四速電動(dòng)葫蘆機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、四速電動(dòng)葫蘆機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)四速電動(dòng)葫蘆機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目錄目錄前言.11 電動(dòng)葫蘆簡(jiǎn)介.21.1 電動(dòng)葫蘆的原理.21.2 發(fā)展前景.31.3 電動(dòng)葫蘆在使用時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng).41.4 設(shè)計(jì)要求.52 四速電動(dòng)葫蘆的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì).62.1 電動(dòng)葫蘆的結(jié)構(gòu)分析.62.2 電動(dòng)葫蘆的設(shè)計(jì)方案.63 電動(dòng)葫蘆起升機(jī)構(gòu)部件的設(shè)計(jì).83.1 起升機(jī)構(gòu)的工作分析.83.2 電動(dòng)機(jī)的選擇.93.3 滑輪組的選擇.93.4 鋼絲繩的選擇和校核.103.4.1 鋼絲繩的選擇.103.4.2 計(jì)算鋼絲繩所承受的最大靜拉力.113.4.3 計(jì)算鋼絲繩破斷拉力.113.5 吊鉤的設(shè)計(jì).113.5.1 吊鉤的選擇.12

2、3.5.2 吊鉤的尺寸設(shè)計(jì).123.6 卷筒裝置的設(shè)計(jì).143.6.1 卷筒直徑的確定.153.6.2 卷筒長(zhǎng)度的確定.153.6.3 卷筒厚度的計(jì)算.164 同軸式三級(jí)齒輪傳動(dòng)減速器的設(shè)計(jì).174.1 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配轉(zhuǎn)動(dòng)比.174.2 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩和功率.174.3 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算.194.3.1 第一軸齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算.194.3.2 第二軸齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算.254.3.3 第三軸齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算.294.4 軸的設(shè)計(jì).354.4.1 第一根軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.354.4.2 初步估算軸的最小直徑.364.4.3 第二根軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.394.4.3 第三根軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.425

3、 軸的校核.455.1 第一根軸的校核.455.1.1 求支反力.455.1.2 求彎矩.455.2 第三根軸的校核.475.2.1 求支反力.475.2.2 求彎矩.475.3 中間軸的校核.495.3.1 求支反力.495.3.2 求彎距.495.3.3 總彎距的計(jì)算.506 軸承的校核.526.1 計(jì)算軸承的支撐反力.526.2 軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷.536.3 軸承的壽命.537 減速器箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì).548 減速器潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì).579 運(yùn)行機(jī)構(gòu)外殼的選擇.589.1 行走機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)及車(chē)輪的選取.589.2 行走機(jī)構(gòu)減速比的確定.5810 結(jié)論.6011 致謝.61參考文獻(xiàn).62前言前言起

4、重機(jī)械廣泛應(yīng)用于各種物料的起重、運(yùn)輸、裝卸等作業(yè)中，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。如在工廠、礦山、車(chē)站、港口、建筑工地、水電站、倉(cāng)庫(kù)等生產(chǎn)部門(mén)中得到應(yīng)用。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)改革的不斷深入,一些老的工業(yè)基地逐漸復(fù)蘇,大量冶煉、鑄造和機(jī)加工行業(yè)出現(xiàn)增長(zhǎng)勢(shì)頭,引發(fā)市場(chǎng)對(duì)起重機(jī)械需求量的不斷增加。有關(guān)調(diào)查資料表明,65%的起重機(jī)械用戶主要是為了提高生產(chǎn)率、減少勞動(dòng)工資、降低職工勞動(dòng)強(qiáng)度。因而用戶對(duì)起重機(jī)械的安全性、先進(jìn)性、適用性和自動(dòng)化程度就提出了更高的要求,使起重機(jī)械的制造廠家面臨更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。起重機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)為設(shè)計(jì)、制作的計(jì)算機(jī)化、自動(dòng)化近年來(lái),隨著電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用,許多國(guó)外起重機(jī)制造

5、商從應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng),提高到應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行起重機(jī)的模塊化設(shè)計(jì)。起重機(jī)采用模塊單元化設(shè)計(jì),不僅是一種設(shè)計(jì)方法的改革,而且將影響起重機(jī)行業(yè)的技術(shù)、生產(chǎn)和管理水平,老產(chǎn)品的更新?lián)Q代,新產(chǎn)品的研制速度都將大大加快。對(duì)起重機(jī)的改進(jìn),只需針對(duì)幾個(gè)需要修改的模塊;設(shè)計(jì)新的起重機(jī)只需選用不同的模塊重新進(jìn)行組合,提高通用化程度,可使單件小批量的產(chǎn)品改換成相對(duì)大批量的模塊生產(chǎn)。亦能以較少的模塊形式,組合成不同功能和不同規(guī)格的起重機(jī),滿足了市場(chǎng)的需求,提高了競(jìng)爭(zhēng)能力。作為起重設(shè)備中輕便靈活的電動(dòng)葫蘆作業(yè)范圍是有點(diǎn)、線為主、自重輕、構(gòu)造緊湊、體積小、維修方便、經(jīng)久耐用等特點(diǎn)。目前起重設(shè)備較多，如單、雙梁橋式起重

6、機(jī)、門(mén)式起重機(jī)等，但結(jié)構(gòu)體積龐大，一次性投資與運(yùn)行成本較高，就是不能良好的滿足生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的要求，急需技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能價(jià)格良好的起重設(shè)備，電動(dòng)葫蘆在此方面具有優(yōu)勢(shì)，但目前電動(dòng)葫蘆多以為單速、雙速為主，多速電動(dòng)葫蘆極少，特別是四速電動(dòng)葫蘆。作為起重基地的新鄉(xiāng)，研究開(kāi)發(fā)四速電動(dòng)葫蘆，是很有前景的。1 1 電動(dòng)葫蘆簡(jiǎn)介電動(dòng)葫蘆簡(jiǎn)介1.11.1 電動(dòng)葫蘆的原理電動(dòng)葫蘆的原理電動(dòng)葫蘆,簡(jiǎn)稱(chēng)電葫蘆。又名電動(dòng)提升機(jī)。它保留了手拉葫蘆輕巧方便的特點(diǎn)，由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和卷筒或鏈輪組成，分鋼絲繩電動(dòng)葫蘆和環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆兩種。通常用自帶制動(dòng)器的鼠籠型錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)（或另配電磁制動(dòng)器的圓柱形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)）驅(qū)動(dòng)，起重量一般為 0

7、.180 噸，起升高度為 330 米。多數(shù)電動(dòng)葫蘆由人用按紐在地面跟隨操縱，也可在司機(jī)室內(nèi)操縱或采用有線（無(wú)線）遠(yuǎn)距離控制。電動(dòng)葫蘆除可單獨(dú)使用外，還可同手動(dòng)、鏈動(dòng)或電動(dòng)小車(chē)裝配在一起，懸掛在建筑物的頂棚或起重機(jī)的梁上使用。 手拉葫蘆和手扳葫蘆都叫做手動(dòng)葫蘆，是用人力來(lái)提升重物的。 電動(dòng)葫蘆是一種用途十分廣泛的輕小型起重設(shè)備。其特點(diǎn)是體積小,重量輕,承載能力大,常被安裝在電動(dòng)單梁橋門(mén)起重機(jī)和懸掛式起重機(jī)上 ,用來(lái)升降和運(yùn)移物品。 電動(dòng)葫蘆的各類(lèi)較多電動(dòng)葫蘆主要有鋼絲繩電動(dòng)葫蘆，環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆，微型電動(dòng)葫蘆和防爆電動(dòng)葫蘆幾種型號(hào)。 電動(dòng)葫蘆又改進(jìn)了手拉葫蘆人工操作、提升速度慢等不足，它集電動(dòng)葫蘆和

8、手拉葫蘆的優(yōu)點(diǎn)于一身。采用盤(pán)式制動(dòng)電機(jī)作用力，行星減速器減速，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、效率高、使用方便，制動(dòng)可靠維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。適用于低速小行程的、物料裝卸、設(shè)備安裝、礦山及工程建筑等方面，價(jià)廉物美，安全可靠，為您的工作帶來(lái)便利。本設(shè)計(jì)是鋼絲繩電動(dòng)葫蘆，因?yàn)殇摻z繩電動(dòng)葫蘆有它特有的特點(diǎn)。下面就來(lái)和大家看一看鋼絲繩電動(dòng)葫蘆的結(jié)構(gòu)原理。減速器：采用三級(jí)定軸斜齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，齒輪和齒輪軸用經(jīng)過(guò)熱處理的合金鋼制成，箱體，箱蓋由優(yōu)質(zhì)鑄鐵制成，裝配嚴(yán)密，密封良好。減速器自成一個(gè)部件，裝卸極為方便?？刂葡洌翰捎媚茉诰o急情況下切斷主電路，并帶有上下行程保護(hù)斷火限位器的裝置。確保了電動(dòng)葫蘆的安全運(yùn)行。電器元

9、件壽命長(zhǎng)，使用可靠。鋼絲繩：采用 gb1102-74（6*37+1）x 型起重鋼絲繩，它保證了經(jīng)久耐用。錐行電動(dòng)機(jī)：起升電機(jī)采用較大起動(dòng)力矩錐形轉(zhuǎn)子制動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)，無(wú)須外加制動(dòng)器。電機(jī)負(fù)載持續(xù)率為 25%，電機(jī)采用 b 級(jí)或 f 級(jí)絕緣，電機(jī)防護(hù)等級(jí) ip44/ip54。 按鈕開(kāi)關(guān)：手操作輕巧靈便，分有繩操縱和無(wú)線遙控兩種方式. 鋼絲繩電動(dòng)葫蘆的結(jié)構(gòu)原理就決定它的優(yōu)點(diǎn)，在市場(chǎng)上也有很好的反映。從深層次了解鋼絲繩電動(dòng)葫蘆，可以讓你在它的維護(hù)保養(yǎng)中做得更好，也更能讓鋼絲繩電動(dòng)葫蘆在工作中發(fā)揮更大的作用。提高它的工作效率，也就提高了相對(duì)的收入。1.21.2 發(fā)展前景發(fā)展前景目前，國(guó)內(nèi)外電動(dòng)葫蘆產(chǎn)品在

10、構(gòu)造特征、性能配置等方面仍存在一定差異，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外該類(lèi)產(chǎn)品的比較，明示了其差異情況。1964 年聯(lián)合設(shè)計(jì)的 cdmd 葫蘆，在 1975 年設(shè)計(jì)改進(jìn)之后，雖經(jīng)各制造企業(yè)不同程度的改進(jìn)，并未吸收世界進(jìn)程中的任何技術(shù)發(fā)展。包括 1983 年引進(jìn)德國(guó) stahl 公司的 as 鋼絲繩葫蘆，距離當(dāng)代發(fā)達(dá)國(guó)家的產(chǎn)品水平，仍有數(shù)十年差距。而隨著科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步新一代多速電動(dòng)葫蘆有著跟多的發(fā)展趨勢(shì)：向大型化、高效化、無(wú)保養(yǎng)化合節(jié)能化發(fā)展。向智能化、集成化合信息化發(fā)展。向成套化、系統(tǒng)化、綜合化和規(guī)?；l(fā)展。向模塊化、組合化、系列化和通用化發(fā)展。向小型化、輕型化、簡(jiǎn)易化和多樣化發(fā)展。所以，新型電動(dòng)葫蘆的開(kāi)

11、發(fā)研究對(duì)于我國(guó)的起重行業(yè)還是很有實(shí)際意義的。而這個(gè)設(shè)計(jì)題目這樣不但可以是我們和社會(huì)科技環(huán)境接軌。雖然我們的水平有限，但是可以借此更加全面的了解起重器材的性能和工作環(huán)境，為將來(lái)的起重行業(yè)的工作做一個(gè)鋪墊。同時(shí)可以把以前學(xué)過(guò)的知識(shí)鞏固一下，把以往不太注意的基礎(chǔ)知識(shí)更加熟悉起來(lái)，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。所以，在設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)該采用新理論、新方法、新技術(shù)和新手段來(lái)提高我們的的設(shè)計(jì)質(zhì)量。電動(dòng)葫蘆種類(lèi)一般分為幾種：環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆，鋼絲繩電動(dòng)葫蘆，防爆電動(dòng)葫蘆，氣動(dòng)葫蘆，微型電動(dòng)葫蘆，舞臺(tái)專(zhuān)用電動(dòng)葫蘆，還有臺(tái)灣進(jìn)口的小金剛。按照能否運(yùn)行來(lái)分，又分為固定式與運(yùn)行式兩種，按照起升速度來(lái)分，分為單速與雙速兩種。

12、電動(dòng)葫蘆使用非常簡(jiǎn)單，有操作手柄，運(yùn)行式電動(dòng)葫蘆手柄上一般有上下左右四個(gè)按扭，固定式有上下兩個(gè)按扭，特殊的也有其他設(shè)置，根據(jù)您的需要從下面調(diào)節(jié)手柄即可操作電動(dòng)葫蘆。一般電動(dòng)葫蘆都配有說(shuō)明書(shū)，按照說(shuō)明書(shū)上來(lái)按裝即可。1.31.3 電動(dòng)葫蘆在使用時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng)電動(dòng)葫蘆在使用時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng)（1）電動(dòng)葫蘆在使用前，應(yīng)進(jìn)行靜負(fù)荷和動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)。 （2）檢查電動(dòng)葫蘆制動(dòng)器的制動(dòng)片上是否粘有油污，各觸點(diǎn)均不能涂潤(rùn)滑油或用銼刀挫平。 （3）嚴(yán)禁超負(fù)荷使用。不允許傾斜起吊或作為拖拉工具使用。 （4）操作人員操作時(shí)，應(yīng)隨時(shí)注意并及時(shí)消除鋼絲繩在卷筒上脫槽或繞有兩層的不正常情況。 （5）電動(dòng)葫蘆盤(pán)式制動(dòng)器要用彈簧

13、調(diào)整至是物件能容易處于懸空狀態(tài)，其制動(dòng)距離在最大負(fù)荷時(shí)不得超過(guò) 80mm。 （6）電動(dòng)葫蘆應(yīng)有足夠的潤(rùn)滑油，并保持干凈。 （7）電動(dòng)葫蘆不工作時(shí)，禁止把重物懸于空中，以防零件產(chǎn)生永久變形1.41.4 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)的四速電動(dòng)葫蘆機(jī)械系統(tǒng)的根據(jù)現(xiàn)有普通電動(dòng)葫蘆的應(yīng)用情況提出要求是：(1) 四速電動(dòng)葫蘆的最大載重為 10 噸，最大起升高度為 9 米。(2) 四速電動(dòng)葫蘆的強(qiáng)度等級(jí)為 m，工作級(jí)別為 m5。(3) 通過(guò)電機(jī)的變速實(shí)現(xiàn)在一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)下輸出 4 種速度。2 2 四速電動(dòng)葫蘆的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)四速電動(dòng)葫蘆的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)2.12.1 電動(dòng)葫蘆的電動(dòng)葫蘆的結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析電動(dòng)葫蘆主要由

14、起升機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)組成。起升機(jī)構(gòu)包括吊鉤、鋼絲繩、滑輪組、電機(jī)、卷筒和減速器組成；它的運(yùn)行機(jī)構(gòu)為小車(chē)。電動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示 圖 2-1 電動(dòng)葫蘆總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖電葫蘆中間是鋼絲繩卷筒，用小車(chē)將其懸掛于工字鋼鍛造的天車(chē)大梁上，一端用法蘭固定一臺(tái)可制動(dòng)的錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，用傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞到另一端的減速機(jī)。經(jīng)過(guò)減速的動(dòng)力傳遞給鋼絲繩卷筒，帶動(dòng)吊鉤起重。2.22.2 電動(dòng)葫蘆的設(shè)計(jì)方案電動(dòng)葫蘆的設(shè)計(jì)方案電動(dòng)葫蘆起升的結(jié)構(gòu)主要為電動(dòng)機(jī)、減速器和卷筒裝置 3 個(gè)部件。排列方式主要有平行軸和同軸兩種方式排列形式，如圖 2-2 所示 a b圖 2-2 起升機(jī)構(gòu)部件排列圖1 電動(dòng)機(jī) 2 減速器 3 卷

15、筒裝置經(jīng)過(guò)分析這里優(yōu)先選用 b 方案，其方案的電機(jī)、減速器、卷筒布置較為合理。減速器中的大齒輪和卷筒連在一起，起吊產(chǎn)生的轉(zhuǎn)距經(jīng)大齒輪可以直接傳給卷筒，使得卷筒只受彎距而不受扭距。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)穩(wěn)定，安全系數(shù)高。減速器用斜齒輪傳動(dòng)，載荷方向不變和齒輪傳動(dòng)的脈動(dòng)循環(huán)，對(duì)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一個(gè)除彈簧制動(dòng)的軸向力以外的載荷制動(dòng)軸向力。當(dāng)斜齒輪傾斜角一定時(shí)，軸向的力大小與載荷成正比，起吊載荷越大，該軸向力也越大，產(chǎn)生的制動(dòng)力矩也越大；反之亦然。它可以減小制動(dòng)彈簧的軸受力，制動(dòng)瞬間產(chǎn)生的沖擊減小，電動(dòng)機(jī)軸受扭轉(zhuǎn)的沖擊也將減小，尤其表現(xiàn)在起吊輕載荷時(shí)，從而提高了電動(dòng)機(jī)軸的安全性。因此，選擇 b 方案。a 方

16、案中結(jié)構(gòu)電機(jī)與卷筒布置不再同一平面上通過(guò)減速器相連，使得減速器轉(zhuǎn)距增大。please contact q 3053703061 give you more perfect drawings3 3 電動(dòng)葫蘆起升機(jī)構(gòu)部件的設(shè)計(jì)電動(dòng)葫蘆起升機(jī)構(gòu)部件的設(shè)計(jì)電動(dòng)葫蘆式起升機(jī)構(gòu)用來(lái)實(shí)現(xiàn)物料垂直升降，是任何起重機(jī)不可缺少的部分，因而也是起重機(jī)最主要、也是最基本的機(jī)構(gòu)。起升機(jī)構(gòu)的安全狀態(tài)得好壞將直接地關(guān)系到起重作業(yè)的安全，是防止起重事故的關(guān)鍵。電動(dòng)葫蘆的機(jī)構(gòu)主要包括:起升用錐形轉(zhuǎn)子制動(dòng)電動(dòng)機(jī)、減速器、卷筒裝置和吊鉤裝置等 4 個(gè)動(dòng)力和傳動(dòng)部件。起升電機(jī)、減速器、和卷筒裝置構(gòu)筑成一個(gè)革命性緊湊又堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，使起

17、重機(jī)能更有效的利用廠房空間，增加了起升高度。平穩(wěn)安靜的運(yùn)行延長(zhǎng)起升機(jī)構(gòu)的壽命。起升電機(jī)處于大直徑卷筒內(nèi)使電動(dòng)葫蘆具有較小的外形尺寸且起升電機(jī)具有良好的冷卻性能。所有起升電機(jī)都裝有盤(pán)式直流電磁制動(dòng)器，自動(dòng)監(jiān)控間隙。電器和制動(dòng)器和諧工作保證吊鉤任何時(shí)候都不打滑。制動(dòng)器為長(zhǎng)閉設(shè)計(jì)防止失電事故，制動(dòng)摩擦片不含石棉。卷筒由高強(qiáng)度無(wú)縫鋼管制成，兩端軸承支撐，鋼絲繩由壓板固定。卷筒最少有 2 圈安全繩槽，標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩為剛強(qiáng)度鋼絲制成并鍍鋅，重級(jí)制導(dǎo)繩器由耐磨的球墨鑄鐵制成，防止亂繩。大直徑滑輪由球磨鑄鐵制成，防止跳繩。3.13.1 起升機(jī)構(gòu)的工作起升機(jī)構(gòu)的工作分析分析電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與減速器的中間軸連接，而中

18、間軸又通過(guò)齒輪連接與減速器的高速軸相連，用減速器的低速軸帶動(dòng)卷筒，吊鉤等鉤取物裝置與并卷繞在卷筒上的鋼絲繩滑輪組連接起來(lái)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正反兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)經(jīng)聯(lián)軸器和減速器傳遞給卷筒時(shí)，通過(guò)卷筒不同方向的旋轉(zhuǎn)將鋼絲繩卷入或放出，從而使吊鉤與吊掛在其上的物料實(shí)現(xiàn)升降運(yùn)動(dòng)，這樣，就將電動(dòng)機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為吊鉤的垂直上下的直線運(yùn)動(dòng)。用常閉式制動(dòng)器空竹起重機(jī)機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)。通電時(shí)松閘，使機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)；在失電情況下制動(dòng)，使吊鉤連同貨物停止升降，并在指定位置上保持靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)于與自鎖。當(dāng)滑輪組升到最高極限位置時(shí)，上升極限位置限制器被觸碰面動(dòng)作，使吊鉤停止上升，即起到了限位開(kāi)關(guān)的作用。當(dāng)?shù)踺d接近額定起重量時(shí)，起重量限制

19、器及時(shí)檢測(cè)出來(lái)，并給予顯示，同時(shí)發(fā)出警示信號(hào)，一旦超過(guò)額定值及時(shí)切斷電源，使起升機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行，以此來(lái)保證生產(chǎn)安全。3.23.2 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇本次設(shè)計(jì)為 10 噸四速電動(dòng)葫蘆，電動(dòng)機(jī)采用 yzr 系列起重用三相一步電動(dòng)機(jī)用電動(dòng)機(jī)。由公式得：p=fv/1000=gv/1000=10000(4/60)/1000=0.67kw (3-1)滾筒傳動(dòng)的效率?。?.96聯(lián)軸器的效率取: 0.99電機(jī)軸的效率?。?0.98 (3-2)與電機(jī)與與輸出軸與筒與輸出軸總 =0.96(0.990.99)(0.990.99)(0.990.99)0.98=0.8857電動(dòng)機(jī)功率：=/=0.67/0.8857=

20、0.75266kw (3-3)dpwp總由于鋼絲繩電葫蘆起吊和停止時(shí)有一些沖擊，根據(jù)沖擊程度一般使用系數(shù)=1.4 故1.4=1.0537kwakpdp電機(jī)轉(zhuǎn)速取:n電=930r/min故選電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)的額定功率為 8.5kw，轉(zhuǎn)速為 930/min3.3 滑輪組的選擇滑輪組的選擇 滑輪組由動(dòng)滑輪和定滑輪組成，其上纏繞鋼絲繩，此方法可以減小起重所須的力還可以達(dá)到增速的目的。其中通過(guò)滑輪可以改變鋼絲繩的運(yùn)動(dòng)方向。平衡滑輪還可以均衡張力。 四速電動(dòng)葫蘆選用的滑輪組倍率由1查得 m2。滑輪組效率0.99z3.43.4 鋼絲繩的選擇和校核鋼絲繩的選擇和校核本次設(shè)計(jì)選用的鋼絲繩主要依據(jù)其工作環(huán)境及工作強(qiáng)度

21、及使用特點(diǎn)及重要性選用。柔韌性好、鋼絲繩強(qiáng)度高、耐沖擊、安全可靠。雖然在正常情況下使用的鋼絲繩不會(huì)發(fā)生突然破斷，但是鋼絲繩廣泛應(yīng)用在起重機(jī)上，可能會(huì)因?yàn)槌惺艿妮d荷超過(guò)其極限載荷而破壞。而鋼絲繩的破壞是有前兆的，總是從斷絲開(kāi)始，極少發(fā)生整條繩的突然斷裂。鋼絲繩的破壞會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，所以鋼絲繩既是起重機(jī)械的重要零件之一，也是保證起重作業(yè)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 3.4.13.4.1 鋼絲繩的選擇鋼絲繩的選擇鋼絲繩是起重機(jī)械中最常用的構(gòu)件之一，根據(jù)其本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作環(huán)境的需要選擇。查得鋼絲繩型號(hào)選為 6x37-15-1550-i-右。（1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求起重重量為 10 噸，按照構(gòu)造易緊湊的原則，選用滑

22、輪倍數(shù)為：a=2f=58800nk:安全系數(shù)；取 1.2（2）鋼絲繩的直徑 dd=21mmc=0.898 為選擇系數(shù)查得鋼絲繩型號(hào)選為 6x37-15-1550-i-右。3.4.23.4.2 計(jì)算鋼絲繩所承受的最大靜拉力計(jì)算鋼絲繩所承受的最大靜拉力鋼絲繩所承受的最大靜拉力（即鋼絲繩分支的最大靜拉力）為： (3-4)kqzmpsmax式中:-額定起升載荷，指所有起升質(zhì)量的重力，包括允許起升的qp最大有效物品、取物裝置（如下滑輪組吊鉤、吊梁、抓斗、容器、起重電磁鐵等） 、懸掛撓性件以及其 他在升降中的設(shè)備的質(zhì)量的重力； z-繞上卷筒的鋼絲繩分支數(shù)，單聯(lián)滑輪組 z=1，雙聯(lián)滑輪組z=2，根據(jù)要求 z

23、=1；m-滑輪組倍率；-滑輪組的機(jī)械效率。h其中810000n ，m2，0.99qph所以29.7nmaxs3.4.33.4.3 計(jì)算鋼絲繩破斷拉力計(jì)算鋼絲繩破斷拉力計(jì)算鋼絲繩破斷拉力為： =n (3-5)psmaxs式中:n-安全系數(shù)，根據(jù)機(jī)構(gòu)工作級(jí)別查表確定，n5；=150=136psmaxs所以鋼絲繩滿足要求。3.53.5 吊鉤的設(shè)計(jì)吊鉤的設(shè)計(jì)吊鉤在起重裝置中屬于取物裝置，用于提取物料。既是起重機(jī)械的重要零件之一，也是保證起重作業(yè)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)3.5.13.5.1 吊鉤的選擇吊鉤的選擇吊鉤按形狀分為單鉤和雙鉤，按制造方法分為鍛造吊鉤疊片吊鉤。單鉤制造簡(jiǎn)單、使用方便，但受力情況不好。大多用

24、在起重量為 80噸以下的場(chǎng)合；起重量大時(shí)常采用受力對(duì)稱(chēng)的雙鉤。疊片式吊鉤由數(shù)片切割成形的鋼板鉚接而成，個(gè)別板材出現(xiàn)裂紋時(shí)整個(gè)吊鉤不會(huì)破壞，安全性較好，單自重較大，大多用在大起重量或吊運(yùn)鋼水盛桶的起重機(jī)上。吊鉤在作業(yè)過(guò)程中常受沖擊，需采用韌性好的優(yōu)質(zhì)碳素鋼制造。吊鉤分類(lèi)極廣，一般包括：卸扣、吊環(huán)、圓環(huán)、梨形環(huán)、長(zhǎng)吊環(huán)、組哈吊環(huán)，s 鉤、鼻吊鉤、美式吊鉤、羊角吊鉤、眼形滑鉤、帶保險(xiǎn)卡吊環(huán)螺釘、鏈條卸扣，居于獨(dú)特、新穎、質(zhì)優(yōu)安全的特點(diǎn)，適用于工廠、礦山、石油、化工及船舶碼頭等。確保安全，質(zhì)量安全系數(shù)高，靜載荷達(dá)到 3 倍，起重量從 5 噸到 150 噸。吊鉤是起重機(jī)械常見(jiàn)的一種吊具，吊鉤常借助滑輪組

25、等部件懸掛在起重機(jī)構(gòu)的鋼絲繩上，還適用于工廠、礦山、石油、化工和船舶碼頭等吊運(yùn)重物的場(chǎng)所。 鍛造吊鉤分為單鉤和雙鉤。單鉤一般用于小起重量，雙鉤多用于較大的起重量。鍛造吊鉤材料采用優(yōu)質(zhì)低碳鎮(zhèn)靜鋼或低碳合金鋼，如 20 優(yōu)質(zhì)低碳鋼、16mn、20mnsi、36mnsi。這次設(shè)計(jì)的是 5 噸的葫蘆，屬于小起重量，結(jié)合電葫蘆的生產(chǎn)現(xiàn)狀，選用鍛造單鉤。3.5.23.5.2 吊鉤的尺寸設(shè)計(jì)吊鉤的尺寸設(shè)計(jì) 吊鉤鉤孔直徑與起重能力有一定關(guān)系：?jiǎn)毋^： tqd3530鉤身各部分尺寸（見(jiàn)圖 3）間的關(guān)系如下: hlds75. 075. 021(2 2.5)/1.0 1.5lhh d圖 3-1 鍛造單鉤計(jì)算得: d=

26、80 s=60 h=96 =184 =482l2l3-2 吊鉤的三維效果圖由于負(fù)載屬于輕型因此吊鉤的各部位直徑選擇按照起重設(shè)計(jì)手冊(cè)的常規(guī)數(shù)據(jù)選取完全可以滿足工作要求，但注意的是吊鉤的前端尖嘴部分應(yīng)有一定的揚(yáng)角避免磨損后起吊容易脫鉤。在參考常規(guī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的已滿足設(shè)計(jì)要求，故在次不與校核。3.63.6 卷筒裝置的設(shè)計(jì)卷筒裝置的設(shè)計(jì)卷筒是用來(lái)卷繞鋼絲繩的部件，它承載了起升載荷，收放鋼絲繩，實(shí)現(xiàn)勾取物裝置的升降，是實(shí)現(xiàn)四速電動(dòng)葫蘆機(jī)械系統(tǒng)滿足要求的裝置。（1）電動(dòng)葫蘆卷筒的種類(lèi) 電動(dòng)葫蘆按卷筒的筒體形狀，可分為長(zhǎng)軸卷筒和短筒卷筒；按制造方式，可分為鑄造卷筒和焊接卷筒；按卷筒表面是否有繩槽，可

27、分為光面卷筒和螺旋槽面卷筒；按鋼絲繩在卷筒表面卷繞層數(shù)，可分為單層纏繞卷筒和多層纏繞卷筒，多層纏繞卷筒用于起升高度特大，或要求機(jī)構(gòu)緊湊的起重機(jī)上。(2）電動(dòng)葫蘆卷筒的結(jié)構(gòu) 電動(dòng)葫蘆的卷筒是由筒體、連接盤(pán)、卷筒軸以及軸承支架等組成。單層纏繞的卷筒的筒體表面切有弧形螺旋槽，以增大鋼絲繩與筒體的接觸面積，避免相鄰繩之間摩擦，并使鋼絲繩在卷筒上纏繞位置固定。其缺點(diǎn)是筒體體積較大。多層纏繞卷筒的筒體表面直接采用光面，筒體兩端有凸緣，以防止鋼絲繩滑出。其缺點(diǎn)是鋼絲繩排列緊密產(chǎn)生摩擦，各層互相疊加，對(duì)鋼絲繩的壽命影響很大。電動(dòng)葫蘆的卷筒結(jié)構(gòu)尺寸中，影響鋼絲繩壽命的關(guān)鍵尺寸是按鋼絲繩中心算起的計(jì)算直徑，卷筒允

28、許的最小卷繞直徑必須滿足所在機(jī)構(gòu)工作級(jí)別所要求的規(guī)定值。3.6.13.6.1 卷筒直徑的確定卷筒直徑的確定卷筒的直徑式卷筒集合尺寸中最關(guān)鍵的尺寸，其名義直徑 d 是指光面卷筒的卷筒外包直徑尺寸，有槽卷筒取槽底直徑，大小按下式確定。 mm (3-6)28917) 118() 1(dhd式中 d-按鋼絲繩中心計(jì)算的最小卷筒直徑，mm h-與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲繩有關(guān)的系數(shù)，查表為 18 d-鋼絲繩的直徑，mm計(jì)算得 289mm，取 290mmmind3.6.23.6.2 卷筒長(zhǎng)度的確定卷筒長(zhǎng)度的確定由表查得卷筒幾何尺寸的計(jì)算: (3-7)2102llll (3-8)pzdmhl)(11max0式中

29、l-卷筒長(zhǎng)度；-卷筒上螺旋繩槽部分的長(zhǎng)度；0l-無(wú)繩槽卷筒端部尺寸的長(zhǎng)度，由結(jié)構(gòu)需要決定；1l-卷筒兩端多余部分的長(zhǎng)度；2l23lpp-繩槽節(jié)距；-最大起升高度；maxhm-滑輪組倍率；-卷筒的計(jì)算直徑。1d其中 720mm ，83mm，32mm，l835mm0l1l2l3.6.33.6.3 卷筒厚度的計(jì)算卷筒厚度的計(jì)算 對(duì)于鑄鋼卷筒，式中 -卷筒壁厚；d-鋼絲繩直徑。d 所以15mm4 4 同軸式三級(jí)齒輪傳動(dòng)減速器的設(shè)計(jì)同軸式三級(jí)齒輪傳動(dòng)減速器的設(shè)計(jì)電動(dòng)葫蘆減速器是起升機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)的重要組成部分，也是本次設(shè)計(jì)的重要部分，所以單獨(dú)進(jìn)行計(jì)算。其傳動(dòng)關(guān)系如圖 4-1 所示 a b圖 4-1 同軸式三

30、級(jí)傳動(dòng)減速器示意圖4.14.1 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配轉(zhuǎn)動(dòng)比確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配轉(zhuǎn)動(dòng)比（1） 總傳動(dòng)比： = (4-1)ainnm3 .6515980（2）分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比：按同軸式布置。由2表 15-1-3 三級(jí)圓柱齒輪減速器分配傳動(dòng)比。 由圖查的 =5.7，=3.6。1i2i則低速級(jí)傳動(dòng)比 = 3.23i5 . 266. 52 .814.24.2 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩和功率計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩和功率（1） 各軸轉(zhuǎn)速: n=n=nm =980 rminplease contact q 3053703061 give you more perfect drawings各軸的

31、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)如表 4-1 所示表 4-1 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)4.34.3 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算4.3.14.3.1 第一軸齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算第一軸齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）選擇齒輪材料,查表選小擇齒輪材料為 40cr，調(diào)質(zhì)和表面淬火處理或氮化 4855 hrc。（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)選擇齒數(shù)取 z1=13， z2=i1z1=5.7 13=74齒寬系數(shù) 由表 14-1-79，選=0.8dd初選螺旋角 =14初選載荷系數(shù) 按齒輪非對(duì)稱(chēng)布置速度中等沖擊載荷不大來(lái)選擇kt=1.3軸號(hào)輸出功率p（kw）轉(zhuǎn)速 n(r/min)輸出轉(zhuǎn)矩 t/(nm)軸8.43298081.74軸8.1198078

32、.47軸7.78171.9420.85軸7.4747.75395.51v 軸7.1814.921190.83vi 軸6.6814.921131.14轉(zhuǎn)距 t 18.14 1081.4n mt 彈性系數(shù) ze 由表查的 ze=187.7mpa確定變位系數(shù) z1=12 z2=68 a=20 h*an=h*acos由圖查的x1=0.39x2=-0.38節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) zh x=0 =8 查圖得 zh=2.43重合度系數(shù) z 縱向重合度 35. 014tan138 . 0138. 0tan138. 0sin1zmbdnb端面重合度 42. 938. 01113111nxz由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖 14-1-7

33、查的重合度則 78. 01a87. 02a61. 187. 0)39. 01 (78. 0)39. 01 ()1 ()1 (2111ananaxx由圖 14-1-19 查得85. 0螺旋角系數(shù)98. 014coscos許用接觸應(yīng)力接觸疲勞極限由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖 14-1-24 查得大小齒輪的接觸lim疲勞極限為hlim1=hlim2=1160mpa應(yīng)力循環(huán)次數(shù) n1=60 n1lh=60 980 1 6300=3.70 108 n2= (4-2)7111049. 67 . 570. 3i接觸疲勞壽命系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖 6.4-10 查得khn1=1.08 khn2=1.14計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力

34、取失效概率為 1 安全系數(shù) s111lim11.08 11601253mpahnhks2= skhhn1lim11.14 11601322mpa則 111253 13221288mpa22hh（3）計(jì)算小齒輪分度圓直徑 d1t小齒輪分度圓直徑 d1t= (4-3)23)(12hheadtzzuutk3422 1.3 8.14 105.55 1189.8 2.46() mm32.45mm0.8 1.615.551288驗(yàn)算圓周速度 132.45 980mm1.66ss60 100060 1000td nv選擇精度等級(jí) 根據(jù)圓周速度由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 6.4-19、6.4-20選擇齒輪精度等級(jí)為 7

35、級(jí)精度（4）計(jì)算齒寬 b 和模數(shù) mntb=10.8 32.4525.96mmdtd 11cos32.45 cos142.42mm13tntdmzfahhh 46. 282. 1)38. 014cos1 ()(1*nnanamxhh56. 182. 1)38. 014cos25. 014cos1 ()(1*nnnantmxchh 02. 456. 146. 2fahhh46. 602. 496.25hb（5） 計(jì)算載荷系數(shù) k使用系數(shù) 由表查的ka=1.25動(dòng)載系數(shù) kv 根據(jù)圓周速度 v=1.66由圖查的 kv1.1sm齒間載荷分配系數(shù) 根據(jù)由圖查得hakar=1.20hakfak齒間載荷分

36、配系數(shù) k 由表查的齒輪裝配時(shí)檢驗(yàn)調(diào)整hk1.05+0.26 （1+0.6）+0.16 10-3b=1.29h2d2d載荷系數(shù) k kka kvk=1.25 1.1 1.20 1.29=2.12hakh修正小齒輪直徑 1d33112.1232.45mm35.58mm1.5ttkddk計(jì)算模數(shù) mn mn=11cos35.58 cos14mm2.65mm13dz（6）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 (4-4)cos2212fsafaadnyyzktym計(jì)算載荷載荷系數(shù) k 由 k1.29 由圖查得=1.2746. 6hbhfkk= ka kv=1.25 1.1 1.20 1.27=1.74hakfk齒輪

37、的彎曲疲勞強(qiáng)度極 由圖查得fempafefe89021齒形系數(shù) fay由當(dāng)量齒數(shù) z 80.1314cos13cos2211zn z76.858cos85cos2222zn由圖查的 78. 21fay90. 12fay應(yīng)力修正系數(shù)say由圖查的 56. 11say85. 12say重合度系數(shù)any75. 025. 0由表查得 2)cos(sin1arccosnba = cos2)20cos8(sin12)cos(sin1nba =9914. 09829. 058. 199. 055. 1cos22baan72. 058. 175. 025. 075. 025. 0any螺旋角系數(shù) 由圖根據(jù) 查

38、得0.98yy尺寸系數(shù) 由表的公式 5 時(shí)，取xynxmy01. 005. 1nm=5 =2nmxy彎曲壽命系數(shù) 根據(jù) n1=5.29 108 n2=9.35 107由圖查得ny 8 . 01ny12ny計(jì)算許用彎曲疲勞應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) s=1.4f1=f111620 0.8 2708.57mpa1.4fenxy ys2f222620 2 1885.71mpa1.41.4fenxy y 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較fyysaaf =111fsafayy007454. 057.70890. 178. 2 004031. 071.88585. 193. 1222fsafayy小齒輪的數(shù)值較大

39、設(shè)計(jì)計(jì)算 42322 2.17 5.08 100.98 cos 80.007454mm2.38mm0.8 151.55m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) mn與由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)相差不大，取標(biāo)準(zhǔn)值 mn2.5，取分度圓mm直徑 d1=30.54mm (4-4)09.125 . 28cos54.30cos11nmdz則 ，取 131z58.731366. 512 uzz742z（7）幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距 (4-5)12()(1374) 2.5mm122.82mm2cos2 cos8nzz ma將中心距圓整為 120。mm按圓整后的中心距修正螺旋角 (4-6)5 12

40、911025 . 2)7413(2)(arccos21amzzn因值改變不多，故參數(shù)等不必修正。hazk 、計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 112213 2.5mm38.26mmcoscos8 63474 2.5179.68cos8 634nnz mdz mdmmmm計(jì)算齒輪寬度 (4-7) 20.3183.328 . 01dbdmm圓整后??； 。233mmb 140mmb 4.3.24.3.2 第二軸齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算第二軸齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)選擇齒數(shù)取 z1=24， z2=i1z1=3.6 24=84確定變位系數(shù) z1=24 z2=84 a=20 h*an=h*acos由圖

41、 查得 x1=0.38 x2=-0.38重合度系數(shù) z縱向重合度 037. 08tan248 . 0138. 0tan138. 0sin1zmbdnb端面重合度 .54.1838. 0124111nxz查得重合度則 則71. 01a86. 02a58. 1a應(yīng)力循環(huán)次數(shù) n1=60.n1.lh=60 247.35 1 6300=9.35 107 n2= (4-8)77111060. 26 . 31035. 9i接觸疲勞壽命系數(shù)由圖查得 khn1=1.19 khn2=1.15計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為 1 安全系數(shù) s1 11.19 1160=1380skhhn1lim1 2= =1.15

42、 1160=1344skhhn1lim1 則 121380 13341357mpa22hh（2）計(jì)算小齒輪分度圓直徑 d1t小齒輪分度圓直徑 d1t= (4-9)23)(12hheadtzzuutk=3522 1.6 4.2 103.6 1189.8 2.46() mm47.58mm0.8 1.583.61357（3）計(jì)算載荷系數(shù) k齒間載荷分配系數(shù) 根據(jù)由圖查得查得 hakarhak=1.20fak齒間載荷分配系數(shù) k 由表查的 齒輪裝配時(shí)檢驗(yàn)調(diào)整得 hk1.30h載荷系數(shù) k kka kvk=1.25 1.05 1.20 1.30=2.05hakh修正小齒輪直徑 1d33112.0547.

43、58mm49.51mm1.6ttkddk計(jì)算模數(shù) mnt 1cos49.51 cos8mm2.04mm2424ntdm（4）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) (4-10)cos2212fsafaadnyyzktym計(jì)算載荷載荷系數(shù) k 由圖 查得=1.25fkk= ka kv=1.25 1.05 1.20 1.25=1.97hakfk齒形系數(shù) fay由當(dāng)量齒數(shù) z16.168cos16cos2211zvz60.7814cos74cos2222zv由4圖 14-1-47 592. 21fay211. 22fay應(yīng)力修正系數(shù)say由圖查得 596. 11say774. 12say重合度系數(shù) any75. 0

44、25. 0已知9914. 0b 58. 1cos2baan72. 058. 175. 025. 075. 025. 0any彎曲壽命系數(shù) 根據(jù) n1=9.35 108 n2=2.67 107由圖查得ny 8 . 01ny12ny計(jì)算許用彎曲疲勞應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) s=1.4f 1=f111600 0.8 2583.71mpa1.4fenxy ys2f222550 1 2785.71mpa1.41.4fenxy y 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較fyysaaf =111fsafayy007601. 071.583596. 178. 2 004992. 071.785774. 1211. 222

45、2fsafayy小齒輪的數(shù)值較大設(shè)計(jì)計(jì)算 52322 1.972.7 100.98 cos 140.006081mm1.83mm0.8 151.51m 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) mn與由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)相差不大，取標(biāo)準(zhǔn)值 mn2.5，取分度mm圓直徑 d1=48.90mm 96.115 . 214cos90.48cos11nmdz則 ，則12z4 .68127 . 512uzz692z（7）幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距 (4-11)12()(1269) 2.5mm104.34mm2cos2 cos14nzz ma將中心距圓整為 105。mm按圓整后的中心距修正螺旋

46、角 (4-12)02136.1510525 . 2)6912(2)(arccosamzzn因值改變不多，因此參數(shù)中等不須要修正。hazk 、計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 11022012 2.5mm31.11mmcoscos15.3669 2.5mm178.89mmcoscos15.36nnz mdz md計(jì)算齒輪寬度 89.2411.318 . 01dbdmm圓整后取；。225mmb 130mmb 圖 4-2 齒輪的三維效果圖4.3.34.3.3 第三軸齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算第三軸齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)選擇齒數(shù)取 z1=12， z2=iz1=3.2 11=35.23轉(zhuǎn)距 t 5t1

47、.2 10 n mm確定變位系數(shù) z1=12 z2=45 a=20 h*an=h*acos由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖 14-1-4 查的 x1=0.35 x2=-0.35 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) zh x=0 =8 查由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖 14-1-16zh=2.46重合度系數(shù) z縱向重合度17. 08tan118 . 0138. 0tan138. 0sin1zmbdnb端面重合度 .15. 835. 0111111nxz查得重合度 則65. 01a87. 02a443. 1a應(yīng)力循環(huán)次數(shù) n1=60.n1.lh=60 70.67 1 6300=2.67 107 n2=6711105 . 609. 41067. 2i

48、接觸疲勞壽命系數(shù)由由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖查 khn1=1.20 khn2=1.15計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為 1 安全系數(shù) s111.23 1160=1427skhhn1lim1 2=1.39 1160=1612mpaskhhn1lim1 121427 16121520mpa22hh（2）計(jì)算小齒輪分度圓直徑 d1t小齒輪分度圓直徑 d1t= (4-13)23)(12hheadtzzuutk=3522 1.6 9.2 104.09 1189.8 2.46() mm63.07mm0.8 1.4434.091520（3）計(jì)算載荷系數(shù) k齒間載荷分配系數(shù) 根據(jù)由圖查得hakar=1.10hakfak

49、齒間載荷分配系數(shù) k 由機(jī)械設(shè)計(jì)得 設(shè)計(jì)手冊(cè)齒輪裝配時(shí)檢h驗(yàn)調(diào)整 k1.05+0.26 （1+0.6）+0.16 10-3b=1.29h2d2d載荷系數(shù) k kka kvk=1.25 1.05 1.10 1.29=1.86hakh修正小齒輪直徑 1d (4-14)33111.8663.07mm66.22mm1.6ttkddk計(jì)算模數(shù) mnt (4-15)1cos66.22 cos8mm5.96mm1211ntdm（4）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) (4-16)cos2212fsafaadnyyzktym計(jì)算載荷載荷系數(shù) k k= ka kv=1.25 1.05 1.10 1.25=1.80 hakf

50、k齒形系數(shù)fay由當(dāng)量齒數(shù) z22.118cos11cos2211zn z89.458cos45cos2222zn由圖 14-1-47 31. 11fay04. 22fay應(yīng)力修正系數(shù)say由圖 50. 11say76. 12say重合度系數(shù) any75. 025. 0 47. 19914. 0443. 1cos22baan76. 047. 175. 025. 075. 025. 0any彎曲壽命系數(shù) 根據(jù) n1=5.29 108 n2=9.35 107 ny由圖查的 8 . 01ny12ny計(jì)算許用彎曲疲勞應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) s=1.4f 1=f111620 0.8 2708.57mp

51、a1.4fenxy ys2f222620 1 2885.71mpa1.41.4fenxy y 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較fyysaaf =111fsafayy002773. 057.70850. 131. 1 004054. 071.88576. 104. 2222fsafayy大齒輪的數(shù)值較大設(shè)計(jì)計(jì)算 mmmmm70. 5004054. 0446. 1118 . 08cos98. 0102 . 980. 122253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) mn與由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)相差不大，取標(biāo)準(zhǔn)值 mn6.0，取分度圓mm直徑 d1=63.07mm 93.100 . 6

52、8cos07.63cos11nmdz則 ，則111z99.441109. 412 uzz452z（5）幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距 (4-17)mmmmmzzan65.1698cos20 . 6)4511(cos2)(21將中心距圓整為 170。mm按圓整后的中心距修正螺旋角 346817020 . 6)4511(2)(arccos21amzzn因值改變不多，故參數(shù)等不必修正。hazk 、計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 112211 6.0mm66.67mmcos8 63445 6.0mm278.75mmcos8 634nnz mdz md計(jì)算齒輪寬度 33.5367.668 . 01dbdmm圓整后取

53、；。255mmb 160mmb 減速器齒輪參數(shù)如表 4-2 所示。表 4-2 減速器齒輪參數(shù)匯總表第一級(jí) 第二級(jí) 第三級(jí)齒輪1 2 3 4 5 6（mm）nm 2.5 2.5 6.0 9125 15.36 8634 a(mm) 120 105 170 z 13 74 12 69 11 45 d(mm) 38.26 179.68 31.11 178.89 66.67 278.75 b(mm) 33 40 25 30 55 60 u 5.7 3.6 3.2 旋向 左旋 右旋 右旋 左旋 左旋 右旋 精度 7 7 74.44.4 軸的設(shè)計(jì)軸的設(shè)計(jì)4.4.14.4.1 第一根軸的設(shè)計(jì)計(jì)算第一根軸的設(shè)計(jì)

54、計(jì)算求作用載齒輪上的力因已知高速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為2179.68mmd ndtft34.90969.1791017. 82242 naffntr69.211109cos20tan34.909costan00tan909.34tan9 1087.65natff4.4.24.4.2 初步估算軸的最小直徑初步估算軸的最小直徑選擇軸的材料 選軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)根據(jù)表 5-1-1 查得，。596mpab295mpas表 4-3 軸的常用材料及其力學(xué)性能由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)根據(jù)表 5-1-19，取 a0=155，于是得 (4-18)33min037.2315528.37mm980

55、pdan考慮軸端有鍵，軸徑應(yīng)增大 45%，取 d=30mm減速器得輸出軸的最小直徑顯然是安裝鍵處軸的直徑 d。為了使所選的軸直徑 d-于鍵相適應(yīng)，故需同時(shí)選取鍵型號(hào)。根據(jù) d=30，i 系列由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表選取6.28mmbdd623校核鍵連接的強(qiáng)度其主要失效行式是工作面被壓潰（靜強(qiáng)度）靜連接 npzhldt3102 h=9 . 13 . 022232822cdd5 .25223282dddm按照中等使用和制造情況，齒面經(jīng)熱處理查得，100 140mpap取100mpap l，可取352102 5.08 1049.93mm0.7 6 1.9 25.5 100mptzhd l=50mm 3521

56、02 5.08 1099.8mpa0.7 6 1.9 50 25.5pntzhld pp（1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 為了滿足矩形花鍵的軸向定位要求，軸段右端需制出一軸肩，因此取段直徑 d-=35.鍵與軸配合的長(zhǎng)度 l=55mmmm 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承主要承受徑向載荷也可承受小的軸向載荷，故選用深溝球軸承。參照工作要求并依據(jù) d-的尺寸，故選用單列深溝球軸承 6206 系列，其尺寸為。右196533bdd端滾動(dòng)軸承采用齒輪軸進(jìn)行軸向定位。因齒輪的分度圓直徑 d=35，因此，取 d=25.參照工作要求并依據(jù) d=27，mmmmmm故選用 6405 系列，其尺寸為25832

57、8bdd 根據(jù)齒輪的直徑取齒輪軸處的軸段的直徑d=39.45mm 軸承端蓋的總寬的為 22。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸mm承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與矩形花鍵的距離為 78，mm小齒輪寬度為 35，由空心軸長(zhǎng)度為 226則mmmml=226+76+45+20=367。齒輪寬度為 35，則mmmml=35，因此 l=4。mmmm（2）軸上零件的周向定位齒輪、聯(lián)軸器都是用鍵來(lái)進(jìn)行軸向定位。滾動(dòng)軸承與軸有周向得轉(zhuǎn)動(dòng)，因此軸向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑公差為 m6。（3）確定軸上圓角和倒角由3表 15-2，取軸端倒角為，各軸肩處的圓角半徑見(jiàn)減速器452圖裝配圖。4.4.34.4

58、.3 第二根軸的設(shè)計(jì)計(jì)第二根軸的設(shè)計(jì)計(jì)算算（1）求作用載齒輪上的力因已知大齒輪的分度圓直徑為2169.7mmd 5222 4.2 104512n169.7ttfd 0tantan2045122719ncoscos15.36nrtaffnffta5413468tan3182tan（2）初步估算軸的最小直徑選擇軸的材料 選軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。由2根據(jù)表 5-1-1 查得 596mpab295mpas由2根據(jù)表 5-1-19，取 a0=103，于是得 33min037.0710333.54mm247.35pdan（3）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承主要承

59、受徑向載荷也可承受小的軸向載 荷，故選用深溝球軸承。參照工作要求并依據(jù)最小值徑d=35，故選用單列圓溝球軸承 6408 系列，其尺寸為mm。則右2810035bdd端采用相同滾動(dòng)軸承支撐。滾動(dòng)軸承的左端采用齒輪軸的軸肩進(jìn)行軸向定位。取 l26，則齒輪的右端須有一軸軸肩高度取 h7，則軸環(huán)的mm,07. 0dh mm直徑 d51。軸環(huán)寬度 b，取 l=14。齒輪的齒頂mmh4 . 1mm圓直徑為 66，則 d66，因?yàn)辇X輪輪轂寬度為 45，則mmmmmml=45mm。齒輪的左邊采用軸肩進(jìn)行定位，軸肩高度取 h=7,07. 0dh ，則軸環(huán)的直徑 d46。軸環(huán)寬度 b，取 l14mmmmh4 .

60、1。mm取安裝齒輪處的軸段直徑 d=37，右齒輪與右端滾mm動(dòng)軸承之間采用套筒進(jìn)行軸向定位。已知齒輪輪轂的寬度 32，為了mm使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 l=28。mm（4）軸上零件的周向定位齒輪與軸的周向定位一般都采用平鍵連接。鍵槽用鍵槽銑刀加工，同時(shí)為了保證齒輪與軸有良好的配合對(duì)中性，故選用齒輪轂與軸的配合為間隙配合，h7/n6；滾動(dòng)軸承與軸的軸向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑公差為 m6。 圖 4-3 第二軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（5）鍵的設(shè)計(jì)與校核選擇鍵聯(lián)接的類(lèi)型和尺寸一般 8 級(jí)以上精度的尺寸的齒輪有定心精度要求，應(yīng)用平鍵。根據(jù) d2=37查表 6-1 ?。?/p>