万向滚珠11322 滚轮C 的左右极限位

　　GRADUATEDESIGN 设计题目：平衡吊的结构设计 学生姓名： 专业班级： 在工车间里搬运重物，万向滚珠往往都是采用起重机、万向滚珠电葫芦、工业机械手等。但对于需要频繁吊装、作业时间短的场合，如机床上下工件，装配工作吊装零部件，流 水线上的定点工作等等；对于要求比较定位的场合，如铸造中的下芯、合箱等 等，一般起重设备常不适用，工业机械手多用于生产自动线上或单一的重复操作， 而且成本较高，目前，一般车间使用较少。近年来，出现的一种新型的定点起重设 备“平衡吊”，适用于几十到几百千克工件的定点频繁吊运，在工业生产中起到了 极其重要的作用，平衡吊的结构简单，操作灵活，吊重后除能作上下升降外， 能在 水平面内作 360 度回转运动，只需要轻轻推拉，就可使吊物随时稳稳地停留在意欲 停留的位置上，做到随遇平衡。本文阐述了平衡吊的基本原理，并对其平衡条件及 杆系的平衡方法进行了分析和研究，对平衡吊的结构进行了设计计算。 关键词：平衡吊；原理应用；力学分析；结构设计 Abstract III Abstract Transports heavyitem factoryworkshop, often all hoistcrane, industrymanipulator regardingneeds frequenthoisting, worktime short situation, like about engine bed work piece, installation work hoisting spare part, assemblyline fixed-point work requestquite pinpointing situation, like castingunder core, gathers box generalhoisting equipments oftensuitable, industrymanipulator uses producingfrom solerepetition operation, moreover generalworkshop use presentfew. recentyears, appeared one kind newfixed point hoisting equipment balancehung”, liftsfrequently several dozens severalhundred kilogram work piece fixed points, played extremelyvital role industrialproduction, structurewhich balancehung has been simple, nimbleabout, after cranebesides could do rises falls,could make 360 degree gyroscopic motions horizontalplane, only needed gently rollers,might cause thingsteadily positionwhich cared pause,achieved indifferentequilibrium. articleelaborated balancehangs basicprinciple, hascarried itsequilibrium condition poledepartments balanced method, hung designcalculation. Key Words balancehangs,Principle application,Mechanics analysis,Structural design 1.1平衡吊的结构和工作原理 1.2平衡吊的平衡条件 错误！未定义书签。113.1 工作条件的确定 错误！未定义书签。113.2 滚道C 和丝杠螺母A 的位置尺寸的确定 错误！未定义书签。113.2.1 丝杠螺母A 的上下极限位置的确定 错误！未定义书签。113.2.2 滚轮C 的左右极限位置的确定 错误！未定义书签。123.3 初定各杆长度 错误！未定义书签。133.4 不计自重时，各杆截面尺寸的设计 错误！未定义书签。143.4.1 FED 杆截面尺寸的设计................................. 错误！未定义书签。14 3.4.2 ABD 杆截面尺寸的设计 错误！未定义书签。173.4.3 EC 杆和BC 杆截面尺寸的设计 错误！未定义书签。224.1 各杆件自重在C 点处引起的失衡力的大小 错误！未定义书签。224.2 消除各杆自重引起的失衡措施 错误！未定义书签。264.3 估算各杆质量，计算配重 错误！未定义书签。274.3.1 各杆质量的估算 错误！未定义书签。274.3.2 用质量代换法计算配重 错误！未定义书签。315.1 滚珠丝杠副的选择 错误！未定义书签。315.2 电动机的选择 错误！未定义书签。375.3 减速器的选择 错误！未定义书签。415.4 联轴器的选择 错误！未定义书签。466.1 滚动轴承的类型的选择 6.2角接触球轴承和推力球轴承的型号选择 错误！未定义书签。476.3 回转机构的结构图 错误！未定义书签。52参考文献 平衡吊的工作原理及平衡条件1.1 平衡吊的结构和工作原理 平衡吊的结构如图1 所示，主要分为传动、杆系和回转机构三个部分。 传动部分是完成起吊重物功能的机构，由电动机、减速器、联轴器等带动丝杠 回转，驱使螺母升降，从而完成吊钩在垂直方向的升降运动。该部分也可由气缸、 油缸代替完成起重物的功能。 杆系部分是一平行四连杆机构，它由ABD、DEF、BC、CE 四杆组成，在 处用铰链连接，其中BC＝DE，BD 点作水平运动。传动部分和杆系通过回转机构安装在立柱上，可以使吊钩绕立柱回转360。 平衡吊的水平运动和绕立柱的回转运动，用手在吊钩处轻轻推动即可获得，而 升降运动可以通过操作按钮由电机来完成。 1.2平衡吊的平衡条件 平衡吊的平衡是指：吊钩F点无论空载还是负载，运行到工作范围内的任何位置 后都可以随意停下并保持静止不动，即达到随遇平衡状态。万向滚珠 由图l可知A点的运动是由传动部分控制的，当在一定高度时，可以将A点看作一 个固定铰链支座，C点的水平移动是引起F点水平运动的原因，如果吊钩F在任何位置 (起重或空载)时，F点、C点、A点只有垂直方向的反力且合力为零，那么支座C点的 水平受力为零，平衡就可以得到。 为便于分析问题，假设杆系的自重及各铰链点之间的摩擦均忽略不计。根据静 力学的原理，平面力系中某一杆件同时受三力作用，则三力必交于一点，叫做三力 杆。某一杆件同时受二力作用且二力的作用点在两个端点，则二力必然大小相等方 向相反，叫二力杆。故CB、CE为二力杆。其受力方向沿铰链连线。ABD、DEF为三力 杆。三力平衡时，其力必汇交于一点。 先分析DEF杆件。在F点吊起重物G 时，其方向垂直向下，CE杆通过铰链E压给DEF杆的作用力P ABD杆通过铰链D作用于DEF杆的力，必通过D点交于K点方向可由力三角形得出，如图2所示。 其次再分析ABD杆件，根据作用与反作用的道理，显然，杆件DEF通过铰链D给杆ABD以反作用Q 必须为铅垂方向的力。现在将这两个构件的受力分析综合到一起来研究。 如图 力的水平投影是等长的，即S 保持铅垂方向，根据上述受力分析，只有当机构在任意一个位置下，都能做到：过F 点做一条铅垂线FK 与EC 杆的延长线相交于 两点并延长与BC 杆的延长线相交于 保持铅垂方向。要做到这一点，满足机构的几何条件为： KEF ABJKDE DJB相似三角形的对应边成比例关系，得到： EFEK BJABDEEK BJBD由以上两式得到：EFDE BDAB假设： ABD 为放大系数这就是说，只要杆系各杆件满足上述关系式，机构即可在任意位置达到平衡。 BCFE BAEC CBA得到 ：FCCA 因为 CA的共同点， 所以FC 与CA 必须在同一直线上，即F，C，A 三点共线。
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