允许偏角 γ tgγ=
tg?1?D1K?tg20?1?329.520.22 γ=1.2°
γ=1.2°
γ<4°~ 6°满足要求
§3.3 减速器的选择
根据提升机的使用要求,在电机速度不能直接供给卷筒时,则需要在电机和卷筒之间选择一台减速器;同时考虑到提升机的结构形式,最好是选择一台双出轴的减速器,以保持在减速器的两端同时用钢丝绳吊着清洗机,从而增强清洗机在工作时的稳定性。所以选定为CW型圆弧圆柱涡轮蜗杆减速器,因为根据文献[1]15-76页CW型圆弧圆柱涡轮蜗杆减速器的适用范围:此减速器具有整体机体、模块化设计的特点,用于传递两交错轴之间的运动和功率的机械传动,如冶金、矿山、起重、化工、建筑、建材、能源及轻工等行业的机械设备。减速器输入轴转速?1500r/min;减速器的工作环境温度-40~400C,当工作环境温度低于00C,启动前润滑油必须加热到00C以上,或采用低凝固点的润滑油,当工作环境温度高于00C时,必须采取冷却措施;减速器输入轴可、反两方向旋转。
需要的总传动比i=
1500=8.064516129. 186因此选择i=8的CW减速器,代号为CW 100-8-III JB/T 7935-1999.即中心距为100mm、公称传动比为8、装配形式为III的CW减速器。
其技术参数为:当输入转速1500r/min时,额定输入功率为9.45KW,额定输出转矩455KW,效率为91%;当输入转速750r/min时,额定输入功率为7.38KW,额定输出转矩700KW,效率为89%.重量为60Kg.
输入轴直径d1=28mm,输入轴长l1=42mm; 输出轴直径d2=48mm,输出轴长l2=82mm。其外形、安装尺寸详见文献[1]15-77页。
§3.4 滑轮的设计
绳索滑轮一般用来支配和导向,以改变绳索及其传递拉力的方向或平衡绳索分支的拉力。承受载荷不大的小尺寸滑轮(D?350mm)一般制成实体,用15,Q235,或铸铁
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(如HT150),受力不大的滑轮可以直接安装在心轴上使用。
滑轮的直径需满足:D?h?d,(工作级别是M1—M3,h为10),D?10?6=60,我们选用H系列滑车用滑轮.可以承载0.5吨的重量。
§3.5 吊钩的设计
选择用一种环眼吊钩,吊钩其实是与清洗机机架上的绳子绑在一起来带动清洗机上下移动的,因此吊钩的抗拉强度达到要求即可。吊钩的尺寸见零件图。
由最大起升重量Q=200?9.8?66%=1293.6N. 查文献[2]表2-14,选取吊钩的技术参数如下:铸造、单钩;允许载荷P=10KN.
钢丝绳穿过吊钩的环眼,向上与后面的钢丝焊接在一起并用钢丝绳夹加固,钢丝绳夹的选择根据钢丝绳的直径来定,根据文献[2]8-43页选择绳夹公称直径尺寸(钢丝绳公称直径d)为6mm的这一类。
§3.6 制动器的选择
制动力矩MB MB=
PQDmη2ia2
钢丝绳绕卷筒直径Dm Dm=Do+(2m-1)d=138+(2×4-1)×6=174mm
2400?174 则制动力矩MB=×0.876=167Nm
2?8?44根据文献[2]表3-7,我们选择YDWZ 200—800制动器,其技术性能是制动力矩为20Kg·m, 制动轮为200毫米,制动瓦退距为0.7毫米。重量为43Kg.
§3.7 双速电机的选择
双速电机类型是一种采用变换定子极数的笼型三相异步电动机,电压为380V, 频率是50Hz,功率范围是0.37~320KW。
我们估算清洗机的最大重量不会超过200Kg,为了保险起见,我们取其重量为200Kg。清洗机上升或下降时的最大静强度拉力为F=σFe (σ—动载荷系数),根据文献[1]表5取得σ=1.10,Fe为额定拉力。
滑轮效率ηd 根据文献[2]表4-9,ηd =0.985
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卷筒效率ηt ηt≈ηd=0.925 减速器效率η 联轴器效率η 轴承效率η
j
η
j =0.89
l ηl=0.98
z ηz=0.99
机构总效率η η=ηdηtηjηl ηz =0.766
F=σFe=1.10×200×9.8=2156N 则上升所需的静功率P=
FeVe=1.725KW;
1000? 上升所需的静功率P=
FeVe=0.8625KW
1000?综合考虑,我们选择的电机型号为YD112M-8/4。同步转速为1500、750r/min; 额定功率为2.4、1.5KW; 额定电流为5.31、5.02A; 效率为78、72%; 功率因素为0.88、0.63;
堵转电流堵转转矩最大转矩=6.5、5.5; =1.7; =1.8; 声功率级为82Db; 重
额定电流额定转矩额定转矩量为43Kg。
§3.8 联轴器的选择
由于在联轴器上面要装制动器,则我们只能选择带制动轮的联轴器,选择LTZ5,公称转矩为125N·M,许用转速为3800r/min,转动惯量为0.0416Kg·m2 标记为
Y28?62.
J28?62
§3.9 脚轮的选择
估算在底板压在四个脚轮上的重量为300Kg,而在工作的时候又得加上清洗机的重量200Kg.则每个脚轮分担的重量平均为125 Kg。
根据上述要有,我们选择轮子直径为160毫米的平板式脚轮,其许用负荷最大值为150 Kg。
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§3.10 传动零件的选择及其校核
1.电机输出轴和减速器输入轴的键
两轴上的传递功率是一样的,是P=2.4 或1.5 KW;转速是n=1500或750r/min;转矩 T1=9550000
P入2.4=9550000×=15280 N·mm
1500n1 T2=9550000
P入1.5=9550000×=19100 N·mm
750n2因T2大于 T1现在只校核圆头平键在传递转矩T2是的强度: 电机输出轴键设计尺寸为b×h×l=8×7×54,键槽轴深t=4 ,k=h-t=3
2?191002Tσp===8.8 Mpa <[σp]=120~150 Mpa
kld3?46?28减速器输入轴键的设计尺寸为b×h×l=8×7×36,键槽轴深t=4 ,k=h-t=3 同理只校核键在传递转矩T2是的强度:
2?191002T σp===16.24 Mpa <[σp]=120~150 Mpa
kld3?28?28结果是两个键都远远满足使用要求。
2.减速器输出轴的键
圆头平键的设计尺寸为b×h×l=14×9×72,由上面的经验可知,这个键的强度一定也是远远满足使用要求的,因此不需要校核。
3.与卷筒和轴承连接的短轴?
其设计尺寸见零件图,估计这个也是绝对满足要求的。 现在计算所选深沟球轴承的寿命:
所选轴承是代号为6213的深沟球轴承,其基本额定动载荷Cr=57.2KN, 基本额定静载荷C0r=40.0KN。在工作中有两种转速,分别是186r/min和93r/min. 轴承工作中只受到的径向载荷比较平稳,其大小等于钢丝绳上的力, 因此P=200Kg?9.8?66%=1.3KN.
33106?Cr?106?57.2?则轴承的寿命Lh1=?????=?=121279.5 h
60n?P?60?186?1.3?106?Cr?106?57.2? Lh2=?????=?=212559 h
60n?P?60?93?1.3?
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33所以轴承的寿命在Lh1和 Lh2之间.
4.杆臂上滚针轴承的寿命计算
所选轴承是代号为6213的深沟球轴承,其基本额定动载荷Cr=8.60KN, 基本额定静载荷C0r=9.20KN。在工作中有两种转速,分别是n1=n2=
170?93=205.3r/min. 77170?186=410.7r/min和77轴承工作中受到的载荷在轴向和径向都有,但由于钢丝绳较长,而卷筒的长度不大,因此在轴向的分力很小,可以忽略不技,径向载荷相对比较平稳,其大小可由图三上的分析得到其值:P=Q?cos15o+ Q?cos60o=1.92KN.
106?Cr?106?8.60?则轴承的寿命Lh1=?????=?=3647 h
60n?P?60?410.7?1.92?106?Cr?106?8.60? Lh2=???=???=7296 h
60n?P?60?205.3?1.92`?所以轴承的寿命在Lh1和 Lh2之间.
3333§3.11 杆臂的设计及其强度校核
图二:杆臂示意图
杆壁的截面是一矩形,高h=60mm,宽b=30mm,,其长度方向的尺寸详见杆壁零件图,现在我们来校核杆臂的强度。
为了方便计算,我们可以将此杆臂的弯曲度(15?)忽略掉,从而作出杆臂的受力
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