3 吊具結(jié)構(gòu)及承重系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3．1 吊環(huán)

考慮吊具自身重量，并考慮起吊過(guò)程的沖擊加速度，根據(jù)GB825—88，選擇螺釘GB 825 M36，垂直懸吊2．3t。

3．2 框架

為了足夠的安全裕度，涵蓋考慮最不利情形：一端固支的水平矩形等截面懸臂梁，自由端受重力10 000／2=5000 N；自重加其它零件重量4 000 N偏于安全地視為作用于懸臂梁懸出端。矩形高為100 mm，寬為68 mm；

因此，各種低碳鋼均滿足要求。

3．3 電機(jī)

選用YVP100L2—4變頻電機(jī)，最高轉(zhuǎn)速5 000 rpm，多級(jí)可調(diào)。額定功率3 kW，額定扭矩19 Nm。不使用減速機(jī)，螺距為3mm，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為960 rpm時(shí)，每秒鐘吊環(huán)移動(dòng)48 mm。這個(gè)速度可以看做吊具工作時(shí)的最高速度。

電機(jī)功率=吊具上升速度×(重力加速度+上升加速度)×(被吊質(zhì)量+設(shè)備質(zhì)量)／機(jī)械效率=0．05×(9．8+0．1)×(1 000+400)／0．22=3 kW上述式子是關(guān)于吊具徹底歪斜這種最不利情況的，裕度過(guò)大。電機(jī)功率選國(guó)標(biāo)系列值3 kW。

3．4 螺紋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

螺牙強(qiáng)度能承受(1 000+400)×9．8N的軸向力(吊具徹底歪斜，這是最不利的情況)選用梯形螺紋。因?yàn)榫匦温菁y運(yùn)動(dòng)精度高，成本高。
根據(jù)耐磨性初選中徑，梯形螺紋：

其中，[p]=18MPa，ψ=H／d=2．5，Q=14 000 N，
得到d2=11．5 mm。為了更好的剛度，選d=32 mm，螺距t=3 mm。

螺母螺紋牙強(qiáng)度應(yīng)滿足：

滿足要求。另外，由于施加軸向力的結(jié)構(gòu)不允許徑向位移，所以實(shí)際的穩(wěn)定性安全系數(shù)還會(huì)高很多；其次，使用中也沒(méi)有整個(gè)吊具傾斜90度的情況。

4 小結(jié)

本文對(duì)吊具的機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹，并說(shuō)明了系統(tǒng)工作原理。對(duì)吊具結(jié)構(gòu)及承重設(shè)計(jì)、動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)給出了詳細(xì)計(jì)算過(guò)程。本設(shè)計(jì)已經(jīng)獲得了國(guó)家專利的授權(quán)。