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2011 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)及其排繩機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 系 、 部： 機(jī)械工程系 學(xué)生姓名： 魏熙陽(yáng) 指導(dǎo)教師： 羅建華 職稱(chēng) 教授 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 機(jī)本 0704 學(xué) 號(hào): 214070424 完成時(shí)間： 2011 年 6 月 摘 要 建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)是一種起重設(shè)備，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、操作方便、 對(duì)作業(yè)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，因此在建筑、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、海運(yùn)、交通、化工、冶金 和油田等部門(mén)中用于起重、拖重物等工作，也是每個(gè)建筑工地、每個(gè)工程隊(duì) 必不可少的設(shè)備。在施工工地上，卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩在繩筒上繞制常常發(fā)生錯(cuò)亂， 這樣，鋼絲繩相互擠壓，磨損嚴(yán)重，縮短了鋼絲繩的使用壽命；同時(shí)，與卷 揚(yáng)機(jī)配用的限位裝置普遍為重錘式或螺桿式。重錘式安裝維修不便，螺桿式 由于鋼絲繩排繞錯(cuò)亂而導(dǎo)致限位失靈。為了克服以上缺點(diǎn)，在卷?yè)P(yáng)機(jī)上附加 了一種排繩機(jī)構(gòu)。排繩機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以減速箱齒輪提供的轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)使排繩 機(jī)構(gòu)往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，使得鋼絲繩能在卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒上整齊排列。利用這一機(jī)構(gòu) 進(jìn)行均勻排繩從而提高了鋼絲繩的使用壽命，從而提高了生產(chǎn)效率，降低了 勞動(dòng)強(qiáng)度。 關(guān)鍵詞： 起重設(shè)備， 卷筒， 排繩機(jī)構(gòu) ABSTRACT winch is a construction lifting equipment, because of its simple structure, manufacture low-cost, easy to operate, right operating environment adaptability, construction, industry, agriculture, shipping, transportation, chemical industry, metallurgy and oil sectors such as for lifting and dragging heavy objects, etc., as well as each building site, Each team works essential equipment. The construction site, hoist rope on the ropes around the tube system disorder often occur, then squeeze each other rope, wear serious, shorten the life of the wire rope; Meanwhile, the windlass wearing spacing devices-generally heavy hammer or screw. Mallets- installation maintenance inconvenience, screw-type arrangement as rope around disorder caused spacing failure. In order to overcome the above drawbacks, the hoist to attach a rope agencies. Pai brought the design to reduce speed gear boxes for the moment, the drive to make arrangements justice agencies reciprocating linear motion. can make rope winch drum, were neatly arranged. Use the bodies uniform rope so as to enhance the life of the wire rope, thereby increasing production efficiency, reduce labor intensity. Keywords : lifting equipment, drum, volleyball justice agencies 目 錄 1 緒 論 ............................................................1 1.1 建筑卷?xiàng)顧C(jī)的簡(jiǎn)介 ..............................................1 1.2 設(shè)計(jì)方法或技術(shù)路線(xiàn)： ..........................................3 1.2.1 設(shè)計(jì)要求 ...............................................3 1.2.2 各零部件的設(shè)計(jì) .........................................3 1.2.3 擬采用的方法或技術(shù)路線(xiàn) .................................3 1.3 本設(shè)計(jì)的意義 ..................................................4 2 卷?yè)P(yáng)機(jī)部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ..............................................5 2.1 電動(dòng)機(jī)功率選擇、總傳動(dòng)比設(shè)計(jì)計(jì)算與校驗(yàn) ........................5 2.1.1 電動(dòng)機(jī)功率的初選： ....................................5 2.2 鋼絲繩的計(jì)算及確定 ............................................8 2.2.1 材料和種類(lèi)的分析 ......................................8 2.2.2 鋼絲繩的固定方法： ....................................8 2.2.3 鋼絲繩直徑的確定： ....................................9 2.3 排繩機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式的確定 .......................................10 3 卷筒及卷筒軸設(shè)計(jì) .................................................14 3.1 卷筒的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...............................................14 3.1.1 材料與結(jié)構(gòu)的選用： ...................................14 3.1.2 卷筒容繩尺寸參數(shù)： ...................................14 3.1.3 卷筒的受力分析 .......................................17 3.1.4 卷筒強(qiáng)度計(jì)算校核 .....................................17 3.1.5 卷筒筒壁的穩(wěn)定性估算 .................................20 3.2 卷筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 .............................................20 3.2.1 作用力計(jì)算 ...........................................21 3.2.2 垂直面支承反力及彎矩 .................................22 3.2.3 水平面支承反力及彎矩支反力 ...........................22 3.2.4 合成彎矩 .............................................23 3.2.5.計(jì)算工作應(yīng)力 ..........................................23 3.2.6 心軸的疲勞強(qiáng)度計(jì)算 ....................................24 3.2.7 心軸的靜強(qiáng)度計(jì)算 ......................................24 4 卷筒軸齒輪及排繩器設(shè)計(jì) .......................................... 25 4.1 齒輪類(lèi)型、精度級(jí)度、材料及齒數(shù)等設(shè)計(jì) .........................25 4.1.1 齒輪類(lèi)型、精度級(jí)度、材料及齒數(shù)分析 ....................26 4.1.2 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) ......................................26 4.1.3.齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 ......................................28 4.1.4 模數(shù) m 設(shè)計(jì) ............................................29 4.1.5 齒輪幾何尺寸計(jì)算 ......................................29 4.1.6 齒輪驗(yàn)算 ..............................................30 4.1.7 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： ........................................30 4.2 排繩器的設(shè)計(jì) .................................................32 4.2.1 工作原理 ..............................................32 4.2.2 工作過(guò)程分析： ........................................33 4.2.3 強(qiáng)度計(jì)算校核 ..........................................34 4.2.4 滑塊強(qiáng)度校核 ..........................................36 4.2.5 潤(rùn)滑 ..................................................37 5 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) .................................................38 5.1 電氣控制系統(tǒng)的要求和內(nèi)容 ....................................38 5.1.1 電氣控制系統(tǒng)的要求 ....................................38 5.1.2 電氣控制系統(tǒng)的內(nèi)容 ....................................39 5.2 電氣控制原理圖的設(shè)計(jì) ........................................39 5.2.1 主電路的設(shè)計(jì) .........................................40 5.2.2 控制電路的設(shè)計(jì) ........................................40 5.2.3 輔助電路的設(shè)計(jì) ........................................41 參考文獻(xiàn) ........................................................45 結(jié) 論 ..........................................................46 致 謝 ......................................................47 、 銑柔性薄壁零件的誤差補(bǔ)償策略外文翻譯 系 、 部： 機(jī)械工程系 學(xué)生姓名： 魏熙陽(yáng) 指導(dǎo)教師： 羅建華 職稱(chēng) 教授 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 機(jī)本 0704 學(xué) 號(hào): 214070424 完成時(shí)間： 2011 年 6 月 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 1 1 緒 論 1.1 建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的簡(jiǎn)介 自從1955年沈陽(yáng)國(guó)泰礦山機(jī)械廠(chǎng)試制了10馬力(約7.5kw)單筒卷?yè)P(yáng)機(jī)，我國(guó) 的建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)生產(chǎn)已有近50年的歷史，而真正定型生產(chǎn)還是在7O年代初的事。 80年代初我國(guó)的建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)技術(shù)的研究才活躍起來(lái)，但和國(guó)外的建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)技 術(shù)相比落后至少3O年。在8O年代以前，我國(guó)還沒(méi)有制定有關(guān)建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品規(guī)格五花八門(mén)，結(jié)構(gòu)與技術(shù)的維持基本上是根據(jù)日本JIS8OOl等40年 代落后標(biāo)準(zhǔn)及按蘇聯(lián)圖紙制造的1Oll、1012等落后機(jī)型，進(jìn)展十分緩慢。80年 代以后，是我國(guó)建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展最快的時(shí)期。國(guó)家也制定了有關(guān) 建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的配套標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。1985年底，由行業(yè)組織9廠(chǎng)1所1校共同參加的卷 揚(yáng)機(jī)產(chǎn)品系列設(shè)計(jì)，使卷?yè)P(yáng)機(jī)的性能參數(shù)與經(jīng)濟(jì)效益結(jié)合指標(biāo)達(dá)到了較為統(tǒng)一 的水平，也給使用和維修帶來(lái)了方便，促進(jìn)了卷?yè)P(yáng)機(jī)的更新?lián)Q代。然后新產(chǎn)品 種數(shù)達(dá)到近十個(gè)，其中最具有代表性的產(chǎn)品有福建省建筑機(jī)械廠(chǎng)的行星傳動(dòng)卷 揚(yáng)機(jī)、昆明建筑機(jī)械廠(chǎng)的少齒差傳動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)、長(zhǎng)沙建筑機(jī)械研究所與福州市建 筑機(jī)械廠(chǎng)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的仿日本Seibu公司采用立式齒輪傳動(dòng)的電控卷?yè)P(yáng)機(jī)．廣州市 一建公司機(jī)械廠(chǎng)的高速卷?yè)P(yáng)機(jī)適應(yīng)高層建筑的多功能需要，而江蘇海門(mén)第三機(jī) 械廠(chǎng)引進(jìn)專(zhuān)利技術(shù)開(kāi)發(fā)的系列多排頂桿蠕動(dòng)傳動(dòng)的卷?yè)P(yáng)機(jī)分為三大系列：即電 控、手控和微機(jī)程控三大類(lèi)，其性能優(yōu)于代表國(guó)際先進(jìn)承平的Seibu“一” 字型卷 揚(yáng)機(jī)，使我國(guó)的建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)技術(shù)跨入世界先進(jìn)行列。Stocky系列卷?yè)P(yáng)機(jī)采用多 排頂桿蠕動(dòng)減速裝置，并將該減速裝置直接設(shè)置于卷筒內(nèi)，使設(shè)計(jì)的卷?yè)P(yáng)機(jī)達(dá) 到體積小、重量輕、過(guò)載能力大、節(jié)省能源、工作安全可靠。根據(jù)用戶(hù)使用反 映卷?yè)P(yáng)機(jī)采用錐形制動(dòng)電機(jī)后，由于一般建筑工地離變壓器較遠(yuǎn)，電纜壓降較 大，時(shí)常出現(xiàn)制動(dòng)器釋放不開(kāi)，使得卷?yè)P(yáng)機(jī)不能正常工作，因此又設(shè)計(jì)了一種 采用普通Y系列的、帶制動(dòng)器的“一” 字型卷?yè)P(yáng)機(jī)，將多排頂桿蠕動(dòng)傳動(dòng)應(yīng)用在建 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 2 筑卷?yè)P(yáng)機(jī)中，當(dāng)時(shí)使我國(guó)的卷?yè)P(yáng)機(jī)技術(shù)一改幾十年一貫制的落后狀態(tài)，一躍跨 入世界先進(jìn)行列，該產(chǎn)品的整機(jī)組合合理，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，過(guò)載能力強(qiáng)， 工作安全可靠．其中傳動(dòng)方式部分的設(shè)計(jì)構(gòu)思獨(dú)特、新穎、受力均勻、合理， 當(dāng)時(shí)屬?lài)?guó)內(nèi)外首創(chuàng)。 Rotzler公司，I℃型卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)用于汽車(chē)裝載機(jī)和船舶起 重機(jī)，也可用于打井機(jī)和特種提升設(shè)備。重量輕尺寸緊湊的結(jié)構(gòu)可提高起重機(jī) 起重能力，I℃卷?yè)P(yáng)機(jī)減速箱的扭矩不斷受到檢測(cè)，并借助一種新型電子檢測(cè)控 制裝置(MCD)將檢測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)換為線(xiàn)性模擬信號(hào)。該信號(hào)可整合到任何起重機(jī)的電 子控制系統(tǒng)中，使司機(jī)隨時(shí)能夠精確測(cè)定卷?yè)P(yáng)機(jī)的負(fù)荷。利用該線(xiàn)性信號(hào)，在 卷?yè)P(yáng)機(jī)負(fù)荷超過(guò)90％額定值時(shí)還可發(fā)出聲音或圖象警示。當(dāng)卷?yè)P(yáng)機(jī)提升或放下 重物時(shí)，或當(dāng)制動(dòng)使重物靜止時(shí)測(cè)定減速箱扭矩。新型電子控制系統(tǒng)可用來(lái)確 定最低吊鉤位置，防止操作者誤操作使鋼繩纏繞圈數(shù)少于安全必需的3圈。該卷 揚(yáng)機(jī)有3種規(guī)格，提升力7 KN、10KN和19 KN，最小型號(hào)重50Kg，長(zhǎng)320 rain， 寬280 rain，高280 rain 。Demag公司推出了一種能頻繁、快速進(jìn)行提升作業(yè) 的高速提升裝置。一種能以70m／min的提升速度提升80kg物體，另一種以 35m／min的提升速度提升1 60 kg物體。這種裝置的速度是Demag DS1卷?yè)P(yáng)機(jī)的5 倍?？捎糜诎l(fā)貨中心的貨物碼。聯(lián)合動(dòng)力產(chǎn)品公司(APPI)研制開(kāi)發(fā)了一種帶式 葫蘆和卷?yè)P(yáng)機(jī)系列產(chǎn)品，它用高強(qiáng)度編織帶代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼絲繩或起重環(huán)鏈，能 消除載荷回轉(zhuǎn)、鋼絲繩纏繞等問(wèn)題，具有便于搬運(yùn)、安裝和檢查等優(yōu)點(diǎn)。該公 司還可根據(jù)用戶(hù)的要求，提供電動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)和氣動(dòng)馬達(dá)作為傳動(dòng)部件，這 種帶式葫蘆的最大起重量為2.5 t，帶式卷?yè)P(yáng)機(jī)為5.4t。 為了適應(yīng)我國(guó)建設(shè)任務(wù)具有量大、面廣、分散等特點(diǎn)，以及勞力資源豐富， 財(cái)力不足以及貫徹執(zhí)行機(jī)械化、半機(jī)械化與改良工具相結(jié)合的方針，實(shí)行多層 次的裝備政策和 近期內(nèi)以發(fā)展中、小型機(jī)械為主的方針要求，設(shè)計(jì)符合我國(guó)國(guó) 情的新的卷?yè)P(yáng)機(jī)勢(shì)在必行，也是迫在眉睫的事。 隨著微機(jī)技術(shù)在世界的改變及在電路中的智能化，PLC 在電路中的運(yùn)用得到 了廣泛的應(yīng)用,而它可靠性高、能經(jīng)受惡劣環(huán)境的考驗(yàn)、使用極方便的巨大優(yōu)越 性，迅速占領(lǐng)工業(yè)自控領(lǐng)域，成為工業(yè)自動(dòng)控制的首選產(chǎn)品，與機(jī)動(dòng)人、 CDM/CAM 并稱(chēng)為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱。 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 3 1.2 設(shè)計(jì)方法或技術(shù)路線(xiàn)： 1.2.1 設(shè)計(jì)要求 1）設(shè)計(jì)一臺(tái)帶排繩機(jī)構(gòu)的卷?yè)P(yáng)機(jī) 2）要求能提升 5 噸的物體 1.2.2 各零部件的設(shè)計(jì) 1）電動(dòng)機(jī)的功率計(jì)算及選用： 電動(dòng)機(jī)的選取原則是在確保最大工作載荷轉(zhuǎn)矩的前提下，盡量選取最小功 率值的電動(dòng)機(jī)。同時(shí)充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)容許的最大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩能力，以適應(yīng)啟動(dòng)時(shí) 所需轉(zhuǎn)矩值的增大，為此應(yīng)優(yōu)先選用啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和短時(shí)過(guò)載系數(shù)大的電動(dòng)機(jī)。 2）減速箱的參數(shù)設(shè)計(jì)與選用： 減速箱的選擇主要根據(jù)齒面性能，傳動(dòng)比等方面進(jìn)行選擇。本設(shè)計(jì)中選擇 硬齒面及合適的傳動(dòng)比減速器作為卷?yè)P(yáng)機(jī)的選型方案，其傳動(dòng)比需滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要 求。 3）卷?yè)P(yáng)機(jī)滾筒及排繩機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)： 卷?yè)P(yáng)機(jī)滾筒的選擇主要包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)，強(qiáng)度設(shè)計(jì)主要是考慮彎 曲校核、扭矩校核和壽命校核。 4）電動(dòng)機(jī)控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)及卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩的選擇： 卷?yè)P(yáng)機(jī)繩徑的選擇依據(jù)是JG／T503 1—93《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》4．1．1 條，根據(jù)安全系數(shù)來(lái)確定的。控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)三相異步電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)、 快轉(zhuǎn)和慢轉(zhuǎn)的要求。 1.2.3 擬采用的方法或技術(shù)路線(xiàn) 1）動(dòng)力及傳動(dòng)部分 采用合適的三相異步電機(jī)，通過(guò)減速箱驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 2）排繩機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)出排繩機(jī)構(gòu)，以減速箱齒輪提供的動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)排繩機(jī)構(gòu)往復(fù)直線(xiàn)運(yùn) 動(dòng)，使得鋼絲繩能在卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒上整齊排列 3）卷?yè)P(yáng)機(jī) 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 4 對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)滾筒進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度、壽命校核 4）采用繼電器和手動(dòng)按鈕設(shè)計(jì)三相異步電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)、快轉(zhuǎn)和慢轉(zhuǎn)，完 成控制面板的設(shè)計(jì) 1.3 本設(shè)計(jì)的意義 隨著卷?yè)P(yáng)機(jī)在工業(yè)的廣泛應(yīng)用，新的卷?yè)P(yáng)機(jī)勢(shì)在必行，也是迫在眉睫的事 所以本設(shè)計(jì)就是為了更好地改善已往卷?yè)P(yáng)機(jī)在工業(yè)中的缺點(diǎn)，如：鋼絲繩 在工作中由于受到擠壓而使其使用壽命下降，而采用排繩機(jī)構(gòu)進(jìn)行均勻排繩從 而提高了鋼絲繩的使用壽命。同樣在控制電路中，采用 plc 來(lái)進(jìn)行控制這樣能 減少電路中的繁鎖，跟據(jù)科學(xué)技術(shù)要從智能化和微型化進(jìn)行發(fā)展。從而改善了 采用繼電器來(lái)控制電路。并增強(qiáng)了控制的實(shí)時(shí)性，更能保證精度要求的產(chǎn)品質(zhì) 量。這樣也跟上了主流計(jì)算機(jī)發(fā)展的潮流、將生產(chǎn)控制與生產(chǎn)管理合二為一。 也就是迎合了全集成自動(dòng)化的概念，將數(shù)據(jù)處理、通信、控制程序統(tǒng)一起來(lái)了。 這也就是本設(shè)計(jì)的意義。 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 5 2 卷?yè)P(yáng)機(jī)部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 2.1：電動(dòng)機(jī)功率選擇、總傳動(dòng)比設(shè)計(jì)計(jì)算與校驗(yàn) 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(mǎn)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。 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的類(lèi)別有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。而它又分為三相異步電動(dòng) 機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)容易，運(yùn)行可靠，價(jià)格便宜，具 有較好的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性，而直流電動(dòng)機(jī)也結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，但由于長(zhǎng)期 以來(lái)交流電動(dòng)的調(diào)速問(wèn)題未能得到滿(mǎn)意的解決。因此，交流電動(dòng)機(jī)在工業(yè)中使 用得最為廣泛的一種電動(dòng)機(jī)。 卷?yè)P(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。因此，選擇電動(dòng)機(jī) 應(yīng)與其工作特點(diǎn)相適應(yīng)。 卷?yè)P(yáng)機(jī)主要采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)。根據(jù)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(xiàn)轉(zhuǎn)子） 、3S2S YZ（籠型轉(zhuǎn)子）系列起重專(zhuān)用電動(dòng)機(jī)。多數(shù)情況下選用繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)；根據(jù) 本設(shè)計(jì)要求，綜合以上分析，本設(shè)計(jì)主要選擇繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子的短時(shí)重復(fù)工作制 。3S 2.1.1．電動(dòng)機(jī)功率的初選： 卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)機(jī)功率的初選可按所需的靜功率計(jì)算，然后根據(jù)電動(dòng)機(jī)工作方 式類(lèi)別進(jìn)一步確定電動(dòng)機(jī)的功率，并進(jìn)行必要的校驗(yàn)。 靜功率（單位：KW）計(jì)算公式為： ……………………(1)?60egvFP? 式中 ——鋼絲繩額定拉力（N） ；eF ——鋼絲繩額定速度（m/min） ；ev ——卷?yè)P(yáng)機(jī)整機(jī)傳動(dòng)效率。? 這里的傳動(dòng)效率包括傳動(dòng)裝置、軸承、聯(lián)軸器、離合器和卷筒纏繞等的效 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 6 率。 .21???3567891041-電 動(dòng) 機(jī) 2彈 性 聯(lián) 軸 器 3-二 級(jí) 圓 柱 齒 輪 減 速 器 (同 軸 式 ) 4齒 輪 聯(lián) 軸 器5開(kāi) 式 齒 輪 傳 動(dòng) 6卷 筒 7排 繩 器 導(dǎo) 輥 8雙 向 絲 杠 9-鏈 條0鏈 輪 圖 1 卷?yè)P(yáng)機(jī)工作原理圖 根據(jù)《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》表 3－3 選取各傳動(dòng)件的傳動(dòng)效率： 彈性聯(lián)軸器 ＝99％ ＝11?i 兩級(jí)圓柱齒輪減速器(同軸式) ＝93％ 22 齒式連軸器 ＝99％ ＝133i 開(kāi)式齒輪傳動(dòng) ＝98％ 4?4 卷筒（滾動(dòng)軸承） ＝96％ 55i 鏈傳動(dòng) ＝94％ 66 絲杠 ＝40％8? 則總傳動(dòng)效率為： ＝0.8654321????? 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 7 選取鋼絲繩的速度 ＝0.25m/s，則動(dòng)載系數(shù) ＝1.13ev? ＝ ＝14.24(KW)?60egFP?86.02519.4? 卷筒轉(zhuǎn)速： 310?eDvn? 式中 ——鋼絲繩額定速度（m/min） ；ev ——卷筒基準(zhǔn)層鋼絲繩中心直徑（mm） 。eD ＝ …………………(2)310??evn?3105.462?7.?min)/(1r 總傳動(dòng)比 edni 式中 ——電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r/min） ；de ——卷筒轉(zhuǎn)速（r/min） 。en ＝68.18gdi?1750 根據(jù)《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》表 3－7 可選取傳動(dòng)比 的兩級(jí)圓柱齒輪6082?i 減速器(同軸式)。 并取 ＝25，則開(kāi)式齒輪傳動(dòng)比 ＝ ＝ =2.732i 4i321i??15.? 根據(jù)《電氣工程師手冊(cè)》表 7.6－4 可選取： YR 系列繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速 ＝750 r/min；額定功率den P＝15KW；額定電壓：380V。 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 8 2.2：鋼絲繩的計(jì)算及確定 2.2.1 材料和種類(lèi)的分析 鋼絲繩由許多高強(qiáng)度鋼絲繩編繞而成，可單捻、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）和金屬絲股芯（IWS） 。 纖維芯鋼絲繩具有較高的繞性和彈性，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，但繞性較差。本設(shè) 計(jì)中卷?yè)P(yáng)機(jī)為多層纏繞，更適合選用雙捻制天然纖維芯（NF）鋼絲繩。 根據(jù)鋼絲繞成股和股繞成繩的相互方向可分為：順捻鋼絲繩和交捻鋼絲繩。 順捻的特點(diǎn)是鋼絲繩繞性好，磨損小，使用壽命長(zhǎng)，但容易松散和扭轉(zhuǎn)。它不 允許在無(wú)導(dǎo)軌的情況下作單獨(dú)提升，故在不松散的情況下或有剛性導(dǎo)軌時(shí)應(yīng)用 為佳。交捻的與順捻的相比繞性和使用壽命相對(duì)要差，但由于繩與股的扭轉(zhuǎn)趨 勢(shì)相反，克服了扭轉(zhuǎn)和易松散的缺陷，故本設(shè)計(jì)優(yōu)先選用交捻鋼絲繩。 根據(jù)鋼絲繩中鋼絲與鋼絲的接觸狀態(tài)不同又可分為：點(diǎn)接觸鋼絲繩、線(xiàn)接 觸鋼絲繩、點(diǎn)線(xiàn)接觸鋼絲繩、面接觸鋼絲繩。點(diǎn)接觸的特點(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(jiǎn)單，價(jià)格便宜。由于線(xiàn)接 觸鋼絲繩比點(diǎn)接觸鋼絲繩的有效鋼絲總面積打，因而承載能力高。如果在破斷 拉力相同的情況下選用線(xiàn)接觸鋼絲繩，可以采用較小的滑輪和卷筒，從而使整 個(gè)機(jī)構(gòu)的尺寸減小。點(diǎn)線(xiàn)接觸是一種混合結(jié)構(gòu)的鋼絲繩，里面是點(diǎn)接觸，外面 是線(xiàn)接觸。面接觸的接觸應(yīng)力比線(xiàn)接觸要小，從而進(jìn)一步改善了鋼絲繩的性能， 但鋼絲繩的繞性較差。由以上分析可知，卷?yè)P(yáng)機(jī)宜選用不易松散和旋轉(zhuǎn)向小的 線(xiàn)接觸鋼絲繩。 綜上，本設(shè)計(jì)選用交捻制天然纖維芯（NF）線(xiàn)接觸鋼絲繩。 2.2.2 鋼絲繩的固定方法： 鋼絲繩在卷筒上的固定方式 鋼絲繩在卷筒上的固定應(yīng)保證工作安全可靠、便于檢查、裝拆及調(diào)整， 且固定處不應(yīng)使鋼絲繩過(guò)份彎折。繩端常見(jiàn)的固定方式有：壓板固定和楔塊固 定兩類(lèi)。 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 9 a:壓板和螺釘繩端固定裝置對(duì)多層纏繞，螺釘頭不能露出卷筒表面。這種 繩端的固定方式，工作臺(tái)可靠，對(duì)鋼絲繩的損傷小，安裝方便，出繩方向容易 變換。 b:楔形塊固定裝置它是鋼絲繩通過(guò)楔塊固定在卷筒上。楔塊的斜度通常取 1：4～1:5,以滿(mǎn)足自鎖條件。這種繩端的固定方式比較簡(jiǎn)單，但鋼絲繩允許的 直徑不能太大 AA 圖 2 鋼絲繩的固定方法 根據(jù)這兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)所以應(yīng) a 方式。 2.2.3. 鋼絲繩直徑的確定： 卷?yè)P(yáng)機(jī)系多層纏繞，鋼絲繩受力比較復(fù)雜。為簡(jiǎn)化計(jì)算，鋼絲繩的選擇多 采用安全系數(shù)法，這是一種靜力計(jì)算方法。 鋼絲繩的安全系數(shù)按下公式計(jì)算 …………………………………………(3)??nFSepgs?? 式中 ——整條鋼絲繩的破斷拉力（N） ；p ——卷?yè)P(yáng)機(jī)工作級(jí)別規(guī)定的最小安全系數(shù)，見(jiàn)《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)??n 計(jì)》表 3－95； ——鋼絲繩的額定拉力（N） 。eF 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 10 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，鋼絲繩需要承載 10 噸的拉力。即為額定拉力 eF =MG=5 9.8=4.9 （N）eF?310?410 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該卷?yè)P(yáng)機(jī)屬于重載荷工作狀態(tài)，按利用等級(jí)和載荷狀態(tài)的 分類(lèi)可將本設(shè)卷?yè)P(yáng)機(jī)定為 工作級(jí)別。6A 根據(jù)《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》表 3－95 可查得 =6??n =4.9 6=2.94 ……………………(4)??epFnS???410?510 根據(jù)《建筑機(jī)械手冊(cè)》GB 1101－74 可選取 6 (19)系列鋼絲繩：? 鋼絲繩公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度：170 /fKg2m 鋼絲繩破斷拉力總和：38600 鋼絲繩直徑：23.5mm 由公式：鋼絲繩破斷拉力＝換算系數(shù) 鋼絲繩破斷拉力總和 ? 根據(jù)《建筑機(jī)械手冊(cè)》GB 1101－74 可查得 6 (19)系列鋼絲繩換算系數(shù)為? 0.85。 =38600 0.85=32810pS?fKg 鋼絲繩安全系數(shù) = = 6.69> =6 ……………… (5)gsneF4903281???n 故符合要求。 （注：1 9.8N）fg? 2.3：排繩機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式的確定 鏈傳動(dòng)是屬于帶有中間撓性件的嚙合傳動(dòng)。與屬于磨擦傳動(dòng)的帶傳動(dòng)相比， 鏈傳動(dòng)無(wú)彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象， 因而能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率高； 又因鏈條不需要像帶那樣張得很緊，所以作用于軸上的徑向壓力較?。辉谕瑯?使用的條件下，鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)較為緊湊。雖然齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、 工作可靠、壽命長(zhǎng)、傳動(dòng)比穩(wěn)定。但是齒輪傳動(dòng)的制造及安裝精度高，價(jià)格較 貴，且不宜用于傳動(dòng)距離過(guò)大的場(chǎng)合。所以跟據(jù)各方面的原因選取鏈來(lái)作為傳 動(dòng)方式。 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 11 1）卷?yè)P(yáng)機(jī)工作時(shí)，為保證繩索始終與卷筒垂直，則 排繩裝置的鏈輪傳動(dòng)比公式應(yīng)為： …………………………(6) 12sZadpi?? 上式中： P一螺桿螺距mm ds一 纜繩直徑mm Z1一大鏈輪齒數(shù) Z2一小鏈輪齒數(shù) a一繩索間的間隙mm 卷筒所用繩索，當(dāng)ds小于20mm時(shí)，a一0.5mm 20—40mm時(shí)， a一1.0mm 大于40mm時(shí)， a一2.0mm 本次設(shè)計(jì)中a為1.0 mm 2)卷筒工作部分長(zhǎng)度公式: mm)1.(???QadsL ds一 纜繩直徑mm a一繩索間的間隙mm Q一卷筒每層能排列繩徑的圈數(shù) Q為卷筒每層能排列繩徑的圈數(shù)，但實(shí)際上排繩時(shí)繩索是螺旋纏繞的，即 只能繞Q一1圈數(shù)) 3)梯形螺桿的有效長(zhǎng)度: NPI5.0'? (N為不為零的正整數(shù)) 4)根據(jù)排繩的工作要求：卷簡(jiǎn)工作部分長(zhǎng)度應(yīng)等于梯形螺桿的有效長(zhǎng)度則 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 12 有： ………………(7)NPIQadsL5.0')1.(???? 推出鏈輪傳動(dòng)比： 12sZ5.0adpi?? 在設(shè)計(jì)過(guò)程中因?yàn)殚_(kāi)始未知數(shù)較多，先要估算i(傳動(dòng)比取得越小越好，一 般取2左右)， 然后根據(jù)前面的Q，再調(diào)整i，使N為正整數(shù)，再確定P，最后驗(yàn)算鏈輪強(qiáng)度。 卷?yè)P(yáng)機(jī)基本參數(shù)如下： 卷筒負(fù)載(第一層) 49kN 額定速度：25m／min 鋼絲繩直徑：d=23.5mm 容繩量(共二層)Ls=128.53m 卷筒上每圈鋼絲繩間的間隙a取lmm 1、卷筒直徑： =446.5mmDk 2、卷筒長(zhǎng)度 =800mmL1 3、每層纏繞圈數(shù)： 315.280ads???TLQ 4、卷筒工作部分長(zhǎng)度： mm784)3(.()1(( ?????sL 5、初步取鏈輪傳動(dòng)比i=2 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 13 由： NQ5.01adpis??? 得 32.501.???iQN49)()(???adsiP 6、根據(jù)上述計(jì)算，鏈輪傳動(dòng)比i=2比較合適 7、選擇合適的鏈條： 以卷筒的負(fù)荷49KN的三分之一即16.3KN作為抗拉載荷，從GB／T 1243— 1997 表（一）中選擇對(duì)應(yīng)的單排鏈條型號(hào)為08B ，并查得鏈條節(jié)距p=12.7。 8、 大小鏈輪的齒數(shù)的確定 根據(jù)卷?yè)P(yáng)機(jī)的結(jié)構(gòu)布置，小鏈輪是安裝在卷筒的輪轂上的，則初步將大鏈 輪的分度圓直徑定為267.19mm，則小鏈輪單位分度圓直徑為 038.217.96?PD 從 GB／T 1243—1997 附錄 A，根據(jù)單位分度圓直徑查表 A1，可得小鏈輪的 齒數(shù)為 Z2=67，則大鏈輪齒數(shù) Z1=Z2×i=67×2=134。 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 14 3 卷筒及卷筒軸設(shè)計(jì) 3.1 卷筒的設(shè)計(jì)計(jì)算 卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒系鋼絲繩多層纏繞，所受應(yīng)力非常復(fù)雜。它作為卷?yè)P(yáng)機(jī)的重要 零件，對(duì)卷?yè)P(yáng)安全、可靠的工作至關(guān)重要，應(yīng)合理地進(jìn)行設(shè)計(jì)。 3.1.1 材料與結(jié)構(gòu)的選用： 卷?yè)P(yáng)機(jī)結(jié)構(gòu)形式多，按制造方式不同可分為鑄造卷筒和焊接卷筒。鑄造卷 筒應(yīng)廣泛。卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒大多為鑄卷筒，成本低，工藝性好。大噸位卷?yè)P(yáng)機(jī)一般 采用鑄鋼卷筒，鑄鋼卷筒雖然承載能力較，但成本高?？紤]經(jīng)濟(jì)效益和設(shè)計(jì)要 求，本設(shè)計(jì)跟據(jù)其在滿(mǎn)足要求的情況下選擇成本最低的材料。 并選取材料為 HT250 3.1.2 卷筒容繩尺寸參數(shù)： 卷筒容繩尺寸參數(shù)意義及表示方法 應(yīng)合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，參見(jiàn)右圖 3 所示 (1).卷筒節(jié)徑 D 跟據(jù)卷筒的設(shè)計(jì)要 求卷筒節(jié)徑與鋼絲繩的直徑 d 有關(guān)，而 卷節(jié)徑 D 應(yīng)滿(mǎn)足下公式 Ke? 圖 3 卷筒的結(jié)構(gòu)圖 式中 —卷筒直徑比，是與卷?yè)P(yáng)機(jī)工作 eK —鋼絲繩的直徑（mm）d 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 15 級(jí)別有關(guān)的數(shù)，見(jiàn)《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》 表 3－107 《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》表 3－107 可得 ＝19eK 23.5 19＝446.5(mm)D?? 卷筒節(jié)徑 D 對(duì)筒壁和端板的設(shè)計(jì)具有重要意義，也影響鋼絲繩直徑的選擇。 D 值小，結(jié)構(gòu)自然緊湊，但單位長(zhǎng)度的力較大，鋼絲繩壽命低。因此， 《建筑卷 揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》表 3－103 中規(guī)定的 D/d 值可認(rèn)是對(duì)應(yīng)一定工作級(jí)別的最小值。 查《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》表－103 可得 ＝201eK 故 D＝20 23.5＝470(mm)? （2） 卷筒的直徑 = － ＝470－23.5＝446.5（mm）00Dd （3） 卷筒容繩寬度 tB 卷筒容繩寬度，一般可按下述關(guān)系確定： 03t? 式中 ——卷筒直徑（m）0D 446.5＝133.5(mm)tB3?? 卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒壁厚的設(shè)計(jì)算中，通常卷筒長(zhǎng)度都設(shè)計(jì)成小于其直徑的 3 倍， 甚至小徑 2 倍。因此此時(shí)的鋼繩拉力產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的合成應(yīng)力較 小，故計(jì)算卷筒強(qiáng)度時(shí)可忽略不計(jì)簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)計(jì)算。考慮本設(shè)計(jì)為大噸位卷?yè)P(yáng) 機(jī)， 過(guò)大會(huì)嚴(yán)重影響卷筒壽命，故取 即： <2 446.5＝893mmtBtB02D?tB? 取 =800(mm)t （4）卷筒邊緣直徑 卷筒邊緣直徑即卷筒端側(cè)板直徑，對(duì)于多層纏繞，位kD 防止鋼絲繩脫落，端側(cè)板徑應(yīng)大于鋼絲繩最外層繩圈直徑。端側(cè)板直徑用下式 計(jì)算： ＋ ……………… (8)sk?d4 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 16 式中 ——最外層鋼繩繩芯直徑，由下式確定： = ＋（ － ）sDsD02S1 。其中： ——鋼絲纏繞層數(shù)dS 設(shè)鋼絲繩纏繞層數(shù)為 2 層即 S=2 則 ＝446.5＋2 2－1） 23.5＝517（mm）s? 517＋423.5＝600（mm）kD? 卷筒纏繞層數(shù)計(jì)算公式： ……………… (9)dmDSkk20?? 式中 ——為保證鋼絲繩不越出端側(cè)板外緣的安全高度（mm） 。km 該值在繞中應(yīng)不小于 1.5 倍的鋼絲繩直徑，在多層纏繞中應(yīng)不小于 2 倍的鋼 絲繩徑。 取 ＝.5 ＝2.5 23.5＝58.75(mm)kd? 則由（a 可得： kDmS??20 求得 2 2 23.5+446.5+2 58.75=658kD? 綜上考慮取 ＝700（mm）k （5）卷筒容繩量 卷筒的容繩是指鋼絲繩在卷筒上順序緊密排列時(shí)，達(dá)到規(guī)定的纏繞層數(shù)所 能容納的鋼絲繩工作度的最大值。 卷筒的容繩量可下述方法計(jì)算： 第 層鋼絲繩繩直徑為i dSDii )12(0??? 式中 —— 層， ＝1，2，3， 、 、 、 。iS 第 層卷的鋼絲繩長(zhǎng)度為： … (10)3010])2()[1/( ???dSdBLiti? 卷筒容繩量為實(shí)際容繩量應(yīng)加上鋼絲繩安全圈的長(zhǎng)度（一般為 3 圈） ＝3.14 (100/23.5－1)[446.5+(2 1－1) 23.5] ＝61.10(m)1L??3? 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 17 ＝3.14 (90/23.5－1)[ 446.5+(2 2－1) 23.5] ＝67.21(m)2L???310? ＝61.10+67.21 ＝128.31(m) 加上安全圈 3 圈，即 ＝439.9＋ ＝128.31＋3.14 23.5 3 128.53(m)L?d??10?? 3.1.3 卷筒的受力分析 筒是卷?yè)P(yáng)機(jī)直接承載零件，受力比較復(fù)雜，分析清楚卷筒上所受的力，對(duì) 卷?yè)P(yáng)機(jī)整設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。 (1) 絲繩拉力與卷筒支承處反力： 工作中，鋼絲繩拉力使卷筒像空心軸一樣被彎曲，支反力為 ，其彎矩隨鋼絲繩超繞位置不同而變化，具有瞬變效FLXRA??LRFB? 應(yīng)，另外卷筒自重也使卷筒產(chǎn)生彎曲。當(dāng) 時(shí)，由于彎矩較小，在強(qiáng)度計(jì)03DL? 算時(shí)通常忽略不。 （2）鋼絲繩拉力產(chǎn)在筒壁上的轉(zhuǎn)矩： 在鋼絲繩力的作用下，卷筒就好像空心軸一樣被扭轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)矩可 用下式計(jì)算：，該轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的筒壁應(yīng)力較小，一般情況可忽略不計(jì)。 （3）卷筒筒壁的向壓力 ：q 由鋼絲纏繞產(chǎn)生的對(duì)筒壁外緣表面圓周方向的徑向壓力，除對(duì) 筒壁產(chǎn)生圓周方向擠壓應(yīng)力外，還將引起筒壁局部彎曲應(yīng)力，該力是影響筒壁 強(qiáng)度的重要因。 （4）鋼絲繩對(duì)端板產(chǎn)生的軸向推力 ：sN 該力是于鋼絲繩纏繞至端側(cè)板根部并向新的一層過(guò)渡過(guò)程中鋼 絲繩與側(cè)板之間楔入作用產(chǎn)生的，此力是計(jì)算端側(cè)板強(qiáng)度的主要外力。 3.1.4 卷筒強(qiáng)度計(jì)算校核 卷筒強(qiáng)度計(jì)算要包括兩個(gè)方面：一是筒壁的強(qiáng)度計(jì)算；二是端側(cè)板的強(qiáng)度 計(jì)算。 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 18 (1).卷筒筒壁外面均布載荷 公式 的確定：q ………………(11)tDF02? （2） 卷筒壁的應(yīng)力： 按法國(guó)波坦公司于鋼制焊接卷筒的強(qiáng)度計(jì)算方法，確定卷筒壁的應(yīng)力。該 方法要求： 時(shí)，忽略絲繩拉力產(chǎn)生的彎曲和扭轉(zhuǎn)，僅考慮鋼絲繩纏繞時(shí)03L? 的環(huán)向壓縮應(yīng)力和局部彎曲應(yīng)力卷筒筒壁強(qiáng)度的影響，鋼絲繩繞出處卷筒壓應(yīng) 力 按下式計(jì)算：c? tFec??5.0? 局部彎曲應(yīng)力按下式算： 3096.?Dew? （3）卷筒筒壁的厚度算 卷筒壁的強(qiáng)度下式計(jì)算： ………………… (12)][cesctFA???? 則筒壁厚度為 （mm）][cest? 式中 ——鋼絲繩的額定拉力（N） ； ——卷筒環(huán)向壓縮應(yīng)力：（ ） ；aMP ——多層纏繞系數(shù)，按《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》表 3－110 選??；sA ——鋼絲繩軸向卷繞節(jié)距（mm） ， ；t dt01.? ——卷筒材料的許用應(yīng)力（ ） ，按《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》][c?aP 表 3－111 和 3－112 選取。 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 19 查表可得： ＝120（ ） ＝1.6][c?aMPsA 則 )(97.26105.3.89461m???? 取 ＝27（mm） 由以上可算得： （ ）87.365.201.8945.???c?aMP （ ）0..46.34w a 卷筒壁強(qiáng)度條件應(yīng)滿(mǎn)足下述經(jīng)驗(yàn)公式： ][???wc 式中 ——材料的許用應(yīng)力（ ）][?aMP 材料許用應(yīng)力 按下式計(jì)算 ncbK?][ 式中 ——材料的強(qiáng)度極限（ ） ；b?aMP ——按工作級(jí)別選定的系數(shù)，見(jiàn)《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》c ——安全系數(shù)，取 ＝2.8。nKnK 查表可得： ＝200（ ） ＝1.25b?aMPc )(14.572.80][ a??? ＝51.9<57.14=wc?][? 3.1.5 卷筒筒壁的穩(wěn)定性估算 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 20 如果卷筒較長(zhǎng)筒壁太薄，在過(guò)載或急劇制動(dòng)情況下，可能會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn) 象。一般認(rèn)為：對(duì)卷筒直徑大于 1200mm，容繩寬度大于卷筒直徑兩倍的大尺寸 卷筒，應(yīng)進(jìn)行卷筒壁的穩(wěn)定性驗(yàn)算。 穩(wěn)定性計(jì)算，可采用計(jì)算穩(wěn)定性系數(shù) K 的方法 ……………(13)5.1~3??qPw 式中 K——穩(wěn)定性系數(shù)； ——失去穩(wěn)定時(shí)臨界壓力 。對(duì)鋼卷筒 ；wP)(aMP3042DPw?? ——卷筒壁單位壓力 ， ；q)(atDFqj0max2? ——卷筒壁厚（mm） ；? ——卷筒直徑（mm） ；0D ——鋼絲繩最大靜拉力（N） ；maxjF ——鋼絲繩節(jié)距（mm） ， ；t dt01.? ——鋼絲繩直徑（mm） 。d 87.925.46203?wP)(aMP 4.1.. aq?? 5~3748.129???K 設(shè)計(jì)滿(mǎn)足要求，筒壁穩(wěn)定。 3.2： 卷筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 由于卷筒軸的可靠性對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)的安全，可靠工作非常重要，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)力求簡(jiǎn)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， 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 21 對(duì)較長(zhǎng)的軸還需校核軸的剛度。 由前面計(jì)算和查表我們可以得到： 鋼絲繩的額定拉力 =49KN，eF 卷筒直徑 ＝446.5mm，鋼絲繩直徑 ＝23.5mm，0Dd 直齒圓柱齒輪分度圓直徑 ＝400mm。1d 軸材料選 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 ＝650 ， ＝360 ， =300 ， ＝100 。B?aMPs?aP1??aM0][b?aP 3.2.1 作用力計(jì)算 齒輪圓周力公式 ： ……………(14)??2,3112d DFTet ???????? = 40)5.3.6(9? =57.58（KN） 齒輪徑向力 ：??2,4?tgFr?? =57.58 =20.96（KN）??0 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(jiàn)圖 4 圖縮示： 3.2.2 垂直面支承反力及彎矩 支反力，見(jiàn)圖 4.3 b6.950).85(teDVFR??? =42.96（KN）6.90).85(etCV??? 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 22 =51.55（KN） 彎矩，見(jiàn) 4.3 圖 c =50 （51.55）=-2577.5 （KN.mm）CVARM50?? =60 42.96=2577.6（KN.mm）DB6 3.2.3 水平面支承反力及彎矩支反力（如圖 4.3）)(08.16.9250.6kNFRrDH???)(6.9..1rC 彎矩計(jì)算， )(9386.150mkNRMCHA ????.4.6DB ? 圖 4 心軸受力及彎矩圖 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 23 3.2.4 合成彎矩 見(jiàn)上圖 4.3 f )(16.27)93()5.27(22 mkNMAHVA ??????? ……… (15)48642BB 3.2.5.計(jì)算工作應(yīng)力 此軸為固定心軸，只有彎矩，沒(méi)有轉(zhuǎn)矩由上圖可知，最大彎矩發(fā)生在 剖面 A 處。設(shè)卷筒軸該剖面直徑為 ，則彎曲應(yīng)力公式 為Ad??2,4 ??031.bBbdM???)(aP 則 ………… (16)??30.bAb? )(12.6501.27633m??? 圓整后 =66mm，中間軸段 =66+5=71mmAdd 3.2.6 心軸的疲勞強(qiáng)度計(jì)算 查得有效應(yīng)力集中系數(shù) =1.88，表面狀態(tài)系數(shù) =0.92，絕卷筒軸的疲勞?K? 強(qiáng)度，應(yīng)該用鋼絲繩的當(dāng)量拉力進(jìn)行計(jì)算，即 edFK? 式中 ——鋼絲繩的當(dāng)量拉力（N） ； ——當(dāng)量拉力系數(shù)，見(jiàn)《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》公式（2—11）d 為使計(jì)算簡(jiǎn)便，可假使 =1。由前述可知，心軸應(yīng)力的性質(zhì)可認(rèn)為是按脈dK 動(dòng)循環(huán)規(guī)律變化，則 。彎曲應(yīng)力為2bam?? = =96.08（ ） ………………… (17)31.0AdbMK??361.07?aMP 平均應(yīng)力 和應(yīng)力幅 為ma? 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 24 )(03.482.96abamMP??? 軸的形狀比較簡(jiǎn)單，且為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，在 A 截面處尺寸有變化，則有應(yīng)力集 中存在，且該處彎矩最大?？烧J(rèn)為 A 截面是危險(xiǎn)截面，應(yīng)在此處計(jì)算軸的疲勞 對(duì)尺寸系數(shù) =0.78，等效系數(shù) =0.34。???? 疲勞強(qiáng)度計(jì)算的安全系數(shù)為 = =2.25 ………(18)maKS???????1 05.43.05492.7801??? 一般軸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)[S]=1.5~1.8，所以該軸疲勞強(qiáng)度足夠。 3.2.7 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 ejF??max 式中 ——靜強(qiáng)度計(jì)算最大拉力（N） ；axj ——?jiǎng)虞d荷系數(shù)，見(jiàn)《建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)》表 2—5。此處 =1.35? 靜強(qiáng)度計(jì)算安全系數(shù) 2.77 ………(19)WMSss/max??As/????361.0/2735.1 當(dāng) 時(shí)， =1.2~1.4，所以該軸靜強(qiáng)度足夠。6.0?bs??s 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 25 4 卷筒軸齒輪及排繩器設(shè)計(jì) 4.1：齒輪類(lèi)型、精度級(jí)度、材料及齒數(shù)等設(shè)計(jì) 4.1.1 齒輪類(lèi)型、精度級(jí)度、材料及齒數(shù)分析 據(jù)齒輪傳動(dòng)的受力分析直齒圓柱齒輪可知它由圓周力 與徑向力 ，斜Ft r 齒輪由圓周力 與徑向力 和軸向力 ，而圓錐齒輪由徑向力分力 和Ft ra r1 軸向分力 圓周力 ，而為了避免軸向力所以應(yīng)選用直齒圓柱齒輪。a1t （1）材料選擇：選擇小齒輪材料 40 （調(diào)質(zhì)） ，硬度為 280HBS，大齒輪rC 材料 45 鋼（調(diào)質(zhì)） ，硬度為 240HBS。 （2）輸入功率 ＝12.98(KW)???P1321?? 齒數(shù)比 2.73iu （3）選小齒輪齒數(shù) ＝28，大齒輪齒數(shù) ＝ ＝2.73 28＝80 1Z2Z1u? 小齒輪轉(zhuǎn)速 ＝30inde?12570min)/(r （4）工作壽命：設(shè)工作壽命為 15 年（設(shè)每年工作 300 天） ，兩班制。 4.1.2 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式 《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版（10－9a）進(jìn)行計(jì)算，即：??2,3 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 26 ……………… (20)3211 )][(2.HEdtt ZuTKd????? 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值： (1) 試選載荷系數(shù) ＝1.3t (2) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 ………………(21)151/0.9nPT?? 12.98/30＝ （ ）510.9??6.4mN? (3) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版表 10－7 可選取齒寬系數(shù) ＝1.2d? (4) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版表 10－6 查得材料的彈性影響系數(shù) ＝188（EZ ）2/1MP 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版圖 10－21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度 極限 ；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 。aHP5601lim?? aHMP5102lim?? (5) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版式 10－13 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ＝60 30 1 (2 8 300 15)＝ … (22)hjLnN1??89. ＝73.2/09.82?704.5 (6) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版圖 10－19 查得接觸疲勞壽命系數(shù) ＝0.88；1HNK ＝ 1.14。2HNK (7) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1％，安全系數(shù) S＝1，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版式（10－12） 得 ＝ ＝493 ………………(23)SKHNH1lim1][??5608.?aMP ＝ ＝581 ………………(24)2li24. (8) 試算小齒輪分度圓直徑 ，代入 中較小的值：td1][H? 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 27 ………………(25)3211 )][(2.HEdtt ZuTKd????? ＝ ＝101.929 (mm)3 26493187.10.4. ??????? (9) 計(jì)算圓周速度 v ＝ 0.159(m/s) ……………(26)106??ndvt?10629.?sm/? (10) 計(jì)算齒寬 b ＝1.2 101.929＝122.31（mm）tdb1?? (11) 計(jì)算齒寬與齒高之比 t/ 模數(shù) ＝101.929/28＝3.64(mm)1zdmtt? 齒高 ＝2.25 3.64＝8.19(mm)th25.? b/h＝122.31/＝14.93(mm) (12) 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) v=0.159(m/s)，7 級(jí)精度，由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版圖 10－8 查得動(dòng)載系 數(shù) ；05.1?VK 直齒輪，假設(shè) 。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版表 10－3 查得mNbFtA/10/? ＝1.1?FH 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版表 10－2 查得使用系數(shù) 5.1?AK 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版表 10－4 查得 7 級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布 置時(shí)， …………………(27)bKdH 3210.)6.01(8.2??????? 將數(shù)據(jù)代入后得 122.31＝1.6313210.).(. ??? 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 28 由 ， ＝1.631 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版圖 10－13 得46.12/?hb?HK ＝1.612；?FK 故載荷系數(shù) ＝ 1.631＝2.826 ??HVAK????1.05. ………………(28) (13)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七 版式（10－10a ）得 ＝ ＝132(mm) …………(29)31/ttKd?3.1/826.9.01? (14)計(jì)算模數(shù) m ＝132/28＝4.7(mm)1/zd 4.1.3.齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版式（10－5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式 為：??2,3 ……………………(30)321][???????FSadYzKTm?? 1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 (1) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版圖 10－20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ＝440 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ＝ 330 ；1FE?aMP2FE?aMP (2) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版圖 10－18 查得彎曲疲勞壽命系數(shù) ＝0.85；1FNK ＝0.88；2FNK (3) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S＝ 1.4，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版式（10－12）得 …………(31)KFENF11][???)(14.267.085aMP?? …………(32)..322S? (4) 計(jì)算載荷系數(shù) K 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 29 ＝ ＝2.792??FVAKK????1.05.62 (5) 查取齒形系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版表 10－5 查得 ；5.1??FY2.?F (6) 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第七版表 10－5 查得 ；6.1Sa7.12?SaY (7) 計(jì)算大、小齒輪的 并加以比較][FSaY? ＝ ＝0.01536 ……………………(33)1][FSaY?4.26715? ＝ ＝0.01894 ………………………(34)2][FSa.0 4.1.4 模數(shù) m 設(shè)計(jì) ＝ ＝7.49(mm)321][???????FSadYzKT??3260153.8.1479?? 對(duì)比計(jì)算大齒輪的數(shù)值大，結(jié)果由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于 由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度 所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑 （即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 7.49 并就近圓整為 標(biāo)準(zhǔn)值 m=8mm(機(jī)械原理第六版表 10—1)，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑的 d1=132mm，算出小齒輪齒數(shù)： ＝ 18mdz1?832? 大齒輪齒數(shù)： ＝2.73 18 5012uz? 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿(mǎn)足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿(mǎn)足了齒根彎曲 疲勞強(qiáng)度，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 30 4.1.5 齒輪幾何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算分度圓直徑 ＝18 8＝144（mm ）mzd1?? ＝50 8＝400(mm)2 2）計(jì)算中心距 ＝（144＋400）/2 ＝272（mm）/)(21da?? 3） 計(jì)算齒輪寬度 ＝1.2 144＝172.8(mm)1bd?? 取 ＝173(mm) ＝178（mm）2BB 4.1.6 齒輪驗(yàn)算 ＝ ＝56944.44(N)1dTFt?40.6? 465.57(N/mm) ……………………(35)bKtA?3.259 4.1.7 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與齒輪的幾何尺寸、材料、加工方法、使用要求及經(jīng)濟(jì)性 等因素有關(guān)。進(jìn)行齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須綜合地考慮上述各方面的因素。通 常是先按齒輪的直徑大小，先定合適的結(jié)構(gòu)形式，然后再根據(jù)薦用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)， 進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 當(dāng)齒頂圓直徑 ≤160mm時(shí)，可以做成實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪。當(dāng)齒頂圓直徑ad ≤50mm時(shí)，可以做成腹板式結(jié)構(gòu)，腹板上開(kāi)的孔的數(shù)目按按結(jié)構(gòu)尺寸 大小ad 及需要而定。 當(dāng)齒頂圓直徑 400< <1000mm 時(shí)，可做成輪輻截面為 “十”字形的輪輻ad 式結(jié)構(gòu)的齒輪。 1，對(duì)于小齒輪來(lái)說(shuō)由上述的結(jié)果可知： 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 31 =(z+2* )m；adah =（ 18+2*1）8=160mm； =（ 18+2*1）8=160mm；ad 由上面結(jié)論可知小齒輪可以做成實(shí)心式的結(jié)構(gòu)齒輪如下圖 5 圖 5 實(shí)心結(jié)構(gòu)齒輪 2，對(duì)于大齒輪來(lái)說(shuō)由上述的結(jié)果可知： =(z+2* )m；adah =（ 50+2*1）8=416mm 由上面的結(jié)論可知： 由于齒頂圓直徑 比較大，齒輪可做成輪輻截面為“十”字形輪輻式結(jié)構(gòu)。ad 如下圖 6 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 32 △1D3lBC1△ 24HR∠ :0cda 圖 6 輪輻式大齒輪 Bl≥B;輪輻數(shù)常取為 6 4.2 排繩器的設(shè)計(jì) 大容繩量、大噸位的卷?yè)P(yáng)機(jī)以及安裝使用的卷?yè)P(yáng)機(jī)，為確保鋼絲繩排列整 齊，工作可靠，應(yīng)設(shè)置排繩裝置，即排繩器。本次設(shè)計(jì)卷?yè)P(yáng)機(jī)屬于大噸位、多 層纏繞卷?yè)P(yáng)，所以需要設(shè)計(jì)一排繩器來(lái)防止繩子錯(cuò)亂排列。 4.2.1 工作原理： 排繩器主要由轉(zhuǎn)速調(diào)整箱、雙向傳動(dòng)絲杠、支承光杠、排繩導(dǎo)輥等組成。 排繩器的工作過(guò)程見(jiàn)下圖 7 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 33 23567891041-電 動(dòng) 機(jī) 彈 性 聯(lián) 軸 器 3-二 級(jí) 圓 柱 齒 輪 減 速 器 (同 軸 式 ) 4齒 輪 聯(lián) 軸 器5開(kāi) 式 齒 輪 傳 動(dòng) 6卷 筒 7排 繩 器 導(dǎo) 輥 8雙 向 絲 杠 9-鏈 條0鏈 輪 圖 7 卷?yè)P(yáng)機(jī)的傳動(dòng)原理圖 4.2.2 工作過(guò)程分析： 排繩的工作過(guò)程由圖 7 卷?yè)P(yáng)機(jī)的傳動(dòng)原理圖可知，電機(jī) 1 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)彈 性聯(lián)軸器 2、二級(jí)圓柱齒輪減速器 3、齒輪聯(lián)軸器 4、和開(kāi)式齒輪傳動(dòng)驅(qū)使卷筒 6 轉(zhuǎn)動(dòng)。鏈輪 10 與卷筒固聯(lián)一起隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)雙向絲桿 8 開(kāi)始回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，迫 使排繩器導(dǎo)輥 7 作往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行均勻地排繩。 顯然，若使鋼絲繩在卷筒上均勻纏繞，卷筒轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)使，鋼絲繩應(yīng)能移動(dòng)一 個(gè)纏繞節(jié)距。因此，必須保證卷筒與調(diào)整箱出軸（絲杠軸）之間具有準(zhǔn)確的傳 動(dòng)比，以使排繩導(dǎo)輥在雙向絲杠走過(guò)的距離與鋼絲繩實(shí)際的纏繞繩距相匹配。 本設(shè)計(jì)卷?yè)P(yáng)機(jī)系鋼絲繩多層纏繞，鋼絲繩工作時(shí)被擠壓，纏繞卷筒時(shí)排列的繩 距比鋼絲繩直徑略大一些，設(shè)計(jì)時(shí)，其繩距 t 繩 可近似取 t 繩 ＝d+(0.2~0.5)(mm)，或更大一些。 即：t 繩 =23.5+0.5=24（mm） 雙向絲杠總行程按下式計(jì)算： dBLK?? 式中 B——卷筒容繩寬度（mm） ； 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 34 d——鋼絲繩直徑（mm） 。 =800-23.5=776.5（mm）kL 而 又可寫(xiě)成 =t 絲杠 nkLk? 式中 t 絲杠 ——絲杠螺紋螺距（mm） ； n——絲杠螺紋扣數(shù)。 776.5=24 n? 則可求得 n=32.35 取 n=33 在確定此行程時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題是：當(dāng)?shù)?s 層鋼絲繩纏繞到卷筒一端極限位置 時(shí)，由于第 s 層鋼絲繩排列造成的斜角，使最后一個(gè)完整圈與卷筒端側(cè)板間有一 個(gè)楔形間隙。這樣鋼絲繩不能立即爬至第 s+1 層，而當(dāng)卷筒繼續(xù)轉(zhuǎn)過(guò)大約 120° ~180°時(shí)，方能爬上 s+1 層。為此，需要驅(qū)動(dòng)鋼絲繩的裝置在原位停留相應(yīng)的 時(shí)間。本設(shè)計(jì)采用下面的措施來(lái)滿(mǎn)足過(guò)渡過(guò)程的需要。 在雙向絲杠兩端的轉(zhuǎn)向處（正反旋向螺紋交接過(guò)過(guò)渡處）增設(shè)一段圓弧槽。 近似取圓弧槽弧長(zhǎng)如下： miDLm15.426 ???? 式中 ——雙向絲杠中徑（mm） ；mD ——卷筒、絲杠間的傳動(dòng)比。i 螺旋槽結(jié)構(gòu)采用 30o 梯形螺紋，螺牙高度 H =11mm，螺紋節(jié)距 P=22.5mm，α=8 o 4.2.3 強(qiáng)度計(jì)算校核 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)時(shí)， 主要承受扭矩及軸向壓力的作用， 同時(shí)在螺桿與螺母 之間有相對(duì)滑動(dòng)其失效形式是螺紋磨損。對(duì)于受力較大的傳力螺旋，還應(yīng)校核 螺桿危險(xiǎn)剖面及螺母螺皺牙的強(qiáng)度， 以防塑性變形或斷裂。由于本結(jié)構(gòu)傳動(dòng)精 度不高， 且使用軸徑較大轉(zhuǎn)速也低， 故對(duì)螺桿剛度， 臨界轉(zhuǎn)速不予考慮。 1. 螺桿強(qiáng)度計(jì)算: 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 35 根據(jù)第四強(qiáng)度理論，其強(qiáng)度條件為： ][)4(3.1212 ?????dTQAca 式中: A一螺桿危險(xiǎn)剖面面積 mdA21 4?? Q一螺桿承受最大軸向力N d1一螺桿螺紋內(nèi)徑mm T一螺桿所受扭矩 N·mm2)( dQtgTv???? 一當(dāng)量摩擦角 當(dāng)量摩攘系數(shù)，對(duì)鋼一青銅，v?vvarctfvf 0.08～0.1C； 對(duì)淬火鋼一青銅， 0.06～0.08。?f ? 一許用應(yīng)力MPa 為材料屈服極限， 載荷穩(wěn)定][?53][∽q?q 時(shí)， 取大值。 對(duì)d 1的選取， 可根據(jù)螺桿穩(wěn)定性確定，根據(jù)螺桿柔度 值， 選取不同公s? 式計(jì)算。 iuls?? 式中: 一螺桿長(zhǎng)度系數(shù)， 當(dāng)采用滾動(dòng)支承， 并且軸、徑向均有約束時(shí)， =0.5 一螺桿兩支承間距離 mml 一螺桿危險(xiǎn)剖面慣性半徑 mmi 4tdi? 時(shí)10??sn?2)(ulEIQ?? 式中：E一材料彈性模數(shù)E=3.06×10 8 MPa 湖南工學(xué)院畢業(yè)論文 36 I一危險(xiǎn)剖面慣性矩 mm 4641dI?? 時(shí)， 對(duì)35∽50號(hào)鋼10??sb?41)57.246(dQs???? 若 ， 可不必校核。0s 4.2.4 滑塊強(qiáng)度校核 對(duì)通常由鋼一青銅摩擦副組成的螺旋傳動(dòng)，其主要失效形式是磨損失效。 對(duì)磨損形式一般可分為:1、粘著磨損 2、磨粒磨損 3、腐蝕磨損 4、表面疲勞 磨損幾類(lèi)主要磨損形式。綜合分析幾類(lèi)磨損， 對(duì)本沒(méi)計(jì)， 粘著磨損是最主要 的失效形式， 因?yàn)檎持鴷?huì)產(chǎn)生材料撕脫