【正文】 式中 一個(gè)彈性連軸器的傳動(dòng)效率 一對(duì)滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率， 一對(duì)8級(jí)精度的一般齒輪傳動(dòng)（油潤(rùn)滑）的傳動(dòng)效率 ， 齒輪連接盤(pán)的傳動(dòng)效率工作機(jī)所需功率 電動(dòng)機(jī)所需功率 選用：Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)：Y225M8額定電壓：380V額定功率：22kW轉(zhuǎn)速：730r/min效率：90% 減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)比的分配 按額定轉(zhuǎn)速初定總傳動(dòng)比，中傳動(dòng)比計(jì)算如下： 因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)軸到減速器的傳動(dòng)是用聯(lián)軸器，其傳動(dòng)比為1，本設(shè)計(jì)采用二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)。本設(shè)計(jì)的卷?yè)P(yáng)機(jī)屬于非連續(xù)工作，需要經(jīng)常啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)，工作環(huán)境中存在大量的粉塵。雖然它與三相同步電動(dòng)機(jī)比較，其效率較低；和直流電動(dòng)機(jī)比較，只能作有限的角速度調(diào)節(jié)，但是對(duì)于工業(yè)一般機(jī)械并沒(méi)有什么影響，因此目前工業(yè)上所用的電動(dòng)機(jī)大多是三相異步電動(dòng)機(jī)。三相交流電動(dòng)機(jī)分為同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)兩種，三相同步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是具有較高的功率、定角速度及大的過(guò)載能力；缺點(diǎn)是維修比較復(fù)雜，價(jià)格較昂貴。這種電動(dòng)機(jī)允許在廣泛的范圍內(nèi)均勻地調(diào)節(jié)角速度，能保證平穩(wěn)的啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)，故多用于電力運(yùn)輸裝置，以及高速升降機(jī)、冶金機(jī)械和吊車(chē)中。吊鉤的標(biāo)記如下: LMD6P第5章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型概述 電動(dòng)機(jī)按采用電源的不同，可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩種。在這里選用吊鉤的強(qiáng)度等級(jí)為M，從而可確定吊鉤鉤號(hào)為6號(hào)。 吊鉤的選用 在本設(shè)計(jì)中選用直柄單鉤結(jié)構(gòu)的吊鉤，這種結(jié)構(gòu)型式分為四種：LM型、LMD型、LY型及LYD型。 按規(guī)定，小型鑄造滑輪的強(qiáng)度取決于鑄造工藝條件，一般不進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算；對(duì)于大尺寸的焊接滑輪要進(jìn)行強(qiáng)度校核。 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。按規(guī)定，承受載荷不大的小尺寸滑輪（）一般制成實(shí)體滑輪，承受較大載荷的滑輪一般采用球墨鑄鐵或者鑄鋼，鑄成帶筋和孔或輪輻結(jié)構(gòu)。綜上，該軸符合設(shè)計(jì)要求。卷筒軸的靜強(qiáng)度計(jì)算，需要用靜強(qiáng)度最大拉力Fjmax 。疲勞強(qiáng)度的安全系數(shù)為： 式中 對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力下的材料彎曲疲勞極限，查得取270MPa 彎曲時(shí)的有效應(yīng)力集中系數(shù) 表面質(zhì)量系數(shù) 彎曲時(shí)的尺寸影響系數(shù) 材料拉伸的平均應(yīng)力折算系數(shù)， 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，即該軸疲勞強(qiáng)度足夠。軸的疲勞強(qiáng)度是根據(jù)長(zhǎng)期工作在軸上的最大變載荷進(jìn)行校核計(jì)算的，在本設(shè)計(jì)中，卷筒軸的疲勞強(qiáng)度用鋼絲繩的當(dāng)量拉力進(jìn)行計(jì)算，即,式中Kd 為當(dāng)量拉力系數(shù)，這里去，從而可得到一下計(jì)算：在本心軸上，C點(diǎn)承受的載荷和彎矩最大，故只需對(duì)C點(diǎn)軸頸進(jìn)行校核，由前面知，通過(guò)查機(jī)械手冊(cè)，選用的普通圓頭平鍵，則。 軸的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核 疲勞強(qiáng)度校核判斷的根據(jù)為 。疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核是經(jīng)過(guò)初步計(jì)算和結(jié)構(gòu)計(jì)算之后，根據(jù)軸的實(shí)際尺寸、承受的彎矩圖考慮應(yīng)力集中，表面狀態(tài)，尺寸影響等因素以及軸材料的疲勞極限，計(jì)算軸的危險(xiǎn)截面處的疲勞安全系數(shù)是否滿足。將軸上所有作用力分解為垂直平面的力和水平平面的力， 。根據(jù)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的卷筒、（a）。并通過(guò)查機(jī)械手冊(cè)可?。? 彎曲疲勞極限 需用靜應(yīng)力 需用疲勞應(yīng)力 。軸的常用材料是3450優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼，最常用的是45鋼。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， （a）。從而可知，卷筒軸在正常使用條件下，最終將發(fā)生疲勞損壞，但是也不排除其在超載荷或者意外情況下的靜強(qiáng)度破壞。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。則選擇壓板序號(hào)6 卷筒軸的設(shè)計(jì)軸是組成機(jī)械的一個(gè)重要零件，卷?yè)P(yáng)機(jī)的軸對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)正常工作來(lái)說(shuō)起了非常重要的作用，合力設(shè)計(jì)卷?yè)P(yáng)機(jī)的軸對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)的性能來(lái)說(shuō)很重要。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。 齒輪連接盤(pán)的設(shè)計(jì) 和卷筒轂一樣，齒輪連接盤(pán)沒(méi)有制定新的標(biāo)準(zhǔn)，而有些配合尺寸得根據(jù)卷筒進(jìn)行設(shè)定， 設(shè)計(jì)的齒輪連接盤(pán)見(jiàn)附錄圖2 鋼絲繩在卷筒上的固定 鋼絲繩在卷筒上的固定必須安全可靠，壓板固定是最常用的方法，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢查拆裝方便，但是不能用于多層卷繞的卷筒。卷筒結(jié)構(gòu)及尺寸見(jiàn)附錄圖3，卷筒部分的裝配圖。當(dāng)時(shí)還要考慮彎曲應(yīng)力。根據(jù)鑄造工藝的要求，卷筒的壁厚不得小于12mm,去卷筒壁厚卷筒的強(qiáng)度計(jì)算：若忽略卷筒的自重力，卷筒在鋼絲繩最大拉力作用下，使卷筒產(chǎn)生壓、彎曲和扭應(yīng)力，其中壓應(yīng)力最大。根據(jù)前面設(shè)計(jì)的提升機(jī)構(gòu)，考慮到壽命，采用單層單聯(lián)卷筒。目前，多層卷繞卷筒大多數(shù)制成帶有繩槽，第一層鋼絲繩卷繞入螺旋槽，第二層鋼絲繩一相同的螺旋方向卷繞入內(nèi)層鋼絲繩形成的螺旋溝，鋼絲繩的接觸情況大為改善，延長(zhǎng)了鋼絲繩的使用壽命。這種卷筒適用于慢速度和工作類(lèi)型較輕的起重機(jī)。一般采用標(biāo)準(zhǔn)槽，只有當(dāng)鋼絲繩有脫落危險(xiǎn)是才采用深槽。在本設(shè)計(jì)中選用HT 300 卷筒長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)計(jì)算卷筒有單層卷繞單聯(lián)卷筒、單層卷繞雙聯(lián)卷筒。 將數(shù)值代如上式可得： 卷筒材料的選擇鑄造卷筒的材料應(yīng)采用不低于GB／T9493中規(guī)定的HT 200灰鑄鐵，或者GB／T11352中規(guī)定的ZG 270500鑄鋼。齒輪連接盤(pán)式卷筒在起重機(jī)中應(yīng)用比較廣泛，其分組性能好，為封閉式傳動(dòng)，但是在檢修時(shí)需沿軸向外移卷筒。 鋼絲繩的校核 按鋼絲繩所在機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別有關(guān)的安全系數(shù)來(lái)選擇的鋼絲繩直徑時(shí)，所選用的鋼絲繩拉力還要滿足下式： 式中 F0所選用鋼絲繩的最小破斷拉力（N） n 安全系數(shù) 由前面數(shù)值計(jì)算可得 故滿足條件。 鋼絲繩芯的材料也有不同的種類(lèi)，包括纖維芯，鋼絲芯等。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。 鋼絲繩鋼絲之間的接觸狀態(tài)分，有點(diǎn)接觸、線接觸和面接觸三種： 點(diǎn)接觸鋼絲繩、鋼絲之間的比壓力較大，雖然撓性好，但是易斷裂。 交互捻是股與繩的捻向相反，分左、右交互捻。同向捻是股與繩的捻向相同，分左、右同向捻。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(lèi)別中，結(jié)構(gòu)由供方確定。但不包括航空鋼絲繩和電梯鋼絲繩。第4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。 根據(jù)機(jī)構(gòu)的利用級(jí)別和機(jī)構(gòu)的載荷情況，機(jī)構(gòu)的工作類(lèi)型分為8個(gè)等級(jí)：M1M8。共分為10個(gè)等級(jí)：T0T9。 機(jī)構(gòu)的工作類(lèi)型 機(jī)構(gòu)的工作類(lèi)型是根據(jù)機(jī)構(gòu)利用級(jí)別和載荷情況來(lái)進(jìn)行分類(lèi)的。鋼絲繩承受的額定拉力（N）； N總的工作循環(huán)次數(shù)。 F鋼絲繩承受的第i個(gè)拉力，F(xiàn)＝ F ，F(xiàn)，根據(jù)本設(shè)計(jì)題目，頻繁的使用，可選其利用等級(jí)為 U7 總循環(huán)次數(shù) Nt=2106 機(jī)構(gòu)的載荷狀態(tài)機(jī)構(gòu)的載荷狀態(tài)是表示卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩承受拉力作用的輕重與頻繁程度，它在整個(gè)使壽命期限內(nèi)鋼絲繩每次承受拉力F與額定拉力F′之比和鋼絲繩每次承受拉力F作用下的工作循環(huán)次數(shù)n與中工作循環(huán)次數(shù)N之比有關(guān)。第三章 電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)工作級(jí)別與類(lèi)別的確定 為了合理設(shè)計(jì)、制造、使用及提高零件三化水平，卷?yè)P(yáng)機(jī)根據(jù)利用等級(jí)與載荷狀態(tài)劃分為：A ，A， A，A ，A， A ，A ，A ，八個(gè)工作級(jí)別。使結(jié)構(gòu)顯得緊湊，也能傳動(dòng)較大的力矩。d) 圖中，減速器輸出軸通過(guò)一級(jí)齒輪傳動(dòng)，為外捏合方式，要用開(kāi)式齒輪傳動(dòng)。c) 圖中，減速器的輸出軸通過(guò)鏈傳動(dòng)帶動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷筒，鏈傳動(dòng)傳動(dòng)尺寸較緊湊，效率高，可在較高溫度和濕度的環(huán)境中工作。b) 圖中，圖中，電動(dòng)機(jī)通過(guò)制動(dòng)器，再通過(guò)帶傳動(dòng)的方式與減速器輸入軸連接。本設(shè)計(jì)中沒(méi)有考慮錐齒輪減速器的傳動(dòng)，因?yàn)橛缅F齒輪減速器時(shí)，電機(jī)和卷筒安裝交錯(cuò)，占的空間相對(duì)較大；考慮到經(jīng)濟(jì)等因數(shù)，也沒(méi)有采用蝸桿渦輪減速器，而直接采用了斜齒圓柱