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?n?许用扭转应力:
M114343?3?238.0kgf.m(3-32) W?d32
[?oh]?2??11(3-33) ?k??n1
轴材料用45钢：?b?6000kgf/cm2，?s?3550kgf/cm2
??1?0.22?b?1320kgf/cm2；?s?0.6?s?2130kgf/cm2
式中：K?kx?km考虑零件几何形状和零件表面状况的应力集中系数
kx与零件几何形状有关,对于零件表面有急剧过度和开键槽及紧配合
区段kx=1.5~2.5
km与零件表面的加工光洁度有关,对于?5.km?1.15~1.2，对于
?3.km?1.25~1.35 此处取K=2?1.25=2.5
h考虑材料对应力循环不对称的敏感系数,对碳钢、合金刚，取h=0.2 nI为安全系数,取=1.6
因此[tok]?2?1320?611.1kgf/cm2(2.5?0.2)?1.6
故tn<[tok] 疲劳通过。
3.12.2 静强度计算
轴的最大扭矩：
M2??c2Mj?2?148.6?297.2kgf.m
(3-34)
式中：?c2为动力系数,因轴的工作速度较高,取?c2=2
Mj按照额定起重量计算轴受静力矩MJ?148.6kgf.m
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最大扭转应力:
?max?M2297.22??24.23kgf/cm(3-35) 3W??532
许用扭转应力:
[?]2??sn?2130?1331.25kgf/cm221.6 式中: n2为安全系数,取n2=1.6
tmax<[t]II 因静强度足够故选择合适。
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(3-36)
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第4章 小车及起升机构的结构设计
4.1 小车及起升机构的结构组成
1. 小车及起升机构的功能要求：起吊重物在一定速度范围内任意起升降落，并能在任意位置上能够负重停止，负重启动时不出现溜车现象。
2. 小车及起升机构的实现方法：起升机构经联接台固定在小车架上，电动机提供源动力经过减速器带动卷筒转动，并通过钢丝绳实现起吊重物。
3. 小车及起升机构的结构组成：其主要有电动机、减速器、制动器、卷同组、滑轮吊钩组等五大部分组成。
4. 小车及起升机构的结构设计：小车及起升机构的结构组成如图4-1所示。 5. 小车及起升机构的主要参数：起重量5t，起升最大高度为16m，起升速度11.3m/min，机构工作级别M5。
图4-1 小车起升机构总装
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4.2 卷筒组结构设计
1. 卷筒组的功能要求：取物装置在上极限位置时，钢丝绳全卷在螺旋槽中；取物装置在下极限位置时，每端固定处都应有1.5～2圈固定钢丝绳用槽和2圈以上的安全槽。组成卷筒组的零件齐全，卷筒转动灵活，不得有阻滞现象及异常声响。
其中钢丝绳在卷筒上的固定方法采用压板固定。如图4-2所示。
图4-2 压板固定简图
2. 卷筒组的实现方法：钢丝绳绕进或绕出卷筒时，钢丝绳偏离螺旋槽两侧的角度不大于3.5°。图4-3为卷筒零件简图。图4-4为卷筒绳槽与钢丝绳的配合尺寸图。多层缠绕的卷筒，端部应有缘，缘比最外层钢丝绳高出2倍的钢丝绳直径。
图4-3 卷筒零件图
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图4-4 卷筒绳槽与钢丝绳的配合尺寸
3. 卷筒组的结构组成：其结构组成主要有卷筒、卷筒轴、轴承座、齿轮联接盘、卷筒毂等几部分。
4. 卷筒组的结构设计：卷同组的结构组成如图4-5所示。
5. 卷筒组的主要参数：卷筒尺寸参数φ400x1000mm，卷筒中心至轴承座的高度为300mm，总高为543.5mm。
图4-5 卷筒部件图
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