Z型垂直升降机设计
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附录ALifts optimization design Cars with glass lifts is key to guide gibs problem. Guide gibs function is to make window glass up and down movement, can in vertical, front and back, the or so direction assurance guidance; General use metal, leather, felt or rubber is made. The above test method although considered the guide friction factors, but DuoZhong and all kinds of automobile glass lifts the actual trajectory there are still differences, a lack of corresponding conversion method. Such as xiali, mai hing industrial vehicle glass lifts, its lifting movement track are big radius arc (R1250mm. 2500 mm). Xiali car window of installed in lifting arm brackets, the window in lifting movement, is to use the groove and roll in the bracket the axial clearance, to constantly adjust Angle brackets, in order to adapt to the window glass in the guide groove movement up and down, so the actual working condition and test on the stage of the simulation working condition is showed in the. In order to make the test requirements close to the actual working condition, through the nearly sample comparative experiments, the statistics and analysis, find the suitable correlation coefficient, is the production of all kinds of glass lifts to all kinds of models of the door, that ensure the match door window product performance, also improve the quality of the test bed of practical value. Because arm type glass lifts manufacturing process relatively simple, low cost, at present our country about 80% of the automobile glass lifts the arm type glass lifts. And soft type glass lifts from stability and resistance movement is much better than the former more compact structure, and the installation and layout are more convenient, but at present our country about soft type lifts, there is no formal national standards.Soft shaft type glass lifts in the world of high-grade vehicle especially cars has been used in great quantities, it is a more advanced glass lifts. In recent years the introduction of domestic automobile products, such as the truck, Beijing, nanjing Cherokee and tell YiWeiKe provided by the lifter. At present some domestic auto parts factory has in such as Beijing automobile glass lifts factory, nac accessory tools factory, sichuan car factory accessories factory completed the soft shaft type glass lifts production technology of technological development (introduction), can provide the product localization. With its low value-added production level, can also be used to replace arm type glass lifts.As the car structure layout design, manufacturing cost, manufacturing technology, the requirements of the manual push-pull type window of adjusting mechanism for many still vehicle in use. At present the arm type and manual (mechanical) glass lifts as the main use the type, the gentle type glass lifts is limited to introduce the application of the model, and electricity-powered glass lifts application is less.Electric glass lifts in foreign high-grade car is very normal, due to the application of the complicated structure, and high cost, and domestic small motor performance instability, the products in our country at present is used in automobile products is less. Can foresee, along with the car design, manufacturing level enhancement, electric glass lifts will more and more application in automobile products.Glass lifts the door system of the door is the attachment. Glass lifts is to realize the car door glass doors accessories lifting movement. Through the glass lifts drive glass bracket for up and down movement, thus make the glass door window frame of door along the guide groove or guide for lifting movement. The common glass lifts main has a fork arm type transmission and rope wheel drive two common form. The latter can adapt to the glass in the big curvature of the surface movement and arc. In addition there is a hand control type two kinds of control ways he electric. The door design and layout. Proper selection and arrangement glass lifts is to guarantee the glass lift control light and reliable work of the key.As the door system of moving parts, lifts and body not only of the layout related internal and external board, at the same time also and the door both sides of guide rail and glass of water cut, sealed inside and outside the door, even have a certain correlation and speakers. In the door system especially inside and outside door plank and glass shape after confirmation, need to be in preliminary based on the door system and glass lifts associated parts layout and analysis. At the same time in the leg levelers mathematical model (CAD) before building also need on the door system and the mutual relationship between nt together.this may and related mechanical analysis.附录B升降器优化汽车用玻璃升降器的关键是导向槽问题。导向槽的功能是使车窗玻璃上下运动时,能在垂直、前后及左右方向上保证导向作用;一般用金属、毛毡或橡胶制成。上述试验方法虽然考虑了导轨摩擦等多种因素,但与各种汽车用玻璃升降器的实际运动轨迹仍有差异,也缺少相应的换算方法。如夏利、华利车用玻璃升降器,其升降运动轨迹均为大半径圆弧(R1250mm2500mm)。夏利车的车窗玻璃安装在举升臂托架上,车窗玻璃在升降运动中,是利用托架内的凹槽与滚轮轴轴向间隙,来不断调整托架角度,以适应车窗玻璃在导向槽内的上下运动,因此实际工况与试验台上模拟的工况是有出入的。为了使试验要求贴近实际工况,通过近百个样件的对比试验,采用统计与分析方法,找到了适宜的相关系数,是生产的各种玻璃升降器能与各种车型的车门门窗匹配,即保证了产品性能质量,也提高了试验台的实用价值。由于臂式玻璃升降器制造工艺相对简单,成本低,目前我国80左右的汽车玻璃升降器采用臂式玻璃升降器。而柔式玻璃升降器从平稳性、运动阻力来说大大优于前者结构更紧凑,且安装和布置都较为方便,但目前我国关于柔式升降器尚无正式的国家标准。软轴式玻璃升降器在世界各种中高档车辆特别是轿车上已被大量采用,是一种比较先进的玻璃升降器。近年来国内的引进汽车产品,如重汽斯泰尔、北京切诺基和南京依维柯等均采用这种升降器。目前已在国内一些汽配厂如北京汽车玻璃升降器厂、南汽随车工具厂、四川汽车厂附件厂等完成了有关软轴式玻璃升降器的生产工艺的技术开发(引进),可提供国产化产品。随着其批量化生产水平的提高,亦可用于替代臂式玻璃升降器。由于汽车结构布局设计、制造成本、制造技术的要求,手动推拉式的车窗调整机构仍为许多车辆采用。目前臂式及手动(机械式)玻璃升降器为主要使用类型,柔式玻璃升降器的应用尚限于引进车型,而电动式玻璃升降器应用较少。电动玻璃升降器在国外中高档车上应用已很普通,由于其结构复杂、成本高、且国内小型电机产品性能不稳定,故目前在我国汽车产品中应用尚少。可以预见,随着我国汽车设计、制造水平的提高,电动玻璃升降器将越来越多地应用于汽车产品。玻璃升降器是车门系统中的车门附件。玻璃升降器是实现轿车车门玻璃升降运动的车门附件。通过玻璃升降器带动玻璃托架作上下运动,从而使得车门玻璃沿着车门窗框的导槽或导轨作升降运动。目前常用的玻璃升降器主要有叉臂式传动和绳轮式传动两种常见结构型式。后者能够适应玻璃在大曲率的弧形升降面上移动。此外有手操纵式卒电动两种操纵方式。车门设计和布局中正确选择和布置玻璃升降器是保证玻璃升降操纵轻便、工作可靠的关键。作为车门系统中的运动部件,升降器不仅仅和车身内外板的空间布局相关,同时也和车门两侧导轨、玻璃内外水切、密封条、门锁甚至和扬声器都有一定关联。在车门系统特别是内外门板和玻璃形状初步确认后,需要在基于车门系统和玻璃升降器相关联部件进行布局和分析。与此同时在升降器数学模型(CAD)构建之前也需要对车门系统和升降器之间相互关系进行运动校核及相关的力学分析。毕业设计(论文)任务书机械设计制造及其自动化专业1102班学生:王哲毕业设计(论文)题目:Z型垂直升降机设计毕业设计(论文)内容:1设计说明书一份 2AutoCAD绘图一套(包括装配图,零件图) 3文件综述(不少于3000字)毕业设计(论文)专题部分: Z型垂直升降机设计起止时间: 2015年3月到2015年6月指导教师: 签字 年 月 日沈阳化工大学科亚学院 本科毕业论文 题 目: Z型垂直升降机设计 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 机制1102 学生姓名: 王哲 指导教师: 侯志敏 论文提交日期: 2015年 6 月 1 日论文答辩日期: 2015年 6 月 5 日毕业设计(论文)任务书机械设计制造及其自动化专业1102班学生:王哲毕业设计(论文)题目:Z型垂直升降机设计毕业设计(论文)内容:1设计说明书一份 2AutoCAD绘图一套(包括装配图,零件图) 3文件综述(不少于3000字)毕业设计(论文)专题部分: Z型垂直升降机设计起止时间: 2015年3月到2015年6月指导教师: 签字 年 月 日摘要升降机在工业生产和日常生活中重要的。我们都是非常受益于它。升降机的功能非常多,在我们的生活中,我们在许多商业建筑都会使用电梯,升降机和电梯的性能类似或者说就是相同,我们使用电梯,也可以根据自己的需要来进行设定设置。根据该课题的研究,这是适用于材料的起吊和地面于楼层上的运输。根据实际需求将采取如下:选择电机(带减速器)作为驱动力,链条驱动器作为传输的形式,框架结构设计的主体机构。以Z轴升降的关键部件来进行的设计和计算,并且设计目标和预期设计的要求,可以通过验证来实现。关键词:升降机; 物料升降; 链传动; 框架式结构AbstractMention our daily lives in both industrial production and play an important role. This brings us a lot of benefits. Lift feature is very much, in our life we in many business building will use the elevator, lift as the elevator performance very much the same, we use the lift time can also be based on their own needs to elevator set.According to this study the heavy transport of floor material is applied to the floor material.According to the actual demand can be taken as follows: motor choice ( belt reducer ) as the driving force, using a chain transmission to drive form, the main mechanism adopts a frame type structure design. On the Z axis lift key parts design calculation and checking, after verification can achieve the desired design objectives and requirements.Key Words: elevator, material lifting, chain drive, frame struc目 录第一章 绪 论11.1升降机在生产和生活中的作用和意义11.2升降机国内研究发展情况11.3 升降机国外发展现状和发展趋向31.4 课题条件51.5 总体设计方案框架5第二章 Z型垂直升降机的动力机构设计62.1 动力系统选择依据62.2 动力计算62.3 动力选型7第三章 Z型垂直升降机的传动系统设计83.1常见机构的特点和应用83.2 传动机构的确定93.3 链传动计算93.3.1链的类型选择93.3.2滚子链的基本参数和尺寸103.3.3 滚子链链轮的基本参数和主要尺寸(GB/T12341997)103.3.4 齿槽形状的选取113.3.5 链轮材料的选择和热处理123.4 链传动校核123.4.1 链传动的主要失效形式123.4.2 链传动的承载能力13第四章 框架主体(格构式)结构设计174.1设计准则174.2 格构式定义及优缺点174.3 格构型框架主材截面形式选择分析174.3.1 不考虑风荷载影响的格构型框架主材形式选择分析184.3.2 考虑风荷载影响的格构型框架主材形式选择分析20总结23参考文献24致 谢25沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 绪论第一章 绪 论1.1升降机在生产和生活中的作用和意义 无论是在工业生产还是在我们的日常生活中扮演着重要的角色-升降机。它的出现使我们的出行或生产很方便.升降机的好处是非常多的,在我们的生活中,我们在许多商业建筑将使用电梯,升降机和电梯的性能是类似的,我们使用它,也可以根据自己的需要来设置。我们可以看出,升降机对我们来说重要性是非常大的.升降机在我们的生活和生产中的应用已经非常普遍,尤其是在我们的生产中发挥着重要的作用,例如货物高空作业。 随着经济不断的发展,顺应社会的需求,生产力在不断增加,因此高空作业也非常多,所以升降机在我国高空作业中将会扮演我们一个重要的角色。升降机上下,并能为我们提供一个安全和稳定的平台。我们在高空作业的时候可以给我们提供安全的保障。升降机在我们生活中的运用也是十分重要的,而且特别的普及。在酒店、宾馆、影院、KTV。等等公共娱乐场所我们都知道舒适干净是第一位的,所以保持干净是我们必须要做的。升降机在清洁、设备的调试安装维护保养维修等方面都起着非常重要的作用。1.2升降机国内研究发展情况 自从三十多年的改革开放,我国的城市建设和发展迅速,这推动我国升降机行业有利的发展。现在,作为提升人们的出行垂直交通方式已经无处不在。 进外资,合作办厂1978,党的十一届三中全会作出了实行改革开放的重大决定。我们从独自的研发,生产,开发,到引进外资来运行电梯厂的电梯安装阶段,很多合资电梯公司如雨后春笋般涌现。如:1980年7月4日年成立中国迅达升降台有限公司,是中国工程机械总公司,迅达有限公司和香港怡和迅达(远东)有限公司,3方合资公司的形式,这是我们改革开放以来机械行业的第一家合资企业后的国家。该公司成立后在中国的升降机行业掀起了引进外资的高潮;引进外资,合作办厂不仅有利于我国本土升降机行业的进一步发展,也对于推动我国城市发展建设也有重大的意义。从1979年升降机得到了快速增长:不仅在产品结构变化显著:旧的直流升降机已经被淘汰,交流双速电梯,ACVV交流调速梯慢慢的被代替VVVF交流变频调速升降机,控制系统广泛采用PLC以及微电脑控制技术,最高梯速4米/秒;行业发生了巨大的改变:全部生产升降机的企业,以及员工和管理水平的质量都得到一定程度的提高和改善。为什么我们的科技能够提高的这么快,这都要归功于党的十一届三中全会决定的以经济建设为中心的总方针。没有今天的经济发展,就没有今天的电升降机市场,就没有今天的升降机行业。其次,得益于改革开放的政策。在改革开放后,党中央国务院开放上海、广州、温州、宁波等多个城市及特区。从1985年起,在长江三角洲,珠江三角洲,福建东南和福建,环渤海等地区的其他地区开辟经济开放区。据升降机行业的特殊性,这些地域将成为升降机行业在中国发展的重点。随着制造了大量的升降机,升降机行业在中国也在不断规范和技术管理也在逐步改善. 1984年6月,中国工程机械工业协会建筑机械制造在西安举行成立大会的电梯协会分会,电梯分支成为协会会员,现为中国电梯协会的前身。在1986年1月1日,“中国工程机械工业协会工程机械制造电梯协会分会”更名为“中国工程机械工业协会电梯协会,电梯协会升级到二级协会,这是电梯行业里程碑的发展史。从电梯行业首次以自己的行业组织。1987年,国家标准GB 7588-87“电梯制造与安装安全规范”公布。该标准相当于欧洲标准EN81-1“电梯制造与安装安全标准“(1985年12月修订),本标准有非常深远的意义对于升降机制造和安装质量。第一个十年的改革开放,是升降机行业在中国的起步阶段。稳步发展,不断创新 改革开放第二个十年之后是在我国升降机行业不断创新,稳步发展的阶段。经过第一个十年的改革开放,升降机行业在中国是吸收国际上升降机的新技术,以及相关的管理制度也在不断完善。自改革开放政策的实施,中国的城市建设和发展很快,这推动中国电梯行业的快速发展更有利可图,1997年获得升力输出和1996年持平,总产量持续增长的好成绩,使中国电梯行业更加稳定,适应市场变化和把握机会能力已经提高了很多。 1998年,苏州江南电梯有限公司的民族品牌电梯,自动扶梯和自动人行道已销往马来西亚,菲律宾,印尼,新加坡,孟加拉国,阿拉伯联合酋长国,埃及,土耳其,阿根廷,澳大利亚,德国,荷兰,意大利,葡萄牙,近20个国家和香港,澳门,台湾地区,中国电梯产量已突破3.02万台。迅猛发展,日新月异随着中国经济和城市化建设的快速发展的不断提高,升降机不在只是高档商务办公楼,剧院,商场和高层住宅楼中存在,也进入人们生活的每一个角落,成为城市施工不能缺少垂直运输的工具。中国有13亿人口,人均电梯量是世界平均水平的三分之一,甚至是发达国家的十分之一。庞大的升降机市场吸引了所有的升降机企业的关注,在世界上。在2007年,中国政府出台了一系列经济政策,增强宏观调控,使升降机市场逐步走向稳定和规范化的轨道向前发展。升降机在中国市场的发展,同时也稳步上升的大陆,升降机销量达到21.6万台,比去年同期净增4.8万台,同比增长28,中国的升降机生产量再次创造了历史新高,超越了世界升降机总产量的一半。据统计,2007年安装升降机的146999台,同比增长24。截至2007年底,我国使用量达917313台。中国已经是世界上最大的升降机市场。到2008年底,中国在使用升降机数量已经突破百万台。中国是世界上最大的升降机生产基地和消费市场的国家之一。现在,我国的电梯的升降,质量也认识到了国际市场,不仅能满足国内市场,国际市场供应能力也在不断加强。1.3 升降机国外发展现状和发展趋向在过去的20年中,世界的升降机行业发生了很大变化。RT(越野轮胎升降机)和(全地形升降器)产品的迅速发展,打破了原有的产品和市场结构,在经济发展和市场竞争的影响是剧烈的,导致世界市场上升降机工程进一步走向一体化。世界工程升降机已经达到75亿美元的年销售额。主要生产国为美国,德国,法国,意大利等,世界顶级公司有10多家,主要分布在北美,日本(亚洲)和欧洲。美国是主要生产升降机的国家,并且是世界上最大的市场之一。但由于日本的崛起,德国升降机行业的快速发展和RT和AT产品,制造商在美国曾在20世纪6070年代世界市场上占有主导地位正在逐渐减弱,从而形成了美国,日本和德国,潜在的三大支柱。近年来,美国已经出现反弹,市场活跃,外国厂商纷纷参加了比赛。美国还增加了厂家的实力,特雷克斯升降机公司,是崛起的例子。该公司的前身是美国科林特雷克斯升降机厂。自1995年以来,通过一系列并购,已经发展成为世界顶级公司之一。日本从二十世纪70年代成为工程电梯生产力量,产品质量和数量提高很快,已出口到欧洲和美国市场,世界第一的总产量。自1992年以来,由于日元升值,投资于国内基础设施和亚洲金融危机,年产量下降。目前,日本市场的年需求量约为3000台。欧洲是一个潜力巨大的市场,欧洲工业国家的工程电梯的出口大国,也是一个重要的进口国。德国是欧洲最大的市场,其次是英国,法国,意大利等国家。在德国,在产品的市场占有率,利勃海尔野兔Dzhan的53,格鲁夫占16,真皮泰克公司占14,多田野和特雷克斯各占约10和5。大多数制造商在对上述市场的斗争,同时也扩大了产品线。格鲁夫公司的汽车升降机和RT产品具有竞争优势,购买克虏伯,在之后的产品也有相当的实力,该公司还准备生产履带式升降机。该公司已经占据了轨道升降机行业中的轨道,但它也希望能得到其他升降机产品领域相同的影响。一些以前的升降机制造商,主要集中在市场营销协定或许可证贸易协定。早期的许可证贸易比全并购,风险小,有在行业先例。但根据生产许可协议,常因一段财产纠纷期满结束。特雷克斯与IHI有接触史。截至目前,特雷克斯还提供涂装标志产品AmericanCrane IHI履带式起重机升降平台。有人会作为特雷克斯牌工作用的例子IHI合作。但是,这样的协议可能不会持续很长一段时间,其结果无非是特雷克斯要求加强IHI的控制权,或寻求独立生产履带式起重机。 IHI尚未建立北美市场的份额,承包商只作用。英国格罗夫开始于1999年TADANO和日立建机有限公司于1978年与对方签订了提供产品和扩大其产品系列合作协议。在国内市场萎缩,日立建机于1999年2月宣布,将再次考虑扩大流动式电梯的生产和销售领域,多田野的合作。特雷克斯两个操作系统采矿设备和起重运输设备,起重设备,包括ATS和RT产品汽车吊,履带式升降机,起重机等的操作。林克腰带是基于其生产挖掘机的经验,并成为桁架臂升降采用的技术的厂家之一,但住友商事株式会社已经在日本和升程和挖掘机的企业,美国(包琳柯腰带)分离,按照电梯和挖掘机属于不同行业。利勃海尔野兔超过企业生产的挖掘机,还生产移动升降机和塔升降机,爱尔兰生产集装箱的运载升降机,其公司是独立的实体。1.4 课题条件物件:800x800,重20公斤总高:4.7m楼层高:3.5m层高:约1m左右速度:5m/min;电压安全约束:21.5 总体设计方案框架根据本设计课题的研究是适用于楼层上的物料升降运送。因此实际需求拟采取如下:动力选择:电动机(带减速器)传动形式:链条传动主体机构:框架26沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 Z型垂直升降机的动力结构第二章 Z型垂直升降机的动力机构设计2.1 动力系统选择依据驱动机构主要的有液压驱动、机械驱动、气动驱动和电动驱动等形式。液压传动具有体积小,高功率输出,很好的控制和稳定行动等,缸,电机和齿轮,齿条的优势实现直线运动;使用摆动气缸,电动机和减速装置,一个油缸和一个齿条,齿轮或链条和链轮来实现旋转运动。液压驱动器还具有良好的润滑,使用寿命长,结构紧凑,刚性好。准确的定位可以在任何位置上停止来实现。有很多专业的机器手可以直接使用主机液压系统。但它是需要配备压力源,该系统的成本更复杂。机械适用于简单的场合。气动驱动结构简单,成本低。空气源是方便,植物的需要压缩气体源通常是,与没有污染,0.4-0.6MPA的一般压力,高达为1MPa。它的缺点是,输出小,体积由于空气的可压缩性的大,难以实现的中间位置止动,所以只能用于点控制并且润滑相对较差,以及气压系统易生锈。电动往复运动瞬变由于减速和旋转运动,该机构在不污染环境,可用电工作,操作简单方便,在工作场所只需连接电源即可工作,和工作场所中的每个建筑面积,很容易找到的功率。因此:最后一个动力来源作为电动机将使用于升降机。2.2 动力计算因为本设计升降速度v=5m/min。所以输出转速为:. (2-1) (r为链轮的半径,数据将在后面介绍来源) 机构升降功率为:(2-2)2.3 动力选型由上面计算结果得知需要输出转速非常低,根据机构需要选择摆线针轮减速器,传动比的主要特点,一级齿轮转速时传动比,在11-87的速度,两极的范围在20 128.速度由于在传输过程中作为一个多齿在一起,所以在过载具有承载能力强,稳定传输可靠,由于采用行星摆线针轮驱动的结构,因此具有结构紧凑,体积小,重量轻,同等功率的条件下的优势,它的质量是由于摆线齿轮的一半等减速机,轮销,轴销和布什由轴承钢制造,工作和滚动摩擦,从而大大提高了部件的机械性能,并确保其使用寿命,提高传输效率。 由于升降转速需为14.5r/min ,输出功率需大于0.016KW,选择二级直连型XWED8175B型,传动比103,输入转速为1500r/min,输出转速为14.5r/min,额定转速为2750N.M,额定功率为1.5KW(考虑过载及摩擦等其它不可考虑的因素,这个值尽可能取大些). 图2.1 二级直连型XWED8175B型电动机(带减速器的)沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 Z型垂直升降机的传动系统设计第三章 Z型垂直升降机的传动系统设计3.1常见机构的特点和应用表3-1 常见机构的特点和应用表类型特点应用连杆机构结构简单,制造容易,工作可靠,传输距离远,传输负荷较大时,可实现快速回报的运动规律,但它是不容易获得均匀的运动或运动的任何其他规律,传输并不稳定,振动,冲击比较大对于大型或重型负荷的工作,可以实现复杂的运动规律或移动和摆动的运动轨迹。凸轮机构结构紧凑,工作可靠,调整方便,并能获得任何运动规律,但动态负载越大,传输效率较低对于行程的较小和较少负载和规律的具体动作的场合。非圆齿轮机构结构简单,工作可靠,从动件可实现任意转动规律,但齿轮制造较困难用于从动件作连续转动和要求有特殊运动规律的场合。槽轮间歇机构结构简单,被驱动部件的旋转是相对稳定的,并能实现单向间歇的任意时的间歇旋转,但是,当盘旋转速度为高时,动态负载较大常用作自动转位机构,尤其适用于转位角度在45以上的低速传动。凸轮式间歇机构结构简单,驱动平稳,动态负载是小的,可实现任何预期单向间歇旋转,但凸轮制造难度用作高速分度机构或自动转位机构。不完全齿轮机构结构简单,容易制造,从动可以实现更大范围的单向间歇发送的,但啮合开始和终止的影响,传输不顺畅多用作轻工机械的间歇传动机构螺旋机构传动平稳噪音,减速比大;可旋转和移动在一条直线上,传动平稳噪声和交换;滑动丝杠可以做成自锁螺丝机构,速度通常是非常低的只适用于小功率传输用于需要微动或增强应用,如机床夹具,设备和仪器,而且对旋转运动的螺母到螺杆装置的直线运动。摩擦轮机构有过载保护,轴的承载能力和轴越大,则工作表面设有滑动,磨损更快;高速传输的寿命较低用于仪器及手动装置以传递回转运动。圆柱齿轮机构加载和徐速与一系列大,传动比不变,体积小,工作可靠,效率高;制造和安装精度的要求更高,精度低传输噪声较大,而且没有过载保护功能;的斜齿圆柱齿轮机构,承载能力强的平滑的运动,但在传输会产生轴向力,在使用时,必须安装止推轴承或角接触轴承广泛应用于各种传动系统,传递回转运动,实现减速或增速、变速以及换向等。齿轮齿条机构具有结构简单,成本低,传动效率高的优点,易于实现大范围的议案;当移动速度或更高,以提高运动的平滑性,采用螺旋齿轮或人字齿轮齿条机构广泛用于各种机械,变速控制装置,自动转移,转向,送料机构和所述旋转和旋转的运动转换装置的传输系统。圆锥齿轮机构用于发送俩个相交叉轴的运动;直伞齿轮的圆周速度低,和弯曲牙齿用于更高圆周速度。用于减速、转换轴线方向以及反向的场合,如汽车、拖拉机、机床等。螺旋齿轮机构常用之间既不平行也不相交轴传递运动,但齿面啮合点之间,并沿齿高和牙齿的方向滑动了,容易磨损,所以只宜轻负载驱动用于传递空间交错轴之间的运动。蜗轮蜗杆机构传动平稳噪音小,结构紧凑,传动比,使自锁虫;自锁式蜗轮蜗杆传动效率非常低,齿轮磨损严重,在高速传动齿轮环需要昂贵的耐磨材料,如青铜,较高的制造精度,刀具成本昂贵对于大的传输减速器(但功率不太大),生长装置中,分度机构,升降装置,微调进给装置,从而节省能量传递装置。行星齿轮机构传动比大,结构紧凑,工作可靠,制造和安装精度要求高,其他功能与普通齿轮传动,主要是渐开线齿轮,摆线针轮,谐波齿轮三齿行星传动常作为减速装置的变速比,增速装置,发送装置,还合成和分解的运动。带传动机构轴向距离很大,工作稳定,无噪音,可以缓冲振动和摩擦型带传动过载保护功能;结构简单,安装要求并不高,外形的尺寸比较大。摩擦型带弹性滑动,并且不能用于索引系统;摩擦很容易发挥电,不应该被用于易燃易爆场合;轴和熊力大,传动皮带寿命短用于传递较远距离的两轴的回转运动或动力。链传动机构轴向距离大,平均传输率是恒定的,该元件链油膜振动吸收能力和恶劣环境有很强的适应能力,工作可靠,轴重小之间形成瞬间的运行速度是不均匀的,高的速度,与稳定的传输;链条磨损伸长由于容易引起共振,一般需额外张力和减振装置用于传递较远距离的两轴的回转运动或动力。3.2 传动机构的确定根据上述表格和任务书条件,总高4.7m,楼层高3.5m,层高约1m左右,距离较远,属于长途运输材料。初步选择的皮带传动机构和链条传动机构。然而,由于在上升的滑动和向后的现象的过程中,所以带传动机构被淘汰了。最后确定链传动作为电梯的传动机构。3.3 链传动计算链是标准件,所以链传动的设计计算主要是基于驱动器的需求选择链的类型,链模型,参数的合理选择,链轮设计的选择,决定了润滑方式等。3.3.1链的类型选择设计链发挥的平衡和传输中的作用,所以根据实际需要来选择短节距精密滚子链(以下简称为滚子链)的结构特征:由外链路是铰链的内在联系和成。销轴线和外链板,套筒和内链节板是静态的与滚子,使滚子是可以自由旋转,以便减少摩擦时网状关节磨损,并且可以减轻这种影响的套筒。3.3.2滚子链的基本参数和尺寸根据实际需要选择12A型链条,尺寸如图图3.1 滚子链结构尺寸 节距 P=19.05mm滚子直径 d1=11.91mm 内节内宽 b1=12.57mm 销轴直径 d2=5.96mm 套筒孔径 d3=5.98mm 链条通道高度 h1=18.34mm 内链板高度 h2=18.08mm 外链板高度 h3=15.62mm 过渡链尺寸 l1=7.9mm l2=9014mm c=0.1mm 排距 Pt=22.783.3.3 滚子链链轮的基本参数和主要尺寸(GB/T12341997)图3.2 滚子链链轮结构尺寸初选Z=18,已经选择链条的型号为12A型。配用链条的节距P=19.05mm滚子链外径 排距确定分度圆的直径d: (3-1)齿顶圆直径 : (3-2)由于121.60mmd115.14mm,选择d=118mm齿跟直径: (3-3)分度圆弦齿高 :取=5mm最大齿跟距离 (3-4)齿侧凸缘 :选取=80mm3.3.4 齿槽形状的选取选择三圆弧一直线齿形。3.3.5 链轮材料的选择和热处理由于本设计的链轮无剧烈冲击振动和要求耐磨损的主从动链轮,所以选择链轮的材料为45钢。热处理方法为:淬火 回火,齿面硬度要求4050HRC.3.4 链传动校核3.4.1 链传动的主要失效形式1、铰链磨损链路进入和退出的啮合和相邻的链的相对转动,因此,铰链销的轴和套筒相对转动时,由于磨损,使实际俯仰可变长度,沿高度方向上的啮合点的链链轮和转变。当达到的程度,链条与链轮可以被摧毁,导致链的失败。链条磨损后节距会变长. Dp的图中为伸长的平均量为链接距离。铰链的磨损实际上是外链拉伸2DP,即P2 = P +2DP。和内连杆距离是相同的,即P1 =P.如图3 - 3(b)中,链轮节径的增加量DD = Dp/sin(180 / z)。因此,如果压差(的压差/ p值=3,通常允许的伸长,DD是随着越来越多的齿数Z链的。因此,为了保证在链的使用寿命,不同的是牙齿的最大数目应限制。 (a) (b)图3.3 链条磨损链传动的主要失效形式是铰链磨损。近年来,由于链条和链轮材料,热处理工艺,保护和润滑条件有了很大改善,铰链磨损和破坏形式已经退居次要地位。所需的润滑或不当保护设备的唯一的传输是唯一,磨损才会成为主要的失效原因。2疲劳破坏因为链不断在操作的过程中改变时,链是工作应力的条件下。经过了一定数目的周期,链元件会产生疲劳损伤。滚子链,转速低,链板首先疲劳断裂;之前,链板产生的冲击疲劳损伤高速,由于套筒或滚子由冲击载荷从事急剧增加的条件下,该润滑是充分的设计和安装是正确的,则疲劳强度是主要的因素,决定了链传动的承载能力。3铰链胶合铰链到驱动轮和离开从动轮,以承受较大的负载和相对转动,当链轮速度超过某一值时,销轴和套筒轴承油膜破裂,金属表面的直接接触,并产生很大的摩擦,产生的热量通过摩擦销轴和套筒胶合。在这种情况下,或者销轴被切断,或使销到轴,套管和链板松动的紧密配合,导致快速链传输失败。测试表明,该铰链的速度是大的链轮,所以链轮的速度是由胶的失败的限制。4链条在低速拉断(链0.6米/ s的速度使额定功率P0的传送。当不符合实际情况的实验条件下,如图8 - (3)检查P0值应该由一系列校正因子,乘以如链轮齿数系数KZ,链长系数KL,多个行链系数Kp和工作系数嘉和(见图表)的数值。当润滑未在图8中所示的方式润滑 - 4,磨损的加剧。此时,该链是主要的磨损失效,额定功率P0值应该降低,当V等于或小于1.5m / s和润滑不良,以映射的30的值 - 60;无润滑的15(寿命15000H保证);当1.5米/秒7米/ s和润滑不良,传输是不可靠的,并且它不适合。图3.4 A系列滚子链实用功率曲线图3.5推荐的润滑方式人工定期润滑滴油润滑油浴或飞溅润滑压力喷油润滑当v0.6m/s时,链传动的主要失效形式是过载拉断,此时应进行静强度校核。静强度安全系数S应满足下式要求 (3-5)链的极限拉伸载荷Qn=nQ,n为排数,单排链的极限拉伸载荷Q见表81;工况系数KA见表35;链的总拉力F1按式(36)计算。当实际工作寿命低于15000h时,则按有限寿命进行设计,其允许传递的功率可高些。设计时可参考有关资料。图3.6 升降机链传动布置分布图沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 框架主体(格构式)结构设计 第四章 框架主体(格构式)结构设计4.1设计准则从轻便,小巧,安装方便,结构简单,容易掌握该技术的主要框架充分挖掘的主要框架结构材料,结构类型,接口,重量,尺寸等方面的潜力,优化设计和研究中,为了经受帧长,段大小,重量相对小的前提大大提高承载能力,以及减少的主要材料成本的框架结构。4.2 格构式定义及优缺点格构式:由型钢、钢管或组合截面杆件连接而成的杆系结构,作成桁架和格构柱。优点:结构的自重轻,风的通过性好。缺点:制造工艺复杂(不便采用自动焊)、节点处应力集中较大。桁架是承受横向载荷的典型格构式结构型式。4.3 格构型框架主材截面形式选择分析(a) (b) 图4.1 格构型框架断面图应用范围最广的用框架形式为格构型,格构型框架的断面图见图1,其主材的截面形式主要有管材式(见图4-1a)、等边角钢式(见图4-1b)。很多年前,我的公司在海外建设进来与油管接触,倡导格配置框架,并采取在家里等边角钢型主张的晶格结构框架。到底是什么形式是比较合理的框架材料的截面形状,我们做了如下分析。4.3.1 不考虑风荷载影响的格构型框架主材形式选择分析为方便方案的比较,格构型框架的截面按照等截面考虑,其长细比公式为: (4-1)式中 格构型框架的整杆长细比;与框架两端支承方式有关的压杆折算长度系数,两端铰支时为1-1.1,取值1.05;两端支承间框架长度,cm;r 框架中部断面的回转半径,cm;组合构件断面的r值为: (4-2)框架中部断面的截面惯性矩,cm4;框架单根主材截面面积,cm2。 (4-3) (4-4)JX单根主材对自身重心轴线的惯性矩,cm4;C0相邻两主材重心的距离,cm;Z0单肢主材的重心距离,cm,对于等边角钢为等边角钢的重心轴线与边的距离,对于管材为管材的外径的1/2。框架中部断面的边宽,cm;将式(3)代入式(2)再代入式(1),经演算,整理得 (4-5)式(5),、三个由于不同的材料规格。现在长度的框架的L-对3800厘米(根据特高压山区塔型分析来确定),则假定一系列规范和主材(等边角钢和圆管型)晶格结构框架,对应的参数是代入式(5),然后代入式(4),计算长细比分别为90,100,110,120,计算出对应的缘宽度C的结果连同主材料和包括在表等参数1。表4-1 主材断面参数及对应框架的断面边宽值主材规格Jx(cm4)Z0(cm)F(cm2)l(cm)C(cm)L80657.352.1911.538009092.93 804.87681.4854411.538009096.51 L80657.352.1911.5380010084.05 804.87681.4854411.5380010087.62 L80657.352.1911.5380011076.79 804.87681.4854411.5380011080.35 L80657.352.1911.5380012070.73 804.87681.4854411.5380012074.29 L908106.472.5213.9438009093.53 905.239125.7024.513.9438009097.46 L908106.472.5213.94380010084.65 905.239125.7024.513.94380010088.57 L908106.472.5213.94380011077.37 905.239125.7024.513.94380011081.30 L908106.472.5213.94380012071.31 905.239125.7024.513.94380012075.23 在它的长细比的框架内,材料的横截面面积和材料等于框架允许相等的压力中心框架轴承力等于能够得到。表4-1在相邻的两个节主材被认为是一个边长的等边角钢和管直径相等的,并且材料的横截面面积相等,框架边缘宽度值的明显的圆形管横截面(承载力比较原理),因此框架主材断面形式不应该是圆管。表4-1参数交叉比较时长细比等于轴承力不等于仍然框架边缘宽度值的管道横截面,因此框架主材部形式不应是圆管。从中我们可以得出一个结论:在风荷载作用被忽略的前提下,格子配置框架主材部分形成等边角钢比圆管型更好。4.3.2 考虑风荷载影响的格构型框架主材形式选择分析上述分析结果表明,该晶格结构框架主材部宜采用角型,但这个结论没有考虑风载荷的影响。然而,作为一个提升工具,如何计算风载荷的影响,没有标准。为了这个目的,我们引入有限元软件作为应力分析手段,将风荷载认定为均布荷载,静风荷载式是: (4-6)其中,K0为设计风速重现系数,K1为阻力系数,K3的地形和地理条件系数,WD设计风压,AWH它的迎风面积。为在同一个地方K0使用框架,系数K3,假设迎风面积是恒定的,风力负载取决于阻力系数,根据该框架特性的参数,如数据查询时,阻力系数的角度为约1.6倍,轮钢铁风阻系数。为了比较上稳定的框架风压效果,假设风速为10m / S(规则DL5009.2-2004规定,六级或风以上,不得塔架设工作,同样在表B. 5级风给定的最大速度为10.7米/ S)在力模型(主辅材料,风荷载作用下的使用角钢和圆管框架建立的有限元软件框架的12 DL5009.2-2004附录B的约1.6倍的关系,同样的考虑的基础上,其他的条件,该软件计算结果示于表4-2: 表4-2 (考虑风荷载)框架计算对照表。圆管式等边角钢式框架规格7507503875075038主材704.58827/Q345L707/Q345主材截面面积/cm29.4249.424辅材301.98874/Q345L303/Q345辅材截面面积/cm21.7491.749稳定安全系数4.033.11从软件的计算结果,综合考虑风荷载,在框架部边宽,主辅迎风面积和截面积,操作力是相等的,主要的和辅助由圆形管具有明显的优势,并且因此应该是确定主框架和辅助部分形式为圆筒型。1框架主、辅材材质选择对于框架的材质选择,我们从不同材质框架的容许中心压力和重力角度进行分析。2不同材质格构型框架容许中心压力分析框架容许中心压力为(此处忽略框架自身重量的影响): (4-7) (4-8)式中 框架的容许中心压力,kN。纵向受压框架的压应力折减系数,由查表确定(表4-3)。Fh框架主材截面积和,cm2fy材料的屈服极限,N/cm2。对于Q345,fy=34500,对于LY12,fy=29400;KW框架稳定安全系数,根据DL/T 875取值为2.5。框架的稳定容许应力N/cm2。对于Q345, =34500/2.5=13800, 对于LY12, =29400/2.5=11760 表4-3 Q345/ LY12格构型框架参数及容许中心压力计算表序号90100110120备注0.4990.4310.3730.324Q3450.2120.1720.1420.119LY1213800138001380013800Q34511760117601176011760LY12* Fh6886.20 Fh5947.80 Fh5147.40 Fh4471.20 FhQ345* Fh2493.12 Fh2022.72 Fh1669.92 Fh1399.44 FhLY12/2.762.943.083.19从表4-3可以看出,当长细比的框架内,提倡的参数的部分面积是相等的,一个转换框架材料,Q345钢格配置框架材料允许压力中心是材料LY12晶格配置框架允许压力中心2.76-3.19倍的研究框架对特高压杆塔组立,单台最大相对于传统的塔式起重重量也大大提高,因此骨架材料选择Q345在轴承上的力大大提高的框架是非常有优势。3 不同材质格构型框架主材重力的分析框架截面宽度框架大于运输和施工90厘米都非常方便,并从表4-3还可以看到框架部分的宽度小于90厘米,长细比框架必须大于或等于100和由塔顶输电线路铁塔组成立工程手册“派生出阶段受力条件和LY12铝框和Q345钢框架的比例为重心: (4-9)式中GL、GGLY12铝框架、Q345钢框架的重力;、LY12铝框架、Q345钢框架的纵向受压框架的压应力折减系数,见表4-3;将、带入式(4-8)中求解得到LY12铝框架与Q345钢框架的重力比关系,见表4-4。 表4-4 LY12/ Q345格构型框架参数及重力比关系表序号90100110120备注0.4990.4310.3730.324Q3450.2120.1720.1420.119LY120.4036*/0.949981.011341.060161.09887从表4-4可以看,当框架的长细比为100时,在相等承载条件下,LY12铝合金框架的重心已经大于Q345钢框架和LY12原材料价格的比重比Q345钢材价格要高得多。因此,Q345钢框架,不仅购买成本低,运输成本低,使用寿命超过LY12铝框长(但需要增加防锈等维护成本),综合技术经济比较,框架材料Q345只有经济上合理。所以由分析的结果得:此次研究的框架材质选择Q345。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 总结总结三个月,一转眼就过去了,而我的毕业设计“Z型升降机的设计”在侯老师和室友的帮助和指导下终于完成。时至今日,从刚刚开始的什么都不懂,至渐渐地进入知道写什么会写什么的状态,再到对思路清晰全部熟悉,整个设计的过程难以言表。经过这几个月的奋斗,痛并快乐着的毕业设计总算要到了结束的时候了。回忆起这段时间里的所有努力和收获,我感慨万千,在此次毕业设计中,我拥有了许许多多难以忘怀的回忆与收获。尤其是前期对升降机资料的查询,但经过一段时间后还是没有什么进展的,当时心里有点着急了,这样下去什么时候才能够完成呢?于是我开始不断的向同学以及侯师兄请教,由于还有许多的工作要完成,还要查资料,于是去图书馆借有关的书籍。对于CAD画图方面,由于以前没有很认真仔细的学习,所以用一段时间来学习CAD,开始画的并不是很理想,经过老师的反复指导下终于把相应的图纸画出来了。毕业设计是一个不断学习的过程,从最初到结束,让我真正知道理论和实际的重要性,要做好一件事情要考虑的因素有很多,必须合理的安排好设计时间。总之,通过毕业设计,我深刻体会到要做好一个完整的事情,就一定要踏踏实实的做事,有着仔细严谨的学习态度,实事求是的工作态度,百折不挠、锲而不舍、不怕吃苦的精神是我在本次设计过程里的最好收获。我想这是一次设计,是对我实际能力的一次提升,也会对我以后有非常大的帮助。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 参考文献参考文献1吴宗泽.机械设计与课程设计.高等教育出版社.1898.2黄华梁.机械设计基础第二版.中央广播电视大学出版社.1990.3吴宗泽.机械设计禁忌500例.机械工业出版社.1988.4吴宗泽.机械设计实用手册.化学工业出版社.1990.5成大先.机械设计手册.北京:化学工业出版社.2004.6花国梁. 互换性与测量技术基础.北京:北京理工大学出版社.1990.7熊文修.机械零件.高等教育出版社.1997.8罗圣国.机械设计课程设计手册第二版.高等教育出版社.1998.9郑树森.机械零件设计手册.哈尔滨工业大学.1998.10包清彬.新型连续式洗米机.四川工业学院学报,2001,2(3)2937.11胡勇克.螺旋输送器的原理与设计.南昌大学机械工程学院.2000,12(4):3033.12梁庚煌.运输机械设计选用手册.教育出版社.1990.13电机修理实用技术数据手册编写组编.电机修理实用技术数据手册.教育出版社.1990.沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 致谢致 谢大学四年的埋头苦读,三个月的全心全力的准备,毕业论文终于到了结束的时候,心中应该是如释重负的感觉,但在写论文的过程中经常出现的反转和力不从心的感觉总是挥之不去。论文创作的过程很艰辛,知识的积累差的很多,于是,我只能总是埋头于图书馆当中,时时在奋笔疾书。第一次花费如此长的时间和如此多的精力,完成一篇具有一定价值的论文,其中的艰辛与困难难以诉说,但最后留下的滋味,值得我这辈子品尝。敲完最后一个字符,在从头仔细阅读早已熟悉的文字,我感触很多。虽然其中没有什么值得炫耀的成果,但对我来说,是很宝贵的。它是许许多多老师同学的教诲、关爱和帮助的结果。我要特别感谢我的指导教师侯志敏老师。老师虽然身负教学重任,但还是抽出时间,会时常召唤我和同学以监督课业,从开始到结束,是她认真的教导和无微不至的关怀,让我能够顺利的完成此次毕业设计。在我的学业和设计的研究工作中也倾注着候老师辛勤的汗水。老师的认真严谨教学态度、渊博的知识底蕴、无私的奉献精神让我深受熏陶。从尊敬的导师身上,我不仅学到了扎实、渊博的专业知识,也学到了许多做人做事的道理。在此我要向我的导师致以最衷心的感谢和深深的敬意。在这次毕业设计中也让我和室友。同学的关系更加进了一步,我们互相帮助,有不懂的地方大家坐在一起讨论,听其他人不同的看法会让我们更好的理解问题,所以在这里非常感谢帮助我的室友们和同学们。
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