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摘要
雙柱機(jī)械式汽車舉升機(jī)，它包括兩個(gè)框形舉升柱，兩個(gè)垂直滑動(dòng)在該框形舉升柱上的升降滑架，兩個(gè)托臂和兩個(gè)軌道式托板，其特征在于所述框形舉升柱是由結(jié)構(gòu)在下部的底板升底梁升矩形齒輪箱及矩齒輪箱兩側(cè)短邊向上延伸的方形導(dǎo)柱連接上部的橫梁構(gòu)成的整體；所述框形舉升柱下面的矩形齒輪箱其中一個(gè)是安裝電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)箱；而所述升降滑架是由兩個(gè)平行固定在其上的托臂穿過(guò)所述軌道式托板上滑套的孔位相互連接。
關(guān)鍵詞 滑動(dòng)螺旋副 導(dǎo)軌 絲杠 制動(dòng)器 組合開(kāi)關(guān)
Abstract
Shuangzhu mechanical vehicle lift, which includes two box-shaped Jusheng pillar, two vertical sliding in the box-shaped piece of Jusheng-piece aircraft, two up and two track-holding arm, their identity is in Jusheng pillar box-shaped structure in part by the end of Liang-bed or carpenter's square or rectangle gear boxes and gear boxes on both sides of a square-short margin upward extension of the upper beam connecting a pillar overall; Jusheng pillar box is described below rectangle gear boxes installed electric motors is one of the driving boxes; and the piece-by-two parallel fixed in its orbit above the occasional arm-supporting, through the Hua Tao Kong spaces interlinked.
Key words Glide the spiral pair and lead the track, silk to carry on the shoulder, make to move the machine and combine the switch
目 錄
摘要 1
Abstract 2
第一章 緒論 5
1.前言 5
2.舉升機(jī)概述 6
第二章 升舉裝置的總體設(shè)計(jì) 7
1.設(shè)計(jì)題目 7
2.設(shè)計(jì)方案 7
3.方案選擇 7
4.實(shí)習(xí)考察 7
5.確定總設(shè)計(jì)計(jì)劃 7
6.方案的實(shí)施 8
第三章 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) 9
1.方案的擬定 9
2.在擬定機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案時(shí)，應(yīng)考慮以下原則 10
3.傳動(dòng)類型選擇的依據(jù) 10
4.滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)及計(jì)算 14
第四章 滾動(dòng)直線導(dǎo)軌套副 19
1.導(dǎo)軌的類型及其特點(diǎn) 20
2.導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)要求 20
3.導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)程序及內(nèi)容 20
4.精密導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)原則 20
5.導(dǎo)軌類型的選擇原則 21
第五章 絲杠同步轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈傳動(dòng) 24
1.滾子傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 25
2.滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 25
3.滾子鏈的靜強(qiáng)度計(jì)算 29
4.滾子鏈的使用壽命計(jì)算 30
5.滾子鏈鏈輪 33
6.滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸 34
第六章 帶傳動(dòng)及其有關(guān)計(jì)算 35
1.帶傳動(dòng) 35
2.帶和帶傳動(dòng)的形式 35
3. V帶傳動(dòng) 35
5.基準(zhǔn)寬度制帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 36
6. 帶傳動(dòng)的效率 40
7. V帶帶輪 41
8.帶輪的結(jié)構(gòu) 41
9.帶輪的技術(shù)要求 41
10.帶輪的技術(shù)要求 42
11.V帶傳動(dòng)的主要失效形式 43
第二部分 機(jī)電控制系統(tǒng) 44
第一章 制動(dòng)器的選擇及其計(jì)算 44
1制動(dòng)器 44
2 制動(dòng)器的分類、特點(diǎn)及應(yīng)用 44
3.制動(dòng)器的選擇 44
4．制動(dòng)器的性能參數(shù)及主要尺寸 45
第二章 開(kāi)關(guān)的選擇 46
1.HZ5B-1型組合開(kāi)關(guān) 47
2.LXJ6系列接近開(kāi)關(guān) 47
第三部分 使用及其效益 47
1.使用時(shí)注意事項(xiàng) 48
2.升舉機(jī)安全操作規(guī)程 48
第二章 經(jīng)濟(jì)效益分析 48
結(jié)論 49
謝 辭 51
附錄1——（專題） 54
附錄1——外語(yǔ)翻譯（原文） 63
附錄2——外語(yǔ)翻譯(譯文) 86
第一章 緒論
1.前言
現(xiàn)代汽車工業(yè)隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展而日新月異, 新工藝、新材料、新技術(shù)廣泛運(yùn)用, 特別是電子技術(shù)、液壓技術(shù)在汽車上應(yīng)用, 使當(dāng)今的汽車是集各種先進(jìn)技術(shù)的大成, 新穎別致的汽車時(shí)時(shí)翻新。而現(xiàn)代汽車的故障診斷不再是眼看、耳聽(tīng)、手摸, 汽車維修也不再是師傅帶徒弟的一門手藝, 而是利用各種新技術(shù)的過(guò)程。隨著汽車技術(shù)的快速發(fā)展, 日益呈現(xiàn)出汽車維修的高科技特征, 與其同時(shí)汽車維修理念也不斷更新。
隨著汽車技術(shù)的發(fā)展, 維修設(shè)備也隨之產(chǎn)生了質(zhì)的變化。汽車保修設(shè)備的生產(chǎn), 也不再是多以機(jī)具類為主。20世紀(jì)90年代以來(lái), 一批批先進(jìn)的進(jìn)口汽車檢測(cè)設(shè)備和儀器涌入國(guó)門。四輪定位儀、解碼器、汽車專用示波器、汽車專用電表、發(fā)動(dòng)機(jī)分析儀、尾氣測(cè)試儀及電腦動(dòng)平衡機(jī)等,這些昔日人們十分陌生的檢測(cè)設(shè)備, 已經(jīng)成為現(xiàn)代維修企業(yè)的必備工具。而這些檢測(cè)設(shè)備, 本身就是高科技化的產(chǎn)品, 是電子檢測(cè)技術(shù)、電腦技術(shù)的高級(jí)集成物。要熟練地操作使用這些檢測(cè)設(shè)備, 技術(shù)人員需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的培訓(xùn), 并要掌握外語(yǔ)和電腦技術(shù), 才能掌握正確的使用方法, 充分發(fā)揮檢測(cè)設(shè)備的各項(xiàng)功能。這種高科技化的現(xiàn)代汽車檢測(cè)設(shè)備, 使現(xiàn)代汽車維修的科技含量大為提高。
加入WTO對(duì)中國(guó)汽車維修業(yè)的影響是巨大的。為了適應(yīng)售后服務(wù)的要求, 國(guó)外汽車維修業(yè)將相繼進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng), 國(guó)外汽車維修業(yè)的介入給中國(guó)汽車維修市場(chǎng)提供了一個(gè)較為先進(jìn)的高效的國(guó)際技術(shù)環(huán)境, 對(duì)促進(jìn)國(guó)內(nèi)汽車維修業(yè)的更新改造、加速汽車維修業(yè)技術(shù)進(jìn)步的進(jìn)程, 將起到良好的推動(dòng)作用。
傳統(tǒng)的汽車維修方式、維修制度以及經(jīng)營(yíng)模式必然被現(xiàn)代汽車維修方式所代替。以往的汽車維修往往就維修談維修, 現(xiàn)代汽車維修是汽車銷售、零件銷售、資訊及售后服務(wù)四位一體緊密結(jié)合。汽車維修的新趨勢(shì)是維修對(duì)象的高科技化、維修設(shè)備現(xiàn)代化、維修咨詢網(wǎng)絡(luò)化、維修診斷專家化、維修管理電腦化及服務(wù)對(duì)象的社會(huì)化。國(guó)外汽車維修企業(yè)以汽車服務(wù)貿(mào)易的形式進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng), 使我國(guó)汽車維修行業(yè)將面臨嚴(yán)峻形勢(shì), 而在汽車維修企業(yè)發(fā)展要素中, 起主導(dǎo)作用的因素將是: 管理、技術(shù)、裝配和信息。倡導(dǎo)汽車維修行業(yè)的服務(wù)優(yōu)質(zhì)化、品牌化、現(xiàn)代化, 勢(shì)在必行。
2.舉升機(jī)概述
絲桿采用一次滾壓成形，螺母使用高強(qiáng)度進(jìn)口尼龍，既保證使用安全性和堅(jiān)固度，又使得更換方便;精心選材，并由專門設(shè)計(jì)工作室進(jìn)行外觀和技術(shù)設(shè)計(jì)；通過(guò)鏈條傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)主副滑架同步運(yùn)行。
本產(chǎn)品適用于將自重小于3200kg的轎車、輕型旅行車、客貨兩用車、輕型貨車整車舉升并固定到所需工作高度，進(jìn)行多種維修、保養(yǎng)或清洗作業(yè)。
技術(shù)參數(shù)
.額定舉升質(zhì)量：3000kg
.最大舉升高度：2000mm
.托盤距地面最低高度：160mm
.全行程上升時(shí)間：≤4min
.全行程下降時(shí)間：≤60S
.驅(qū)動(dòng)方式：電機(jī)驅(qū)動(dòng)、絲桿傳遞懸臂托舉
.電機(jī)功率：3KW
.工作電壓：380V
.控制電壓：220V
.噪音：≤80dB（A）
.外形尺寸：1400mm×3160mm×2556mm
第二章 升舉裝置的總體設(shè)計(jì)
1.設(shè)計(jì)題目：小轎車維修用升舉裝置的設(shè)計(jì)
題目設(shè)計(jì)要求：
1 .升舉重量3000㎏。
2 .升舉高度距地面2m。
3 .升舉速度3-4m/min。
4 .轎車尺寸:1800×2600×1600 （mm）
2.設(shè)計(jì)方案：（機(jī)械傳動(dòng)范圍之內(nèi)）
1.擬定方案為齒條傳動(dòng)，采用以齒條為承載軌道進(jìn)行同步升舉。機(jī)械能轉(zhuǎn)化率高，但承載較次。
2.擬定方案為滾珠絲杠傳動(dòng)，采用以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，平穩(wěn)輕便快捷，機(jī)械能轉(zhuǎn)化率低。
3.擬定方案為滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)，采用以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，平穩(wěn)承載能力強(qiáng)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化率低。
3.方案選擇：
根據(jù)題目要求和現(xiàn)實(shí)狀況選用滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)為最佳，能夠?qū)崿F(xiàn)重載升舉，轉(zhuǎn)化率低，易于控制，速度要求不是很高，平穩(wěn)安全。
4.實(shí)習(xí)考察：
實(shí)習(xí)考察過(guò)程中并未見(jiàn)到此種類型的維修用升舉裝置，見(jiàn)到的是以液壓升舉為主的升舉裝置，從液壓升舉到絲杠升舉的傳動(dòng)方式改變的實(shí)現(xiàn)非常困難，同時(shí)發(fā)現(xiàn)兩種不同升舉的差異體現(xiàn)在立柱承受重載的大小不同，于是決心從液壓到絲杠轉(zhuǎn)換。
5.確定總設(shè)計(jì)計(jì)劃：
1.首先確定絲杠能否承載近3噸重的升舉載荷，結(jié)果不能。
2.選用導(dǎo)軌類型，實(shí)現(xiàn)絲杠和導(dǎo)軌的同載升舉。
3.設(shè)想絲杠和導(dǎo)軌同時(shí)升舉承載的布局設(shè)置，實(shí)現(xiàn)升舉的可行性。
4.對(duì)于平穩(wěn)升舉安全升舉的控制方式進(jìn)行設(shè)定和選擇，決定用制動(dòng)閥限制絲杠的旋轉(zhuǎn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)升舉的定位。
5.同步升舉的實(shí)現(xiàn)選擇，初步設(shè)想兩種方案，一是通過(guò)蝸桿與絲杠來(lái)實(shí)現(xiàn)同步旋轉(zhuǎn)，二是通過(guò)鏈傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)絲杠的同步旋轉(zhuǎn)，最后選用鏈傳動(dòng)。
6.電動(dòng)機(jī)與絲杠實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳動(dòng)的方案選擇，一是通過(guò)鏈傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，二是通過(guò)帶傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，三是通過(guò)齒輪嚙合來(lái)實(shí)現(xiàn)，最后選用帶傳動(dòng)，噪聲小，靠摩擦傳動(dòng)傳動(dòng)效率較高。
7.箱體選擇。
8.限位安全的設(shè)定。
9.開(kāi)關(guān)控制的選擇.
6.方案的實(shí)施。
第三章 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)
1.方案的擬定
機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作，為了較好地完成此項(xiàng)任務(wù)，不僅需要對(duì)各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的性能、運(yùn)動(dòng)、工作特點(diǎn)和適應(yīng)場(chǎng)合等有較深入而全面的了解，而且需要具備比較豐富的實(shí)際知識(shí)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)．此外，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并無(wú)一成不變的模式可循，而是需要充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造能力．但是，大體上都要經(jīng)過(guò)以下一些步驟：
(1) 根據(jù)預(yù)期完成的生產(chǎn)任務(wù)，選定機(jī)器的工作原理和傳動(dòng)方案，兩者緊密相關(guān)．機(jī)器可以按不同的工作原理來(lái)完成同一生產(chǎn)任務(wù)，因而其傳動(dòng)方案也就不同．例如螺栓的螺紋可以用車削、攻螺紋或滾螺紋的方法來(lái)完成．即使采用同一種工作原理，也可以擬定出幾種不同的傳動(dòng)方案；例如用展成法加工齒輪，采用不同的刀具可以分別用滾齒機(jī)或插齒機(jī)來(lái)完成，但這兩種機(jī)床的傳動(dòng)方案完全不同．應(yīng)從機(jī)械的工作性能、適應(yīng)性、可靠性、先進(jìn)性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性等多方面考慮，來(lái)擬定和評(píng)比各種傳動(dòng)方案，然后加以確認(rèn)．
根據(jù)機(jī)器的工作原理和傳動(dòng)方案，便可確定出機(jī)器所需要的執(zhí)行構(gòu)件的數(shù)目、運(yùn)動(dòng)形式，以及它們之間的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)配合關(guān)系等要求．對(duì)于多執(zhí)行構(gòu)件的機(jī)器，如要求各執(zhí)行構(gòu)件在運(yùn)動(dòng)的時(shí)間的先后上和運(yùn)動(dòng)位置的安排上必須準(zhǔn)確而協(xié)調(diào)的相互配合時(shí)，則應(yīng)畫出機(jī)械的工作循環(huán)圖，它有直線式、圓周式和直角坐標(biāo)式三種．
(2) 確定個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和生產(chǎn)阻力，并選定原動(dòng)機(jī)的類型、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和功率等．
(3) 合理選擇機(jī)構(gòu)的類型，擬定機(jī)構(gòu)的組合方案，繪制機(jī)械傳動(dòng)的示意圖．
(4) 根據(jù)執(zhí)行構(gòu)件和原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，以及各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)配合要求，確定各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和各構(gòu)件的幾何參數(shù)，按GB4460-1984機(jī)動(dòng)示意圖中的規(guī)定符號(hào)繪制機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖．
(5) 根據(jù)機(jī)器的生產(chǎn)阻力或原動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩進(jìn)行機(jī)械中力的計(jì)算（如確定各級(jí)傳動(dòng)軸傳遞的轉(zhuǎn)矩和各零件所承受的載荷等），作為零件承載能力計(jì)算的依據(jù)．
(6) 在分析計(jì)算的基礎(chǔ)上，按確認(rèn)的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，繪制機(jī)器的總裝配圖、零件圖和部件圖。
(7) 對(duì)有些機(jī)器在基本完成總圖的基礎(chǔ)上，尚需進(jìn)行動(dòng)力學(xué)計(jì)算，以便確定是否需要加裝飛輪及配置平衡重量等。
2.在擬定機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案時(shí)，應(yīng)考慮以下原則
(1) 采用盡可能短的運(yùn)動(dòng)鏈，以利于降低成本、提高傳動(dòng)效率和傳動(dòng)精度。
(2) 應(yīng)使機(jī)械有較高的效率，對(duì)單流傳動(dòng)應(yīng)提高每一傳動(dòng)環(huán)節(jié)的傳動(dòng)效率，對(duì)分、匯流傳動(dòng)應(yīng)提高功率大的功率流路線中各傳動(dòng)件的傳動(dòng)效率。
(3) 合理安排傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的順序。轉(zhuǎn)變運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)構(gòu)通常安排在運(yùn)動(dòng)鏈的末端，靠近執(zhí)行構(gòu)件處，摩擦傳動(dòng)（帶、機(jī)械無(wú)級(jí)變速器等）以及圓錐齒輪（大尺寸者難于制造）一般安排在傳動(dòng)的高速部位。
(4) 合理分配傳動(dòng)比。各種傳動(dòng)均有一個(gè)合理使用的單級(jí)傳動(dòng)比值，一般不應(yīng)超過(guò)；對(duì)于減速的多級(jí)傳動(dòng)，按照“前小后大”的原則分配傳動(dòng)比為有利，但相鄰兩級(jí)傳動(dòng)比的差值不要太大。增速的多級(jí)傳動(dòng)亦遵循這一原則。
(5) 保證機(jī)械的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。如無(wú)自鎖性能的機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)置制動(dòng)器；為防止機(jī)械過(guò)載損壞，應(yīng)設(shè)置安全聯(lián)軸器或有過(guò)載打滑的摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，為防止無(wú)潤(rùn)滑而運(yùn)行，應(yīng)設(shè)置連鎖開(kāi)關(guān)，保證機(jī)器工作前潤(rùn)滑系統(tǒng)先行工作等。
3.傳動(dòng)類型選擇的依據(jù)
機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的兩大基本任務(wù)是保證工作機(jī)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)要求和傳遞動(dòng)力。如工作機(jī)是現(xiàn)有的機(jī)器，則傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)僅在于選擇一合理的傳動(dòng)，使動(dòng)力機(jī)的輸出與工作機(jī)的輸入相匹配即可。如設(shè)計(jì)任務(wù)是實(shí)現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件與動(dòng)力機(jī)的匹配，則傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就比較復(fù)雜，需要分析執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)要求：行程、速度、加速度、調(diào)速范圍、實(shí)現(xiàn)位置要求、實(shí)現(xiàn)函數(shù)要求、實(shí)現(xiàn)軌跡要求、實(shí)現(xiàn)急回要求、停歇要求、相互間的動(dòng)作配合要求；以及動(dòng)力要求：力、轉(zhuǎn)矩和功率等。在選定動(dòng)力機(jī)后，根據(jù)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的要求來(lái)確定傳動(dòng)系統(tǒng)方案并進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，這時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)就可能包含連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)和間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等。選擇傳動(dòng)類型時(shí)，應(yīng)綜合考慮下列條件：
根據(jù)滑動(dòng)螺旋副的螺紋種類、特點(diǎn)和應(yīng)用選用梯形螺紋（GB5796.1~5796.3-1986）代號(hào)Tr，它的牙型角為30 o，螺紋副的小徑和大徑處有相等的徑向間隙，螺紋工藝好，牙根強(qiáng)度高，內(nèi)外螺紋的對(duì)中性好，采用剖分式螺紋可調(diào)整、消除軸向間隙。但傳動(dòng)效率比矩形和鋸齒型螺紋低。它是螺旋傳動(dòng)中最常用的一種。
梯形螺紋牙型與基本尺寸
牙型見(jiàn)表1.1-1其基本尺寸見(jiàn)GB/T5796.1~5796.3-1986。牙型角，螺紋副的小徑和大徑處有相等的徑向間隙，螺紋工藝性好，牙根強(qiáng)度高，內(nèi)、外螺紋的對(duì)中性好，采用部分式螺母可調(diào)整、消除軸向間隙。但傳動(dòng)效率比矩形和鋸齒型較低。它是螺旋傳動(dòng)中最常用的一種。
圖1
表1.1-1 梯形螺型 (mm)
牙型圖
名稱
符號(hào)
計(jì)算公式
圖1所示
外螺紋大徑
d
螺距
P
牙頂間隙
ac
P
2~5
6~12
14~44
ac
0.25
0.5
1
`基本牙型高
H1
H1=0.5P
外螺紋牙型高
h3
h3= H1+ ac
內(nèi)螺紋牙高
H4
H4=h3
牙頂高
Z
Z=H1/2
外螺紋中徑
d2
d2=d-2Z
內(nèi)螺紋中徑
D2
D2=d-2Z
外螺紋小徑
d3
d3=d-2h3
內(nèi)螺紋小徑
D1
D1=d-2H1
內(nèi)螺紋大徑
D4
D4=d+2ac
外螺紋牙頂圓角
R1
R1max=0.5ac
內(nèi)、外螺紋牙底圓角
R2
R2max=ac
圖2
4.滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)及計(jì)算
特點(diǎn)：螺旋傳動(dòng)主要由螺桿和螺母組成。除自鎖螺旋外，一般用來(lái)把螺旋運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)，也可把直線運(yùn)動(dòng)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)進(jìn)行能量和力的傳遞，或者調(diào)整零件間的相互位置。
計(jì)算：如下
表1.1-2滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
計(jì)算項(xiàng)目
單位
計(jì)算公式、參數(shù)選擇和說(shuō)明
實(shí)例計(jì)算結(jié)果
耐
磨性
螺桿中徑d2
mm
d2= 式中?—螺紋形式系數(shù)，梯形、巨型螺紋?=0.8.F—軸向（N）
Ψ—螺母長(zhǎng)度L與螺桿中徑d2之比，部分式螺母為2.5~3.5。[P] —許用壓強(qiáng)（Mpa）見(jiàn)表6.1-14（現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè)）F=8000N
已知d=44,（查GB/T5796.3-1986)
d2=38
計(jì)算項(xiàng)目
單位
計(jì)算公式、參數(shù)選擇和說(shuō)明
實(shí)例計(jì)算結(jié)果
耐磨性
公稱直徑d和螺距P
mm
根據(jù)上式算出的d2按螺紋的標(biāo)準(zhǔn)基本尺寸系列選取相應(yīng)的d和P
得d=44
P=12
螺紋導(dǎo)程Ph
mm
Ph=ZP
Z —螺紋線數(shù)
Ph=12
Z=1
螺紋旋合長(zhǎng)度L
mm
L=Ψd2
L=100
Ψ=2.63
旋合圈數(shù)m
m=L/P一般m≤10~12
m=8.33
螺紋工作高度H1(h)
mm
梯形螺紋H1=0.5P
H1=6
螺紋表面工作壓強(qiáng)P
Mpa
P=
P=1.68滑動(dòng)速度v=3~4m/min
由表6.1-14，[p]=5.6~8校核合格
壓強(qiáng)校合
p≤[p]
驗(yàn)算項(xiàng)目
螺紋升角λ
（°）
λ=arctan(Ph/πd2)
λ=5°44′
當(dāng)量摩擦角ΦT
（°）
Φ=arctanfT
fT=f/cosβ
由表6.1-12，ΦT=4°45′~5°53′取φT=5°20′
反行程自鎖條件
λ≤ΦT
λ=5°44′﹥?chǔ)礣=5°20′不自鎖
螺桿強(qiáng)度
螺旋傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩T
N·mm
T=0.5Fd2tan(λ+φT)
T=24270.27
當(dāng)量應(yīng)力σ
Mpa
σ=
σ=11.16
d3=31
強(qiáng)度條件
σ≤[σ]式中[σ]-螺桿材料的許用應(yīng)力（ Mpa）,查表6.1-15
[σ]=68~120﹥?chǔ)衣輻U滿足強(qiáng)度條件
計(jì)算項(xiàng)目
單位
計(jì)算公式、參數(shù)選擇和說(shuō)明
實(shí)例計(jì)算結(jié)果
螺紋牙強(qiáng)度
螺紋牙底寬度b
mm
梯形螺紋b=0.65p
b=7.8
剪切
應(yīng)力τ
Mpa
螺母：τ=F/(dπbm)
τ=0.89﹤[τ]=30 ~40
強(qiáng)度條件
τ≤[τ]
彎曲
應(yīng)力σb
Mpa
螺母：σb=3（FH1）/(dπmb2)
σb=2.06<[σb]=40~60
強(qiáng)度條件
σb≤[σb]
[τ]和[σb]查表6.1-15。因螺母的材料強(qiáng)度通常低于螺桿，因此一般只校驗(yàn)螺母螺紋牙的強(qiáng)度。僅在螺桿與螺母材料相同時(shí)，才驗(yàn)算螺桿的螺紋牙強(qiáng)度
螺紋牙強(qiáng)度足夠
螺桿的穩(wěn)定性
柔度λr
λr=μLw/i式中μ—長(zhǎng)度系數(shù)，查表6.1-17Lw—螺桿的最大工作長(zhǎng)度i—螺桿危險(xiǎn)截面的慣性半徑（mm）,i=d3/4
λr=216.8
μ=0.7
Lw=2400
i=7.75
臨界載荷F0
N
λr﹥85~90時(shí)，F(xiàn)0=π2EA/λr2未淬火鋼，式中E—螺桿材料的彈性模量，鋼材的E=207000(Mpa)A—螺桿危險(xiǎn)截面的面積（mm2）,A=πd32/4
F0=32757
A=754.39
穩(wěn)定性的合格條件
F0/F≥2.5~4如不滿足，應(yīng)增大螺桿直徑d3
F0/F=4.1﹥2.5~4,合格
螺桿的剛度
軸向載荷F使每個(gè)螺紋導(dǎo)程產(chǎn)生的變形量δF
mm
δF=
δF=0.000615
轉(zhuǎn)矩T使每個(gè)螺紋導(dǎo)程產(chǎn)生的變形量δT
mm
δT=式中G—螺桿材料的切變模量，鋼的G=83000Mpa
δT=0.000074
每個(gè)螺紋導(dǎo)程的總變形量δ
mm
δ=δF±δT 當(dāng)軸向載荷F與運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)取“＋”號(hào)
δ=0.000689
單位長(zhǎng)度變形量△
△=δ/Ph精度要求不高的場(chǎng)合，[△]=（8~10）×0.00001
△=0.000057﹤[△]=
(5~6)×0.00001螺桿剛度合格
計(jì)算項(xiàng)目
單位
計(jì)算公式、參數(shù)選擇和說(shuō)明
實(shí)例計(jì)算結(jié)果
螺桿的橫向振動(dòng)
臨界轉(zhuǎn)速n0
r/min
n0=
式種L—螺旋傳動(dòng)中主動(dòng)件上的轉(zhuǎn)矩(N·m)
μ1—支撐系數(shù),查表6.1-17
—密度(㎏/mm )對(duì)于
鋼=0.0000078(㎏/mm )
n0=653
L=3000
μ1=3.927
工作轉(zhuǎn)速n的校合
n≤0.8 n0
n=80≤645滿足要求
動(dòng)力計(jì)算
驅(qū)動(dòng)功率
kw
P=式中T—螺旋傳動(dòng)中主動(dòng)件上的轉(zhuǎn)矩
n—螺旋傳動(dòng)中主動(dòng)件的轉(zhuǎn)速
F—螺旋傳動(dòng)中移動(dòng)件的軸向力
v—螺旋傳動(dòng)中移動(dòng)構(gòu)件的線速度
—螺旋傳動(dòng)的正行程效率,見(jiàn)表6.1-12
1—從動(dòng)力源到螺旋傳動(dòng)主動(dòng)件間的機(jī)械效率
1=0.985
=0.57
P=0.9kw
滑動(dòng)螺旋副工作時(shí)主要承受轉(zhuǎn)矩、軸向拉（壓）力，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)工作情況，判定其實(shí)效形式，確定相應(yīng)的計(jì)算準(zhǔn)則。
滑動(dòng)螺旋副的主要實(shí)效形式是磨損，故螺桿的直徑和螺母的高度通常是按耐磨性計(jì)算確定的。傳力較大或受沖擊載荷的傳力螺旋，應(yīng)校核螺桿危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度及螺母螺紋牙的剪切和彎曲強(qiáng)度。
對(duì)精度要求較高的傳動(dòng)螺旋，應(yīng)根據(jù)剛度確定或校核螺桿的直徑。
對(duì)長(zhǎng)度比較大的受壓螺桿，因其易產(chǎn)生側(cè)向彎曲，需校核其穩(wěn)定性。長(zhǎng)徑比較大，轉(zhuǎn)速又較高的螺桿，可能發(fā)生橫向振動(dòng)，應(yīng)校核其臨界轉(zhuǎn)速。
對(duì)有自鎖要求的螺旋傳動(dòng),要驗(yàn)算其能否滿足自鎖條件。
第四章 滾動(dòng)直線導(dǎo)軌套副
按運(yùn)動(dòng)學(xué)原理,所謂導(dǎo)軌就將運(yùn)動(dòng)構(gòu)件約束到只有一個(gè)自由度的裝置。這個(gè)一個(gè)自由度可以是直線運(yùn)動(dòng)或者是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
導(dǎo)軌裝置，在機(jī)械中是使用頻率較高的零部件之一。沒(méi)有不使用導(dǎo)軌的金屬切削機(jī)床；在測(cè)量機(jī)、繪圖機(jī)上，導(dǎo)軌是它們的工作基準(zhǔn)；在其他機(jī)械中，例如軋機(jī)、壓力機(jī)、紡織機(jī)等也都離不開(kāi)導(dǎo)軌的導(dǎo)向。由此可見(jiàn)，導(dǎo)軌的精度、承載能力和使用壽命等都將直接影響機(jī)械的工作質(zhì)量。
1.導(dǎo)軌的類型及其特點(diǎn)
導(dǎo)軌按運(yùn)動(dòng)軌跡劃分，可分為直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和圓周運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌。
2.導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)要求
(1) 幾何精度就是通常所說(shuō)的導(dǎo)向精度，即運(yùn)動(dòng)的直線度或回轉(zhuǎn)精度；
(2) 運(yùn)動(dòng)精度包括兩方面的內(nèi)容：一是運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，二是定位精確；
(3) 具有足夠的承載能力和剛度，使用壽命長(zhǎng)；
(4) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好、便于調(diào)整和維修；
(5) 具有良好的潤(rùn)滑和防護(hù)裝置。
3.導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)程序及內(nèi)容
(1) 根據(jù)工作條件、載荷特點(diǎn)，確定導(dǎo)軌的類型、截面形狀和結(jié)構(gòu)尺寸。
(2) 進(jìn)行導(dǎo)軌的力學(xué)計(jì)算，選擇導(dǎo)軌材料、表面精加工和熱處理方法以及摩擦面硬度匹配。
(3) 設(shè)計(jì)導(dǎo)軌的配合間隙和預(yù)加載荷調(diào)整機(jī)構(gòu)。
(4) 設(shè)計(jì)導(dǎo)軌的潤(rùn)滑系統(tǒng)及防護(hù)裝置。
(5) 制定導(dǎo)軌的精度和技術(shù)條件。
4.精密導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)原則
對(duì)幾何精度、運(yùn)動(dòng)精度和定位精度要求較高的導(dǎo)軌，在設(shè)計(jì)時(shí)還必須考慮如下一些原則：
使導(dǎo)軌系統(tǒng)能達(dá)到誤差相互補(bǔ)償?shù)男Ч?，必須滿足下列三個(gè)條件：
(1) 導(dǎo)軌間必須設(shè)計(jì)中間彈性環(huán)節(jié)，如使用滾動(dòng)體、粘貼塑料、靜壓油膜等。
(2) 導(dǎo)軌間要有足夠的預(yù)緊力，使接觸的誤差能進(jìn)行補(bǔ)償。預(yù)緊力不大于使中間彈性體發(fā)生永久變形時(shí)的變形力。
(3) 導(dǎo)軌要有較高的制造精度，要求導(dǎo)軌的制造誤差小于中間彈性體的變形量。
5.導(dǎo)軌類型的選擇原則
(1) 精度互不干涉原則：
導(dǎo)軌的各項(xiàng)精度制造和使用時(shí)互不影響才易得到較高的精度。如矩形導(dǎo)軌的直線性與測(cè)面導(dǎo)軌的直線性在制造時(shí)互不影響；又如平——V導(dǎo)軌的組合，上導(dǎo)軌的橫向尺寸的變化不影響導(dǎo)軌的工作精度。
(2) 靜、動(dòng)摩擦系數(shù)相接近的原則；例如選用滾動(dòng)導(dǎo)軌或塑料導(dǎo)軌，由于摩擦系數(shù)小且靜、動(dòng)摩擦系數(shù)相近，所以可獲得很低的運(yùn)動(dòng)速度和很高的重復(fù)定位精度。
(3) 導(dǎo)軌能自動(dòng)帖合的原則；要使導(dǎo)軌精度高，必須使相互結(jié)合的導(dǎo)軌有自動(dòng)帖合的性能。對(duì)水平位置工作的導(dǎo)軌，可以靠工作臺(tái)的自重來(lái)貼合的性能。對(duì)水平位置工作的導(dǎo)軌，可以靠工作臺(tái)的自重來(lái)貼合；其他導(dǎo)軌靠附加的彈簧力或者滾輪的壓力使其鐵合。
(4) 移動(dòng)的導(dǎo)軌在移動(dòng)過(guò)程中，始終全部接觸的原則：也就是固定的導(dǎo)軌長(zhǎng)，移動(dòng)的導(dǎo)軌短。
(5) 對(duì)水平安置的導(dǎo)軌，以下導(dǎo)軌為基準(zhǔn)，上導(dǎo)軌為彈性體的原則：以長(zhǎng)的固定不動(dòng)的下導(dǎo)軌為剛性較強(qiáng)的剛體為基準(zhǔn)，移動(dòng)部件的上導(dǎo)軌為能具有一定變形的彈性體。
(6) 能補(bǔ)償因受力變形和受熱變形的原則：例如龍門式機(jī)床的橫梁導(dǎo)軌，將中間部位制成凸形，以補(bǔ)償主軸箱移動(dòng)到中間位置時(shí)的彎曲變形。
6.導(dǎo)軌材料與熱處理
(1) 導(dǎo)軌材料的要求和匹配：
用于導(dǎo)軌的材料應(yīng)具有良好的耐磨性、摩擦系數(shù)小和動(dòng)靜摩擦系數(shù)差小。加工和使用時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力小，尺寸穩(wěn)定性好等性能。
導(dǎo)軌副應(yīng)盡量由不同材料組成，如果選用相同材料，也應(yīng)采用不同的熱處理或不同的硬度。通常動(dòng)導(dǎo)軌（短導(dǎo)軌）用較軟耐磨性底的材料，固定導(dǎo)軌（長(zhǎng)導(dǎo)軌）用較硬和耐磨材料制造，材料匹配對(duì)耐磨性影響見(jiàn)表：
導(dǎo)軌材料匹配及其相對(duì)壽命
導(dǎo)軌材料及熱處理
相對(duì)壽命
導(dǎo)軌材料及熱處理
相對(duì)壽命
鑄鐵/鑄鐵
1
淬火鑄鐵/淬火鑄鐵
45
鑄鐵/淬火鑄鐵
23
鑄鐵/鍍鉻鑄鐵
34
鑄鐵/淬火鋼
>2
塑料/ 鑄鐵
8
(2) 導(dǎo)軌材料與熱處理
導(dǎo)軌材料主要是灰鑄鐵和耐磨鑄鐵
灰鑄鐵通常以HT200或HT300做固定導(dǎo)軌，以HT150或HT200做動(dòng)導(dǎo)軌。
(3) 導(dǎo)軌的熱處理
一般重要的導(dǎo)軌，鑄件粗加工后進(jìn)行一次時(shí)效處理，高精度導(dǎo)軌鑄件半精加工后還需進(jìn)行第二次時(shí)效處理。
7.常用的淬火方法
（1） 高、中頻淬火，淬硬層深度(12)mm，硬度(4550)HRC.
（2） 電接觸加熱自冷表面淬火，淬硬層深度(0.20.25)mm，顯微硬度600HM左右。這種淬火方法主要用于大型鑄件導(dǎo)軌。
8.滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
結(jié)構(gòu)：滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副是由導(dǎo)軌、滑快、鋼球、反向器、保持架、密封端蓋及擋板等組成。當(dāng)導(dǎo)軌與滑塊作想對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，鋼球沿著導(dǎo)軌上的經(jīng)過(guò)淬硬和精密磨削加工而成的四條滾道滾動(dòng)，在滑塊端部鋼球又通過(guò)反向器進(jìn)入反向孔后再進(jìn)入滾道，鋼球就這樣周而復(fù)始地進(jìn)行滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，反向器兩端裝有防塵密封端蓋，可有效地防止灰塵、屑末進(jìn)入滑塊內(nèi)部。
特點(diǎn)：
(1) 動(dòng)靜摩擦力之差很小、摩擦阻力小，隨動(dòng)性極好。驅(qū)動(dòng)功率小，只相當(dāng)于普通機(jī)械的十分之一。
(2) 承載能力大，剛度高。導(dǎo)軌副滾道截面采用合理比值(溝槽曲率半徑，為鋼球直徑)的圓弧溝槽，因而承載能力及剛度比平面與鋼球接觸大大提高。
(3) 能實(shí)現(xiàn)高速直線運(yùn)動(dòng)，其瞬時(shí)速度比滑動(dòng)導(dǎo)軌提高10倍。
(4) 采用滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、制造和裝配工作、保證質(zhì)量、縮短時(shí)間、降低成本。導(dǎo)軌副具有“誤差均化效應(yīng)”從而降低基礎(chǔ)件(導(dǎo)軌安裝面)的加工精度，精銑或精刨即可滿足要求。
9.定壽命計(jì)算
滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副額定壽命的計(jì)算與滾動(dòng)軸承基本相同。
式中 L—額定壽命(Km);
—額定動(dòng)載荷(kN);
P—當(dāng)量動(dòng)載荷(kN);
z—導(dǎo)軌上滑塊數(shù)；
—指數(shù)，當(dāng)滾動(dòng)體為滾珠時(shí)，=3，當(dāng)滾柱時(shí)，；
—額定壽命單位(km)，滾珠時(shí)，，滾柱時(shí)，；
—硬度指數(shù)
=
—溫度系數(shù)，查取=1；
—接觸系數(shù)，查取=1.00；
—精度系數(shù)，查取=1.0；
—載荷系數(shù)，查取=1.8；
—受力最大的滑塊所受的載荷(kN),計(jì)算方法見(jiàn)下表：
工作條件
無(wú)外部沖擊或振動(dòng)的低速運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合，速度小于
11.5
無(wú)明顯沖擊或振動(dòng)的中速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合，速度為1560m/min
1.52
有外部沖擊或振動(dòng)的高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合，速度大于60m/min
23.5
第五章 絲杠同步轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈傳動(dòng)
1.滾子傳動(dòng)的設(shè)計(jì)
滾子鏈傳動(dòng)選擇指導(dǎo)
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18150-2000《滾子鏈傳動(dòng)選擇指導(dǎo)》，是鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)選擇標(biāo)準(zhǔn)，也是確保鏈條質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，而且是對(duì)鏈條質(zhì)量最低要求的標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)等同采用ISO10823。鏈傳動(dòng)屬于具有中間撓性件的嚙合傳動(dòng)，它兼有齒輪傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的一些特點(diǎn)。與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造與安裝精度要求較低，鏈齒輪受力情況較好，承載能力較大；有一定的緩沖和減振性能；中心距可大而結(jié)構(gòu)輕便。與摩擦型帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確；傳動(dòng)效率較高；鏈條對(duì)軸的拉力較?。煌瑯邮褂脳l件下，結(jié)構(gòu)尺寸更為緊湊；此外，鏈條的磨損伸長(zhǎng)比較緩慢，張緊調(diào)節(jié)工作量較小，并且能在惡劣環(huán)境條件下工作。鏈傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是：不能保持瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定；工作時(shí)有噪聲；磨損后易發(fā)生跳齒，不適用于受空間限制要求中心距小以及急速反向傳動(dòng)的場(chǎng)合。鏈傳動(dòng)的應(yīng)用范圍極廣。通常，中心距較大、多軸、平均傳動(dòng)比要求準(zhǔn)確的傳動(dòng)，環(huán)境惡劣的開(kāi)式傳動(dòng)，低速重載傳動(dòng)，潤(rùn)滑良好的高低速傳動(dòng)等都可成功的采用鏈傳動(dòng)。按用途不同，鏈條可分為：傳動(dòng)鏈、輸送鏈和起重鏈。在鏈條的生產(chǎn)與應(yīng)用中，傳動(dòng)用短節(jié)距精密滾子鏈（簡(jiǎn)稱滾子鏈）占有最主要的地位。通常，鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)功率在100Kw以下，鏈速在15m/s以下。鏈傳動(dòng)的效率，對(duì)于一般傳動(dòng)，其值約為0.94~0.96；對(duì)于用循環(huán)壓力供油潤(rùn)滑的高精度傳動(dòng)，其值約為0.98。
2.滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)的已知條件：
所傳遞功率P(kw)；
1， 主動(dòng)和從動(dòng)機(jī)械的類型；
2， 主、從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速n1、n2（r/min）和直徑；
3， 中心距要求和布置；
4， 環(huán)境條件。
滾子鏈傳動(dòng)的一般設(shè)計(jì)計(jì)算方法見(jiàn)下表
項(xiàng)目
符號(hào)
單位
公式和參數(shù)選擇
說(shuō)明
鏈輪
齒數(shù)
z1
z2
傳動(dòng)比i=
=25
為傳動(dòng)平穩(wěn)，鏈速增高時(shí)，應(yīng)選較大的,高速或受沖擊載荷的鏈傳動(dòng)，至少25齒，且鏈輪齒應(yīng)淬硬
項(xiàng)目
符號(hào)
單位
公式和參數(shù)選定
說(shuō)明
修正
功率
=1.98
p-輸入功率
-工況系數(shù)
-主動(dòng)鏈輪
齒數(shù)系數(shù)
鏈條節(jié)距
根據(jù)修正功率和鏈輪轉(zhuǎn)
速由圖14.2-2或圖14.2-3選
用合理的節(jié)距
=38.1
，
初定中心距
推薦=脈動(dòng)載
荷無(wú)張緊時(shí)，
， =3048
首先考慮結(jié)構(gòu)要求定
中心距，有張緊
裝置或托板時(shí)，可大于；對(duì)于中心距不能調(diào)整的傳動(dòng)，
＜4
≥4
鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)
=185，
圓整為整
數(shù)，宜取偶
數(shù)，以避免
過(guò)度鏈節(jié)。
=186
實(shí)際鏈條節(jié)數(shù)
圓整為，鏈條長(zhǎng)度為 =7.0866m
最大中心距
，式中 =161，=3067.05
實(shí)際中心距
=，
應(yīng)保證
鏈條松邊有合適的垂度
鏈速
低速傳動(dòng)
有效圓周力
項(xiàng)目
符號(hào)
單位
公式和參數(shù)選定
說(shuō)明
作用
于軸
上的
拉力
對(duì)接近于垂直布置的傳動(dòng)
潤(rùn)滑
用油壺或油刷定期人工潤(rùn)滑；
參見(jiàn)圖14.2-5、
表14.2-8
小鏈
輪包
角
要求
合格
3.滾子鏈的靜強(qiáng)度計(jì)算
在低速重載鏈傳動(dòng)中，鏈條的靜強(qiáng)度占有主要地位，通常視為低速傳動(dòng)。如果低速鏈也按疲勞考慮，用額定功率曲線選擇和計(jì)算，結(jié)果常經(jīng)不經(jīng)濟(jì)。因?yàn)轭~定功率曲線上各點(diǎn)其相應(yīng)的條件性安全系數(shù)n大于8~20，比靜強(qiáng)度安全系數(shù)為大。另外，當(dāng)進(jìn)行有限壽命計(jì)算時(shí)，若要求的使用壽命過(guò)短，使用功率過(guò)高，則鏈條的靜強(qiáng)度驗(yàn)算也是比不可少的。
鏈條的靜強(qiáng)度計(jì)算公式為：
≥
式中n —靜強(qiáng)度安全系數(shù)
Q —鏈條極限拉伸載荷
—工況系數(shù)查表14.2-4
F —有效拉力，查表14.2-3
—離心力引起的拉力，其計(jì)算公式；為鏈條每米的質(zhì)量，見(jiàn)表14.2-9；為鏈速；當(dāng)時(shí)，可忽略不計(jì)；
—懸垂拉力，見(jiàn)圖14.2-6，在和中選大者；
—許用安全系數(shù)，一般為4~8；如果按最大尖峰載荷來(lái)代替進(jìn)行計(jì)算，則可為3~6；對(duì)于速度較低、從動(dòng)系統(tǒng)慣性較小、不太重要的傳動(dòng)或作用力較低的確定比較準(zhǔn)確，
可取較小的值。
得n=10≥。
4.滾子鏈的使用壽命計(jì)算
當(dāng)鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)功率要求超過(guò)額定功率、鏈條的使用壽命要求小于15000h或者磨損伸長(zhǎng)率要求明顯小于3%時(shí)，有必要進(jìn)行鏈條的使用壽命計(jì)算。
設(shè)為由式≥
得到的功率值， 為由式得到的功率值，P為要求傳遞的功率。在不發(fā)生膠合的前提下對(duì)已知鏈傳動(dòng)進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算為
若
則
若
則
式中—使用壽命
—小鏈輪齒數(shù)
—小鏈輪轉(zhuǎn)數(shù)
—多排鏈排系數(shù)，單排=1、雙排=1.7、三排=2.5、四排=3.3；
—工況系數(shù)，查表14.2-4
—鏈長(zhǎng)，以節(jié)數(shù)表示。
滾子鏈的耐磨損工作能力計(jì)算
當(dāng)工作條件要求鏈條的磨損伸長(zhǎng)率明顯小于3%或者潤(rùn)滑條件不能符合規(guī)定要求方式而有所惡化時(shí)，可按下式進(jìn)行滾子鏈的磨損計(jì)算。鏈條的磨損使用壽命與潤(rùn)滑條件、許用的磨損伸長(zhǎng)律以及鉸鏈承壓面上產(chǎn)生的滑摩功等因素有關(guān)。式中
—使用壽命
—鏈長(zhǎng)，以節(jié)數(shù)表示
—鏈數(shù)
—小鏈輪齒數(shù)
—傳動(dòng)比
—許用磨損伸長(zhǎng)率，按具體工作條件確定；
—磨損系數(shù)
—節(jié)距系數(shù)
—齒數(shù)-速度系數(shù)
—鉸鏈比壓
鉸鏈比壓按下式計(jì)算式中
—工況系數(shù)
—有效拉力
—離心力引起的拉力
—懸垂拉力
—鉸鏈承壓面積，A值等于滾子鏈銷軸直徑與套筒長(zhǎng)度的乘積。當(dāng)使用壽命T以確定時(shí)，確定許用壓力，用式進(jìn)行鉸鏈的比壓計(jì)算：
5.滾子鏈鏈輪
名稱
符號(hào)
計(jì)算公式
說(shuō)明
基本參數(shù)
鏈輪齒數(shù)
z
查表14.2-3
配用鏈條
節(jié)距滾子外徑排距
P
P=38.1 =22.23 =0
查表14.2-2
主要尺寸
分度圓直徑
=304
齒頂圓直徑
=329.4
齒根圓直徑
分度圓弦齒高
=14
最大齒根距離
=281.17(奇數(shù)齒)
齒側(cè)凸緣直徑
h—內(nèi)鏈
板高度,
查表14.2-2
6.滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸
第六章 帶傳動(dòng)及其有關(guān)計(jì)算
1.帶傳動(dòng)
帶傳動(dòng)是利用張緊在帶輪上的傳動(dòng)帶，借助帶和帶輪間的摩擦或嚙合來(lái)傳遞運(yùn)和力 的。帶傳動(dòng)具有傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、不需潤(rùn)滑和能緩傳動(dòng)吸振等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械傳動(dòng)中被 廣泛的應(yīng)用。
2.帶和帶傳動(dòng)的形式
根據(jù)帶傳動(dòng)原理不同,帶傳動(dòng)可分為摩擦型和嚙合型兩大類,前者過(guò)載可以打滑,但傳動(dòng)比不準(zhǔn)確(滑動(dòng)率在2%以下);后者可保證同步傳動(dòng)。根據(jù)帶的形狀可分為平帶傳動(dòng)，v帶傳動(dòng)和同步帶傳動(dòng)。根據(jù)用途，有一般工業(yè)用途、汽車用和農(nóng)機(jī)用之分。
3. V帶傳動(dòng)
V帶的規(guī)格
V帶和V帶輪有兩種尺寸限制，即基準(zhǔn)寬度制和有效寬度制。V帶在作垂直其底邊的縱向彎曲時(shí)，在帶中保持不變的周線稱為V帶的節(jié)線，由節(jié)線組成的面稱為節(jié)面，V帶節(jié)面的寬度為節(jié)寬，當(dāng)帶做如上彎曲時(shí)，節(jié)寬不變?；鶞?zhǔn)寬度制是以基準(zhǔn)線的位置和基準(zhǔn)寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)定義帶輪的輪槽、基準(zhǔn)直徑和V帶在輪槽中的位置。帶輪輪槽的基準(zhǔn)寬度位置通常與所配用V帶節(jié)面處于同一位置，其值在規(guī)定公差范圍內(nèi)與V帶的節(jié)寬一致，用以表示輪槽輪廓寬度的一個(gè)無(wú)公差特征值，是帶和帶輪標(biāo)準(zhǔn)化的基本尺寸。帶輪在輪槽基準(zhǔn)寬度的直徑是帶輪的基準(zhǔn)直徑。相應(yīng)帶的長(zhǎng)度以基準(zhǔn)長(zhǎng)度來(lái)表示，它是在規(guī)定張緊力下，V帶位于測(cè)量帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線長(zhǎng)度。
有效寬度制是以輪槽有效寬度作為帶輪輪槽截面的特征值，是帶和帶輪的有效直徑。相應(yīng)V帶的長(zhǎng)度為有效長(zhǎng)度，是在規(guī)定的張緊力下，V帶位于測(cè)量帶輪有效直徑處的周長(zhǎng)。
普通V和SP系列窄帶（ISO ，DIN，BS等標(biāo)準(zhǔn)采用）采用基準(zhǔn)寬度制，N系列的窄V帶和J系列的聯(lián)組V帶（ISO,RMA,JIS等標(biāo)準(zhǔn)采用）采用有效寬度制。兩種系列窄V帶在我國(guó)都生產(chǎn)、使用，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)則以基準(zhǔn)寬度制為主。兩者的設(shè)計(jì)計(jì)算方法相同，但尺寸計(jì)算有差別。
4. V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
帶傳動(dòng)的一般程序：
(1) 工作種類、傳動(dòng)的目的
(2) 原動(dòng)機(jī)額定功率p
(3) 運(yùn)轉(zhuǎn)條件
(4) 原動(dòng)機(jī)類型
(5) 工作機(jī)特性
(6) 工作制度
(7) 減速、增速
(8) 高速軸（小帶輪）轉(zhuǎn)速
(9) 傳動(dòng)比，中心距要求
(10) 許用帶輪直徑（結(jié)構(gòu)要求）
(11) 設(shè)計(jì)確定
(12) 帶的種類
(13) 帶型、帶長(zhǎng)
(14) 所需帶的根數(shù)或帶寬
(15) 帶輪直徑，
(16) 中心距
(17)帶輪結(jié)構(gòu)和帶輪尺寸
(18) 預(yù)緊力
(19) 壓軸力
5.基準(zhǔn)寬度制帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
基準(zhǔn)寬度制帶（普通和系列窄帶）傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算見(jiàn)下表
序號(hào)
計(jì)算項(xiàng)目
符號(hào)
單位
計(jì)算公式和參數(shù)選擇
備注
1
選定帶種類
根據(jù)工作要求、功率、轉(zhuǎn)速范圍及供貨條件選擇
2
設(shè)計(jì)功率
=2.574
傳遞功率
工況系數(shù)
3
選定帶型
根據(jù)和由圖5.5-1或圖5.1-6選取
小帶輪轉(zhuǎn)速
4
小帶輪基準(zhǔn)直徑
=80
為提高帶壽命，在結(jié)構(gòu)允許條件下，可選較大直徑
5
大帶輪基準(zhǔn)直徑
=3.04
=240.768
傳動(dòng)比
帶輪節(jié)徑
大帶輪轉(zhuǎn)速
彈性滑動(dòng)率
6
帶速
普通帶窄帶
一般不要低于5
7
初定中心距
231≤≤660
=400
8
所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度
9
實(shí)際中心距
=532
安裝時(shí)所需最小中心距
張緊或補(bǔ)償伸長(zhǎng)所需要最大中心距
基準(zhǔn)寬度
10
小帶輪包角
=161.7
11
單根傳遞的基本額定功率
=0.26
是載荷平穩(wěn)時(shí)，特定帶長(zhǎng)的單根帶基本額定功率
12
傳動(dòng)的額定功率
=0.11
彎曲影響系數(shù)
傳動(dòng)比系數(shù)
13
帶根數(shù)
=3
小輪包角修正系數(shù)，
帶長(zhǎng)修正系數(shù)
14
單根帶的預(yù)緊力
=1570.14
15
作用在軸上的力
=1570.14
16
帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸
6. 帶傳動(dòng)的效率
帶傳動(dòng)的效率可用下式表示
式中 —轉(zhuǎn)矩;
—轉(zhuǎn)速；
—輸出；
—輸入；
帶傳動(dòng)有下列幾種功率損失：
(1) 滑動(dòng)損失 帶在工作時(shí)，由于帶與輪之間的彈性滑動(dòng)和可能存在的幾何滑動(dòng)，而產(chǎn)生滑動(dòng)損失。
(2) 滯后損失 帶在運(yùn)動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生反復(fù)伸縮，特別是在帶輪上的撓曲會(huì)使帶體內(nèi)部產(chǎn)生摩擦，引起功率損失。
(3) 空氣阻力 高速傳動(dòng)時(shí)，運(yùn)行中的風(fēng)阻將引起轉(zhuǎn)矩的損耗，其損耗與速度的平方成正比。因此設(shè)計(jì)高速帶傳動(dòng)時(shí)，帶的表面積宜小，盡量用厚而窄的帶，帶輪的輪輻表面要平滑(如用橢圓形)或用輻板以減小風(fēng)阻。
(4) 軸承的摩擦損失 滑動(dòng)軸承的損失為2%5%，滾動(dòng)軸承為1%2%?？紤]上述損失，帶傳動(dòng)的效率約在80%98范圍內(nèi)，根據(jù)帶的種類而定。進(jìn)行
傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，可按下表選取。
帶的種類
效率（%）
平帶
有張緊力的平帶
窄v帶
多楔帶
同步帶
8398
8095
9095
9297
9398
8792
9296
普通v帶
簾布結(jié)構(gòu)
繩芯結(jié)構(gòu)
7. V帶帶輪
帶輪應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，便于制造，質(zhì)量輕而分布均勻，并避免由于鑄造而產(chǎn)生過(guò)大的內(nèi)應(yīng)力。時(shí)要進(jìn)行靜平衡，時(shí)則應(yīng)進(jìn)行動(dòng)平衡。帶輪工作表面應(yīng)光滑，以減少帶的磨損。帶輪材料常采用灰鑄鐵、鋼、鋁合金或工程塑料等。灰鑄鐵應(yīng)用廣泛，當(dāng)時(shí)用，則宜采用球墨鑄鐵或鑄鋼，也可用鍛鋼、鋼板沖壓—焊接帶輪或旋壓帶輪。小功率傳動(dòng)可用鑄鋁或塑料。
8.帶輪的結(jié)構(gòu)
帶輪由輪緣、輪輻和輪轂三部分組成。
9.帶輪的技術(shù)要求
(1) 帶輪各部位不允許有沙眼、裂縫、縮孔及氣泡。
(2) 帶輪輪槽工作面的表面粗糙度不得超過(guò)3.2，輪緣和軸孔端面的不得超過(guò)6.3，輪槽底的不得超過(guò)12.5，輪槽的棱邊要倒圓或倒鈍。
(3)輪轂孔公差為或，轂長(zhǎng)上偏差為，下偏差為0。
(4)帶輪輪槽間距的累積偏差應(yīng)小于以下值：
型
型
型
型
型
(5)同一帶輪任意兩輪槽的基準(zhǔn)直徑差小于0.4~0.6之間，大帶型取大值。
(6)帶輪的圓跳動(dòng)公差應(yīng)小于表5.1-48的規(guī)定值。
(7)輪槽槽型的檢驗(yàn)按
《帶輪的才質(zhì)、表面粗糙度及平衡》的規(guī)定。
(8)輪槽中心平面與帶輪軸線的垂直度為±。
(9)帶輪的平衡要求按GB/T11357—1997（EQVISO254：1994）《帶輪的材質(zhì)、表面粗糙度及平衡》的規(guī)定。
10.帶輪的技術(shù)要求
(1)帶輪輪槽工作表面粗糙度為1.6或3.2，軸孔表面
為3.2，軸孔端面為6.3，其余表面12.5。輪槽的棱邊
要倒圓或倒鈍。
(2)帶輪外圓的徑向圓跳動(dòng)和基準(zhǔn)圓的斜向圓跳動(dòng)公差 t不
得大于表14.1-18、表14.1-23的規(guī)定。
(3)輪槽對(duì)稱平面與帶輪軸線垂直度允差±。
(4)帶輪的平衡
11.V帶傳動(dòng)的主要失效形式
(1)帶在帶輪上打滑
(2)帶由于疲勞產(chǎn)生脫層、撕裂和拉斷。
第二部分 機(jī)電控制系統(tǒng)
第一章 制動(dòng)器的選擇及其計(jì)算
1制動(dòng)器
制動(dòng)器具有使運(yùn)動(dòng)部件減速、停止或保持停止?fàn)顟B(tài)等功能的裝置。是保證機(jī)器或機(jī)構(gòu)正常安全的重要部件。為了減小制動(dòng)力矩，通常將制動(dòng)器則裝在機(jī)構(gòu)的高速軸某些安全制動(dòng)器則裝在低速軸上，以防止傳動(dòng)機(jī)構(gòu)斷軸時(shí)物品墜落，特殊情況下有將制動(dòng)器裝在其他軸上。
2 制動(dòng)器的分類、特點(diǎn)及應(yīng)用
制動(dòng)器主要由制動(dòng)架、摩擦元件和松閘器等三部分組成。有些制動(dòng)器還裝有自動(dòng)調(diào)整間隙裝置。按工作狀態(tài)分為常閉式和常開(kāi)式。常閉式即靠彈簧或重力使其經(jīng)常處于抱閘狀態(tài)，機(jī)械設(shè)備工作時(shí)松閘，常開(kāi)式與其相反，制動(dòng)器經(jīng)常處于松閘狀態(tài)，抱閘時(shí)需要施加外力。
3.制動(dòng)器的選擇
制動(dòng)器的類型選擇應(yīng)根據(jù)使用要求和工作條件選定。選擇時(shí)一般需要考慮以下幾點(diǎn)：
(1)所需要制動(dòng)器機(jī)構(gòu)的工作性質(zhì)和條件。如對(duì)于起重機(jī)械的起升和變幅機(jī)構(gòu)都必須采用常閉式制動(dòng)器。
(2)要考慮合理的制動(dòng)力矩。用于起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)支持的制動(dòng)器，或礦井提升機(jī)的安全制動(dòng)器的制動(dòng)力矩應(yīng)有足夠的儲(chǔ)備，即應(yīng)有一定的安全系數(shù)。
(3)應(yīng)考慮安裝場(chǎng)所。如安裝地點(diǎn)有足夠空間，則可選用外抱塊式制動(dòng)器；空間受限制處，可采用內(nèi)蹄式或帶式制動(dòng)器。
制動(dòng)器的設(shè)計(jì)
在工作中，有時(shí)需要自行設(shè)計(jì)制動(dòng)器，其主要設(shè)計(jì)步驟如下：
(1)根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，計(jì)算出制動(dòng)軸上的負(fù)載力矩，然后再計(jì)算出所需的制動(dòng)力矩。
(2)根據(jù)需要的制動(dòng)力矩和工作條件，選定合適的制動(dòng)器類型和結(jié)構(gòu)，并畫出傳動(dòng)圖。
(3)按摩擦元件的退距求出松閘推力，用以選擇松閘器。
(4)對(duì)主要零件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。
(5)對(duì)于摩擦元件進(jìn)行發(fā)熱驗(yàn)算。
總之，選擇和設(shè)計(jì)制動(dòng)器的基本要求是：制動(dòng)可靠、操作靈活、散熱性良好，體積小和重量輕。在選用標(biāo)準(zhǔn)制動(dòng)器時(shí)，應(yīng)以計(jì)算制動(dòng)力矩為依據(jù)。選出標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)后做必要的發(fā)熱驗(yàn)算。
4．制動(dòng)器的性能參數(shù)及主要尺寸
塊式制動(dòng)器是用制動(dòng)瓦總成內(nèi)圓柱面作為摩擦副接觸面的制動(dòng)器。多采用彈簧或重錘緊閘，當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，松閘器也同時(shí)供電，從而自動(dòng)松閘，也有時(shí)用人力松閘。多為常閉式，在起重運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用較廣泛。
電磁塊式制動(dòng)器制動(dòng)器以制動(dòng)電磁鐵為驅(qū)動(dòng)裝置的常閉式制動(dòng)器，電磁鐵一般裝設(shè)在制動(dòng)器的上部；也有裝設(shè)在中部。制動(dòng)器的供電電源分為交流和支流兩種，電磁鐵的基準(zhǔn)工作方式為連續(xù)工作制和斷續(xù)周期工作制，設(shè)有瓦塊退距和制動(dòng)力矩調(diào)整裝置，并有可靠的放松措施，制動(dòng)瓦塊具有隨位性。電磁塊式制動(dòng)器基本參數(shù)和主要尺寸。
電磁塊式制動(dòng)器基本參數(shù)和主要尺寸(摘自JB/T 7685.1-1995)
制動(dòng)器的規(guī)格:200mm,每側(cè)瓦塊的額定退距0.6/mm，在基準(zhǔn)工作方式下額定制動(dòng)力距160/（N·M），額定操作頻率1200次/h，mm，mm，mm，，mm，，mm，mm，mm，mm，mm，mm，
mm，mm，mm，mm。
第二章 開(kāi)關(guān)的選擇
1.HZ5B-1型組合開(kāi)關(guān)
根據(jù)本次設(shè)計(jì)的升舉機(jī)的設(shè)計(jì)要求及其所要達(dá)到的目標(biāo)和運(yùn)行特點(diǎn)選取HZ5B-1型組合開(kāi)關(guān)，控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)。
HZ5B-1型組合開(kāi)關(guān)，適用于交流50Hz、電壓至380v的電路中，作為電源的引入開(kāi)關(guān)、電動(dòng)機(jī)的不頻繁起動(dòng)、停止變速和正反向轉(zhuǎn)換、控制線路的換接之用。
HZ5B-1型組合開(kāi)關(guān)采用組合式結(jié)構(gòu)，可以組裝成1 10層。選用時(shí)，選用時(shí)應(yīng)指出特征代號(hào)。
2.LXJ6系列接近開(kāi)關(guān)
LXJ6系列接近開(kāi)關(guān)為交流二線式，用于交流5060H、電壓100250v線路中做設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線的定位或檢測(cè)信號(hào)之用，當(dāng)運(yùn)動(dòng)的金屬體接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)面達(dá)到作用距離之內(nèi)時(shí)，無(wú)接觸、無(wú)壓力的發(fā)出檢測(cè)信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)小容量的接觸器或中間繼電器。開(kāi)關(guān)體積小、重量輕、精度高、壽命長(zhǎng)。接近開(kāi)關(guān)本體用環(huán)氧樹(shù)脂封固，耐震，防潮。
第三部分 使用及其效益
第一章 使用說(shuō)明
1.使用時(shí)注意事項(xiàng)
（1）使用時(shí)載荷分布應(yīng)符合使用說(shuō)明書中規(guī)定的托臂額定載荷分布規(guī)定。
（2）舉升車輛前應(yīng)調(diào)整好各托盤的高度,使支撐點(diǎn)保持在同一水平面上。
（3）車輛受托舉的裙邊或大梁必須置于托盤中心,盡量使車輛重心位于支撐面中心處。
（4）托盤就位后,確定托臂定位可靠后才可啟動(dòng)舉升機(jī)。
（5）當(dāng)汽車舉升機(jī)升至距離地面10cm時(shí),晃動(dòng)一下車輛,檢查并確認(rèn)汽車托舉安全可靠,舉升機(jī)運(yùn)行正常后,再設(shè)置限位裝置、安全閥、保險(xiǎn)。
2.