機(jī)械螺旋驅(qū)動(dòng)汽車雙柱舉升機(jī)設(shè)計(jì)【絲杠傳動(dòng)】
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南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文
目 錄
1、 緒 論
1.1 研究背景 1
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1
1.3 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及步驟 2
1.4 設(shè)計(jì)的目的和意義 2
2、 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 尺寸和結(jié)構(gòu) 3
2.2 傳動(dòng)路線的設(shè)計(jì) 4
2.3 同步裝置的選擇 4
2.4 電機(jī)的選擇 5
3、 立柱與托臂的設(shè)計(jì)
3.1 立柱的校核計(jì)算 7
3.2 托臂的校核 10
3.3 聯(lián)接件的計(jì)算與校核 13
4、 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.1 螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 16
4.2 鏈傳動(dòng)的選擇 23
4.3 帶傳動(dòng)的選擇 29
5、 結(jié)論與建議
5.1 結(jié)論 33
5.2 建議 33
參考文獻(xiàn) 34
致 謝 35
35
1、 緒 論
1.1 研究背景
隨著我國(guó)汽車深入家庭,汽車維修業(yè)也迎來了一個(gè)高峰期,而隨之對(duì)汽車舉升機(jī)的需求也日益增加,因?yàn)樗谴蠖鄶?shù)汽車修理車間的常用設(shè)備。然而現(xiàn)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上具有一定生產(chǎn)規(guī)模和自主產(chǎn)權(quán)的汽車舉升機(jī)廠家很少,對(duì)舉升機(jī)的研究工作還很欠缺,因此對(duì)汽車舉升機(jī)的設(shè)計(jì)很有現(xiàn)實(shí)的意義。
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 舉升機(jī)的分類
我國(guó)的汽車舉升機(jī)是20世紀(jì)80年代依據(jù)國(guó)外的產(chǎn)品技術(shù)生產(chǎn)的,由于移動(dòng)和拆裝方便,也便于維修中小型汽車,逐漸代替了以前維修汽車通用的“地溝”模式。汽車舉升機(jī)產(chǎn)品種類較多:按提升動(dòng)力來分,有液壓和機(jī)械兩種形式;按結(jié)構(gòu)類型來分,有單柱式、雙柱式、四柱式和剪式。
1.2.2 舉升機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)分析
機(jī)械式舉升機(jī)的特點(diǎn):同步性好,但機(jī)械維護(hù)成本高(換銅螺母及軸承)。機(jī)械連接可以是鋼絲繩或鏈條,這樣設(shè)計(jì)有一個(gè)缺點(diǎn):如果鋼絲繩或者鏈條在工作中伸長(zhǎng)了,從而導(dǎo)致升降時(shí)拖架的移動(dòng)不能同步。
液壓式舉升機(jī)的特點(diǎn):維護(hù)成本低,單缸同步性好,但雙缸同步性較差。液壓式又分單缸和雙缸式,單缸也分兩種:老單缸和新單缸,雙缸分龍門式和無地板式。單缸同步性雖很好,但油缸機(jī)械式地連接在對(duì)面立柱的托架上。
雙柱式液壓舉升機(jī)的特點(diǎn):液壓舉升,維修少。質(zhì)量穩(wěn)定,下降時(shí)需要兩邊拉開保險(xiǎn)才能下降。油缸置下部占用下面的空間。
四柱式舉升機(jī)的特點(diǎn):四柱式在具有雙柱式液壓舉升機(jī)的特點(diǎn)的同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)四輪定位的檢測(cè),安裝升舉更加的方便,中大型的修理場(chǎng)有廣泛的應(yīng)用。
1.3 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及步驟?
1.3.1 舉升機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
根據(jù)承載能力及通常車輛的尺寸,設(shè)計(jì)出總體框架的大小
1.3.2 舉升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
主要考慮電機(jī),以電機(jī)為基礎(chǔ)進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)初始條件的設(shè)計(jì),并對(duì)螺旋傳動(dòng)中的絲杠螺母進(jìn)行急停裝置和安全保險(xiǎn)裝置的設(shè)計(jì)
1.3.3 舉升系統(tǒng)零部件的設(shè)計(jì)
對(duì)立柱,托臂以及連接裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算
1.4 設(shè)計(jì)的目的和意義
1.4.1 設(shè)計(jì)的目的
通過進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)計(jì)算,來研制出一種適用型,經(jīng)濟(jì)型的機(jī)械式雙柱舉升機(jī),它在舉升車輛的應(yīng)用范圍上以及在維修廠的工作環(huán)境上得到優(yōu)化設(shè)計(jì)。
1.4.2 設(shè)計(jì)的意義
通過對(duì)舉升機(jī)全面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算,對(duì)了解舉升機(jī)的構(gòu)造和傳動(dòng)進(jìn)行了深入的探討,對(duì)人們了解舉升機(jī),應(yīng)用舉升機(jī)以及以后的改進(jìn)工作都有很高的現(xiàn)實(shí)意義。
2、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 尺寸和結(jié)構(gòu)
本機(jī)由立柱、滑套、底座三大部分組成。
對(duì)舉升機(jī)整體尺寸的設(shè)計(jì)使其滿足汽車在舉升機(jī)上的停放并且對(duì)汽車修理時(shí),與修理工不發(fā)生沖突妨礙修理。
具體尺寸如表2—1
最大舉升重量
舉升高度
舉升時(shí)間
電機(jī)功率
外形尺寸
自重
3000 kg
1750
50 S
3 KW
750 kg
2.1.1 立柱
為一方式空心焊接結(jié)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)和皮帶傳動(dòng)固定在立柱上端,傳動(dòng)絲杠固定在立柱上下端的軸承座內(nèi)。
2.1.2 滑套
與傳動(dòng)螺母連接并帶動(dòng)托架上下運(yùn)動(dòng);滑套內(nèi)裝有主滾輪,導(dǎo)間輪,承受升降過程中產(chǎn)生的側(cè)向力并起導(dǎo)向作用。
2.1.3 底座
左右兩立柱安裝在底座上;底座用地腳螺柱固定在地基礎(chǔ)上;在底座內(nèi)設(shè)有鏈
傳動(dòng)及其張緊裝置。
2.2 傳動(dòng)路線的設(shè)計(jì)
圖2-2 舉升機(jī)傳動(dòng)原理圖
1.副絲桿 2.副立柱升降滑架 3.9主螺母 4. 7副螺母 5.鏈輪 6.鏈條 8.主立柱升降滑架 10.電動(dòng)機(jī) 11.13帶輪 12皮帶 14主絲杠
舉升機(jī)一般常見的傳動(dòng)路線有液壓傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)。
液壓傳動(dòng),具有平穩(wěn),噪音低,易于防止過載的優(yōu)點(diǎn)。但液壓元件與油缸有拍對(duì)運(yùn)動(dòng),雖對(duì)零件加工面的加工精度要求較高,但仍不可避免地會(huì)造成油液泄漏.使場(chǎng)地及人身造成污染,檢修時(shí)有諸多不便,泄漏還會(huì)造成轎車在舉升中兩邊四個(gè)支點(diǎn)處不平衡狀態(tài),因而必須另設(shè)安全保險(xiǎn)裝置。
機(jī)械傳動(dòng)安全可靠,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,零件加工精度低,安裝維修方便,成本較低。使用壽命相對(duì)較短,但隨著技術(shù)的改進(jìn),這個(gè)缺點(diǎn)也在得到逐步的改善。
綜上所述,結(jié)合現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外液壓,機(jī)械傳動(dòng)(含鋼絲繩傳動(dòng))的各種舉升機(jī)使用情況,我設(shè)計(jì)選用機(jī)械傳動(dòng)。
傳動(dòng)路線為:電動(dòng)機(jī)——皮帶傳動(dòng)——主螺旋副傳動(dòng)——鏈傳動(dòng)——副螺旋副傳動(dòng)形式。(見圖2-2)
圖2-3總裝圖尺寸參數(shù)
2.3 同步裝置的選擇
舉升機(jī)左右兩立柱上的四個(gè)托架(與滑套相聯(lián)接),必須保證同步升降。目前采用的結(jié)構(gòu)形式有三種:
第一種是螺旋副——錐齒輪——長(zhǎng)軸——錐齒輪——螺旋副機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。這種剛性聯(lián)接方式,同步性好,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,長(zhǎng)軸雖可采用無縫鋼管與短軸頭焊接辦法替代,但自重仍較大.
第二種是選用外轉(zhuǎn)性相近的兩個(gè)電動(dòng)機(jī)與加工精度相近的在裝配時(shí)進(jìn)行調(diào)整選配的兩個(gè)螺旋副.分別驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。
第三種是本人設(shè)計(jì)采用的鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。同步性可靠,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,自重小,結(jié)構(gòu)安全可靠傳動(dòng)效率較高,但需設(shè)置調(diào)整方便的鏈傳動(dòng)的張緊裝置。
2.4 電機(jī)的選擇
(1)電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇
按照工作要求和工作條件,又要考慮經(jīng)濟(jì)性和可維護(hù)性,選用一般用途(IP44)系列三相異步電動(dòng)機(jī),根據(jù)整機(jī)結(jié)構(gòu)布置,采用臥式封閉結(jié)構(gòu)。
(1)電動(dòng)機(jī)容量計(jì)算
電動(dòng)機(jī)容量?jī)H考慮功率即可
功率
式中:A為工作所需的總能量,t為工作時(shí)間,代入數(shù)據(jù)得,
電動(dòng)機(jī)功率PL=P/η
其中,傳動(dòng)裝置的總效率
η1為帶傳動(dòng)的效率.取0.95
η2為軸承的效率,取0.98
η3為絲杠傳動(dòng)的效率,取0.55
η4為鏈傳動(dòng)的效率,取0.94
所以PL=1.14/0.47=2.4
考慮到啟動(dòng)制動(dòng)的影響,電動(dòng)機(jī)功率
環(huán)境溫度小于400C,不需要修正,所以,最終選擇電動(dòng)機(jī)的功率為3 KW
通過《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(軟件版)》查詢所需電機(jī)為:
額定功率 (Kw) 3
轉(zhuǎn)速 (r/min) 1440
電壓 (V) 380
額定電流 (A) 7
最大長(zhǎng)度 (mm) 380
最大寬度 (mm) 283
最大高度 (mm) 245
(3)電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的選擇
舉升機(jī)工作轉(zhuǎn)速一般,故選擇常用的電機(jī)額定轉(zhuǎn)速
n1=1440 r/min
2.5.1 舉升行程H
舉升行程H是指舉升機(jī)能將汽車舉升的有效行程。n舉升行程與維修人員身高有關(guān),根據(jù)我國(guó)不同地區(qū),男女性別的差異,最大舉升高度可按1.5m,1.65m,1.75m考慮。本人設(shè)計(jì)選用舉升行程1.75m。
2.5.2 升降速度
升降速度的快慢.直接影響生產(chǎn)率高低電動(dòng)機(jī)功率大小,操作運(yùn)行中安全以及機(jī)構(gòu)布置等?,F(xiàn)在的舉升機(jī)的舉升速度一般在1—3m之間,設(shè)計(jì)選擇的舉升速度為2.1m/min。
3、 立柱與托臂的設(shè)計(jì)
3.1 立柱的校核計(jì)算
圖3-1 主立柱受力示意圖
3.1.1 立柱的強(qiáng)度校核
3.1.1.1 校核正應(yīng)力強(qiáng)度
(3-1)
=MC/W
=2748272.1×0.1/253.83=1082.72Kg cm2
許用應(yīng)力選: [σ]=541×100/(9.8×5)=1102.04Kg/cm2
σmax<[σ],滿足強(qiáng)度條件。
3.1.1.2 校核剪應(yīng)力強(qiáng)度
(3-2)
=5234.804Kg/(16.436×28.2cm)=11.294Kg/cm2
選σS=235MPa,而許用應(yīng)力[τ]=235×1009.8×5=479.59Kg/cm2,
τmax<[τ],滿足強(qiáng)度條件。
圖3-2 立柱結(jié)構(gòu)圖
3.1.1.3 折算應(yīng)力強(qiáng)度校核
主立柱橫截面上的最大正應(yīng)力σmax產(chǎn)生在離中性軸最遠(yuǎn)的邊緣處,而最大剪應(yīng)力τmax則產(chǎn)生在中性軸上,雖然通過上面的校核說明在這兩處的強(qiáng)度都是滿足要求的,但是因?yàn)樵诮孛鍯處,M和Q都具有最大值,正應(yīng)力和剪應(yīng)力都比較大,因此這里的主應(yīng)力就比較大,有必要根據(jù)適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度理論進(jìn)行折算應(yīng)力校核,取該截面邊緣處某點(diǎn)K進(jìn)行計(jì)算:
σX=MY/I (3-3a)
=2748272×0.1×11.0881/2814.519=1082.71Kg cm2
τX=QS/IB (3-3b)
=5234.804×171.24/(2814.519×28.2)=11.29Kg /cm2
τY=-τX (3-3c)
圖3-3 在點(diǎn)K處取出的單元體受力情況示意圖
在點(diǎn)K處取出的單元體受力情況如圖8。由于點(diǎn)K處在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài),立柱材料采用的30鋼是塑性材料,可以采用第四強(qiáng)度理論[4],將σX,σX的數(shù)值代入,用統(tǒng)計(jì)平均剪應(yīng)力理論對(duì)此應(yīng)力狀態(tài)建立的強(qiáng)度條件為:
σj=(σ2+3τ2)-2 ≤[σ] (3-4)
所以,σj=(082.712+3×11.292)-2=1082 kg/ cm2<[σ]=1102 kg/cm2,按第四強(qiáng)度理論所算得的折算應(yīng)力也滿足許用強(qiáng)度的要求。
3.1.2 普通式雙柱舉升機(jī)的剛度分析與驗(yàn)算
3.1.2.1 主立柱的剛度分析與計(jì)算
用迭加法進(jìn)行剛度計(jì)算[3],彈性模量E取201GPa=20.1×106N/cm2。
經(jīng)計(jì)算,由F1引起的撓度(向內(nèi)彎)為:FA1=4.7cm;由F2引起的撓度(向外彎)為:FA2=3.2cm;由M引起的撓度(向外彎)為:FW=0.086cm,此值很小,可忽略不計(jì)。立柱實(shí)際向內(nèi)彎的撓度FA=FA1+FA2=4.7-3.2=1.5cm。
3.1.2.2 從托臂處考慮撓度情況
3-4 滑臺(tái)部件受力示意圖
托臂亦相當(dāng)于一個(gè)懸臂梁,端部受力P=2066 kg,托臂部件由大臂和小臂組成,將大臂和小臂分別考慮:
小臂端部受力P,按懸臂粱公式計(jì)算,得到小臂端部處撓度為:
f1=0.1799cm。 (3-5)
大臂經(jīng)受力分析,大臂端部受一個(gè)力P=2066.37Kg和一個(gè)彎矩M=2066.37×70=144645.9Kgcm,大臂端部處由P和M引起的撓度分別為:
Fp=0.361cm (3-6a)
Fm=0.542cm (3-6b)
所以,托臂處因載荷引起的撓度為:
(3-7)
因托臂的大小臂之間有1mm間隙,由此產(chǎn)生撓度:
主立柱的彎曲撓度使滑臺(tái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng),滑臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)又使托臂有一定的下沉量,經(jīng)計(jì)算,此值大小為:
主托臂端部總下沉量:
(3-8)
在舉升機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中,此值滿足距立柱最遠(yuǎn)點(diǎn)的托臂支承面下沉量要求。
3.2 托臂的校核
圖3-5 托臂的結(jié)構(gòu)圖
3.2.1 托臂截面形心和中心軸
已知條件:
外正方形的邊長(zhǎng) a = 10cm
內(nèi)正方形的邊長(zhǎng) b = 8.8cm
根據(jù)下列相關(guān)公式:
截面面積: S=a2-b2 (3-9)
慣性矩: (3-10)
抗彎截面模數(shù): (3-11)
(3-12)
重心s到相應(yīng)邊距離:ex=a/2 ex1=a/ (3-13)
慣性半徑: (3-14)
代入上述數(shù)據(jù)得計(jì)算結(jié)果:
正方環(huán)形截面的面積A = 22.56 平方厘米
正方環(huán)形截面的慣性矩I=333.59cm4
對(duì)x軸的抗彎截面模數(shù)We=66.72cm3
對(duì)x1軸的抗彎截面模數(shù)Wx1=47.2cm3
重心S到x邊的距離 ex=5cm
重心S到x1邊的距離 ex1=7.07cm
正方環(huán)形截面的慣性半徑 I=3.85cm
3.2.2 托臂看作靜載荷下的懸臂梁,進(jìn)行內(nèi)力分析
已知條件:
懸臂梁總長(zhǎng) I = 1.17m
集中載荷 P = 7000N
彈性模量
截面的軸慣性矩 I = 0.0000033359 m4
根據(jù)下列相關(guān)公式:
RB=P ; MB=-Pl ;
=-P ; ;
=Pl3/3EI ; QA=-Pl2/2EI
帶入相關(guān)數(shù)據(jù)得計(jì)算結(jié)果:
懸臂梁一的危險(xiǎn)截面B處的:
支座反力 Rb = 7000N
反力矩 Mb = -8190N·m
最大剪力 = -7000N
最大撓度
最大轉(zhuǎn)角
3.2.3 托臂的校核
前面計(jì)算已得到 I=333.59cm2
對(duì)x軸的抗彎截面模數(shù) =66.72cm3
對(duì)x1軸的抗彎截面模數(shù) Wx1=47.2cm2
截面上半部分靜矩 S=112.8cm3,I/S=333.59/112.8=3mm
3.2.3.1 校核正應(yīng)力強(qiáng)度
(3-15)
許用應(yīng)力選:[σ]>600MPa,σmax<[σ],滿足強(qiáng)度條件。
3.2.3.2 校核剪應(yīng)力強(qiáng)度
(3-16)
選:,τ<[τ],滿足強(qiáng)度條件。
3.3 聯(lián)接件的計(jì)算與校核
舉升機(jī)系統(tǒng)中螺栓的使用,設(shè)計(jì)中主要的有兩種M10,M20,需要對(duì)其進(jìn)行校核,以保證連接的可靠性要求.
螺栓的材料選用優(yōu)質(zhì)碳素鋼
螺栓的預(yù)緊:
根據(jù)公式 (3-17)
式中,δs——螺栓材料的屈服極限
A——螺栓危險(xiǎn)截面的面積
螺栓副間的摩擦力矩
d-螺栓的公稱直徑
當(dāng)d為10時(shí),
(3-18)
根據(jù)公式計(jì)算得F<=16720.5N
當(dāng)d為20時(shí),
(3-19)
100N的預(yù)緊力就可以滿足實(shí)際條件。
螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度條件為:
(3-20)
式中,σp--許用應(yīng)力, 螺 栓的剪切強(qiáng)度條件為:
(3-21)
受力最大F為10KN,
根據(jù)公式計(jì)算的σp=80MPa, ,螺栓主要受擠壓,被剪斷的可能性很小,,滿足條件,所以螺栓螺母配合符合設(shè)計(jì)要求。
故d為20時(shí)同樣滿足聯(lián)接的需求,符合安全要求。
4、 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.1 螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)
滑動(dòng)螺旋工作時(shí),主要承受轉(zhuǎn)矩及軸向力的作用,同時(shí)在螺桿和螺母的旋合螺紋間有較大的相對(duì)滑動(dòng),其失效形式主要是螺紋磨損,因此,滑動(dòng)螺旋的基本尺寸(即螺桿直徑和螺母高度)通常是根據(jù)耐磨性條件確定的,對(duì)于受力較大的傳力螺旋,還應(yīng)該校核螺桿危險(xiǎn)截面以及螺母螺紋牙的強(qiáng)度,以防止發(fā)生塑性變形或斷裂;對(duì)于要求自鎖的螺桿應(yīng)該校核其自鎖性。
機(jī)械式汽車舉升機(jī)的主傳動(dòng)實(shí)際上就是一種螺旋傳動(dòng)。然而由于受以往設(shè)計(jì)主導(dǎo)思想的影響及材料選用的局限性,加之大多數(shù)汽車修理廠不注重對(duì)舉升機(jī)的保養(yǎng)與維護(hù),不能按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的舉升機(jī)在運(yùn)行3000次的范圍內(nèi)更換工作螺母因此,時(shí)常發(fā)生舉升機(jī)在工作過程中的墜車事故,造成設(shè)備損壞和人員傷亡,分析其原因,絕大多數(shù)是由于舉升機(jī)工作螺母磨損所造成的。
圖4-1 絲杠螺母結(jié)構(gòu)圖
為了保證自鎖性,機(jī)械式舉升機(jī)的絲桿一般都選用單頭梯形螺紋,螺旋副的摩擦性質(zhì)為滑動(dòng)摩擦,如圖5-1所示其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于制造,有利于自鎖,能保證舉升機(jī)在將汽車舉升到空中任意高度都可停頓,無需任何輔助支撐,工作人員便可在車下安全作業(yè)。其主要缺點(diǎn)是摩擦阻力大,傳動(dòng)效率低(?<30%),在重載運(yùn)行的情況下發(fā)熱量高,不適于連續(xù)運(yùn)行。然而汽車舉升機(jī)的舉升運(yùn)動(dòng)一般者為間隙式運(yùn)動(dòng),即將汽車舉升到一定的高度,便停止舉升汽車停在半空中,待修理作業(yè)結(jié)束后,再將汽車放下來,無需進(jìn)行反復(fù)不停的升降運(yùn)動(dòng),因此,絲桿不會(huì)出現(xiàn)溫升過高的現(xiàn)象 。
4.1.1 螺旋傳動(dòng)初始條件的確定(見表4-1)
滑動(dòng)螺旋的磨損與螺紋工作面上的壓力、滑動(dòng)速度、螺紋表面粗糙度以及潤(rùn)滑狀態(tài)等因素有關(guān),其中,最主要的是螺紋工作面上的壓力,壓力越大,螺旋副間越容易形成過度磨損,因此,滑動(dòng)螺旋的耐磨性計(jì)算,主要是限制螺紋工作面上的壓力P ,使其小于材料的許用壓力【p】
按耐磨性條件,可以初步確定絲桿的直徑和螺母的高度。通過校核計(jì)算來證明絲桿的自鎖性、絲桿的強(qiáng)度、絲桿的穩(wěn)定性以及螺母螺牙的強(qiáng)度等均符合設(shè)計(jì)要求,亦符合國(guó)際同類標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求。
表4-1 初始條件的確定
項(xiàng)目
數(shù)值
單位
軸向載荷
15000
N
螺桿材料
45號(hào)鋼
無
螺母材料
含油MC尼龍
無
軸向載荷與運(yùn)動(dòng)方向
反向
無
螺桿端部結(jié)構(gòu)
兩端固定
無
螺桿最大工作長(zhǎng)度
1750.00
mm
兩支承間的最大距離
1800.00
mm
4.1.2 設(shè)計(jì)過程
(1)確定中徑系數(shù),可根據(jù)螺母形式選定,整體式螺母取ψ=1.2~2.5,剖分式螺母 取ψ=2.5~3.5,對(duì)于該舉升機(jī)屬于整體式,本人采用的中徑系數(shù)ψ=1.80。
(2)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知用于校核的許用壓強(qiáng)[p]=15MPa
(3)螺桿中徑的選擇可根據(jù)公式
令ψ=H/ d2
得 (4-1)
該公式可用于梯形螺紋(GB5796.1-86) 和矩形螺紋,還可以.用于30°鋸齒形螺紋。梯形螺紋、矩形螺紋可取,鋸齒形螺紋=0.65
代入上式得d2≥32
取d2為42
(4)螺距P可以和公稱直徑可同時(shí)選出
查機(jī)械設(shè)計(jì)手則,表3-4
可知 螺桿公稱直徑d為48mm,螺距P=8mm。
螺母高度H可根據(jù)得出為86.4mm。
旋合圈數(shù)z可根據(jù)公式選定 (4-2)
經(jīng)計(jì)算的z=10.8,螺紋的工作高度h可根據(jù)公式h=0.5p 和 h=0.75p 確定
前者用于梯形螺紋(GB5796.1-86) 和矩形螺紋,后者用于30°鋸齒形螺紋
對(duì)于該設(shè)計(jì)則選用前者,所得結(jié)論為h=4mm。
(5)工作壓強(qiáng)p可由 確定
代入數(shù)據(jù)得
p=2.3MPa
遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于許用壓強(qiáng)15MPa,故該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
(6)自鎖性校核
因螺旋副要求自鎖,還應(yīng)校核螺旋副是否滿足自鎖條件
即 ψ≤ψv (4-3)
式中ψ為螺紋升角;ψv為當(dāng)量摩擦角;f為摩察系數(shù)
有機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表5-12,取摩察系數(shù)f=0.1 α=300
其中
則ψ<ψv 滿足螺旋副自鎖條件
(7)驅(qū)動(dòng)力矩T由公式
(4-4a)
T1=F d2/2tan(ψ+ψv) (4-4b)
(4-4c)
式中,T1——螺紋力矩;T2——軸承摩擦力矩,
經(jīng)計(jì)算得出T=108.5N·m,
(8)螺桿以及螺母的計(jì)算
由機(jī)械設(shè)計(jì)課本表5-13
可查出螺栓材料的許用應(yīng)力[σ]為94MPa;螺母的許用彎曲應(yīng)力 [σ]為50MPa;螺母的許用剪切應(yīng)力[τ]為35MPa。
螺桿工作時(shí)承受軸向壓力F和扭矩T的作用,螺桿危險(xiǎn)截面上既有壓縮應(yīng)力,又有切應(yīng)力,因此,校核螺桿強(qiáng)度時(shí),應(yīng)根據(jù)第四強(qiáng)度理論求出危險(xiǎn)截面的計(jì)算應(yīng)力σ,其強(qiáng)度條件為
(4-5a)
其中T為傳遞扭矩N·mm,[σ]為螺桿材料的許用應(yīng)力,
代入數(shù)據(jù),計(jì)算可得出為σ=14.74MPa<[σ]=94MPa
符合強(qiáng)度要求
螺桿剪切強(qiáng)度由公式
(4-5b)
式中: [τ]——材料的許用切應(yīng)力
b ——螺紋牙根部的厚度,mm,對(duì)于梯形螺紋,b=0.65P=5.2
代入數(shù)據(jù),得τ=2.36<[τ]= 35MPa
符合條件
螺桿和螺母材料相同時(shí), 只校核螺桿螺紋牙強(qiáng)度
螺桿的彎曲強(qiáng)度由公式
(4-5c)
式中,[σ]b——材料的許用彎曲應(yīng)力
h ——螺紋的工作高度 ,對(duì)于矩形和梯形螺紋,h=0.5P=4
代入數(shù)據(jù)
得σb=5.45<[σ]b =50MPa
符合條件
螺桿和螺母材料相同時(shí), 只校核螺桿螺紋牙強(qiáng)度
螺母的剪切強(qiáng)度τ可由公式
(4-5d)
式中,[τ]——材料的許用切應(yīng)力
代入數(shù)據(jù)
得 τ=1.77<35MPa
符合條件
螺母彎曲強(qiáng)度由公式
(4-5e)
=2.78
式中[σ]b——材料的許用彎曲應(yīng)力
(9)臨界載荷的確定
根據(jù)螺桿的柔度λs值的大小,螺桿 的臨界載荷就選用不同的公式計(jì)算
而 λs=μL/i
其中,μ——螺桿的長(zhǎng)度系數(shù),查表5—14,可知μ為0.50
L——螺桿的工作長(zhǎng)度,mm,這里取1900
i——螺桿危險(xiǎn)截面 的慣性半徑,mm,這里i= d1/4=9
則 λs =105.6>40
臨界載荷 (4-6a)
式中:E——螺桿材料的拉壓彈性模量,, ——螺桿危險(xiǎn)截面的慣性矩,
代入數(shù)據(jù),得
=185455 N (4-6b)
螺桿穩(wěn)定性安全系數(shù)
符合條件
(10)絲杠效率η可由公式
(4-7)
式中,(0.95~0.99)——軸承效率,決定于軸承形式, 滑動(dòng)軸承取小值軸向載荷與運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)取+號(hào),經(jīng)計(jì)算得到絲杠的效率為0.55。
4.1.3 螺旋副尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)結(jié)果(見表4-2)
表4-2 螺旋副尺寸參數(shù)
名稱
代號(hào)
數(shù)值
關(guān)系式
外螺紋大徑
d
49.00
內(nèi)螺紋大徑
D4
48.00
D4=d+2ac
螺距
p
8.00
牙頂間隙
ac
0.50
基本牙型高度
H1
4.00
H1=0.5p
內(nèi)螺紋牙高
H4
4.5
H4=H1+ac=0.5p+ac
外螺紋牙高
h3
4.5
h3=H1+ac=0.5p+ac
牙頂高
Z
2.00
Z=0.25p=H1/2
內(nèi)螺紋小徑
D1
40.00
D1=d-2H1=d-p
外螺紋小徑
d3
39.00
d3=d-2h3
外螺紋中徑
d2
44
d2=d-2Z=d-0.5p
內(nèi)螺紋中徑
D2
44
D2=d-2Z=d-0.5p
外螺紋牙頂圓角
R1
0.25
R1max=0.5ac
牙底圓角
R2
0.50
R2max=ac
原始三角形高
H
14.9
H=1.866p
4.1.4 螺母的選用
由于舉升機(jī)的工作螺母是在低速重載下進(jìn)行工作,因此國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法都是選用青銅(如ZCuSnl0Pbl , ZCuAll0Fe3)作為螺母材料,形成青銅對(duì)鋼的摩擦副。要保證理想的使用效果,這對(duì)摩擦副必須保持在潤(rùn)滑狀態(tài)下工作。但由于舉升機(jī)工作環(huán)境惡劣,大多數(shù)汽車修理廠不能明確專人使用和保養(yǎng),不能保證絲桿螺母這對(duì)摩擦副在潤(rùn)滑狀態(tài)下工作,因此,在失油的情況下,螺母磨損加劇,且時(shí)常伴有高達(dá)90dB的尖叫聲.故我選用新型的MC含油尼龍材料作螺母。
含油MC尼龍螺母的優(yōu)點(diǎn)為:在承載過程中的一定量壓縮變形,使整個(gè)螺母螺牙能全部承載,這樣有利于降低牙型的作用力,保證牙型的強(qiáng)度,形成均載,磨損均勻; MC尼龍螺母本身硬度低,對(duì)硬質(zhì)的塵粒具有很好的相容性,能更有效地保護(hù)絲桿,使絲桿幾乎不磨損。在運(yùn)行過程中,MC尼龍螺母不會(huì)出現(xiàn)象青銅螺母對(duì)絲桿在失油狀態(tài)下的尖叫聲。并且選用MC含油鑄造尼龍螺母,有利于降低成本。
4.1.5 絲桿螺母機(jī)構(gòu)的安全性設(shè)計(jì)
4.1.5.1 副螺母設(shè)計(jì)
從上面的設(shè)計(jì)分析中可以看到,副螺母無論選用何種材料,如何進(jìn)行設(shè)計(jì)校核計(jì)算,經(jīng)過一段時(shí)間使用后,承載的工作螺母還是會(huì)磨損,會(huì)造成升降滑架的脫落,從而導(dǎo)致設(shè)備,甚至人身傷亡事故的發(fā)生。為了防止這一事故的發(fā)生,故又設(shè)計(jì)了一個(gè)與主螺母(工作螺母)有一相對(duì)距離s的副螺母。此副螺母在舉升機(jī)正常工作時(shí),雖隨同主螺母升降,但不承受任何作用力,因而,不會(huì)隨同主螺母磨損。當(dāng)主螺母完全磨損后,升降滑架將會(huì)隨同主螺母掉在副螺母上。因此,只要主、副螺母之間的距離s合適,副螺母有一定的厚度及足夠的抗沖擊強(qiáng)度,就能抵抗由升降滑架以及額定載荷下落時(shí)所產(chǎn)生的沖擊力。由于MC含油尼龍還具有較好的緩沖特性,因此,仍選用MC含油尼龍作為副螺母材料。
4.1.5.2 急停裝置的設(shè)計(jì)
增加副螺母緩沖了主螺母磨損下落所造成的危害,但事故隱患并沒有消除。為了能有效地發(fā)現(xiàn)這一故障現(xiàn)象,除了通過在兩立柱擋塵板上開有檢視孔用于觀察外,還可以通過一套急停裝置進(jìn)行報(bào)警,如圖5-1所示。急停裝置由鋼絲繩、滑輪、動(dòng)作輪、行程開關(guān)及彈簧復(fù)位元件等組成。鋼絲繩一端固定在主立柱內(nèi)的升降滑斗上,另一端通過滑輪、底座,固定在副立柱內(nèi)的升降滑架上。
正常工作中,主、副立柱內(nèi)的升降滑架分別拉住鋼絲繩的兩端,通過滑輪使動(dòng)作輪與行程開關(guān)保持圖4-3a所示的工作狀態(tài),即行程開關(guān)不工作,處于常開狀態(tài)。
可以看到,當(dāng)副立柱內(nèi)的主螺母磨損造成升降滑架下落時(shí),則鋼絲繩松動(dòng),在彈簧力的作用下,動(dòng)作輪帶動(dòng)滑輪上升,同時(shí),動(dòng)作輪在上移的過程中壓下行程開關(guān),如圖4-3b,發(fā)出報(bào)警信號(hào),使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)主立柱內(nèi)的主螺母磨損,造成主升降滑架下落時(shí),則鋼絲繩拉緊,并帶動(dòng)滑輪使動(dòng)作輪下移,下移的過程中,壓下行程開關(guān),發(fā)出信號(hào),使電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)動(dòng),如圖4-3c所示。
是否有可能出現(xiàn)主、副立柱內(nèi)的主螺母同時(shí)磨損,并出現(xiàn)主、副立柱內(nèi)的升降滑架同時(shí)下落,并使急停機(jī)構(gòu)不能發(fā)出信號(hào)呢?應(yīng)該說這種現(xiàn)象是有可能發(fā)生的,但通過若干試驗(yàn),還沒有發(fā)現(xiàn)主、副立柱內(nèi)的升降滑架同時(shí)下落的實(shí)例,這主要與主、副
圖4-2 急停裝置原理圖
1.副立柱升降滑架2.主螺母3.副螺母4.鋼絲繩5.主立柱升降滑架
6.滑輪7.動(dòng)作輪8.行程開關(guān)9.壓縮彈簧
圖4-3 動(dòng)作輪與行程開關(guān)的工作關(guān)系
a正常工作狀態(tài)b副立柱內(nèi)主螺母磨損C主立柱內(nèi)主螺母磨損
立柱內(nèi)的螺母材質(zhì)、加工精度、潤(rùn)滑條件,是否偏載以及安裝等因素有關(guān)。為防止出現(xiàn)主、副立柱內(nèi)的主螺母同時(shí)磨損下落,一方面要求用戶在規(guī)定使用次數(shù)(以年限來劃分)內(nèi)更換主螺母,另一方面通過立柱擋板的透視孔定期觀察主、副螺母之間的距離s,當(dāng)其達(dá)到一定值后必須更換主螺母。
本急停裝置,當(dāng)主、副立柱內(nèi)的升降滑架因某種機(jī)械原因造成不同步,以及傳動(dòng)中的鏈條失效(如脫落或斷裂)時(shí),也將起到斷電保護(hù)的作用。
4.2 鏈傳動(dòng)的選擇
(1) 采用盡可能短的運(yùn)動(dòng)鏈,以利于降低成本、提高傳動(dòng)效率和傳動(dòng)精度。
(2) 應(yīng)使機(jī)械有較高的效率,對(duì)單流傳動(dòng)應(yīng)提高每一傳動(dòng)環(huán)節(jié)的傳動(dòng)效率,對(duì)分、匯流傳動(dòng)應(yīng)提高功率大的功率流路線中各傳動(dòng)件的傳動(dòng)效率。
(3) 合理安排傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的順序。轉(zhuǎn)變運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)構(gòu)通常安排在運(yùn)動(dòng)鏈的末端,靠近執(zhí)行構(gòu)件處,摩擦傳動(dòng)(帶、機(jī)械無級(jí)變速器等)以及圓錐齒輪(大尺寸者難于制造)一般安排在傳動(dòng)的高速部位。
4.2.1 鏈傳動(dòng)初始條件的確定(表4-3)
表4-3 初始條件的確定
項(xiàng)目
數(shù)值
單位
中心距初值
2500,可上調(diào)或下調(diào)5%
mm
傳遞功率
3
KW
小鏈輪轉(zhuǎn)速
262
r/min
平均傳動(dòng)比
1,可大或小0.5%
大鏈輪轉(zhuǎn)速
262
r/min
傳動(dòng)種類
水平傳動(dòng)
傳動(dòng)速度
低速傳動(dòng)(v≤3m/s)
中心距條件
可調(diào)
載荷性質(zhì)
中等沖擊
原動(dòng)機(jī)種類
電動(dòng)機(jī)或汽輪機(jī)
張緊裝置
張緊輪
4.2.2 設(shè)計(jì)步驟及計(jì)算公式
(1)鏈輪齒數(shù)的選擇與確定
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)思路可知增大z1,鏈條緊邊的總拉力下降,多邊形效應(yīng)減小,嚙入時(shí)鏈節(jié)間的相對(duì)轉(zhuǎn)角減小,磨損小,但尺寸、重量增大 當(dāng)z1和z2為奇數(shù)而Lp為偶數(shù)時(shí),將有利于鏈條和鏈輪齒均勻磨損 z1和z2的選取尚應(yīng)考慮傳動(dòng)空間尺寸的限制應(yīng)參照鏈速選取見(表4-4)
表4-4 鏈輪齒數(shù)的選擇
鏈速
0.6~0.3
3~8
>8
15~19
19~23
23~25
鏈輪齒數(shù)應(yīng)優(yōu)先選用以下數(shù)列:17,19,21,23,25,38,57,76,95,114本人選擇的z1齒數(shù)為25。
(2)設(shè)計(jì)功率的計(jì)算:根據(jù)公式
=2.57 KW。 (4-12)
式中P ——傳遞功率KW;
KA ——工況系數(shù);查表9-6,取1.5
——小鏈輪齒數(shù)系數(shù);查機(jī)械設(shè)計(jì)圖9-13,取1
——多排鏈排數(shù)系數(shù),這里是雙排鏈,取1.75
(3)確定鏈條型號(hào)和節(jié)距p
根據(jù)設(shè)計(jì)功率和主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速,由功率圖9-11,選取鏈條的型號(hào)為16A,再由表9-1可選用的節(jié)距,為使傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、特別在高速下,宜選用節(jié)距較小的鏈條;
(4)小鏈輪轂孔許用直徑根據(jù)公式
=120 (4-13)
式中,dk——支承軸的設(shè)計(jì)確定
—鏈輪輪轂孔的最大許用直徑
當(dāng)不能滿足要求時(shí),可增大z1或p重新驗(yàn)算。
(5)鏈條速度的計(jì)算:根據(jù)公式
( 4-14)
=2.77
根據(jù)鏈速v,由圖9-14選擇合適的潤(rùn)滑方式為油池瑞華
(6)初定中心距
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知,初定中心距一般取,因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)有張緊輪,故可取大于80P。這里取
(7)鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)的計(jì)算與確定
按下式計(jì)算鏈接數(shù)
=229.7 (4-15)
為避免使用過渡鏈節(jié),應(yīng)將計(jì)算出的鏈節(jié)數(shù)Lp0圓整為偶數(shù)Lp
則
鏈傳動(dòng)的最大中心距為
(4-16)
=2500
式中,f1為中心距計(jì)算系數(shù)
(8)鏈條長(zhǎng)度根據(jù)公式
(4-17)
=5.84
(9)有效圓周力的計(jì)算
(4-18)
=9170
進(jìn)而可以算得作用于軸上的拉力
對(duì)于接近垂直的傳動(dòng)
(4-19)
(10)靜強(qiáng)度安全系數(shù)根據(jù)公式
(4-20a)
(4-20b)
(4-20c)
(4-20d)
式中,Q ——鏈條極限拉伸載荷;
KA ——工況系數(shù);
F ——有效圓周力;
——離心力引起的拉力 N;
——懸垂拉力
在Ff'和Ff"中選用大者;
式中,[n] ——許用安全系數(shù),一般為;對(duì)于速度低、不太重要的傳動(dòng)
或作用力的確定比較準(zhǔn)確時(shí),[n]可取較小值,可計(jì)算得徑強(qiáng)度安全系數(shù)為11.13,
符合設(shè)計(jì)要求。
(11)鉸鏈比壓,根據(jù)公式
(4-21)
式中,KA ——工況系數(shù);
F ——有效圓周力
——離心力引起的拉力
——鉸鏈承壓面積,A值等于滾子鏈銷軸直徑dz與套筒直徑b2(內(nèi)鏈節(jié)外寬)的乘積。
(12)使用壽命(磨損壽命)根據(jù)公式
=147590h (4-22)
式中,T ——使用壽命
——鏈長(zhǎng)
v ——鏈速
m/sz1 ——小鏈輪齒數(shù)
i ——傳動(dòng)比
[Δp/p] ——許用磨損伸長(zhǎng)率,按具體工作條件確定
4.2.3 鏈傳動(dòng)尺寸參數(shù)的確定(表4-5)
表4-5 鏈傳動(dòng)尺寸參數(shù)
名稱
符號(hào)
小鏈輪數(shù)值
大鏈輪數(shù)值
單位
關(guān)系式
排距
pt
18.11
18.11
mm
分度圓直徑
d
86.39
86.39
mm
d=p/(sin(180/z)°)
齒頂圓最大直徑
96.08
96.08
mm
齒頂圓最小直徑
90.62
90.62
mm
=(1-1.6/z)p-dr
齒根圓直徑
76.23
76.23
mm
齒側(cè)凸緣或排間槽直徑
dg
68.47
68.47
mm
-1.04h-0.76 (h:內(nèi)鏈板高)
4.3 帶傳動(dòng)的選擇
4.3.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)初始條件的確定(表4-6)
表4-6 初始條件的確定
項(xiàng)目
值
單位
電機(jī)功率
3
千瓦(W)
小帶輪轉(zhuǎn)速
1440
轉(zhuǎn)/分(r/min)
大帶輪轉(zhuǎn)速
262
轉(zhuǎn)/分(r/min)
初定軸間距
270
毫米(mm)
4.3.2 設(shè)計(jì)過程及校核計(jì)算
(1)設(shè)計(jì)功率的計(jì)算
計(jì)算功率是根據(jù)傳遞功率P和帶的工作條件而確定的
式中: ——計(jì)算功率,KW;
KA——工作情況系數(shù),查課本表8-7,由于舉升機(jī)的載荷變化較大并且一般每天工作小時(shí)數(shù)不大于10小時(shí),根據(jù)<<機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)>>取KA=1.2
P——所需的傳遞功率,KW
代入數(shù)據(jù)
則
(2)選擇V帶的類型
根據(jù)計(jì)算功率和小帶輪的轉(zhuǎn)速n1,從圖8-11中選取普通V帶的帶型為Z型。
(1) 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速V
1) 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1
根據(jù)V的帶型,參考表8-6和表8-8,確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=56
又i12= n1/ n2=5.5
則
2) 驗(yàn)算帶速V
根據(jù)公式8-13
可得
=4.22 m/s
=4.22m/s
當(dāng)帶傳動(dòng)的功率一定時(shí),提高帶速,可以降低帶傳動(dòng)的有效拉力,相應(yīng)地減少帶的根數(shù)或者V帶橫截面積,總體上減少帶傳動(dòng) 的尺寸,但是提高帶速,也提高了V帶的離心應(yīng)力,增加了單位時(shí)間內(nèi)的循環(huán)次數(shù),,不利于提高帶傳動(dòng)的疲勞強(qiáng)度和壽命
由此可見,帶速不宜過高或過低,一般推薦v=5-25m/s
故重新選擇 dd1=80
則
根據(jù)表8-8
取dd2=500
則V1=6m/s
V2=6m/s
符合要求
(4)確定中心距a,并選擇V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld
1)由公式
代入數(shù)據(jù)
得364≤a0≤1040
可初步確定中心距a0=420
2)計(jì)算相應(yīng)的帶長(zhǎng)Ld0
=1734
根據(jù)表8-2,選取Ld =1800mm
3) 計(jì)算中心距及其變動(dòng)范圍
傳動(dòng)的實(shí)際中心距a=a0+(Ld-Ld0)/2
=420+66/2
=453
考慮到帶輪的制造誤差、帶長(zhǎng)誤差、帶的彈性以及因帶的松弛而產(chǎn)生的補(bǔ)充張緊的需要,給出中心距的變動(dòng)范圍
(5) 驗(yàn)算小帶輪上的包角α1
由公式(8-7)可知,小帶輪上的包角α1小于大帶輪上的包角α2,,又有式(8-6)可知,小帶輪上的總摩擦力相應(yīng)地小于大帶輪上的總摩擦力,因此,打滑只可能發(fā)生在小帶輪上,為了提高帶傳動(dòng)的工作能力,應(yīng)使
(6)確定帶的根數(shù)z
式中,Kα——小帶輪包角修正系數(shù);查表8-5,取0.95
KL——帶長(zhǎng)修正系數(shù),查表8-2,取1.14
代入數(shù)據(jù),得
Z =8.7
故選取帶的根數(shù)Z為9根
(7)確定帶的初拉力F0
由式(8-6),并計(jì)入離心力和包角的影響,可得單根V帶所需的最小初拉力
帶入數(shù)據(jù),可得
(F0)min = 56.5 N
對(duì)于新安裝的V帶,初拉力應(yīng)為1.5(F0)min;對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)后的V帶,初拉力應(yīng)為 1.3(F0)min,安裝時(shí),應(yīng)保證F0大于上述數(shù)值,但也不能過大,為控制實(shí)際F0的大小,可以在V帶與兩帶輪切點(diǎn)的跨度中心,施加一規(guī)定的,與帶邊垂直的力G(查表知G=6N),使帶在每100mm上產(chǎn)生1.6mm的撓度即可。
(8)計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力FP
為了設(shè)計(jì)帶輪軸的軸承,需要計(jì)算帶傳動(dòng)的作用在軸上的壓軸力
=2143N
式中,α1為小帶輪的包角
5、 全文總結(jié)
通過本次畢設(shè),我不僅對(duì)雙柱舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理有了一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí),而且對(duì)各種系列的舉升機(jī)的性能有了個(gè)初步的了解。
目前,市場(chǎng)上主要的產(chǎn)品是:雙電機(jī)的螺紋傳動(dòng)舉升機(jī)、液壓傳動(dòng)的舉升機(jī)和單電機(jī)的螺紋傳動(dòng)舉升機(jī)。其中雙電機(jī)的螺紋傳動(dòng)舉升機(jī)特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于安裝;但是,左、右電動(dòng)機(jī)運(yùn)行容易不一致,導(dǎo)致左、右舉升臂的舉升速度不一樣,這就需要安裝負(fù)反饋,那么在成本上就有所上升。而液壓的特點(diǎn)是:運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小,但設(shè)計(jì)起來較復(fù)雜且易漏油,污染工作環(huán)境。再來看第三種類型,也就是本次設(shè)計(jì)所采用的方案,它較之前者,結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜,但控制電路簡(jiǎn)單 、不需要負(fù)反饋、成本低;較之后者,則結(jié)構(gòu)略顯簡(jiǎn)單、不污染環(huán)境,但平穩(wěn)性、噪音方面則不足。
參考文獻(xiàn)
[1] 交通部公路科學(xué)研究所,北京通力機(jī)械工業(yè)總公司. JT/ T155一94.交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)汽車舉升機(jī)技術(shù)條件. 北京:交通部,1995
[2] 機(jī)械設(shè)計(jì)聯(lián)合編寫組. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),第3卷. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1983
[3] 濮良貴. 機(jī)械設(shè)計(jì),北京:高等教育出版社,1989
[4] 黃詠慶,張勤,張至峰. 灰色GM(1 ,1)模型最優(yōu)維數(shù)的研究[J]. 水文地質(zhì)工程地質(zhì),2003 (1) :
[5] 秦元慶,陳少鴻,孫德寶,等. 灰色模型在春運(yùn)客流量預(yù)測(cè)應(yīng)用中的優(yōu)化[J]. 2003 (4) :
[6] 靳瑾玉. 客運(yùn)量及其市場(chǎng)占有率的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)[J]. 重慶商學(xué)院學(xué)報(bào),2001 (1) :
[7] 喬向明,張兆玉. 我國(guó)公路客運(yùn)量近期預(yù)測(cè)研究[J]. 濟(jì)南交通高等專科學(xué)校學(xué)報(bào),1998 (1) :
[8] 張吉林. MC尼龍改性研究進(jìn)展.工程塑料應(yīng)用,1998-26(1):28
[9] 交通部公路科學(xué)研究所等. JT/T155一94汽車舉升機(jī)技術(shù)條件. 北京:交通部,1995.
[10] 鄒雷. 汽車舉升機(jī)失效分析. 汽車與配件,1999(2):26
[11] 劉仲文. 含油鑄型尼龍研究. 工程塑料應(yīng)用,1992-20(4):13
[12] 曲健俊. 等含油MC尼龍的摩擦磨損特性及應(yīng)用.工程塑料應(yīng)用,1994-22 (3):ll
[13] 郭孔輝. 汽車操縱動(dòng)力學(xué). 吉林:科學(xué)技術(shù)出版社,1991
[14] 余志生. 汽車?yán)碚? 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1989
[15] 范欽珊. 材料力學(xué). 高等教育出版社,2000
[16] Beer,Johnston.Mechanics of materials.2nd ed. McGraw Hill,1985
[17] David Roylance.Mechanics of materials.New York:John Wiley & Sons Inc,1996
[18] Orlov P. Fundamentals of Machine Design.Moscow:Mir Pub.,1987
[19] Sors L. Fatigue Design of Machine Components. Oxford: Pergamon Press,1971
[20] 周開勤主編。機(jī)械零件手冊(cè)。第四版。北京:高等教育出版社,1994
致 謝
經(jīng)過近3個(gè)月的努力,機(jī)械螺旋驅(qū)動(dòng)雙柱舉升機(jī)設(shè)計(jì)終于完成了。在此,我要特別向我的指導(dǎo)老師----賀紅林表示深深的致謝,同時(shí)還要對(duì)幫助過我的同學(xué)、老師表示謝意,因?yàn)檎怯辛怂麄?,我的畢設(shè)才能得以順利完成。老師們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、開闊的視野、精益求精的精神永遠(yuǎn)是我學(xué)習(xí)的榜樣。在他們的悉心指導(dǎo)和監(jiān)督下,我懂得了從實(shí)踐中學(xué)習(xí),怎樣把以前所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中的道理。
在這次畢設(shè)中,我將以前的知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐,并發(fā)現(xiàn)了許多自己的不足之處,這對(duì)我以后工作的進(jìn)一步提高將有很大的幫助。
由于這是一次比較大的設(shè)計(jì),錯(cuò)誤和不足之處在所難免,敬請(qǐng)各位老師及同學(xué)批評(píng)指正。
設(shè)計(jì)者: 左羅
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