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買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯XXXXX畢 業(yè) 設 計 (論 文)小型懸臂起重吊設計系 名： 專業(yè)班級： 學生姓名： 學 號： 指導教師姓名： 指導教師職稱： 年 月買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763I目 錄摘 要 .........................................................................................................................................IIIAbstract ...................................................................................................................................IV第一章 緒論 ...............................................................................................................................11.1 設計的背景及意義 ........................................................................................................11.2 起重機的分類 ................................................................................................................11.3 國內外研究及發(fā)展現況 ................................................................................................21.4 本次設計的主要內容 ....................................................................................................3第二章 總體方案設計 ...............................................................................................................42.1 設計要求及分析 ............................................................................................................42.2 方案設計 ........................................................................................................................42.2.1 起升機構 ..............................................................................................................42.1.2 運行機構 ..............................................................................................................42.1.3 旋轉機構 ..............................................................................................................4第三章 起升機構的設計 ...........................................................................................................73.1 電動葫蘆的選擇 ............................................................................................................73.2 鋼絲繩的選擇 ................................................................................................................73.2.1 鋼絲繩破斷拉力計算 ..........................................................................................83.2.2 鋼絲繩允許拉力的計算 ......................................................................................83.3 卷筒尺寸設計及校核 ....................................................................................................83.3.1 卷筒類型及構造 ..................................................................................................93.3.2 卷筒直徑 ..............................................................................................................93.3.3 卷筒長度 ..............................................................................................................93.3.4 卷筒壁厚 ........................................................................................................10?3.3.5 強度計算 ............................................................................................................103.4 電動機的選擇 ..............................................................................................................113.4.1 電動靜功率的計算 ............................................................................................113.4.2 電動機發(fā)熱驗算 ................................................................................................123.5 卷筒軸的設計及校核 ..................................................................................................123.5.1 初算卷筒軸最小直徑 ........................................................................................123.5.2 確定各段軸的直徑、長度 ................................................................................133.5.3 計算支座反力 ....................................................................................................133.5.4 疲勞計算 ............................................................................................................133.5.5 靜強度計算 ........................................................................................................14買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763II3.6 取物裝置設計 ..............................................................................................................143.7 懸臂梁的設計 ..............................................................................................................153.7.1 計算條件 ............................................................................................................153.7.2 受力計算 ............................................................................................................15第四章 運行機構的設計 .........................................................................................................184.1 選電動機 ......................................................................................................................184.1.1 運行阻力 ............................................................................................................184.1.2 計算靜功率 ........................................................................................................184.2 驗算電動機發(fā)熱條件 ..................................................................................................184.3 驗算啟動時間 ..............................................................................................................184.4 選擇制動 ......................................................................................................................194.5 驗算制動時間 ..............................................................................................................194.6 選擇減速器 ..................................................................................................................19第五章 回轉機構的設計 .........................................................................................................205.1 載荷計算 ......................................................................................................................205.2 回轉驅動裝置計算 ......................................................................................................225.2.1 摩擦阻力矩 ........................................................................................................225.2.2 坡道阻力矩 ........................................................................................................235.2.3 慣性阻力矩 ........................................................................................................235.3 電動機的選擇 ..............................................................................................................245.4 聯軸器的選擇 ..............................................................................................................255.5 制動器的選擇 ..............................................................................................................265.6 減速器的選擇 ..............................................................................................................265.7 開式齒輪的選擇與設計 ..............................................................................................265.7.1 選定齒輪類型及基本參數 ................................................................................265.7.2 按齒面接觸強度計算 ........................................................................................275.7.3 按齒根彎曲強度設計計算 ................................................................................295.7.4 幾何尺寸計算 ....................................................................................................30總 結 .........................................................................................................................................31參考文獻 ...................................................................................................................................32致 謝 .........................................................................................................................................33摘 要買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763III本課題的任務是小型懸臂起重吊，懸臂起重機是懸臂可繞固定于基座上的定柱回轉，或者是懸臂與轉柱剛接，在基座支承內一起相對于垂直中心線轉動的由立柱和懸臂組成的懸臂起重機。主要由電起升機構、運行機構、旋轉機構等構成。本次設計首先，通過對懸臂起重吊結構及原理進行分析，在此分析基礎上提出了懸臂起重吊的設計方案；接著，對主要技術參數進行了計算選擇；然后，對各主要零部件進行了設計與校核；最后，通過 AutoCAD 制圖軟件繪制了懸臂起重吊總裝圖及主要零部件圖。通過本次設計，鞏固了大學所學專業(yè)知識，如：機械原理、機械設計、材料力學、公差與互換性理論、機械制圖等；掌握了普通機械產品的設計方法并能夠熟練使用AutoCAD 制圖軟件，對今后的工作于生活具有極大意義。關鍵詞：懸臂起重吊，起升機構，運行機構，旋轉機構買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763IV買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763V買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763VI買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763VII買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763VIIIAbstractThe task of this project is a small cantilever lifting, boom boom cranes are available in a given column rotation around a fixed pedestal, or cantilever column and turn rigid, support within the base together with respect to the vertical centerline of rotation by consisting of columns and cantilever cranes. Mainly by electric lifting mechanism, traveling mechanism, rotation mechanism and the like.The design is first, by making the lifting of the cantilever structure and principles of analysis presented in this analysis lifting cantilever design basis; Next, the main technical parameters were calculated choice; then, for all the major components has been designed and checked; Finally, AutoCAD drawing software to draw a cantilever lifting assembly diagram and main parts diagram.Through this design, the consolidation of the university is expertise, such as: mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerances and interchangeability theory, mechanical drawing, etc; mastered the design method of general machinery products and be able to skillfully use AutoCAD drawing software for the future work of great significance in life.Keywords:Cantilever Lifting, Hoisting mechanism, Traveling mechanism, Rotating mechanism買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763IX買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 13041397631第一章 緒論1.1 設計的背景及意義起重機械是一種循環(huán)、間歇運動的機械，主要用于物品的裝卸。一個工作循環(huán)一般包括：取物裝置從取物地點由起升機構把物品提起，運行、旋轉或變幅機構把物品移位，然后物品在指定地點下降；接著進行反向運動，使取物裝置回到原位，以便進行下一次的工作循環(huán)。在兩個工作循環(huán)之間，一般有短暫的停歇。由此可見，起重機械工作時，各機構經常是處于起動、制動以及正向、反向等相互交替的運動狀態(tài)中的。起重機是各種工程建設廣泛應用的重要起重設備，它對減輕勞動強度，節(jié)省人力，降低建設成本，提高勞動生產率，加快建設速度，實現工程施工機械化起著十分重要的作用。1.2 起重機的分類起重機根據結構的不同分成以下三類：（1）梁式型起重機可在長方形場地及其上空作業(yè)，多用于車間、倉庫、露天堆場等處的物品裝卸，有梁式起重機、橋式起重機、龍門起重機、纜索起重機、運載橋等。（2）懸臂起重機（旋臂起重機）懸臂起重機有立柱式、壁掛式、平衡起重機三種形式。①柱式懸臂起重機是懸臂可繞固定于基座上的定柱回轉，或者是懸臂與轉柱剛接，在基座支承內一起相對于垂直中心線轉動的由立柱和懸臂組成的懸臂起重機。它適用于起重量不大，作業(yè)服務范圍為圓形或扇形的場合。一般用于機床等的工件裝卡和搬運。②壁掛起重機是固定在墻壁上的懸臂起重機，或者可沿墻上或其他支承結構上的高架軌道運行的懸臂起重機。壁行起重機的使用場合為跨度較大、建筑高度較大的車間或倉庫，靠近墻壁附近處吊運作業(yè)較頻繁時最適合。③平衡起重機俗稱平衡吊，它是運用四連桿機構原理使載荷與平衡配重構成一平衡系統，可以采用多種吊具靈活而輕松地在三維空間吊運載荷。平衡起重機輕巧靈活，是一種理想的吊運小件物品的起重設備，被廣泛用于工廠車間的機床上下料，工序間、自動線、生產線的工件、砂箱吊運、零部件裝配，以及車站、碼頭、倉庫等各種場合平衡吊（3）門式起重機門式起重機一般根據門架結構形式、主梁形式、吊具形式來進行分類。按門框結構形式分：（a ）全門式起重機， （b）半門式起重機， （c ）雙懸臂門式起買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 13041397632重機， （d）單懸臂門式起重機。按主梁結構形式分：（a ）單主梁門式起重機， (b)雙梁橋式起重機。1.3 國內外研究及發(fā)展現況（1）國內起重機研究及發(fā)展現況中國古代灌溉農田用的桔槔是臂架型起重機的雛形。14 世紀，西歐出現人力和畜力驅動的轉動臂架型起重機。19 世紀前期，出現了橋式起重機；起重機的重要磨損件如軸、齒輪和吊具等開始采用金屬材料制造，并開始采用水力驅動。19 世紀后期，蒸汽驅動的起重機逐漸取代了水力驅動的起重機。20 世紀 20 年代開始，由于電氣工業(yè)和內燃機工業(yè)迅速發(fā)展，以電動機或內燃機為動力裝置的各種起重機基本形成。自 1999 年，沉寂了多年的中國起重機行業(yè)猶如火山爆發(fā)，呈現出快速發(fā)展的勢頭，一發(fā)不可收拾，出現了連年增長、一浪高過一浪的態(tài)勢，即使是在被稱為宏觀調控年的 2004 年也不例外。2006 年 5 月，國內企業(yè)制造的最大噸位履帶式起重機——三一重工的SCC4000(400t)成功下線，但這個紀錄將會在 2006 年 11 月在上海舉辦的 bauma China工程機械展會上被打破。今后 5 年，我國電網建設總投資將超過１萬億元，期間，電網建設投資將占到電力行業(yè)總投資的 50％以上，能基本滿足新建電源輸配電的需求。在這些大型項目對起重機的大量需求下，加速了國內起重機市場向大型化發(fā)展的勢頭。（2）國外起重機研究及發(fā)展現況（a）發(fā)展超大型起重機由于各重點工程向大型化發(fā)展，所需構件和配套設備重量不斷增加，對超大型起重設備的需求日趨增長。利渤海爾 LTM1800 型是目前世界最大的 AT 產品，起重量800t，安裝超起裝置后型號變更為 LTM11000D 型，最大起重量增至 1000t。1998 年推出的 LTM1500 型( 起重量 500t)。（a） “迷你”起重機大量涌現起重機向微型化發(fā)展，是適應現代建設要求而出現的新趨勢。10 年前開發(fā)的神鋼RK70(7t)是世界首臺裝有下俯式吊臂的“迷你”(Mini) RT 產品。目前下俯式吊臂已成為“迷你”起重機的重要標志。這種新概念設計已成功移植到德馬泰克 AC25(25t)和加藤CR-250(25t)等較大噸位起重機上。（b）伸縮臂結構不斷改進利渤海爾 LTM1090/2(90t)和 LTM1160/2 型(160t)AT 產品，采用了裝有“Telematik”單缸自動伸縮系統的卵圓形截面主臂。這種卵圓形截面主臂在減輕結構重量和提高起重性能方面具有良好效果。目前卵圓形吊臂已列入利勃海爾新產品標準部件，裝有世界最長的 7 節(jié) 84m 卵圓形截面主臂的 LTM1500 型(500t)AT 產品，也采用這種單缸伸縮系統。買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 13041397633（c）數據總線技術得到應用利渤海爾 LTM1030/2 型(30t)是世界首臺裝有數據總線管理系統的高技術雙軸 AT產品。該機采用 CANBUS(控制域網總線)技術，完成發(fā)動機－傳動系統各功能塊之間的數字式數據傳輸和電子控制。采用數據總線管理系統，可降低起重機油耗及排放值，簡化布線，提高整機可靠性與維修方便性。目前已有多種新機型裝有 LSB 系統數據總線。（d）靜液壓傳動起重機進入市場首臺靜液壓傳動起重機是原克虜伯公司 1992 年研制的雙軸 KMK2035 型(35t)AT產品。瑞士 Compact Truck 公司 1993 年推出的雙軸 CT2(35t)AT 產品是世界第一臺投放市場的靜液壓傳動起重機。意大利 Rigo 公司在 1994 年推出了 RT200(20t)靜液壓傳動 RT 起重機。據介紹，某些機型采用靜液壓傳動后，可大約減重 1/3。（e）混合型起重機得到發(fā)展過去 10 年中日本 RT 產品居世界領先地位，許多產品裝有傳統型號不具備的適于公路行駛的驅動裝置，因而可在日本公路合法行駛。這樣就促使用戶對歐美制造廠商也提出了新要求。據報道，1997 年世界 RT 產品總銷量達 5000 臺，其中日本生產了2800 臺，美國為 1250 臺。1.4 本次設計的主要內容買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 13041397634第二章 總體方案設計2.1 設計要求及分析設計一小型懸臂起重吊，用于貨場裝卸物料作業(yè)。要求結構簡單可靠，移動方便，懸臂能繞鉛垂軸在 180°范圍內轉動，電動機能電動升降，最大起重重量為 250Kg。2.2 方案設計起重機根據功能不同，可分為以下幾個機構：起升機構、運行機構、旋轉機構。2.2.1 起升機構 起升機構包括:取物裝置、鋼絲繩卷繞系統以及驅動裝置等部分，用來實現物品上升與下降動作。不同的物品，需用不同的取物裝置，其驅動裝置亦稍有不同，但布置方式基本上相同。起升機構包括：取物裝置，鋼絲繩卷繞系統及驅動裝置等部分，用來實現物品的上升與下降動作。根據設計要求所給參數，起重量 Q=2t,屬于小起重量旋臂起重機。主要技術要求參數如下：表 2-1 起重機主要技術參數起重量 Q 起升高度 H 跨度 L 起升速度 V 回轉速度 轉角范圍250Kg 4m 3m 8m/min 30rad/min ?180傳動裝置中廣泛采用減速器，它是原動機和工作機之間獨立的閉合傳動裝置，用來降低轉速和增大轉矩以滿足各種工作機的需要。根據設計要求及分析，直接選用電動葫蘆為起升機構。2.1.2 運行機構運行機構主要用作水平運移物品以及調整起重機（小車）的工作位置。通用橋式起重機和龍門起重機運行機構的用途往往是屬于前者，而門座起重機和裝卸橋的運行機構往往是屬于后者。運行機構有下列部件組成：電動機、傳動裝置（傳動軸、聯軸器和減速器等） ，制動器和車輪組等。在大型起重機中，為了降低車輪的壓力，提高傳動件和支承件的通買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 13041397635用化程度，便于裝配和維修，常采用帶有平衡梁的車輪組。運行機構的工作速度隨起重機的用途而定。2.1.3 旋轉機構回轉機構由回轉支承裝置和回轉驅動裝置兩大部分組成，前者用來將起重機旋轉部分支承在固定部位上，后者用來驅動回轉部分相對于固定部分的回轉。驅動裝置的形式與支承裝置形式有一定的的關系。回轉起重機的回轉支承方式有定柱式、轉柱式、轉盤式等幾種。全回轉機構由三部分組成（a）旋轉機構的原動機：他是整機的傳動分流裝置中的一個傳動元件，在機械傳動中是某根軸，在電力傳動中是電動機，在液壓傳動中是液壓馬達。它的動力是由起重機的總動力源—內燃機供給，并經過機械傳動、或電能、或液壓能變換而來的。 （b）旋轉機構的傳動裝置，一般是其減速作用。 （c）旋轉小齒輪，回轉機構通過它和回轉支承裝置上的大齒圈嚙合，以實現回轉平面的回轉運動。（1）回轉支承裝置回轉支承裝置簡稱回轉支承，為起重機回轉部分提供穩(wěn)定、牢固的支承，并將回轉部分的載荷傳遞給固定部分。在起重機主要使用柱式和滾動軸承式回轉支承裝置。下面介紹滾動軸承式和柱式回轉支承裝置。1）滾動軸承式回轉支承裝置 起重機回轉部分固定在大軸承的回轉座圈上，而大軸承的固定座圈則與底架或門座的頂面相固結。2）柱式回轉支承裝置 柱式回轉支承裝置又可分為轉柱式和定柱式兩類,圖 6-1 表示定柱式支承，定柱 2 固定在起重機底座上，起重機回轉部分支承在定柱頂部的推力兼徑向軸承 1 上，并可繞定柱中心回轉，回轉部分的下部分由 4 個水平滾輪支承在定柱下部圓形滾道上。定柱式回轉支承裝置結構簡單，制造方便，起重機回轉部分轉動慣量小，自重和驅動功率較小，能使起重機重心降低。轉柱式是將定柱式支承的定柱作為起重機回轉部分，把其回轉部分作為固定機架。轉柱式回轉支承裝置結構簡單，制造方便，適用于起升高度和工作幅度較大的起重機。綜合比較以上各種回轉支承裝置，本設計屬于小型起重機，所以采用定柱式支承裝置。（2）回轉驅動裝置回轉驅動裝置一般安裝在起重機的回轉部分，電動機經減速器帶動最后一級小齒輪，小齒輪與裝在起重機回轉固定部分上的大齒圈相嚙合，以實現回轉運動，下面是常見的兩種形式的機械傳動裝置。圖 2-1 為臥式電動機與與蝸桿減速器傳動，回轉機構由電動機 1，經聯軸器 2，由蝸輪蝸桿 3 及極限力矩聯軸器組成的減速器后，經中間齒輪 4 傳動，最后通過回轉小齒輪 5 帶動整個旋轉架以上部分繞大齒圈回轉。這種傳動方式優(yōu)點是工作平穩(wěn)，結構緊湊，傳動比大，缺點是傳動效率低。買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 13041397636圖 2-2 表示立式電動機與立式圓柱齒輪減速器傳動。優(yōu)點是平面尺寸緊湊，傳動效率高。比較兩種傳動方式，本設計選擇圖 2-1 所示傳動方式。圖 2-1 臥式電機與蝸桿減速器傳動1—電動機；2—聯軸器；3—蝸輪；4—大、小齒輪；5—小齒輪；6—大齒圈圖 2-2 立柱式電動機與圓柱齒輪減速器傳動1—電動機；2—聯軸器；3—減速器；4—小齒輪；5—大齒圈買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 13041397637第三章 起升機構的設計3.1 電動葫蘆的選擇由額定起重量為 0.25t,起升高度為 4 米，通過查閱 《CD1 型電動葫蘆主要技術參數》，選擇電動葫蘆的型號為 CD8-8，其技術性能為下表所示：表 3-1 CD8-8 電動葫蘆技術參數技術性能 單位 　參數起重量 噸 0.25起升高度 米 　　　 4起重速度 米/分 8運行速度 　　 　米/分 20鋼絲繩直徑 毫米 　　 　 8鋼絲繩規(guī)格（GB1102-74） 6*37-8鋼絲繩長度 米 18工字梁軌道型號（GB706-88） 20a-32c環(huán)形軌道最小曲率半徑 米 2.0工作級別 M3結合次數 120/min起重電機型號 ZDY31-4額定功率 千瓦 1.5額定轉速 轉/分 1380額定電流 安培 7.6運行電動機型號 ZDY12-4額定功率 千瓦 0.4額定轉速 轉/分 1380電流 安培 1.25基本尺寸（電動小車式）L1 毫米 205L2 毫米 290f 毫米 956買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 13041397638技術性能 單位 　參數Bmax 毫米 935電動小車型總重 千克 653.2 鋼絲繩的選擇鋼絲繩是起重機機械的重要零件之一，它是一種易于彎曲的撓性件。具有強度高、撓型好、自重輕、運行平穩(wěn)，極少突然斷裂等特點，因而廣泛用于起重機的起升機構、變幅機構、運行機構，也可用于旋轉機構。3.2.1 鋼絲繩破斷拉力計算由《起重吊裝簡易計算》可知，鋼絲繩破斷拉力計算公式如下：（2-1）???biibnFds?42式中 —鋼絲繩的破斷拉力（N）b—鋼絲繩中每一根鋼絲的直徑id—鋼絲繩中每一根鋼絲的總根數n—鋼絲繩中鋼絲的抗拉強度（Pa)b?—鋼絲繩中鋼絲的總斷面面積iF2m—鋼絲繩中的搓捻不均勻引起的受載不均勻系數?（當鋼絲繩為 6×37+1 時， =0.82；當鋼絲繩為 6×19+1 時， =0.85）??本設計選用 6×37+1 型鋼絲繩，與以同徑者 6×19+1 型相比較，鋼絲多且細，則繩的撓性好，而耐磨性稍差，在此基礎上還能滿足我們的需求。所以我們選用 6×37+1 型鋼絲繩（GB1102-74） 。驗算 6×37+1 型(2-2）KNs 73.60482.1702)105.(4.333max ??????驗算 6×19+1 型（2-3）s 36.0485.170)17.0(4.3323max?3.2.2 鋼絲繩允許拉力的計算買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 13041397639通過查閱《起重吊裝簡易計算》 ，用于機動起重設備的安全系數 K 為 5～6，我們選用較大的安全系數 K=6，滑輪組倍率 ，則可以的鋼絲繩的允許拉力為：2?m（2-4 ）KNKSpb12.0673.?3.3 卷筒尺寸設計及校核3.3.1 卷筒類型及構造卷筒是起升機構和牽引機構中卷繞鋼絲繩的部件。起升機構的卷筒是用來卷繞并儲存鋼絲繩的，卷筒大多用鑄鐵鑄造：大卷筒和單件生產的卷筒，用鋼板焊接。卷筒承受起升載荷的作用，應有做狗剛性的底座予以支承，而卷筒的軸應該是靜定支承。根據鋼絲繩在卷筒卷繞層數分為單層卷筒和多層卷筒，卷筒材料采用不低于HT20—40 的鑄鐵，特殊是可采用 ZG25II、ZG35II 鑄鋼或 3 號鋼板焊成。3.3.2 卷筒直徑卷筒直徑的大小直接影響鋼絲繩的彎曲程度，為保證鋼絲繩壽命，卷筒直徑不能太小，卷筒直徑必須大于鋼絲繩直徑的一點倍數，卷筒直徑一般為：（2-6）deD10?式中 —卷筒卷繞直徑（鋼絲繩中心所在直徑） ，mm；0—與機構工作級別和鋼絲有關的系數；1e—鋼絲繩直徑，mm。d帶入數字得 mD1980???為了適當的減少卷筒的長度，則應該選用較大直徑的卷筒，根據《起重機設計手冊》 [7]表 14—1，選用直徑 D=200 的卷筒，卷筒槽尺寸由表 14—3 得 t1=14,槽底半徑 R=6.7（標準槽） 。3.3.3 卷筒長度圖 3-1 是卷筒的大體形狀及尺寸。買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 130413976310圖 3-1 單層繞卷筒長度（2-7）210L??式中 —卷筒上車螺旋槽部分的長度， ； m—無繩槽卷筒端部尺寸，根據構造需要選定， ；1—固定鋼絲繩所需要的查長度， ， 。2LpL32?（2-8）ZDHL)(10max0????式中 —最大起升高度， ；maxH—滑輪組倍率；—卷繞計算直徑，由鋼絲繩中心算起的直徑， ；0Dm—為固定鋼絲繩的安全圈數， ；1Z5.1?Z—繩槽節(jié)距— 。pmp)4~2(?綜上，帶入數得：L315)314.0(???21m2mL4128315210 ?????取 。53.3.4 卷筒壁厚 ?買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 130413976311（ 2-9）mD16~2)06(2.0????取 14??3.3.5 強度計算卷筒壁中承受復雜的應力，包括起升鋼絲繩拉力纏繞而產生的壓應力，鋼絲繩拉力產生的扭轉和彎曲應力，根據分析扭轉產生的應力非常小，可忽略不計，卷筒壁中的應力主要是鋼絲繩在卷筒壁上產生的壓縮應力。而當卷筒的長度小于或等于 3 倍卷筒直徑，即當 時，主要計算壓應力，彎曲和扭轉的合成應力一般不大于壓應力DL3?的 ，所以只計算壓應力是合理的，此時卷筒內表面上的最大壓應力為%15~0（2-10）)]([Smax21pAt壓壓 ????式中 —多層卷繞系數，該值與鋼絲繩卷繞層數有關；1A—應力減小系數，考慮繩圈繞入時對筒壁有減小作用，一般可取2=0.75；2—鋼絲繩中最大靜拉力；maxs—卷筒壁厚，可按下列初選：?鑄鋼卷筒 d??鑄鐵卷筒 )0.1~6(02.?D—卷筒繩槽節(jié)距；t—許用壓應力][壓?對 鋼 （ —屈服強度）2s?壓 s?對鑄鐵 （ —抗壓強度）5][y?壓 y所以（2-11）MpaAt 72.389.3872401.4.70Smax21 ?????壓選用灰鑄鐵 HT200.最小抗拉強度 ，許用壓應力為Pasb??M52?壓買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 130413976312因為 ，所以抗彎強度符合要求。 ??壓壓 ??3.4 電動機的選擇3.4.1 電動靜功率的計算(2-12）3.27KW0.8612956120VQ????起靜N式中 —起升載荷重量，Kg；起V—物品上升速度（米/分） ；—機構總效率，一般取 0.8～0.9。0?為了滿足電動機起動時間不過熱要求，對起升機構，可按下式初選相應于機構的值的電動機功率：%jc（2-13）（ 千 瓦 ）靜電 Nkjc?式中 —系數。電k由《起重機設計手冊》 ，取 ，則1?電kKWNjc27.3.??查《機械設計基礎》選擇電動機型號，選用電動機為 YZ 系列冶金及起重三相異步電動機。電動機型號為 YZ132M2—6，電動機工作制為 S2（短時工作制） ，工作定額為 30 分，額定功率為 4KW，額定轉速為 915r/min。3.4.2 電動機發(fā)熱驗算電動機工作因為溫升而發(fā)熱，過高的溫升會使繞組的絕緣材料加速老化，故需要對按靜功率選擇的電動機進行發(fā)熱驗算，以控制電動機溫升在容許的范圍內。按照工作類型系數法，由《起重機設計與實例》 [9]表 2—9 可知 的等效功率%25jc為（2-14）靜等 效 N???的值結合《起重機設計手冊 》 [7]表 8—14 和圖 8—37 得 ，則? 87.0??2.75kw3.0??等 效綜合以上的計算結果， ，所以所選電動機滿足要求。額等 效 N?買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763133.5 卷筒軸的設計及校核由于卷筒軸的可靠性對起重機的安全、可靠的工作非常重要，因此應十分重視卷筒軸的結構設計和強度、剛度計算。卷筒軸的結構，應盡可能簡單、合理，應力集中應盡可能小。卷筒軸不僅要計算疲勞強度，而且還要計算靜強度；此外，對較長的軸還需校核軸的剛度。由前面的設計可知：卷筒的名義 ，取卷筒長度 ，卷筒槽形槽底mD20?70?L半徑 ，繩槽尺寸 ，鋼絲繩允許拉力為 。其它參數有mr7.6?t14KNp12.， ， 。28KW卷PT??N62.3卷 in/16.4rn卷選取軸的材料為 45 剛，調制處理。3.5.1 初算卷筒軸最小直徑（2-18）mnPAd18.624.13mi ??取軸的最小直徑圓整為 。6圖 3-2 卷筒心軸結構圖3.5.2 確定各段軸的直徑、長度1-2 段和 6-7 段為軸承的位置，直徑 ，其它各部分直徑按照結構md63721??來取， ， ， ， 。確定卷筒心軸各段長度md7032??d8043??54?05時，應根據軸承寬度、卷筒長度和端蓋長度來確定。 ,L21?, , ,6-7 段為套筒長度,取 .L1532?L9543?mL154? m12076??3.5.3 計算支座反力????NRA 34950103253201?????NB681492??心軸右輪轂支承處最大彎矩：買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 130413976314mNRMBw ?????80316303.5.4 疲勞計算對于疲勞計算采用等效彎矩，查《起重機設計手冊》得知等效系數 j=1.1等效彎矩：mNwd ?????3.976801.?彎曲應力：MPaMdw1.5..033?心軸的載荷變化為對稱循環(huán)。由上式知許用彎曲應力：軸材料用 45 號鋼，其中， ； 。Pab60??Par??4.01??w???Pank48.936.1725.81 ?????式中 n=1.6—安全系數K—應力集中系數 —與零件幾何形狀有關的應力集中系數，當零件表面形狀劇烈過渡和x零件上開有溝槽時，以及緊配合區(qū)段 ，本處取5.2~1?xK5.1?xK—與零件表面加工粗糙度有關的應力集中系數， ，本處m .~0m取 。15.?K< 通過w????3.5.5 靜強度計算卷筒軸屬于起升機構低速軸零件，其動力系數可由表查得， =1.2。?c?mNMwcw ?????6.105382.max?MPad.4.06153.3ax?許用應力：??nrw.876.1?< 通過，故卷筒軸的疲勞和靜強度計算通過max???