優先數和優先數系的應用示例

優先數和優先數系的應用示例3.5
    企業在設計產品時.產品的主要參數系列應最大
限度采用優先數系，以促進產品的標準化。企業在對
產品整頓時，對規格雜亂、品種繁多的老產品，應通
過調查分析加以整頓，從優先數系中選用合適的系列
作為產品的主要參數系列，以簡化品種規格，使產品
走上標準化的軟道。在零部件的系列設計中應選取一
些主要尺寸為自變盆選用優先數系.這不僅有利于零
部件的標準化，而且可以簡化設計工作。
    下面僅以起重機滑輪結構尺寸設計作為優先數系
應用的示例。起重機滑輪的結構尺寸。見圖1. 1-1.
     (1)確定采用優先數的參數
    對滑輪來說，最重要的參數是與其相配的鋼絲繩
直徑d。因為d的大小直接影響到滑輪上所承受載
荷的大小，從而決定了滑輪的結構尺寸。因此，首先
選用鋼絲繩直徑d，為優先數，取R20系列，尺寸在
10-60mm范圍內。
    其次.在滑輪輪緣部分的幾個直徑尺寸中，決定
鋼絲繩中心處的份輪公稱直徑D采用優先數。而滑
輪底徑Db,按下式計算:

      另外，根據經驗確定適當的槽形，其尺寸比例如

圖1.1-1所示.比例系數取優先數。這樣只要槽底的
圓弧半徑r取為優先數，則槽形的各部分尺寸就都為
優先數。

    與軸的配合尺寸—輪毅長度L和滑輪孔徑d都
取為優先數。
    (2)確定滑輪直徑D
    滑輪直徑D的系列取R20系列�；�輪直徑與鋼
絲繩直徑之比取決于起重機使用的頻繁程度，在起重
機的結構規范中最低為20倍。系列設計中假定取20
倍、25倍和31.5倍三種(倍數也按優先數選用.以
保證D為優先數)，并稱20倍的滑輪為20型，25倍
的為25型，31.5倍的為31.5型。對應不同鋼絲繩直
徑d，的滑輪直徑D可按R20系列排表(見表1.1-
28)。
    (3)確定槽底的圓弧半徑r
    對摺底回弧半徑r的要求是使鋼絲繩能較合適地
安放在槽內。槽底半徑過小或鋼絲繩直徑過大，都會
產生干涉。r值可按下式求得:

把計算所得的值圓整為R20中的優先數.
(4)確定輪緣寬度A
輪緣寬度A根據經驗式為
(4)確定輪緣寬度A
輪緣寬度A根據經驗式為
           
把什算所得的值圓整為相近的R40中的優先
數。

    (5)計算滑輪軸承上所承受的載荷F
    軸承上所承受的載荷F應為鋼絲繩拉力Fa的兩
倍,即:

    (6)決定孔徑d和輪毅長度L
    設孔徑d取R20系列.輪毅長度T取R1O系列。
對同一種鋼絲繩直徑的滑輪，因承載條件的不同，必
須有不同的孔徑d和輪毅長度L的組合，因此需要確
定其大小的極限范圍，這時最好利用優先數圖來作系
列分析。
    1)確定孔徑d和輪毅長度L的關系d與L的關
系可由滑輪軸承面上的許用壓力決定，其關系為:


    相應于其他d，值的d與L值，只要在兩直線①和
①'之間.按鑰絲繩宜徑系列R20等分，繪出平行直
線，就很容易求得，而不必一一計算。
    2)確定d和L的極限范圍按照在滑輪軸兩支
點間僅裝一個滑輪的最小承載條件，以及裝五個滑輪
的最大承載條件，考慮使軸的彎曲應力不超過許用
值.可求得最小孔徑、最大孔徑與輪毅長度的關系為

    與上式相應的兩條斜率為1的直線③、③’給出
了d和L的極限范圍。
    3)修正輪毅長度與各種d, L值相應的點，只
要在直線①、①'、③、③'，規定的范圍內，就能符合
設計要求。但因軸(孔)徑d取R20系列，而輪轂
長度L取R1O系列，是已經給定的條件.因此，需要
把L中不是R1O系列的值向上修正到R1O系列。例如
在圖1.1-2的直線①上，把箭頭符號所表示的R20系
列的輪毅長度修正到R1O上。這樣得到的滑輪孔徑
與輪毅長度的系列尺寸見表1.1-29。