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卷筒壁厚

??0.02D?(6~10)?0.02?140?(6~10)?8.8~12.8 （3.6） 取??10mm 卷筒强度计算：

?1/?A1Fmax??cp （3.7） ?P其中Fmax?1502N，A1?0.75，??10mm，P=7mm 材料为铸造碳钢ZG270—500，则?cp??s2?270?135MPa 2?1/?0.75?1502?13.4MPa??cp?135MPa，满足要求 10?7铸钢卷筒应进行退火处理，不得有裂纹，表面上不得有影响使用性能和有损外观的显著缺陷（如气孔、疏松、夹渣等）。 选择以绳槽底测量的直径为220mm的标准滑轮。 4.选择电动机并验算制动力矩 选择的是绕线式交流感应电动机 电动机的静功率为

Pst?Qv300?9.81?0.5??1.73KW1000?m1000?0.85?1 （3.8）

v——额定起升速度（m/s）

?——机构效率，初算时近似取??0.85 m——机构电动机个数

选用Y100L1--4型电动机，功率为2.2KW，额定力矩为2.3Nm 同步转速为1430r/min

取?M?2.3，对绕线电动机，H=2.1，因此

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HQv2.1300?9.81?0.5????1.58KW?Pn?2.2KWm?M1000?1?2.31000?0.85，满足要求

制动安全系数取k=1.75（重要起升机构），效率取?0?1，于是

Tb?kQR300?9.8?173?0?1.75??1?8.0Nm5qi2?23.3?41000，满足要求，其中

Tb——最小制动转矩 R——卷筒半径，

R?146?73mm2

5.决定机构的传动比并选择减速器

传动系统的总速比为电动机额定转速与卷筒转速之比 卷筒转速根据起升速度v计算：

nd?v?6030?1000?1000??65.44r/min?Dd3.14?146 （3.9）

传动总速比i=23.34，

i?1430?21.8565.44，选用JZQ标准减速器的第IV档速比

额定功率为3.1KW,额定转速为1500r/min. JZQ—250型减速器，质量为100kg 6.联轴器的选择

此联轴器为减速器高速轴使用的联轴器，而减速器低速轴通过卷筒上的齿轮连接盘直接与卷筒连接

联轴器采用调节性能较好的梅花形弹性联轴器

20.0009kg?m选用LM3型梅花形弹性联轴器即可，转动惯量为，能长期

传递的最大转矩为200Nm，满足要求

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第3.2节 卷筒的设计

3.2.1卷筒部件计算

卷筒名义直径D=140mm，螺旋节距t=7mm，卷筒长度L=200mm，壁厚

?＝10mm，钢丝绳最大静拉力Smax?1502N

（1）卷筒心轴计算

轴的材料为45号钢，调质处理。

通过做草图得到卷筒心轴的支点位置如下图3.1所示，图3.2为卷筒心轴的力学计算简图。

图3.1 卷筒心轴的支点位置

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图3.2 卷筒心轴的计算简图

①.支座反力

RA?1502(316?25.5)?1502?46.5?1602N

3161502?(316?46.5)?1502?25.5RB??1402N

316轴右轮毂支承处最大弯矩

M??RB?46.5?1402?46.5?65190N?mm

轴左轮毂支承处最大弯矩

M??RA?25.5?1602?25.5?40850N?mm

计算选用右轮毂支承处最大弯矩 ②.疲劳计算

对于疲劳计算采用等效弯矩，选等效系数??1.1，等效弯矩

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Md?kd?M??1.1?65190?71710N?mm （3.10）

弯曲应力

???Md71710??24.1MPa （3.11） 330.1d0.1?31轴的载荷变化为对称循环 轴的材料为45号钢

?b?600MPa;?s?300MPa;??1??0.43?b?258MPa 许用弯曲应力

????1??1????1Kn 式中n=1.6——安全系数

K——应力集中系数，K?Kx?Km?1.4?1.15?1.61

Kx?1.4——与零件几何形状有关的应力集中系数 Km?1.15——与零件表面加工光洁度有关的应力集中系数

故??2581?1???1.61?1.6?100MPa

??????1??，通过

③.静强度计算

卷筒轴属于起升机构低速轴零件，其动力系数取为?c2?1.2M?max??c2M??1.2?65190?78230N?mm ?max?M?max0.1d3?782300.1?313?26.3MPa 许用应力

??????sn?3001.6?187.5MPa ?max?????，通过

故卷筒轴的疲劳和静强度计算通过

3.12） 3.13）

3.14） 3.15） （

（（（