家用高樓提升機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

家用高樓提升機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄TOC\o"1-3"\h\u第一章緒論 11.1設(shè)計(jì)的背景及意義 11.2提升機(jī)的功能和特點(diǎn) 11.3提升機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 11.4提升機(jī)的類型 21.5旋臂提升機(jī)介紹 21.6設(shè)計(jì)的目標(biāo)和技術(shù)路線 2第二章起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 42.1起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 42.2鋼絲繩的選擇和計(jì)算 52.3確定滑輪的參數(shù) 62.4確定卷筒尺寸并驗(yàn)算其強(qiáng)度 72.5電動(dòng)機(jī)的選擇 112.6驗(yàn)算起升速度和實(shí)際所需功率 112.7減速器的選擇 122.8卷筒軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 132.9吊鉤的設(shè)計(jì)計(jì)算 152.10制動(dòng)器的選擇和計(jì)算 16第三章懸臂機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 193.1懸臂機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 193.2旋臂梁的設(shè)計(jì)計(jì)算 193.3焊縫強(qiáng)度的校核 21第四章回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 234.1回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的組成及常用形式 234.2載荷計(jì)算 244.3軸承壽命的計(jì)算 264.4鍵連接強(qiáng)度的檢核 27第五章提升機(jī)承重結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 295.1提升機(jī)的承重結(jié)構(gòu) 295.2立柱的設(shè)計(jì)計(jì)算 295.3強(qiáng)度的校核 30第六章提升機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng) 336.1機(jī)械設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng) 336.2金屬結(jié)構(gòu)的維護(hù)與保養(yǎng) 336.3電氣系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng) 336.4提升機(jī)的潤(rùn)滑 34第七章總結(jié) 35致謝 36參考文獻(xiàn) 37第一章緒論1.1設(shè)計(jì)的背景及意義本次設(shè)計(jì)的提升機(jī)的設(shè)計(jì)用于家庭裝修使用，高層建筑材料及裝修材料不再依靠人工搬運(yùn)，極大地減輕了搬運(yùn)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。它的使用讓搬運(yùn)工人從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，它的速度快，運(yùn)行穩(wěn)操作靈活，不僅減輕了搬運(yùn)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且提高了工作效率。提升機(jī)是各種工程建設(shè)廣泛應(yīng)用的重要起重設(shè)備，它對(duì)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省人力，降低建設(shè)成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，加快建設(shè)速度，實(shí)現(xiàn)工程施工機(jī)械化起著十分重要的作用。提升機(jī)屬于中小型吊運(yùn)設(shè)備，具有安全可靠，具有高效、節(jié)能、省時(shí)、省力、靈活的特點(diǎn)。三維空間隨意操作，在短距，密集性吊運(yùn)場(chǎng)合比其他常規(guī)性吊運(yùn)設(shè)備更顯其優(yōu)越性，廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的不同場(chǎng)合。1.2提升機(jī)的功能和特點(diǎn)提升機(jī)可以歸結(jié)為起重機(jī)的一種，是一種循環(huán)、間歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)械，主要用于物品的裝卸。一個(gè)工作循環(huán)一般包括：取物裝置從取物地點(diǎn)由起升機(jī)構(gòu)把物品提起，運(yùn)行、旋轉(zhuǎn)或變幅機(jī)構(gòu)把物品移位，然后物品在指定地點(diǎn)下降；接著進(jìn)行反向運(yùn)動(dòng)，使取物裝置回到原位，以便進(jìn)行下一次的工作循環(huán)。在兩個(gè)工作循環(huán)之間，一般有短暫的停歇。由此可見，起重機(jī)械工作時(shí)，各機(jī)構(gòu)經(jīng)常是處于起動(dòng)、制動(dòng)以及正向、反向等相互交替的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中的。提升機(jī)屬于危險(xiǎn)性作業(yè)的設(shè)備，它發(fā)生事故造成的損失將是巨大的。所以提升機(jī)設(shè)計(jì)和制造一定要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。提升機(jī)是以反復(fù)的循環(huán)方式完成貨物裝卸或設(shè)備安裝作業(yè)的。一個(gè)工作循環(huán)包括：取物、貨物上升、水平運(yùn)動(dòng)、下降、卸載，然后空吊具返回原地。一個(gè)工作循環(huán)時(shí)間一般從幾分鐘到二三十分鐘，其間各機(jī)構(gòu)在不同時(shí)刻有短暫的停歇時(shí)間。這一特點(diǎn)決定了電動(dòng)機(jī)的選擇和發(fā)熱計(jì)算方法；由于反復(fù)起動(dòng)和制動(dòng)，各機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)將受到強(qiáng)烈的震動(dòng)和沖擊，載荷是正反向交替作用的。許多重要構(gòu)件承受不穩(wěn)定變幅應(yīng)力的作用，這些都對(duì)構(gòu)件的強(qiáng)度產(chǎn)生較大的影響。1.3提升機(jī)的結(jié)構(gòu)組成提升機(jī)由產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)、承受載荷的金屬結(jié)構(gòu)、提供動(dòng)力和起控制作用的電氣設(shè)備及各種指示裝置等四大部分組成。提升機(jī)包括幾個(gè)機(jī)構(gòu)：起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)、懸臂梁機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。（1）起升機(jī)構(gòu)，是用來(lái)實(shí)現(xiàn)物料的垂直升降的機(jī)構(gòu)，是任何起重機(jī)不可缺少的部分，因而是起重機(jī)最主要、最基本的機(jī)構(gòu)。（2）運(yùn)行機(jī)構(gòu)，是通過(guò)起重機(jī)或起重小車運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)水平搬運(yùn)物料的機(jī)構(gòu)，有無(wú)軌運(yùn)行和有軌運(yùn)行之分，按其驅(qū)動(dòng)方式不同分為自行式和牽引式兩種。（3）懸臂梁機(jī)構(gòu)，是提升機(jī)特有的工作機(jī)構(gòu)，通過(guò)改變臂架的長(zhǎng)度和仰角來(lái)改變作業(yè)幅度。（4）旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，是使臂架繞著起重機(jī)的垂直軸線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在環(huán)形空間運(yùn)移動(dòng)物料。起重機(jī)通過(guò)某一機(jī)構(gòu)的單獨(dú)運(yùn)動(dòng)或多機(jī)構(gòu)的組合運(yùn)動(dòng)，來(lái)達(dá)到搬運(yùn)物料的目的。1.4提升機(jī)的類型提升機(jī)是使貨物作升降運(yùn)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)，形式從構(gòu)造特征來(lái)看，種類繁多的提升機(jī)可歸納為三大類，常見有下列幾種：（1）滑車（俗稱葫蘆）一種用鏈條或鋼絲繩與滑輪構(gòu)成的省力滑輪組，結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，是一種可攜帶的起重工具，有手動(dòng)和電動(dòng)兩種。電動(dòng)葫蘆則是一種電動(dòng)起升機(jī)構(gòu)，配有運(yùn)行小車后可在空間布置的工字鋼軌上運(yùn)行，構(gòu)成單軌架空道，是一種生產(chǎn)流水線上空的自動(dòng)運(yùn)貨車。電動(dòng)葫蘆可作為梁式提升機(jī)的起升機(jī)構(gòu)。（2）絞車由電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器、卷筒、驅(qū)動(dòng)鋼絲繩滑輪組成的起重設(shè)備，用以起吊重物或產(chǎn)生牽引力。在礦山、建筑工地及艦船等處應(yīng)用。各類提升機(jī)的起升機(jī)構(gòu)都是一種絞車。絞車也有液壓或燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的。（3）升降機(jī)一種由絞車拖動(dòng)吊箱，吊箱延軌道升降的起重設(shè)備。在建筑工地上應(yīng)用的建筑升降機(jī)是一種典型的形式。在高層建筑中應(yīng)用的電梯是供人員上下樓梯使用的，是一種安全信號(hào)設(shè)備齊全，自動(dòng)控制的、且制造很精良的載人升降機(jī)。礦山使用的礦井提升機(jī)與電梯類似，單更加大型化。1.5旋臂提升機(jī)介紹懸臂提升機(jī)是近年發(fā)展起來(lái)的中小型起重裝備，結(jié)構(gòu)獨(dú)特，安全可靠，具備高效、節(jié)能、省時(shí)省力、靈活等特點(diǎn)，三維空得隨意操作，在段距、密集性調(diào)運(yùn)的場(chǎng)合，比其它常規(guī)性吊運(yùn)設(shè)備更顯示其優(yōu)越性。本產(chǎn)品廣泛用于各種行業(yè)的不同場(chǎng)所。懸臂提升機(jī)工作強(qiáng)度為輕型，提升機(jī)由立柱，回轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置及電動(dòng)葫蘆組成，立柱下端通過(guò)地腳螺栓固定在混凝土基礎(chǔ)上，由擺線針輪減速裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)旋臂回轉(zhuǎn)，電動(dòng)葫蘆在旋臂工字鋼上作左右直線運(yùn)行，并起吊重物。提升機(jī)旋臂為空心型鋼結(jié)構(gòu)，自重輕，跨度大，起重量大，經(jīng)濟(jì)耐用。置式行旋臂吊MODE型走機(jī)構(gòu)，采用帶滾動(dòng)軸承的特種工程塑料走輪，摩擦力小，行走輕快；結(jié)構(gòu)尺寸小，特別有利于提高吊鉤行程。定柱式懸臂提升機(jī)又稱立柱式懸臂提升機(jī)，起重量在125Kg-5000Kg，是凱力起重自行研制的產(chǎn)品，可以根據(jù)客戶需求設(shè)計(jì)定制的專用起重設(shè)備。立柱式旋臂吊具有結(jié)構(gòu)新穎、合理、簡(jiǎn)單、操作方便、回轉(zhuǎn)靈活、作業(yè)空間大等優(yōu)點(diǎn)，是節(jié)能高效的物料吊運(yùn)設(shè)備，可廣泛適用于廠礦、車間的生產(chǎn)線、裝配線和機(jī)床的上、下工作及倉(cāng)庫(kù)、碼頭等場(chǎng)合的重物吊運(yùn)。定柱式旋臂吊根據(jù)其旋臂所使用型鋼的不同可以分為：BZD型和BZD-JKBK型。本設(shè)計(jì)由立柱、回轉(zhuǎn)旋臂及電動(dòng)葫蘆等組成。立柱下端固定于底座上，旋臂回轉(zhuǎn)，可根據(jù)用戶需求進(jìn)行回轉(zhuǎn)。回轉(zhuǎn)部分分為手動(dòng)和電動(dòng)回轉(zhuǎn)（擺線針輪減速劑安裝與上托板或者下托板上帶動(dòng)轉(zhuǎn)管旋臂回轉(zhuǎn)）。電動(dòng)葫蘆安裝在旋臂軌道上，用于起吊重物。1.6設(shè)計(jì)的目標(biāo)和技術(shù)路線設(shè)計(jì)目標(biāo)1.提升重量150-200kg，最大提升高度20m；2.提升動(dòng)作：提升、下放材料，提升后可轉(zhuǎn)向0-360°，可制動(dòng)、變速；技術(shù)路線根據(jù)設(shè)計(jì)要求和技術(shù)指標(biāo)，結(jié)合相關(guān)國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確定技術(shù)特性、主要尺寸參數(shù)，繪制整體結(jié)構(gòu)草圖，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)，計(jì)算確定相關(guān)載荷部件的尺寸，并結(jié)合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)現(xiàn)狀，進(jìn)行相關(guān)尺寸的協(xié)調(diào)。在設(shè)計(jì)計(jì)算中使用有限元分析等輔助設(shè)計(jì)軟件，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)過(guò)程中，先繪制草圖，然后重點(diǎn)計(jì)算懸臂及立柱部分。邊計(jì)算邊畫部件圖，最后繪制出完整的總圖，在標(biāo)注部分，查閱最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并將其貫徹到設(shè)計(jì)圖紙中。

第二章起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.1起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)起升機(jī)構(gòu)包括：取物裝置，鋼絲繩卷繞系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)裝置等部分，用來(lái)實(shí)現(xiàn)物品的上升與下降動(dòng)作。起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)械中最主要和最基本的機(jī)構(gòu)，是起重機(jī)不可缺少的組成部分。它的工作好壞對(duì)整臺(tái)起重機(jī)的性能有著最直接的影響。根據(jù)設(shè)計(jì)要求所給參數(shù)，起重量Q=200kg,屬于小起重量旋臂提升機(jī)。主要技術(shù)要求參數(shù)如下：表2-1提升機(jī)主要技術(shù)參數(shù)起重量Q起升高度H跨度L起升速度V回轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)角圍200Kg20m2.5m8m/min1rad/min因起重量、起升速度和起升高度等設(shè)計(jì)參數(shù)的不同，起升機(jī)構(gòu)有多種傳動(dòng)方案。在這些方案中大體上可分為閉式傳功和帶有開式齒輪傳動(dòng)的兩類：和帶有開式齒輪的傳動(dòng)。由于開式齒輪易于磨損，因此現(xiàn)代起重機(jī)已很少采用，并且按照布置宜緊湊的原則，決定采用閉式傳動(dòng)的傳動(dòng)方案。傳動(dòng)裝置中廣泛采用減速器，它是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間獨(dú)立的閉合傳動(dòng)裝置，用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩以滿足各種工作機(jī)的需要。根據(jù)設(shè)計(jì)要求及分析，給出如下傳動(dòng)方案：圖2-1傳動(dòng)方案圖2—1這種方案是最簡(jiǎn)單也是最通用的一種傳動(dòng)方式，電動(dòng)機(jī)1通過(guò)聯(lián)軸器2與減速器3聯(lián)系，減速器的低速軸與開始齒輪連接再與卷筒連接。在這一傳動(dòng)方式中，由于電動(dòng)機(jī)緊靠減速器，為了補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)及減速器高程誤差，或底架受力時(shí)的變形，聯(lián)軸器需要采用調(diào)節(jié)性能較好的彈性聯(lián)軸器或雙齒輪聯(lián)軸器。聯(lián)軸器靠減速器側(cè)帶有制動(dòng)輪，以便使制動(dòng)器能可靠地制動(dòng)住懸掛的貨物。這種方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝及維修比較方便,適合于與小型起升機(jī)構(gòu)。2.2鋼絲繩的選擇和計(jì)算鋼絲繩又叫鋼索，是用優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度碳素鋼絲制成的。鋼絲繩拉力強(qiáng)度高，耐磨損，鋼絲繩是提升機(jī)機(jī)械的重要零件之一，它是一種易于彎曲的撓性件。具有強(qiáng)度高、撓型好、自重輕、運(yùn)行平穩(wěn)，極少突然斷裂等特點(diǎn)，因而廣泛用于提升機(jī)的起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)，也可用于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。它還用作捆綁物件的繩索、桅桿提升機(jī)的緊繩、纜索提升機(jī)和空氣索道的牽引繩、承載繩等。鋼絲繩受力復(fù)雜，受載時(shí)，鋼絲繩中有拉升應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、擠壓應(yīng)力及鋼絲繩捻制下的殘余應(yīng)力。當(dāng)鋼絲繩繞過(guò)滑輪時(shí)，受到變應(yīng)力作用使材料產(chǎn)生疲勞，最終由于鋼絲繩與繩槽、鋼絲繩之間磨損而破斷。因?yàn)樵谄鹕^(guò)程中，鋼絲繩的安全至關(guān)重要，所以要保證鋼絲繩的使用壽命，為此我們采用一下措施：1）盡量減少鋼絲繩的彎曲次數(shù)；2）高安全系數(shù)，即降低鋼絲繩的應(yīng)力；3）選用較大的滑輪與卷筒直徑?；啿鄣某叽缗c材料對(duì)鋼絲繩的壽命有很大的關(guān)系，其太大會(huì)使鋼絲繩與滑輪接觸面積減小，太小會(huì)使鋼絲繩與槽壁間的摩擦劇烈，甚至?xí)ㄋ?。選用鋼絲繩可分為兩個(gè)步驟進(jìn)行：⑴確定形式根據(jù)上敘鋼絲繩的構(gòu)造特點(diǎn)，在結(jié)合起重機(jī)的使用條件和要求（如撓性、耐磨性、抗高溫輻射、抗橫向壓力和防腐蝕性等）。從3—1中選擇適合該起重機(jī)工作的鋼絲繩。⑵確定尺寸鋼絲繩的鋼絲在工作中的受力情況是復(fù)雜的。它工作時(shí)承受拉伸、彎曲、擠壓和扭轉(zhuǎn)等作用。由此產(chǎn)生壓力的大小，除與鋼絲繩力大小有關(guān)外，還與鋼絲和股的數(shù)目、繞捻方法、螺旋角大小、鋼絲間的接觸情況以及繩芯的材料等有關(guān)，迄今還沒(méi)有一種精確的計(jì)算方法，因此，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，只根據(jù)靜載荷按實(shí)用計(jì)算法選擇鋼絲繩。1.鋼絲繩破斷拉力計(jì)算由《起重吊裝簡(jiǎn)易計(jì)算》[2]可知，鋼絲繩破斷拉力計(jì)算公式如下：（2-1）式中—鋼絲繩的破斷拉力（N）—鋼絲繩中每一根鋼絲的直徑—鋼絲繩中每一根鋼絲的總根數(shù)—鋼絲繩中鋼絲的抗拉強(qiáng)度（Pa)—鋼絲繩中鋼絲的總斷面面積—鋼絲繩中的搓捻不均勻引起的受載不均勻系數(shù)（當(dāng)鋼絲繩為6×37+1時(shí)，=0.82；當(dāng)鋼絲繩為6×19+1時(shí)，=0.85）本設(shè)計(jì)選用6×37+1型鋼絲繩，與以同徑者6×19+1型相比較，鋼絲多且細(xì)，則繩的撓性好，而耐磨性稍差，在此基礎(chǔ)上還能滿足我們的需求。所以我們選用6×37+1型鋼絲繩（GB1102-74）。驗(yàn)算6×37+1型(2-2）驗(yàn)算6×19+1型（2-3）2.鋼絲繩允許拉力的計(jì)算通過(guò)查閱《起重吊裝簡(jiǎn)易計(jì)算》[2]表1—8，用于機(jī)動(dòng)起重設(shè)備的安全系數(shù)K為5～6，我們選用較大的安全系數(shù)K=6，滑輪組倍率，則可以的鋼絲繩的允許拉力為：（2-4）2.3確定滑輪的參數(shù)滑輪在起重機(jī)中滑輪的只要作用是穿繞鋼絲繩，滑輪根據(jù)其中心軸線是否運(yùn)動(dòng)，可分為動(dòng)滑輪和定滑輪。根據(jù)制造方法可分為：鑄鐵滑輪、鑄鋼滑輪、焊接滑輪、尼龍滑輪等。滑輪繩槽尺寸應(yīng)保證鋼絲繩順利繞過(guò)且接觸面積應(yīng)盡可能大，以避免產(chǎn)生鋼絲繩與滑輪輪緣的摩擦甚至是跳槽?；営奢喚?、輪輻和輪轂三部分組成的?；喌木唧w尺寸，可按鋼絲繩直徑由提升機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得。鋼絲繩繞過(guò)滑輪尺寸時(shí)要產(chǎn)生橫向變形，故滑輪槽底半徑應(yīng)稍大于鋼絲繩半徑，鋼絲繩直徑小時(shí)R大些，鋼絲繩直徑大時(shí)R取小些。滑輪的尺寸滑輪的主要尺寸是換輪直徑D，輪轂寬度B和繩槽尺寸，提升機(jī)常用鑄造滑輪已標(biāo)準(zhǔn)化（ZBJ8006.3—87）?；喗Y(jié)構(gòu)尺寸可按鋼絲繩直徑進(jìn)行選定。（1）工作滑輪直徑（2-5）式中—按鋼絲繩中心計(jì)算的滑輪直徑（鋼絲繩卷繞直徑）mm;—鋼絲繩直徑，mm;—輪繩直徑比。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2—3，根據(jù)機(jī)構(gòu)工作級(jí)別，取繩經(jīng)比系數(shù)e=16,則可得查附表選用滑輪直徑D=280，由附表選用鋼絲繩直徑為d=11mm,滑輪直徑D=280，滑輪軸直徑為D5為80mm的E1滑輪，滑輪標(biāo)記為ZBJ8006.3—87—11×280-80。（2）滑輪輪緣尺寸鋼絲繩直徑dABCmsRr14mm40mm28mm25mm8mm10mm8mm4mm2.5mm16mm8mm2.4確定卷筒尺寸并驗(yàn)算其強(qiáng)度卷筒類型及構(gòu)造卷筒是起升機(jī)構(gòu)和牽引機(jī)構(gòu)中卷繞鋼絲繩的部件。起升機(jī)構(gòu)的卷筒通常采用圓柱形卷筒，可以做成整體鑄造的、焊接的或組合的三種型式。焊接卷筒與鑄造卷筒相比，能減輕重量30%~40%，特別是單件生產(chǎn)時(shí)，用焊接卷筒可不用木模，還能降低成本。此例采用組合卷筒，沿卷筒軸向聯(lián)接的結(jié)構(gòu)。根據(jù)鋼絲繩在卷筒卷繞層數(shù)分為單層卷筒和多層卷筒。在大多數(shù)情況下，鋼絲繩在卷筒上只繞一層。為了引導(dǎo)繩索，以免鋼絲繩纏繞時(shí)互相摩擦，卷筒的表面做成螺旋槽面。只有用手驅(qū)動(dòng)的卷筒或因結(jié)構(gòu)上的原因，而必須用多層纏繞時(shí)才允許用光面卷筒。卷筒尺寸的由已知起升速度、起升高度和鋼絲繩的尺寸來(lái)確定。卷筒用來(lái)卷繞鋼絲繩，把原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力傳遞給鋼絲繩，并把原動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)樗枰闹本€運(yùn)動(dòng)。卷筒通常是中空的圓柱形，特殊要求的卷筒也有做成圓錐或曲線形的。卷筒承受起升載荷的作用，應(yīng)有足夠剛性的底座予以支承，而卷筒的軸應(yīng)該是靜定支承。卷筒直徑卷筒直徑的大小直接影響鋼絲繩的彎曲程度，為保證鋼絲繩壽命，卷筒直徑不能太小，卷筒直徑必須大于鋼絲繩直徑的一點(diǎn)倍數(shù)，卷筒直徑一般為：（2-6）式中—卷筒卷繞直徑（鋼絲繩中心所在直徑），mm；—與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲有關(guān)的系數(shù)；—鋼絲繩直徑，mm。帶入數(shù)字得為了適當(dāng)?shù)臏p少卷筒的長(zhǎng)度，則應(yīng)該選用較大直徑的卷筒，根據(jù)《提升機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》[7]表14—1，選用直徑D=300的卷筒，卷筒槽尺寸由表14—3得t1=14,槽底半徑R=6.7（標(biāo)準(zhǔn)槽）。卷筒長(zhǎng)度圖2—3是卷筒的大體形狀及尺寸。圖2—3單層繞卷筒長(zhǎng)度（2-7）式中—卷筒上車螺旋槽部分的長(zhǎng)度，；—無(wú)繩槽卷筒端部尺寸，根據(jù)構(gòu)造需要選定，；—固定鋼絲繩所需要的查長(zhǎng)度，，。（2-8）式中—最大起升高度，；—滑輪組倍率；—卷繞計(jì)算直徑，由鋼絲繩中心算起的直徑，；—為固定鋼絲繩的安全圈數(shù)，；—繩槽節(jié)距—。綜上，帶入數(shù)得：（2-14）取。3.卷筒壁厚（2-9）取5.強(qiáng)度計(jì)算卷筒壁中承受復(fù)雜的應(yīng)力，包括起升鋼絲繩拉力纏繞而產(chǎn)生的壓應(yīng)力，鋼絲繩拉力產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)和彎曲應(yīng)力，根據(jù)分析扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的應(yīng)力非常小，可忽略不計(jì)，卷筒壁中的應(yīng)力主要是鋼絲繩在卷筒壁上產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力。而當(dāng)卷筒的長(zhǎng)度小于或等于3倍卷筒直徑，即當(dāng)時(shí)，主要計(jì)算壓應(yīng)力，彎曲和扭轉(zhuǎn)的合成應(yīng)力一般不大于壓應(yīng)力的，所以只計(jì)算壓應(yīng)力是合理的。圖2-6卷筒壓應(yīng)力卷筒表面上的最大壓應(yīng)力為（2-10）式中—多層卷繞系數(shù)，該值與鋼絲繩卷繞層數(shù)有關(guān)；—應(yīng)力減小系數(shù)，考慮繩圈繞入時(shí)對(duì)筒壁有減小作用，一般可取=0.75；—鋼絲繩中最大靜拉力；—卷筒壁厚，可按下列初選：鑄鋼卷筒鑄鐵卷筒—卷筒繩槽節(jié)距；—許用壓應(yīng)力對(duì)鋼（—屈服強(qiáng)度）對(duì)鑄鐵（—抗壓強(qiáng)度）所以（2-11）選用灰鑄鐵HT200.最小抗拉強(qiáng)度，許用壓應(yīng)力為因?yàn)椋钥箯潖?qiáng)度符合要求。2.5電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)靜功率的計(jì)算(2-12）式中—起升載荷重量，Kg；V—物品上升速度（米/分）；—機(jī)構(gòu)總效率，一般取0.8～0.9。為了滿足電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間不過(guò)熱要求，對(duì)起升機(jī)構(gòu)，可按下式初選相應(yīng)于機(jī)構(gòu)的值的電動(dòng)機(jī)功率：（2-13）式中—系數(shù)。由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》[7]表8—10，取，則查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》[4]附表6—3選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)，選用電動(dòng)機(jī)為YZ系列冶金及起重三相異步電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)型號(hào)為YZ132M2—6，電動(dòng)機(jī)工作制為S2（短時(shí)工作制），工作定額為30分，額定功率為4KW，額定轉(zhuǎn)速為915r/min。電動(dòng)機(jī)發(fā)熱驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)工作因?yàn)闇厣l(fā)熱，過(guò)高的溫升會(huì)使繞組的絕緣材料加速老化，故需要對(duì)按靜功率選擇的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)熱驗(yàn)算，以控制電動(dòng)機(jī)溫升在容許的圍。按照工作類型系數(shù)法，由《提升機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)例》[9]表2—9可知的等效功率為（2-14）的值結(jié)合《提升機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》[7]表8—14和圖8—37得，則綜合以上的計(jì)算結(jié)果，，所以所選電動(dòng)機(jī)滿足要求。2.6驗(yàn)算起升速度和實(shí)際所需功率驅(qū)動(dòng)裝置總傳動(dòng)比（2-15）式中—電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）—穩(wěn)定時(shí)卷筒的轉(zhuǎn)速（2-16）式中—滑輪組倍率；—物品上升速度（米/分）；所以總傳動(dòng)比實(shí)際起升速度：誤差：所以速度與傳動(dòng)比符合要求。實(shí)際所需等效功率：（2-17），驗(yàn)算合格。2.7減速器的選擇手動(dòng)絞車是以人力做動(dòng)力，但對(duì)于起重量大的起重機(jī)械，人的力量是有限的，且效率很低，于是就出現(xiàn)了機(jī)動(dòng)絞車，它的動(dòng)力一般是電動(dòng)機(jī)。要設(shè)計(jì)這種機(jī)動(dòng)絞車，就要知道工作機(jī)構(gòu)在提升最大重量時(shí)所需要的功率，并由此選擇電動(dòng)機(jī)，設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置。蝸桿傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，尺寸緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，但效率較低，適用于中、小功率的場(chǎng)合。采用錫青銅為蝸輪材料的蝸桿傳動(dòng)，由于允許齒面有較高的相對(duì)滑動(dòng)速度，可將蝸桿傳動(dòng)布置在高速級(jí)，以利于形成潤(rùn)滑油膜，可以提高承載能力和傳動(dòng)效率。同時(shí)蝸輪蝸桿具有自鎖作用，在提升機(jī)中使用能夠防止重物在電動(dòng)機(jī)斷電的情況下下落，因此將蝸桿傳動(dòng)布置在第一級(jí)。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)到減速器高速軸用聯(lián)軸器連接，其傳動(dòng)比為1。傳動(dòng)方案示意圖如下圖所示,圖4-2臥式電機(jī)與蝸桿減速器傳動(dòng)1—電動(dòng)機(jī)；2—聯(lián)軸器；3—蝸輪；4—大、小齒輪；5—卷筒；6—鋼絲繩本設(shè)計(jì)采用斜齒輪蝸輪蝸桿減速器，從2.7的計(jì)算中得出減速器的傳動(dòng)比，上網(wǎng)查詢選擇減速器型號(hào)為SF87R57DT80N4，此減速器采用模塊化設(shè)計(jì)，傳動(dòng)比覆蓋圍廣，分配精細(xì)合理，外形設(shè)計(jì)適合全方位的萬(wàn)能安裝配置。其傳動(dòng)比為113.3，公稱轉(zhuǎn)速，公稱輸入功率為。卷筒轉(zhuǎn)速為：減速器總傳動(dòng)比：查[5]附表35選用SF87R57DT80N4型的減速器，當(dāng)中級(jí)工作類型時(shí)，許用功率為=15.1kw，=31.5，自重=345kgf，輸出軸直徑為=50mm，軸端長(zhǎng)=85mm。2.8卷筒軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核由于卷筒軸的可靠性對(duì)提升機(jī)的安全、可靠的工作非常重要，因此應(yīng)十分重視卷筒軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度、剛度計(jì)算。卷筒軸的結(jié)構(gòu)，應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、合理，應(yīng)力集中應(yīng)盡可能小。卷筒軸不僅要計(jì)算疲勞強(qiáng)度，而且還要計(jì)算靜強(qiáng)度；此外，對(duì)較長(zhǎng)的軸還需校核軸的剛度。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是要確定出軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身必須考慮強(qiáng)度問(wèn)題，結(jié)構(gòu)不合理往往給強(qiáng)度帶來(lái)不利的影響。在許多情況下，軸的結(jié)構(gòu)要求決定了它的外形及尺寸，且軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)使軸具有合理的外形結(jié)構(gòu)，同時(shí)應(yīng)滿足使用要求。由前面的設(shè)計(jì)可知：卷筒的名義，取卷筒長(zhǎng)度，卷筒槽形槽底半徑，繩槽尺寸，鋼絲繩允許拉力為。其它參數(shù)有，，。軸的材料主要采用碳素鋼和合金鋼。軸毛坯多用軋制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。選擇軸的材料時(shí)除首先要滿足使用要求外，還要考慮材料的工藝性及經(jīng)濟(jì)性。軸的常用材料為優(yōu)質(zhì)中碳鋼，如35、45、50鋼，其中以45鋼最為常用。起重設(shè)備載荷較大，而且有沖擊載荷的存在，考慮到本次設(shè)計(jì)工作要求較高，所以考慮選用合金鋼40Cr，調(diào)制處理。1.初算卷筒心軸最小直徑（2-61）取軸的最小直徑圓整為。圖2-10卷筒心軸結(jié)構(gòu)圖2.確定各段軸的直徑、長(zhǎng)度1-2段和6-7段為軸承的位置，直徑，其它各部分直徑按照結(jié)構(gòu)來(lái)取，，，，。確定卷筒心軸各段長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)根據(jù)軸承寬度、卷筒長(zhǎng)度和端蓋長(zhǎng)度來(lái)確定。,,,,6-7段為套筒長(zhǎng)度,取.3.計(jì)算支座反力心軸右輪轂支承處最大彎矩：4.疲勞計(jì)算對(duì)于疲勞計(jì)算采用等效彎矩，查《提升機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》[6]得知等效系數(shù)=1.1等效彎矩：彎曲應(yīng)力：心軸的載荷變化為對(duì)稱循環(huán)。由上式知許用彎曲應(yīng)力：軸材料用45號(hào)鋼，其中，；。式中n=1.6—安全系數(shù)K—應(yīng)力集中系數(shù)—與零件幾何形狀有關(guān)的應(yīng)力集中系數(shù)，當(dāng)零件表面形狀劇烈過(guò)渡和零件上開有溝槽時(shí)，以及緊配合區(qū)段，本處取—與零件表面加工粗糙度有關(guān)的應(yīng)力集中系數(shù)，，本處取。<通過(guò)5.靜強(qiáng)度計(jì)算卷筒軸屬于起升機(jī)構(gòu)低速軸零件，其動(dòng)力系數(shù)可由表查得，=1.2。許用應(yīng)力：<通過(guò)故卷筒軸的疲勞和靜強(qiáng)度計(jì)算通過(guò)2.9吊鉤的設(shè)計(jì)計(jì)算吊鉤本身是一個(gè)機(jī)械零部件，通常都與動(dòng)滑輪組合成吊鉤組進(jìn)行工作。吊鉤材料采用優(yōu)質(zhì)低碳鎮(zhèn)靜合金鋼。吊鉤根據(jù)制造方法可分為鍛造吊鉤和片式吊鉤。鍛造吊鉤有單鉤和雙鉤之分。單鉤用于起重量較小的起重機(jī)上如，當(dāng)起重機(jī)較大時(shí)應(yīng)采用雙鉤。吊鉤本身的截面形狀有圓形、方形、梯形和T字形。從受力的情況分析，以T字形截面最為合理，但鍛造工藝較為復(fù)雜。梯形截面受力較合理，鍛造容易。工程起重機(jī)中常用T字形或梯形截面的鍛造單鉤。通用吊鉤已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可按額定起重量從手冊(cè)中選取。對(duì)于本設(shè)計(jì)中的提升機(jī)，希望吊鉤重量可盡量低一些，故選用時(shí)可選低一級(jí)的吊鉤。吊鉤的主要尺寸圖2-10是吊鉤鉤身主要尺寸圖圖2-10吊鉤鉤深主要尺寸吊鉤的主要尺寸是由勾孔直徑D來(lái)決定的。勾孔直徑式中—額定起重量，。帶入數(shù)據(jù)得（2-62）取。其它尺寸=（3.59）P—制動(dòng)軸向力（N）；[p]—許用比壓（）查表得[p]=1.7；P===1.68因此p<[p]第三章懸臂機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1懸臂機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)臂架式起重機(jī)的懸臂機(jī)構(gòu)按作業(yè)要求可分為變幅和固定梁兩種，設(shè)計(jì)定位在家庭使用，因此采用簡(jiǎn)易的非變幅設(shè)計(jì)。關(guān)于懸臂機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，懸臂機(jī)構(gòu)通常一般要應(yīng)承載能力大、剛度好、自重輕。所以在設(shè)計(jì)中要根據(jù)受力情況，合理選擇截面形狀和輪廓尺寸，提高支撐剛度和合理選擇支撐點(diǎn)的距離，合理布置作用力的位置和方向，注意簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，提高配合精度。3.2旋臂梁的設(shè)計(jì)計(jì)算吊重為200kg，懸臂梁選擇工字鋼，總長(zhǎng)度為2.5m，選擇工字鋼材料為Q235，其許用應(yīng)力為。各點(diǎn)受力參看圖3-1。3.2.1工字梁的受力分析：該提升機(jī)額定提升重量為150-200kg，考慮到設(shè)計(jì)的安全系數(shù)，取工字梁的允許承重為200kg進(jìn)行校核。由圖可知工字鋼受力為懸臂梁，工字梁上受下拉重物G=200kgx10=2000N，懸臂長(zhǎng)為2500mm，如圖2-1：圖3-1工字梁受力圖工字梁的許用應(yīng)力：工字梁的材料為Q235,為低碳鋼塑性材料，參考文獻(xiàn)[2]公式：式中：—屈服極限；—安全系數(shù)，一般選（1.5～2.5）安全系數(shù)的選取，關(guān)系到安全和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，顯然安全系數(shù)越大，強(qiáng)度儲(chǔ)備越大，雖然安全而不經(jīng)濟(jì)，因此兩者應(yīng)合理的統(tǒng)一起來(lái)，過(guò)分的強(qiáng)調(diào)某一方面都是不恰當(dāng)?shù)?，安全系?shù)和材料的許用應(yīng)力也不是固定不變的，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人們對(duì)客觀事物的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，安全系數(shù)和許用應(yīng)力選取會(huì)更切合實(shí)際。由于起吊時(shí)有沖擊載荷存在，上述選取一般是在靜載荷狀態(tài)下，本次由于沖擊載荷的存在所以選取=2.5。參考文獻(xiàn)[2]表13.1，Q235的屈服強(qiáng)度=235MPa。所以：3.2.2工字梁的最大彎矩由于電動(dòng)葫蘆在工字梁上可以來(lái)回運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到工字梁的最外邊時(shí)候彎矩最大。電動(dòng)葫蘆在工字梁的最外邊時(shí)，工字梁的自重暫簡(jiǎn)略不計(jì)算，在選取工字梁時(shí)參數(shù)選取大一個(gè)等級(jí)，補(bǔ)償重力的缺少。受力如圖2-2：圖3-2最外端受力圖（1）求支反力：由梁的整體靜力平衡方程，可求其支反力為：（2）列彎矩方程。取梁的左端為A坐標(biāo)原點(diǎn)，梁軸AB為X軸，則彎矩方程為：（3）繪制彎矩圖：根據(jù)彎矩方程不難繪出此梁的彎矩圖。如圖2-3所示：圖3-3彎矩圖則最大彎矩為：參考文獻(xiàn)[2]表16.11，計(jì)算所需的抗彎截面模量得：參考文獻(xiàn)[2]附錄表3，選用16工字鋼，比較合適，其。本次設(shè)計(jì)旋臂材料為16工字鋼。3.2.3.工字鋼剛度計(jì)算在工程設(shè)計(jì)中，通常按梁的強(qiáng)度條件選擇梁的截面尺寸，然后按梁的剛度進(jìn)行校核，校核梁的剛度的目的，就是要控制梁的變形，使梁的最大繞度或最大轉(zhuǎn)角在規(guī)定的許可圍之，故梁的剛度條件，由參考文獻(xiàn)[2]得：式中：—許可撓度，起重機(jī)大梁：0.001L～0.002L.(L梁的跨度)式中：-最大撓度；P-工字梁受力；L-懸臂梁寬度；E-工字鋼彈性模量；I-工字鋼截面慣性矩；工字梁受力可知當(dāng)工字梁在最外面時(shí)，此梁受力最大，受集中力P=5KN.受力處的跨度L=2500mm。根據(jù)工作性質(zhì)規(guī)定=0.002L=0.002×2500=5mm。16工字鋼E=200GPa,I=1130cm，代入公式：故此工字梁滿足剛度要求。3.3焊縫強(qiáng)度的校核校核懸臂梁與立柱套焊接焊縫的焊接強(qiáng)度：圖3-4焊接強(qiáng)度校驗(yàn)圖如圖2-10最上面焊縫所受拉力約為：10KN。拉應(yīng)力校核：式中：P—焊縫所受拉力（Kg）P=10KN=1000Kg；—鋼板厚度，=16.5mmL—焊縫的實(shí)際長(zhǎng)度L==456mm所以懸臂梁與立柱套的焊縫的拉應(yīng)力為：=1.3MPa焊縫的許用拉應(yīng)力：=圖3-5所以懸臂梁與立柱套的焊縫的拉應(yīng)力為：=1.3MPa焊縫的許用拉應(yīng)力：=式中：—材料的屈服強(qiáng)度，Q235=235Mpa；—安全系數(shù)，塑性材料安全系數(shù)一般取1.5～2.5，本次設(shè)計(jì)?。?2.5。強(qiáng)度滿足要求

第四章回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)提升機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在于擴(kuò)大機(jī)械的工作圍，當(dāng)?shù)跤形锲返钠鹬乇奂芾@提升機(jī)的回轉(zhuǎn)中心的回轉(zhuǎn)時(shí)，就能使物品吊運(yùn)到回轉(zhuǎn)圓所及的圍以。這種回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是通過(guò)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。4.1回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的組成及常用形式回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由回轉(zhuǎn)支承裝置和回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置兩大部分組成，前者用來(lái)將提升機(jī)旋轉(zhuǎn)部分支承在固定部位上，后者用來(lái)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)部分相對(duì)于固定部分的回轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)裝置的形式與支承裝置形式有一定的的關(guān)系?；剞D(zhuǎn)提升機(jī)的回轉(zhuǎn)支承方式有定柱式、轉(zhuǎn)柱式、轉(zhuǎn)盤式等幾種。全回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由三部分組成（1）旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的原動(dòng)機(jī)：他是整機(jī)的傳動(dòng)分流裝置中的一個(gè)傳動(dòng)元件，在機(jī)械傳動(dòng)中是某根軸，在電力傳動(dòng)中是電動(dòng)機(jī)，在液壓傳動(dòng)中是液壓馬達(dá)。它的動(dòng)力是由提升機(jī)的總動(dòng)力源—燃機(jī)供給，并經(jīng)過(guò)機(jī)械傳動(dòng)、或電能、或液壓能變換而來(lái)的。（2）旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置，一般是其減速作用。（3）旋轉(zhuǎn)小齒輪，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過(guò)它和回轉(zhuǎn)支承裝置上的大齒圈嚙合，以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)平面的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。回轉(zhuǎn)支承裝置回轉(zhuǎn)支承裝置簡(jiǎn)稱回轉(zhuǎn)支承，為提升機(jī)回轉(zhuǎn)部分提供穩(wěn)定、牢固的支承，并將回轉(zhuǎn)部分的載荷傳遞給固定部分。在提升機(jī)主要使用柱式和滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承裝置。下面介紹滾動(dòng)軸承式和柱式回轉(zhuǎn)支承裝置。1）滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承裝置提升機(jī)回轉(zhuǎn)部分固定在大軸承的回轉(zhuǎn)座圈上，而大軸承的固定座圈則與底架或門座的頂面相固結(jié)。常用的滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承裝置按滾動(dòng)體形狀和排列分為下面四種結(jié)構(gòu)。a.單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承它由兩個(gè)座圈組成，其滾動(dòng)體為圓球形，每個(gè)滾動(dòng)體與滾到呈四點(diǎn)接觸，能同時(shí)承受軸向力，徑向力和傾覆力矩。適用于中型提升機(jī)。b.雙排球式回轉(zhuǎn)支承它有三個(gè)座圈，采用開式裝配，上下兩排鋼球采用不同直徑以適應(yīng)于受力狀況的差異，由與接觸角壓力較大，因此能承受很大的軸向載荷和傾覆力矩。適用與中型提升機(jī)。c.單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承它由兩個(gè)座圈組成，其滾動(dòng)體為圓柱形，相鄰兩滾動(dòng)體的軸向呈交叉排列。接觸壓力角為45度。由于滾動(dòng)體與滾道間是線接觸，故承載能力高于單排鋼球式。這種回轉(zhuǎn)支承裝置制造精度高，裝配間隙小，安裝精度要求較高，適用于中小型提升機(jī)。d.三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承它由三個(gè)座圈組成，上下及徑向滾道各自分開。上下兩排滾柱水平平行排列，承受軸向載荷和傾覆力矩，徑向滾道垂直排列的滾柱承受徑向載荷，是常用四種形式的回轉(zhuǎn)支承中承載能力最大的一種，適用于回轉(zhuǎn)支承直徑較大的大噸位提升機(jī)。滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承裝置結(jié)構(gòu)緊湊，可同時(shí)承受垂直力、水平力和傾覆力矩，是目前應(yīng)用最廣的回轉(zhuǎn)支承裝置。為了保證軸承正常工作，要求固定軸承座圈的機(jī)架有足夠剛度。2）柱式回轉(zhuǎn)支承裝置柱式回轉(zhuǎn)支承裝置又可分為轉(zhuǎn)柱式和定柱式兩類,圖6-1表示定柱式支承，定柱2固定在提升機(jī)底座上，提升機(jī)回轉(zhuǎn)部分支承在定柱頂部的推力兼徑向軸承1上，并可繞定柱中心回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)部分的下部分由4個(gè)水平滾輪支承在定柱下部圓形滾道上。定柱式回轉(zhuǎn)支承裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，提升機(jī)回轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，自重和驅(qū)動(dòng)功率較小，能使提升機(jī)重心降低。轉(zhuǎn)柱式是將定柱式支承的定柱作為提升機(jī)回轉(zhuǎn)部分，把其回轉(zhuǎn)部分作為固定機(jī)架。轉(zhuǎn)柱式回轉(zhuǎn)支承裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，適用于起升高度和工作幅度較大的提升機(jī)。綜合比較以上各種回轉(zhuǎn)支承裝置，本設(shè)計(jì)屬于小型提升機(jī)，所以采用圖6-1的定柱式支承裝置。圖4-1定柱式回轉(zhuǎn)支承裝置1—徑向軸承；2—定柱4.2載荷計(jì)算作用在回轉(zhuǎn)部分上的外載荷包括：回轉(zhuǎn)部分自身重力，起升載荷及其載荷Q及其載荷影響，貨載擺動(dòng)時(shí)的水平載荷，各機(jī)構(gòu)制動(dòng)時(shí)的慣性載荷等?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)零件的計(jì)算決定于電動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)矩。不管作用在提升機(jī)回轉(zhuǎn)部分的外載荷有多少，（包括若干個(gè)向下的載荷和若干個(gè)水平載荷），總可以簡(jiǎn)化成四個(gè)力：一個(gè)沿回轉(zhuǎn)中型鉛垂項(xiàng)下的力，一個(gè)沿水平支承輪（滾子）的水平力，一個(gè)繞回轉(zhuǎn)中型的力偶及一個(gè)作用在某一鉛垂面的力偶矩，其中繞回轉(zhuǎn)中心的力偶，由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩或制動(dòng)器的轉(zhuǎn)矩平衡，鉛垂力以及力偶由回轉(zhuǎn)裝置支承。各力的分析計(jì)算如下。1.提升機(jī)自重的計(jì)算總質(zhì)量(4-1)旋轉(zhuǎn)臂架重量.垂直力及傾覆力矩的計(jì)算圖4—4回轉(zhuǎn)臂簡(jiǎn)圖因?yàn)樵诖_定回轉(zhuǎn)支承裝置的動(dòng)態(tài)容量計(jì)算載荷時(shí)，要選取最不利工況?；剞D(zhuǎn)支承裝置的靜態(tài)容量按提升機(jī)靜載荷試驗(yàn)工況進(jìn)行計(jì)算，此時(shí)不計(jì)風(fēng)力，僅考慮125%試驗(yàn)載荷時(shí)的最大工作載荷，水平載荷較小忽略不計(jì)，所以有（4-2）（4-3）式中—最大額定載荷，；—旋臂重力，；—其它回轉(zhuǎn)部分重力，。帶入?yún)?shù)到公式中得支承反力的計(jì)算采用如圖6-1所示的定柱支承裝置，支承高，滾道直徑，采用前后兩組滾輪裝置，前后兩組滾輪的中心夾角為。每組兩只滾輪，計(jì)八支。上支承采用球面推力軸承。推力軸承的載荷式中—為水平力，此時(shí)水平力只計(jì)風(fēng)力，假設(shè)室無(wú)風(fēng)，所以。每一組水平滾輪的反力（4-4）（4-5）4.3軸承壽命的計(jì)算根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇軸承型號(hào)為：右軸承采用30207型號(hào)KN，KN左軸承采用30208型號(hào)KN，KN提升機(jī)工作時(shí)：懸臂上的力為：N，NNN軸承的徑向載荷：=503N；N軸承部軸向力：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得：Y=1.4NNN所以NN2、計(jì)算軸承當(dāng)量動(dòng)載荷查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得到，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得到：；，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得到：當(dāng)量動(dòng)載荷：NN所以軸承壽命滿足要求。4.4鍵連接強(qiáng)度的檢核卷筒和減速機(jī)之間采用鍵連接，假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵連接強(qiáng)度條件為：（2-56）式中—傳遞的轉(zhuǎn)矩，；—鍵與輪轂鍵槽的高度，；—鍵的工作長(zhǎng)度，；—軸的直徑，；—鍵、槽、輪轂中最弱材料的許用應(yīng)力。由表得知，故鍵的強(qiáng)度足夠。

第五章提升機(jī)承重結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)5.1提升機(jī)的承重結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)是指由軋制的型鋼或鋼板作為基本元件，按照一定的結(jié)構(gòu)組成規(guī)則用螺栓、鉚接或焊接的方法連接起來(lái)，用與承載載荷的結(jié)構(gòu)物。提升機(jī)是一種工作條件十分繁重的重型機(jī)械設(shè)備。其載荷復(fù)雜多變，動(dòng)態(tài)特性顯著，所以作為整臺(tái)提升機(jī)骨架的金屬結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響整個(gè)提升機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，即提升機(jī)的可靠性、適用性和制造、運(yùn)轉(zhuǎn)成本。為保證提升機(jī)良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，對(duì)提升機(jī)金屬金屬結(jié)構(gòu)提出如下要求。滿足總體設(shè)計(jì)要求金屬結(jié)構(gòu)是提升機(jī)的一個(gè)組成部分，必須符合提升機(jī)整體設(shè)計(jì)要求。首先應(yīng)滿足總體對(duì)工作幅度、跨度、前伸距、后伸距、起升高度等作業(yè)空間的要求；其次應(yīng)滿足總體提出的結(jié)構(gòu)學(xué)上要求。2.堅(jiān)固耐用、性能良好為保證提升機(jī)堅(jiān)固耐用、安全可靠。其金屬必須有足夠的靜強(qiáng)度、規(guī)定壽命下的疲勞強(qiáng)度及各構(gòu)件的整體和局部穩(wěn)定性。為了使提升機(jī)有良好的使用性能和耐用性能，其金屬結(jié)構(gòu)還應(yīng)具有足夠的靜態(tài)剛性和動(dòng)態(tài)剛性。質(zhì)量輕、材料省質(zhì)量大小是提升機(jī)一個(gè)很重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。提升機(jī)金屬結(jié)構(gòu)占整機(jī)總重的60%～70%。降低金屬結(jié)構(gòu)自重不僅節(jié)約結(jié)構(gòu)本身的鋼材，而且對(duì)減輕機(jī)構(gòu)和碼頭的負(fù)荷，降低整機(jī)和碼頭的在家均有意義。構(gòu)造合理、工藝性好金屬結(jié)構(gòu)的構(gòu)造形式既應(yīng)適應(yīng)機(jī)構(gòu)的受力特點(diǎn)，使傳力路徑短、力流平順，有因保證結(jié)構(gòu)具有良好的工藝性，使制造、運(yùn)輸、安裝和維修方便。造型美觀提升機(jī)既是機(jī)械又是構(gòu)筑物，應(yīng)該從建筑藝術(shù)的觀點(diǎn)出發(fā)體現(xiàn)其造型美。提升機(jī)的造型主要取決與金屬結(jié)構(gòu)的造型。5.2立柱的設(shè)計(jì)計(jì)算1.定柱選為無(wú)縫鋼管，材料為45鋼，立柱受力圖參照?qǐng)D5-7，選擇立柱高度為3.5m。從第2章可知選擇的電動(dòng)功率為4KW。轉(zhuǎn)速，減速器傳動(dòng)比為113.6，所以可以求得定柱受到的轉(zhuǎn)矩為。在這個(gè)扭轉(zhuǎn)力矩下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度因滿足所選材料的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。設(shè)該鋼管的外徑之比為0.8材料的許用應(yīng)力。由材料力學(xué)查得公式（5-1）其中圖5-1立柱力圖2立柱強(qiáng)度校核因立柱式典型壓彎構(gòu)件，除計(jì)算強(qiáng)度外，還必須計(jì)算整體與局部穩(wěn)定性。3.立柱整體穩(wěn)定性校核計(jì)算查表的穩(wěn)定性系數(shù)則（5-2）4.立柱局部穩(wěn)定性校核5.3強(qiáng)度的校核提升機(jī)再在有載荷工作情況下會(huì)長(zhǎng)生彈性變形，因此設(shè)計(jì)中必須對(duì)提升機(jī)的靜態(tài)剛度進(jìn)行分析校核。懸臂梁的結(jié)構(gòu)和載荷如圖5-5所示，圖中符號(hào)含義：為小車質(zhì)量；Q為起重量；H為立柱高度；q為衡量自重載荷集度；為最小幅度，為最大幅度；L為懸臂梁總長(zhǎng)；為懸臂梁旋臂長(zhǎng)度；為支架中心至懸臂梁旋臂中部距離；為支架中心至邊緣距離；為支架邊緣至立柱中心距離；為A點(diǎn)水平反力；為D點(diǎn)水平反力；R為A點(diǎn)垂直反力；為摩擦力，摩擦系數(shù)為；g為重力加速度。圖4-7旋臂提升機(jī)整體數(shù)學(xué)模型由節(jié)點(diǎn)B彎矩平衡得（4-19）則可得（5-29）（4-20）節(jié)點(diǎn)B的彎矩圖如圖5-6所示圖4-8節(jié)點(diǎn)B的彎矩圖1.懸臂梁強(qiáng)度校核比較懸臂梁B點(diǎn)最大彎矩：取則（4-21）所以強(qiáng)度滿足要求。軸承強(qiáng)度校核回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上有上下兩個(gè)滾動(dòng)軸承，底部的滑動(dòng)軸承既承受擠壓還有止推作用，故校核該軸承的強(qiáng)度即可。1）軸承的徑向擠壓應(yīng)力：故強(qiáng)度滿足2）軸承的軸向擠壓應(yīng)力：故強(qiáng)度足夠。

第六章提升機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)提升機(jī)應(yīng)當(dāng)經(jīng)常進(jìn)行檢查、維護(hù)和保養(yǎng)，傳動(dòng)部分應(yīng)有足夠的潤(rùn)滑油，對(duì)易損件必須經(jīng)常檢查、維修或更換。對(duì)機(jī)械的螺栓，特別是經(jīng)常振動(dòng)的零件，如塔身連接螺栓應(yīng)進(jìn)行檢查是否松動(dòng)，如有松動(dòng)則必須及時(shí)擰緊或更換。6.1機(jī)械設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)1、各機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行檢查和調(diào)整制動(dòng)輪的問(wèn)題，保證靈活、可靠，其間隙保證在0.5至1.0毫米之間。在磨擦面上，不應(yīng)有污物存在，遇有污物必須用汽油或稀料洗掉；2、減速箱、變速箱、外嚙合齒輪等各部分的潤(rùn)滑以及液壓油均按潤(rùn)滑表中的要求進(jìn)行；3、要注意檢查和部鋼絲繩和松股現(xiàn)象，如超過(guò)有關(guān)規(guī)定，必須立