 軸的轉(zhuǎn)矩 TⅢ =TⅡ 2i η 3= = N 由參考 設(shè)計(jì)手冊 及結(jié)合卷筒直徑取 3i = 則 1i =, 2i = 3i = Ⅰ 軸的輸入功率 PⅠ =Pmη 1= = Ⅰ 軸的轉(zhuǎn)速 nⅠ = nd=1000r/min Ⅰ 軸的轉(zhuǎn)矩 TⅠ =Tdη 1=105 =m2 轉(zhuǎn)子繞組開路電壓 V 額定轉(zhuǎn)矩N 所以，效率的選擇如下： 1）聯(lián)軸器傳動(dòng)效率： η 1 = 2）滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率： η 2= 3） 8 級精度圓柱齒輪傳動(dòng)效率： η 3 = 4） 9 級開式齒輪的傳動(dòng)效率： η 4 = 5）卷筒的傳遞效率： η 5 = 所以，傳動(dòng)裝置總效率為： η =η 1η 24η 32η 4η 5 = 則工作機(jī)所需電動(dòng)機(jī)功率 ： Pm=PW/η = 為了使載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率 Pd應(yīng)該略大于 PW。 電動(dòng)機(jī)型號(hào)選擇及其基本參數(shù) 工 作機(jī)的 阻力 功率 ： PW =FV/1000=18000 卷揚(yáng)機(jī)傳動(dòng)裝置包括的傳動(dòng)副：聯(lián)軸器、圓柱齒輪、滾到軸承、開式齒輪、卷筒。 鋼絲繩的報(bào)廢處理，可參考有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相資 料。 6. 在室外、潤濕或腐蝕介質(zhì)存在的環(huán)境里，應(yīng)選用鍍鋅鋼絲繩。目前我國生產(chǎn)的“鋼絲繩油’’屬于中等粘度油，適用于各種股捻鋼絲繩的潤滑。它可以防止銹蝕，減少鋼絲繩內(nèi)外磨損。 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)，一般在 ? ～ 2? 之間。 3. 滑輪與卷筒的材料太硬，對鋼絲繩壽命不利。過小的繩槽直徑會(huì)使鋼絲繩受到過度擠壓而提前斷絲，繩槽尺寸過大，又會(huì)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。使用中，應(yīng)盡量減少鋼絲繩的彎折次數(shù)并盡量避免反向彎折。因此，選用較大的滑輪和卷簡直徑對鋼絲繩的壽命是有利的。 在正確選擇鋼絲繩的結(jié)構(gòu)和直徑之后，實(shí)際使用壽命的長短，在很大程度上取決于鋼絲繩在使用中 的維護(hù)和保養(yǎng)及與相關(guān)機(jī)件的合理配置。實(shí)踐表明，由于鋼絲繩反復(fù)彎曲相擠壓所造成的金屬疲勞是鋼絲繩破壞的主要原因。 maxmin Fcd 〓 ＝ √ 4500= mm 所以鋼絲繩選擇 d=9 mm。目前，卷揚(yáng)機(jī)還沒有此系數(shù)的具體規(guī)定。該方如下； 鋼絲繩直徑不應(yīng)小于下式計(jì)算的最小直徑 maxmin Fcd 〓 式中 Fmax— 鋼 絲繩最大靜拉力 (N)。 目前在工業(yè)化國家，對鋼絲繩直徑的選擇普遍采用選擇系數(shù)法。 鋼絲繩的安全系數(shù)按下式 計(jì)算： ? ?pg rSnnF?? 式中 pS — 整條鋼絲繩的破斷拉力， N； ??n — 卷揚(yáng)機(jī)工作級別規(guī)定的最小安全系數(shù)； rF — 鋼絲繩的額定拉力， N； 設(shè)計(jì)時(shí)，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) ??n ，然后從產(chǎn)品目錄中選擇一種破斷拉力不小于 rF （ 2） 鋼絲繩直徑的選擇 卷揚(yáng)機(jī)系多層纏繞．鋼絲繩受力比較復(fù)雜。如果在破斷拉力相同的情況下選用線接觸鋼絲繩，可以采用較小的滑輪和卷筒直徑，從而使整個(gè)機(jī)構(gòu)的尺寸減小。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(diǎn)接觸鋼絲繩。 2）線接觸鋼絲繩 ： 線接觸鋼絲繩繩股由不同直徑的鋼絲統(tǒng)制而成，每一層鋼絲的節(jié)距相等，由于外層鋼絲位于內(nèi)層鋼絲之間的溝槽內(nèi)，因此內(nèi)外層鋼絲間形成線接觸。但制造工藝簡單，價(jià)格便宜。（ 1）鋼絲繩的種類和構(gòu)造 鋼絲繩的種類．根據(jù)鋼絲繩中鋼絲與鋼絲的接觸狀態(tài)不同又可分為： 1）點(diǎn)接觸鋼絲繩 ： 點(diǎn)接觸鋼絲繩繩股中各層鋼絲直徑均相同，而內(nèi)外各層鋼絲的節(jié)距不同．因而相互交叉形成點(diǎn)接觸。 本卷揚(yáng)機(jī)是利用煉鋼廠現(xiàn)有設(shè)備和材料拼湊而成，因此與標(biāo)準(zhǔn)的卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)略有不同。對于非標(biāo)準(zhǔn)零部件需進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)。有時(shí)在采用較大的滑輪組倍率的同時(shí)相應(yīng)的降低了起升速度的方式來提高起重量，可以使起升機(jī)構(gòu)達(dá)到通用性，即將同一起升機(jī)構(gòu)用于不同的起重量，這是在系列設(shè)計(jì)時(shí)常采用的方法。 圖 5 雙聯(lián)滑輪組 動(dòng)滑輪 定滑輪 卷筒 滑輪組的倍率的確定對鋼絲繩的拉力、卷筒直徑與長度、減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比以及機(jī)構(gòu)的總體尺寸有很大的影響。在橋式起重機(jī)中采用雙聯(lián)滑輪組，一方面使卷筒兩支撐上的受力不變，也就是使運(yùn)行小車兩邊的軌道輪壓不變，這對橋架和小車車架受力是有利的；另一方面是使重物在起升過程中不作橫向移動(dòng)。但在起升高度較大時(shí)，往往用增大卷筒直徑的方法以減小其長度。如下圖 4。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。 由于卷筒與減速器低速軸之間的連接型式很多。在重要的起升機(jī)構(gòu)中有時(shí)設(shè)兩個(gè)制動(dòng)器，而第二個(gè)制動(dòng)器可安裝在減速器高速軸的另一伸出端或裝設(shè)在電動(dòng)機(jī)的尾部出軸上。 起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器必須采用常閉式的。帶制動(dòng)輪的半體應(yīng)安裝在減速器高速軸上。 一般制動(dòng)器都安裝在高速軸上，這樣所需要的制動(dòng)力矩小，相應(yīng)的制動(dòng)器尺寸小，重量 輕。前者構(gòu)造簡單并能起緩沖作用，但彈性橡膠圈的使用壽命不長；后者堅(jiān)固耐用，應(yīng)用最廣。要求低速時(shí)可采用三級大傳動(dòng)比減速器。 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(shí)，使鋼絲繩順序排列在卷筒上的排繩裝置等。 圖 3 起升機(jī)構(gòu)示意圖 1— 電動(dòng)機(jī) 2— 聯(lián)軸器 3— 減速器 4 —
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