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1、20kN 电动锚绞车(245XLJ-20-00)、主要技术参数1. 工作负载：20kN2. 过载拉力：30kN3. 支持负载：60kN4. 公称速度：三 9m/min5.绳索直径： 14mm6.卷筒容绳量：80m7.绞缆筒负载：15kN8.电动机规格：型号JZ2-H32-4/12功率6/2.5kW转速1350/400rpm电制380V50Hz工作制30/10min二、总体计算1.传动比 i传动系统顺序：电动机f小齿轮f大齿轮f蜗轮蜗杆f卷筒轴。蜗轮蜗杆传动比i减=50。减齿轮传动比 i =39/16。齿i= i Xi =50X39216=121.9。减齿2. 机械传动效率蜗轮蜗杆效率：n减=0
2、.75减滑动轴承效率：n汽=0.96滑齿轮效率：n *=0.95齿卷筒效率：n卷=0.95卷贝Un =n Xn Xn Xn =0.65总 减滑齿卷3. 主轴转速 n ：主n = n / i=13502121.9=11.07(r/min)主电式中：n电机转速，n =1350r/min, i传动比，i=121.9。电电4. 系缆速度 VV= nX(D +d )Xn、=3.14X(0.26+0.014)X11.07=9.5 (m/min)三9m/min卷 索主式中：0.26mm为卷筒底径，0.014mm为缆绳直径。5. 电机功率N=PV/n =20X9.5三6020.65=4.9 (kW)WN =6
3、kW总电 所以选用的电动机符合设计要求。6. 减速箱的选型减速箱选用WHX200-50型，查产品样本在输入转速为1000r/min时承载能力为7.8kW，换 算成1350r/min时承载能力为9.2kW，大于电机功率6kW,所以选用减速箱满足设计要求。 三、主要件强度计算1. 主轴强度计算根据主轴结构型式。缆绳位于刹车侧板边B点时或卷筒中间C点时，主轴此时为最危险受 力状态，故仅计算此两种的受力状况。为了简化计算，把主轴视为简支梁，两支点的距离为477mm，工作负载和支持负载分别为20kN，60kN。这两个作用力方向基本处于水平状态。AJJ11A主轴在受工作负载下B、C两点最大弯Mb、Mc：M
4、b=FxABx BDAD20 x 155 x 322-477=2093 (Nm)Mc=FxACxCDAD20 x 275 x 202477=2329 (Nm)主轴所受扭矩 T=20X(260+14)2=2740Nm 式中260mm为卷筒底径，14mm为缆绳直径。当量弯矩M =eBVM 2 + 0.75T 2B=*20932 + 0.75 x 27402=3164 (Nm)V;M2 + 0.75T2 = .23292 + 0.75x27402 = 3325 (Nm)CW=3.14X753三32=41396 (mm3)M3164 x 1000 十G = eB = 76b W 41396(MPa)g
5、 = MC = 331000 = 80 C W 41396(MPa)主轴承受支持负载时所受最大弯矩M支:支F x AC x CD 60 x 275 x 202 支=AD477=6987 (Nm)M6987x 1000,小巾、g =支=169.4 (MPa)支 W 41396主轴材料为45#,os=294MPa因为。B=76MPa、o C=8MPaW40% o s=0.4X294=118MPa；o =169.4MPaW90% o =0.9 X294=265MPa支s所以主轴强度满足设计要求。2.离合器强度的校核主轴承受扭矩为MM=20X(260+14)三2=2740Nm。已知：D 二210mm,
6、 D 二160mm, h=15, Z=4夕卜内D =(D + D )2= (210+160)三2=185mm中夕卜内b= (D - D )三2二(210T60)三2=25mm夕卜内Z =ZF2=4三2=2K=1.5 (工况储备系数)2KM2 x 1.5 x 2740 x 103代入：o =才=59 MPaVo=98118MPaJ D Z bh 185 x 2 x 25 x 15J中所以离合器强度符合设计要求。3六方强度度校核已知六方外接圆直径：d=75mm。六边形的接触表面产生的最大压应力:P=L (兀 d eX XX+ 0.05d 2 )XT轴的扭矩：T=M=2740NmLX接触长度：LX
7、=64mm。(已知) dX计算直径直dX=d2+2eX d2=67mm (已知)2e = (7567)三2=4mm e =2mmXXg =67+4=71mmX代入:2740 x 10364 x (3.14 x 71 x 2 + 0.05 x 712)=61MPaVP=150MPa所以六方强度符合设计要求。4.刹车装置的计算已知：支持负载60kN，制动毂直径：D=315mm,刹车带宽度：B=50mm,刹车带厚度：5=10mm,材料：Q235-A,os=235MPa，螺钉孔：单排，5,刹车带包角9=350 =6.11弧度, 复合型刹车带磨擦系数卩=0.4。e 0.4x6.11紧边拉力：S = 0.
8、5P x-= 0.5x60x1支 e 1e 0.4x6.11=33kN-1松边拉力：S = 0.5P x 1= 0.5 x 60 x 1 =3kN2支 e ye 1e 0.4x6.11 1刹车带强度的校核：e 0.4x6.1133 x 103q = t =74MPa0.90 叭=090X235=212MPa孔(B d )8 (50 5.2) x 10s所以刹车钢带强度满足要求。刹车销轴强度的校核：已知：轴径，30，材料：45#,os =350 MPa, ST=33kNM=13 x S = 13 x 33 = 429 NmM 429 x 103429 x 10sq= 159MPaW0.1 x d
9、 30.1 x 3030.9。S=0.9X350=315MPa 所以刹车销轴强度符合设计要求。5.卷筒计算5.1.卷筒直径计算卷筒直径既要符合规范要求：D =260mm16d =16X14=224mm，也要满足系缆速度：V卷绳29m/min的要求。绳10001000x9-3.14x W x 14 = 245 mm1000V 兀n x d 所以D*=系 主卷兀n主现取D , =260mm，既大于16d =224mm，也大于245mm，所以完全满足上述两项要求。卷绳5.2.容绳量计算查图纸：卷筒有效宽度：B=240mm3.14 x 11.07则每层排绳数量：K= B二迪 =16圈绳+114 +1绕
10、卷 n=5,容绳量：L=nKn (D +nd ) =3.14X 16X5X(260+5X 14) =83m280m 卷绳符合要求5.3. 卷筒侧板外径的计算按规范要求，绳索最外层凸缘高度大于1.5d绳。绳所以 D 2D + (2X5+3) d =260+13X14=442mm外卷绳现取D =445mm，符合规范要求。外5.4. 卷筒臂厚的计算与校核(支持负载校核)已知：支持负载 P =60kN，臂厚 6 =12mm, d =14mm，材料 Q235-A,。=235MPa 支绳S验算：弯曲应力：。弯=0.96卩支=.9.6 % 60 x 13 = 86MPa弯占 3 x DJ123 x 260卷挤压应力：0.5 P0.5 x 60 x 103“5o =支=179 MPa挤 5 x d12 x 14绳合成应力：o 厶=+g +862 +1792 = 199MPaV0.9 o s=.9X235=211.5 MPa合弯挤所以6 =12mm 强度足足有余，满足强度要求。 主要参考资料1. 机械设计手册化学工业出版社2. 系泊绞车GB/T4446-1995
