電動(dòng)起重葫蘆設(shè)計(jì)【含4張CAD圖帶開題報(bào)告-獨(dú)家】.zip
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電動(dòng)起重葫蘆設(shè)計(jì)
摘要
起重機(jī)械在近年來現(xiàn)實(shí)應(yīng)用很大。起重機(jī)械設(shè)計(jì)的安全和實(shí)際操作實(shí)用性有重要意義。起重機(jī)械設(shè)計(jì)從始至終都存在著很大困擾。近代全世界都在致力于對(duì)于起重機(jī)械設(shè)計(jì)周期進(jìn)行縮短的問題，還有對(duì)加速起重機(jī)設(shè)計(jì)方法加速的趨勢。在滿足機(jī)體本身的要求之外，需要對(duì)起重機(jī)械的設(shè)計(jì)周期的加速進(jìn)行改進(jìn)，還有機(jī)體本身體重也要進(jìn)行改進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效率需要進(jìn)行大幅度的提高，這些對(duì)于實(shí)際應(yīng)用有著很大的意義
電動(dòng)葫蘆就是起重機(jī)械的一份子。電動(dòng)起重葫蘆是目前體積最小的機(jī)械。設(shè)計(jì)本身就是財(cái)產(chǎn)與生命的安全必須放在首位，其次是故障的檢修。電動(dòng)起重葫蘆是由滾筒裝置、掛鉤裝置、操作機(jī)構(gòu)、聯(lián)軸器、減速機(jī)、電機(jī)等組成。設(shè)計(jì)的是1.6t單鉤鋼絲繩電動(dòng)起重葫蘆還有傳動(dòng)系統(tǒng)。在參照了許多資料后，進(jìn)行了合理構(gòu)思。對(duì)減速器和電機(jī)E形設(shè)計(jì)、鋼絲繩選擇和強(qiáng)度校核進(jìn)行了校核，并對(duì)其體積進(jìn)行了校核。對(duì)氣缸參數(shù)、齒輪傳動(dòng)比、各齒輪參數(shù)、強(qiáng)度計(jì)算、軸、軸承等各種機(jī)械零件的選擇進(jìn)行了計(jì)算校核計(jì)算，并對(duì)齒輪、軸、RO的裝配圖進(jìn)行了選擇。繪制了LLER、減速箱和升降機(jī)構(gòu)。
關(guān)鍵詞：電動(dòng)葫蘆；卷筒裝置；起重機(jī)械；吊鉤；減速器；裝配方案；
Abstract
Lifting machinery has been widely used in practice this year. The safety and practicability of crane design is of great importance. Hoisting machinery design from the beginning to the end of a lot of trouble. In modern times, the whole world has been committed to the problem of shortening the design cycle of hoisting machinery and accelerating the design method of accelerating crane. Outside meet the requirements of the body itself, the need for the acceleration of hoisting machinery design cycle was improved, and the weight of the body itself also wants to improve, economic efficiency needs to be greatly improved, these is of great significance for practical application
Electric hoist is a part of lifting machinery. The electric hoist is the smallest machine at present. The safety of the property and life of the design must be put in the first place, followed by the maintenance of failure. The electric hoist is composed of drum device, hook device, operating mechanism, coupling, reducer and motor. I chose 1.6t single hook wire rope electric hoist hoist and drive system. After referring to a lot of data, a reasonable idea was made. The E - shape design of reducer and motor, the choice of steel wire rope and strength check were carried out, and its volume was checked. Parameters of the cylinder, gear ratio, the gear parameters, strength calculation, selection of shaft, bearings and other mechanical parts check calculation, the calculation and the assembly drawing of gear, shaft, RO option. LLER, reducer and lifting mechanism are drawn.
Keywords：Electric hoist; reel device; hoisting machine; hook; reducer; assembly scheme;
III
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目 錄
摘要 I
Abstract II
第1章 緒 論 1
1.1 研究目的與意義 1
1.2 電動(dòng)葫蘆起重機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展 2
1.2.1現(xiàn)代起重機(jī)的發(fā)展趨勢 2
1.2.2鋼絲繩電動(dòng)葫蘆存在的問題 4
1.2.3 國內(nèi)葫蘆式起重機(jī)發(fā)展簡史及現(xiàn)狀 5
1.3課題的主要研究內(nèi)容 7
第2章 電動(dòng)葫蘆總體方案設(shè)計(jì) 8
2.1 電動(dòng)葫蘆單梁橋式起重機(jī)的簡介 8
2.2 電動(dòng)葫蘆傳動(dòng)系統(tǒng)的選型 9
2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選用 11
2.3.1電動(dòng)機(jī)容量的確定 11
2.3.2 電動(dòng)機(jī)的選用 14
2.3.3電動(dòng)機(jī)類型 15
2.3.4減速器的參數(shù)設(shè)計(jì) 15
2.3.4傳動(dòng)效率的計(jì)算 17
2.3.5均載機(jī)構(gòu)的選型 17
2.3.6起升機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)方案 17
第3章 鋼絲繩與卷筒 18
3.1 鋼絲繩及卷筒的選型 18
3.1.1 鋼絲繩直徑的計(jì)算與選擇 18
3.1.2 鋼絲繩的選型 19
3.2 卷筒的設(shè)計(jì)計(jì)算 20
3.2.1 卷筒繩槽尺寸 20
3.2.2 卷筒直徑 20
3.2.3 卷筒長度 20
3.2.4 卷筒的選型 21
3.4安裝與失效因素 21
3.4.1 鋼絲繩的安裝 21
3.4.2鋼絲繩的維護(hù)保養(yǎng) 22
3.4.3鋼絲繩失效分析 23
第4章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 25
4.1 軸1的設(shè)計(jì)計(jì)算 25
4.2 軸2的設(shè)計(jì)計(jì)算 27
4.3 中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 29
參考文獻(xiàn) 37
致 謝 39
V
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第1章 緒 論
1.1 研究目的與意義
電動(dòng)葫蘆在近代應(yīng)用很廣泛的一種設(shè)施。電動(dòng)起重葫蘆具有占地面積小、總體重量輕、操作相對(duì)簡單、使用比較方便等各種優(yōu)勢。所以，在工農(nóng)業(yè)出現(xiàn)的非常頻繁。電動(dòng)葫蘆最常見的是0.1~80t, 上下的活動(dòng)空間在3-30米。最近這些年來，經(jīng)濟(jì)效益和性價(jià)比為了得到提高，大型的起重器械出現(xiàn)的也非?？焖伲妱?dòng)起重機(jī)械的發(fā)展也是越來越快，各種領(lǐng)域都在飛速發(fā)展。
電動(dòng)葫蘆的運(yùn)作一般都是在直曲線的軌道上，用來貨物的移動(dòng)。它也可用于形成輕型和小型起重機(jī)械，電動(dòng)單雙梁，懸掛，龍門電動(dòng)起重機(jī)，螺旋臂起重機(jī)等。這樣下來機(jī)械化或者半機(jī)械化得到非常大的變革。自1900年到現(xiàn)在，歐洲電動(dòng)葫蘆的就已經(jīng)達(dá)到了100萬，而美國在1969年制造了10萬5000臺(tái)。日本在美國的同年也制造了超過10萬。而蘇聯(lián)光是電動(dòng)葫蘆的應(yīng)用量就超過200萬臺(tái)，年需求量為10萬臺(tái)。日本的電動(dòng)葫蘆領(lǐng)域的產(chǎn)品對(duì)于現(xiàn)在沒到3噸，比例是總量產(chǎn)中占75-80%，多用于中小企業(yè)。蘇聯(lián)占總產(chǎn)量的90%。
中國制造的電動(dòng)葫蘆開始生產(chǎn)和發(fā)展在模仿在上個(gè)世紀(jì)50年代。1949年的7月份，德國德馬格公司K型通用鋼絲繩電動(dòng)葫蘆在上海的機(jī)械廠出現(xiàn)的，并量產(chǎn)了一小批。而3t、5t的葫蘆，是在1954年出現(xiàn)的，0.25-5T系列的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的完成在1957年。從那時(shí)起，中國出現(xiàn)了第一代電視型葫蘆。
自1963起，防爆電動(dòng)葫蘆在上海出生了，防爆電氣單梁吊車的系列產(chǎn)品也相繼出現(xiàn)。1964、天津，上海，重慶，定西，西安，沈陽，北京起重設(shè)備廠合作、對(duì)象就是CD A。ND 和MD相關(guān)系列的葫蘆。CD和MD型的葫蘆是我國目前的第二代。
就目前來看，我國的第二代葫蘆已經(jīng)被程序化，但是很多的企業(yè)的設(shè)計(jì)技術(shù)還是停滯不前，沒有創(chuàng)新的技術(shù)，完全達(dá)不到原本的要求。所以，要做出一定的改變，三維技術(shù)的加入目前是最為急切的事情，因?yàn)?，三位技術(shù)的進(jìn)入，會(huì)使整個(gè)設(shè)計(jì)的進(jìn)程和進(jìn)度達(dá)到可視化，這樣，設(shè)計(jì)中的優(yōu)缺點(diǎn)都會(huì)暴露在人們的眼中，方便進(jìn)行改進(jìn)和變通，因此，解決這類問題，特別是一系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)，是開發(fā)一種具有特定產(chǎn)品的通用3D CAD軟件的兩倍的快速途徑。
電動(dòng)葫蘆的參數(shù)這么長時(shí)間的發(fā)展，幾乎沒有人提出過這個(gè)問題，而忽略的，恰恰是最重要的事情，針對(duì)這一方面的設(shè)計(jì)方法有很大的意義，而設(shè)計(jì)的進(jìn)步，研制的周期性以及設(shè)計(jì)的速率的問題都有很大的意義和作用。
1.2 電動(dòng)葫蘆起重機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展
1.2.1現(xiàn)代起重機(jī)的發(fā)展趨勢
（1） 技術(shù)發(fā)展趨勢
在我國家，就目前的經(jīng)濟(jì)狀況而言，我國的技術(shù)也是在不斷的努力向前進(jìn)，而起重機(jī)械的也是在整體的貢獻(xiàn)中做出了很大貢獻(xiàn)，而在實(shí)際中的積極運(yùn)用也越來越明顯，最明顯的是特種行業(yè)的需求，各個(gè)領(lǐng)域?qū)τ谄鹬貦C(jī)械的要求促進(jìn)了它的發(fā)展。起重機(jī)結(jié)構(gòu)正向這以下的幾個(gè)方向發(fā)展。
1）向大型化、高效率化、無保養(yǎng)化和節(jié)能化發(fā)展。
在起重機(jī)械飛速發(fā)展的近年，目前所知道的體積最大，重量最大的是6500t，而對(duì)于履帶來說，無論是橫向還是縱向都是最大的起重機(jī)重3000t，體積以及重量最大的橋式起重機(jī)是1200t。帶式輸送機(jī)的x軸的延展程度可達(dá)3.2米，最大的工作效率3萬7000噸/小時(shí)。單機(jī)最大距離大于30公里。自動(dòng)堆垛機(jī)的最大速度為240米/分鐘。
2）向自動(dòng)化、智能化、集成化和信息化發(fā)展。
而機(jī)械系統(tǒng)也不是單兵作戰(zhàn)，它可以與多種電子的技術(shù)相結(jié)合，微電子，電力電子，液壓，模糊控制技術(shù)都可以與之結(jié)合，這樣達(dá)到了自動(dòng)一體的效果。適合市場的需求的靈活的模式。目前，全自動(dòng)起重機(jī)生產(chǎn)線中有起重機(jī)自動(dòng)裝卸材料、精確定位檢測和自動(dòng)過程控制。起重機(jī)本身具有一定的自身檢測系統(tǒng)，時(shí)刻保持完美的工作狀態(tài)。
3）向成套化、系統(tǒng)化、綜合化和規(guī)模化發(fā)展。
把機(jī)器的單個(gè)工作部分組成一個(gè)完整的系統(tǒng)，把自動(dòng)化的程度發(fā)揮到最大化，合理的利用設(shè)備與貨物之間的合理的利用，人與機(jī)器的完美結(jié)合，達(dá)到效率的最大化。通過機(jī)電的結(jié)合，把參數(shù)和機(jī)體的完美組合展現(xiàn)出來，達(dá)到最想要的效果。郵電部包裝貨物運(yùn)輸與裝卸系統(tǒng)。
4）向模塊化、組合化、系列化和通用化發(fā)展。
通過對(duì)產(chǎn)品的品種，規(guī)格，用途的多樣化的設(shè)計(jì)，減少規(guī)格，增加模塊，這樣做就會(huì)達(dá)到制造成本的減少和泛化程度的提高，并且通過多種組合，來滿足市場的不同的要求，盡量做到有求必應(yīng)。
5）向小型化、輕型化、簡易化和多樣化發(fā)展。
在現(xiàn)在大多數(shù)的生產(chǎn)車間中，人力被非常大的一部分的吊裝機(jī)械鎖取代，但是工作還是相當(dāng)?shù)暮唵?。為了達(dá)到利益和效率的最大化，就需要機(jī)械的各個(gè)方面都要簡單輕便，達(dá)到成本最小的目的。用最新設(shè)計(jì)理論研制的設(shè)備比我國同類設(shè)備輕60%。
6）采用新理論、新方法、新技術(shù)和新手段提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。
而機(jī)電一體化的發(fā)展和應(yīng)用，將會(huì)對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量有很大的提升。通過實(shí)踐證明，采用極限狀態(tài)，概率，優(yōu)化和可靠性設(shè)計(jì)法都是對(duì)起重器械動(dòng)力和疲勞特性的研究有很大的作用，單位時(shí)間內(nèi)的工作量得到了提高，而生產(chǎn)的每一個(gè)產(chǎn)品用CAD和計(jì)算機(jī)的合作來達(dá)到設(shè)計(jì)與制造的無缺點(diǎn)結(jié)合。
7） 采用新結(jié)構(gòu)、新部件、新材料和新工藝提高產(chǎn)品性能。
薄壁型材和異型鋼在整個(gè)的機(jī)械體系中都一直保持著良好的使用記錄，把機(jī)體的各個(gè)方面的表現(xiàn)都提高了很多。對(duì)于集體的機(jī)構(gòu)，新的傳動(dòng)零件，采用鍛造技術(shù)和機(jī)電一體的技術(shù)，把機(jī)器的性能和可靠性都大大的提高了。今后，提升運(yùn)輸機(jī)械的安全性和駕駛員的工作條件將受到越來越多的關(guān)注。
(2)產(chǎn)品發(fā)展趨勢
起重運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)首先需要開發(fā)的產(chǎn)品對(duì)于性能的效率和穩(wěn)定都要滿足現(xiàn)實(shí)的要求。而實(shí)際中的需要以及現(xiàn)狀的需求也要得到滿足，這就對(duì)產(chǎn)品的環(huán)保的程度，能源的消耗，自動(dòng)化的程度，以及運(yùn)行的性能提出來很大要求，國內(nèi)新型的空白產(chǎn)品。 這些產(chǎn)品包括：
1) 港口散裝裝卸成套設(shè)備;
2)連續(xù)半連續(xù)采礦技術(shù)及運(yùn)輸成套設(shè)備;
3)攪拌場成套設(shè)備;
4)固體廢物分揀和處理系統(tǒng);
5)裝卸運(yùn)輸成套設(shè)備的集裝箱;
6)倉儲(chǔ)及自動(dòng)運(yùn)輸設(shè)備;
7)在三峽工程中的一些設(shè)備還有其他關(guān)鍵的部分，包括1萬1500噸和三米的提升機(jī)、煤炭運(yùn)輸、給煤設(shè)備H的可靠性研究和設(shè)備開發(fā)。大型火力發(fā)電廠EAP取料設(shè)備和專用吊車設(shè)備，核電站高精度定位和高可靠性吊環(huán)。機(jī)械、裝卸機(jī)械等核級(jí)提升設(shè)備。
（3）前景廣闊、市場前景廣闊的產(chǎn)品包括：
1）DX型鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)；
2）自移帶式輸送機(jī)；
3）耐腐蝕的螺旋輸送機(jī)；
4）超高溫埋刮板輸送機(jī)；
5）各種旅游與貨運(yùn)索道；
6）容器式管道輸送系統(tǒng)；
7）工業(yè)自動(dòng)充填堆垛成套設(shè)備；
8）處理垃圾專用的抓斗型起重機(jī)；
9）輕小型起重設(shè)備；
10）大型冶金起重機(jī)；防爆起重機(jī)；高速行李運(yùn)輸系統(tǒng)；柔性起重制動(dòng)裝置；稱重制備系統(tǒng)；大型立式垂直輸送機(jī)；多用門式起重機(jī)；集裝箱包裝機(jī)；氣墊帶式輸送機(jī)電子秤等等。
（4） 重要基礎(chǔ)零部件，包括：
1）硬齒面減速器；
2）液力減速器；
3）高速大功率耦合器；
4）液壓緩沖器；
5）盤式制動(dòng)器；
6）集裝箱吊具；
7）自鎖式夾軌器；
8）液粘傳動(dòng)裝置等
1.2.2鋼絲繩電動(dòng)葫蘆存在的問題
（1）各種問題，包括品種和規(guī)格：鋼絲繩電動(dòng)葫蘆的起重量規(guī)格過于單調(diào)，起重的高度又非常的有限，達(dá)不到一些特殊的要求。提拉的速度無論是單速還是雙速，還有單程都非常的有限。雖然國內(nèi)的一些廠家已經(jīng)出現(xiàn)了大噸位的電動(dòng)葫蘆，還是不能達(dá)到完整的電動(dòng)葫蘆的一套產(chǎn)品，也就是說，規(guī)格不夠。和國外相比，不得不承認(rèn)，自身還有很過需要改進(jìn)的地方，多多向國外學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)和知識(shí)。
（2）工作水平：國內(nèi)的電動(dòng)葫蘆的工作水平為M3,而國外的電動(dòng)葫蘆的工作水平卻是在m3到m6之間，這對(duì)于發(fā)展就有了很大的動(dòng)力。
（3） 基礎(chǔ)型式改造：單線電動(dòng)葫蘆滑輪組結(jié)構(gòu)和單臺(tái)5T-5T滑輪組的倍率為2/1，10T率為4/2。懸掛的方式和固定的方式僅僅只有兩種，局限性非常的大。而國外的組合相對(duì)于國內(nèi)的組合，多樣化程度非常高，而鋼絲電動(dòng)葫蘆在對(duì)于低間隙安裝和雙吊點(diǎn)等特殊的作用幾乎就是空白的，這一方面需要盡很大的努力去發(fā)展。
（4） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：鋼絲電動(dòng)葫蘆相比較于電視型的電動(dòng)葫蘆有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)就是設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，缺點(diǎn)就是外觀和運(yùn)輸。不能不形態(tài)阻止了發(fā)展的腳步。國外的設(shè)計(jì)一般的都會(huì)使用方形的構(gòu)造，這樣的構(gòu)造有助于運(yùn)輸和安裝，還能適應(yīng)模塊化的設(shè)計(jì)和組合改造，這樣一來，使用的范圍就會(huì)大大增大，拜托了局限性的限制。
（5） 輔助電機(jī)：鋼絲繩電動(dòng)葫蘆選擇2極電機(jī)、雙速雙繞組、變極電機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、自重輕，對(duì)于這種各個(gè)方面表現(xiàn)都非常突出的，就要優(yōu)先選擇。降低生產(chǎn)成本。鋼絲電動(dòng)葫蘆與國外的相比，在安全措施和使用的實(shí)用性方面也存在很大的差距。
（6）減速器：鋼絲繩電動(dòng)葫蘆減速器的精度倒是達(dá)到了要求，但是傳動(dòng)的效率和噪音還有齒輪的參數(shù)設(shè)計(jì)都不是十分的合理，有點(diǎn)差強(qiáng)人意。
（7）安全保護(hù)措施：鋼絲繩電動(dòng)葫蘆僅僅只有上下限保護(hù)超載保護(hù)，對(duì)于其他的措施沒有防范的意識(shí)，國外鋼絲繩電動(dòng)葫蘆就不一樣了，還有很多的安全措施，不一一列舉了。
（8）電氣控制：整體的協(xié)調(diào)性非常的差，使用的年限完全達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，增加了使用的成本，出現(xiàn)故障的次數(shù)也是非常的多。
（9）鋼絲繩電動(dòng)整體的設(shè)計(jì)，小到零件，大到結(jié)構(gòu)都很不協(xié)調(diào)。
1.2.3 國內(nèi)葫蘆式起重機(jī)發(fā)展簡史及現(xiàn)狀
（1）國內(nèi)葫蘆式起重機(jī)發(fā)展簡史
從1949年7月,上海通用機(jī)械的泛型鋼絲繩電動(dòng)葫蘆,德國在1950年代,前蘇聯(lián)國內(nèi)結(jié)核型鋼絲繩電動(dòng)葫蘆作為原型復(fù)制出電視類型鋼絲繩電動(dòng)葫蘆,先后完成了電視操作實(shí)踐和一系列的產(chǎn)品,然后逐步復(fù)制出德國很多起重設(shè)備,畢竟,德國機(jī)械或世界頂尖的存在。
（2）國內(nèi)葫蘆式起重機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展
現(xiàn)在起重機(jī)械在我國處于發(fā)展和變化的時(shí)代，產(chǎn)品大多采用CD/MD型電動(dòng)葫蘆為各種起重機(jī)械起重吊裝機(jī)構(gòu)，而市場由于產(chǎn)品規(guī)格和進(jìn)入門檻低，采用低成本的方式來更具競爭力。市場上，存在產(chǎn)能過剩的趨勢，因此要加快產(chǎn)品的升級(jí)換代，企業(yè)應(yīng)該認(rèn)識(shí)到自身的重要性，加快與世界市場的整合速度是當(dāng)前迫切需要設(shè)計(jì)生產(chǎn)起重機(jī)的企業(yè)。
1） 系列設(shè)計(jì)合理化：推薦參數(shù)：0.25噸起重80噸，起重高度663米，涵蓋整個(gè)系列底座。速度增加的各種推薦值：單速8M/min，10M/min，125M/min；雙速1/10，1/3，1/4速比變化。雙速解決方案需要使用母機(jī)、雙繞組和變極模式，不再使用變速無級(jí)變速傳動(dòng)技術(shù)。參照GB38 11-1983起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范的工作水平，將工作面的覆蓋范圍擴(kuò)大到M3-M6。
2） 結(jié)構(gòu)的形式要滿足各種要求，各種環(huán)境都要適應(yīng)。
3） 形狀的設(shè)計(jì)業(yè)打破了以前的設(shè)計(jì)理念，不在圓形的設(shè)計(jì)，采用方形的設(shè)計(jì)，這樣有助于模塊化的實(shí)施，電機(jī)沒有改變，增加了一個(gè)副軸減速器的設(shè)計(jì)形式。打破高度的局限性，在不使用高速軸長軸傳動(dòng)的情況下，穩(wěn)定性和可靠性得到了相應(yīng)的提高，降低了成本，增加了滑輪和單機(jī)的使用。
4） 采用優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度鋼絲繩：按GB38 11-1983標(biāo)準(zhǔn)。把達(dá)到抗拉強(qiáng)度的優(yōu)先考慮，鋼絲繩的直徑，盡最大的努力縮小，盡可能小的整體結(jié)構(gòu)和重量，以及鋼絲繩和鋼絲繩直徑與鋼絲繩直徑和鋼絲繩直徑的比例可用于減少它們。
5）齒輪本身的設(shè)計(jì)得到了飛升，而齒輪的載重能力也得到了很大的提高：40Cr或42CrMn，40MnB材料的材料中可以用到齒輪，回火和表面硬化或氮化。對(duì)于以前的20CrMnTi或20MnTiB材料是齒輪彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度的想象之中最無可挑剔的材料，但是收到了我國加工水品并不是很完善的影響，齒輪達(dá)到產(chǎn)品加工要求的準(zhǔn)確度很低，而滲碳淬火熱變形根本就不在控制范圍之內(nèi)。新材料和熱處理方法已被廣泛推廣，許多制造商在中國。在齒輪剃齒加工中使用的高速齒輪對(duì)中的硬齒面和齒面齒輪，齒輪的螺旋角約為12°，這些都是齒輪傳動(dòng)穩(wěn)定性得到有效的進(jìn)展路徑。齒輪箱和箱體蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有利于減振降噪軸承的設(shè)計(jì)。
6） 電動(dòng)機(jī)使用2 4 6-pole錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)各種任務(wù):電動(dòng)機(jī)的絕緣應(yīng)該增加到F和11,防護(hù)等級(jí)IP54，電機(jī)過熱保護(hù)組件，電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮有效。實(shí)際降壓能力和增強(qiáng)制動(dòng)能力,電動(dòng)機(jī)的溫升設(shè)計(jì)增加了。除了提高設(shè)計(jì)的精度,加工,制造,還應(yīng)該考慮考慮電磁噪聲和去噪的渦流空氣管在降噪。電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)也應(yīng)該遵循分工進(jìn)行。
7）增加電氣保護(hù)措施：除上下保護(hù)外，還應(yīng)考慮在欠載、脫位、缺相保護(hù)、失壓保護(hù)和掛鉤等方面增加過載保護(hù)。應(yīng)用：如雙圓錐輪制動(dòng)電機(jī)制動(dòng)補(bǔ)償+高速軸制動(dòng)，三制動(dòng)錐制動(dòng)輪制動(dòng)+ +高速軸補(bǔ)償卷筒。要針對(duì)不同的需要，對(duì)提升高度有所提高和增加負(fù)載數(shù)字顯示功能。
8）性能優(yōu)異。高耐磨，高強(qiáng)度，引導(dǎo)線和線路始終是我國很多企業(yè)生產(chǎn)電動(dòng)葫蘆的主要產(chǎn)品。目前，已有部分在中國的成功經(jīng)驗(yàn)。
9）其他組件，例如鉤子和推車的設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮的分組和一般性。
10）提高鋼絲繩、軸承等標(biāo)準(zhǔn)件的支撐質(zhì)量。
1.3課題的主要研究內(nèi)容
電動(dòng)葫蘆結(jié)構(gòu)應(yīng)該能夠滿足低間隙,雙起重安裝固定的各種方式,但遠(yuǎn)程操作。而對(duì)于箱體的設(shè)計(jì)需要合理化和模塊化的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于零件實(shí)用性的提升，對(duì)于操作的穩(wěn)定性性和可靠性的提升。使用高品質(zhì)高強(qiáng)度鋼絲繩減少鋼絲繩直徑的比值,卷筒鋼絲繩直徑、直徑滑輪直徑鋼絲繩直徑的比例,減少鋼絲繩的結(jié)構(gòu)和重量。電子機(jī)器。
電動(dòng)葫蘆提升機(jī)制必須有一個(gè)機(jī)械制動(dòng)裝置。當(dāng)一個(gè)對(duì)象被提升到一定高度時(shí),它將完全是機(jī)械制動(dòng)器制動(dòng)。主要研究內(nèi)容有：?
（1）電動(dòng)葫蘆提升機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)；
（2）電動(dòng)葫蘆電機(jī)的選擇、鋼絲繩的選擇和減速器的設(shè)計(jì)。
（3）軸的設(shè)計(jì)與校核、齒輪強(qiáng)度校核、關(guān)鍵和檢查的選擇、軸承壽命的選擇和計(jì)算、滾筒設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核；
（4）繪制電動(dòng)葫蘆的總體裝配圖
設(shè)計(jì)目的是鋼絲繩電動(dòng)葫蘆為研究目標(biāo)。鋼絲繩電動(dòng)葫蘆的組成部分為電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和卷筒。首先，根據(jù)工作條件選擇鋼絲繩和電機(jī)，然后分析減速系統(tǒng)的組成和功能，根據(jù)工作條件和工作環(huán)境選擇合理的減速系統(tǒng)，并給出設(shè)計(jì)方案，然后建立，對(duì)各部分進(jìn)行計(jì)算和校核，最終完成鋼絲。鋼絲繩電動(dòng)葫蘆的總體設(shè)計(jì)。
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第2章 電動(dòng)葫蘆總體方案設(shè)計(jì)
2.1 電動(dòng)葫蘆單梁橋式起重機(jī)的簡介
起重葫蘆是指將驅(qū)動(dòng)裝置、制動(dòng)裝置、取物纏繞裝置和傳動(dòng)裝置等緊密的組裝成為一體的起重設(shè)備。
單梁橋式起重機(jī)的應(yīng)用不得不說在近代的涉及非常的廣泛，它的主要作用是起重物資，外形就像現(xiàn)實(shí)中的橋一樣,充分利用橋下空間的提升材料,和不受地面影響設(shè)備。使用電力驅(qū)動(dòng)的起重葫蘆作為起升機(jī)構(gòu)就是電動(dòng)葫蘆單梁橋式起重機(jī)。如圖 2.1 所示。
圖 2.1 電動(dòng)葫蘆實(shí)物圖
電動(dòng)葫蘆單梁橋式起重機(jī)具有多維運(yùn)動(dòng)，而大多數(shù)的都是個(gè)三維，可以完成工程中的大多數(shù)作業(yè)。固定式起重機(jī)是一維運(yùn)動(dòng)中的相當(dāng)具有代表性的機(jī)器,掛架空單軌吊車是二維運(yùn)動(dòng)非常具有代表性的產(chǎn)品,梁式起重機(jī)是三維運(yùn)動(dòng)中極具代表性的產(chǎn)品,電動(dòng)葫蘆。電動(dòng)葫蘆單梁起重機(jī)的最大特點(diǎn)就是起升為電動(dòng)葫蘆，金屬結(jié)構(gòu)，機(jī)構(gòu)和電氣控制組成了電動(dòng)葫蘆，金屬結(jié)構(gòu)就像一個(gè)人的全身的骨頭一樣，機(jī)構(gòu)就像胳膊等各種運(yùn)作肢體一樣，起到工作的作用，電氣控制就是神經(jīng)中樞，就像大腦一樣，控制身體，而它就是控制機(jī)體工作。
研究了電動(dòng)單梁橋式起重機(jī)在各種工作荷載、自然荷載和荷載等荷載作用下的金屬結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)械設(shè)備，通過電動(dòng)葫蘆車輪吊裝到主梁上的吊裝荷載，將梁傳遞到T梁。他把梁端、梁由車輪子送入軌道，然后將軌道傳遞給水泥柱或金屬支架，完成負(fù)載的傳遞。
該組織指的是可以有效完成所有行動(dòng)的各個(gè)部分的組裝。主要包括起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和打車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)由三聯(lián)體驅(qū)動(dòng)，電機(jī)、制動(dòng)器和齒輪減速器結(jié)合在一起形成輕型驅(qū)動(dòng)裝置。介紹了電氣控制系統(tǒng)的電路,電氣回路，電源三個(gè)部分。而它的主梁截面存在的方式有著很多的不同，簡單的介紹一下兩種，分別是組合截面和箱型梁截面。
2.2 電動(dòng)葫蘆傳動(dòng)系統(tǒng)的選型
電動(dòng)葫蘆傳動(dòng)系統(tǒng)是指電動(dòng)機(jī)到卷筒之間的減速裝置。該減速裝置 必須達(dá)到安全系數(shù)達(dá)標(biāo)，占用面積小，物體具有向下力小，傳動(dòng)比要大，而固定型的軸齒輪系，行星齒輪系和混合齒輪系在電動(dòng)葫蘆的傳動(dòng)系統(tǒng)中具有廣泛的共用性。常用行星輪系的特點(diǎn)如下：
（1） N型小齒差行星齒輪的倆傳動(dòng)構(gòu)件角速度的比值大，組成整體的各部分的搭配和安排緊湊，占用的面積小，本身收到的地球引力小，但單位時(shí)間內(nèi)完成的工作量低于NWG，把原材料制作成成品的過程差。內(nèi)齒輪改變后，徑向力較大，軸承的徑向載荷增加。適合低功率或短期工作。
（2） 比較適合電量不高，屬于中等或者低等的電源和周期短的工作。
根據(jù)設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方向，設(shè)計(jì)選擇NGWN行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。如 2.2 圖所示：
圖 2.2 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)
電動(dòng)葫蘆齒輪箱工作原理如下：
電動(dòng)葫蘆是電力驅(qū)動(dòng)的一種常見的小型起重機(jī)械。用一輛正在運(yùn)行的汽車，它也可以沿著鋼梁的直線或曲線軌道提升和運(yùn)輸貨物。它可以用于固定的操作場所。因此，單梁高架起重機(jī)，門式起重機(jī)和臂架起重機(jī)通常都配有起重裝置。
電動(dòng)葫蘆是機(jī)器的工作過程第一,然后耦合,和三級(jí)減速器輸入軸,最后的輸出軸減速器(空心軸,體積)。電氣事故變速箱在電動(dòng)葫蘆的工作中扮演著關(guān)鍵角色。如果變速箱失靈，會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)葫蘆變薄，工作不正常。
齒輪箱的輸入軸連接到電機(jī)的輸入軸，齒輪箱的輸出軸連接到軸上。變速箱的作用是將電機(jī)的高轉(zhuǎn)矩和低轉(zhuǎn)矩機(jī)械能轉(zhuǎn)換為低轉(zhuǎn)速，高轉(zhuǎn)矩的機(jī)械能，并將其傳遞給變速器的輸出軸。變速箱輸出軸驅(qū)動(dòng)滾筒完成電動(dòng)加速過程。同時(shí),根據(jù)電力車的操作狀態(tài),它可以確定電動(dòng)葫蘆變速箱的操作狀態(tài)總是在變速和變負(fù)載的狀態(tài)。
圖 2.3 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)三維模型
2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選用
2.3.1電動(dòng)機(jī)容量的確定
確定電機(jī)容量的原則是，電機(jī)的溫升不超過規(guī)定工作模式下的允許值，并確保足夠的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和過載能力。
（1） 初選電動(dòng)機(jī)型號(hào)
首先對(duì)穩(wěn)態(tài)平均功率進(jìn)行計(jì)算。針對(duì)不同的工作機(jī)理，根據(jù)負(fù)載和速度獲得穩(wěn)定的平均功率。對(duì)于起升機(jī)構(gòu)： （2-1）
在中間提升機(jī)構(gòu)中電機(jī)的穩(wěn)定平均功率（kW）。
-穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)， G =0.8 ；
-額定起升載荷， FQ= 15680N ；
-起升速度，Vn= 0.15m s；
-機(jī)械總效率，取 0.85
即
因此，初級(jí)ZD31-4型電動(dòng)機(jī)的額定功率＝3kW
（2）電動(dòng)機(jī)的過載校核
起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的過載校核公式為：
（2-2）
電機(jī)額定功率（KW）的中-基繼電器速率。
-額定起升載荷，=15680N ；
上升速度＝0.15M/s；
-總機(jī)械效率，＝0.85；
當(dāng)基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間恒定時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)矩允許的過載倍數(shù)為2.1。
H—考慮了電壓降和最大轉(zhuǎn)矩誤差等因素，取H＝2.2。
即
考慮到使用中的過載等情況，一次電機(jī)的額定功率不足以滿足要求，因此電機(jī)為ZD32-4型，額定功率＝4.5。kW。
（3）電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校核
假設(shè)電動(dòng)葫蘆的使用壽命為8年，一年300天，每天八小時(shí)，兩班，以及電動(dòng)葫蘆的壽命。
當(dāng)電機(jī)被加熱檢查時(shí)，第一個(gè)是計(jì)算電機(jī)所需的電氣連續(xù)率
（2-3）
中等電機(jī)要求的連續(xù)性。
-計(jì)算得到的穩(wěn)態(tài)平均功率，=2.21kW ；
-基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)的電動(dòng)機(jī)額定功率，=4.5kW ；
t- 一個(gè)工作循環(huán)的時(shí)間， t= 600s；
TW-電機(jī)在工作循環(huán)中的實(shí)際工作時(shí)間 。
即 ，故滿足要求。
（4）制動(dòng)力矩的驗(yàn)算
起升時(shí)作用在電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩為：
（2-4）
下降的時(shí)候，在電機(jī)軸上產(chǎn)生作用的的轉(zhuǎn)矩是：
（2-5）式中-額定起升載荷，=15680N ；
卷筒繞直徑，=254mm；
m -滑輪組倍率， m=2 ；
i-傳動(dòng)比， 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速和卷筒轉(zhuǎn)速之比，；
-上升時(shí)機(jī)械總效率，取=0.85 ；
-下降時(shí)機(jī)械總效率，取=0.85。
即 ；
。
制動(dòng)力矩需滿足下式：
（2-6）
式中-制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，取=62.8N m；
-制動(dòng)安全系數(shù)，取=1.75。
即 62.8 >1.75X 16.29= 28.51，故滿足要求。
2.3.2 電動(dòng)機(jī)的選用
根據(jù)以上計(jì)算，電動(dòng)葫蘆的額定起重量為1.6t，起升速度為0.15M / s。因此，可重復(fù)使用的電機(jī)功率為P = 3kW，因此選擇最大額定功率為4.5kW的電機(jī);另一方面，升高的提升速度需要改變。以低速開始。 PEED的速度和正常運(yùn)行是0.15M / s，所以電機(jī)的功率也在變化。參考其他類似的機(jī)器和手動(dòng)，可以選擇BZYDY-6型電機(jī)。電動(dòng)葫蘆電機(jī)具有動(dòng)力和制動(dòng)雙重功能，就是錐形轉(zhuǎn)子電機(jī)。
延長長軸所需的電機(jī)連接到中間聯(lián)軸器。行走電機(jī)主要用于克服行走輪與履帶之間的摩擦力。在初始估計(jì)中，抗風(fēng)性和變形抗力可以忽略不計(jì)。行走輪的載荷等于額定載荷，行走速度為30m／min，檢查手冊(cè)可獲得1380r/min的轉(zhuǎn)速和BZYD12—4的圓錐轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。
2.3.3電動(dòng)機(jī)類型
電動(dòng)葫蘆屬于一種小型的起重設(shè)備,和交流異步電動(dòng)機(jī)是一種最常用的汽車這種機(jī)器,包括YZR YZ,YYJ,ZD等等。這次設(shè)計(jì)的是使用什么ZD型錐形轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)。電機(jī)由一個(gè)圓錐形定子,一個(gè)錐形轉(zhuǎn)子制動(dòng)彈簧,制動(dòng)環(huán)安裝在風(fēng)扇和電機(jī)后端帽。精力充沛,電磁力存在,氣隙磁場也生成一個(gè)軸向力的錐形轉(zhuǎn)子,使轉(zhuǎn)子的軸向位移發(fā)生軸向力的作用下,錐形制動(dòng)環(huán)是壓縮。春天的敦促下完成分離封底和電動(dòng)機(jī)開始正常運(yùn)行。電源關(guān)閉后,磁力將首先消失,轉(zhuǎn)子將返回,錐形制動(dòng)環(huán)和封底會(huì)回到原來的位置,和轉(zhuǎn)子將完全停止工作在摩擦制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的影響。
2.3.4減速器的參數(shù)設(shè)計(jì)
首先是確定減速器的及分配各級(jí)傳動(dòng)比，而總傳動(dòng)比為：
這里n3為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r／min。 電動(dòng)葫蘆齒輪減速器傳動(dòng)比分配上沒有一個(gè)固定的比例關(guān)系。設(shè)計(jì)時(shí)可參考一般三級(jí)圓柱齒輪減速器按各級(jí)齒輪齒面接觸強(qiáng)度相等，并獲得較小外形尺寸和重量的分配原則來分配各級(jí)傳動(dòng)比，也可以參考現(xiàn)有系列結(jié)構(gòu)參數(shù)擬定各級(jí)齒輪傳動(dòng)比和齒輪齒數(shù)根據(jù)起重量Q，擬定各級(jí)傳動(dòng)比和齒數(shù)。
第一級(jí)傳動(dòng)比
第二級(jí)傳動(dòng)比
第三級(jí)傳動(dòng)比
9（（）9
減速器實(shí)際的總傳動(dòng)比
傳動(dòng)比相對(duì)誤差
由于電動(dòng)葫蘆是一種緊湊、小型的機(jī)械，要求減速機(jī)中心距離小，傳動(dòng)比大。
因此，應(yīng)該設(shè)計(jì)減速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由以上計(jì)算傳動(dòng)比為92，但沒有設(shè)計(jì)減速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。長軸輸入軸，短軸輸出軸可連接到齒輪軸。
2.3.4傳動(dòng)效率的計(jì)算
變速器有很多的指標(biāo)，其中，行星齒輪的傳動(dòng)效率就是其中的一個(gè)重要的存在。而行星齒輪在運(yùn)作的時(shí)候能量會(huì)不可抗的流失，有齒輪嚙合副的摩擦和軸承的摩擦流失等各種流失，在計(jì)算四個(gè)能量丟失后，行星齒輪變速器的總功率是：
式中-齒輪嚙合效率，；
-軸承效率，可忽略不計(jì)；
-考慮液力損失的效率，可不考慮；
均載機(jī)構(gòu)或 N型傳動(dòng)輸出機(jī)構(gòu)的效率，=0.995；
即。
2.3.5均載機(jī)構(gòu)的選型
設(shè)計(jì)選擇的是行星齒輪傳動(dòng)。載荷被多個(gè)行星輪分擔(dān)了，這樣會(huì)使各行星齒輪的載荷相對(duì)減少，這樣，行星齒輪的優(yōu)勢就大大的提現(xiàn)了出來，不僅體積小，重量輕，噪音低 ，還有承載能力相對(duì)于比其他的齒輪傳動(dòng)高很多。但是由于其中存在許多的不可抗因素使得變速器的承載能力和性能有所降低，而我通過查閱資料，選擇了內(nèi)齒輪承載機(jī)構(gòu)的浮動(dòng)形式，有多種形式的載荷分擔(dān)機(jī)制。
2.3.6起升機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)方案
傳動(dòng)系統(tǒng)和均載機(jī)構(gòu)選型完成后，可作出起升機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)方案，如圖 2.4
所示。
圖 2.4 起升機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)示意圖
第3章 鋼絲繩與卷筒
3.1 鋼絲繩及卷筒的選型
3.1.1 鋼絲繩直徑的計(jì)算與選擇
在提升機(jī)構(gòu)中，考慮滑輪組和承載支路的效率，由提升載荷確定鋼絲繩的最大工作靜態(tài)張力。提高載荷是指重力的上升，提升最大有效的貨物質(zhì)量，包括起重或起重裝置（滑輪、吊鉤、吊車梁、抓斗、集裝箱、磁鐵等），起重設(shè)備的質(zhì)量，如柔性懸掛部件。起重的高度如果小于50mm，那么鋼絲繩就可以不用計(jì)算了。鋼絲繩受力后，內(nèi)部應(yīng)力難以準(zhǔn)確計(jì)算，通常可按鋼絲繩在工作狀態(tài)下的最大鋼絲繩的最小直徑是通過靜態(tài)張力計(jì)算的。用擠壓力來計(jì)算鋼絲繩的最大靜拉力。
（3-1）
式中-額定起升載荷 (N )；
；
-系數(shù)，單聯(lián)卷筒，；雙聯(lián)卷筒，；
-滑輪組倍率，；
-滑輪組及導(dǎo)向滑輪的效率，對(duì)于滾動(dòng)軸承，=0.97，對(duì)于滑動(dòng)軸
承，=0.92。
即。
鋼絲繩的最小直徑可按下式計(jì)算：
（3-2）
式中 d-鋼絲繩最小直徑 (mm)；
Smax-鋼絲繩最大工作靜拉力，Smax=8082.48N；
c- 選擇系數(shù)，c=0.104 。
即，取 d =14mm。
3.1.2 鋼絲繩的選型
鋼絲繩就像是起重機(jī)械的手指一樣，很重要。鋼絲繩在起重作業(yè)中有著很多的應(yīng)用，但是無論用什么材質(zhì)，都要注意對(duì)鋼絲繩的保養(yǎng)，注意維護(hù)。更重要的是，如果濫用廢棄或者是出現(xiàn)質(zhì)量問題的鋼絲繩，安全隱患會(huì)非常大。
鋼絲繩按編繞方式可分為順繞繩、交繞繩和混繞繩。按絲與絲間的接觸狀態(tài)分
它是點(diǎn)接觸繩、線接觸繩和表面接觸繩。鋼絲繩芯為石棉芯、金屬芯和有機(jī)芯。起重機(jī)用的承載繩大多是采用交繞式線接觸繩，繩芯為有機(jī)物芯。故在本設(shè) 計(jì)中同采用鋼絲繩接觸繩和有機(jī)芯芯鋼絲繩。
3.2 卷筒的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.2.1 卷筒繩槽尺寸
滾筒繩槽分為標(biāo)準(zhǔn)槽和深槽兩種類型。通常使用標(biāo)準(zhǔn)槽。當(dāng)鋼絲繩用于去除溝槽時(shí)需要深槽。考慮到電動(dòng)葫蘆等產(chǎn)品的工作條件，設(shè)計(jì)中采用了標(biāo)準(zhǔn)槽。
3.2.2 卷筒直徑
卷筒的直徑分為滾筒的公稱直徑和滾筒直徑。滾筒的公稱直徑是指繩槽底部的直徑: （3-3）
式中 d -鋼絲繩直徑，14mm；
H-系數(shù)與機(jī)制的水平相關(guān)，h＝18。
即 D= (18-1)X14= 238mm，取 D=240mm。
滾筒的直徑是滾筒上鋼絲繩中心的直徑，其值由以下公式計(jì)算
D0=D+d=240+14=254, mm
3.2.3 卷筒長度
單聯(lián)卷筒的長度可按下式計(jì)算：
L=L0+L1+2L2 （3-4）
其中
式中 H -起升高度， H=12000 mm；
m -滑輪組倍率， m=2；
D0 -卷筒繞直徑，D0= 254mm；
n- 附加安全圈數(shù)，取為 2；
t- 螺旋槽螺距，t =14mm；
L1 -固定繩尾所需長度，取 L1= 3t= 3X14= 42mm；
L2 -卷筒兩端空余部分的長度，取 L2= 26mm。
即，取 L= 545mm 。
3.2.4 卷筒的選型
卷筒是纏繞和保持鋼絲繩的一部分。在對(duì)鋼絲繩進(jìn)行回收的時(shí)候，鋼絲繩會(huì)接收到來自原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力，在這種力的作用下，原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向會(huì)進(jìn)行改變。圓柱形的滾筒占大多數(shù)，但是也有特殊形狀的。圓筒形鋼絲繩卷筒應(yīng)用在起重機(jī)械中。
電動(dòng)葫蘆的卷筒通常為螺旋槽形，卷筒可按制作方式分為兩種鑄造輥和焊接卷筒，根據(jù)卷繞方式可分為單圈和雙聯(lián)軸器。卷筒的制造非常的麻煩，但是相對(duì)于滾筒，滾筒焊接的重量小的優(yōu)點(diǎn)就顯而易見了，如果卷筒的尺寸大或者生產(chǎn)單件， 那么滾筒就又占據(jù)優(yōu)勢了。將采用單聯(lián)澆鑄，材料為HT200。
3.3安裝與失效因素
3.3.1 鋼絲繩的安裝
（1）反褶積。當(dāng)鋼絲繩從卷筒和鋼絲繩拉出時(shí)，應(yīng)將繩索放在特殊支撐上，將管子穿入孔內(nèi)，繩索放在兩端，繩索被吊起，繩索慢慢旋轉(zhuǎn)，并應(yīng)采取措施防止繩索被扭結(jié)、扭曲。雜物、彎曲或粘貼雜物。
（2）截?cái)唷?
1) 熔斷：
采用熔斷機(jī)熔斷，不損壞鋼絲繩，端部不松散，便于安全操作，這是理想的斷繩。
2)切斷：
在切斷鋼絲繩之前，應(yīng)用鋼絲固定鋼絲，長度為10mm～20mm兩端切斷兩端鋼絲繩直徑的1～4倍，然后用切割工具切斷，防止鋼絲繩松開。
（3）卷繞。
卷筒上鋼絲繩的卷繞方向與鋼絲繩的方向和繩的方向有關(guān)。見下文。右捻和出繩由左至右排列，左捻線的排布方向是由右到左，右捻線的排布方向與之相反，左右線排列有序，以避免偏離或偏離的現(xiàn)象。擠出成型。錯(cuò)誤的繞組會(huì)引起股線、松股和環(huán)。
（4）繩槽、卷筒?；喩系牟坌蛻?yīng)符合有關(guān)規(guī)定，滑輪槽底半徑為（0.4-0.6）d?；喞K槽的底半徑如果產(chǎn)出額定范圍，或者低于額定范圍都會(huì)對(duì)鋼絲底部和滑輪繩槽的相接面積產(chǎn)生一定的影響，產(chǎn)生磨損偏大，對(duì)于鋼絲繩和滑輪的使用壽命也會(huì)產(chǎn)生影響，以及傳動(dòng)效率都會(huì)改變。繩索和滑輪槽的接觸角為130度。
（5）允許鋼絲繩的角度。最大傾角,即角中心線之間的鋼絲繩和滑輪的平面垂直于軸,建議不超過5度。當(dāng)鋼絲繩傷口或移動(dòng)鼓,鋼絲繩是抵消從螺旋槽的角度,光卷和多層繞組繞線輪，建議不超過3.5度。從垂直于卷筒軸的平面偏離繩索的角度建議不超過2度。
（6）鋼絲繩的方向。鋼絲繩反復(fù)彎曲容易引起疲勞。斷絲應(yīng)斷開，安裝時(shí)應(yīng)避免反復(fù)彎曲。
3.3.2鋼絲繩的維護(hù)保養(yǎng)
對(duì)于鋼絲繩的保養(yǎng)，針對(duì)鋼絲繩的工作量和使用的情況來定，而且還要注意鋼絲繩的類型，在這里需要對(duì)鋼絲繩進(jìn)行涂抹可以保護(hù)它的東西，需要特別注意的是鋼絲繩的彎曲部位，和連接部位，因?yàn)檫@些地方非常容易收到損壞和收到腐蝕，可以用潤滑油和潤滑脂來保護(hù)鋼絲繩的安全。
檢驗(yàn)
(1)日常觀察。每天都需要查看鋼絲繩的所有可以看到的部分，盡量找出問題，盡快解決。對(duì)于鋼絲繩的固定的部分需要更加的在意一下，如果發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)根據(jù)GB/T5972制定的條例決定。
(2)定期檢查。規(guī)律性的檢查需要一下幾點(diǎn)：1、我國的規(guī)定；2機(jī)器的種類和運(yùn)作的環(huán)境；3機(jī)器的工作情況；4，與以前的損壞作對(duì)比；5，鋼絲繩工作的時(shí)限。大多數(shù)情況，每七天就要對(duì)鋼絲繩進(jìn)行檢查。
(3)不管出現(xiàn)什么樣的情況，如果出現(xiàn)了事故或者對(duì)鋼絲繩的安裝進(jìn)行過變動(dòng)，就必須重新價(jià)差
(4)檢驗(yàn)部位。
1）一般部位：一般部分：一般零件：需要進(jìn)行繩索檢查，特別需要注意的是：操作和固定鋼絲繩和尾部；機(jī)構(gòu)通過滑輪組或滑輪繩繞周期重復(fù)工作。就是在機(jī)械進(jìn)行了懸掛時(shí)，這個(gè)時(shí)候，滑輪的每一個(gè)部分都要注意。。車輪的繩索段；外部的磨損或者內(nèi)部的侵蝕都可能會(huì)出現(xiàn)。
2）繩子的末端。端頭的鋼絲繩的檢查是非常必要的，因?yàn)?，端頭的鋼絲繩的工作量大，還有端頭的固定器自身的變形和磨損也要進(jìn)行檢查。對(duì)于壓接和鍛造的繩頭固定的零件也要進(jìn)行相應(yīng)的測試以及環(huán)箍中的檢測。IPS、壓板等應(yīng)在繩內(nèi)外進(jìn)行測試。保證斷絲和銹蝕的牢度，楔形接頭和鋼絲繩夾的牢度還有保證繩端裝置必須達(dá)到所要求的標(biāo)準(zhǔn)。針織環(huán)切繩頭只能在接頭的尾部使用，以防止繩端斷裂。其他的部位及時(shí)用眼睛去看，去檢查，及時(shí)維修。
3.3.3鋼絲繩失效分析
為了提高鋼絲繩的使用時(shí)限，采用90倍極限數(shù)值是一個(gè)不得不說不錯(cuò)的方法。 但是也有一定的弊端，除了一定的特殊情況之外，通常的情況下是比采用的，因?yàn)椋?
（1）對(duì)于多數(shù)起重設(shè)備，用這樣大的滑輪是不切實(shí)際的。
（2）在所有情況下，彎曲系數(shù)很小。事實(shí)上，不僅僅只有彎曲影響繩索的使用年限，還有你很多的因素。D或少數(shù)這些因素影響繩索的壽命大于滑輪的尺寸?；喌某叽绲拇_定需要在安全的情況下進(jìn)行。鋼絲繩接觸點(diǎn)與小滑輪工作產(chǎn)生的力都會(huì)起到作用，他損壞了鋼絲繩的損壞。這樣的情況下，每個(gè)螺紋的接觸點(diǎn)很容易發(fā)生斷裂的現(xiàn)象，而且這些不好的現(xiàn)象又很難發(fā)現(xiàn)。因此，皮帶輪的尺寸較大，以確保鋼絲繩的損壞過程在人類或其他原因需要設(shè)備安全的情況下會(huì)逐漸更有效。 而且發(fā)生在繩。
1）滑輪繩槽
滑輪槽越大鋼絲繩的有效性就會(huì)越大，因?yàn)殇摻z繩的空間足夠大。不能對(duì)滑輪的直徑做出改變，它的變化鋼絲繩的影響最主要，而滑輪材料的它受的壓力也有很大的關(guān)系。繩槽的損壞一直持續(xù)的時(shí)候，鋼絲繩已經(jīng)不能在工作了，這個(gè)時(shí)候的繩操尺寸已經(jīng)很小了。這樣，重新打開繩槽或調(diào)換滑輪來更換新的鋼絲繩。但是在現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用之中，從頭開槽或更換皮帶輪都是不理智的選擇。如果滑輪重新開槽，首先需要做的是維修法蘭，再把繩槽底部的直徑切成合適的尺寸。
2）鋼絲繩壓力
在不考慮彎曲應(yīng)力的情況下，鋼絲繩還會(huì)受到其他的力，那就是本身的徑向壓力和滑輪在物理上的觸碰，在這種壓力的產(chǎn)生下，同時(shí)也伴隨著剪切應(yīng)力的出現(xiàn)，而滑輪槽的磨損率也會(huì)同時(shí)的受到一定的影響，所以，對(duì)于比較抗壓的和比較防磨的材料就會(huì)占便宜了。
3）卷筒
滾筒的大小，與滑輪槽的類型和所討論的應(yīng)力類似。滾筒的表面光滑并且加入到了工作中的時(shí)候，真是的徑向壓力比想象中的要高出不少，這是因?yàn)殇摻z繩只對(duì)其相應(yīng)的部件進(jìn)行了一定的支持作用，這樣的滾筒對(duì)鋼絲繩來說就像是死神一樣，很容易受到破壞。當(dāng)彎曲應(yīng)力是影響鋼絲繩使用壽命的主要因素，滑輪上的每個(gè)方向上的鋼絲繩彎曲兩次，但一次在卷軸上，所以滾筒直徑可以略小于系統(tǒng)中的皮帶輪直徑。當(dāng)繩索在卷筒上來回運(yùn)行時(shí)，部分繩索將不會(huì)穿過滑輪，從而減少繩索的彎曲次數(shù)并減緩故障。在某些情況下，繩索不經(jīng)常移動(dòng)。當(dāng)繩索在卷筒上來回運(yùn)行時(shí)，部分繩索將不會(huì)穿過滑輪，從而減少繩索的彎曲次數(shù)并減緩故障。如果槽形正確，槽輪可用于保持卷筒的適當(dāng)位置。保持溝槽之間的適當(dāng)間距是重要的，以便在兩條連續(xù)的線之間獲得足夠大和不太大的間隙，這是非常大的，以防止纏繞在滾筒沖擊上的鋼絲繩的退繞和摩擦。為了為多層繩索提供合適的條件，繩索槽中心線之間的間距應(yīng)足以防止繩索在最大傾角下彼此接觸。
（3）其他失效因素
1）鋼絲繩受到侵蝕也是一個(gè)原因。是因?yàn)槭褂玫沫h(huán)境產(chǎn)生的腐蝕性的環(huán)境，這樣鋼絲繩的使用時(shí)間會(huì)大大縮短。
2）沖擊載荷及其振動(dòng)被施加到鋼絲繩上，產(chǎn)生高頻和高彎曲應(yīng)力，特別是鋼絲繩端部最嚴(yán)重的振動(dòng)，從而引起疲勞破壞。
3）如果鋼絲繩在工作時(shí)過高，由于拉伸強(qiáng)度的降低，鋼絲繩也會(huì)失效。根據(jù)上述故障，人們知道起重機(jī)鋼絲繩的失效往往是由各種因素累積而成的。實(shí)際失效案例應(yīng)分為兩部分，確定主要的失效原因，以提高鋼絲繩的使用壽命。
第4章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1 軸1的設(shè)計(jì)計(jì)算
（1）已知條件： 中間軸傳遞的功率P2=4kw， 轉(zhuǎn)速n2=180r/min。
（2）選擇軸的材料： 因傳遞的功率不大， 并對(duì)重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故選擇常用的材料45鋼， 調(diào)質(zhì)處理。
（3） 出算軸徑： 因?yàn)檫x用處理為45鋼， 故c=106-135， 考慮軸端不承受轉(zhuǎn)矩， 只承受小量彎矩， 故取小值c=110， 則
（4-2）
（4）軸1的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1）軸承的選擇與軸段1的設(shè)計(jì)：
軸承安裝在軸上,他們的設(shè)計(jì)應(yīng)與軸承的選擇同步?？紤]到齒輪軸向力,圓柱滾子軸承。臨時(shí)軸承N209E、查表、軸承直徑d = 20毫米,外徑d = 47毫米,寬度B = 18毫米， 定位軸肩直經(jīng)d0=30mm。 故取軸段1直徑d1=20mm，軸段長度L1=50mm。 （ 2）軸承的選擇與軸段2的設(shè)計(jì)
選用深溝球軸承6205， 軸承內(nèi)徑d=25mm， 軸承外徑D=52mm， 寬度B=21mm。 故取軸段d2=30mm，軸段長度L2=90mm。
3）軸承的選擇與軸段3的設(shè)計(jì)
使用6206深溝球軸承，軸承內(nèi)徑d = 30 mm，軸承外徑d = 57 mm，寬度B = 20 mm。因此虛擬支架直徑為40 mm，暫時(shí)取內(nèi)徑為54 mm。因此軸部3 d3 =直徑54毫米，軸段3 L3 = 227毫米長。
4）軸承的選擇與軸段4的設(shè)計(jì)
選用深溝球軸承6205， 軸承內(nèi)徑d=2mm， 軸承外徑D=55mm， 寬度B=20mm。 故取軸段4直徑d4=25mm，軸段3長度L4=78mm。
（5）鍵連接
偏心套與軸間采用B型平頭普通平鍵鏈接， 查表得其型號(hào)為鍵18X11X22GB/T1096。
（6） 軸的強(qiáng)度校核計(jì)算
求軸上的載荷
· 支反力F：
水平面上：FNH1=3330N， FNH2=1674N
垂直面上：FNV1=1869N， FNV2=-40N
· 彎矩M
水平面上： MH=23402Nmm
垂直面上： MV1=133170Nmm，MV2=-4120Nmm
· 總彎矩：
· 扭矩T：
按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件
軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為
（4-3）
滿足條件。
按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度
扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力， 取
（4-12）
前已選定軸的材料為45鋼， 調(diào)質(zhì)處理， 查資料的， 因此，， 故安全。
（7）校核鍵連接的強(qiáng)度
偏心套處鍵連接的擠壓應(yīng)力為
（4-4）
取偏心套、中間軸的材料都為鋼， 查表得， 強(qiáng)度足夠。
4.2 軸2的設(shè)計(jì)計(jì)算
（1）已知條件： 高速軸傳遞的功率P1=9.9kw， 轉(zhuǎn)速n1=1440r/min。
（2）選擇軸類材料：由于傳動(dòng)功率不大，重量和結(jié)構(gòu)尺寸沒有特殊要求。因此，選用常用的45鋼材料，調(diào)質(zhì)處理。
（3） 初算最小軸徑：因?yàn)檫x用處理為45鋼， 故c=106-135， 考慮軸端即承受轉(zhuǎn)矩， 又承受彎矩，取中間值c=1210， 則 （4-5）
軸與帶輪鏈接， 有一個(gè)鍵建糟， 軸徑應(yīng)增大3%~5%， 軸端最細(xì)處直徑為d1^22.82+22.82X（0.03~0.05）=23.5~23.9mm， 取d1=25mm。
（4）軸2的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1）軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：
為了便于軸承組件和變速器的分體結(jié)構(gòu)的裝配和拆卸，軸承在兩端固定。根據(jù)軸上零件的安裝順序，設(shè)計(jì)從軸的最佳部分開始。
2）軸段6的設(shè)計(jì)
d6^dmin。 故取軸段6直徑d6=25mm，軸段6長度L6=45mm。
3）軸段6的設(shè)計(jì)
改軸段直徑應(yīng)大于軸承定位軸肩直徑， 故取軸段5 直徑d5=28mm，軸段5長度L5=10mm
4）軸承的選擇與軸段4的設(shè)計(jì)
選取深溝球軸承6007， 軸承內(nèi)徑d=35mm， 軸承外徑D=62mm， 寬度B=14mm。 故取軸段d4=35mm，軸段4長度L4=B=14mm。
5）軸承的選擇與軸段3的設(shè)計(jì)
選用深溝球軸承6011， 軸承內(nèi)徑d=55mm， 軸承外徑D=90mm， 寬度B=18mm。 故取軸段3直徑d3=40mm，軸段3長度L3=25mm。
6）軸承的選擇與軸段2的設(shè)計(jì)
選用深溝球軸承6213， 軸承內(nèi)徑d=65mm， 軸承外徑D=120mm， 寬度B=23mm。
故取軸段2直徑d2=35mm，軸段2長度L2=60mm。
7）軸承的選擇與軸段1的設(shè)計(jì)
選用深溝球軸承N206E， 軸承內(nèi)徑d=30mm， 軸承外徑D=62mm， 寬度B=16mm。
故取軸段2直徑d1=30mm，軸段1長度L1=19mm。
（5）鍵連接
偏心套與輸入軸軸段1間采用B型平頭普通平鍵鏈接， 查表得其型號(hào)為鍵10X8X22 GB/T1096。聯(lián)軸器與輸入軸軸段1間采用單圓頭普通平鍵（C型）連接，查表得其型號(hào)為鍵8X7X70 GB
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