人力提升機(jī)傳動(dòng)方案的擬定與分析計(jì)算設(shè)計(jì)論文【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 社會(huì)的飛速發(fā)展，機(jī)械行業(yè)的復(fù)雜，越來(lái)越多的領(lǐng)域需要各種各樣的起重機(jī)械，人力提升機(jī)是用于建筑外墻裝飾和野外電力設(shè)備安裝等專用設(shè)備。人力可輕松操縱上下輸送物料和人員填補(bǔ)該產(chǎn)品系列中的缺失在無(wú)電源供應(yīng)的情況下。所以任務(wù)來(lái)源于社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐。此項(xiàng)設(shè)計(jì)是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與創(chuàng)新的思想結(jié)合的成果。人力提升機(jī)在國(guó)內(nèi)尚無(wú)申請(qǐng)專利，運(yùn)用較多的是電力提升機(jī)和電力升降機(jī)。 此設(shè)計(jì)主要考慮到功能實(shí)現(xiàn)，尺寸限制，結(jié)構(gòu)，操作簡(jiǎn)單。以機(jī)械原理以及機(jī)械設(shè)計(jì)的理論知識(shí)為依據(jù)，對(duì)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，螺紋傳動(dòng)以及其他幾種常見(jiàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳盡的分 析， 選擇合適的方案。用所學(xué)的工程圖學(xué)和三維制圖 知識(shí)畫(huà)出裝配圖，和零件圖。 本設(shè)計(jì)內(nèi)容包括一級(jí)齒輪傳動(dòng)，二級(jí)齒輪傳動(dòng)，鋼絲繩的繞法，棘輪的自鎖。主動(dòng)軸上的齒輪與傳動(dòng)軸上的齒輪嚙合將腳踏上的力和力矩傳遞到輸出軸上。輸出軸上的齒輪再將力和力矩通過(guò)齒套傳遞到槽輪的齒輪上，帶動(dòng)槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)，再與下方的齒輪嚙合帶動(dòng)下面槽輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，利用鋼絲繩與槽輪之間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，從而利用鋼絲繩帶動(dòng)整個(gè)機(jī)器在鋼絲繩上下移動(dòng)。 關(guān)鍵詞：升降機(jī)；齒輪；傳動(dòng)；棘輪；自鎖； 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 at of of to of is of no of to of is of of is of no is of is on as as of to to of G a of on on to of of to of of of is no to up 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . I . 錄 . 緒論 . 1 課題的研究?jī)?nèi)容 和 意義 . 1 內(nèi)外的發(fā)展概況 . 1 課題應(yīng) 達(dá)到的要求 . 1 2 方案 擬 定 . 2 3 功能原理及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn) . 3 能原理 . 3 動(dòng)特點(diǎn) . 5 4 確定 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 . 6 定總傳動(dòng)比 . 6 配傳動(dòng)比 . 6 軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)確定 . 6 軸轉(zhuǎn)速 . 6 軸輸入功率 . 6 軸輸出功率 . 6 軸輸入轉(zhuǎn)矩 . 6 5 選擇鋼 絲繩型號(hào) . 8 6 齒輪 、棘輪 的設(shè)計(jì) . 9 動(dòng)軸上齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 9 輪材料，熱處理及精度 . 9 步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸 . 9 計(jì)計(jì)算 . 10 根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) . 11 動(dòng)輪上齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算 . 13 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 齒輪材料，熱處理及精度 . 13 步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸 . 13 計(jì)計(jì)算 . 14 根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) . 15 輪的設(shè)計(jì) . 18 輪機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 . 18 輪裝置的優(yōu)缺點(diǎn) . 18 輪機(jī)構(gòu)中的主要問(wèn)題 . 18 輪幾何尺寸的計(jì)算 . 18 7 軸 、 軸承和軸鍵的設(shè)計(jì)和校核 . 21 動(dòng)軸的設(shè)計(jì)校核 . 21 擇 軸的材料 . 21 步計(jì)算軸的最小直徑 . 21 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 21 彎矩合成力校核軸的強(qiáng)度 . 22 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)校核 . 25 入軸上的功率、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩 . 25 步確定軸的最小直徑 . 25 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 25 彎矩合成力校核軸和強(qiáng)度 . 26 動(dòng) 軸承 的選擇與校核 . 31 動(dòng)軸 軸承的型號(hào)選擇和設(shè)計(jì) . 31 間軸滾動(dòng)軸承的型號(hào)選擇和計(jì)算 . 33 8 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 35 體設(shè)計(jì) . 35 附件設(shè)計(jì) . 35 9 結(jié)論與展望 . 38 論 . 38 足之處與未來(lái)展望 . 38 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 V 致謝 . 40 參考文獻(xiàn) . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 1 緒論 意義 隨著我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，住宅建筑、高層建筑越來(lái)越多，外墻涂層、裝飾以及物業(yè)管理清洗所需要的高處作業(yè)人力提升機(jī)已被廣大用戶所采用，同時(shí)人力提升機(jī)也成為了野外電力設(shè)備安裝的專用設(shè)備。 人力 可 輕松操縱上下輸送物料和人員填補(bǔ)該產(chǎn)品系列中的缺失在無(wú)電源供應(yīng)的情況下。 使用人力提升機(jī)省工、省費(fèi)用、安全，大大減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了施工進(jìn)度。 人力提升機(jī)在國(guó)內(nèi)尚無(wú)申請(qǐng)專利，運(yùn)用較多的是電力提升機(jī)和電力升降機(jī)。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用人力提升機(jī)施工，其施工費(fèi)用僅為腳手架的 70%，生產(chǎn)率是腳 手架的三倍，但是由于多種原因建筑施工中高處業(yè)人力提升機(jī)墜落事故時(shí)有發(fā)生，這不僅造成人生傷亡，經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響，而對(duì)高處作業(yè)人力提升機(jī)使用日益增多的今天，人力提升機(jī)的質(zhì)量成為關(guān)注的焦點(diǎn)，這就要求從事高處作業(yè)提升機(jī)的設(shè)計(jì)制造部門(mén)應(yīng)該加強(qiáng)產(chǎn)品安全性能的開(kāi)發(fā)，同時(shí)確定人力提升機(jī)產(chǎn)品安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。必須保證人力提升機(jī)安裝后符合安裝要求，加大對(duì)施工人員的安全培訓(xùn)，以確保安全。 到的要求 人力提升的總重量為 350 升速度 5m/將輸入軸上腳踏的力和力矩傳遞到輸出軸上。輸出軸帶 動(dòng)槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)，利用鋼絲繩與槽輪之間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，從而利用驅(qū)動(dòng)整個(gè)機(jī)器在鋼絲繩上下移動(dòng)。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 2 方案擬定 方案一 :由葫蘆想到滑輪組結(jié)構(gòu)，利用鋼絲繩繞在滑輪組上由繩帶動(dòng)整個(gè)機(jī)器實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)。傳動(dòng)：滑輪組上的齒輪跟輸出軸上的齒輪嚙合傳動(dòng)，依次一系列的齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)從主動(dòng)軸（人力腳踏動(dòng)力）到輸出軸再到滑輪組上的齒輪傳遞動(dòng)力。制動(dòng)：兩個(gè)蝸桿自鎖的原理（螺旋 升角小于當(dāng)量摩擦角）阻止滑輪組的轉(zhuǎn)動(dòng)。 方案二：采用鏈傳動(dòng)，將主動(dòng)軸上的力通過(guò)鏈條傳遞到輸出軸上，制動(dòng)采用棘輪機(jī)構(gòu)制動(dòng) 方案三：通過(guò)齒輪嚙合傳動(dòng)，通過(guò)齒輪的二級(jí)傳動(dòng)，將主動(dòng)軸上的輸入力放大，制動(dòng)采用棘輪機(jī)構(gòu)。 通過(guò)計(jì)算對(duì)比上述三個(gè)方案的優(yōu)劣： 方案一采用蝸桿自鎖的原理，蝸桿傳動(dòng)與螺旋齒輪傳動(dòng)相似在嚙合處有相對(duì)滑動(dòng)。當(dāng)滑動(dòng)速度很大，工作條件不夠良好時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的摩擦與磨損，從而引起過(guò)分發(fā)熱，使?jié)櫥闆r惡化，因此摩擦損失較大，效率底，當(dāng)傳動(dòng)具有自鎖性時(shí)效率僅為 右。 方案二：采用鏈傳動(dòng)，優(yōu) 點(diǎn)是可以降低成本，整體尺寸較小，結(jié)構(gòu)較為緊湊，但鏈傳動(dòng)不能保持恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比；磨損易發(fā)生跳齒，工作時(shí)有噪聲，不宜用在載荷變化很大和急速反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合。 方案三：采用齒輪傳動(dòng)提高了效率，同時(shí)采用棘輪制動(dòng)，有效的減小了整體尺寸。 綜上所述采用方案三。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 3 功能原理及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn) 能原理 如圖 示為人力提升機(jī)裝配圖。 本機(jī)構(gòu)是一種升降機(jī)裝置，主要由三部分組成： 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 圖 配圖 圖 動(dòng)系統(tǒng)圖 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 如圖 示傳動(dòng)部分主要是在主軸箱內(nèi)，如圖二所示，由主動(dòng)軸 3、從動(dòng)軸 4、齒輪 3、棘輪機(jī)構(gòu) 11、齒輪 12、擋圈 14、以及齒輪 1 組成。主動(dòng)軸 3 和腳踏連接，可以由人直接驅(qū)動(dòng)。在工作狀態(tài)，主動(dòng)軸上的齒輪 1 同時(shí)帶動(dòng)裝在從動(dòng)軸上的齒輪 12 轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪 12 與軸采用螺紋連接，齒輪 12 正轉(zhuǎn)壓緊棘輪 11，帶動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪 3 再與大齒輪嚙合傳動(dòng)，再通過(guò)繞線部分參照?qǐng)D 1，主要由兩個(gè)大齒輪，兩個(gè)壓緊輪裝置 7，防護(hù)罩 4，彈簧 3 和彈簧 6 以及殼體組成，鋼絲繩繞在兩個(gè)齒輪的 繞線槽中。齒輪的繞線槽的截面成梯形狀，鋼絲繩在其中越壓越緊，從而保證鋼絲繩與齒輪之間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，即不會(huì)打滑。兩個(gè)壓緊輪裝置 7 控制了鋼絲繩在線槽中的包角，從而確定了此部分的傳動(dòng)效率。防護(hù)罩4 能保證在齒輪 5 上穿鋼絲繩順利進(jìn)行，并且可以防止當(dāng)繩處于松弛狀態(tài)時(shí)，跑出繞線槽。 制動(dòng)部分主要有：圖 2 中棘輪機(jī)構(gòu) 11 和齒輪 12 組成，當(dāng)提升重物時(shí)，主動(dòng)軸上的齒輪 1 與從動(dòng)軸上的齒輪 12 嚙合，齒輪 12 與軸螺紋連接壓緊棘輪帶動(dòng)從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)主動(dòng)軸停止時(shí)，棘輪受到棘爪的作用逆止，當(dāng)齒輪 12 反轉(zhuǎn)時(shí)，將棘輪松開(kāi)，齒輪 12 被擋圈擋住時(shí) ，帶動(dòng)軸反轉(zhuǎn)將重物放下，當(dāng)主動(dòng)軸停轉(zhuǎn)時(shí)，由于重物的作用使軸反轉(zhuǎn)，使棘輪被壓緊制動(dòng)。 動(dòng)特點(diǎn) 該升降機(jī)主要能實(shí)現(xiàn)二個(gè)功能：第一，人踩著腳踏能往上走，不踩的時(shí)候能自鎖停在原位；第二，人反踩腳踏能往下走，不踩的時(shí)候能自鎖停在原位；以下我將介紹實(shí)現(xiàn)這些功能的原理： 第一種功能的實(shí)現(xiàn)原理是：當(dāng)人踩腳踏時(shí)，踩腳踏的力通過(guò)一系列齒輪傳動(dòng)放大到足以克服整個(gè)升降機(jī)的重力，從而能往上走。當(dāng)人不踩腳踏時(shí)，在棘輪機(jī)構(gòu)作用的情況下，克服了整個(gè)機(jī)器的重力，從而使得升降機(jī)停在原位。 第二種功能的實(shí) 現(xiàn)原理與第一種一樣。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 4 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 定總傳動(dòng)比 根據(jù)提升機(jī)的提升速度為 5m/s,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)初定槽輪直徑為 110mm m i n/ （ 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)假設(shè)人蹬腳踏的速度為 70r/總的傳動(dòng)比為 0 （ 配傳動(dòng)比 i i （ 式中0,使一級(jí)齒輪結(jié)構(gòu)不過(guò)大， 初步取0i 二級(jí)齒輪傳動(dòng)比為 i 0/ （ 軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)確定 n 0/70/ （ n1/ m P23 （ P23 PP 2 4= 各軸輸出功率 PP (PP PP 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 1T =i 1 Nm (主動(dòng)軸 的輸出轉(zhuǎn)矩 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 550=9550 0=m （ 所以 : Ti 1 =m TT 1i 1 2 =m T=T3 4 =m 輸出轉(zhuǎn)矩： TT m （ TT m TT m 表 4軸名 功率 P 矩 T 速 r/入 輸出 輸入 輸出 主動(dòng)軸 0 1 軸 軸 軸 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 5 選擇鋼絲繩型號(hào) 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第五版第 2 卷第 11 章 2、 1、 3 鋼絲繩直徑的計(jì)算與選擇選用鋼絲繩 的直徑。 鋼絲繩直徑可由鋼絲繩最大工作靜拉力按式 d= （ d C 21N S 由表 8查的 C=全系數(shù)為 9，由提升機(jī)重量為 350kg d =0 （ 再由 般用途鋼絲繩中，適用于機(jī)械建筑貨用索道 等行業(yè)使用的各種圓股鋼絲 繩 ,可選用鋼絲繩 6b)類(lèi) 典型結(jié)構(gòu)為 6+6+12+18) 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 6 齒輪、棘輪的設(shè)計(jì) 動(dòng)軸上齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 輪材料，熱處理及精度 考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開(kāi)線斜齒輪 （ 1) 齒輪材料及熱處理 材料：高速級(jí)小齒輪選用 45 鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 小齒輪 280小齒輪齒數(shù)1Z =17 高速級(jí)大齒輪選用 45 鋼正火，齒面硬度為 大齒輪 240 i 17=24 （ 取 25. 齒輪精度 按 10095 1998，選擇 7 級(jí)，齒 根噴丸強(qiáng)化。 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 2131 )(12 （ 確定各參數(shù)的值 : (1) 試選課本2170選取區(qū)域系數(shù) 由課本2150則 (2) 由課本2020算應(yīng)力循環(huán)數(shù) 60n1 0 70 1（ 1 8 300 10 ） (=810 h =108 h (3) 查課本203 得： = =4) 齒輪的疲勞強(qiáng)度極限 取失效概率為 1%,安全系數(shù) S=1,應(yīng)用2050 : H 1 =550= (買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 H 2 =450=432 (許用接觸應(yīng)力 M P )( 21 (5) 查課本由2010： =0 : d=1 T=105 11/105 0 (=104 設(shè)計(jì)計(jì)算 (1) 小齒輪的分度圓直徑 . 3 4 m (123 242131 (2) 計(jì)算圓周速度 t /03 4 . 7 1 ( (3) 計(jì)算齒寬 b 和模數(shù)b b=td = (計(jì)算摸數(shù) =14 8 1 m o o (4) 計(jì)算齒寬與高之比 齒高 h=(5) 計(jì)算縱向重合度 =d 14t a a n = (6) 計(jì)算載荷系數(shù) K 使用系數(shù) 1 根據(jù) v=s,7 級(jí)精度 , 查課本由2100 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 動(dòng)載系數(shù) 查課本由1960 K KH= )d2d+10 3 b (=+1) 1+10 3 課本由1950 : KF=課本由1930 : KH=載荷系數(shù) : K K K K=1 (7) 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 = (8) 計(jì)算模數(shù)n o o o(根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式 )(c ( 確定計(jì)算參數(shù) 計(jì)算載荷系數(shù)： K K K K K =1 ( 根據(jù)縱向重合度 ，從圖 10的螺旋角影響系數(shù)Y= 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 3 714c o s 17 03311 C O （ 3 514c o s 25 03322 C O ( 查取齒形系數(shù)，由表 10的 Y Y 查取應(yīng)力校正系數(shù)，由表 10的 Y Y 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T= 初選寬系數(shù)d，按對(duì)稱布置，查得d=1 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 初選螺旋角 重合度系數(shù) Y 端面重合度近似為 2111 ） ( 1/24 1/78） 計(jì)算大小齒輪的 并加以比較 安全系數(shù)由表查得 S 作壽命一班制， 10 年，每年工作 300 天 小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 6060 70 1 8 300 1 10 810 h 大齒輪應(yīng)力循環(huán) 次數(shù) N1/u 810 h/課本由2080到彎曲疲勞強(qiáng)度極限 小齒輪大齒輪查課本由1970彎曲疲勞壽命系數(shù) : 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= F 1 = 0 ( F 2 = 8 (013 1 11 Y （ 2 22 Y 大齒輪的數(shù)值大 計(jì)計(jì)算 (1) 計(jì)算模數(shù) (c (=3 o =文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) 1357整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) ,取 為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 82o 取 17 (那么 17=25 (2) 幾何尺寸計(jì)算 計(jì)算中心距 a= 2517c o ( 21 o n(將中心距圓整為 44圓整后的中心距修正螺旋角 )2517(a r c c o (c o sa r c 21 a 因 值改變不多 ,故參數(shù),k,正