有CAD圖論文全套資料優(yōu)秀畢業(yè)作品5噸卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)

1、5噸電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì) 2008.4摘要隨著社會(huì)的發(fā)展，機(jī)械將會(huì)越來越取代人力，這也是機(jī)械行業(yè)飛速發(fā)展的后果，在機(jī)械的發(fā)展歷史中，新機(jī)械的發(fā)明有著舉足輕重的作用。但是，那些很久以前就被利用生產(chǎn)并一直延續(xù)到今天的機(jī)械，更是起著不可替代的作用，卷揚(yáng)機(jī)就是一例。卷揚(yáng)機(jī)的發(fā)展就像其他機(jī)械一樣，從開始的簡單到現(xiàn)在的復(fù)雜，從以前的機(jī)械動(dòng)力到現(xiàn)在的電力動(dòng)力，從以前的人工操作到現(xiàn)在的電腦操作甚至智能操作。本設(shè)計(jì)就傳統(tǒng)的卷揚(yáng)機(jī)說起，一直到現(xiàn)在以及將來的發(fā)展。本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)了5噸卷揚(yáng)機(jī)的卷筒、卷筒軸、卷筒轂、減速器以及滑輪組。其中卷筒和卷筒軸的設(shè)計(jì)最為主要，本設(shè)計(jì)重點(diǎn)做了介紹。其余部分由于篇幅有限，只是略作分析。關(guān)

2、鍵詞：卷揚(yáng)機(jī)；卷筒；卷筒軸；滑輪組abstractalong with society's development, the machinery will be able more and more to substitute for the manpower, this also will be the mechanical profession rapid development consequence, in the machinery substitution manpower development history, the new machinery invention h

3、as the pivotal function. but, these very for a long time on and continue continuously using the production to today machinery, is playing the role which cannot be substituted, the hoist is an example. the hoist development is likely same on other machineries, from starts simply until present complex

4、, from beforehand manpower to present electric power, from beforehand manual control to present computer operation even intelligence operation. this design mentions on the traditional hoist, continuously to present as well as future development. the design instruction booklet has mainly designed 5 t

5、on hoist reels, the reel axis, as well as the block and tackle. reel as well as the reel axis design is most main, this design has made the introduction with emphasis. because other parts the length is limited, only makes the analysis slightly. key words: windlass; reel; reel axis; block and tackle

6、目 錄摘 要abstract第一章 概論11.1卷揚(yáng)機(jī)發(fā)展概況11.1.1卷揚(yáng)機(jī)的應(yīng)用11.1.2卷揚(yáng)機(jī)的發(fā)展概況11.1.3國外卷揚(yáng)機(jī)概況31.1.4 卷揚(yáng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)51.2卷揚(yáng)機(jī)主要類型51.3電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)71.3.1電控卷揚(yáng)機(jī)71.3.2帶有電磁鐵制動(dòng)器的卷揚(yáng)機(jī)81.3.3采用錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)91.3.4溜放型卷揚(yáng)機(jī)10第二章 起升機(jī)構(gòu)的組成及型式102.1起升機(jī)構(gòu)的組成102.2起升機(jī)構(gòu)的典型傳動(dòng)型式12第三章 鋼絲繩的選擇143.1鋼絲繩的種類和構(gòu)造143.2鋼絲繩直徑的選擇153.3鋼絲繩的使用17第四章 卷筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸確定184.1卷筒的分類184.2卷筒繩槽

7、的確定194.3卷筒的設(shè)計(jì)204.3.1卷筒節(jié)徑d0 的設(shè)計(jì)204.3.2卷筒長度的計(jì)算214.3.3卷筒壁厚的計(jì)算224.4卷筒強(qiáng)度的計(jì)算23第五章 卷筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算245.1卷筒軸的受力分析與工作應(yīng)力分析245.2卷筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算255.2.1作用力計(jì)算255.2.2垂直面支承反力及彎矩275.2.3水平面支承反力及彎矩支反力275.2.4計(jì)算工作應(yīng)力285.2.5心軸的疲勞強(qiáng)度計(jì)算285.2.6心軸的靜強(qiáng)度計(jì)算30第六章 電動(dòng)機(jī)的選擇306.1電動(dòng)機(jī)選擇306.2驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱條件32第七章 減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算327.1減速器總傳動(dòng)比計(jì)算327.2減速器的計(jì)算337.2.1分配減速器的各

8、級(jí)傳動(dòng)比337.2.2計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)337.2.3圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算357.2.4齒輪的參數(shù)設(shè)計(jì)367.2.5齒輪軸的參數(shù)設(shè)計(jì)41第八章 滑輪及吊鉤選擇428.1滑輪的結(jié)構(gòu)與材料428.2滑輪的直徑計(jì)算448.3吊鉤的結(jié)構(gòu)448.4吊鉤的計(jì)算45第九章 制動(dòng)器、聯(lián)軸器的選擇469.1制動(dòng)器分類、特點(diǎn)及其選擇469.2制動(dòng)器工作原理479.3聯(lián)軸器的選擇47第十章 小車行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4810.1軌道4910.2車輪與車輪組4910.3車輪直徑的計(jì)算49第十一章 安全設(shè)計(jì)及電氣控制5011.1安全設(shè)計(jì)5011.2電氣控制51第十二章 卷?xiàng)顧C(jī)的安全技術(shù)52謝詞53參考文獻(xiàn)54第一章 概

9、論1.1卷揚(yáng)機(jī)發(fā)展概況1.1.1 卷揚(yáng)機(jī)的應(yīng)用卷揚(yáng)機(jī)又稱絞車，是起重垂直運(yùn)輸機(jī)械的重要組成部分，配合井（門）架、桅桿、滑輪組等輔助設(shè)備，用來提升物料、安裝設(shè)備等作業(yè)。由于它結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、維護(hù)保養(yǎng)簡單、使用成本低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑、水利、冶金起重作業(yè)。 提升重物是卷揚(yáng)機(jī)的一種主要功能，所以各類卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)都是根據(jù)這一要求為依據(jù)的。雖然目前塔吊、汽車吊等取代了卷揚(yáng)機(jī)的部分工作，但由于塔吊成本高，一股在大型工程中使用，而且靈活性較差，故一般中小型工程仍然廣泛應(yīng)用卷揚(yáng)機(jī)，汽車吊雖然靈活方便，但也因?yàn)槌杀咎?，而不能在工程中廣泛應(yīng)用，故大多設(shè)備的安裝仍然是由卷揚(yáng)機(jī)承擔(dān)的。卷揚(yáng)機(jī)除在工

10、程、設(shè)備安裝等方面被廣泛應(yīng)用外，在冶金、礦山、建筑、化工、水電、農(nóng)業(yè)、軍事及交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)亦被廣泛應(yīng)用。 1.1.2 卷揚(yáng)機(jī)的發(fā)展概況在很久以前的古代，就知道來用轆轤等來提升重物，以減輕體力勞動(dòng)的強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。在我國，解放前卷揚(yáng)機(jī)只有在一些大型企業(yè)中才被使用，應(yīng)用很少，而且所使用的卷揚(yáng)機(jī)也均為國外生產(chǎn)，國內(nèi)基本上沒有生產(chǎn)卷揚(yáng)機(jī)的廠家。 我國卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)是解放后才開始的。50年代為滿足恢復(fù)經(jīng)濟(jì)的需要和第一個(gè)五年計(jì)劃的得要，卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)被提到了日程上。原沈陽國泰機(jī)器廠(阜新礦山機(jī)械廠前身)等成批仿制了兩種卷揚(yáng)機(jī)，一種為日本的jis8001型動(dòng)力卷揚(yáng)機(jī)，它是一種原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)動(dòng)型式是開式圓柱

11、齒輪傳動(dòng)，雙錐體摩擦離合器，操作為手扳腳踩的快速卷揚(yáng)機(jī)，另一種是按蘇聯(lián)圖紙制造的1011型和1012型普通蝸桿傳動(dòng)、電控慢速卷揚(yáng)機(jī)。由于當(dāng)時(shí)生產(chǎn)力不高，卷揚(yáng)機(jī)的需求量亦不多，故這段時(shí)間國內(nèi)卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)主要是仿制。 隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，到了60年代，卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)和使用越來越多。為了協(xié)調(diào)生產(chǎn)，卷揚(yáng)機(jī)主要生產(chǎn)廠家(阜新礦山機(jī)械廠、天津卷揚(yáng)機(jī)廠、山西機(jī)器廣、寶雞起重運(yùn)輸機(jī)廠等)組成了卷揚(yáng)機(jī)行業(yè)組織，隸屬于第一機(jī)械工業(yè)部礦山機(jī)械行業(yè)。為了發(fā)展卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)，行業(yè)組織了有關(guān)廠家的人員對(duì)全國卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)相應(yīng)用情況進(jìn)行了調(diào)查。在調(diào)查的基礎(chǔ)上，開始自行設(shè)計(jì)和制造新的卷揚(yáng)機(jī)，先后試制了0.5t、lt、3t電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)，

12、但由于對(duì)當(dāng)時(shí)各廠家的生產(chǎn)能力估計(jì)不足，無法推廣。（4）蝸桿減速器加開式齒輪傳動(dòng)的卷揚(yáng)機(jī)。 對(duì)一些起重量大的卷揚(yáng)機(jī)，為使鋼絲繩在卷簡上排列整齊，需要安裝排繩器。按設(shè)計(jì)規(guī)范要求，在鋼絲繩拉力f120kn的卷揚(yáng)機(jī)上，均應(yīng)安裝排繩器。 1.3.3 采用錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的卷揚(yáng)機(jī) 此類卷揚(yáng)機(jī)利用錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)本身所具有的制動(dòng)性能來實(shí)現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)的制動(dòng)。由于錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)是靠轉(zhuǎn)子軸向移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)或松開的，可省略單獨(dú)的制動(dòng)器，在結(jié)構(gòu)上就要求電動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)間能做軸向相對(duì)移動(dòng)。一般，軸向移動(dòng)是通過可移式聯(lián)軸器把電動(dòng)機(jī)軸的運(yùn)動(dòng)傳遞到傳動(dòng)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。由于此類卷揚(yáng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)軸線與卷筒軸線為同軸，故習(xí)慣上把這類卷揚(yáng)機(jī)叫做

13、一字型結(jié)構(gòu)卷揚(yáng)機(jī)。根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)的不同，其可分為： （1）定軸輪系傳動(dòng) 這是1988年行業(yè)組織的系列設(shè)計(jì)中的一種機(jī)型。 （2）漸開線圓柱齒輪行星傳動(dòng) 常見的有封閉型2kh型行星輪系和3k型行星輪系傳動(dòng)的卷揚(yáng)機(jī)。 （3）接線針輪傳動(dòng) 由于擺線針輪傳動(dòng)一級(jí)減速的減速比比較大，故采用一級(jí)減速即可。這種傳動(dòng)可把傳動(dòng)系統(tǒng)放在卷筒里面，可減小卷揚(yáng)機(jī)體積。 （4）少齒差行星傳動(dòng) 少齒差傳動(dòng)可得到大的傳動(dòng)比，并可把傳動(dòng)系統(tǒng)放在卷筒內(nèi)，使結(jié)構(gòu)緊湊。 上述擺線針輪行星傳動(dòng)和少齒差行星傳動(dòng)的輸出機(jī)構(gòu)是很重要的一環(huán)，可實(shí)現(xiàn)偏心輸出的機(jī)構(gòu)有很多，但考慮到加工和效率的原因，目前采用較多的是銷軸式，但其加工精度及熱處理要求較

14、高，卷揚(yáng)機(jī)生產(chǎn)廠家比較難以達(dá)到。所以有的廠家采用了零齒差傳動(dòng)輸出機(jī)構(gòu)，其設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，但加工較為容易，效果亦不錯(cuò)。 （5）諧波傳動(dòng) 此傳動(dòng)的傳動(dòng)比大，嚙合齒數(shù)多，所以承載能力大，故其體積、質(zhì)量可更小。但其柔輪的要求較高，生產(chǎn)較為困難。 （6）活齒行星傳動(dòng) 又叫頂桿蠕動(dòng)傳動(dòng)，它的加工相對(duì)比較方便。1.3.4溜放型卷揚(yáng)機(jī) 此類卷揚(yáng)機(jī)提升重物的下降不是利用電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)而是靠置物的重力下降，并帶動(dòng)卷簡反轉(zhuǎn)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)。要在電動(dòng)機(jī)和卷筒之間實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接或分離，通常采用離臺(tái)器或差動(dòng)輪系。由于電動(dòng)機(jī)和卷筒可分可合，因此卷筒的數(shù)目可以增多，而各卷筒又可各自完成自己的運(yùn)動(dòng)，則此類卷揚(yáng)機(jī)可設(shè)計(jì)成單卷筒

15、、雙卷筒和多卷筒的型式。 為保證各卷筒的運(yùn)動(dòng)或停止，其離合和制動(dòng)裝置都直接安裝在卷筒上。第二章 起升機(jī)構(gòu)的組成及型式2.1 起升機(jī)構(gòu)的組成起升機(jī)構(gòu)是使重物作升降運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，它是任何起重機(jī)必不可少和最主要最基本的機(jī)構(gòu)。此次設(shè)計(jì)的電動(dòng)5噸卷揚(yáng)機(jī)是由電動(dòng)機(jī)、連軸器、制動(dòng)器、減速器、卷筒、導(dǎo)向滑輪、起升滑輪組、釣鉤等組成（如圖2-1）。圖2-1 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 卷筒5導(dǎo)向滑輪 6滑輪組 7吊鉤電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時(shí)，制動(dòng)器松開，通過帶制動(dòng)輪的聯(lián)軸器帶動(dòng)減速器高速軸，經(jīng)減速器減速后由低速軸帶動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)，使鋼絲繩在卷筒上繞進(jìn)或放出，從而使重物起升或下降。電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠制

16、動(dòng)器將高速軸的制動(dòng)輪剎住，使懸吊的重物停止在空中。 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。 2.2 起升機(jī)構(gòu)的典型傳動(dòng)型式 在電動(dòng)機(jī)與卷筒之間通常采用效率較高的起重用標(biāo)準(zhǔn)兩級(jí)減速器。要求低速時(shí)可采用三級(jí)大傳動(dòng)比減速器。為便于安裝，在電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)之間常采用具有補(bǔ)償性能的彈性柱銷連軸器或齒輪連軸器。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。齒輪連軸器的壽命與安裝質(zhì)量有關(guān)，并且需要經(jīng)常潤滑。 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

17、寸小，重量輕。經(jīng)常利用聯(lián)軸器的一半兼作制動(dòng)輪。帶制動(dòng)輪的半體應(yīng)安裝在減速器高速軸上。這樣，即使聯(lián)軸器被損壞，制動(dòng)器仍可把卷筒制動(dòng)住，以確保機(jī)構(gòu)的安全。 起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器必須采用常閉式的。制動(dòng)力矩應(yīng)保證有足夠的制動(dòng)安全系數(shù)。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令一伸出端或裝設(shè)在電動(dòng)機(jī)的尾部出軸上。 為使機(jī)構(gòu)布置方便并增大補(bǔ)償能力，在電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)之間可用浮動(dòng)軸連接，浮動(dòng)軸的兩端為半齒輪連軸器。 卷筒與減速器低速軸之間的連接型式很多。本卷揚(yáng)機(jī)的卷筒與低速軸的連接為帶齒輪接盤的結(jié)構(gòu)型式，卷筒軸左端用自位軸承支撐于減速器輸出軸的內(nèi)腔軸承座中，低速軸的外緣制成外齒輪，

18、它與固定在卷筒上的帶內(nèi)齒輪的接盤相嚙合，形成一個(gè)齒輪連軸器傳遞扭矩，并可以補(bǔ)償一定的安裝誤差。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。這種連接型式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，軸向尺寸小，分組性好，能補(bǔ)償減速器與卷筒軸之間的安裝誤差。如圖（2-2）。圖 2-2 用齒輪接盤連接型式卷筒的直徑一般盡量選用允許的較小值，因?yàn)殡S著卷筒直徑的增加，扭矩和減速傳動(dòng)比也增大，引起整個(gè)機(jī)構(gòu)龐大。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。 滑輪組型式（單聯(lián)或雙聯(lián)）和它的倍率對(duì)起升機(jī)構(gòu)的尺寸也有很大的影響。在橋式起重機(jī)中采用雙聯(lián)滑輪組，一方面使卷筒兩

19、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(duì)橋架和小車車架受力使有利的；另一方面是使重物在起升過程中不作橫向移動(dòng)。但由于雙聯(lián)滑輪組的倍率比單聯(lián)滑輪組小一倍，起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比也需要增大一倍，這就使機(jī)構(gòu)尺寸增大，所以其他的起重機(jī)采用單聯(lián)滑輪組，此次設(shè)計(jì)的是5噸橋式起重機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)，因此選用雙聯(lián)滑輪組，如圖（23）。 圖 23 雙聯(lián)滑輪組 1、動(dòng)滑輪 2、定滑輪 3、卷筒滑輪組的倍率的確定對(duì)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。大起重量采用較大的倍率，可避免采用過粗的鋼絲繩。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

20、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。 起升機(jī)構(gòu)計(jì)算是在給定了設(shè)計(jì)參數(shù)，并將布置方案確定后進(jìn)行的，通過計(jì)算選用機(jī)構(gòu)選用機(jī)構(gòu)中所需要的標(biāo)準(zhǔn)零部件，如電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器和聯(lián)軸器等。對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)零部件需進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)。此卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)提升載荷5噸，主要用于煉鋼廠5噸橋式起重機(jī)上，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5噸卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)略有不同。此次設(shè)計(jì)的卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)有：額定起升重量： 5噸起升高度： 14米起升速度： 12.5米/分卷揚(yáng)機(jī)用途： 用于5噸橋式吊車起升機(jī)構(gòu)工作條件： 頻繁啟動(dòng) 粉塵量大第三章 鋼絲繩的選擇 卷揚(yáng)機(jī)通過鋼

21、絲繩升降、牽引重物。工作時(shí)鋼絲繩所受應(yīng)力十分復(fù)雜。加之對(duì)外界影響因素比較敏感，一旦失效，后果十分嚴(yán)重。因此，應(yīng)特別重視鋼絲繩的合理選擇與使用。 3.1 鋼絲繩的種類和構(gòu)造 鋼絲繩由許多高強(qiáng)度鋼絲編繞而成，可單捻、亦可雙捻成形。繩芯常采用天然纖維芯(nf)、合成纖維芯(sf)、金屬絲繩芯(iwr)相金屬絲股芯(iws)。纖維芯鋼絲繩具有較高的撓性和彈性，纏繞時(shí)彎曲應(yīng)力較小，但不能承受橫向壓力，金屬絲芯鋼絲繩強(qiáng)度較高，能承受高溫和橫向壓力，但撓性較差。卷揚(yáng)機(jī)系多層纏繞更適合選用多捻制金屬絲芯鋼絲繩。 鋼絲繩的種類，根據(jù)鋼絲繞成股和股繞成繩的相互方向可分力： (1)順捻鋼絲繩 順捻鋼絲繩義分為右同向

22、捻（zs）和左同向捻(ss)。此類鋼絲繩鋼絲繞成股和股繞成繩的旋轉(zhuǎn)方向是一致的。其特點(diǎn)是：鋼絲繩撓性好磨損小，使用壽命長。但容易松散和扭轉(zhuǎn)。它不允許在無導(dǎo)軌情況下作單獨(dú)提升，故在不松散的情況下或有剛性導(dǎo)軌時(shí)應(yīng)用為宜。 (2)交捻鋼絲繩 交捻鋼絲繩，又分為右交互捻(zs)和左交互捻（sz）。鋼絲繩鋼絲繞成股與股繞成繩的方向相反，它的撓性與使用壽命都較順捻鋼絲繩差但繩與股的扭轉(zhuǎn)趨勢(shì)相反，克服了扭轉(zhuǎn)和易松散的缺陷，故卷揚(yáng)機(jī)應(yīng)優(yōu)先選用。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。其

23、特點(diǎn)是接觸應(yīng)力高表面粗糙，鋼絲易折斷，使用壽命低。但制造工藝簡單，價(jià)格便宜。在實(shí)際中常發(fā)現(xiàn)這種鋼絲繩在受拉、尤其是受彎時(shí)由于鋼絲間的點(diǎn)接觸、造成應(yīng)力集中而產(chǎn)生嚴(yán)重壓痕，由此導(dǎo)致鋼絲疲勞斷裂而使鋼絲繩過早報(bào)廢。 (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。這種鋼絲繩的內(nèi)層鋼絲雖承受比外層鋼絲稍大的應(yīng)力，但它避免了應(yīng)力集中，消除了鋼絲在接觸處的二次彎曲現(xiàn)象，減少了鋼絲間的摩擦阻力。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。由于線接觸鋼絲繩比點(diǎn)接觸鋼絲

24、繩的有效鋼絲總面積大，因而承載能力高。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。卷?xiàng)顧C(jī)應(yīng)優(yōu)先選用線接觸鋼絲繩。3.2 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。為簡化計(jì)算，鋼絲繩選擇多采用安全系數(shù)法，這是種靜力計(jì)算方法。 鋼絲繩的安全系數(shù)按下式計(jì)算： （31）式中整條鋼絲繩的破斷拉力(n)。卷揚(yáng)機(jī)工作級(jí)別規(guī)定的最小安全系數(shù)。鋼絲繩的額定拉力(力)。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)，然后從產(chǎn)品目錄中選擇一種破斷拉力不小于 · m的鋼絲繩直徑。 目前在工業(yè)化國家，對(duì)鋼絲繩直徑的選擇普遍采

25、用選擇系數(shù)法。國際標(biāo)準(zhǔn)繩的選擇也推薦采用此方法。該方如下；（機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二冊(cè)） 鋼絲繩直徑不應(yīng)小于下式計(jì)算的最小直徑 （32）式中 fmax鋼絲繩最大靜拉力(n)。由起升載荷（額定起重量，鋼絲繩懸掛部分的重量，滑輪組及其它吊具的重量）并考慮滑輪組效率相倍率來確定；c鋼絲繩選擇系數(shù)，它與機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別、鋼絲繩是否旋轉(zhuǎn)以及吊運(yùn)物品的性質(zhì)等因素有關(guān)。目前，卷揚(yáng)機(jī)還沒有此系數(shù)的具體規(guī)定。可參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二冊(cè)進(jìn)行選取。該設(shè)計(jì)卷揚(yáng)機(jī)額定載荷5噸，采用雙聯(lián)滑輪起重滑輪組，所以每根承受載荷fmaxf總 1.25×n，該卷揚(yáng)機(jī)用于冶金行業(yè)鑄造用，所以工作級(jí)別為m7，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二冊(cè)鋼繩系數(shù)選

26、擇c0.123。 0.123×13.78 mm 所以鋼絲繩選擇d=14 mm。按鋼絲繩所在機(jī)構(gòu)工作級(jí)別來選鋼絲繩直徑時(shí)，所選的鋼絲繩拉斷力應(yīng)滿足下式：（機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二冊(cè)）f0 n fmax （33）式中 f0所選用鋼絲繩最小拉斷力（n） n安全系數(shù)，查手冊(cè)選n=7所以f07×1.25×=8.75×n=87.5kn又鋼絲繩最小拉斷力總和等于鋼絲繩最小拉斷力×1.134（纖維芯）或×1.214（鋼芯），所以鋼絲繩最小拉斷力總和為87.5×1.134=99.225kn（本設(shè)計(jì)中鋼絲繩不接觸高溫，橫向壓力較小，選用纖維芯鋼絲繩）查

27、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，鋼絲繩型號(hào)選擇：鋼絲繩6×19（a）類14natfc1470zs10279.5型號(hào)解釋如下： 14鋼絲繩直徑 nat鋼絲表面狀態(tài)（光面鋼絲） fc鋼絲繩的結(jié)構(gòu)形式（纖維芯） 1470鋼絲公稱強(qiáng)度（ ） zs捻向（左交互捻） 102鋼絲繩最小破段拉力kn 79.5單位長度重量kg/100m 3.3 鋼絲繩的使用 鋼絲繩在工作時(shí)卷繞進(jìn)出滑輪和卷筒，除產(chǎn)生拉應(yīng)力外，還有擠壓、彎曲、接觸和扭轉(zhuǎn)等應(yīng)力，應(yīng)力情況是非常復(fù)雜的。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。鋼絲繩破壞時(shí)，外層鋼絲由于疲勞和磨損首先開始斷裂，隨著斷絲數(shù)的增多，破壞速度逐漸加快

28、，達(dá)到一定限度后，仍繼續(xù)使用，就會(huì)造成整根繩的破斷。 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?？蓮囊韵聨追矫婵紤]該問題： （1）滑輪和卷筒直徑d與鋼絲繩直徑d的比值大小對(duì)鋼絲繩的壽命影響較大，幾乎成平方關(guān)系。因此，選用較大的滑輪和卷簡直徑對(duì)鋼絲繩的壽命是有利的。故設(shè)計(jì)中規(guī)定了卷筒直徑和鋼絲繩直徑的最小比值（d/d），與卷揚(yáng)機(jī)的工作級(jí)別有關(guān)。 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。 （2）決定滑輪繩槽尺寸時(shí)，必須考慮新鋼絲繩直徑較公稱直徑有68的過盈量這一事實(shí)。過小的繩槽直徑會(huì)使鋼絲繩受到過度擠壓而

29、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。合理的繩槽尺寸應(yīng)比鋼絲繩的公稱直徑大10左右。 （3）滑輪與卷筒的材料太硬，對(duì)鋼絲繩壽命不利。據(jù)有關(guān)資料表明：以鑄鐵代替鋼可提高鋼絲繩的壽命約10。 （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0.52之間。 （5）良好的周期性潤滑是提高鋼絲繩使用壽命的一項(xiàng)重要因素。它可以防止銹蝕，減少鋼絲繩內(nèi)外磨損。一般常用中、低粘度潤滑油和濾青質(zhì)化合物。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

30、鋼絲繩的潤滑。其附著力大，不易滑落或與水起作用，且含有防銹劑，是一種良好的潤滑劑。 （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。 （7）經(jīng)常檢查鋼絲繩是否與別的機(jī)件摩擦，重新更換新繩時(shí)必須核對(duì)新繩與原繩的型式直徑是否相同；經(jīng)常檢查鋼絲繩表面的磨損及斷絲，遇到問題及時(shí)解決。 鋼絲繩的報(bào)廢處理，可參考有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相資料。第四章 卷筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸確定卷筒尺寸的由已知起升速度、起升高度和鋼絲繩的尺寸來確定。卷筒用來卷繞鋼絲繩，把原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力傳遞給鋼絲繩，并把原動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)樗枰闹本€運(yùn)動(dòng)。卷筒通常是中空的圓柱形，特殊要求的卷筒也有做成圓錐或曲線形的。4.1卷筒的分類 按照鋼絲繩

31、在卷筒上的卷繞層數(shù)分，卷筒分單層繞和多層繞兩種。一般起重機(jī)大多采用單層繞卷筒。只有在繞繩量特別大或特別要求機(jī)構(gòu)緊湊的情況下，為了縮小卷筒的外形尺寸，才采用多層繞的方式。本設(shè)計(jì)采用單層繞。 按照卷筒的表面分，有光卷筒和帶螺旋槽卷筒兩種。光卷筒用于多層卷繞，其結(jié)構(gòu)比較簡單，鋼絲繩按螺旋形緊密地排列在卷筒表面上，繩圈的節(jié)矩等于鋼絲繩的直徑。由于鋼絲繩和卷筒表面之間接觸應(yīng)力較高，相鄰繩圈在工作時(shí)又有摩擦，鋼絲繩使用壽命就要降低。為了使鋼絲繩在卷筒表面上排列整齊，單層繞卷筒一般都有螺旋槽，有了繩槽后，使鋼絲繩與卷筒的接觸面積增加，因而減小了它們之間的接觸應(yīng)力，也消除了在卷筒卷繞過程中繩圈間可能產(chǎn)生的摩擦

32、，因最大。當(dāng)3時(shí)彎曲應(yīng)力和扭曲應(yīng)力的合成力不超過壓應(yīng)力10%,所以當(dāng)3時(shí)只計(jì)算壓應(yīng)力即可。本設(shè)計(jì)中l(wèi)=1000mm d=400 mm，符合3的要求，所以只計(jì)算壓應(yīng)力即可。當(dāng)鋼絲繩單層卷繞時(shí)，卷筒所受壓應(yīng)力按下式來計(jì)算：=a （410）其中 為鋼絲繩單層卷繞時(shí)卷筒所受壓應(yīng)力（） 為鋼絲繩最大拉力（n） 為卷筒壁厚 a 為應(yīng)力減小系數(shù)，一般取a=0.75 為許用壓力，對(duì)于鑄鐵= 為鑄鐵抗壓強(qiáng)度極限所以=a=0.7539查教材機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知195，所以39。所以 經(jīng)檢驗(yàn)計(jì)算，卷筒抗壓強(qiáng)度符合要求。第五章 卷筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 卷筒軸是支持卷揚(yáng)機(jī)正常工作的重要零件，合理設(shè)計(jì)與計(jì)算卷筒軸對(duì)卷揚(yáng)機(jī)性能至關(guān)重要

33、。5.1 卷筒軸的受力分析與工作應(yīng)力分析 常用的卷筒軸分軸固定式軸轉(zhuǎn)動(dòng)式（圖51）兩種情況。卷揚(yáng)機(jī)卷筒工作時(shí)，鋼絲繩在卷簡上的位置是變化的。鋼絲繩拉力經(jīng)卷筒及支承作用到軸上產(chǎn)生的力矩，其大小隨鋼絲繩在卷簡上位置的變化而不同。強(qiáng)度計(jì)算時(shí)應(yīng)按鋼絲繩在卷筒上兩個(gè)極限位旨分別計(jì)算。由卷揚(yáng)機(jī)工作情況和軸的受力分析可知，a、b因卷筒軸主要承受彎矩，可簡化為簡單的心軸。a圖為固定心軸，b圖為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸。對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)心軸，其彎曲應(yīng)力一般為對(duì)稱循環(huán)變化；對(duì)固定心軸，其應(yīng)力循環(huán)特征為，視具體的載荷性質(zhì)而定。對(duì)固定心軸的疲勞失效而言，最危險(xiǎn)的應(yīng)力情況是脈動(dòng)循環(huán)變化，為安全起見，卷筒的固定心軸應(yīng)力以按脈動(dòng)循環(huán)處理為宜。c圖

34、卷筒軸既受彎又受扭，為轉(zhuǎn)軸。其彎曲應(yīng)力的應(yīng)力性質(zhì)為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，而扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的應(yīng)力性質(zhì)可視為脈動(dòng)循環(huán)變化。由此可知，卷筒軸在正常使用條件下，最終將發(fā)生疲勞破壞。但也不排除在超載或意外情況下發(fā)生靜強(qiáng)度破壞。 圖 51 卷筒軸的類型 a: 軸固定式 b、c: 軸轉(zhuǎn)動(dòng)式5.2 卷筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 由于卷筒軸的可靠性對(duì)卷揚(yáng)機(jī)安全、可靠的工作非常重要，因此應(yīng)十分重視卷筒軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度、剛度計(jì)算。卷筒軸的結(jié)構(gòu)，應(yīng)盡可能簡單、合理，應(yīng)力集中應(yīng)盡可能小。卷筒軸不僅要計(jì)算疲勞強(qiáng)度，而且還要計(jì)算靜強(qiáng)度；此外，對(duì)較長的軸還需校核軸的剛度。本設(shè)計(jì)以計(jì)算出的參數(shù)有：繩的額定拉力kn，卷筒直徑400mm，鋼絲繩的直徑

35、14mm，外齒軸套齒輪分度圓直徑d224mm，查機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，軸的材質(zhì)選擇45鋼，調(diào)制處理，。 由圖51可知，該卷筒軸用軸端擋板固定于卷筒上，是不動(dòng)的心軸。計(jì)算時(shí)應(yīng)按鋼絲繩在卷筒上兩個(gè)極限位置分別計(jì)算。根據(jù)受力分析可知，當(dāng)鋼絲繩位于右極限位置時(shí)，心軸受力較大，因此應(yīng)按有極限位置進(jìn)行軸的強(qiáng)度計(jì)算。計(jì)算時(shí)，卷筒支承作用到心軸的力，可簡化為作用于軸承寬度中點(diǎn)的集中力，左端距支承點(diǎn)72.5mm，右端距支承點(diǎn)202.5mm。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)、起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)，初步得到心軸各段直徑和長度，如圖5-2所示,本設(shè)計(jì)心軸左邊選用調(diào)心滾子軸承圓柱孔20000型，右邊選用調(diào)心球軸承圓柱孔10000

36、（tn1、m）型。圖5-2 心軸的各部分尺寸將軸上所有作用力分解為垂直平面的力和水平平面的力，見圖53所示。圖53 軸的彎矩圖5.2.1 作用力計(jì)算 齒輪圓周力： （51） 18.7 （kn） 齒輪徑向力： （52） 18.7tg20 6.8 （kn）5.2.2 垂直面支承反力及彎矩 支反力，簡圖83b。 （53） 26.92（kn） （54） 15.63（kn）彎矩，見圖 83c。 （55） -781.5（knmm） （56） 60 1615.2 （knmm）5.2.3 水平面支承反力及彎矩支反力，水平面支承反力見圖53d。 （57） 0.382（kn） （58） 6.42（kn）彎矩計(jì)算，

37、見圖 83e （59） 506.42 321 （knmm） （510） 600.382 22.9 （knmm）合成彎矩，見圖 83f （511） 844.8 （knmm） （512） 1615.3 （knmm）5.2.4 計(jì)算工作應(yīng)力 此軸為固定心鈾，只有彎矩，沒有轉(zhuǎn)矩。由圖83可知最大彎矩發(fā)生在剖面b處。設(shè)卷筒軸該剖面直徑為，則彎曲應(yīng)力為： （513）則： 74.46 （mm）圓整后 75 （mm），中間軸段751590 （mm）5.2.5 心軸的疲勞強(qiáng)度計(jì)算 卷筒軸的疲勞強(qiáng)度，應(yīng)該用鋼絲繩的當(dāng)量拉力進(jìn)行計(jì)算，即 （514）式中 鋼絲繩的當(dāng)量拉力(n)； 當(dāng)量拉力系數(shù)。 為使計(jì)算簡便，可假設(shè)

38、1。由前述可知，心軸應(yīng)力的性質(zhì)可認(rèn)為是按脈動(dòng)循環(huán)規(guī)律變化，則。彎曲應(yīng)力為 （515） 97.1 （mp） 平均應(yīng)力和應(yīng)力幅為 （517） 48.55 （mp） 軸的形狀比較簡單，且為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，在b截面處尺寸有變化，則有應(yīng)力集中存在，且該處彎矩最大，可以認(rèn)為置截面是危險(xiǎn)截面，應(yīng)在此處計(jì)算袖的疲勞強(qiáng)度。 查得有效應(yīng)力集中系數(shù)尺1.88，表面狀態(tài)系數(shù)0.92，絕對(duì)尺寸系數(shù)0.78，等效系數(shù)小0.34。 疲勞強(qiáng)度計(jì)算的安全系數(shù)為 （518） 2.1 一般軸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)，所以該軸疲勞強(qiáng)度足夠。5.2.6 心軸的靜強(qiáng)度計(jì)算 卷筒軸的靜強(qiáng)度計(jì)算，需要用靜強(qiáng)度計(jì)算拉力，可按下式求得： （519） 式中 靜

39、強(qiáng)度計(jì)算最大拉力 (n)； 動(dòng)載荷系數(shù)，查手冊(cè)。此處取。 靜強(qiáng)度計(jì)算安全系數(shù) （520） 2.75當(dāng)時(shí)，該軸靜強(qiáng)度足夠。所以該軸符合本設(shè)計(jì)要求。 此外，還有些卷筒軸、具有多支承，如三支承。對(duì)這類靜不定問題可用三彎矩方程方法計(jì)算軸受力，同時(shí)在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮軸的結(jié)構(gòu)、支承型式以及底座的剛度等問題。第六章 電動(dòng)機(jī)選擇6.1 電動(dòng)機(jī)選擇 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，最經(jīng)濟(jì)、最合理地決定電動(dòng)機(jī)功率。本設(shè)計(jì)5噸橋式吊車卷揚(yáng)機(jī)屬于非連續(xù)制工作機(jī)械，而且起動(dòng)、制動(dòng)頻繁，工作粉塵量大。因此，選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)與其工作特點(diǎn)相適應(yīng)。 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，吊車用卷揚(yáng)機(jī)主要采用三相交流異

40、步電動(dòng)機(jī)。根據(jù)吊車行業(yè)的工作特點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)工作制應(yīng)考慮選擇短時(shí)重復(fù)工作制和短時(shí)工作制，并優(yōu)先選用yzr(繞線轉(zhuǎn)子)、yz(籠型轉(zhuǎn)子)系列起重專用電動(dòng)機(jī)。多數(shù)情況下選用繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)；在工作條件較輕，接電次數(shù)較少時(shí)，亦可采用籠型轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。對(duì)于小噸位卷揚(yáng)機(jī)，考慮到多方面因素，其電動(dòng)機(jī)工作制也允許選擇連續(xù)工作制。本設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)工作制度為斷時(shí)工作制，因此不用考慮電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱計(jì)算。 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)教程，按浸油潤滑條件考慮取高速級(jí)傳動(dòng)比=1.4，式中為低速級(jí)傳動(dòng)傳動(dòng)比。即=1.4 （73）所以=5.03 =7.037.2.2 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 電動(dòng)機(jī)到卷筒軸的總傳動(dòng)效率為查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知：=

41、0.99（齒形聯(lián)軸器）=0.98（滾子軸承）=0.97（齒輪精度為8級(jí)）=0.99（齒形聯(lián)軸器）所以總傳動(dòng)效率=0.99=0.88卷筒軸所得到的功率為0.88=0.887.5=6.61kw>6.311kw所以以上所選參數(shù)符合要求。（為電動(dòng)機(jī)功率）（1）計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速軸 (r/min)軸 （r/min）軸 （r/min）卷筒軸 （r/min）（2）計(jì)算各軸功率軸 （kw）軸 (kw )軸 (kw )卷筒軸 (kw )（3）計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩為： （n.m） 軸 （n.m）軸 =100.67.040.980.97=673.1 （n.m）軸 =673.15.030.980.97=321

42、8.5（n.m）卷筒軸 （n.m）將計(jì)算數(shù)值列表如下： 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)=2.464 =0.779 螺旋角系數(shù)=0.992 取=1 所以 =101.1（mm）（3）主要尺寸計(jì)算 模數(shù) （mm） 取整數(shù)（mm）中心距（mm） 取整數(shù)（mm）計(jì)算實(shí)際螺旋角： =螺旋角改變不大，系數(shù)、不在修正。分度圓直徑d =101.7 (mm) =508.3 (mm) 齒頂圓直徑da (mm) (mm) 齒根圓直徑 （mm） （mm） 齒寬b （mm）（mm）經(jīng)校核計(jì)算，齒根彎曲強(qiáng)度足夠使用。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)確定齒輪精度等級(jí)及側(cè)隙分別為：小齒輪：8gj大齒輪：8fh計(jì)算結(jié)果見下表：項(xiàng)目小齒輪大齒輪材料及熱處理45鋼調(diào)質(zhì)

43、45鋼正火基本參數(shù)齒數(shù)20100法面模數(shù)（mm）5分度圓法面壓力角20°螺旋角及方向10.39°左10.39°右法面齒頂高系數(shù)11法面齒隙系數(shù)0.250.25主要尺寸中心距305齒寬106.7101.7分度圓直徑101.7508.3齒頂圓直徑111.7518.3齒根圓直徑89.2495.87.2.4 齒輪軸參數(shù)設(shè)計(jì) 起重機(jī)減速器的齒輪軸屬于一般機(jī)械零件，沒有特殊要求，所以軸的材料選用45鋼，粗加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理便能滿足要求。45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理硬度為217255hbs。查教材， （1）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算軸的直徑查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)軸的最小直徑公式為： （713）其中系數(shù)a=11

44、8107軸 =25.8723.45 (mm)軸 =48.844.3 (mm)軸 =82.174.4 (mm)考慮到第一級(jí)傳動(dòng)的小齒輪直徑較小，若使用鍵與軸連接齒輪強(qiáng)度不夠，所以把軸做成齒輪軸，軸軸頭安裝聯(lián)軸器，故將軸徑增加5%。估取軸軸徑為30mm，安裝軸承處軸徑為28mm，其它尺寸由結(jié)構(gòu)而定具體如附圖所示。軸： 估取軸軸徑為48mm，安裝軸承處軸徑為45mm，其它尺寸由結(jié)構(gòu)而定具體如附圖所示。 軸：估取軸軸徑為80mm，靠近齒輪盤接手的安裝軸承處軸徑為80mm，另一端為75mm,其它尺寸由結(jié)構(gòu)而定具體如附圖所示。其他部件參考起重機(jī)專用減速器qjr型減速器而定。所計(jì)算的減速器的外形尺寸為：97

45、4335594。第八章 滑輪及吊鉤的選擇滑輪是用來支承鋼絲繩和改變鋼絲繩運(yùn)動(dòng)方向的部件。鋼絲繩繞過若干動(dòng)滑輪和定滑組成的滑輪組，可以起到省力和增速的作用(卷揚(yáng)機(jī)使用滑輪組主要起省力作用)，它是起重機(jī)械的重要組成部分。 8.1 滑輪結(jié)構(gòu)與材料 直徑較小的滑輪可做成實(shí)體輪（圖81a）；直徑較大的應(yīng)做成輻板輪(圖81b)或幅條輪；對(duì)于大型或單件生產(chǎn)的滑輪可用型鋼焊接而成。 滑輪常裝在固定的心軸上。簡單的滑輪常采用滑動(dòng)軸承，目前使用的滑輪絕大多數(shù)采用滾動(dòng)軸承。 圖 81 a 實(shí)體輪 b 輻板輪 滑輪尺寸的表示方法主要有繩槽尺寸和滑輪直徑?；喞K槽尺寸應(yīng)能保證鋼絲繩順利繞過并使接觸面積盡可能大。繩槽半徑

46、是根據(jù)鋼絲繩直徑最大允許偏差為+7確定的。故槽底半徑r稍大于鋼絲繩直徑?；喞K槽的結(jié)構(gòu)及剖面尺寸見圖82。 圖 82 滑輪繩槽剖面圖 滑輪材料見表83。表 83 滑輪材料8.2 滑輪直徑的計(jì)算 滑輪的直徑大小對(duì)于鋼絲繩的壽命影響很大。增大滑輪的直徑可以降低鋼絲繩的彎曲應(yīng)力和擠壓應(yīng)力，試驗(yàn)證明，卷繞和松開鋼絲繩時(shí)，在鋼絲上產(chǎn)生彎曲疲勞，特別是擠壓疲勞對(duì)鋼絲的斷折起了決定性的作用。為了使鋼絲繩具有一定的使用壽命，滑輪的直徑不能過小。滑輪的最小直徑不能小于規(guī)定數(shù)值，即： （81） 式中 滑輪的最小直徑； 鋼絲繩的直徑； 與卷揚(yáng)機(jī)工作級(jí)別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)=25。 25×

47、14350 （mm）所以定滑輪的直徑選用標(biāo)準(zhǔn)直徑：350mm。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選用滑輪型號(hào)為：滑輪a14×350-45 jb-t9005.3-1999型號(hào)意義如下：8.3 吊鉤的構(gòu)造及材料 吊鉤本身是一個(gè)零件，它與動(dòng)滑輪組合形成吊鉤組。通用吊鉤已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。設(shè)計(jì)時(shí)，一般根據(jù)額定起重量q按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選取。必要時(shí)，可將吊鉤視為曲梁進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。 吊鉤斷裂可能導(dǎo)致重大的人身和設(shè)備事故，因此，吊鉤的材料要求沒有突然斷裂的危險(xiǎn)。強(qiáng)度材料一般對(duì)裂紋與缺陷很敏感，材料的強(qiáng)調(diào)越高，突然斷裂的可能性也越大，因此吊鉤選用優(yōu)質(zhì)低碳鎮(zhèn)靜鋼或低碳合金鋼。鍛造通常選用20號(hào)鋼，20simn等制造。8.4 吊鉤的計(jì)算吊鉤溝孔尺寸根據(jù)能容納兩根系物繩或?qū)Ｓ玫蹙叩某叽绱_定。查起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)吊鉤的主要尺寸可按經(jīng)驗(yàn)公式初步確定：（本設(shè)計(jì)選用單鉤）圖 61吊鉤溝孔直徑（單鉤）： （82）式中 m 額定起重重量（t）。 67.0878.26 （mm）本設(shè)計(jì)選用d=72mm鉤口尺寸： （83） 54（mm）其它尺寸： h1×72 72 mm 2× 144 mm 36mm所以選用吊鉤型號(hào)為：直柄單鉤lm006-m型號(hào)意義為： 第九章 制動(dòng)器，聯(lián)軸器的選擇 9.1制動(dòng)器的分類、特點(diǎn)及選擇 制動(dòng)器按用途可分為停止制動(dòng)、支持制動(dòng)和下降制動(dòng)三種。停止和支持式制