充 值 下 載 文 檔就 送 全 套 CAD 圖紙 扣扣加414951605 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 目錄 第 1 章 吊葫蘆的種類 . 1 第 2 章 設(shè)計目的 . 3 第 3 章 工作原理 . 4 第 4 章 主要技術(shù)參數(shù) . 5 第 5 章 設(shè)計與校和 . 6 5.1 電動機的選擇 . 6 5.2 三角帶的選擇 . 6 5.3 蝸桿的傳動設(shè)計 . 8 5.4 圓柱蝸桿傳動的基本參數(shù) . 9 5.5 蝸桿的幾何計算 . 11 5.6 蝸桿傳動受力分析和效率計算 . 13 5.7 圓柱蝸桿傳動的強度計算 . 14 5.8 蝸桿軸撓度計算 . 16 5.9 溫度計算 . 17 5.10 蝸桿傳動的潤滑 . 17 5.11 軸的設(shè)計 . 17 5.12 軸的強度計算 . 18 5.13 軸的剛度計算 . 20 5.14 筒的選擇 . 20 第 6 章 電動葫蘆在使用中的安全要求 . 21 致謝 . 23 參考文獻 . 24 第 1 章 吊葫蘆的種類 1 拉葫蘆 ： 手拉葫蘆是以焊接環(huán)鏈作為撓性承載件的起重工具，也可與手動單軌小車配套組成起重小車，用于手動梁式起重機或者架空單軌運輸系統(tǒng)。 2 手扳葫蘆 ： 充 值 下 載 文 檔就 送 全 套 CAD 圖紙 扣扣加414951605 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 定 義： 手扳葫蘆是由人力通過手柄扳動鋼絲繩或鏈條等運動機構(gòu)來帶動取物裝置運動的起重葫蘆。 適用范圍： 它廣泛用于船廠的船體拼裝焊接，電力部門高壓輸電線路的接頭拉緊，農(nóng)林、交通運輸部門的起吊裝車、物料捆扎、車輛拽引以及工廠等部門的設(shè)備安裝、校正等。 分 類： 根據(jù)承載件的不同可分鋼絲繩手扳葫蘆和環(huán)鏈手扳葫蘆。 3 環(huán)鏈電動葫蘆 ： 適用范圍： 環(huán)鏈電動葫蘆是以焊接園環(huán)鏈作為承載的電動葫蘆。與鋼絲繩電動葫蘆相比，結(jié)構(gòu)更加輕巧，價格更便宜。 分 類： 固定式單軌小車式 4 鋼絲繩電動葫蘆： 適用范圍： 鋼絲繩電動葫蘆是以鋼絲繩作為承載的電動葫蘆，結(jié)構(gòu)緊湊、自身輕、效率高、操作簡便。配備運行小車可作為架空單軌起重機和電動但梁、電動懸掛等起重機的起升機構(gòu)。 分 類： 固定式單軌小車式雙梁葫蘆小車式單主梁角形葫蘆小車式 充 值 下 載 文 檔就 送 全 套 CAD 圖紙 扣扣加414951605 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 第 2 章 設(shè)計 目的 吊裝質(zhì)量在 50-100kg 的輕型零件，如果選用整套的行星齒輪減速吊葫蘆，因其剎車機構(gòu)和聯(lián)軸器的故障率較高，易損件不易購全，會經(jīng)常影響生產(chǎn)。下面設(shè)計的是結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟耐用的簡易吊葫蘆。 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 充 值 下 載 文 檔就 送 全 套 CAD 圖紙 扣扣加414951605 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 第 3 章 工作原理 吊具以 Y801-4 型異步電機為動力源，經(jīng)三角帶傳動力傳遞給蝸桿，該傳動起過載保護作用；然后由蝸輪、蝸桿機構(gòu)產(chǎn)生反向自鎖并經(jīng)蝸輪減速后傳遞至卷筒，使一端纏繞在卷筒上的鋼絲繩帶動吊鉤產(chǎn)生提升運動，電機反轉(zhuǎn)則產(chǎn)生下 降運動。整套機構(gòu)懸掛于工字鋼橫梁上，借助人力可左右平移。 充 值 下 載 文 檔就 送 全 套 CAD 圖紙 扣扣加414951605 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 第 4 章 主要技術(shù)參數(shù) 綜合考慮工件吊的柔和性、準確性和工作效率，我們將提升速度 v 規(guī)定在 0.100.12m/s 之間，吊具主要技術(shù)參數(shù)如下： 電機功率 kWN 55.0 電機轉(zhuǎn)速 min/1500 rn 大皮帶輪直徑 mmD 801 小皮帶輪直徑 mmD 712 充 值 下 載 文 檔就 送 全 套 CAD 圖紙 扣扣加414951605 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 蝸輪齒數(shù) 322 Z蝸桿頭數(shù) 11 Z卷筒直徑 mmd 1001 鋼絲直徑 mmd 82 由以上技術(shù)參數(shù)可求得 v 的近似值： )/(118.060*80*32*21*71*1500*8100*14.360*2)(121221 smDZ ZnDddv 理論所得提升速度符合實際要求。 此項設(shè)計非常適用于中小型企業(yè)。 第 5 章 設(shè)計與校和 5.1 電動機的選擇。 三相交流異步電動機（即三相交流鼠龍式感應(yīng)電動機）的結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，維護方便可直接接于三相交流電網(wǎng)中，因此，在工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛設(shè)計時應(yīng)考慮優(yōu)先選用。 參考機械設(shè)計課程設(shè)計根據(jù)設(shè)計要求，電動機 N19sm選 L=20sm=280。 蝸輪輪緣寬度：查表得 B= 10 .7 1 1 0 .6eD 。 蝸桿分度圓柱上的螺旋升角：查表得 = 6 0850 。 蝸桿節(jié)柱上的螺旋升角：11 0 . 0 9 22Ztg q 。 變位系數(shù)：20 . 5 ( ) 0 . 7 8 6sA qZm 。 蝸桿螺牙、蝸輪輪齒高度： 7.7。 蝸桿螺牙嚙入蝸輪輪齒間深度：02 sh f m=7 蝸桿螺牙沿分度圓柱上的齒頂高：0ssh f m=3.5 蝸桿螺牙沿分度圓柱上的軸向齒厚：1S= 5.395 蝸桿螺牙沿分度圓柱上的法向齒厚：11cosnSS=5.73。 5.6 蝸桿傳動受力分析和效率計算 1. 蝸桿傳動中的作用力 在蝸桿傳動中作用在齒面上的法向壓力nF可分解為圓周充 值 下 載 文 檔就 送 全 套 CAD 圖紙 扣扣加414951605 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 力tF、徑向力rF和軸向力aF。顯然，作用于蝸桿上的軸向力等于蝸輪上的圓周力；蝸桿上的圓周力等于蝸輪上的軸向力；蝸桿上的徑向力等于蝸輪上的徑向力 2. 蝸桿傳動的效率 閉式蝸桿傳動的效率與齒輪傳動的效率類似，即1 2 3 。式中1-傳動嚙合效率；2-油的攪動和飛濺損耗時的效率；3-軸承效率。 -傳動嚙合效率：考慮到齒面間相對滑動的功率損失，嚙合效 率 可 近 似 地 按 螺 旋 副 的 效 率 計 算 ， 即 ： 蝸 桿 主 動 1 t a n / t a n ( )v 式中v為當量摩擦角。 -油的攪動和飛濺損耗時的效率 攪油和飛濺的功耗與蝸輪或蝸桿的浸油深度和速度、油的黏度以及箱體 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等有關(guān)。在一般情況下，這一部分的功耗不大 可取 2 0.99。 -軸承效率 蝸桿傳動中，多數(shù)采用滾動軸承，其效率可取3 0.99 。采用滑動軸承時，可取3 0 .9 8 0 .9 9 。 所以，蝸桿傳動的效率主要是傳動的嚙合效率1，2和3一般可忽略不計。影響嚙合效率的因素有導(dǎo)程角 、滑動速度sv、蝸桿蝸輪的材料、表面粗糙度、潤滑油粘度等，其中 角的大小起著主導(dǎo)作用。 充 值 下 載 文 檔就 送 全 套 CAD 圖紙 扣扣加414951605 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 5.7圓柱蝸桿傳動的強度計算 蝸桿傳動的強度計算主要為齒面接觸疲勞強度計算和輪齒彎曲疲勞強度計算。在這兩種計算當中，蝸輪輪齒都是薄弱環(huán)節(jié)。對于閉 式傳動，傳動尺寸主要取決于齒面的接觸疲勞強度以防止齒面的點蝕和膠合，但須校核輪齒的彎曲疲勞強度。對于開式傳動，傳動尺寸主要取決于輪齒的彎曲疲勞強度，毋須進行齒面接觸疲勞強度計算。 此外，蝸桿傳動還須進行蝸桿撓度和傳動溫度的計算，兩者都是驗算性質(zhì)的。 1 蝸輪齒面接觸疲勞強度計算 蝸桿傳動為滿足不產(chǎn)生接觸疲勞點蝕的強度條件為 32l i m l i m/H E A H aH n h H H aZ Z k T a M PZ Z S M P 上式用于校核計算。用做設(shè)計計算時，傳動中心距可用下式計算 l i m3 2l i m()E P HAh n HZ Z Sa k T m mZZ 式中：2T-蝸輪轉(zhuǎn)矩， N mm； Ak-使用系數(shù)；EZ-彈性系數(shù) aMp； Z-考慮齒面曲率和接觸線長度影響的接觸系數(shù)；nZ-轉(zhuǎn)速系數(shù)；hZ-壽命系數(shù)；limH-接觸疲勞極限，aMp；minHS- 接觸疲勞強度的最小安全系數(shù)，可取 11.3。 下面對有關(guān)參數(shù)作一說明： -蝸輪轉(zhuǎn)矩2T。若載荷不變，則2T可取名義轉(zhuǎn)矩。若載荷隨充 值 下 載 文 檔就 送 全 套 CAD 圖紙 扣扣加414951605 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 時間而變，則2T應(yīng)取為平均轉(zhuǎn)矩。 -轉(zhuǎn)速系數(shù)nZ。 轉(zhuǎn)速不變時， 182( 1)8n nZ 2n為蝸輪轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速變化時 12 22ni initZt 182218 inin 2ni為在it時間內(nèi)與蝸輪轉(zhuǎn)速2in相應(yīng)的轉(zhuǎn)速系數(shù)。 - 壽 命 系 數(shù)hZ。 計 算 壽 命 系 數(shù) 的 基 本 公 式 為1 6250001 . 6hhZ L 式中hL為載荷不變時的壽命時數(shù)， h。 -接觸系數(shù) Z。這是計算齒面曲率和接觸線長度對接觸應(yīng)力的影響系數(shù)，系數(shù)沿嚙合線的赫茲應(yīng) 力平均值得來。 設(shè)計計算時，求得中心距 a 需圓整為標準值。進而可利用下列一些公式求取蝸桿直徑1d，蝸桿頭數(shù)1Z和模數(shù) m： 11/d d a a或 11/d d a a 1 7 2 . 4 /Z a u，21Z uZ 21 . 4 1 . 7 /m a Z1d和 m均應(yīng)為標準值，1Z和2Z均應(yīng)為整數(shù)。 2.蝸輪輪齒彎曲疲勞強度計算 蝸輪輪齒的彎曲疲勞強度取決于輪齒模數(shù)的大小，由于輪齒齒形比較復(fù)雜，且由在距中間平面的不同平面上的齒厚也不同，充 值 下 載 文 檔就 送 全 套 CAD 圖紙 扣扣加414951605 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 都應(yīng)當具有不同變位系數(shù)的正變位齒。距中間平面愈遠，齒愈厚，變位系數(shù)也愈大。因此，蝸輪輪齒的彎曲疲勞強度難于精確計算，只好進行條件性的概略 估算。輪齒彎曲疲勞強度條件式為 22222l i m m i n2/AAF F aF F F ak F t k T Mpm b m b dS M p 式中，limF-齒根彎曲疲勞極限。minFS-彎曲疲勞強度的最小安全系數(shù)，可取 1.4；2b，2d-蝸輪寬度和蝸輪直徑。 5.8 蝸桿軸撓度計算 當蝸桿軸的捏合部位受力后，將使軸產(chǎn)生撓曲。撓曲 量過大勢必影響嚙合狀況，從而造成局部偏載甚至導(dǎo)致干涉。蝸桿軸的撓曲主要是由圓周力1tF和徑向力1rF造成的，軸向力1aF可以忽略不計。假設(shè)軸兩端為自由支承，則由于1tF和1rF的作用，在軸的嚙合部分所引起的撓曲量分別為： 311 48ttFlEI 311 48rrFlEI 。 兩者合成，得蝸桿軸中間截面的慣性矩，1 4 64Id； l -兩支承間的距離； -許用最大撓度；淬火蝸桿取 0.004m，調(diào)質(zhì)蝸桿取 0.01m此處 m為模數(shù)。 5.9 溫度計算 蝸桿傳動的效率一般比齒輪傳動和其他幾種機械傳動都要低，工作時會產(chǎn)生較多的熱量。閉式箱體若散熱條件不足，則易于造成潤滑油 工作溫度過高而導(dǎo)致使用壽命減低，甚至有使蝸桿副發(fā)生膠合的危險。因此，對蝸桿傳動有必要進行溫度計算。 充 值 下 載 文 檔就 送 全 套 CAD 圖紙 扣扣加414951605 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 箱體的工作溫度和應(yīng)滿足的要求為： 1101 0 0 0 (1 7 ) 80wPt t CA 計算時，應(yīng)取單位：1P-kW； A- 2m ；1t0t- C ；w- 2/w m C 。 一般情況下，可取w=12 18。 散熱面程 A 可用下式估算： 5 1 . 8 8 29 * 1 0A a m 式中 a 為傳動中心距， mm。 5.10 蝸桿傳動的潤滑 為提高蝸桿傳動的抗膠合性能，宜選用粘度較高的潤滑油。在礦物油中加些油性添加劑，有利于提高油膜厚度，減輕膠合危險。 采用油池潤滑時，蝸桿最好布置在下方。蝸桿浸入油中的滑度至少能浸入螺旋的牙高，且油面不應(yīng)超過滾動軸承最低滾動體的中心。只有在不得已的情況下，蝸桿布置才在上方，這時，浸入油池的蝸輪深度允許達到蝸輪半徑的 1/61/3。 5.11、軸的設(shè)計。 軸的設(shè)計部分比較簡單，需要帶動的零件為蝸輪和卷桶。所以 在蝸輪和卷桶中間設(shè)計一軸套，并用鍵連接。具體樣式見零件圖 1。 5.12、軸的強度計算 （一） 初步計算。 估算軸徑： cmnNAd 3 。 d -危險截面處的軸徑 N-充 值 下 載 文 檔就 送 全 套 CAD 圖紙 扣扣加414951605 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 軸所傳遞的功率 kw； n-軸的轉(zhuǎn)速 rpm； A-系數(shù)，常用軸材料的 A 值當材料為 45 號鋼時 A=12 則 可得 d 。 （二） 精確計算 軸的尺寸及結(jié)構(gòu)初步定出后，作用在軸上的載荷和支點反離可以求得。 把軸當做可動鉸鏈兩支點的梁。這種假定對于一個支座中只裝一個滾動軸承或裝兩個自動調(diào)心的軸承是足夠精確的。則 驗算公式為 22 nnnnnn 。疲勞強度計算時 maKn 1maKn 1靜強度計算時 max sn ； max sn 式中： nn, -僅考慮法向，剪切應(yīng)力時的安全系數(shù)。 11, 試件的彎曲，扭剪的疲勞強度限；aa , -應(yīng)力幅，相當于對稱變應(yīng)力部分； mm , -平均應(yīng)力，相當于靜應(yīng)力部分； KK , -法向、剪切應(yīng)力集中系數(shù)。 -表面質(zhì)量系數(shù)。 , -尺寸系數(shù)。 , -靜應(yīng)力折合為變應(yīng)力的等效系數(shù)。 許用安全系數(shù) n，疲勞計算時，一般 n=1.52.5；當材料均勻，載荷及應(yīng)力計算很準確時，可取 n=1.3。靜強度計算時，對軋、鍛件，一般 n=1.22.2，鑄件 n=1.62.5。 充 值 下 載 文 檔就 送 全 套 CAD 圖紙 扣扣加414951605 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 在疲勞強度計算中 m ， m 與 aK ， aK 相比，前者較小，可略去不計，并考慮到 WMwaa ， WMnaa 2 ， 11 55.0 ， 1.1 等代入上式子中 整理后得 221 1 nMKMKn nawaW 1122 nWMKMK nawa對圓斷面實心軸設(shè)計公式為 31221.0 nawa MKMKd式中： waM ， naM -產(chǎn)生法向，扭剪應(yīng)力幅的力矩，對一般的轉(zhuǎn)軸 waM = naM 而 nna MM 21 ，當經(jīng)常正反轉(zhuǎn)時 nna MM 。對心軸 naM =0；不轉(zhuǎn)時 wwa MM 21 ，轉(zhuǎn)動時wwa MM KG cm。 W-抗彎斷面模數(shù)。 1 -許用彎曲應(yīng)力 KG/ 2cm ， 1 = 1n 。 5.13、軸的剛度計算 彎曲剛度 s SWWi dsEJMM 式中： i -斷面之處的變形量；WM -軸上載荷產(chǎn)生的彎矩； WM 在 I 斷面處加單位載荷軸上所產(chǎn)生的彎矩； J-截面的慣性矩； S-將軸分為若干段后每段充 值 下 載 文 檔就 送 全 套 CAD 圖紙 扣扣加414951605 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 的 長度； E-彈性模數(shù)。 5.14、卷筒的選擇 卷筒是鋼絲繩的承裝零件，卷筒的材料選用 ZG25 鑄造。焊接卷桶選用 A3 鋼制造。 卷筒直徑的確定 kdeD 1 式中： D-卷筒的名義直徑，即槽底直徑； d-鋼絲繩直徑，即外接圓直徑； e-由鋼絲繩用途和工作制度決定的系數(shù)，可查表選取。卷筒壁厚 W 可按經(jīng)驗公式確定：對焊接卷筒： kdW 對于鑄造卷筒： mmDW )106(02.0 。在通用的橋式起重機中，鋼絲成常用壓板和雙頭螺栓固定在 卷筒表面上。 第 6 章 電動葫蘆在使用中的安全要求 電動葫蘆常用于單軌吊、旋臂吊和手動單梁行車上，由于其結(jié)構(gòu)簡單、制造和檢修方便、互換性好，操作容易，所以在工廠中廣泛使用。如果它的安全裝置不全，使用不當，會造成傷亡事故。因此，電動葫蘆操作人員除按規(guī)定培訓(xùn)并持證操作外，還必充 值 下 載 文 檔就 送 全 套 CAD 圖紙 扣扣加414951605 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 須嚴守以下操作規(guī)定： （ 1）開動前應(yīng)認真檢查設(shè)備的機械、電氣、鋼絲繩、吊鉤、限位器等是否完好可靠。 （ 2）不得超負荷起吊。起吊時，手不準握在繩索與物件之間。吊物上升時嚴防撞頂。 （ 3）起吊物件時，必須遵 守掛鉤起重工安全操作規(guī)程。捆扎時應(yīng)牢固，在物體的尖角缺口處應(yīng)設(shè)襯墊保護。 （ 4）使用拖掛線電氣開關(guān)起動，絕緣必須良好。正確按動電鈕，操作時注意站立的位置。 （ 5）單軌電動葫蘆在軌道轉(zhuǎn)彎處或接近軌道盡頭時，必須減速運行。 （ 6）凡有操作室的電動葫蘆必須有專人操作，嚴格遵守行車工有關(guān)安全操作規(guī)程。 另外，應(yīng)該注意的是： 1、 在使用前，應(yīng)進行靜負荷和動負荷試驗。 2、 檢查制動器的制動片上是否粘有油污，各觸點均不能涂潤滑油或用銼刀挫平。 3、 嚴禁超負荷使用。不允許傾斜起吊或作為拖拉工具使 用。 4、 操作人員操作時，應(yīng)隨時注意并及時消除鋼絲繩在卷筒上脫槽或繞有兩層的不正常情況。 充 值 下 載 文 檔就 送 全 套 CAD 圖紙 扣扣加414951605 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 5、 盤式制動器要用彈簧調(diào)整至是物件能容易處于懸空狀態(tài)，其制動距離在最大負荷時不得超過 80mm。 6、 電動葫蘆應(yīng)有足夠的潤滑油，并保持干凈。 7、 電動葫蘆不工作時，禁止把重物懸于空中，以防零件產(chǎn)生永久變形。 致謝 首先向機電工程系的全體老師表示衷心的感謝，在這三年的充 值 下 載 文 檔就 送 全 套 CAD 圖紙 扣扣加414951605 充值下載文檔就送 全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 時間里，他們?yōu)槲覀兊某砷L和進步做出了貢獻。在這次畢業(yè)設(shè)計中，有許多老師給予了指導(dǎo)和幫助 ,尤其是盧杉老師和張曙靈老師，在這次畢業(yè)設(shè)計的整個過程中，給了我們很大幫助 ,做為我們的輔導(dǎo)老師，盡職盡責，一絲不茍。 至此，這次畢業(yè)設(shè)計也將告以段落，但老師的教誨卻讓人終生難忘，通過這次畢業(yè)設(shè)計，不但使我學(xué)到了知識，也讓我學(xué)到了許多的道理，總之是受益匪淺。 盡管我在畢業(yè)設(shè)計過程中做出了很多的努力，但由于我的水平有限，設(shè)計中的錯誤和不當之處仍在所難免，望老師提出寶貴的意見。 最后，向文中