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第三章 钢丝绳和滑轮的选择
§3.1 钢丝绳的选择
钢丝绳的选择包括钢丝绳的结构形式的选择和钢丝绳直径的确定。在本设计中结构形式采用线接触钢丝绳，我们只进行钢丝绳直径的确定。
§3.1.1按选择系数C确定钢丝绳的直径d（mm）
d?cs (3-1) 式中：c—选择系数（mm/N）；
S—钢丝绳的最大工作静拉力（N）。
起升机构钢丝绳最大工作静拉力为s=300kg×9.8N/kg=2940N。
破断拉力为F≥n×S=5×2940=14700N。
选择系数的取值与机构的工作级别有关，可根据所选钢丝绳的w,k和?按下式(3-2)换算选择系数c，最后根据式（3-1）计算钢丝绳的直径。
c?4n (3-2)
k?w????式中 n—安全系数，最小安全系数取5；
k—钢丝绳捻制折减系数，等于整绳破断拉力F与钢丝破断拉力总和∑t之比，k取0.82；
W—钢丝绳充满系数，W取0.46；
?—钢丝的公称抗拉强度（N/mm2），?取1700N/mm2。 由式(3-2)计算得c?4n4?5==0.1
k?w????0.82?0.46?3.14?1700所以d?cs?0.12940=5.422，取d=5.5mm
§3.1.2钢丝绳的校核
钢丝绳的受力检验：我设计的电动吊篮选用的钢丝绳为?5.5，破断拉力
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不小于14.9KN。
吊篮系统的最大拉力G： 按照吊篮自重G1=100kg； 吊篮1人工作，取重G2=100kg; 额定承载物料重量G3=100kg;
吊篮工作时通过中端提升机中的一根钢丝绳将载荷传递给支架的吊杆，即一个吊点受力。
G=G1+G2+G3=300kg=2940N
NO=F/G=14900/2940=5.06≥5(钢丝绳破断拉力安全系数)
所以，钢丝绳绝对安全。
§3.2滑轮的选择
滑轮用以支撑钢丝绳，并能改变钢丝绳的走向，平衡钢丝绳分支的拉力，组成滑轮组，达到省力或增速的目的。
承受负载不大的滑轮，结构尺寸较小（直径D<350mm），通常做成实体结构，用强度不低于HT200的材料制造。
滑轮的主要尺寸是滑轮直径D，轮毂宽度B和绳槽尺寸。起重机常用铸造滑轮，其结构尺寸已标准化（ZBJ 80006.1-87）。滑轮结构尺寸可按钢丝绳直径进行选定。 工作滑轮直径D
D?e?d （3-3） 式中 D—按钢丝绳中心计算的滑轮直径（mm）；
e—轮绳直径比系数，与机构工作级别和钢丝绳的结构有关； d—钢丝绳直径（mm）；
工作级别为M5，查表3-2-1有e取20，d为5.5mm，所以有
D?e?d?20?5.5?110mm
此为滑轮的最小直径，亦为压绳机构的轮盘最小直径。
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第四章 涡轮蜗杆减速器的计算
§4.1 蜗轮蜗杆减速器的特点
蜗轮蜗杆减速器的特点是具有反向自锁功能，可以有较大的减速化，输入轴和输出轴不在同一轴线上，也不在同一平面上。但是一般体积较大，传动效率不高，精度不高。
蜗轮蜗杆减速器是以蜗杆为主动装置，实现传动和制动的一种机械装置。当蜗杆作为传动装置时，在蜗轮蜗杆共同作用下，使机器运行起来，在此过程中蜗杆传动基本上克服了以往带传动的摩擦损耗；在蜗杆作为制动装置时，蜗轮，蜗杆的啮合，可使机器在运行时停下来，这个过程中蜗杆蜗轮的啮合静摩擦达到最大，可使运动中的机器在瞬间停止。在工业生产中既节省了时间又增加了生产效率，而在工艺装备的机械减速装置，深受用户的美誉，是眼前当代工业装备实现大小扭矩，大速比，低噪音，高稳定机械减速传动独揽装置的最佳选择。
§4.2方案拟订
A箱体
（1）蜗轮蜗杆箱体内壁线的确定： （2）轴承孔尺寸的确定； （3）箱体的结构设计:
a.箱体壁厚及其结构尺寸的确定 b.轴承旁连接螺栓凸台结构尺寸的确定 c.确定箱盖顶部外表面轮廓 d.外表面轮廓确定箱座高度和油面 e.输油沟的结构确定 f.箱盖、箱座凸缘及连接螺栓的布置
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B、轴系部件
(1) 蜗轮蜗杆减速器轴的结构设计 a. 轴的径向尺寸的确定 b. 轴的轴向尺寸的确定 (2)轴系零件强度校核
a. 轴的强度校核 b. 滚动轴承寿命的校核计算 C、减速器附件
a.窥视孔和视孔盖 b. 通气器 c. 轴承盖 d. 定位销 e. 油面指示装置 f. 油塞 g. 起盖螺钉 h. 起吊装置
§4.3 传动装置的总体设计
§4.3.1 拟订传动方案
本传动装置用于高处作业吊篮的驱动，工作参数：绳的工作拉力F=3KN，工作速度v=20m/min，压绳机构的轮盘直径D=140mm，传动效率η=0.3613（包括轴承的效率损失），简短性，双向运转，载荷较平稳。环境最高温度40。 本设计拟采用蜗轮蜗杆减速器，传动简图如图4-1所示。
1—电动机 2—级蜗轮蜗杆减速器 3—压绳提升机构
图4-1传动装置简图
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§4.3.2 电动机的选择 (1)选择电动机的类型
(2)按工作条件和要求，选用一般用途的Y系列三相异步电动机,封闭式结构,电压220V。 (3)选择电动机的功率
电动机所需的功率 Pd= PW/?
式中 Pd—工作机要求的电动机输出功率，单位为KW； η—电动机至工作机之间传动装置的总效率； PW—工作机所需输入功率，单位为KW；
输送机所需的功率输送机所需的功率
PW=Fv/1000=3000×20/1000×60=1kW
电动机所需的功率Pd= PW/?
?=?轴?蜗?轴?绳 =0.98×0.×0.98×0.95≈0.37
Pd=1/0.37=2.7kW
查表，选取电动机的额定功率Pcd=3kw。 （4）选择电动机的转速
蜗轮蜗杆减速器自锁是的的传动比i'=62压绳提升机构转速
nw=
60?1000v= 45.5r/min
?D由表推荐的传动比的合理范围，故电动机转速的可选范围为：
nd= i'n=62×45.5=2820r/min
符合这范围的电动机同步转速有3000r/min。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格、传动比及市场供应情况，选取比较合适的方案，现选用型号为Y100L-2，满载转速为2880r/min。
§4.3.3确定传动装置的传动比及其分配 减速器总传动比及其分配：
减速器总传动比i=nm／nw=2880／45.5=63.3 式中 i—传动装置总传动比
nw—工作机的转速，单位r/min
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