清洗机提升机的设计(说明书+CAD图纸)
钢丝绳的选择
由于有两根钢丝绳同时吊着清洗机,则我们在计算时取单根钢丝所承受的最大拉力为总载荷的66%。
钢丝绳的最小直径 式(3.1)
式中 d—钢丝绳最小直径,mm
c—选择系数,
s—钢丝绳的最大工作静拉力,N。
在提升机构中,钢丝绳的最大工作静拉力是由提升载荷考虑滑轮组效率和承载分支数确定,提升载荷是指起升质量的重力。起升质量包括允许起升的最大有效物品,取物装置(下滑轮组、吊钩、吊梁、抓斗、容器、起重电磁铁等),悬挂挠性件及其他在升降中的设备质量。
由文献[2] 8—12页得:提升机构的工作级别为A8,则c=0.140,钢丝绳的公称抗拉强度为1550mpa.
=0.140× =5.28mm
我们暂时取d=6mm.并选用钢丝绳6NAT1×6 SF1470 Z17.5 12.4 GB/T8918.即公称直径为6mm,光面,合成纤维芯,公称抗拉强度为1470MPa,右向捻,最小破断力为17.5KN,12。4Kg/100的MGB/T8918类钢丝。
钢丝绳的安全系数,按文献[2]中的第14式:
Ks= 式(3.2) =
=8.9 [Ks]=6
式中 —最小破坏断力
—所受重力
验算所选的钢丝绳合格。
3.2 卷筒的设计计算
卷筒结构见图3-1
1)卷筒节径DK
卷筒节径应满足D Ked,(Ke—与卷扬机工作级别有关的系数,见文献[2]表9),工作级别为A8,那么
Ke 21 6=126mm,取D=150mm.则D =144mm.
图3-1卷筒容绳尺寸参数
2) 卷筒容绳宽度B
B 一般满足
B <3D 式(3.3)
=3 144=442mm.
取B =270mm.
3) 卷筒的边缘直径D
D D +4d=210mm, 取D =240mm. 式(3.4)
式中 D —卷筒边缘直径
D —最外层钢丝绳绳心直径
D =D +(2S-1)d 式(3.5)
=144+7d
=186mm.
式中 D —卷筒内径
S—钢丝绳卷绕层数
4) 卷绕层数S
S 式(3.6)
= =6,
式中 —最外圈钢丝绳绳心距卷筒外圈距离
则取S=4层较合适。
5)卷筒的容绳量L
第一层钢丝绳绳心直径D =D +(2S -1)d; 式(3.7)
第i层钢丝绳长度 L = 式(3.8)
卷筒绕绳量L=L +L + … +L 式(3.9)
=
=80m
解得S =3.326
我们取S=4层,则L=100.5132m.
6) 卷筒厚度σ
σ=1.5d=9mm
校核压应力:
钢丝绳绕出卷筒壁压应力σ =0.5 式(3.10)
式中 σ —钢丝绳绕出处的压应力
—卷筒壁厚
t —钢丝绳轴向卷绕节距,t =1.01d
则σ = =35.58MPa.
弯曲应力
钢丝绳出处卷筒壁局部弯曲应力为
式(3.11)
=0.96
=7.04MPa.
许用应力
[ ]= 式(3.12)
=
=80.36Mpa
式中 —为抗拉强度,
K —按工作级别取作1.40
K —为安全系数,取作2.8
强度条件为: + [ ] [ ]为材料的许用应力 式(3.13)
35.58+7.04 80.36
从而满足要求。
7)卷筒侧板厚度
因暂无其他特殊要求,暂时取为9mm.
8)卷筒速度
卷筒的直径按钢丝绳出到一圈时计算,即162mm,设卷筒转速为n,单位为r/min.
0.6= 式(3.14)
解得n=186r/min.
9)钢丝绳进出滑轮允许偏转角D
绳槽测标的倾斜角β β取20°
滑轮工作直径D1 D1=D+d 式(3.15)
=70+6
=76mm
滑轮槽深H H= =7.5mm
允许偏角γ tgγ= 式(3.16)
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。
CW型圆弧圆柱涡轮蜗杆减速器具有整体机体、模块化设计的特点,用于传递两交错轴间的运动,如冶金、 矿山、起重、运输、化工、建筑、建材、能源及轻功等行业的机械设备。适用范围为:减速器输入轴转速 1500r/min;减速器的工作环境温度-40~40 C,当工作环境温度低于0 C,启动前润滑油必须加热到0 C以上,或采用低凝固点的润滑油,当工作环境温度高于0 C时,必须采取冷却措施;减速器输入轴可正、反两方向旋转。主要生产厂家:西安重型机械研究所。
需要的总传动比i= =8.064516129.
因此选择i=8的CW减速器,代号为CW 100-8- JB/T 7935-1999.即中心距为100mm、公称传动比为8、装配形式为 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d =28mm,输入轴长l =42mm; 输出轴直径d =48mm,输出轴长l =82mm。
其外形、安装尺寸见图 3-2
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(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。