【正文】 當過載時熱繼電器FR常開觸點閉合，X403的兩對常閉觸點斷開，Y430或Y431線圈斷開，電動機停止工作，制動器處于抱緊狀態(tài)。若重物下降超出規(guī)定范圍時就會觸碰到限位開個SQ2的彈片，使SQ2的常開觸點閉合，從而X405的常閉觸點斷開，Y431線圈斷開，KM2失電釋放，電動機停止轉(zhuǎn)動，制動器處于抱緊狀態(tài)。這時，接觸器KM2吸合，制動器松閘，電動機反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)重物的下降。若重物超出規(guī)定高度范圍時，就會觸碰到限位彈片，使限位開關SQ1的常開觸點閉合，使X404的常閉觸點斷開，Y430線圈斷開，KM1失電釋放，電動機斷電停轉(zhuǎn)，制動器斷電閉合。按著按鈕S1，輸入繼電器X400閉合，Y430的常閉觸點繼電器斷開輸出繼電器Y431的線圈，實現(xiàn)互鎖。根據(jù)以上要求，設計的電動機和制動器的控制系統(tǒng)如下圖： 電動卷揚機的控制電路 基于PLC的系統(tǒng)編程 PLC又叫可編程序控制器，它是一臺專業(yè)為工業(yè)環(huán)境應用而設計制造的計算機，具有豐富的輸入／輸出接口，并且具有較強的驅(qū)動能力。即要求當手指離開抄作按鈕時，電動卷揚機將會自動停車。 第六章 電動卷揚機控制系統(tǒng)的設計 電動卷揚機的控制電路 對于電動卷揚機的控制，現(xiàn)在常用的是多點移動式按鈕組成的抄作臺。 聯(lián)軸器的強度驗算 根據(jù)上面的選用計算，現(xiàn)對聯(lián)軸器進行強度驗算，驗算公式為： 式中 與前面選用計算的式子中的含義一樣，取值也相同； K1為轉(zhuǎn)矩修正系數(shù)， 。由于傳動軸系載荷變化性質(zhì)不同以及聯(lián)軸器本身的結(jié)構特點和性能步同，聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩不等于傳動軸系理論上需傳動的轉(zhuǎn)矩T。 針對以上要求，結(jié)合現(xiàn)實環(huán)境狀況，選用選用齒式聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器類型的確定 在本設計中只需要在電動機和減速器之間使用聯(lián)軸器。帶彈性元件的聯(lián)軸器中按彈性元件的材料不同，又可分為金屬彈性元件聯(lián)軸器和非金屬彈性元件聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器的分類及其有點按照連軸器的性能可分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器。則，制動器標記為：YWP31512502 （JB／T64061992）；制動器圖見附錄圖4?？梢圆榈弥苿悠鞯幕境叽纭? 可根據(jù)制動轉(zhuǎn)矩選用制動器，在本設計中的電動卷揚機是用于塔式起重機，根據(jù)情況選擇B型（制動彈簧在上部水平布置）的YW系列電力液壓塊式制動器。 制動器的計算及選擇 制動器的選擇根據(jù)使用要求和工作條件來選定： 根據(jù)機構的工作性質(zhì)和工作條件（本設計是對起重機的起升的控制），采用常閉式制動器；考慮到應用的場所，對比常用制動器的特點及應用范圍，選擇外抱式塊式制動器。制動器按構造特征可分為：帶式制動器、塊式制動器、蹄式制動器和盤式制動器。按工作狀態(tài)分，制動器可分為常閉式和常開式。 制動器的選擇 制動器概述制動器是用于機構或機器減速或使其停止的裝置，它是保證機構或機器正常安全工作的重要部件，按制動方式分為有電力制動和機械制動兩種。 名義功率的計算： 式中 KA工況系數(shù)，由機械手冊查得 K系數(shù)，由機械手冊查得 P傳遞的功率 在選擇時， 要滿足條件： 為減速器的許用功率。 選擇減速器時首先要滿足傳動比的要求，然后求名義功率。 減速器的選擇 本設計在起重機中常用的減速器高速軸轉(zhuǎn)速步大于，且工作環(huán)境步大于 4045攝氏度。軸Ⅱ估取，也為安裝軸承處的直徑，其他尺寸根據(jù)結(jié)構確定。按許用切應力計算軸的最小直徑： Ⅰ軸：Ⅱ軸：Ⅲ軸：參考軸承的相關數(shù)據(jù)以及考慮到軸的強度，確定軸的直徑。： 項目小齒輪大齒輪材料及熱處理40Cr調(diào)質(zhì)45剛 調(diào)質(zhì)基本參數(shù)齒數(shù)23117分度圓法面壓力角200法面模數(shù)4螺旋角及方向 左 右法面齒頂高系數(shù)11法面齒隙系數(shù)主要尺寸中心距283mm齒寬94mm89mm分度圓直徑93mm473mm齒頂圓直徑91mm451mm齒根圓直徑73mm433mm 低速級齒輪的設計選用材料和寬度系數(shù)和前面一級齒輪一樣，估計螺旋角為90則，初算小齒輪直徑dⅡ： 取 則齒輪寬度 圓周速度v: 精度等級確定為9級齒輪齒數(shù)： 模數(shù)：初選螺旋角 由表123取螺旋角：（接近估計值）按前面查表或公式計算得出數(shù)據(jù)如下： 許用接觸應力： 驗算接觸應力： 滿足疲勞強度要求確定傳動主要尺寸 實際分度圓直徑 中心距：齒輪寬度：吃過彎曲疲勞強度的驗算，其數(shù)據(jù)按前面公式可得，如下所示： 許用彎曲應力： 驗算彎曲強度： 彎曲強度符合要求 項目小齒輪大齒輪材料及熱處理40Cr調(diào)質(zhì)45剛 調(diào)質(zhì)基本參數(shù)齒數(shù)29205分度圓法面壓力角200法面模數(shù)5螺旋角及方向 左 0 右法面齒頂高系數(shù)11法面齒隙系數(shù)主要尺寸中心距593mm齒寬145mm140mm分度圓直徑147mm1039mm齒頂圓直徑157mm1049mm齒根圓直徑 減速器軸的初步設計計算 起重機減速器的齒輪軸屬于一般機械零件，沒有特殊要求。 高速級齒輪材料的選擇 小齒輪 40Cr 調(diào)質(zhì)處理 齒表面硬度260HBS 大齒輪 45剛 調(diào)質(zhì)處理 齒表面硬度240HBS 高速級齒輪初步計算 齒寬系數(shù)：由表1213，取 接觸疲勞極限：（c）得 小齒輪 大齒輪 初步計算許用接觸應力: 小齒輪 大齒輪 初選螺旋角，由表1216（機械設計）可估計取得值：初步計算小齒輪直徑d1： 取為93mm初步確定齒寬： 高速級齒輪接觸面疲勞強度的計算圓周速度：精度等級:由表126 選9級精度齒輪齒數(shù)： 取 ，則 取模數(shù)m:初選螺旋角由表123，取螺旋角： 和估計值接近 使用系數(shù)KA：由表129可查得 動載荷系數(shù)Kv: 齒間載荷分配系數(shù)KHa: 由表1210，先求Ft端面重合度：縱向重合度：總重合度：可得齒向載荷分布系數(shù):由表1211 載荷系數(shù)K： 彈性系數(shù)ZE:由表1212查得節(jié)點區(qū)域系數(shù)ZH:重合度系數(shù):由式1231因為，故取螺旋角系數(shù)：接觸應力最小安全系數(shù)：由表1214查得 應力循環(huán)次數(shù)NL：由前知，t=12000h： 許用接觸應力:接觸應力的驗算： 計算結(jié)果表面，接觸疲勞強度符合要求；否則，應調(diào)整齒輪參數(shù)或者改變齒輪材料，并再次進行驗算。 式中 減速器高速級的傳動比 減速器低速級傳動比 減速器中各軸的轉(zhuǎn)速的計算 根據(jù)軸的轉(zhuǎn)速大小依次編號為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ軸 減速器各軸功率計算 減速器各軸的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩如下表：軸號功率P(kW)轉(zhuǎn)速n(r/min)轉(zhuǎn)矩T（N卷筒轉(zhuǎn)速卷筒線速度：傳動裝置的總效率