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文檔簡(jiǎn)介

摘要升降機(jī)不論是在工業(yè)生產(chǎn)還是我們的日常生活中都有著重要的作用給我們帶來的利益是非常的多。升降機(jī)的功能特色是非常多的,在我們生活中我們?cè)诤芏嗟纳虅?wù)大廈都會(huì)用到電梯,升降機(jī)就如電梯的性能大同小異,我們?cè)谑褂蒙禉C(jī)的時(shí)候也可以針對(duì)自己的需求對(duì)升降機(jī)進(jìn)行設(shè)置。根據(jù)本課題的研究是適用于樓層上的物料升降運(yùn)送。根據(jù)實(shí)際需求擬采取如下:選擇電動(dòng)(帶減速器為動(dòng)力以鏈條傳動(dòng)為傳動(dòng)形式主體機(jī)構(gòu)采用框架式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)Z軸升降機(jī)關(guān)鍵零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算與校核,經(jīng)過驗(yàn)證能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)和要求。關(guān)鍵詞:

升降機(jī),物料升降,鏈傳動(dòng),框架式結(jié)構(gòu)word檔可自由復(fù)制編輯

AbstractLiftinourdailylifeplaysanimportantrolein.whichbringstoLiftfeatureisveryinlifeinmanybusinessbuildingwilluseliftelevatorperformanceverymuchsame,usethelifttimecanalsobeontheirownneedstoelevatortoresearchthefloormaterialliftingtransport.tobetakenasfollows:ofmotor(beltreducerasdrivingachaintodrivethemainaframetypeOnZliftdesignafterverificationcanachieveobjectivesandKeyWords:

elevator,frameword檔可自由復(fù)制編輯

錄摘要............................................................................................................................................1.......................................................................................................................................2目錄........................................................................................................................................3第1緒論............................................................................................................................51.1升降機(jī)在生產(chǎn)和生活中的作用和意義......................................................................51.2升降機(jī)國(guó)內(nèi)研究發(fā)展情況..........................................................................................51.3升降機(jī)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨向.............................................................................71.4課題條件.....................................................................................................................91.5總體設(shè)計(jì)方案框架.....................................................................................................9第2Z型垂直升降機(jī)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)............................................................................102.1動(dòng)力系統(tǒng)選擇依據(jù)...................................................................................................102.2動(dòng)力計(jì)算...................................................................................................................102.3動(dòng)力選型第3Z型垂直升降機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)............................................................................123.1常見機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用............................................................................................123.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的確定.......................................................................................................133.3鏈傳動(dòng)計(jì)算...............................................................................................................13鏈的類型選擇.................................................................................................14滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸.............................................................................14滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸(GB/T12341997).......................14齒槽形狀的選取............................................................................................16鏈輪材料的選擇和熱處理............................................................................163.4鏈傳動(dòng)校核...............................................................................................................16鏈傳動(dòng)的主要失效形式................................................................................16鏈傳動(dòng)的承載能力........................................................................................18第4框架主體(格構(gòu)式)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)................................................................................214.1設(shè)計(jì)準(zhǔn)則....................................................................................................................21word檔可自由復(fù)制編輯

4.2格構(gòu)式定義及優(yōu)缺點(diǎn)...............................................................................................214.3格構(gòu)型框架主材截面形式選擇分析.......................................................................21不考慮風(fēng)荷載影響的格構(gòu)型框架主材形式選擇分析................................21考慮風(fēng)荷載影響的格構(gòu)型框架主材形式選擇分析....................................23總結(jié)..........................................................................................................................................27參考文獻(xiàn)..................................................................................................................................28致謝........................................................................................................................................29word檔可自由復(fù)制編輯

第1章論1.1升降機(jī)在生產(chǎn)和生活中的作用和意義升降機(jī)不論是在工業(yè)生產(chǎn)還是我們的日常生活中都有著重要的作用給我們帶來的利益是非常的多。升降機(jī)的功能特色是非常多的,在我們生活中我們?cè)诤芏嗟纳虅?wù)大廈都會(huì)用到電梯,升降機(jī)就如電梯的性能大同小異,我們?cè)谑褂蒙禉C(jī)的時(shí)候也可以針對(duì)自己的需求對(duì)升降機(jī)進(jìn)行設(shè)置??梢娚禉C(jī)對(duì)我們作用是相當(dāng)?shù)拇?。我們生產(chǎn)力的不斷加大,生活的不斷改善,對(duì)升降機(jī)的需求也就在不斷的增多,生活中的每個(gè)角落升降機(jī)的應(yīng)用都會(huì)給我們帶來客觀的利益。升降機(jī)在我們生產(chǎn)中的應(yīng)用已經(jīng)非常的普遍了,而且在我們生產(chǎn)中有著重要的作用,尤其是貨物高空操作。現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展,順應(yīng)社會(huì)的需求,生產(chǎn)力不斷的加大,而且現(xiàn)在高空操作也是比較多的,所以升降機(jī)在我們進(jìn)行高空操作的時(shí)候就給我們帶來的重要的作用。升降機(jī)就是上下操作,而且可以給我們提供一個(gè)安全穩(wěn)定的平臺(tái)。我們?cè)诟呖兆鳂I(yè)的時(shí)候可以給我們的安全提供保障。升降機(jī)不僅在生產(chǎn)中有著重要的作用,在我們生活中的應(yīng)用也是非常的重要的,而且非常的普及在酒店賓館影院等等公共休閑娛樂場(chǎng)所我們都知道干凈舒適是第一,所以保持干凈是我們必須的。升降機(jī)在這里清潔、燈具維修換修、設(shè)備的調(diào)試安裝維護(hù)保養(yǎng)都是非常的重要的。1.2升降機(jī)國(guó)內(nèi)研究發(fā)展情況改革開放三十年以,國(guó)城市建設(shè)發(fā)展突飛猛進(jìn),有利的帶動(dòng)了我國(guó)升降機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,升降機(jī)做為人們出行的垂直交通工具已經(jīng)隨處可見。①引進(jìn)外資,合作辦廠1978年,黨的十一屆三中全會(huì)作出了實(shí)行改革開放的重大決策。我們從獨(dú)立研發(fā)、生產(chǎn)、安裝升降機(jī)階段發(fā)展到引進(jìn)外資開辦升降機(jī)廠,大批合資升降機(jī)企業(yè)拔地而起。如1980年7月4日創(chuàng)建的中國(guó)迅達(dá)升降機(jī)有限公司是由中國(guó)建筑機(jī)械總公司瑞士迅達(dá)股份有限公司、香港怡和迅達(dá)(遠(yuǎn)東)股份有限公3方合資組建,這是我國(guó)改革開放以來機(jī)械行業(yè)第一家合資企業(yè)該公司的建立在中國(guó)升降機(jī)行業(yè)相繼掀起了引進(jìn)外word檔可自由復(fù)制編輯

資的熱潮;1984121,天津市升降機(jī)公司、中國(guó)國(guó)際信托投資公司與美國(guó)奧的斯升降機(jī)公司合資組建的天津奧的斯升降機(jī)有限公司正式開業(yè)。引進(jìn)外資,合作辦廠不僅有利于我國(guó)本地升降機(jī)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,對(duì)于推動(dòng)我國(guó)城市發(fā)展建設(shè)也有重大深遠(yuǎn)的影響從自1979至今升降機(jī)的產(chǎn)量有了飛速的增長(zhǎng):不僅如此產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了明顯的變化的直流升降機(jī)已被淘汰流雙速梯交流調(diào)速梯逐漸被流變頻變壓調(diào)速升降機(jī)所取代,控制系統(tǒng)已在大量采用和微電腦控制技術(shù)最高梯速已達(dá)到4m/s行業(yè)出現(xiàn)了翻天覆地的變化升降機(jī)企業(yè)的生產(chǎn)條件、員工素質(zhì)、管理水平有了極大的改善與提高。為什么我們的科技能夠提高的那么快,這不能不歸功于黨的十一屆三中全會(huì)確定的以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心的總方針。沒有大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè),就沒有今天的升降機(jī)市場(chǎng),自然就沒有今天的升降機(jī)行業(yè)。其次,不能不歸功于改革開放的政策改革開放后黨中央和國(guó)務(wù)院開放了上海寧波溫州、福州、廣州、等多個(gè)城市特區(qū)。從1985年起,又相繼在長(zhǎng)江三角洲,珠江三角洲,閩東南地區(qū)和環(huán)渤海地區(qū)開辟經(jīng)濟(jì)開放區(qū)。根據(jù)升降機(jī)行業(yè)的特殊性,這些地區(qū)也必將成為我國(guó)升降機(jī)行業(yè)發(fā)展集中地。隨著大批升降機(jī)企業(yè)的創(chuàng)建,我國(guó)升降機(jī)行業(yè)在技術(shù)、管理也不斷規(guī)范。年6月,中國(guó)建筑機(jī)械化協(xié)會(huì)建筑機(jī)械制造協(xié)會(huì)升降機(jī)分會(huì)成立大會(huì)在西安市召開,升降機(jī)分會(huì)為三級(jí)協(xié)會(huì),也就是現(xiàn)在中國(guó)升降機(jī)協(xié)會(huì)的前身。年1月日中國(guó)建筑機(jī)械化協(xié)會(huì)建筑機(jī)械制造協(xié)會(huì)升降機(jī)分會(huì)”更名為“中國(guó)建筑機(jī)械化協(xié)會(huì)升降機(jī)協(xié)會(huì)升降機(jī)協(xié)會(huì)升級(jí)為二級(jí)協(xié)會(huì),這是升降機(jī)行業(yè)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。從此升降機(jī)行業(yè)第一次有了自己的行業(yè)組織。1987年,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)7588-87《升降機(jī)制造與安裝安全規(guī)范》發(fā)布。該標(biāo)準(zhǔn)等同采用歐洲標(biāo)《升降機(jī)制造與安裝安全規(guī)范1985年12月修訂版標(biāo)準(zhǔn)對(duì)保障升降機(jī)的制造與安裝質(zhì)量有十分重要的意義。改革開放的第一個(gè)十年是我國(guó)升降機(jī)行業(yè)的萌芽期、升降機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈形成的初級(jí)階段。②穩(wěn)步發(fā)展,不斷創(chuàng)新改革開放后的第二個(gè)十年可以說是中國(guó)升降機(jī)行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展不斷創(chuàng)新的十年。經(jīng)過改革開放第一個(gè)十年,我國(guó)升降機(jī)行業(yè)在吸收國(guó)際升降機(jī)新技術(shù)的同時(shí),相關(guān)的管理體制也在不斷的完善。改革開放政策實(shí)施以來,我國(guó)城市建設(shè)發(fā)展突飛猛進(jìn),更有利的帶動(dòng)了我國(guó)升降機(jī)word檔可自由復(fù)制編輯

產(chǎn)業(yè)的發(fā)展1997年取得了升降機(jī)總產(chǎn)量與上年持平總產(chǎn)值繼續(xù)增長(zhǎng)的好成績(jī)由此證明我國(guó)升降機(jī)行業(yè)更加成熟,適應(yīng)市場(chǎng)變化和把握機(jī)遇的能力已大大提高。年,蘇州江南升降機(jī)有限公司民族品牌的升降機(jī)、自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道已銷售到馬來西亞、泰國(guó)、菲律賓、印度尼西亞、新加坡、孟加拉國(guó)、阿聯(lián)酋、埃及、敘利亞、土耳其、阿根廷、澳大利亞、德國(guó)、英國(guó)、荷蘭、意大利、葡萄牙、希臘等近20個(gè)國(guó)家及臺(tái)、澳門地區(qū),我國(guó)升降機(jī)產(chǎn)量突破3.02萬臺(tái)。③迅猛發(fā)展,日新月異隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城市化建設(shè)的不斷完善,升降機(jī)已不只存在于高檔商務(wù)寫字樓、大酒店、商城普及到高層住宅樓,同時(shí)也走進(jìn)人們生活的多個(gè)角落,成為城市建筑中不可缺少的垂直交通工具。我國(guó)有13億人口,在用升降機(jī)的人均擁有量是世界平均數(shù)的,是發(fā)達(dá)國(guó)家的1/10巨大的升降機(jī)市場(chǎng)吸了全世界幾乎所有升降機(jī)企業(yè)的關(guān)注2007年中國(guó)政府出臺(tái)了一系列經(jīng)濟(jì)政策,加強(qiáng)宏觀調(diào)控力度,使升降機(jī)市場(chǎng)逐步走向穩(wěn)健和規(guī)范軌道。中國(guó)大陸升降機(jī)市場(chǎng)在健康發(fā)展的同時(shí)穩(wěn)步攀升,升降機(jī)產(chǎn)銷量達(dá)到了萬臺(tái),比上年凈增4.8萬臺(tái),增幅為28%,這是在我國(guó)升降機(jī)產(chǎn)量持續(xù)走高的基礎(chǔ)上又一次創(chuàng)造了歷史新高,超過了全世界升降機(jī)產(chǎn)量的一半。據(jù)統(tǒng)計(jì),2007年我國(guó)安裝驗(yàn)收升降機(jī)146999臺(tái),同比增長(zhǎng)。截2007年底,全國(guó)在用升降機(jī)達(dá)臺(tái)。中國(guó)已經(jīng)成為全球最大的升降機(jī)市場(chǎng)。2008年底,我國(guó)在用升降機(jī)量已超100萬臺(tái)。中國(guó)目前不但是全球最大的升降機(jī)生產(chǎn)基地和消費(fèi)市場(chǎng),也是擁有升降機(jī)最多的國(guó)家之一。現(xiàn)在我國(guó)升降機(jī)生產(chǎn)力不斷提高,質(zhì)量也被國(guó)際市場(chǎng)所認(rèn)可,不但能夠滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求,國(guó)際市場(chǎng)的供應(yīng)能力也在加強(qiáng)。1.3升降機(jī)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨向近20年世界工程升降機(jī)行業(yè)發(fā)生了很大變化。RT(越野輪胎升降機(jī))和AT(全地面升降機(jī))產(chǎn)品的迅速發(fā)展,打破了原有產(chǎn)品與市場(chǎng)格局,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展及市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)沖擊下,導(dǎo)致世界工程升降機(jī)市場(chǎng)進(jìn)一步趨向一體化。目前世界工程升降機(jī)年銷售額已達(dá)75億美元左右。主要生產(chǎn)國(guó)為美國(guó)、日本、德國(guó)、法國(guó)、意大利等,世界頂級(jí)公司有10多家,主要集中在北美、日本(亞洲)和歐洲。美國(guó)既是工程升降機(jī)的主要生產(chǎn)國(guó),又是最大的世界市場(chǎng)之一。但由于日本、德國(guó)升降機(jī)工業(yè)的迅速發(fā)展及RT和AT產(chǎn)品的興起,美國(guó)廠商曾在20世紀(jì)60~70年代世界市場(chǎng)中占有的主導(dǎo)地位正逐步受到削弱,word檔可自由復(fù)制編輯

從而形成美國(guó)、日本和德國(guó)三足鼎立之勢(shì)。近幾年美國(guó)經(jīng)濟(jì)回升,市場(chǎng)活躍,外國(guó)廠商紛紛參與競(jìng)爭(zhēng)。美國(guó)制造商的實(shí)力也有所增強(qiáng),特雷克斯升降機(jī)公司的崛起即是例證。特雷克斯升降機(jī)公司前身是美國(guó)科林升降機(jī)廠。1995年以來,其通過一系列的兼并活動(dòng),已發(fā)展成為世界頂級(jí)公司之一。日本從20世紀(jì)70年代起成為工程升降機(jī)生產(chǎn)大國(guó),產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量提高很快,已出口到歐美市場(chǎng),年總產(chǎn)量居世界第一。自1992年以來,由于受日元升值、國(guó)內(nèi)基建投資下降和亞洲金融危機(jī)影響,年產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)。目前日本市場(chǎng)年需求量為3000臺(tái)左右。歐洲是潛力很大的市場(chǎng),歐洲各工業(yè)國(guó)既是工程升降機(jī)的出口國(guó),也是重要的進(jìn)口國(guó)。德國(guó)是最大的歐洲市場(chǎng),其次為英國(guó)、法國(guó)、意大利等國(guó)。在德國(guó)AT產(chǎn)品市場(chǎng)份額中,利勃海爾占53%,格魯夫占16%,德馬泰克占14%,多田野和特雷克斯各占10%和5%左右。多數(shù)廠商在爭(zhēng)奪上述市場(chǎng)的同時(shí),還努力擴(kuò)大產(chǎn)品系列。格魯夫公司的汽車升降機(jī)和RT產(chǎn)品具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),購(gòu)買克虜伯公司后,在AT產(chǎn)品方面也頗具實(shí)力,該公司還準(zhǔn)備生產(chǎn)履帶式升降機(jī)。馬尼突沃克公司已在履帶式升降機(jī)行業(yè)居支配地位,但也希望在其他升降機(jī)產(chǎn)品領(lǐng)域取得相同影響力。以往升降機(jī)廠商的某些合作,大多集中于營(yíng)銷協(xié)定或許可證貿(mào)易協(xié)定。許可證貿(mào)易要比全面并購(gòu)方式開展早,風(fēng)險(xiǎn)也小,在行業(yè)中已有先例。但按許可證協(xié)定進(jìn)行制造,往往在期滿后因產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議而告終。特雷克斯與日本IHI公司有歷史聯(lián)系,至今特雷克斯還提供涂裝AmericanCrane公司產(chǎn)品標(biāo)志的IHI履帶式升降機(jī)升降平臺(tái)。有人會(huì)將特雷克斯與IHI的合作看作許可證貿(mào)易行得通的例證。但此類協(xié)定難以持久,其結(jié)果無非是特雷克斯要求加強(qiáng)對(duì)IHI公司的控制,或者謀求獨(dú)立生產(chǎn)履帶式升降機(jī)。IHI目前尚未建立北美市場(chǎng)份額,僅起分承包商作用。英國(guó)格魯夫公司從1999開始銷售神鋼履帶式升降機(jī)和城市型升降機(jī)。多田野和日立建機(jī)公司在1978年簽訂的相互提供產(chǎn)品、擴(kuò)展雙方產(chǎn)品系列的合作協(xié)議,收效不大。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)萎縮情況下,日立建機(jī)19992宣布,將再次考慮擴(kuò)大流動(dòng)式升降機(jī)生產(chǎn)與銷售領(lǐng)域與多田野的合作。而多田野公司則希望能擁有一家美國(guó)制造基地,但目前時(shí)機(jī)尚未成熟。擁有多種類型產(chǎn)品可使收入多樣化。特雷克斯公司既經(jīng)營(yíng)采礦設(shè)備又經(jīng)營(yíng)起重搬運(yùn)設(shè)備,起重搬運(yùn)設(shè)備包括AT和RT品、汽車升降機(jī)、履帶式升降機(jī)、塔機(jī)等。林克貝爾特公司基于其生產(chǎn)挖掘機(jī)的經(jīng)驗(yàn),成為首先將技術(shù)應(yīng)用于桁架臂式升降機(jī)的廠商之一。但目前住友公司已將其在日本和美國(guó)的升降機(jī)與挖掘機(jī)企業(yè)(包括林克貝爾特)分word檔可自由復(fù)制編輯

開,其依據(jù)是升降機(jī)和挖掘機(jī)屬于不同行業(yè)。利勃海爾既生產(chǎn)挖掘機(jī),也生產(chǎn)流動(dòng)式升降機(jī)和塔式升降機(jī),還在愛爾蘭生產(chǎn)集裝箱搬運(yùn)升降機(jī),其旗下各企業(yè)均為單獨(dú)實(shí)體。1.4課題條件物件800x800,重斤總高樓層高層高約左右速度電壓安全約束:21.5總體設(shè)計(jì)方案框架根據(jù)本課題的研究是適用于樓層上的物料升降運(yùn)送。根據(jù)實(shí)際需求擬采取如下:動(dòng)力選擇:電動(dòng)機(jī)(帶減速器)傳動(dòng)形式:鏈條傳動(dòng)主體機(jī)構(gòu):框架式word檔可自由復(fù)制編輯

第2Z型垂直升降機(jī)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1動(dòng)力系統(tǒng)選擇依據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有液壓驅(qū)動(dòng)、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)等形式。液壓驅(qū)動(dòng)具有體積小、出力大、控制性能好、動(dòng)作平穩(wěn)等特點(diǎn),它利用油缸、馬達(dá)加上齒輪、齒條實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng);利用擺動(dòng)油缸、馬達(dá)與減速器、油缸與齒條、齒輪或鏈條、鏈輪等實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。液壓驅(qū)動(dòng)具有潤(rùn)滑性能好、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn),結(jié)構(gòu)緊湊,剛性好定位精度高克實(shí)現(xiàn)任意位置開停很多專業(yè)機(jī)械手能直接利用主機(jī)的液壓系統(tǒng)。但缺點(diǎn)是需要配備壓力源,系統(tǒng)復(fù)雜成本較高。氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉。氣源方便,所需的壓縮氣源一般工廠都有,并且無污染,一般采用的壓力0.4-0.6MPa,最高可達(dá)。缺點(diǎn)是出力小,體積大。由于空氣的可壓縮性大,很難實(shí)現(xiàn)中間位置的停止,只能用于點(diǎn)位控制,而且潤(rùn)滑性較差,氣壓系統(tǒng)容易生銹。機(jī)械式用于簡(jiǎn)單的場(chǎng)合。電動(dòng)由于減速和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)適用于無污染電就可以工作,操作簡(jiǎn)單方便,在工作場(chǎng)合只需要接通電源即可工作,而工作場(chǎng)合在各個(gè)大樓區(qū)域,很容易找到電源。綜合以上敘述,將選用最后一種電動(dòng)機(jī)作為本升降機(jī)的動(dòng)力來源。2.2動(dòng)力計(jì)算由于本設(shè)計(jì)升降速度。所以輸出轉(zhuǎn)速為:n

v514.5r.(2—1)/2(r為鏈輪的半徑,數(shù)據(jù)將在后面紹來源)機(jī)構(gòu)升降功率為:pGXV/word檔可自由復(fù)制編輯

560

m/sW0.016KW(2—2)

2.3動(dòng)力選型由上面計(jì)算結(jié)果知道需要輸出轉(zhuǎn)速很低,根據(jù)機(jī)構(gòu)需要選擇擺線針輪減速器,其主要特點(diǎn)是傳動(dòng)比大,一級(jí)轉(zhuǎn)速時(shí)傳動(dòng)比在11-87兩極轉(zhuǎn)速時(shí)傳動(dòng)比范圍在20128由于在傳動(dòng)過程中為多齒齒合所以對(duì)過載和沖擊有較強(qiáng)的承受能力動(dòng)平穩(wěn)可靠;由于采用了行星擺線傳動(dòng)結(jié)構(gòu)所以其結(jié)構(gòu)緊湊體積小重量輕在功率相同條件下,其質(zhì)量是其它減速器的一半,由于擺線齒輪、針齒銷、軸銷和軸套都是由軸承鋼制造,工作中又的有滾動(dòng)摩擦,因此大大加強(qiáng)了個(gè)零件的機(jī)械性能并保證使用壽命,提高了傳動(dòng)效率。由于升降轉(zhuǎn)速需14.5r/min,輸出功率需要大于0.016KW,表?yè)穸?jí)直連型,傳動(dòng)比103,輸入轉(zhuǎn)速輸出轉(zhuǎn)速,額定轉(zhuǎn)矩2750N.M,額定功率為1.5KW(考慮超載及摩擦等其他不可意料的因素,這個(gè)值盡量取大一些).其機(jī)構(gòu)尺寸如圖(JB/T298-1994)圖2-1二級(jí)直連型XWED8175B型電機(jī)(帶減速器的)word檔可自由復(fù)制編輯

第3Z型垂直升降機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1常見機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用類型

特點(diǎn)

應(yīng)用連桿機(jī)構(gòu)

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造容易,工作可靠,傳動(dòng)距用于從動(dòng)件行程較大或承受重離較遠(yuǎn),傳遞載荷較大,可實(shí)現(xiàn)急回運(yùn)動(dòng)載的工作場(chǎng)合可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)、規(guī)律但不易獲得勻速運(yùn)動(dòng)或其他任意運(yùn)擺動(dòng)等復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或運(yùn)動(dòng)動(dòng)規(guī)律,傳動(dòng)不平穩(wěn),沖擊與振動(dòng)較大

軌跡。凸輪機(jī)構(gòu)

結(jié)構(gòu)緊湊,工作可靠,調(diào)整方便,可獲得用于從動(dòng)件行程較小和載荷不任意運(yùn)動(dòng)規(guī)律,但動(dòng)載荷較大,傳動(dòng)效率大以及要求特定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的場(chǎng)較低

合。非圓齒輪

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,從動(dòng)件可實(shí)現(xiàn)任意用于從動(dòng)件作連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)和要求機(jī)構(gòu)

轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律,但齒輪制造較困難

有特殊運(yùn)動(dòng)規(guī)律的場(chǎng)合。槽輪間歇機(jī)構(gòu)凸輪式間歇機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,從動(dòng)件轉(zhuǎn)位較平穩(wěn),而且可實(shí)常用作自動(dòng)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu),特別適現(xiàn)任意等時(shí)的單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)但當(dāng)撥盤轉(zhuǎn)用于轉(zhuǎn)位角度在45°以上的低速較高時(shí),動(dòng)載荷較大速傳動(dòng)。結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,傳動(dòng)平穩(wěn),動(dòng)載荷較小,從用作高速分度機(jī)構(gòu)或自動(dòng)轉(zhuǎn)位動(dòng)件可實(shí)現(xiàn)任何預(yù)期的單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)但機(jī)構(gòu)。凸輪制造困難結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造容易,從動(dòng)件可實(shí)現(xiàn)較大多用作輕工機(jī)械的間歇傳動(dòng)機(jī)范圍的單向間歇傳動(dòng)但嚙合開始和終止構(gòu)時(shí)有沖擊,傳動(dòng)不平穩(wěn)傳動(dòng)平穩(wěn)無噪聲,減速比大;可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)多用于要求微動(dòng)或力的場(chǎng)與直線移動(dòng),傳動(dòng)平穩(wěn)無噪聲,互換;滑合,如機(jī)床夾具以及儀器、儀動(dòng)螺旋可做成自鎖螺旋機(jī)構(gòu)工作速度一表,還用于將螺母的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)般很低,只適用于小功率傳動(dòng)摩擦輪機(jī)有過載保護(hù)作用;軸和軸承受力較大,工構(gòu)作表面有滑動(dòng),而且磨損較快;高速傳動(dòng)時(shí)壽命較低圓柱齒輪載荷和速度的許用范圍大,傳動(dòng)比恒定,機(jī)構(gòu)外廓尺寸小,工作可靠,效率高;制造和安裝精度要求較高精度低時(shí)傳動(dòng)噪聲較大,無過載保護(hù)作用;斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),承載能力強(qiáng),但在傳動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生軸向力在使用時(shí)必須安裝推力軸承或角接觸軸承齒輪齒條結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,傳動(dòng)效率高,易于實(shí)機(jī)構(gòu)現(xiàn)較長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)行程當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度較高或?yàn)樘岣哌\(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性時(shí)可采用斜齒或人字齒word檔可自由復(fù)制編輯

轉(zhuǎn)變?yōu)槁輻U的直線動(dòng)的裝置。用于儀器及手動(dòng)裝置以傳遞回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。廣泛應(yīng)用于各種傳動(dòng)系統(tǒng),傳遞回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)減速或增速、變速以及換向等。廣泛應(yīng)用于各種機(jī)器的傳動(dòng)系統(tǒng),變速操縱裝置,自動(dòng)機(jī)的輸送、轉(zhuǎn)向、進(jìn)給機(jī)構(gòu)以及直

圓錐齒輪機(jī)構(gòu)螺旋齒輪機(jī)構(gòu)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)行星齒輪機(jī)構(gòu)帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

條機(jī)構(gòu)用來傳遞兩相交軸的運(yùn)動(dòng)直齒圓錐齒輪傳遞的圓周速度較低曲齒用于圓周速度較高的場(chǎng)合常用于傳遞既不平行又不相交的兩軸之間的運(yùn)動(dòng),但其齒面間為點(diǎn)嚙合,且沿齒高和齒長(zhǎng)方向均有滑動(dòng),容易磨損,因此只宜用于輕載傳動(dòng)傳動(dòng)平穩(wěn)無噪聲,結(jié)構(gòu)緊湊,傳動(dòng)比大,可做成自鎖蝸桿自鎖蝸桿傳動(dòng)的效率很低,低速傳動(dòng)時(shí)磨損嚴(yán)重,中高速傳動(dòng)的蝸輪齒圈需貴重的減摩材料(如青銅)制造精度要求較高,刀具費(fèi)用昂貴傳動(dòng)比大,結(jié)構(gòu)緊湊,工作可靠,制造和安裝精度要求高其他特點(diǎn)同普通齒輪傳動(dòng);主要有漸開線齒輪、擺線針輪、諧波齒輪3種齒形的行星傳動(dòng)軸間距離較大,工作平穩(wěn)無噪聲,能緩沖吸振,摩擦式帶傳動(dòng)有過載保護(hù)作用;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝要求不高,外廓尺寸較大;摩擦式帶傳動(dòng)有彈性滑動(dòng)不能用于分度系統(tǒng);摩擦易起電,不宜用于易燃易爆的場(chǎng)合;軸和軸承受力較大,傳動(dòng)帶壽命較短軸向距離較大,平均傳動(dòng)比為常數(shù),鏈條元件間形成的油膜有吸振能力對(duì)惡劣環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力,工作可靠,軸上載荷較??;瞬時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻,高速時(shí)不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)鏈條工作時(shí)因磨損伸長(zhǎng)后容易引起共振一般需增設(shè)張緊和減振裝置

動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置用于減速、轉(zhuǎn)換軸線方向以及反向的場(chǎng)合,如汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床等。用于傳遞空間交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)。用于大傳動(dòng)比減速裝置(但率不宜過大)、增速裝置、分度機(jī)構(gòu)、起重裝置、微調(diào)進(jìn)給裝置、省力的傳動(dòng)裝置常作為大速比的減速裝置、增速裝置、變速裝置,還可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解。用于傳遞較遠(yuǎn)距離的兩軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。用于傳遞較遠(yuǎn)距離的兩軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。3.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的確定根據(jù)上述表格和任務(wù)書條件,總高4.7m,樓層高層高約1m左右,距離較遠(yuǎn),屬于長(zhǎng)距離輸送物料。初步選擇帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。但是由于上升過程中不得出現(xiàn)打滑和倒退現(xiàn)象,故帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)被淘汰掉。最終確定鏈條傳動(dòng)作為本升降機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。3.3鏈傳動(dòng)計(jì)算鏈?zhǔn)菢?biāo)準(zhǔn)件,因而鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算主要是根據(jù)傳動(dòng)要求選擇鏈的類型、決定鏈的word檔可自由復(fù)制編輯

型號(hào)、合理地選擇參數(shù)、鏈輪設(shè)計(jì)、確定潤(rùn)滑方式等。鏈的類型選擇本設(shè)計(jì)鏈起到平衡和傳動(dòng)的作用因此通過表—1根據(jù)實(shí)際需要選短節(jié)距精密滾子鏈(簡(jiǎn)稱滾子<GB/T1234—其結(jié)構(gòu)特點(diǎn):由外鏈節(jié)和內(nèi)鏈節(jié)鉸接而成。銷軸和外鏈板、套筒和內(nèi)鏈板為靜配合;滾子空套在套筒上可以自由轉(zhuǎn)動(dòng),以減少嚙合時(shí)的摩擦和磨損,并可以緩和沖擊。滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸根據(jù)實(shí)際需要選擇型鏈條,尺寸如圖滾子鏈結(jié)節(jié)距P=19.05mm滾子直徑d=11.91mm1內(nèi)節(jié)內(nèi)寬b=12.57mm1銷軸直徑d=5.96mm2套筒孔徑d=5.98mm3鏈條通道高度h=18.34mm1內(nèi)鏈板高度h=18.08mm2外鏈板高度h=15.62mm3過渡鏈尺寸l=7.9mml=9014mmc=0.1mm12排距P=22.78t滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸(GB/T1234—1997)word檔可自由復(fù)制編輯

ZrZr滾子鏈鏈查表14.2—3初選Z=18,已經(jīng)選擇鏈條的型號(hào)為型。通過查表14.2—2查得配用鏈條的節(jié)距P=19.05mm滾子鏈外徑排距mmr確定分度圓的直徑d:d

P109.7mm180Z18

(2—15)齒頂圓直徑d:aP109.719.0511.91maxr1.6(1)109.719.0511.91mmr由于121.60mm<d<115.14mm,選擇d=118mm齒跟直d:fd97.79fr分度圓弦齒高:a

(2—16)(2—17)(0.625max

0.8)(0.65)6.7979)0.511.91)mmminr6.7979=5mma最大齒跟距離xL97.79fword檔可自由復(fù)制編輯

(2—18)

gg齒側(cè)凸緣:g180coth18.08mm88.47mmgg選=80mmg齒槽形狀的選取選擇三圓弧一直線齒形。鏈輪材料的選擇和熱處理由于本設(shè)計(jì)的鏈輪無劇烈沖擊振動(dòng)和要求耐磨損的主從動(dòng)鏈輪,所以根據(jù)表14.2—18選擇鏈輪的材料為45鋼。熱處理方法為:淬火回火,齒面硬度要求40—50HRC.3.4鏈傳動(dòng)校核鏈傳動(dòng)的主要失效形式1、鉸鏈磨鏈節(jié)在進(jìn)入和退出嚙合時(shí),相鄰鏈節(jié)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),因而在鉸鏈的銷軸與套筒間有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng),引起磨損,使鏈的實(shí)際節(jié)距變長(zhǎng),嚙合點(diǎn)沿鏈輪齒高方向外移。當(dāng)達(dá)到一定程度后,就會(huì)破壞鏈與鏈輪的正確嚙合,導(dǎo)致跳齒或脫鏈,使傳動(dòng)失效。鏈條磨損后節(jié)距變長(zhǎng)的情況如圖–所示。圖中Dp為鏈節(jié)距的平均伸長(zhǎng)量。鉸鏈磨損后實(shí)際上只是外鏈節(jié)節(jié)距伸長(zhǎng)了2Dp即p2=p+2Dp而內(nèi)鏈節(jié)距是不變的如圖812b所示,可知鏈輪節(jié)圓直徑的增量為由此可見,若Dp一定(通常許用伸長(zhǎng)率≤3%Dd隨鏈輪齒數(shù)z的增多而增大。因此,為了保證鏈的使用壽命,不致過早產(chǎn)生跳齒或脫鏈,除應(yīng)滿足規(guī)定的潤(rùn)滑狀態(tài)外,還有必要限制鏈輪的最大齒數(shù)。word檔可自由復(fù)制編輯

b)圖8鏈條磨損鉸鏈磨損,過去是鏈傳動(dòng)的主要失效形式。近年來,由于鏈和鏈輪的材料、熱處理工藝、防護(hù)與潤(rùn)滑狀況都有了很大的改進(jìn),鏈因鉸鏈磨損而失效的形式已經(jīng)退居次要地位。只有那些不能保證所要求的潤(rùn)滑狀態(tài)或防護(hù)裝置不當(dāng)?shù)膫鲃?dòng),磨損才會(huì)成為主要的失效原因。2.疲勞破由于鏈在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所受載荷不斷改變,因而鏈?zhǔn)窃谧儜?yīng)力狀態(tài)下工作的。經(jīng)過一定循環(huán)次數(shù)后,鏈的元件將產(chǎn)生疲勞破壞。滾子鏈在中、低速時(shí),鏈板首先疲勞斷裂;高速時(shí),由于套筒或滾子嚙合時(shí)所受沖擊載荷急劇增加,因而套筒或滾子先于鏈板產(chǎn)生沖擊疲勞破壞。在潤(rùn)滑充分和設(shè)計(jì)、安裝正確的條件下,疲勞強(qiáng)度是決定鏈傳動(dòng)承載能力的主要因素。3.鉸鏈膠鉸鏈在進(jìn)入主動(dòng)輪和離開從動(dòng)輪時(shí),都要承受較大的載荷和產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)鏈輪轉(zhuǎn)速超過一定數(shù)值時(shí),銷軸與套筒之間的承載油膜破裂,使金屬表面直接接觸并產(chǎn)生很大的摩擦,由摩擦產(chǎn)生的熱量足以使銷軸和套筒膠合。在這種情況下,或者銷軸被剪斷,或者導(dǎo)致銷軸、套筒與鏈板的緊配合松動(dòng),從而造成鏈傳動(dòng)迅速失效。試驗(yàn)表明,鉸鏈膠合與鏈輪轉(zhuǎn)速關(guān)系極大,因此,鏈輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)受膠合失效的限制。word檔可自由復(fù)制編輯

4.鏈被拉在低速v<0.6m/s載尖峰載荷過大時(shí),鏈會(huì)被拉斷。鏈傳動(dòng)的承載能力受鏈元件靜拉力強(qiáng)度的限制。少量的輪齒磨損或塑性變形并不產(chǎn)生嚴(yán)重問題但當(dāng)鏈輪輪齒的磨損和塑性變形超過一定程度后,鏈的壽命將顯著下降。通常,鏈輪的壽命為鏈條壽命~3倍以上。故鏈傳動(dòng)的承載能力是以鏈的強(qiáng)度和壽命為依據(jù)的。鏈傳動(dòng)的承載能力鏈傳動(dòng)在不同的工作情況下,其主要的失效形式也不同,如圖13所示就是鏈在一定壽命下,小鏈輪在不同轉(zhuǎn)速下由于各種失效形式限定的極限功率曲線。是在良好而充分潤(rùn)滑條件下由磨損破壞限定的極限功率曲線;是在變應(yīng)力作用下鏈板疲勞破壞限定的極限功率曲線;3是由滾子套筒沖擊疲勞強(qiáng)度限定的極限功率曲線;是由銷軸與套筒膠合限定的極限功率曲線;5是良好潤(rùn)滑情況下的額定功率曲線,它是設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)際使用的功率曲線;6是潤(rùn)滑條件不好或工作環(huán)境惡劣情況下的極限功率曲線,在這種情況下鏈磨損嚴(yán)重,所能傳遞的功率比良好潤(rùn)滑情況下的功率低得多。如圖–所示為A系列滾子鏈的實(shí)用功率曲線圖,它是在、L=100p單排鏈、載荷平穩(wěn)、按照推薦的潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑(見815作壽命為、鏈因磨損而引起的伸長(zhǎng)率不超過3的情況下由實(shí)驗(yàn)得到的極限功率曲線(即在如圖–所示的2、34曲線基礎(chǔ)上作了一些修正得到的小鏈輪轉(zhuǎn)速由此圖可查出該情況下各種型號(hào)的鏈在鏈速?zèng)r下允許傳遞的額定功率P0。當(dāng)實(shí)際情況不符合實(shí)驗(yàn)規(guī)定的條件時(shí)如圖–所示查得的P0值應(yīng)乘以一系列修正系數(shù)如小鏈輪齒數(shù)系數(shù)KZ長(zhǎng)系數(shù)KL排鏈系數(shù)KP工作情況系數(shù)KA系數(shù)值見下節(jié)圖表當(dāng)不能按如圖815所示的方式潤(rùn)滑而使?jié)櫥涣紩r(shí),則磨損加劇。此時(shí),鏈主要是磨損破壞額定功率應(yīng)降低當(dāng)v≤1.5m/s且潤(rùn)滑不良時(shí)為圖值的30%~60%;無潤(rùn)滑時(shí)為15(壽命不能保證1.5m/s<v≤7m/s且潤(rùn)滑不良時(shí)為圖值的。當(dāng)v>7m/s且潤(rùn)滑不良時(shí),該傳動(dòng)不可靠,不宜采用。word檔可自由復(fù)制編輯

圖A系列滾子鏈實(shí)用功率曲線圖推薦的潤(rùn)滑方式Ⅰ—人工定期潤(rùn)滑Ⅱ—滴油潤(rùn)滑Ⅲ—油浴或飛濺潤(rùn)滑Ⅳ—壓力噴油潤(rùn)滑word檔可自由復(fù)制編輯

當(dāng)時(shí)鏈傳動(dòng)的主要失效形式是過載拉斷此時(shí)應(yīng)進(jìn)行靜強(qiáng)度校核靜強(qiáng)度安全系數(shù)滿足下式要求≥

–鏈的極限拉伸載荷,n為排數(shù),單排鏈的極限拉伸載荷見表81;工況系數(shù)KA見表85;鏈總拉力F1按式(86計(jì)算。當(dāng)實(shí)際工作壽命低于時(shí)按有限壽命進(jìn)行設(shè)計(jì)允許傳遞的功率可高些。設(shè)計(jì)時(shí)可參考有關(guān)資料。升降機(jī)鏈傳動(dòng)布置分布圖word檔可自由復(fù)制編輯

第章框架主體(格構(gòu))結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1設(shè)計(jì)準(zhǔn)則從輕便、緊湊、利于組裝、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于掌握的主體框架技術(shù)出發(fā),充分挖掘主體框架結(jié)構(gòu)在材質(zhì)、結(jié)構(gòu)型式、連接方式、重量、尺寸等方面的潛力,對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)研究,以期實(shí)現(xiàn)主體框架結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度較長(zhǎng)、斷面尺寸、重量相對(duì)不大的前提下大幅度提高承載能力,同時(shí)盡量降低主體框架結(jié)構(gòu)的材料使用成本。4.2格構(gòu)式定義及優(yōu)缺點(diǎn)格構(gòu)式由型鋼鋼管或組合截面桿件連接而成的桿系結(jié)構(gòu)多作成桁架和格構(gòu)柱。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)的自重輕,風(fēng)的通過性好。缺點(diǎn):制造工藝復(fù)雜(不便采用自動(dòng)焊節(jié)點(diǎn)處應(yīng)力集中較大。桁架是承受橫向載荷的典型格構(gòu)式結(jié)構(gòu)型式。4.3格構(gòu)型框架主材截面形式選擇分析()(b)圖1格構(gòu)型框架斷面圖應(yīng)用范圍最廣的用框架形式為格構(gòu)型,格構(gòu)型框架的斷面圖見圖,其主材的截面形式主要有管材式(見圖邊角鋼式(見圖年以前,我公司在國(guó)外施工時(shí)就接觸了管材式主材的格構(gòu)型框架,而國(guó)內(nèi)均采用等邊角鋼式主材的格構(gòu)型框架??蚣苤鞑慕孛嫘问降降撞捎檬裁葱问礁雍侠?,我們做了如下分析。不考慮風(fēng)荷載影響的格構(gòu)型框架主材形式選擇分析為方便方案的比較,格構(gòu)型框架的截面按照等截面考慮,其長(zhǎng)細(xì)比公式為:word檔可自由復(fù)制編輯

20xx220xx2

r

)式中

——格構(gòu)型框架的整桿長(zhǎng)細(xì)比;;

——與框架兩端支承方式有關(guān)的壓桿折算長(zhǎng)度系數(shù),兩端鉸支時(shí)為1-1.1,取值——兩端支承間框架長(zhǎng)度,;r——框架中部斷面的回轉(zhuǎn)半徑,cm;組合件斷面的r值為:r

J4F

J

——框架中部斷面的截面慣性矩,cm4;F——框架單根主材截面面積,。4JFC00

0

2

(4)

)——單根主材對(duì)自身重心軸線的慣性矩,;—相鄰兩主材重心的距離,cm;——單肢主材的重心距離cm,對(duì)于等邊角鋼為等邊角鋼的重心軸線與邊的距離,對(duì)于管材為管材的外徑的1/2。C

——框架中部斷面的邊寬,;將式(3)代入式(2)再代入式(1演算,整理得0

l

JxF

(5)(5

J

、、

0

三個(gè)數(shù)由于主材規(guī)格的不同而不同現(xiàn)令框架長(zhǎng)度l為3800cm(根據(jù)特高壓山地段塔型分析確定假定一系列規(guī)格的主材(等邊角鋼式及圓管式)組成格構(gòu)型框架將對(duì)應(yīng)的參數(shù)代入(5入(4長(zhǎng)細(xì)比分別為110、120時(shí)對(duì)應(yīng)的框架斷面邊寬C,計(jì)算結(jié)果連同主材等的參數(shù)一并列入表1。表1

不同規(guī)格主材的斷面參數(shù)等及對(duì)應(yīng)框架斷面邊寬值主材規(guī)格L80×6

Jx(cm4)57.35

Z(cm)02.19

F(cm2)11.5

l(cm)3800

λ90

C(cm)92.93word檔可自由復(fù)制編輯

主材規(guī)格φ80×4.876L80×6φ80×4.876L80×6φ80×4.876L80×6φ80×4.876L90×8φ90×5.239L90×8φ90×5.239L90×8φ90×5.239L90×8φ90×5.239

Jx(cm4)81.485457.3581.485457.3581.485457.3581.4854106.47125.702106.47125.702106.47125.702106.47125.702

Z(cm)042.1942.1942.1942.524.52.524.52.524.52.524.5

F(cm2)11.511.511.511.511.511.511.513.9413.9413.9413.9413.9413.9413.9413.94

l(cm)380038003800380038003800380038003800380038003800380038003800

λ901001001101101201209090100100110110120120

C(cm)96.5184.0587.6276.7980.3570.7374.2993.5397.4684.6588.5777.3781.3071.3175.23根據(jù)本文后部分2.1中公(6可以得出當(dāng)框架的長(zhǎng)細(xì)比主材截面面積和及材質(zhì)相等時(shí)其框架的容許中心壓力相等,即框架承載力相等。表1相鄰兩種截面形式主材按等邊角鋼邊長(zhǎng)與圓管直徑相等考慮且主材截面面積相等,很明顯采用圓管時(shí)框架的斷面邊寬值大(框架等承載力比較原則,依此框主材截面形式不宜采用圓管式。再將表1參數(shù)交叉比較,當(dāng)長(zhǎng)細(xì)比相等,框架承載力不相等時(shí),仍然是采用圓管時(shí)框架的斷面邊寬值大,依此框架主材截面形式不宜采用圓管式。由此可以得出結(jié)論:在不考慮風(fēng)荷載影響的前提下,格構(gòu)型框架主材截面形式采用等邊角鋼式優(yōu)于圓管式??紤]風(fēng)荷載影響的格構(gòu)型框架主材形式選擇分析以上的分析結(jié)果顯示,格構(gòu)型框架主材截面形式宜采用角鋼式,但此結(jié)論并沒有考慮風(fēng)荷載的影響。word檔可自由復(fù)制編輯

然而,框架作為升降工具,如何計(jì)算風(fēng)荷載的影響,尚無標(biāo)準(zhǔn)可依。為此,我們引入有限元軟件作為受力分析手段,將風(fēng)荷載按均布荷載考慮,靜風(fēng)荷載公式為:wh

kkA0

(1)其中設(shè)計(jì)風(fēng)速重現(xiàn)期系數(shù),k1風(fēng)阻系數(shù),k3地形地理?xiàng)l件系數(shù),Wd設(shè)計(jì)風(fēng)壓,Awh為迎風(fēng)面積。同一地點(diǎn)使用框架時(shí)k0,系數(shù)相同,假定迎風(fēng)面積為定值,則風(fēng)荷載大小取決于風(fēng)阻系數(shù),根據(jù)框架特點(diǎn)等參數(shù)查詢資料得到:角鋼的風(fēng)阻系數(shù)約為圓鋼的風(fēng)阻系數(shù)的倍左右。為了比較分析風(fēng)荷載對(duì)框架穩(wěn)定的影響,假定風(fēng)速為(規(guī)程DL5009.2-2004規(guī)定,六級(jí)及以上大風(fēng)時(shí),不得進(jìn)行桿塔組立作業(yè),同時(shí)在DL5009.2-2004附B表B.12中給出了級(jí)風(fēng)的最大風(fēng)速為10.7m/s限元軟件里建立了框架受力模(主輔材采用角鋼和圓管其框架所受風(fēng)荷載存在約倍的關(guān)系其他工況按相同考慮件計(jì)算結(jié)果見表2表2

(考慮風(fēng)荷載)框架計(jì)算對(duì)照表??蚣芤?guī)格主材主材截面面積/輔材輔材截面面積/穩(wěn)定安全系數(shù)

圓管式750××φ70×φ30×4.03

等邊角鋼式750××38L70×L30×3.11從軟件計(jì)算結(jié)果來看,考慮風(fēng)荷載之后,在框架斷面邊寬、主輔材迎風(fēng)面積和截面面積、受力工況相等的情況下,主輔材采用圓管式具有明顯優(yōu)勢(shì),因此宜將框架主、輔材截面形式確定為圓管式。1架主、輔材材質(zhì)選擇對(duì)于框架的材質(zhì)選擇,我們從不同材質(zhì)框架的容許中心壓力和重力角度進(jìn)行分析。2同材質(zhì)格構(gòu)型框架容許中心壓力分析框架容許中心壓力為(此處忽略框架自身重量的影響word檔可自由復(fù)制編輯

PP

式中

f

W

(7)——框架的容許中心壓力,kN。

——縱向受壓框架的壓應(yīng)力折減系數(shù),由查表確定(表3——框架主材截面積和,fy——材料的屈服極限,N/cm2。對(duì)于,,對(duì)于,;KW——框架穩(wěn)定安全系數(shù),根據(jù)DL/T取為2.5。

——框架的穩(wěn)定容許應(yīng)力對(duì)于=34500/2.5=13800,對(duì)于LY12,

表3LY12構(gòu)型框架參數(shù)及容許中心壓力計(jì)算表序號(hào)①

90

100

110

120

備注②③④⑤⑥⑦

⑤/⑥

1380011760①**Fh②**Fh2.76

LY12LY12LY12從表3以看出當(dāng)框架的長(zhǎng)細(xì)比材截面面積等參數(shù)相等時(shí)變換框架的材質(zhì),則采用材質(zhì)為Q345的格構(gòu)型框架的容許中心壓力是采用材質(zhì)為L(zhǎng)Y12的格構(gòu)型框架的容許中心壓力的倍。此次框架研究是針對(duì)特高壓鐵塔的組立,單件最大起吊重量相對(duì)常規(guī)塔型而言有大幅度提高,所以框架的材質(zhì)選取Q345對(duì)框架的承載力大幅度提高很有優(yōu)勢(shì)。3不同材質(zhì)格構(gòu)型框架主材重力的分析word檔可自由復(fù)制編輯

框架的斷面寬度大于90cm對(duì)運(yùn)輸和施工都很不方便,又從表1中還可以看出框架的斷面寬度要小于90cm則框架的長(zhǎng)細(xì)比必須大于等于100又“架空輸電線路鐵塔組立工程手冊(cè)中推導(dǎo)出在相等承載力條件下LY12鋁框架與鋼框架的重力比關(guān)系為:L0.4036L

(8)式中GL、——LY12框架、鋼框架的重力;

L

、——鋁框架鋼框架的縱向受壓框架的壓應(yīng)折減系數(shù)表;將表4。

G

、L帶入式(8)中求解得到LY12鋁框架與鋼框架的重力比關(guān)系,見表4LY12/Q345格構(gòu)型框架參數(shù)及重力比關(guān)系表序號(hào)①②③

GLL

①/

90

100

110

120

備注LY12從表可以看,當(dāng)框架的長(zhǎng)細(xì)比為100時(shí),在相等承載件下,LY12鋁框架的重力已經(jīng)大于鋼框架的重力并且LY12的材料價(jià)格遠(yuǎn)高于鋼的材料價(jià)格因此,采

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