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【正文】 3．多股不扭轉鋼絲繩 (圖 )，其優點是：因各相鄰層股的捻向相反，故鋼絲繩受力時其自由端不會發生旋轉；在卷筒上的接觸表面較大，抗擠壓強度高，工作時不易變形；總破斷拉力大，壽命比普通的高很多。 圖 多股不扭轉鋼絲 繩 4．異形股鋼絲繩 (圖 )，其優點是：接觸表面大 (比普通的大 3～ 4 倍 )，耐磨性好，不易斷絲，壽命比普通的約高 3 倍；鋼絲繩結構密度大 (在相同繩徑和武漢科技大學本科畢業論文 25 強度條件下，總破斷拉力大于圓股鋼絲繩 )。 圖 異形股鋼絲繩 鋼絲繩的選用 線接觸鋼絲繩繩股中各層鋼絲的捻距相同，外層鋼絲位于里層各鋼絲之間的溝槽里，內外層鋼絲互相接觸在一條螺旋線上，使接觸情況改善，增長了鋼絲繩的使用壽命。同時，線接觸也有利于鋼絲之間互相滑動，改善了撓性。相同直徑的鋼絲繩，線接觸型比點接觸型的金屬總橫斷面積大，因而破斷力大。 采用線接觸鋼絲繩時，有可能選用較小的直徑，從而可以選用較小的卷筒與滑輪。卷筒小使減速器的輸出軸的力矩小，因之可用較小的減速器，從而減小起升機構的尺寸與重量。由于它有這一系的優點，故采用線接觸鋼絲繩。 纖維芯優點是撓性和彈性較好，缺點是承受橫向壓力差。本起重機卷繞系統不采用多層卷繞，故繩芯材料選用纖維芯。鋼絲繩捻向采用交互捻鋼絲繩，由于繩與股的扭轉趨勢相反，互相抵消，沒有扭轉打結的趨勢，使用方便，如果沒有特殊要求，一般用右捻繩。 由于本起重機在室內工作，故選用一般的光面鋼絲繩。 根據前面計算所得，卷筒直徑為 690mm，鋼絲繩直徑為 24mm，所以 e＝690/24=20，根據表 ，初選型號 6X(19)，見圖 。 武漢科技大學本科畢業論文 26 圖 6X(19)鋼絲繩 表 318 鋼絲繩的使用場合及其結構形式 使用場合 常用型號 單層卷繞 吊鉤及抓斗起重機 e ＜ 20 6X(31) 6X(37) 6X(36) 6T(25) 8T(25) ≥20 6X(19) 6W(19) 8X(19) 8W(19) 起升高度大的起重機 多股不扭轉 187 1819 多層卷繞 6X(19) 6W(19) 金屬芯 鋼絲繩破斷拉力校驗 所選用的鋼絲繩的破斷拉力應滿足下面條件： ns=Smin/ Smax…………………………………………………………… （ ） 式中： Smin－鋼絲繩的破斷拉力，見表 317， N； Smax－鋼絲繩工作時所承受的最大靜拉力， N； ns－鋼絲繩的安全系數，見表 36。 武漢科技大學本科畢業論文 27 武漢科技大學本科畢業論文 28 根據表 ，公稱抗拉強度為 1870Mpa，公稱直徑為 24mm 的鋼絲繩，最小破斷拉力為 ； 根據式（ ）計算所得 ，鋼絲繩工作時所承受的最大靜拉力為 ； 根據表 ，由本起重機主起升機構工作級別為 M5，得鋼絲繩安全系數為。 則 ns=Smin/ Smax= 所以選用鋼絲繩型號為 6X(19)241870I光 右交 GB110274。 武漢科技大學本科畢業論文 29 6 卷筒部件計算 卷筒芯軸的設計計算 由前面的數據知：卷筒直徑 D=315mm， L=1100mm。 槽底半徑 R=7，槽距 1P =13mm。 ? =13mm 由草圖得到芯軸的支點大概位置，由【 1】確定各段的直徑。軸的材料用 45 號鋼 圖 1)支座力反力 查（ 3）表 336 得 m=162mm, mmL 605 ? NR A 4 0 311 1 20 )60469(1 2 88 0)16246960(1 2 88 0 ?????? NR B 1 1 7 3 01 4 0 3 01 2 8 8 02 ???? 芯軸右輪轂支撐處得最大彎矩： cmNmmNRM Bw .7 0 3 8 0 3 8 0 060 ???? 2).疲勞計算 等效彎矩： cmNMkM wdd .7 7 4 1 87 0 3 8 ????? ?dk ，查【 1】表 27 得 彎曲應力： 武漢科技大學本科畢業論文 30 M p adM dw 7 7 4 1 33 ????? 查（ 1）圖 211,212 得 45 號鋼的許用彎曲應力： M p aM p aM p a bw sb 2 5 8, 3 0 0,6 0 01 ?? ??? ?? ?? wwwwmwwM panKKKKKKnnK][10012581][246,182]1[1][111mxx11????????????????????????????的應力集中系數與零件便秘加工光潔度得出）表查（與零件形狀相關系數得出表安全系數由 所以，驗算通過 選擇軸承 由于卷筒芯軸上的左軸承的內外座圈以同樣的速度轉動，因此無相對運動，可按額定靜載荷來選擇。右軸承的外圈固定，內圈與芯軸一起轉動，應按照額定負荷來選擇 1） 左端軸承 軸承的額定靜負荷 ]2[np0000000????得表安全系數，查當量靜負荷；額定靜負荷；式中CpnC 查【 2】表 7264，選用雙列角接觸球軸承，型號 7210C，其額定靜載荷 NC 305000 ? 左端軸承的當量靜載荷： 動載荷系數???? ????? 3 0 5 0 01 5 4 3 31 4 0 3 Adf NNRfP 因此，安全 令右端也選用 7210C 軸承，其額定動載荷為 30500N， 武漢科技大學本科畢業論文 31 其軸向徑向負荷 NRfF Bdr 12 90 311 73 ???? 軸向負荷為 0 設 M5 工作級別軸承工作時數為 4000h，其 e= 令 eFFra ??0 ，所以 x=1， y= 當量動載荷： NyFxFP ar 1 2 9 0 301 2 9 0 31 ?????? 由公式： 4 0 0 025601060)()(10103 63 686???????hhnLPCPCnL 故動負荷 安全?????? NNPPCC 6 5 0 0 02 3 4 8 41 2 9 0 )( 繩端固定裝置的計算 圖 鋼絲繩的直徑為 11mm ，本設計中附加圈數為 2 圈，繩索與卷筒槽間的摩擦系數 f=, 則在繩端固定處得作用力： NeeSS f 9 5 71 2 8 8 a x ??? ? π? 式中 ?為包角，圈數為 2，所以為 4π。 壓板螺栓受的拉力： Nff SP 5 63 21 ??? 武漢科技大學本科畢業論文 32 1f 壓板梯形與鋼絲繩的換算摩擦系數。當 ??40? 時 1 9 o ss in1 ??? ?? fff 螺柱由拉力和彎矩合成的應力： 333121 5 2 345 6 3 4?????????? ZdMdZP wπ? = 式中 Z=2 1d =， M14 的小徑 wM =sl== 螺柱的材料為 Q235，屈服極限 M paM pass][,2402l ???????則需用拉力為 2n =，為安全系數，查（ 1）表 221 l][??? 驗算通過 武漢科技大學本科畢業論文 33 結 論 本 次畢業設計總共兩個多月，與以往的課程設計不可同時而語無論是任務的時間和工作量都有很大的差別。也應此所得到的收獲，也是以往的課程設計所不能比的。 在這次的設計過程中，我們選擇起重機的起升機構作為我們的課題，是我們的設計不再局限于以前課程設計的一個部件，從而使我要去找更多的資料。因此，在這個設計過程中我對我這個專業所學習的知識有了一個新的了解。特別是減速器的設計，讓我進一步的了解了一下減速器齒輪和軸的設計以及軸承和鍵的選擇，讓上次課程設計有些不懂得這次搞懂了。另外，以往所學的知有些模糊的地方，在這次設計過程中， 有了進一步的掌握。在開始設計的時候關于滑輪的選擇基本上是模糊的隨著時間的流逝才慢慢搞懂，最后確定了型號。然后，開始進行卷筒參數的確定，吊鉤組的計算和卷筒部件的計算。隨著這一步步的下來，基本上了解了起重機的工作原理以及他各個部件的組成。同時，通過這次設計也使自己以前的 cad 繪圖知識重新溫習了一遍，并且在此基礎上進一步的鞏固和加深了一些。 總之，這次設計是對自己大學所學知識的一次總結。 武漢科技大學本科畢業論文 34 致 謝 經過兩個多月的時間，畢業設計終于大功告成，在此我要特別感謝我的指導老師余老師，在這兩個多月的時間里余老師給了 我很大的幫助，辛勤的為我們進行 輔導，在這個過程中給我們解決了很多的問題，是我們的設計能順利的完成。 同時，我要感謝我的家人，謝謝他們對我的關注。 最后，我要感謝我的設計小組的組員，在這個設計過程中，我們相互探討，相互研究，相互學習，相互幫助，才完成了這次設計。同時，我也要感謝我的舍友，平時在寢室搞設計的時候，由于是同一個專業的，所以，我有時就向他們請教。而且，他們經常能給給我不小的幫助。所以，我要對他們說聲謝謝。 武漢科技大學本科畢業論文 35 參考文獻 [1] 陳道南，盛漢中，等．起重機課程設計 [M]．修訂版，北京：冶金工業出版社 ， [2] 王文斌，林忠欽，等．機械設計手冊 [M]．北京：機械工業出版社， . [3] 張質文等主編。起重機設計及手冊 . [M]。北京：中國鐵道出版社， 1997. [4] 舍費爾，帕耶爾，等．起重運輸機械設計基礎 [M]．第 6 版，北京：機械工業出版社， ~53. [5] 第一機械工業部起重運輸機械研究所 . 機械工程手冊第 67篇 起重機械（試用版） [M]. 北京：機械工業出版社出版， 1979. [6] 黃大巍，李風，等．現代起重運輸機械 [M]．北京：化學工業 出版社， 2021.１ ~3. [7] 孫吉澤．我國橋式起重機的發展趨勢 [D]．北京：北京起重運輸機械研究所，2021． [8] 須雷． 21 世紀起重機的特征和發展趨勢 [D]．上海：德馬格起重機械有限公司， 2021． [9] 郭少丹．掛梁橋式起重機設計的新構想 [D]．大連：大連重工起重集團公司設計院， 2021． [10] 周元康，林昌華，張海兵。機械設計課程設計 [M]。第 2 版，重慶，重慶大學出版社， 2207. [11] 濮良貴，季明剛主編。西北工業大學機械原理及機械零件教研室 編著 [M]。 機械設計。北京： 高等教育出版社， [12] 王美蘭主編。機械制圖 [M]。北京：高等教育出版社， 2021。 [13] 羅又新，等．起重運輸機械 [M]．第 2 版，北京：冶金工業出版社， [14] 廖念釗 等編著 .互換性與測量技術 —5版 [M].北京：中國計量出版社，