提升機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、摘 要提升機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)中一種常見(jiàn)的機(jī)械，具有悠久的發(fā)展歷史，本次設(shè)計(jì)的提升機(jī)為用途專一的，專為在生產(chǎn)線上提升RM6機(jī)芯而設(shè)計(jì)，屬于起重機(jī)范疇，提升重量和高度都有限，體積較大。提升機(jī)用于在生產(chǎn)過(guò)程中提升RM6機(jī)芯，RM6機(jī)芯重達(dá)600kg，需要提升的高度為300mm，本機(jī)主要用電機(jī)通過(guò)螺旋傳動(dòng)來(lái)提升機(jī)芯，工人可以通過(guò)手來(lái)沿導(dǎo)軌平行移動(dòng)機(jī)芯，也可以通過(guò)手柄來(lái)旋轉(zhuǎn)機(jī)芯，通過(guò)這些可以控機(jī)芯的位置。本機(jī)還有斷電自鎖功能，但本機(jī)體積大，只適于在生產(chǎn)線等固定地點(diǎn)工作。設(shè)計(jì)用solidworks建模，生產(chǎn)圖紙用cad編輯。關(guān)鍵詞：提升機(jī)；起重機(jī)；solidworks；cadAbstractHoist is a

2、 common industrial production of machinery,With a long istory,The design of the machine for purposes of ascension spent,Designed for in the production line ascension RM6 machine core and design ,decension weight and height are limited,Large size. The machine used to ascend in the process of producti

3、on RM6 ascension movement ,Weighing 600 kg RM6 movement,The need to increase the height is 300 mm, This machine is mainly used to ascend through screw transmission motor acrylic,Workers can by hand along the guide parallel mobile movement Also through the handle to rotate the machine, through these

4、can control the position of the movement,It also has the power function lock,But the machine is big, only comfortable in line, the fixed place work. Design with solidworks modeling, production drawings with cad editor.Key words: 1 概述1.1 我國(guó)提升機(jī)發(fā)展概況國(guó)內(nèi)提升機(jī)的發(fā)展經(jīng)過(guò)了從開(kāi)始的模仿設(shè)計(jì)，到現(xiàn)在的自主設(shè)計(jì)、自主制造，已經(jīng)發(fā)展到皮帶式、環(huán)鏈?zhǔn)健摻z繩芯、板鏈

5、型等一系列，多種類(lèi)型、幾十個(gè)型號(hào)的產(chǎn)品。近幾年來(lái)，機(jī)械市場(chǎng)需求旺盛，2011年機(jī)械工業(yè)全累計(jì)完成工業(yè)總產(chǎn)值16.89億元，同比增長(zhǎng)25%。其中120種主要機(jī)械產(chǎn)品中，有102種產(chǎn)品產(chǎn)量完成增長(zhǎng)，其中提升機(jī)機(jī)械行業(yè)增長(zhǎng)速度最快。我國(guó)曾經(jīng)進(jìn)入機(jī)械消費(fèi)、消費(fèi)、出口大國(guó)的行列，但大而不強(qiáng)。機(jī)械設(shè)備及關(guān)鍵零部件的研發(fā)和市場(chǎng)開(kāi)辟步伐。進(jìn)一步進(jìn)步產(chǎn)質(zhì)量量和強(qiáng)化效勞認(rèn)識(shí)，進(jìn)步全產(chǎn)業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。產(chǎn)品的創(chuàng)新才能是決議企業(yè)在全球化競(jìng)爭(zhēng)中位置的首要要素，在進(jìn)一步進(jìn)步精度、效率、自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的根底上，逐漸向加工單元和高端配備制造系統(tǒng)過(guò)渡。國(guó)外提升機(jī)機(jī)械部分和電氣部分都得到了飛速的發(fā)展，而且兩者相互促進(jìn)，相互

6、提高。起初的提升機(jī)是電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器傳動(dòng)卷筒的系統(tǒng)，后來(lái)出現(xiàn)了直流慢速電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)懸臂安裝直接傳動(dòng)的提升機(jī)。上世紀(jì)八十年代初，計(jì)算機(jī)又被用于提升機(jī)的監(jiān)視和管理。1.2 起重機(jī)的分類(lèi)（1）梁式起重機(jī)：梁式起重機(jī)主要包括單梁橋式起重機(jī)和雙梁橋式起重機(jī) 單梁橋式起重機(jī)橋架的主梁多采用工字型鋼或鋼型與鋼板的組合截面。起重小車(chē)常為手拉葫蘆、電動(dòng)葫蘆或用葫蘆作為起升機(jī)構(gòu)部件裝配而成。 （2）橋式起重機(jī)： 橋式起重機(jī)是橋架在高架軌道上運(yùn)行的一種橋架型起重機(jī)，又稱天車(chē)。橋式起重機(jī)的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運(yùn)行，起重小車(chē)沿鋪設(shè)在橋架上的軌道橫向運(yùn)行，構(gòu)成一矩形的工作范圍，就可以充分利用橋架下面的空

7、間吊運(yùn)物料，不受地面設(shè)備的阻礙。 （3）門(mén)式起重機(jī)一般根據(jù)門(mén)架結(jié)構(gòu)形式、主梁形式、吊具形式來(lái)進(jìn)行分類(lèi)。 按門(mén)框結(jié)構(gòu)形式分 （a）全門(mén)式起重機(jī)：主梁無(wú)懸伸，小車(chē)在主跨度內(nèi)進(jìn)行。 （b）半門(mén)式起重機(jī)：支腿有高低差，可根據(jù)使用場(chǎng)地的土建要求而定。 （c）雙懸臂門(mén)式起重機(jī)：最常見(jiàn)的一種結(jié)構(gòu)形式，其結(jié)構(gòu)的受力和場(chǎng)地面積的有效利用都是合理的。 （d）單懸臂門(mén)式起重機(jī)：這種結(jié)構(gòu)形式往往是因場(chǎng)地的限制而被選用。 按主梁結(jié)構(gòu)形式分 1.3起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)上個(gè)世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，起重機(jī)械無(wú)論是產(chǎn)量上還是在品種及質(zhì)量上都得到了極其迅速的發(fā)展。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，特別是國(guó)家加大基礎(chǔ)工程建設(shè)

8、規(guī)劃的實(shí)施，建設(shè)工程規(guī)模日益擴(kuò)大，起重機(jī)安裝工程量越來(lái)越大，需要吊裝和搬運(yùn)的結(jié)構(gòu)件和機(jī)器設(shè)備的重量也越來(lái)越大。特別是大型電站、石油、化工、路橋、冶煉、航天以及工用民用高層建筑的安裝作業(yè)的迫切需要，極大地促進(jìn)了起重機(jī)，特別是大型起重機(jī)的發(fā)展。物料搬運(yùn)成了人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)的重要組成部分，距今已有五千多年的發(fā)展歷史。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，自動(dòng)化程度的提高，作為物料搬運(yùn)重要設(shè)備的起重機(jī)在現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用越來(lái)越廣，作用愈來(lái)愈大，對(duì)起重機(jī)的要求也越來(lái)越高。起重機(jī)正經(jīng)歷著一場(chǎng)巨大的變革。由于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)效率日益提高，以及產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中物料裝卸搬運(yùn)費(fèi)用所占比例逐漸增加，促使大型或高速起重機(jī)的需求

9、量不斷增長(zhǎng)。起重量越來(lái)越大，工作速度越來(lái)越高，并對(duì)能耗和可靠性提出更高的要求。起重機(jī)已成為自動(dòng)化生產(chǎn)流程中的重要環(huán)節(jié)。起重機(jī)不但要容易操作，容易維護(hù)，而且安全性要好，可靠性要高，要求具有優(yōu)異的耐久性、無(wú)故障性、維修性和使用經(jīng)濟(jì)性。工業(yè)生產(chǎn)方式和用戶需求的多樣性，使專用起重機(jī)的市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，品種也不斷更新，以特有的功能滿足特殊的需要，發(fā)揮出最佳的效用。例如冶金、核電、造紙、垃圾處理的專用起重機(jī)，防爆、防腐、絕緣起重機(jī)和鐵路、船舶、集裝箱專用起重機(jī)的功能不斷增加，性能不斷提高，適應(yīng)性比以往更強(qiáng)。德國(guó)德馬格公司研制出一種飛機(jī)維修保養(yǎng)的專用起重機(jī)，在國(guó)際市場(chǎng)打開(kāi)了銷(xiāo)路。用模塊化設(shè)計(jì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的整機(jī)設(shè)計(jì)方

10、法，將起重機(jī)上功能基本相同的構(gòu)件、部件和零件制成有多種用途，有相同聯(lián)接要素和可互換的標(biāo)準(zhǔn)模塊，通過(guò)不同模塊的相互組合，形成不同類(lèi)型和規(guī)格的起重機(jī)。對(duì)起重機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，只需針對(duì)某幾個(gè)模塊。設(shè)計(jì)新型起重機(jī)，只需選用不同模塊重新進(jìn)行組合?？墒箚渭∨可a(chǎn)的起重機(jī)改換成具有相當(dāng)批量的模塊生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高效率的專業(yè)化生產(chǎn)，企業(yè)的生產(chǎn)組織也可由產(chǎn)品管理變?yōu)槟K管理。達(dá)到改善整機(jī)性能，降低制造成本，提高通用化程度，用較少規(guī)格數(shù)的零部件組成多品種、多規(guī)格的系列產(chǎn)品，充分滿足用戶需求。 有相當(dāng)批量的起重機(jī)是在通用的場(chǎng)合使用，工作并不很繁重。這類(lèi)起重機(jī)批量大、用途廣，考慮綜合效益，要求起重機(jī)盡量降低外形高度，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)

11、，減小自重和輪壓，也可使整個(gè)建筑物高度下降，建筑結(jié)構(gòu)輕型化，降低造價(jià)。因此電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)和梁式起重機(jī)會(huì)有更快的發(fā)展，并將大部分取代中小噸位的一般用途橋式起重機(jī)。德國(guó)德馬格公司經(jīng)過(guò)幾十年的開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新，已形成了一個(gè)輕型組合式的標(biāo)準(zhǔn)起重機(jī)系列。起重量為1-63噸，工作級(jí)別為A1-A7，整個(gè)系列由工字形和箱型單梁、懸掛箱形單梁、角形小車(chē)箱形單梁和箱形雙梁等多個(gè)品種組成。主梁與端梁相接以及起重小車(chē)的布置有多種型式，可適合不同建筑物及不同起吊高度的要求。根據(jù)用戶需要每種規(guī)格起重機(jī)都有三種單速及三種雙速供任意選擇，還可以選用變頻調(diào)速。操縱方式有地面手電門(mén)自行移動(dòng)、手電門(mén)隨小車(chē)移動(dòng)、手電門(mén)固定、無(wú)線遙控、

12、司機(jī)室固定、司機(jī)室隨小車(chē)移動(dòng)、司機(jī)室自行移動(dòng)等七種選擇。大車(chē)及小車(chē)的供電有電纜小車(chē)導(dǎo)電、DVS系統(tǒng)兩種方式。如此多的選擇項(xiàng)，通過(guò)不同的組合，可搭配成百上千種起重機(jī)，充分滿足用戶不同的需求。這種起重機(jī)的另一最大優(yōu)點(diǎn)是輕型化，自重輕、輪壓輕、外形尺寸高度小，可大大降低廠房建筑物的建造成本，同時(shí)也可減小起重機(jī)的運(yùn)行功率和運(yùn)行成本。起重機(jī)的更新和發(fā)展，在很大程度上取決于電氣傳動(dòng)與控制的改進(jìn)。將機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)相結(jié)合，將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、光纜技術(shù)、液壓技術(shù)、模糊控制技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械的驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的自動(dòng)化和智能化。大型高效起重機(jī)的新一代電氣控制裝置已發(fā)展為全電子數(shù)字

13、化控制系統(tǒng)。主要由全數(shù)字化控制驅(qū)動(dòng)裝置、可編程序控制器、故障診斷及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、數(shù)字化操縱給定檢測(cè)等設(shè)備組成。變壓變頻調(diào)速、射頻數(shù)據(jù)通訊、故障自診監(jiān)控、吊具防搖的模糊控制、激光查找起吊物重心、近場(chǎng)感應(yīng)防碰撞技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線、載波通訊及控制、無(wú)接觸供電及三維條形碼技術(shù)等將廣泛得到應(yīng)用。使起重機(jī)具有更高的柔性，以適合多批次少批量的柔性生產(chǎn)模式，提高單機(jī)綜合自動(dòng)化水平。重點(diǎn)開(kāi)發(fā)以微處理機(jī)為核心的高性能電氣傳動(dòng)裝置，使起重機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速和靜動(dòng)特性，可進(jìn)行操作的自動(dòng)控制、自動(dòng)顯示與記錄，起重機(jī)運(yùn)行的自動(dòng)保護(hù)與自動(dòng)檢測(cè)，特殊場(chǎng)合的遠(yuǎn)距離遙控等，以適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)的需要。在起重機(jī)單機(jī)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算機(jī)

14、把各種起重運(yùn)輸機(jī)械組成一個(gè)物料搬運(yùn)集成系統(tǒng)，通過(guò)中央控制室的控制，與生產(chǎn)設(shè)備有機(jī)結(jié)合，與生產(chǎn)系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合。這類(lèi)起重機(jī)自動(dòng)化程度高，具有信息處理功能，可將傳感器檢測(cè)出來(lái)的各種信息實(shí)施存儲(chǔ)、運(yùn)算、邏輯判斷、變換等處理加工，進(jìn)而向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制指令。這類(lèi)起重機(jī)還具有較好的信息輸入、輸出接口，實(shí)現(xiàn)信息全部、準(zhǔn)確、可靠地在整個(gè)物料搬運(yùn)集成系統(tǒng)中的傳輸。起重機(jī)通過(guò)系統(tǒng)集成，能形成不同機(jī)種的最佳匹配和組合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，發(fā)揮最佳效用。目前重點(diǎn)發(fā)展的有工廠生產(chǎn)搬運(yùn)自動(dòng)化系統(tǒng)，柔性加工制造系統(tǒng)，商業(yè)貨物配送集散系統(tǒng)，集裝箱裝卸搬運(yùn)系統(tǒng)，交通運(yùn)輸和郵電部門(mén)行包貨物的自動(dòng)分揀與搬運(yùn)系統(tǒng)等。結(jié)構(gòu)方面采用薄壁型材和異形鋼

15、、減少結(jié)構(gòu)的拼接焊縫，提高抗疲勞性能。采用各種高強(qiáng)度低合金鋼新材料，提高承載能力，改善受力條件，減輕自重和增加外形美觀。橋式起重機(jī)的橋架結(jié)構(gòu)型式大多采用箱形四梁結(jié)構(gòu)，主梁與端梁采用高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接，便于運(yùn)輸與安裝。在機(jī)構(gòu)方面進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新型傳動(dòng)零部件，簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)。“三合一”運(yùn)行機(jī)構(gòu)是當(dāng)今世界輕、中級(jí)起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的主流，將電動(dòng)機(jī)、減速器和制動(dòng)器合為一體，具有結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧美觀、拆裝方便、調(diào)整簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)、配套范圍大等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)外已廣泛應(yīng)用到各種起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)上。為使中小噸位的起重小車(chē)結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)化，同時(shí)降低起重機(jī)的尺寸高度，減小輪壓，國(guó)外已大量采用電動(dòng)葫蘆作為起升機(jī)構(gòu)。為了減輕自重，提高承載能力，改善

16、加工制造條件，增加產(chǎn)品成品率，零部件盡量采用以焊代鑄，如減速器殼體、卷簡(jiǎn)、滑輪等都用焊接結(jié)構(gòu)。減速器齒輪都采用硬齒面，以減輕自重、減小體積、提高承載能力、增加使用壽命。液壓推桿盤(pán)式制動(dòng)器的應(yīng)用范圍也越來(lái)越大。此外，各機(jī)構(gòu)采用的電動(dòng)機(jī)都向高轉(zhuǎn)速發(fā)展，從而減小電機(jī)基座號(hào)，減輕重量與減小外形尺寸，并可配用制動(dòng)力矩小的制動(dòng)器。在電控方面開(kāi)發(fā)性能好、成本低、可靠性高的調(diào)速系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，發(fā)展半自動(dòng)和全自動(dòng)操縱。采用機(jī)電儀液一體化技術(shù)，提高使用性能和可靠性，增加起重機(jī)的功能。今后會(huì)更加注重起重機(jī)的安全性，研制新型安全保護(hù)裝置。重視司機(jī)的工作條件，應(yīng)用人體工程學(xué)設(shè)計(jì)司機(jī)室，降低司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度。德國(guó)近年為解決

17、起重機(jī)吊鉤的防擺控制，開(kāi)發(fā)了模糊邏輯電路的控制技術(shù)，用神經(jīng)信息和模糊技術(shù)來(lái)尋找開(kāi)始加速的最佳時(shí)刻，將有經(jīng)驗(yàn)司機(jī)防擺實(shí)際操作的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制。模糊控制方式能確定實(shí)施自動(dòng)工作的控制指令，將人們主觀上的模糊量通過(guò)模糊集合進(jìn)行數(shù)字化定量，再利用計(jì)算機(jī)。1.4設(shè)計(jì)的背景1.5提升機(jī)主要功能與結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介提升機(jī)是通過(guò)改變勢(shì)能進(jìn)行運(yùn)輸?shù)拇笮蜋C(jī)械設(shè)備，如礦井提升機(jī)、過(guò)壩提升機(jī)等。廣義地說(shuō)，電梯、天車(chē)、卷?yè)P(yáng)、穩(wěn)車(chē)、吊車(chē)、啟閉機(jī)等均可稱為提升機(jī)。提升機(jī)一般指功率較大、提升能力較強(qiáng)的大型機(jī)械設(shè)備。RM6機(jī)芯提升機(jī)主要用于在生產(chǎn)中提升RM6機(jī)芯，其主要是通過(guò)雙套筒結(jié)構(gòu)，用絲杠將電動(dòng)機(jī)的力傳遞給內(nèi)套筒，內(nèi)套筒與

18、機(jī)械手相連，機(jī)械手抓住機(jī)芯，通過(guò)這樣可以將機(jī)芯提升，雙套筒的外套筒能夠沿橫梁的導(dǎo)軌移動(dòng)，工人通過(guò)手來(lái)移動(dòng)它，也可以通過(guò)手柄來(lái)旋轉(zhuǎn)工件。本提升機(jī)包括起重部分、支撐部分、移動(dòng)部分和旋轉(zhuǎn)部分。起重部分包括絲杠、雙套筒，移動(dòng)部分包括導(dǎo)軌、輪子。旋轉(zhuǎn)部分包括軸系、圓盤(pán)、手柄，支撐部分包括支架、橫梁。 1.6 起重機(jī)總體設(shè)計(jì)方案本次設(shè)計(jì)的主要參數(shù)如下：本次設(shè)計(jì)的提升機(jī)為起重機(jī)的一種，用于在RM6機(jī)芯生產(chǎn)線中提升機(jī)芯，主要的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是，機(jī)芯在一條生產(chǎn)線上，在經(jīng)過(guò)提升機(jī)工序時(shí)，提升機(jī)將其提起并通過(guò)工人利用轉(zhuǎn)為把手將其旋轉(zhuǎn)90度，放在與第一條生產(chǎn)線并列的另一條生產(chǎn)線上，從而使得機(jī)芯能夠進(jìn)行下一道工序，再生產(chǎn)中需

19、要將600kg的機(jī)芯提升到300mm的流水線上，通過(guò)這些得出要求，提升機(jī)提升部分需要沿著生產(chǎn)線移動(dòng)，提升機(jī)需要旋轉(zhuǎn)。通過(guò)這些設(shè)計(jì)的總體方案如下： 支撐設(shè)計(jì)通過(guò)了一對(duì)門(mén)型立柱，在立柱上固定兩根橫梁，門(mén)型立柱上加兩根小橫梁加以固定，立柱低端用螺栓固定地角固定板，可以固定在地面上。 X方向滑動(dòng)設(shè)計(jì)在橫梁上焊接兩條滑動(dòng)導(dǎo)軌，通過(guò)x軸滑臺(tái)上的滾輪可以在滑軌上滑動(dòng)，滑動(dòng)導(dǎo)軌兩端有擋片，以免x軸滑臺(tái)滑出，擋片上固定緩沖墊，減小滑臺(tái)與擋片接觸時(shí)的沖擊力，滑臺(tái)通過(guò)工人利用手柄滑動(dòng)。 Y方向提升設(shè)計(jì)采用螺旋式提升，以x軸滑臺(tái)為母體，在x軸滑臺(tái)里面設(shè)計(jì)z軸滑臺(tái)，z軸滑臺(tái)通過(guò)絲杠與母體x軸滑臺(tái)鏈接，絲杠一端與z軸滑臺(tái)

20、螺紋連接，一端固定在x軸滑臺(tái)上，電機(jī)與絲杠通過(guò)聯(lián)軸器鏈接，在電機(jī)的帶動(dòng)下能夠?qū)軸滑臺(tái)提升與下降，z軸滑臺(tái)上有機(jī)械手，從而能夠提升機(jī)芯。 旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)機(jī)械手安裝在滾輪支架上，轉(zhuǎn)位把手能夠旋轉(zhuǎn)滾輪支架，兩個(gè)限位轉(zhuǎn)盤(pán)，帶軸的限位轉(zhuǎn)盤(pán)上固定滾輪支架，帶孔的限位轉(zhuǎn)盤(pán)與z軸滑臺(tái)固定，通過(guò)兩個(gè)限位轉(zhuǎn)盤(pán)可以限制滾輪支架的旋轉(zhuǎn)角度，通過(guò)轉(zhuǎn)位手把來(lái)旋轉(zhuǎn)帶有機(jī)械手的滾輪支架，從而使得機(jī)械手能夠隨滾輪支架轉(zhuǎn)動(dòng)而將機(jī)芯放在旁邊的生產(chǎn)線上。2 提升機(jī)主要零部件的設(shè)計(jì)與校核2.1電機(jī)的選擇電機(jī)的選擇一般包括選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型、電動(dòng)機(jī)的功率及額定轉(zhuǎn)矩等。其具體思路如下：首先，選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型，然后比較電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載特性，

21、看它們是否吻合，并在此基礎(chǔ)上檢查是否滿足調(diào)速范圍與精度，順便考慮一下經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題，如果以上各個(gè)方面均滿足，接下來(lái)，我們便可以開(kāi)始計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率，進(jìn)行起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過(guò)載倍數(shù)及加速轉(zhuǎn)矩校驗(yàn)、發(fā)熱校驗(yàn)等。如過(guò)發(fā)熱校驗(yàn)不通過(guò)，可以減小功率數(shù)或改用FSN小的電機(jī)?；蛘?，在滿足加速度要求下，看能否通過(guò)減小加速轉(zhuǎn)矩來(lái)滿足上述要求。最后，再作出具體決定。由于一般生產(chǎn)單位均用三相電源，顧非在特殊情況下都采用三相交流電動(dòng)機(jī)，其中三相異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最多，但是在經(jīng)常啟動(dòng)、制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合時(shí)，要求電動(dòng)機(jī)有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和較大的過(guò)載能力，因此應(yīng)選用冶金及起重用三相異步電動(dòng)機(jī)，常用YZ型（鼠籠式）或YZR型（繞線式），此選YZ

22、R繞線式絲杠效率計(jì)算 （）式中：為軸承效率； 為螺旋升角，度； 為當(dāng)量摩擦角，度；3.598 =5.91 而滾動(dòng)軸承效率能到0.99=0.3716功率計(jì)算工件被提升的功率為式中；工件被提升的功率，W;F軸向力，N；n為電機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min;P為螺距，mm；=480W；電機(jī)功率輸出P=1.29KW；聯(lián)軸器效率取0.98根據(jù)查表選用YZ2系列起重機(jī)冶金用三線異步電動(dòng)機(jī)機(jī)座號(hào)功率（KW）轉(zhuǎn)速（r/min）效率16L6.37500.62.1絲杠與螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算2.1.1 絲杠和螺母材料螺桿材料要有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，一般用45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度220250HBS。螺母材料除要有足夠的強(qiáng)度外，還要求在

23、與螺桿材料配合時(shí)摩擦因數(shù)小和耐磨，可用ZCuAl10Fe3、ZCuAl10Fe3Mn2等。本次選用ZCuAlFe3 耐磨性計(jì)算 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表面上的壓力，壓力愈大，螺旋副間愈容易形成過(guò)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表面上的壓力p，使其小于材料的許用壓力p。計(jì)算時(shí)，一般假設(shè)：螺桿上的軸向載荷F作用于螺紋工作承壓表面A上。耐磨性條件校核計(jì)算式為： p -( 1 )式中，F(xiàn)螺桿所受軸向載荷，/N； d2螺紋中徑，/mm； h螺紋工作高度，/mm。h0.5(dD1)，d為螺桿大徑，D1

24、為螺母小徑； u螺紋工作圈數(shù)，一般最大不宜超過(guò)10圈。 u ，H為螺母高度，P為螺紋螺距。 p 螺旋副材料的許用壓力， MPa。可取 p 12 MPa。對(duì)梯形螺紋，h0.5P，式（1）可演化為設(shè)計(jì)計(jì)算式：d2 ，式中 H / d2 ,一般可取 1.22.5。 起重力Q/KN起升高度H/mm600300取=1.5, p 2 MPa d2 =35.777mm 根據(jù)絲杠強(qiáng)度計(jì)算起重時(shí)螺桿受壓和受扭，按第四強(qiáng)度理論計(jì)算： ca = （2）式中 A絲杠螺紋段的危險(xiǎn)截面面積，A，/mm2 ; WT 絲杠螺紋段的抗扭截面系數(shù)，WT ，/mm3 ; d1絲杠螺紋小徑，mm；d1= 18.5mm Q 起升載荷，

25、/N； T1 絲杠所受扭矩，T1 Q tan( v)，/Nmm； 絲杠材料的許用應(yīng)力，可取S300M MPa。S為絲杠穩(wěn)定性安全系數(shù)，對(duì)于傳力螺旋，S=3.55.0，,對(duì)于中小徑T=0.5Q,由4式得出；mm查表的公稱尺寸d螺距P螺紋中徑d2、 D2螺紋小徑 d44840.536d2 =40.5， 螺母旋合高度：H=×d2 =1.5×40.5=60.75mm 螺紋工作圈數(shù)：符合u=60.75/8=7.5910，取u=8 自鎖性校核計(jì)算提升機(jī)必須保證可靠的自鎖性，自鎖的條件為： v (3)， v arctan式中 螺紋升角； f螺旋副材料的摩擦因數(shù)，一般可取 f 0.080.

26、1； 牙型半角（牙側(cè)角），梯形螺紋/215o。取f=0.1 ， n=1 ， =arctan(1×8/3.14×40.5)=3.5980v arctan=arctan(0.1/cos15)=5.910.符合v ，滿足自鎖條件。 計(jì)算驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩 T= （） （）T為轉(zhuǎn)矩，N.mm為螺旋副摩擦系數(shù)，取0.1T= 螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算 螺紋牙多發(fā)生剪切和擠壓破壞，因此，需進(jìn)行螺紋牙剪切強(qiáng)度和擠壓強(qiáng)度計(jì)算。 如圖所示，如將一圈螺紋牙沿螺母的大徑D展開(kāi)，則可看作寬度為D的懸臂梁。螺母每圈螺紋所受的平均壓力為F / u，并作用在以螺紋中徑D2為直徑的圓周上，則螺紋牙危險(xiǎn)截面aa上的剪切強(qiáng)度

27、條件為： 螺紋尺寸 （4）螺紋牙危險(xiǎn)截面aa上的彎曲強(qiáng)度條件為： b b （5）式中 b螺紋牙根部的厚度b 0.65P，P為螺紋螺距 h彎曲力臂，/m，h(DD2）； 螺母材料的許用切應(yīng)力，/MPa；可取3040MPa；b 螺母材料的許用彎曲應(yīng)力，/MPa；可取b4060MPa。b =0.65p=0.65×8=5.2mm , =44mm，h(）=（44-36）=8mm =6000/(3.14×44×5.2×8)=1.04MPa , 符合 。 b=3×6000×8/(3.14×44×5.22×8)=4.81

28、MPa, 符合b b ，滿足強(qiáng)度要求。 絲杠穩(wěn)定性校核 絲杠受壓不失穩(wěn)的條件為： （6） F為絲杠承受的軸向壓力，N；為保證絲杠不失穩(wěn)的最小安全系數(shù)，此處=3.55.0； 為螺桿失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷，N；臨界載荷與螺桿柔度有關(guān)，即 =，其中i= l= 895mm 絲杠一端固定，一端不完全固定µ=0.6 則=59.6440，需要進(jìn)行穩(wěn)定性校核臨界載荷可按歐拉公式計(jì)算，即 （）式中：E螺桿材料的拉壓彈性模量，MPa，E=2.07×MPa； I螺桿危險(xiǎn)截面的慣性矩，mm。=584119.11N 符合不失穩(wěn)的條件。2.2 鍵的校核平鍵鏈接強(qiáng)度計(jì)算假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵

29、連接的強(qiáng)度條件為 （7）導(dǎo)向平鍵連接和花鍵連接的強(qiáng)度條件為 （8）式中：T傳遞的轉(zhuǎn)矩（），N.m； k健與輪轂鍵槽的接觸高度，k=0.5h，此處h為鍵的高度，mm； l鍵的工作長(zhǎng)度，mm，圓頭平鍵l=L-b，平頭平鍵l=L這里L(fēng)為鍵的公稱長(zhǎng)度，mm；b為鍵的寬度，mm； d軸的直徑，mm； 鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，MPa； p鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用應(yīng)力，MPa；這里取=100MPa，k=0.5h工作長(zhǎng)度l=L-b=100-10=90mm=0.37<2.3 碟簧的設(shè)計(jì) 選擇材料并確定載荷碟形彈簧，取彈性模量E=2.06×10MPa，泊松比由于提升機(jī)在運(yùn)

30、動(dòng)過(guò)程中幾乎沒(méi)有擺動(dòng)，所以它對(duì)碟簧的平均壓力大約在200300N之間，現(xiàn)取其為300N。 碟簧的計(jì)算碟形彈簧一般有疊合式、對(duì)合式和復(fù)合式三種組合使用方法，因?yàn)檩d荷力不大，所以采用對(duì)合式組合，彈簧沒(méi)有疊合，使用組合碟簧必須考慮摩擦力對(duì)特性曲線的影響，考慮摩擦力影響時(shí)，碟簧 載荷F按下式計(jì)算； （）式中：F單個(gè)碟簧受到的載荷力，N；F一組碟簧受到的載荷力，N；f碟簧錐間面的摩擦系數(shù)；f承載邊緣處的摩擦系數(shù)；n疊合片數(shù)；F=300N 疊合片數(shù)為1 A系列碟簧 f取0.0050.03，現(xiàn)取0.02 取0.030.05，現(xiàn)取0.05F=N碟形彈簧載荷計(jì)算公式： （）當(dāng)彈簧壓平時(shí)f=，上式簡(jiǎn)化為： （）式

31、中：F碟簧受到的載荷力，N；h無(wú)支持面碟簧壓平時(shí)變形量計(jì)算值；K、K計(jì)算系數(shù)；D碟簧外徑，mm；通過(guò)查表的A系列公共參數(shù)： （）將條件帶入的：=17.814對(duì)于無(wú)支撐面K等于1由式（）變形得：=38.36mm查表選取A系列類(lèi)別2 ：D=40，t=2.25，3 solidworks軟件及其功能簡(jiǎn)介Solidworks軟件功能強(qiáng)大，組件繁多。 Solidworks 功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks 的三大特點(diǎn)，使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計(jì)方案、減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidWorks 不

32、僅提供如此強(qiáng)大的功能，同時(shí)對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，操作簡(jiǎn)單方便、易學(xué)易用。 對(duì)于熟悉微軟的Windows系統(tǒng)的用戶，基本上就可以用SolidWorks 來(lái)搞設(shè)計(jì)了。SolidWorks獨(dú)有的拖拽功能使用戶在比較短的時(shí)間內(nèi)完成大型裝配設(shè)計(jì)。SolidWorks資源管理器是同Windows資源管理器一樣的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks ，用戶能在比較短的時(shí)間內(nèi)完成更多的工作，能夠更快地將高質(zhì)量的產(chǎn)品投放市場(chǎng)。 在目前市場(chǎng)上所見(jiàn)到的三維CAD解決方案中，SolidWorks是設(shè)計(jì)過(guò)程比較簡(jiǎn)便而方便的軟件之一。美國(guó)著名咨詢公司Daratech所評(píng)論：“在基于

33、Windows平臺(tái)的三維CAD軟件中，SolidWorks是最著名的品牌，是市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者?！?在強(qiáng)大的設(shè)計(jì)功能和易學(xué)易用的操作（包括Windows風(fēng)格的拖/放、點(diǎn)/擊、剪切/粘貼）協(xié)同下，使用SolidWorks ，整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)是可百分之百可編輯的，零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)和工程圖之間的是全相關(guān)的。裝配圖1 在SolidWorks 中，當(dāng)生成新零件時(shí)，你可以直接參考其他零件并保持這種參考關(guān)系。在裝配的環(huán)境里，可以方便地設(shè)計(jì)和修改零部件。對(duì)于超過(guò)一萬(wàn)個(gè)零部件的大型裝配體，SolidWorks 的性能得到極大的提高。 2 SolidWorks 可以動(dòng)態(tài)地查看裝配體的所有運(yùn)動(dòng)，并且可以對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部

34、件進(jìn)行動(dòng)態(tài)的干涉檢查和間隙檢測(cè)。 3 用智能零件技術(shù)自動(dòng)完成重復(fù)設(shè)計(jì)。智能零件技術(shù)是一種嶄新的技術(shù)，用來(lái)完成諸如將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的螺栓裝入螺孔中，而同時(shí)按照正確的順序完成墊片和螺母的裝配。 4 鏡像部件是SolidWorks 技術(shù)的巨大突破。鏡像部件能產(chǎn)生基于已有零部件（包括具有派生關(guān)系或與其他零件具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的零件）的新的零部件。 5SolidWorks 用捕捉配合的智能化裝配技術(shù)，來(lái)加快裝配體的總體裝配。智能化裝配技術(shù)能夠自動(dòng)地捕捉并定義裝配關(guān)系。工程圖1 SolidWorks 提供了生成完整的、車(chē)間認(rèn)可的詳細(xì)工程圖的工具。工程圖是全相關(guān)的，當(dāng)你修改圖紙時(shí)，三維模型、各個(gè)視圖、裝配體都會(huì)自動(dòng)更新

35、。 2 從三維模型中自動(dòng)產(chǎn)生工程圖，包括視圖、尺寸和標(biāo)注。 3 增強(qiáng)了的詳圖操作和剖視圖，包括生成剖中剖視圖、部件的圖層支持、熟悉的二維草圖功能、以及詳圖中的屬性管理員。 5 使用RapidDraft技術(shù)，可以將工程圖與三維零件和裝配體脫離，進(jìn)行單獨(dú)操作，以加快工程圖的操作，但保持與三維零件和裝配體的全相關(guān)。 6 用交替位置顯示視圖能夠方便地顯示零部件的不同的位置，以便了解運(yùn)動(dòng)的順序。交替位置顯示視圖是專門(mén)為具有運(yùn)動(dòng)關(guān)系的裝配體而設(shè)計(jì)的獨(dú)特的工程圖功能。SolidWorks功能介紹草圖：SolidWorks草圖可以插入?yún)⒖紙D片，圖線可以自由拖動(dòng)，自動(dòng)解算，自動(dòng)標(biāo)注，自我修復(fù)。 配置：Solid

36、Works獨(dú)特的配置功能迅速展示不同設(shè)計(jì)方案，以及零件不同狀態(tài)，比如：能夠迅速獲得零件毛坯形態(tài)和尺寸，不僅僅為設(shè)計(jì)，更延伸到對(duì)工藝過(guò)程的支持。 陣列：除了常見(jiàn)的規(guī)則陣列，更含有草圖驅(qū)動(dòng)、特征驅(qū)動(dòng)、曲線驅(qū)動(dòng)、數(shù)據(jù)文件驅(qū)動(dòng)等多種陣列能力，比如：僅僅用一個(gè)曲線驅(qū)動(dòng)陣列，就能模擬電纜拖鏈的動(dòng)態(tài)占位效果。 多實(shí)體建模：多實(shí)體建模為復(fù)雜模型建造帶來(lái)更多的實(shí)用手段，甚至能像裝配那樣移動(dòng)、重組實(shí)體，完美地實(shí)現(xiàn)零件插入零件的復(fù)合造型。 特型造型：SolidWorks獨(dú)特的特型造型功能極大提高了藝術(shù)造型的能力與效率，比如：僅僅使用平直線條的簡(jiǎn)單造型，迅速就能轉(zhuǎn)化為曲面模型。鈑金：強(qiáng)大的鈑金功能含有多種造型模式，能

37、完成復(fù)雜鈑金件的快速建模，比如：放樣鈑金造型能夠展平含有復(fù)雜曲面的鈑金件，為相關(guān)工藝準(zhǔn)備提供迅捷支持。 曲面造型：全面而富于特色的曲面工具，豐富的選項(xiàng)，甚至能完成動(dòng)物、運(yùn)動(dòng)鞋那樣的復(fù)雜模型，僅僅一個(gè)填補(bǔ)曲面的功能，令許多費(fèi)力費(fèi)時(shí)的曲面修補(bǔ)變得如此輕松。 焊件功能：僅僅選擇路徑即可快速完成型材組構(gòu)焊件，自動(dòng)生成下料清單，并統(tǒng)計(jì)材料類(lèi)型與長(zhǎng)度等等。材質(zhì)紋理：快速獲得重量、重心等數(shù)據(jù)，甚至不用渲染，僅僅使用表面紋理即可獲得滿意的真實(shí)視覺(jué)效果。尺寸關(guān)聯(lián)：通過(guò)建模過(guò)程中設(shè)定的關(guān)鍵數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。比如：當(dāng)改變軸承的型號(hào)時(shí)，相關(guān)的軸徑、軸承座等零件自動(dòng)變化，無(wú)須單獨(dú)修改。 自定義資源：含有多種項(xiàng)目的自定義資源極大

38、地提高設(shè)計(jì)效率，比如：在軸上開(kāi)一個(gè)圓頭建槽，或是在管端生成一個(gè)法蘭，僅僅通過(guò)拖放、選參數(shù)、確定等三到五次鼠標(biāo)點(diǎn)擊即可完成。 裝配： 僅僅是拖放即可自動(dòng)建立合適的配合關(guān)系，智能零部件與扣件還能自動(dòng)調(diào)整參數(shù)以適應(yīng)裝配需要，天生就具備動(dòng)態(tài)模擬的能力，甚至能模仿真實(shí)碰撞致動(dòng)的效果，多達(dá)四十萬(wàn)件的大型裝配也通過(guò)了測(cè)試，使用圖塊，在裝配中更方便地進(jìn)行自頂而下的設(shè)計(jì)工作，使得總體布局草圖兼?zhèn)浜?jiǎn)潔靈活而詳細(xì)的能力。 工程圖：零件與裝配體的工程圖都是自動(dòng)投影生成，自動(dòng)填寫(xiě)標(biāo)題欄，可控地自動(dòng)投影尺寸，還能根據(jù)不同的配置，給出零件不同狀態(tài)的工程圖，為工藝準(zhǔn)備帶來(lái)極大便利，并且完全支持圖層、線型等二維CAD能力，并能生成二維CAD可讀的