吊葫蘆的種類
1. 拉葫蘆:手拉葫蘆是以焊接環鏈作為撓性承載件的起重工具,也可與手動單軌小車配套組成起重小車,用於手動梁式起重機或者架空單軌運輸系統。
2. 手扳葫蘆:
3. 環鏈電動葫蘆:
4. 鋼絲繩電動葫蘆:
設計目的
吊裝質量在50-100kg的輕型零件,如果選用整套的行星齒輪減速吊葫蘆,因其剎車機構和聯軸器的故障率較高,易損件不易購全,會經常影響生產。下面設計的是結構簡單,經濟耐用的簡易吊葫蘆。
工作原理
吊具以y801-4型非同步電機為動力源,經三角帶傳動力傳遞給蝸桿,該傳動起過載保護作用;然後由蝸輪、蝸桿機構產生反向自鎖並經蝸輪減速後傳遞至捲筒,使一端纏繞在捲筒上的鋼絲繩帶動吊鉤產生提公升運動,電機反轉則產生下降運動。整套機構懸掛於工字鋼橫樑上,借助人力可左右平移。
主要技術引數
綜合考慮工件吊的柔和性、準確性和工作效率,我們將提公升速度v規定在0.10~0.12m/s之間,吊具主要技術引數如下:
電機功率
電機轉速
大皮帶輪直徑
小皮帶輪直徑
蝸輪齒數
蝸桿頭數
捲筒直徑
鋼絲直徑
由以上技術引數可求得v的近似值:
理論所得提公升速度符合實際要求。
此項設計非常適用於中小型企業。
設計與校和
一:電動機的選擇。
三相交流非同步電動機(即三相交流鼠龍式感應電動機)的結構簡單,**低廉,維護方便可直接接於三相交流電網中,因此,在工業上應用最為廣泛設計時應考慮優先選用。
參考《機械設計課程設計》根據設計要求,電動機n<1kw n=1500r/min 有兩種電機供選擇,分別為:y801-4 n=0.55 y802-4 n=0.
75 在功率要求不高的情況下有限選用y801-4三相非同步電動機。相關引數為:
額定功率:0.55kw
額定電流:1.5a
轉速:1390r·p·m
效率:73%
最大轉矩:2.2。
二、三角帶的選擇。
三角膠帶的型號選擇:由於功率n在0.45-0.75之間,所以選用o型三角膠帶。
小皮帶輪的直徑的選擇:查表選定小皮帶輪直徑為71此時相應槽角為34度。
大皮帶輪的直徑的選擇: 式中i-------傳動比取大皮帶輪直徑為80。
皮帶速度v:一般情況下最適當的速度是。
初定中心距: 得。開口傳動
所以初定中心踞符合要求。
三角帶的計算長度l:按照〈機械零件設計手冊〉表10-2 可得最接近的標準長度為469 內周長度為450。
繞轉次數u:,則繞轉次數為11.87次/s。
實際中心距a:安裝三角膠帶必須的最小中心距
補償三角膠帶伸長所需的最大中心距。
小皮帶輪的包角:開口傳動。
三角帶的根數:得z=2.38 取z=3。
----單根三角膠帶能傳遞的功率()見〈機械零件設計手冊〉表10-5
------工作情況係數表10-6
包角影響係數表10-7
作用在軸上的力: so-----單根三角膠帶的初拉力。查表10-8。
三蝸桿的傳動設計
1.特點和應用
蝸桿傳動用於傳遞交錯軸之間的迴轉運動。在絕大多數情況下,兩軸在空間是互相垂直的,軸交角為。它廣泛應用在工具機、汽車、一起、起重機械、冶金機械以及其他機械製造部門中,最大傳動功率可達750kw,通常用在50kw以下;最高滑動速度vs可達35m/s,通常用在15m/s以下。
蝸桿傳動的主要優點是結構緊湊、工作平穩、無雜訊、衝擊震動小、以及能得到很大的單級傳動比。與多級齒輪傳動相比蝸桿傳動需件數目少,結構尺寸小,重量輕。缺點是在製造精度和傳動比相同的條件下,蝸桿傳動的效率比齒輪傳動低,同時蝸輪一般需用貴重的減磨材料(如青銅)製造。
蝸桿傳動多用於減速,以蝸桿為原動件。
2.傳動的失效形式、材料選擇和結構
失效形式
蝸桿傳動的失效形式和齒輪傳動類似,有疲勞點蝕、膠合、磨損、輪齒折斷等。在一般情況下,蝸輪的強度較弱,所以失效總是在蝸輪上發生。又由於蝸輪和蝸桿之間的相對滑動較大,更容易產生膠合和磨粒磨損。
蝸輪輪齒的磨損比齒輪傳動嚴重得多,另外,點蝕通常出現在蝸輪輪齒上。
材料選擇
由於蝸桿傳動難於保證高的接觸精度,滑移速度又較大,以及蝸桿變形等因素,故蝸桿、蝸輪不能都用硬材料製造,其中之一(通常為蝸輪)應該用減磨性良好的材料來製造。
蝸輪材料----一般指蝸輪齒冠部分的材料。主要有1.鑄錫青銅2.鑄鋁青銅3.鑄鋁黃銅4.灰鑄鐵和球墨鑄鐵。
蝸桿材料---- 碳鋼和合金鋼。
3.蝸桿和蝸輪的結構
蝸桿通常與軸做成整體。蝸輪則可製成整體的或組合的。
四.圓柱蝸桿傳動的基本引數
1. 基本齒廓
圓柱蝸桿在給定平面上的基本齒廓和漸開線齒輪基本齒廓基本相同,只是頂隙c=0.2m 齒根圓角半徑=0.3(m為模數)。
2. 模數m
軸交角為的動力圓柱蝸桿傳動的模數有乙個系列,而不是隨意取定的。它的軸向模數、法向模數與標準模數m之間的關係是m==/cos,為蝸桿導程角。
3. 齒形角
通常刀具基準齒形的齒形角=
4.蝸桿分度圓直徑
亦稱蝸桿中圓直徑。為了使蝸輪刀具尺寸的標準化、系列化,將蝸桿分度圓直徑定為標準值。
5.蝸桿直徑係數
蝸桿分度圓直徑與模數的比值稱為蝸桿直徑係數,即:。對於動力蝸桿傳動,值約為7~18;對於分度蝸輪傳動,值約為16~30。
6.蝸桿導程角
角的範圍為~,導程角大,傳動效率高;導程角小,傳動效率低。一般認為的蝸桿傳動具有自鎖性。要求效率較高的傳動,常取=,此時常取非阿基公尺德蝸桿。
7. 蝸桿頭數、蝸輪齒數
蝸桿頭數少,易於得到大傳動比,但導程角小,效率低、發熱多,故過載傳動不宜採用彈頭蝸桿。蝸桿頭數多,效率高,但頭數過多,導程角大,製造困難。常用的蝸桿頭數為1、2、3、6等。
蝸輪齒數根據齒數比和蝸桿頭數決定:。一般取齒。和之間最好避免有公因數,以利於均勻磨損。
8.傳動比、齒數比
式中--------蝸桿蝸輪的轉速,。兩式中,上式用於減速傳動比,蝸桿主動;下式用於減速或增速,齒數比u不邊。蝸桿主動時,齒數比與傳動比相等,即u=。
9.中心距a
圓柱蝸桿傳動裝置的中心距a(單位mm)一般取下列標準值:40 50 63 80 100 125 160 (180) 200 (225) 250 (280) 315 355 400 450 500。宜先選用未帶括號的。
10.變位係數
蝸桿傳動的變位方式與蝸輪傳動相同,也是在切削時把刀具移位。------未變位蝸桿傳動的中心距湊中心距時變位蝸桿傳動的中心距變位係數中心距不邊,傳動比略做調整時中心距變位係數。
五、蝸桿的幾何計算。
中心距的確定:標準中心距見《機械零件設計手冊》表15-14 q=12 計算得 a=80。
徑向間隙係數:一般採用取0.2 得c=0.7
基本齒條的齒頂高係數:一般採用=1。
蝸桿軸向剖面的齒廓角:普通蝸桿。
蝸桿螺紋頭數:由計算確定=1。
蝸輪齒數:選用常用最小值=33。
蝸桿蝸輪分度圓直徑: =42 , =115.5。
蝸桿蝸輪節圓直徑: =44.5 =115.5。
傳動比: 因為最好不取整數所以取=31.5
蝸桿蝸輪齒頂圓直徑: =49。
蝸桿蝸輪齒根圓直徑: =33.6
=111
蝸輪外圓直徑: = =51.5
蝸桿軸向模數:3.5
蝸桿螺紋部分長度:按表選取得l>19 選l=20=280。
蝸輪輪緣寬度:查表得b=。
蝸桿分度圓柱上的螺旋公升角:查表得=。
蝸桿節柱上的螺旋公升角:。
變位係數:。
蝸桿螺牙、蝸輪輪齒高度:7.7。
蝸桿螺牙齧入蝸輪輪齒間深度: =7
蝸桿螺牙沿分度圓柱上的齒頂高: =3.5
蝸桿螺牙沿分度圓柱上的軸向齒厚: = 5.395
蝸桿螺牙沿分度圓柱上的法向齒厚: =5.73。
六:蝸桿傳動受力分析和效率計算
1. 蝸桿傳動中的作用力
在蝸桿傳動中作用在齒面上的法向壓力可分解為圓周力、徑向力和軸向力。顯然,作用於蝸桿上的軸向力等於蝸輪上的圓周力;蝸桿上的圓周力等於蝸輪上的軸向力;蝸桿上的徑向力等於蝸輪上的徑向力
2. 蝸桿傳動的效率
閉式蝸桿傳動的效率與齒輪傳動的效率類似,即。式中-----傳動嚙合效率; ------油的攪動和飛濺損耗時的效率; -------軸承效率。
---------傳動嚙合效率:考慮到齒面間相對滑動的功率損失,嚙合效率可近似地按螺旋副的效率計算,即:蝸桿主動式中為當量摩擦角。
---------油的攪動和飛濺損耗時的效率
攪油和飛濺的功耗與蝸輪或蝸桿的浸油深度和速度、油的黏度以及箱體的內部結構等有關。在一般情況下,這一部分的功耗不大可取 0.99。
軸承效率
蝸桿傳動中,多數採用滾動軸承,其效率可取。採用滑動軸承時,可取。
所以,蝸桿傳動的效率主要是傳動的嚙合效率,和一般可忽略不計。影響嚙合效率的因素有導程角、滑動速度、蝸桿蝸輪的材料、表面粗糙度、潤滑油粘度等,其中角的大小起著主導作用。
七.圓柱蝸桿傳動的強度計算
蝸桿傳動的強度計算主要為齒面接觸疲勞強度計算和輪齒彎曲疲勞強度計算。在這兩種計算當中,蝸輪輪齒都是薄弱環節。對於閉式傳動,傳動尺寸主要取決於齒面的接觸疲勞強度以防止齒面的點蝕和膠合,但須校核輪齒的彎曲疲勞強度。
對於開式傳動,傳動尺寸主要取決於輪齒的彎曲疲勞強度,毋須進行齒面接觸疲勞強度計算。
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