关 键 词：

1696_2吨单轨抓斗起重机设计 11 1696 _2 单轨 抓斗 起重机 设计

资源描述：

1696_2吨单轨抓斗起重机设计 11,1696_2吨单轨抓斗起重机设计,11,1696,_2,单轨,抓斗,起重机,设计

内容简介：

研究逆向工程中的应用工程技术摘要根据对以往研究逆向工程（RE）的技术，可再生能源工程中的应用进行了探讨性的论文。稀土应用环境是建立与坐标测量机（CMM）和CAD / CAM的软件。以核心柴油发动机的进气为例，阐述了可再生能源的过程，从对象的数字化，CAD模型重建数控加工。测量数据是通过使用三维坐标测量机扫描获得的物理对象。通过处理测量数据，作者成功地建立了模具和加工模具CAD模型，并获得了一个好成绩。关键词:逆向工程设计、产品开发、模具CAD / CAM1.介绍当今，竞争压力已经到了，在快速的产品设计和优化需求围绕在产品开发周期。简短的产品开发时间是要强烈满足需求，随着制造业的全球化造成的活动和市场需求的变化。在如航空航天，汽车，造船工程领域和药品，这是难以建立CAD模型的现有的产品，具有自由曲面或雕塑表面。在这种情况下，逆向工程（RE）是一个有效的方法能大大降低产品开发循环。这个过程是指在设计师的收购产品的设计理念,从数字化的身体模型,建立了CAD模型实现向物理模型的靠近。该模型可以创造重用性、修改和优化5。由再保险技术几何形状的零件或产品。在此基础上测量数据是由一个完整的和复杂的CAD模型是创造的。有两个关键技术、如下。数字化的物理模型和创作的计算机辅助设计(CAD)模型。2. 稀土工作流程不同于传统的设计理念和方法，可再生能源技术是与计算机技术相结合的是一开始到现有的设计产品，模型测量技术和CAD / CAM技术。稀土已在许多不同部门应用，如汽车，造船，电子和医药。它是常用于这些方面例如以下3： （一）如果最终产品的原型是仿照手动，所以没有要求对CAD模型原型存在，例如油泥模型在汽车行业。（二）在一个CAD是公司和所有现有的介绍产品中必须为蓝本，以有一个完全数字档案。特别是，在复杂的CAD模型形部分是因为它是仿照很难用其CAD模型直接创建。（三）复杂形状部件必须检查，可再生能源示范创建一个比较现有的CAD模型。可再生能源的过程主要可以被看作是一个过程链这是由三个主要方面如下5：（一）对象的数字化：三维形状可以使该产品获得任何适当的测量方法。（二）测量数据处理：用三维采集数据进行处理，以满足需求下面的操作。（三）创作的CAD模型：一个完整的CAD模型使产品必须建立在以代表所有该产品的有关数据之中。图.1显示了稀土的工作流程。整个稀土过程由计算机辅助。3.稀土工程应用基于上述可再生能源技术的原理，作者应用并设计和制造再生能源技术解决柴油发动机的死机。以核心芯片对柴油发动机进气道为例，本文介绍了稀土过程，从对象的数字化，计算机辅助设计在数控加工模型重建。入口是柴油发动机的重要组成部分。在很大程度上，它影响柴油机的特点。因为入口有非常复杂的形状（见图.2）它是很难创建一个入口数字模型，以及制造对应口的核心芯片。因此，作者采取的是以它在工程应用研究再生能源技术作为一个例子。 3.1 稀土环境 可再生能源的环境是一个本地区域网络（LAN），这是建立两个工作地点，两个工作站，三台电脑，一个坐标测量机（CMM）和三数控机床。该硬件工作平台采用水平处置和站着操作个人电脑。主要应用软件是Unigraphics系统的CAD / CAE / CAM集成测量系统和由zess公司提供的软件。使用的操作系统是在HP - UX 10.2工作站着操作个人电脑的Windows NT。图.3显示了可再生能源的环境。随着计算机网络的应用和可再生能源过程，即对象的数字化，加工测量数据，一个CAD模型的创建和NC加工，是实现对计算机集成环境。3.2 模具的数字化一般来说，对于三维测量方法几何产品数据可分为两类，即触觉测量和光学测量。三坐标测量机是一般的触觉测量设备，是在工业企业广泛使用1,2。撰文衡量模具的几何形状，并获得通过使用CMM测量数据测量和软件与线性扫描模式的物理模型模具扫描CMM的使用5mm直径探头一步步跨越了5毫米以上模型在第一个领域复杂地区1毫米（见图.4A）有多少测量点是由三坐标测量机自动确定根据测量表面的曲率变化对触觉点。为了避免滑，探头开始测量距离在4mm表面边界即被测量的表面。平均而言有约1600测量点获得一个扫描曲线。3.3 测量数据处理一个机械跟踪过程的结果是一个结构点和线的大量点序列结构4。在三坐标测量机的输出数据坐标该探头的中心值和正常向量X，Y和Z方向在触觉点的位置。此外，对测量数据输出格式不符合的CAD模型建立的要求。因此，人们必须处理测量数据。笔者拥有自主研发的一个方案，以实现转型对测量数据的格式。首先，对测量数据输出格式必须转化为一个可以接受的格式由Unigraphics系统软件完成。然后对测量数据进行对照多余的必须被过滤掉，并把处理当做一个可视化的方式。数据处理，可直接使用一个模具CAD模型进行创建。3.4 创造一个模具CAD模型在创建CAD模型直接从测量数据使用Unigraphics系统的CAD / CAE / CAM软件的后处理测量数据和数据转换格式。有两个在CAD模型的建立方法从测量数据使用自由格式的特征造型。一个是所谓的曲线模式，通过这种方式，建造从曲线测量数据生成，然后表面可以创建通过建设曲线网格生成。另一名被称为表面的模式，表面生成的测量数据直接从2。由于测量数据输出的坐标该探头的中心值，表面产生对于距离的测量数据，抵消了表面等于探针半径，远离实际面衡量。因此，一要抵消这种表面，表面生成的是通过着色表面分析表面，以检查其连续性和分析功能与光滑度，以及表面产生和测量点之间的错误。最高误差为0.2毫米，是可以接受的。3.5 数控加工的模具 可以确定的数控加工工艺规划与生成一个应用程序的刀具制造地点。进一步加工由代码生成，通过数控后处理。最后，是由数控机床加工工具进行CAD模型建立。图 4显示了数控测量和表面的结果核心重建死于入口，而图5显示生成的CAD模型的核心死于入口。4 结论 根据以往的研究再生能源技术，作者还探讨了稀土工程应用技术在设计和制造复杂的产品。以一个例子是一个柴油发动机进气道死亡，他们所描述的整个过程，从对象的数字化，CAD模型重建，以数控加工，并已获得了良好的效果。稀土是一种有效的方法大大降低了产品开发周期，并确保产品质量设计和制造产品具有复杂的表面。可再生能源技术并不复制一个现有的产品，而是获得一个设计概念从现有的物理模型并创建一个完整的数字化产品模型，并进一步优化产品设计。参考资料1 Y. Ke, F. Li, Study on reverse design engineering of complex surfaceproducts, in: Proceedings of the CIRP International Symposium onAdvanced Design and Manufacture in the Global Manufacturing Era,Hong Kong, August 2122, 1997, pp. 741746.2 H. Xiang, Y. Liu, S. Sun, Rapid reconstruction based on coordinatemeasurement method for complex-shaped parts, in: Proceedings of theInternational Conference on Advanced Manufacturing Technology99,Xian, PR China, June 1619, 1999, pp. 618620.3 Q. Ni, H. Wang, Y. Zhang, R. Zhao, The analysis to key technologyin reverse engineering based physical object, Mech. Des. (1996) 47(in Chinese).4 H. Josef, Werner, Reverse Engineering, Teubner, Stuttgart, 1996. ISBN3-519-02633-3.5 Y. Zhang, Y. Fan, X. Chu, Principle and key technologies of reverseengineering, J. Kunming Univ. Sci. Technol. 24 (4) (1999) 4246 (inChinese).Journal of Materials Processing Technology 139 (2003) 472475Research into the engineering application of reverseengineering technologyYu ZhangCIMS Application and Research Center, School of Mechanical and Automation Engineering, Kunming University ofScience and Technology, Kunming 650093, Yunnan, PR ChinaAbstractBased on previous research on reverse engineering (RE) technology, the engineering application of RE is explored in this paper. Theapplication environment of RE is built with coordinate measurement machine (CMM) and CAD/CAM software. Taking a core die of theinlet of a diesel engine as an example, this paper describes the processes of RE, from object digitization, CAD model reconstruction toNC machining. Measurement data are acquired by scanning the physical object using a three-dimensional CMM. Through processing ofmeasurement data, the authors succeed in creating a CAD model of the die and machining the die, gaining a good result. 2003 Elsevier Science B.V. All rights reserved.Keywords: Reverse engineering; Product development; CAD/CAM1. IntroductionNowadays, competitive pressure has reached the point,where rapid product design and optimization need to beembraced within the product development cycle. A shortlead-time in product development is strongly demanded tosatisfy needs, resulting from the globalization of manufac-turing activities and the changes in market requirements. Inengineering areas such as aerospace, automotives, shipbuild-ing and medicine, it is difficult to create a CAD model ofan existing product that has a free-form surface or a sculp-tured surface. In these cases, reverse engineering (RE) is anefficient approach to significantly reduce the product devel-opment cycle.RE refers to the processes in which designers acquire adesign concept of a product from digitization of a physi-cal model, and create the CAD model to realize approx-imation to the physical model: the model created can bereused, modified and optimized 5. By RE technology, thegeometric shape of an existing part or product is measured.Based on this measurement data a complete and complexCAD model is created. RE has two key technologies, i.e.digitization of a physical model and creation of its CADmodel.E-mail address: (Y. Zhang).2. Working processes of REDiffering from the traditional design idea and method, REtechnology enables one to start a design from an existingproductmodelbycombiningcomputertechnology,measure-ment technology and CAD/CAM technology. RE has beenof interest in many different branches such as automotives,shipbuilding, electronics, and medicine. It is often used incases such as the following 3:(i) Where a prototype of the final product has been mod-eled manually and therefore no CAD model of theprototype exists, e.g. clay model in automotive in-dustry.(ii) Where a CAD is introduced in a company and all exist-ing products must be modeled in order to have a fullydigital archive. Particularly, the CAD model of a com-plex shaped part is modeled because it is difficult tocreate its CAD model directly.(iii) Where complex shaped parts must be inspected andtherefore the RE model created will be compared to anexisting CAD model.The RE process can principally be seen as a process chainthat is composed of three main operations as follows 5:(i) Digitization of the object: The three-dimensional shapeof the product is acquired by any appropriate measure-ment method.0924-0136/03/$ see front matter 2003 Elsevier Science B.V. All rights reserved.doi:10.1016/S0924-0136(03)00513-2Y. Zhang/Journal of Materials Processing Technology 139 (2003) 472475473Fig. 1. Working processes of RE.(ii) Processing of measured data: The three-dimensionaldata acquired is processed in order to fulfill the require-ments of the following operation.(iii) Creation of a CAD model: A complete CAD modelof the product must be built in order to represent allrelevant data of the product.Fig. 1 shows the working processes of RE. The wholeprocess of RE should be computer aided.3. Engineering application of REBased on principle of RE technology mentioned above,the authors applied RE technology in the design and manu-facturing of the die of a diesel engine. Taking the core dieof the inlet of a diesel engine as an example, this paperdescribes the RE processes, from object digitization, CADmodel reconstruction to NC machining.The inlet is the key part in a diesel engine. It influences thecharacteristic of the diesel engine to a great extent. Becausethe inlet has very complex shape (see Fig. 2), it is difficult tocreate a digital model of the inlet, as well as to manufacturethe core die of the inlet. The authors have therefore takenit as an example to research the engineering application ofRE technology.Fig. 2. The 3D model of the inlet.3.1. Environment of REThe environment of RE is a local area network (LAN),which is built with two work-stations, two NT work-stations,three sets of PC, a coordinate measurement machine (CMM)and three NC machines. The hardware platform uses leveldisposition of work-stations and PCs. The main applicationsoftware utilized is the Unigraphics CAD/CAE/CAM inte-grated system and KUM measurement software providedby the zess company. The operating systems utilized areHP-UX 10.2 on work-stations and Windows NT on PCs.Fig. 3 shows the environment of RE. With computer net-work, the RE processes, i.e. object digitization, processingof measurement data, creation of a CAD model, and NCmachining, are realized in a integrated environment on com-puters.Fig. 3. Environment of RE.474Y. Zhang/Journal of Materials Processing Technology 139 (2003) 472475Fig. 4. NC measurement and surface reconstruction of the core die of the inlet.3.2. Digitization of the dieGenerally,themethodsofmeasurementofthree-dimensional geometry product data are divided into twoclasses, i.e. tactile measurement and optical measurement.The CMM is a general tactile measurement device, and isbeing widely used in industrial enterprises 1,2. The au-thors measure the geometric shape of the die and acquiremeasurement data using CMM and KUM measurementsoftware with a linear scan mode. The physical model ofthe die is scanned on CMM using a 5mm diameter probewith a step-over across the model of 5mm in the first areaand 1mm in the complex area (see Fig. 4a). The number ofmeasurement points is automatically determined by CMMaccording to the curvature change of the surface measuredon the tactile point. In order to avoid track slip, the probestarts to measure the surface at 4mm away from the bound-ary of the surface being measured. On average, there areabout 1600 measurement points acquired for each scancurve.3.3. Processing of measurement dataThe result of a mechanical tracing process is a structuredpoint sequences with a large number of points and a linestructure 4. The output data of the CMM are coordinatevalues of the center of the probe and normal vectors in theX, Y and Z direction at the position of the tactile point. Addi-tionally, the output format of the measurement data does notaccord with the demands of the creation of a CAD model.Thus one must process the measurement data. The authorhave self-developed a program to realize the transformationof the format of the measurement data.First, the format of the measurement data output must betransformed into a format that can be accepted by Unigraph-ics software. Then the measurement data out of the controltolerance must be filtered out and interactively processed ina visualized way. The data processed can be used directlyfor the creation of a CAD model of the die.3.4. Creation of a CAD model of dieThe CAD model is created directly from measurementdata using Unigraphics CAD/CAE/CAM software after pro-cessing of measurement data and transforming of the dataformat.There are two ways in the creation of the CAD modelfrom measurement data using free-form feature modeling.One is called the curve mode. In this way, the constructioncurves are generated from measurement data first, and thenthe surface can be created through the construction curvemesh generated. Another one is called the surface mode, thesurface is generated directly from measurement data 2.Because the measurement data output are the coordinatevalues of the center of the probe, the surface generated frommeasurement data is a surface offset for distance, whichequals the radius of the probe, away from actual surfacemeasured. Thus one has to offset this surface.The surface generated is analyzed through a shading sur-face and surface analysis function in order to check its con-tinuity and smoothness, as well as the errors between thesurface generated and the measurement points. The maxi-mum error is 0.2mm, which is acceptable.3.5. NC machining of the dieAfter the CAD model of the die is created completely,one can determine the NC machining process planning andgenerate the cutter location for a manufacturing applica-tion. Further machining codes are generated through NCpost-processing. Finally, the die is machined by an NC ma-chine tool using its CAD model created.Fig. 4 shows the results of NC measurement and surfacereconstructionofthecoredieoftheinlet,whilstFig.5showsthe generated CAD model of the core die of the inlet.Fig. 5. The generated CAD model of the core die of the inlet.Y. Zhang/Journal of Materials Processing Technology 139 (2003) 4724754754. ConclusionBased on previous research on RE technology, the authorshave explored the engineering application of RE technol-ogy in the design and manufacturing of a complex product.Taking a die of the inlet of a diesel engine as an example,they have described the whole processes, from object digi-tization, CAD model reconstruction to NC machining, andhave gained a good result. RE is an efficient approach tosignificantly reduce the product development cycle and en-sure product quality kin the design and manufacturing of aproduct that has a complex surface. RE technology is notto copy an existing product but to acquire a design con-cept from a existing physical model and create a completedigital product model and further to optimize the productdesign.References1 Y. Ke, F. Li, Study on reverse design engineering of complex surfaceproducts, in: Proceedings of the CIRP International Symposium onAdvanced Design and Manufacture in the Global Manufacturing Era,Hong Kong, August 2122, 1997, pp. 741746.2 H. Xiang, Y. Liu, S. Sun, Rapid reconstruction based on coordinatemeasurement method for complex-shaped parts, in: Proceedings of theInternational Conference on Advanced Manufacturing Technology99,Xian, PR China, June 1619, 1999, pp. 618620.3 Q. Ni, H. Wang, Y. Zhang, R. Zhao, The analysis to key technologyin reverse engineering based physical object, Mech. Des. (1996) 47(in Chinese).4 H. Josef, Werner, Reverse Engineering, Teubner, Stuttgart, 1996. ISBN3-519-02633-3.5 Y. Zhang, Y. Fan, X. Chu, Principle and key technologies of reverseengineering, J. Kunming Univ. Sci. Technol. 24 (4) (1999) 4246 (inChinese).南昌航空大学学士学位论文01绪 论起重机械是用来对物料起重、运输、装卸和安装等作业的机械设备，它在国民经济各部门都有广泛的应用，起着减轻体力劳动、节省人力、提高劳动生产率和促进生产过程机械化的作用。起重机在搬运物料时，经历上料、运送、卸料和回到原处的过程，有时运转，有时停转，是一种间歇动作的机械。通常，起重机械由工作机构、金属结构、动力装置与控制系统等三大部分组成。所谓工作机构是指起重机械的机械传动部分而言，常见的有起升机构、运行机构、回转机构和变幅机构，通常称为“起重机四大机构”。本设计为2t单轨抓斗起重机设计。当起重量不大时，多采用电动单轨起重机。这种起重机的特点是小车可以走到另一跨去，本设计侧重于机械方面的设计。主要机构有：起升机构、运行机构。起升机构用来实现货物的升降，它是任何起重机械不可或缺的一部分，是起重机中最重要与最基本的结构。起升机构工作的好坏将直接影响到整台起重机的工作性能。起重机构主要由驱动装置、传动装置、卷绕系统、取物装置与制动装置组成。此外，根据需要还可装设各种辅助装置等。本设计的起重机起升机构采用电动葫芦。电动葫芦结构紧凑，电机轴线垂直于卷筒轴线的电动葫芦采用蜗轮传动装置,宽度方面尺寸大,结构粗笨,机械效率低,加工较难题。其缺点为:长度尺寸大。液压系统为双重控制，溢流调节阀、磁接点压力表均可对压力进行精确的控制。电器控制部门采用了低电压控制，增加了支配系统的平安性。电动葫芦属于轻小型起重设备。它是将电动机、减速机构、卷筒等紧凑地集合成一体的起重机构。它可以单独使用，也可以作为电动单轨起重机、电动单梁或双梁起重机的小车来使用。由于电动葫芦结构非常紧凑，通常由厂家专门生产，价格便宜，从而得到了普遍的应用。电动葫芦可备有小车，以便在工字梁的下翼缘上运行，是吊重在一定范围内移动。钢丝绳电动葫芦工作安全可靠，起升速度较高，故在本设计中被采用。同时，为了减轻自重，减少零件数目，采用了锥形转子电动机。运行机构是使起重机或者载重小车作水平运动。工作性的运行机构用来搬运货物；非工作性的运行机构只是用来调整起重机的工作位置。运行机构有无轨运行和有轨运行之分。本设计采用有轨运行方式。这种方式在专门铺设的钢轨上运行，负荷能力大，运行阻力小。运行装置主要由运行支撑装置运行驱动装置两大部分组成。本设计着重于电动小车的设计。设计过程中，首先要确定总体的设计方案，然后各部件机构、尺寸及相互间的连接方式等，最后对部件中各零件进行校核。2 总体方案确定及基本参数2.1 总体方案确定本设计的单轨抓斗起重机主体由起升机构和运行机构组成。起升机构主要包括电动机、卷筒、减速器三个部分。电动机选择的是锥形转子电动机，此种电动机自身可以实现制动，进而减轻自重，减少零件数目；卷筒选用双联卷筒；减速器选择同轴减速器，这种减速器特点是输出与输入同轴。电动机通电后旋转，从电动机轴输出的扭矩经联轴器传到减速箱，经减速箱三级减速后达到所需的传动比，减速箱带动卷筒转动，使缠绕在卷筒上的钢丝绳随之转动，同时钢丝绳把转动转变为上下方向的移动。钢丝绳通过滑轮组带动抓斗，使抓斗起重机实现下降、张开、抓料、闭合、卸料等一系列的动作，进而完成了整个工作过程。运行机构主要是指电动小车。电动小车在工字钢轨道上来回移动，可以实现物料在两个不同位置的运送，即实现小范围内的物料运送工作。2.基本参数此设计的单轨抓斗起重机涉及到的基本参数有:起重量:是指正常工作时被提升的额定载荷(包括抓斗).设计中的起重量为2t 。起升速度：设计中起升速度为。运行速度：运行速度为。起升高度：设计中的起升高度为20m。工作制度：反映机构使用繁忙程度和载荷特性的参数。本设计中的工作级别：起升为M6，运行为M5。3 抓斗计算本次设计采用的是双绳抓斗，主要是双绳抓斗生产率高。双绳抓斗由头部、撑杆、颚板及横梁组成，抓取和卸料动作是利用两个卷筒（起升卷筒与闭合卷筒）与两根钢丝绳（起升绳与闭合绳）来操控的。起升绳系在抓斗头部，闭合绳以滑轮组的形式绕于头部和横梁之间，倍率通常在26之间。3.1 抓斗的几何尺寸抓斗的额定容积：Error! No bookmark name given.抓取物料的容重 ： 3.1.1 抓斗的最大开度难抓取的物料时应取较大的值，易抓取的物料时应取取较小的值。 取3.1.2 抓斗的侧面积及侧面几何形状为了保证给定的抓斗容积V，颚板应有足够的侧面积。根据及物料的性质用以确定抓斗的侧面几何形状。应使侧板上缘的倾斜角大致与物料在运动状况下的自然坡角相等，通常约为3035。通过测量实际设计抓斗的尺寸： 则 侧面积 3.1.3 宽度确定抓斗宽度或的原则：块度比较大及坚实的物料堆 应取较小值；松散物料应取较大值。取Error! No bookmark name given.3.1.4 颚板铰点位置依据以下条件确定：在最大开度时，颚板的切口应是垂直方向，以便于切口插入物料。测量得 校正得 3.1.5 撑杆的长度的确定依据经验公式： 则 实际设计中取 撑杆铰点位置确定：为了使闭合绳的闭合力最小，有利于提高抓取能力，应使抓斗在开闭两种状况下滑轮中心距变动量最大。3.2 滑轮组倍率据“起重机械”表6 - 2取滑轮组倍率为 m=43.3 钢丝绳计算 对于起升机构，；对于开闭机构，。为了满足整机的需要，只计算时钢丝绳的直径。采用滚动轴承，则则导向滑轮效率为 且 按工作级别M6 ，使用抗拉强度 的钢丝绳，则查表钢丝绳标准，选用的钢丝绳。3.4 确定选取滑轮直径闭合绳绕过滑轮的次数是很多的，为了延长钢丝绳的寿命，常选用较大的滑轮，最大可达D=25d 。按工作级别M6，取 则 取滑轮直径 ， 3.5 上下横梁轴线的倾斜角 3.6抓斗强度计算3.6.1颚板的强度计算 颚板是受分布载荷的板，三边固定，一边是自由。最危险的部位在刃口的中央。单位长度弯矩为： 则刃口中央的弯曲应力为 选取材料为 ZGMn13, 查表得 所以合格。3.6.2撑杆强度当抓斗闭合终了瞬间，撑杆所受载荷最大。撑杆材料选取采用号钢。其，撑杆内力为 即 截面最小惯性矩： 查“金属结构”得稳定性系数为则 由 所以 撑杆强度满足要求。3.6.3撑杆铰轴套强度计算验算比压： 则 即撑杆铰轴套处合格。3.6.4颚板铰轴轴套强度计算验算比压：又 则 所以颚板铰轴轴套验算合格。4 起升机构4.1传动比的计算起升机构减速器采用渐开线齿形定轴外啮合三级传动减速器。4.1.1 级速比总速比： 4.1.2 卷筒转速电动机选用型千瓦锥形转子电动机。电动机转速4.2 起升速度按起升结构工作级别M6，查“规范”取卷筒材料采用普通碳素钢 取310mm滑轮组倍率合格4.3机构效率4.3.1减速器总效率取 则 4.3.2抓斗滑轮组的效率 单个滑轮的效率取为 则滑轮组的效率 4.3.3卷筒的效率 取 4.3.4导向滑轮的效率 取 起升结构的总效率 4.4电动机的静功率 查表选取 ，则4.5电动机轴的静扭转力矩4.6制动器的计算 制动器是依靠摩擦副间的摩擦而产生制动作用的4.6.1制动电动机轴需要的静扭转力矩的计算4.6.2制动力矩的计算弹簧工作时的轴向压力 摩擦系数选取 则制动片平均直径： 且夹角 则制动力矩4.6.3制动安全系数计算查“起重机械”表，制动安全系数 故安全。4.6.4制动单位比压力弹簧的工作压力 制动片宽度：所以单位比压力为： 4.6.5轴向吸力定子线包通电过后，圆锥转子在轴向吸力作用下产生移动，打开制动盘后，使载荷产生上升或下降的运动。此轴向吸力应大于弹簧所产生制动力矩的压力和在静载荷下静扭转力矩在弹簧联轴器花键中产生的静摩擦力。圆锥转子轴在轴向吸力作用下带动联轴器相对齿轮长轴有轴向移动。有相对运动的花键尺寸是。则平均半径选取摩擦系数 则则轴向力 4.7起动时间4.7.1电动机额定转矩4.7.2电动机的平均力矩倍数 4.7.3总转动惯量电动机转子轴飞轮矩 联轴节飞轮矩 则起动时间：4.8制动时间 电动机转速为 则制动时间：4.9卷筒装置4.9.1卷筒绳槽底径卷筒材料选用查表得则 卷筒直径选取 其它尺寸： 4.9.2卷筒长度及壁厚其中：又 ，取 则 取 。卷筒壁厚：取 。4.9.3卷筒强度的校核卷筒强度采用，屈服极限为 则钢丝绳卷绕箍紧对卷筒时产生的压应力由，可得钢丝绳卷绕产生的弯曲正应力又 则 弯曲合成应力即 故满足要求。4.9.4计算卷筒压绳板和螺钉钢丝绳绳端固定方法：采用压绳板固定压绳板的计算绳尾的拉力 ：按欧拉公式 安全圈数n=2，则，；取每个压绳板的夹持力：压绳板选用圆形槽，则取只有在压绳板与钢丝绳之间和钢丝绳与卷筒之间的接触面上产生足够大的摩擦力，此摩擦力大于或等于钢丝绳在固定处的拉力，才能保证安全。取钢丝绳分离体则 ，又 ，则一个螺钉作用给压绳板的力：即 取n=6， ， 压板夹持力为： 螺钉的强度校核：螺钉选用国标GB70-86，标准件材料选用钢，屈服极限 螺纹内径 则 又 取 ，则故螺钉强度合格。4.9.5弹性联轴器计算1) 弹性联轴器的最大计算扭矩由 ，取得 2) 轮胎圈中间截面的剪切应力;则截面剪切应力： 3) 轮胎圈的扭转角假设在长度内，轮胎圈是一等截面环截面弹性系数：截面的极惯性矩：则4) 轮胎圈的挤压应力i正应力联轴器半体和压板作用给轮胎圈的正压力靠拧紧螺钉得到。在干燥表面，取则 ， ，ii挤压应力又橡胶的挤压许用应力所以 故符合要求。5) 螺钉的强度校核螺钉选用，。材料为钢螺纹内径，螺钉数目 又所以故强度满足。5 起升机构减速箱5.1轴的计算起升机构的减速器各齿轮和齿轮轴在载荷作用下，即由钢丝绳对卷筒产生的力矩的方向始终不变。载荷上升是由电动机通过齿轮传动把载荷起吊上来；载荷下降由电动机反相制动，阻止载荷以重力加速度下降。载荷上升和下降时，作用力方向不变，不以旋转方向的改变而改变，也就是齿轮和齿轮轴的齿是单面啮合。因此，起升减速器的轴在计算时假定扭转应力按脉动循环变化，弯曲应力按对称循环变化。5.1.1轴所传递的扭矩空心轴扭矩： 第三轴额定扭矩：，则第二轴额定扭矩：，第一轴额定扭矩：，则5.1.2第I轴受载及校核对图a,由，得则对图b,可简化如下：由，得 验算轴危险截面：a.I截面： 轴的材料采用20MnTiB,则查表，得，故第I截面合格。b.II截面：，（按齿根圆计算，不考虑应力集中影响） 材料的对称循环的扭转疲劳极限查表，得（按齿根圆直径，不考虑应力集中影响），故第II截面满足要求。c.III截面：III截面只受扭矩作用查表，得（不考虑应力集中影响）， 故第III截面满足要求。5.1.3第II轴校核 和的分力： 由，得 由，得 则 验算轴的危险断面：a.I截面：由，得 查表，得则故I截面满足要求。b.II截面： ； 键槽引起的应力集中，算得齿轮和齿轮轴装配过盈而引起的应力集中，算得取二者中最大值，即 则 扭转应力按脉动循环应力由 查表，得 则 故II截面满足要求。c.III截面：由带圆角的阶梯轴