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　　GB／T31．1-1988六角头螺杆带孔螺栓A级和B级M20160.SLDPRT

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　　毕业设计报告(论文) 报告(论文)题目： 双柱式升降级设计 作者所在系部：作者所在专业：作者所在班级：作 者 姓 名 ：作 者 学 号 ：指导教师姓名：完 成 时 间 ： 摘 要升降机是通过支撑物体的底部或者物体的某一部分来使物体达到垂直高度上的升降。其按驱动类型可分为机械式与液压式两类，本次设计主要是针对机械式双柱升降机来开展工作。机械式双柱升降机主要由两个举升柱、两个升降滑架、两个托臂和两个轨道式托板组成。通过带传动和丝杠的螺旋传动将电机的动能传递给托板来实现被载物体的上升或下降。本次设计首先确定了升降机的结构、传动方法以及锁紧机构等设计方案；然后进行了详细的计算和分析来保证升降机各部分的应力校核，使其能够正常工作：最后为了使设计成果更加简单明了地表达，绘制了总装配图、主要部件零件图和三维装配图。关键字： 升降机；螺旋传动；带传动；丝杠 AbstractThe lift is an object that reaches the bottom of the object or a part of the object to lift the object up to the vertical height. According to the type of drive can be divided into mechanical and hydraulic type two, this design is mainly for mechanical double column lift to carry out the work. The mechanical double column lift consists mainly of two lifting columns, two lifting carriages, two brackets and two rail pallets. Through the belt drive and screw screw drive the kinetic energy of the motor to the pallet to achieve the object to rise or fall. This design first determines the structure of the lift, transmission methods and locking mechanism and other design; and then carried out a detailed calculation and analysis to ensure that the various parts of the elevator stress check to make it work properly: Finally, in order to make the design more Simple and clear expression, drawing the assembly map, the main parts of the parts and three-dimensional assembly map.Keywords: Lift; Screw drive; Belt drive; ScrewI目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 升降机的简介及发展概况11.2 升降机的分类1第2章 升降机设计任务和总体方案设计32.1升降机设计任务32.2举升机总体方案设计3第3章 原动机的选择53.1选择原动机类型和结构53.2确定原动机的转速及功率5第4章 带传动的设计64.1带传动简介及类型选择64.2带传动设计计算6第5章 举升机构的设计95.1举升机构的选择95.2滑动螺旋副的设计计算10第6章 支撑机构结构的设计146.1 支撑机构的结构146.2 支撑机构的应力校核15第7章 导轨结构的设计177.1导轨类型分析选择177.2 直线.2 锁紧机构的原理分析218.3 锁紧机构的选择228.4 锁紧机构的校核22第9章 螺栓连接件的校核249.1 升降台与剖分式螺母套的螺纹校核249.2 箱体与地基的螺纹校核选择25结论27致 谢28参 考 文 献29 第1章 绪论1.1 升降机的简介及发展概况随着我国经济的不断发展，科技水平的提高。升降机被广泛地用于厂房、宾馆、大厦、商场、车站、施工现场等场所。一般升降机用于承载物体，例如：汽车举升机、施工升降机等。生活中常用的电梯也属于升降机的一种，当然也可用于油漆装修、清洁保养、电力线路、照明机器、高架管道等安装维护场所。是一种理想的高空作业设备。因此，升降机在生活中已然成为了一种必不可少的工具，是各行各业中重要的机械设备1。在中国古代人们通常使用人力、畜力、水力等来实现物体的垂直运输，慢慢地出现了一些升降机的雏形，比如一些简单的滑轮机构。直到十九世纪第一次工业蒸汽机被发明之后，现代升降机开始出现。1845年，出现了第一部工业水压式的升降机，这是液压式升降机的鼻祖。1854年，美国工匠奥蒂斯发明了棘轮机械装置，极大地提高了升降机的安全性能。1857年，首部客运升降机在美国纽约的一家商场安装，开创了升降机载人的先河。自此之后，升降得到了广泛的利用和推广，并在实践当中不断地进行改进和优化。但是，当时的升降机都是以蒸汽为动力，使用的限制条件较多。直到1880年，德国人西门子发明了电动的升降机，真正的升降机终于诞生了！中国现代的升降机发展较晚，在20世纪初才在公共租界内的饭店安装了首部升降机。从20世纪90年始，中国的升降机才开始慢慢普及。国内外生产的升降机品牌已达到了近百个，国外的一些大品牌升降机虽然较贵，但是凭借其高品质的质量、稳定的性能以及简单的操作受到了绝大部分人的青睐。目前，国内生产的升降机型号各异，也都基本上都符合现代各行业的需求。但因为其产品设计、技术开发及性能上的一些不成熟导致了销量的呆滞。当然在性价比、销售网络、售后服务等方面，国产升降机也有着一定的优势1。因此，如何提高产品的性能和产品的市场的竞争力成为国内厂商最为关心的问题。这次设计的内容也就变得很有意义。1.2 升降机的分类升降机的类型繁多, 根据其结构类型一般可分为双柱式升降机、四柱式升降机、剪式升降机等。其主要的优缺点参考表1-1。由表可知，双柱式升降机由于占地面积小、同步性好等优点还是被广泛的使用；四柱式升降机只有在运载超重的物体时才会被运用；而剪式升降机虽然优点十分明显，但因为其精度要求太高使得只有在科技水平达到一定程度时才能够被广泛使用2。表1-1 根据结构方式分类种类名称优点缺点双柱式举升机同步性好，占地面积较小机械式机械磨损较大；液压是成本高；四柱式举升机适合四轮定位结构的使用占地面积较大剪式举升机安全性高，操作简单；空间利用率高精度要求较高，易发生举升平台不平衡，单边升降 根据升降机的驱动类型分类，升降机大体上可分为机械式和液压式两类。其主要的优缺点参考表1-2。机械式升降机主要有单电机驱动的螺纹传动升降机和双电机驱动的螺纹传动升降机，其结构简单、价格便宜，但也易发生危险，所以需要经常性的维护。液压传动升降机由于其性能优势逐渐成为主流的升降机。但其成本较高，需要一定的经济能力。表1-2 根据驱动类型分类种类名称优点缺点机械式升降机结构简单, 价格便宜机械磨损大易发生危险液压式升降机安全性能好、运行平稳、维护简单、工作效率高成本高第2章 升降机设计任务和总体方案设计2.1升降机设计任务本次设计课题为教师自拟课题，具体设计要求见表2-1。 表2-1 双柱式升降机设计要求项目数据额定升降质量3000kg升降高度1800mm全程上升/下降时间1min动力来源电机驱动传动方式丝杠传递2.2举升机总体方案设计2.2.1拟定设计方案1、 电机配置方案1）单电机方案：传动路线为电机-带传动-螺旋传动-同步机构-螺旋传动。此方案预选电机功率为4kw，同步机构占用空间使物体不方便搁置，结构复杂，可靠性不高。2）双电机方案：两边立柱上各有一电动机。此方案预选电机功率为2.2kw，通过电机的通断来控制悬臂的同步运动，省去中间同步传动环节，结构简单，可靠性高。2、升降机构1）齿条传动齿条传动，采用以齿条为承载轨道进行同步升降。机械能转化率高，但承载较次。2）滚珠丝杠传动，采用以旋转运动转化为直线运动，平稳轻便快捷，机械能转化率低。3）滑动螺旋传动，采用以旋转运动转化为直线运动，平稳承载能力强，机械能转化率低。4）液压传动，传动平稳，承载能力大，也简化了机械结构，但制造精度高，成本高，使用维护严格。3、 单电机方案中同步机构 升降机左右两立柱上的四个托架(与滑套相联接)，必须要达到同步才能进行升降。经分析有以下三种方案可进行选择:1）螺旋副锥齿轮长轴锥齿轮螺旋副机械传动结构。此方案可以很好的实现升降的同步性，不过其结构较为复杂，长轴虽可采用无缝钢管与短轴头焊接措施替代，但结果依旧不理想，因为重量过大。2）选用外转性相近的两个电动机与加工精度相近的在装配时进行调整选配的两个螺旋副.分别驱动的传动结构。3）链传动结构。同步性可靠，结构简单，自重小，结构安全可靠传动效率较高，但需要安装张紧装置和托板。4）同步带传动。同步性可靠，结构简单，传动效率较高，但两带轮间距过大，需要设置张紧装置，且同步带传动使用维护严格。4、锁紧保险装置除了运用螺旋传动的自锁特性和双螺母完成预定高度的锁紧，升降机还需要另外设置锁紧保险装置，使悬臂不会因为一些外界原因而使在运载物体的过程中发生物体的掉落或剧烈的抖动。现有以下两种方案：1）包含电磁铁、弹簧或制动板的自锁保险装置。2）采用适用于固定Z轴（垂直轴）上使用的导轨钳制器。2.2.2确定总体设计方案 方案一：原动机采用一个电机，电机通过普通V带传动将运动和力矩传递到右侧螺杆，螺旋传动将右侧螺杆的旋转运动转化为螺母的直线运动，左侧螺杆的转动通过传动比为1的链传动传递到右侧螺杆，实现左右螺杆的同步运动，即右侧螺杆将转动转化为螺母的直线运动。 方案二：原动机为分别安装在左右立柱上的两电机，通过两电机的通断电实现左右螺杆的同步运动，螺杆把转动转变为直线运动，从而是螺母同步上下运动，实现汽车升降。 总结，根据以上分析发现，方案一结构较复杂，可靠性较低，而方案二可以省去机械的同步运动机构，简化了机械结构，并且耗电量上两方案区别不大，因此，本双柱机械式汽车举升机选择方案二。第3章 原动机的选择3.1选择原动机类型和结构原动机选择最常见的Y系列三相异步电动机，它是按国际电工委员会（IEC）标准设计的。其中Y系列（IP44）电动机为笼型封闭式结构，能防止灰尘、水滴侵入电机内部，自扇冷却；可采用全压或降压启动，B级绝缘13。3.2确定原动机的转速及功率考虑到升降机的上升速度，选择滑动螺旋副的转速为240r/min，又因为立柱箱体尺寸，选定带传动传动比为i = 4，则电动机的转速选择为6级，同步转速1000r/min，满载转速约为960r/min。根据升降机设计要求，F = 22050N。根据滑动螺旋传动的驱动转矩 则滑动螺旋副所需功率，电动机的功率为。传动装置的总效率，其中，1为带传动效率，取0.96；2轴承效率，取0.98。 综上，电动机的功率P=2.2kw。根据机械设计手册选择Y112M-。