XXXXX XXX 專業___________姓名___________ 年月 專業:XXXXX班級: 學生: 畢業設計論文題目:平衡吊設計計算及結構設計 畢業設計論文內容: 1、平衡吊裝配圖 題目名稱:平衡吊設計計算及結構設計 題目內容及要求: 技術參數 起吊重量 500? 升降速度10m/? 場地麵積要求升高1500? 平衡吊回轉半徑2000? L/lH/h7/1 水平推力F 要求結構簡單 重量輕 機械靈敏性好 指定閱讀的文獻資料參考理論力學 上冊 材料力學 機械原理 機械零件 常見機械原理及應用 機械工業出版社 公差配合與技術測量 機械零件設計手冊 冶金工業出版社 機械加工工藝人員手冊 機床設計手冊 機械工業出版社 指導教師(簽字): 畢業設計(簽字): 備注: 熟悉各種起重設備工作原理,優缺點對此了解平衡吊工作原理及結構 閱讀參考資料,進行平衡吊理論分析和設計計算 平衡吊結構設計,繪製草圖和 正式圖 畢業設計答辯 平衡吊結構平衡吊設計 平衡吊的平衡條件及計算 絲杆,絲母傳動的參數選擇及計算 電動機的選擇 減速器的設計 軸尺寸的確定 操作臂的設計與滾槽的設計 安全離合器的設計 底腳螺栓的選擇 潤滑 吊鉤特點:結構簡單,緊湊,操作靈活,水平移動和回轉均采用手動,且水平推力可控製在 5?以內,可在操作範圍內將工件快速準確吊至加工位置,且製造成 平衡吊的傳動簡圖電動機通過減速器支絲杆1 移動,這時置於水平槽5 內的滾子3 不動而支吊鉤4及工件 上下移動,升降到所需高度後 ,絲杆停止傳動,銷軸A 內移動,工件也在水平方向做直線移動,且整個平衡吊操作臂可繞軸線左右,這樣就可以在它的操作範圍內 將工件吊至預定加工方位。 取C0杆為研究對象,它受力有:重力Q 力杆AE 的作用力SE,沿AE 方向, 鉸鏈C 的均速反力Xc,Yc 平衡方程Mc0 Q-SEsmc2+0 為研究對象它的受力有支撐反力N.力杆AE 和AK 的作用力Se.Sk 由平麵匯交力係得:SeN-Sesm2-Sk Sm0 NSeSm2+Sk Sm (2)Sk Se (1)(3)代入(2)得:N.Q 取平衡臂為平麵力係分析得:b0 總結:組成平衡臂的平行四邊結構各杆滿足以上條件,則吊重在任何位置都能保持平衡平衡條件: 吊起重物時絲母所受的壓力YcN--Q(-1)Q 二滾輪B 水平移動距離 如圖 BDC AECBCH BHAG說明 AG:為重物水平移動的距離BH:滾輪水平移動的距離 垂直移動距離如圖 AFB CBD2AGB 傳動機構的選擇及參數,起重時絲母所受推力F由QF() 500(7-1)9.8 29NQ29N 絲母選材ZnSn10-1 (機械設計5-131) 絲母結構為整體式 螺杆由d20.8(式 5-45 機械設計) 0.8d5043.3 d245 取d245 則d50 t10 材料 45 d139 (2)螺母H90 螺母為整體式,材料為ZnSn10-1(機械設計5-131)螺母高 螺紋的工作高度h0.5p h5 工作比P 4.6 P4.6[p] 自鎖性驗算 Af0.14 (機械設計 5-151) arctg 8.16 ftgAAarctgf 8.16 arctg 0.147.97A 9.79 螺杆強度推算公式(機械設計5-49)其中A TQtg(A+) 29tg8.16+7.97 191307.4 公式得ca37.6300[6] []強度足夠 螺紋牙的強度計算b0.65t6.5 螺紋牙多發生剪切和擠壓破壞,一般螺母的材料強度低於 螺杆,故隻需要校核螺母紋牙的強度。91看片在线看滾珠91看片在线看滾珠 螺母體強度螺母外徑D? 取D60p35~4pmpaD60 凸緣外徑:D?cp70~80mpa D80? 凸緣厚度? p30~40 Mpa85? 螺杆的穩定性臨界強度載荷m1(長度係數)600? (螺杆工作長度) i(螺杆危險截麵慣性半徑) Fr 穩定條件 穩定 Fcr238003N 螺杆剛度軸向載荷和轉矩使導程產生的總的變形量 SS+S 10+0.71238 []P110 0.7618m 電動機的選擇功率 Nk 其中 m1.22935.28 Kpa Nk0.615取Nk1.23 的電機 查機械設計手冊12-2 選電機 電機型號 功率 滿載同步質量 50-22-4 1.514101500 32 傳動比i根據齒數齧合時子17 的原則: 取子20i 則81.6 取80 80 傳動比的值+15 20 與給定值誤差 根據同心條件求30 傳動方案的確定根據實際工作需要及環境條件的要求,綜合傳動比在 3-9 範圍內的 具體情況,考慮到行星齒輪減速器結構緊湊,體積小,質量輕,效率高, 傳遞功率範圍大,應用廣泛等優點,決定采用行星齒輪減速器。 減速器型號的確定由上述確定傳動比的方案,根據傳動比i5.6,查《機械 設計手冊》表17-46,可選減速器為一級NGM 型行星輪減速器 如圖: 驗算是否滿足裝配條件該行星齒輪減速器采用的是三個對稱分布的行星 結構,故3 2030 驗算連接條件 80 203080是個可行方案 減速器各零件(1)速度中心輪的角度W30 中心輪1 的角度W1We48rad/s 行星架的角度 速度Wh9.7rad/s (2)相對速度(當行星架固定)中心輪W1W-Wh98-2078rad/si 行星輪W 0.980.92 則1-(1-)1-0.960.98 0.938 小齒輪的計算轉矩由MM S?折算行星齒數 (31) SS-0.73-0.72.3 行星輪的轉矩M19.84 0.96 0.59.52N.m MM 選擇各輪材料,確定許用應力(1)材料選擇中心輪選用45#調質 HB1240 行星輪選用45#常比HB2200 (2)確定許用應力a 確定接觸疲勞強度 ?齒麵接觸疲勞強度極限lim? 接觸疲勞極限應力 [n]?安全係數 K?壽命係數 對於中心輪 lim590MPa[n]1.1 根據設計要求,按每天工作二班製(16人)一年 工作 300 年檢修一次,則使用期限 t300*8*8* 小時 對子中心輪N N600W NN1.38 由於行星輪為強度較低的零件,所以傳動應按行星輪的許用應力[]進行計算校核 故[][]391.7Mpa KFC.KFL同上 由圖00-34C 和10-34LB 查得 450Mpa 390Mpa 取[n]1.75(模鍛齒數KFC1 單向加載) 由於HB350 則KFL 式中NF0:彎曲應力基數 對任何鋼 NF04 由於前麵的計算,壽命t38 小時3600h KFKF 10計算齒輪齒槽係數 11 確定模數 並計算中心距 取M2.5 中心輪dw 12 計算齒圈寬度及各齒數的直徑 (1)齒圈寬度 bb (2)外齧合的齒輪的直徑各齒輪的齒形均采用直齒則中心距分度圓直徑 頂圓直徑d齒根圓直徑d 行星輪:ddd 中心輪3:ddd 驗算 a-c 輪傳動的接觸疲勞強度 192.2 391.7 對於直徑齒齒輪齧合10 齒根玩去疲勞強度的校核 則對於直齒輪傳動 KFKF YF4.28 太陽輪和行星輪齧合的圓周速度 取KF1.45 則KF1.450.031Mpa b-c 輪是內齧合傳動,承載能力遠遠超過外齧合傳動,所以無需校核其強度 確定高速軸的直徑0.625 n930由於電機與減速器均處於懸置狀態,為了使其結構緊湊, 提高電機軸與減速器聯接軸的鋼性,所以利用電機軸在直接 與減速器的中心輪相配合的聯接方式不用聯軸器,這樣中心 輪直徑的軸孔直徑與電機的軸一致。91看片在线看滾珠 取dd40確定行星輪的心軸直徑 根據d2f68.75 則心軸直徑d20 d20 電動機的鍵的選擇及校核根據 b10 L40 鍵的材料為45 號鋼h8 t4.5 輸出軸鍵的選擇和強度校核

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