2516 電動葫蘆設計,電動葫蘆,設計 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：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備安裝、校正等。分　　類： 　　根據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，結構更加輕巧，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，結構緊湊、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。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設計目的 吊裝質量在 50-100kg 的輕型零件，如果選用整套的行星齒輪減速吊葫蘆，因其剎車機構和聯軸器的故障率較高，易損件不易購全，會經常影響生產。下面設計的是結構簡單，經濟耐用的簡易吊葫蘆。工作原理吊具以 Y801-4 型異步電機為動力源，經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、蝸桿機構產生反向自鎖并經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生提升運動，電機反轉則產生下降運動。整套機構懸掛于工字鋼橫梁上，借助人力可左右平移。主要技術參數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 0.10~0.12m/s 之間，吊具主要技術參數如下：電機功率 kWN5.0?電機轉速 min/1rn大皮帶輪直徑 D8小皮帶輪直徑 mD712?蝸輪齒數 3Z蝸桿頭數 1卷筒直徑 md0?鋼絲直徑 82由以上技術參數可求得 v 的近似值： ??)/(18.06*803271514.60*2)(121 smDZndv ??????理論所得提升速度符合實際要求。此項設計非常適用于中小型企業(yè)。設計與校和一：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電動機）的結構簡單，價格低廉，維護方便可直接接于三相交流電網中，因此，在工業(yè)上應用最為廣泛設計時應考慮優(yōu)先選用。參考《機械設計課程設計》根據設計要求，電動機N19 選 L=20 =280。sms蝸輪輪緣寬度：查表得 B= 。10.7.6eD?蝸桿分度圓柱上的螺旋升角：查表得 = 。?''085?蝸桿節(jié)柱上的螺旋升角： 。1.92Ztgq??變位系數： 。20.5()0.786sAm????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： =70shfm蝸桿螺牙沿分度圓柱上的齒頂高： =3.5ss?蝸桿螺牙沿分度圓柱上的軸向齒厚： = 5.3951S蝸桿螺牙沿分度圓柱上的法向齒厚： =5.73。cosn?六：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 可分解為圓周nF力 、徑向力 和軸向力 。顯然，作用于蝸桿上的軸向力等tFraF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。式中 -----傳動嚙合效率； ------油的攪動和飛濺損123??1?2?耗時的效率； -------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 式中 為當量摩擦角。1tan/()v?????v---------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部結構等有關。在一般情況下，這一部分的功耗不大 可取 0.99。2??-----------軸承效率蝸桿傳動中，多數采用滾動軸承，其效率可取 。30.9??采用滑動軸承時，可取 。30.98~.??所以，蝸桿傳動的效率主要是傳動的嚙合效率 ， 和12一般可忽略不計。影響嚙合效率的因素有導程角 、滑動速度3? ?、蝸桿蝸輪的材料、表面粗糙度、潤滑油粘度等，其中 角的sv大小起著主導作用。七．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，兩者都是驗算性質的。1．蝸輪齒面接觸疲勞強度計算蝸桿傳動為滿足不產生接觸疲勞點蝕的強度條件為 ????32limli/HEAHanhHZkTMPS?????????上式用于校核計算。用做設計計算時，傳動中心距可用下式計算 lim32()EPHAhnZSakT???式中： --蝸輪轉矩， N mm； ----使用系數； ----彈2 AkEZ性系數 ； ----考慮齒面曲率和接觸線長度影響的接觸系aMpZ?數； ----轉速系數； ----壽命系數； ------接觸疲勞極限，nhlimH?； --- 接觸疲勞強度的最小安全系數，可取 1~1.3。amiHS下面對有關參數作一說明：----------蝸輪轉矩 。若載荷不變，則 可取名義轉矩。若載荷2T2T隨時間而變，則 應取為平均轉矩。2T----------轉速系數 。 轉速不變時， 為蝸輪轉nZ182()nZ???2n速 轉速變化時 為在 時間內與蝸輪轉速 相12nintZ????????182ini?????????niit 2in應的轉速系數。----------壽命系數 。計算壽命系數的基本公式為hZ16250.hhZL????????式中 為載荷不變時的壽命時數，h。----------接觸系數 。這是計算齒面曲率和接觸線長度對接觸Z?應力的影響系數，系數沿嚙合線的赫茲應力平均值得來。設計計算時，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 ，蝸桿頭數 和模數 m：1d1Z或??1/???/?，??72.4Zau?21~/mZ和 m 均應為標準值， 和 均應為整數。1d122.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的大小，由于輪齒齒形比較復雜，且由在距中間平面的不同平面上的齒厚也不同，都應當具有不同變位系數的正變位齒。距中間平面愈遠，齒愈厚，變位系數也愈大。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????22limin/AAFFaFaktTMpbdS????????式中， ------齒根彎曲疲勞極限。 -----彎曲疲勞強liF minFS度的最小安全系數，可取 1.4； ， ------蝸輪寬度和蝸輪直徑。2bd八 蝸桿軸撓度計算當蝸桿軸的捏合部位受力后，將使軸產生撓曲。撓曲量過大勢必影響嚙合狀況，從而造成局部偏載甚至導致干涉。蝸桿軸的撓曲主要是由圓周力 和徑向力 造成的，軸向力 可以1tF1r 1aF忽略不計。假設軸兩端為自由支承，則由于 和 的作用，在1tr軸的嚙合部分所引起的撓曲量分別為： 3148ttlEI??。3148rFlEI??兩者合成，得蝸桿軸中間截面的慣性矩， ；146Id??---兩支承間的距離； ------許用最大撓度；淬火蝸l ???桿取 0.004m，調質蝸桿取 0.01m 此處 m 為模數。九：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。箱體的工作溫度和應滿足的要求為： 1100(7)8wPttCA??????計算時，應取單位： ------kW； A----- ； ------ ； -12m1t0C?w?---- 。??2/mC??一般情況下，可取 =12—18。w?散熱面程 A 可用下式估算：式中 a 為傳動中心距，mm。51.829*0a??十 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 1/6~1/3。十一、軸的設計。軸的設計部分比較簡單，需要帶動的零件為蝸輪和卷桶。所以 在蝸輪和卷桶中間設計一軸套，并用鍵連接。具體樣式見零件圖1。十二、軸的強度計算（一） 初步計算。估算軸徑： 。 ----------危險截面處的軸徑 N------cmnNAd3?d軸所傳遞的功率 kw；n---------軸的轉速 rpm；A--------系數，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構初步定出后，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心的軸承是足夠精確的。則 驗算公式為 。疲勞強度計算時][2nn?????maK??????1 maK????????1靜強度計算時 ； 式中： ----僅考慮法向，ax?snax?s??n,剪切應力時的安全系數。 試件的彎曲，扭剪的疲勞強度限；1,?-------應力幅，相當于對稱變應力部分；a??,------平均應力，相當于靜應力部分； ----法向、m ??K,剪切應力集中系數。 ----表面質量系數。 ---尺寸系數。???----靜應力折合為變應力的等效系數。???,許用安全系數[n]，疲勞計算時，一般[n]=1.5~2.5；當材料均勻，載荷及應力計算很準確時，可取[n]=1.3。靜強度計算時，對軋、鍛件，一般[n]=1.2~2.2，鑄件[n]=1.6~2.5。在疲勞強度計算中 ， 與 ， 相比，前者較m???aK???a?小，可略去不計，并考慮到 ，WMwa?， ， 等代入上式子中 整理后得WMna2??115.0???????.?????][22nKawa????][]1?????Kn對圓斷面實心軸設計公式為式中： ， ----產生法向，扭????3122][.0?????nawaMd wanM剪應力幅的力矩，對一般的轉軸 = 而 ，當經na21?常正反轉時 。對心軸 =0；不轉時 ，轉na?na w動時 KG·cm。W------ 抗彎斷面模數。 -----許用wM??1??彎曲應力 KG/ ， = 。2cm??1??][1n???十三、軸的剛度計算彎曲剛度 式中： -----斷面之處的變形量；????sSWi dsEJ' i?-----軸上載荷產生的彎矩； 在 I 斷面處加單位載荷軸上WM'WM所產生的彎矩；J------ 截面的慣性矩；S------- 將軸分為若干段后每段的長度；E----- 彈性模數。十四、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 式中：D---卷筒的名義直徑，即槽??kdeD1??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，可查表選取。卷筒壁厚 W 可按經驗公式確定：對焊接卷筒： 對于鑄造卷筒：kdW?。在通用的橋式起重機中，鋼絲成常用mDW)10~6(2.0??壓板和雙頭螺栓固定在卷筒表面上。3．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，由于其結構簡單、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)定培訓并持證操作外，還必須嚴守以下操作規(guī)定：（1）開動前應認真檢查設備的機械、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。捆扎時應牢固，在物體的尖角缺口處應設襯墊保護。（4）使用拖掛線電氣開關起動，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安全操作規(guī)程。另外，應該注意的是：1、 在使用前，應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。5、 盤式制動器要用彈簧調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，以防零件產生永久變形。