GRADUATEDESIGN 設計題目：平衡吊的結構設計 學生姓名： 專業班級： 在工車間裏搬運重物，91看片在线看滾珠往往都是采用起重機、91看片在线看滾珠電葫蘆、工業機械手等。但對於需要頻繁吊裝、作業時間短的場合，如機床上下工件，裝配工作吊裝零部件，流 水線上的定點工作等等；對於要求比較定位的場合，如鑄造中的下芯、合箱等 等，一般起重設備常不適用，工業機械手多用於生產自動線上或單一的重複操作， 而且成本較高，目前，一般車間使用較少。近年來，出現的一種新型的定點起重設 備“平衡吊”，適用於幾十到幾百千克工件的定點頻繁吊運，在工業生產中起到了 極其重要的作用，平衡吊的結構簡單，操作靈活，吊重後除能作上下升降外， 能在 水平麵內作 360 度回轉運動，隻需要輕輕推拉，就可使吊物隨時穩穩地停留在意欲 停留的位置上，做到隨遇平衡。本文闡述了平衡吊的基本原理，並對其平衡條件及 杆係的平衡方法進行了分析和研究，對平衡吊的結構進行了設計計算。 關鍵詞：平衡吊；原理應用；力學分析；結構設計 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平衡吊的結構和工作原理 1.2平衡吊的平衡條件 錯誤！未定義書簽。113.1 工作條件的確定 錯誤！未定義書簽。113.2 滾道C 和絲杠螺母A 的位置尺寸的確定 錯誤！未定義書簽。113.2.1 絲杠螺母A 的上下極限位置的確定 錯誤！未定義書簽。113.2.2 滾輪C 的左右極限位置的確定 錯誤！未定義書簽。123.3 初定各杆長度 錯誤！未定義書簽。133.4 不計自重時，各杆截麵尺寸的設計 錯誤！未定義書簽。143.4.1 FED 杆截麵尺寸的設計................................. 錯誤！未定義書簽。14 3.4.2 ABD 杆截麵尺寸的設計 錯誤！未定義書簽。173.4.3 EC 杆和BC 杆截麵尺寸的設計 錯誤！未定義書簽。224.1 各杆件自重在C 點處引起的失衡力的大小 錯誤！未定義書簽。224.2 消除各杆自重引起的失衡措施 錯誤！未定義書簽。264.3 估算各杆質量，計算配重 錯誤！未定義書簽。274.3.1 各杆質量的估算 錯誤！未定義書簽。274.3.2 用質量代換法計算配重 錯誤！未定義書簽。315.1 滾珠絲杠副的選擇 錯誤！未定義書簽。315.2 電動機的選擇 錯誤！未定義書簽。375.3 減速器的選擇 錯誤！未定義書簽。415.4 聯軸器的選擇 錯誤！未定義書簽。466.1 滾動軸承的類型的選擇 6.2角接觸球軸承和推力球軸承的型號選擇 錯誤！未定義書簽。476.3 回轉機構的結構圖 錯誤！未定義書簽。52參考文獻 平衡吊的工作原理及平衡條件1.1 平衡吊的結構和工作原理 平衡吊的結構如圖1 所示，主要分為傳動、杆係和回轉機構三個部分。 傳動部分是完成起吊重物功能的機構，由電動機、減速器、聯軸器等帶動絲杠 回轉，驅使螺母升降，從而完成吊鉤在垂直方向的升降運動。該部分也可由氣缸、 油缸代替完成起重物的功能。 杆係部分是一平行四連杆機構，它由ABD、DEF、BC、CE 四杆組成，在 處用鉸鏈連接，其中BC＝DE，BD 點作水平運動。傳動部分和杆係通過回轉機構安裝在立柱上，可以使吊鉤繞立柱回轉360。 平衡吊的水平運動和繞立柱的回轉運動，用手在吊鉤處輕輕推動即可獲得，而 升降運動可以通過操作按鈕由電機來完成。 1.2平衡吊的平衡條件 平衡吊的平衡是指：吊鉤F點無論空載還是負載，運行到工作範圍內的任何位置 後都可以隨意停下並保持靜止不動，即達到隨遇平衡狀態。91看片在线看滾珠 由圖l可知A點的運動是由傳動部分控製的，當在一定高度時，可以將A點看作一 個固定鉸鏈支座，C點的水平移動是引起F點水平運動的原因，如果吊鉤F在任何位置 (起重或空載)時，F點、C點、A點隻有垂直方向的反力且合力為零，那麽支座C點的 水平受力為零，平衡就可以得到。 為便於分析問題，假設杆係的自重及各鉸鏈點之間的摩擦均忽略不計。根據靜 力學的原理，平麵力係中某一杆件同時受三力作用，則三力必交於一點，叫做三力 杆。某一杆件同時受二力作用且二力的作用點在兩個端點，則二力必然大小相等方 向相反，叫二力杆。故CB、CE為二力杆。其受力方向沿鉸鏈連線。ABD、DEF為三力 杆。三力平衡時，其力必匯交於一點。 先分析DEF杆件。在F點吊起重物G 時，其方向垂直向下，CE杆通過鉸鏈E壓給DEF杆的作用力P ABD杆通過鉸鏈D作用於DEF杆的力，必通過D點交於K點方向可由力三角形得出，如圖2所示。 其次再分析ABD杆件，根據作用與反作用的道理，顯然，杆件DEF通過鉸鏈D給杆ABD以反作用Q 必須為鉛垂方向的力。現在將這兩個構件的受力分析綜合到一起來研究。 如圖 力的水平投影是等長的，即S 保持鉛垂方向，根據上述受力分析，隻有當機構在任意一個位置下，都能做到：過F 點做一條鉛垂線FK 與EC 杆的延長線相交於 兩點並延長與BC 杆的延長線相交於 保持鉛垂方向。要做到這一點，滿足機構的幾何條件為： KEF ABJKDE DJB相似三角形的對應邊成比例關係，得到： EFEK BJABDEEK BJBD由以上兩式得到：EFDE BDAB假設： ABD 為放大係數這就是說，隻要杆係各杆件滿足上述關係式，機構即可在任意位置達到平衡。 BCFE BAEC CBA得到 ：FCCA 因為 CA的共同點， 所以FC 與CA 必須在同一直線上，即F，C，A 三點共線。
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