小型卷揚機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、摘要卷揚機(jī)又稱絞車。是起重垂直運輸機(jī)械的重要組成部分，配合井 架、桅桿、滑輪組等輔助設(shè)備，用來提升物料、安裝設(shè)備等作業(yè)，由人 力或機(jī)械動力驅(qū)動卷筒、卷繞繩索來完成牽引工作的裝置。垂直提 升、水平或傾斜曳引重物的簡單起重機(jī)械。分手動和電動兩種?，F(xiàn) 在以電動卷揚機(jī)為主。本次設(shè)計的 5 噸電動卷揚機(jī)是由電動機(jī)、連軸 器、制動器、減速器、卷筒、導(dǎo)向滑輪、起升滑輪組、吊鉤等組成。本次設(shè)計的步驟是從鋼絲繩開始入手， 然后依次對卷揚機(jī)的卷筒、 卷 筒心軸、電動機(jī)、減速器齒輪、減速器軸、制動器、聯(lián)軸器以及卷筒機(jī) 的導(dǎo)向滑輪設(shè)計與選取。其中卷筒、卷筒軸、卷筒轂、減速器的設(shè)計最 為主要，本設(shè)計重點做了介紹，其余部

2、分有得只是略作分析。本次設(shè)計的卷筒機(jī)由于它結(jié)構(gòu)簡單、搬運安裝靈活、操作方便、維 護(hù)保養(yǎng)簡單、對作業(yè)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等特點，可以應(yīng)用于冶金起重、建 筑、水利作業(yè)等方面，但是此次設(shè)計的卷筒機(jī)主要運用于用于 5 噸橋式 吊車起升機(jī)構(gòu)。提升重物是卷揚機(jī)的一種主要功能，各類卷揚機(jī)的設(shè)計 都是根據(jù)這一要求為依據(jù)的。關(guān)鍵詞：卷揚機(jī)，卷筒，卷筒軸，減速器AbstractAlso known the hoist another name is winch. Vertical lifting transport machinery is an important component of the tie in wi

3、th the derrick, mast, pulley blocks, and auxiliary equipment, used to enhance the materials, installation of equipment operations, from human or mechanical power-driven drum, winding traction rope to complete the installation work. Vertical, horizontal or inclined simple tractor Lifting heavy object

4、s. Two types of the hoist are manual and electric two kinds. and Now to the main electric winch. The design of the 5-ton electric hoist motor contions electromotor 、coupling 、arrester 、retarder 、drum 、boom sheave 、 a system of pulleys set 、 hook, etc.This design of hoist is start from the wire rope,

5、 and next thenturn on the winch drum, drum spindle, motor, gear reducer, speed reducer shaft, brakes, couplings and pulley drum machine-oriented design and selection. On drum, drum shaft, drum hub, most major reducer design, the design are focus introduced, and the rest is just a little something fo

6、r analysis.The design of the drum machine because of its simple structure, handling the installation of a flexible, convenient operation, simple maintenance, and operating environment features such as adaptability, can be applied to lifting metallurgical, construction, operations and other water con

7、servancy, but the design mainly applied to the drum machine for 5-ton overhead crane hoisting mechanism. Heavy winch upgrade is one of the main functions of the design of various types of winches are based on based on this request.KEY WORDS : hoist ；drum; drum shaft; retarder目錄前言21 緒論 4卷揚機(jī)的分類、特性及常見類

8、型 41.2 國內(nèi)外卷揚機(jī)發(fā)展概況 81.3 卷揚機(jī)的結(jié)構(gòu)概述 162 卷揚機(jī)方案設(shè)計 23卷揚機(jī)的設(shè)計參數(shù) 錯誤 ! 未定義書簽。電動機(jī)選擇 24減速器的設(shè)計計算 253 小車行走機(jī)構(gòu)設(shè)計 373.1 軌道 373.2 車輪與車輪組 383.3 車輪直徑的計算 384 卷揚機(jī)主要零零部件的設(shè)計 394.1 鋼絲繩的選擇 394.2 卷筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計及尺寸確定 444.3 卷筒軸的設(shè)計計算 494.4 制動器，聯(lián)軸器的選擇 565 卷揚機(jī)使用時的注意事項 57結(jié)論59致謝60參考文獻(xiàn) 61、八前言隨著社會的發(fā)展，機(jī)械將會越來越取代人力，這也是機(jī)械行業(yè)飛 速發(fā)展的后果， 在機(jī)械的發(fā)展歷史中， 新機(jī)

9、械的發(fā)明有著舉足輕重的作 用。但是，那些很久以前就被利用生產(chǎn)并一直延續(xù)到今天的機(jī)械，更是 起著不可替代的作用， 卷揚機(jī)就是一例。 卷揚機(jī)的發(fā)展就像其他機(jī)械一 樣，從開始的簡單到現(xiàn)在的復(fù)雜， 從以前的機(jī)械動力到現(xiàn)在的電力動力， 從以前的人工操作到現(xiàn)在的電腦操作甚至智能操作。卷揚機(jī)又稱絞車， 是起重垂直運輸機(jī)械的重要組成部分， 配合井架 桅桿、滑輪組等輔助設(shè)備，用來提升物料、安裝設(shè)備等作業(yè)。由于它結(jié) 構(gòu)簡單、搬運安裝靈活、操作方便、維護(hù)保養(yǎng)簡單、使用成本低、對作 業(yè)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等特點，廣泛應(yīng)用于冶金起重、建筑、水利作業(yè)等方 面。本設(shè)計就傳統(tǒng)的卷揚機(jī)說起，一直到現(xiàn)在以及將來的發(fā)展。卷揚機(jī)是起重垂直

10、運輸機(jī)械的重要組成部分，配合井（門）架、桅桿、滑輪組 等輔助設(shè)備，用來提升物料、安裝設(shè)備等作業(yè)。由于它結(jié)構(gòu)簡單、操作 方便、維護(hù)保養(yǎng)簡單、使用成本低、可靠性高等優(yōu)點。提升重物是卷揚機(jī)的一種主要功能， 所以各類卷揚機(jī)的設(shè)計都是根 據(jù)這一要求為依據(jù)的。 雖然目前塔吊、 汽車吊等取代了卷揚機(jī)的部分工 作，但由于塔吊成本高，一股在大型工程中使用，而且靈活性較差，故 一般中小型工程仍然廣泛應(yīng)用卷揚機(jī)， 汽車吊雖然靈活方便， 但也因為 成本太高， 而不能在工程中廣泛應(yīng)用， 故大多設(shè)備的安裝仍然是由卷揚 機(jī)承擔(dān)的。卷揚機(jī)除在工程、設(shè)備安裝等方面被廣泛應(yīng)用外，在冶金、 礦山、建筑、化工、水電、農(nóng)業(yè)、軍事及交通

11、運輸?shù)刃袠I(yè)亦被廣泛應(yīng)用。下面卷筒機(jī)的發(fā)展趨勢A. 大型化由于基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展， 大型設(shè)備和機(jī)械構(gòu)件要求整體安裝， 促進(jìn)了 大型卷揚機(jī)的發(fā)展。目前，俄羅斯已生產(chǎn)了 60 t 卷揚機(jī)，日本生產(chǎn)了 32 t 、50 t、60 t 液壓和氣動卷揚機(jī)，美國生產(chǎn)了 136 t 和 270 t 卷揚 機(jī)。B 采用先進(jìn)電子技術(shù)為了實現(xiàn)卷揚機(jī)的自動控制和遙控， 國外廣泛采用了先進(jìn)的電子技 術(shù)。對大型卷揚機(jī)安裝了電器連鎖裝置，以保證絕對安全可靠C 發(fā)展手提式卷揚機(jī)15.4 kg ，拉力為 3336 13344 N 。D 大力發(fā)展不帶動力源裝置的卷揚機(jī)歐美國家非常重視發(fā)展借助汽車和拖拉機(jī)動力的卷揚機(jī)。此種卷 揚機(jī)結(jié)構(gòu)

12、簡單，有一個卷筒和一個變速箱即可。1 緒論1.1 卷揚機(jī)的分類、特性及常見類型卷揚機(jī)分為手動卷揚機(jī)和電動卷揚機(jī)兩種?，F(xiàn)在以電動卷揚機(jī)為 主。電動卷揚機(jī)由電動機(jī)、聯(lián)軸節(jié)、制動器、齒輪箱和卷筒組成，共同 安裝在機(jī)架上。 對于起升高度和裝卸量大工作頻繁的情況， 調(diào)速性能好， 能令空鉤快速下降。對安裝就位或敏感的物料，能用較小速度。隨著社會的發(fā)展， 機(jī)械將會越來越取代人力， 這也是機(jī)械行業(yè)飛速 發(fā)展的后果，在機(jī)械的發(fā)展歷史中， 新機(jī)械的發(fā)明有著舉足輕重的作用。 但是，那些很久以前就被利用生產(chǎn)并一直延續(xù)到今天的機(jī)械， 更是起著 不可替代的作用，卷揚機(jī)就是一例。卷揚機(jī)的發(fā)展就像其他機(jī)械一樣， 從開始的簡單

13、到現(xiàn)在的復(fù)雜， 從以前的機(jī)械動力到現(xiàn)在的電力動力， 從 以前的人工操作到現(xiàn)在的電腦操作甚至智能操作卷揚機(jī)又稱絞車，是起重垂直運輸機(jī)械的重要組成部分， 配合井架、 桅桿、滑輪組等輔助設(shè)備，用來提升物料、安裝設(shè)備等作業(yè)。由于它結(jié) 構(gòu)簡單、搬運安裝靈活、操作方便、維護(hù)保養(yǎng)簡單、使用成本低、對作 業(yè)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等特點，廣泛應(yīng)用于冶金起重、建筑、水利作業(yè)等方 面。本設(shè)計就傳統(tǒng)的卷揚機(jī)說起，一直到現(xiàn)在以及將來的發(fā)展。卷揚機(jī) 是起重垂直運輸機(jī)械的重要組成部分，配合井（門）架、桅桿、滑輪組 等輔助設(shè)備，用來提升物料、安裝設(shè)備等作業(yè)。由于它結(jié)構(gòu)簡單、操作 方便、維護(hù)保養(yǎng)簡單、使用成本低、可靠性高等優(yōu)點。 重物

14、是卷揚機(jī)的一種主要功能， 所以各類卷揚機(jī)的設(shè)計都是根據(jù)這一要 求為依據(jù)的。雖然目前塔吊、汽車吊等取代了卷揚機(jī)的部分工作，但由 于塔吊成本高，一股在大型工程中使用，而且靈活性較差，故一般中小 型工程仍然廣泛應(yīng)用卷揚機(jī)， 汽車吊雖然靈活方便， 但也因為成本太高， 而不能在工程中廣泛應(yīng)用，故大多設(shè)備的安裝仍然是由卷揚機(jī)承擔(dān)的。 卷揚機(jī)除在工程、 設(shè)備安裝等方面被廣泛應(yīng)用外， 在冶金、 礦山、建筑、 化工、水電、農(nóng)業(yè)、軍事及交通運輸?shù)刃袠I(yè)亦被廣泛應(yīng)用。 機(jī)的分類及其不同特性卷揚機(jī)包括建筑卷揚機(jī),同軸卷揚機(jī) 主要產(chǎn)品有： JM 電控慢速大噸位卷揚機(jī)、 JM 電控慢速卷揚機(jī)、 JK 電控高速卷 揚機(jī)、JK

15、L手控快速溜放卷揚機(jī)、2JKL手控雙快溜放卷揚機(jī)、電控手控兩用卷揚機(jī)、 JT 調(diào)速卷揚機(jī)、 KDJ 微型卷揚機(jī)等，僅能在地上使用， 可以通過修改用于船上。它以電動機(jī)為動力，經(jīng)彈性聯(lián)軸節(jié)，三級封閉 式齒輪減速箱，牙嵌式聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動卷筒，采用電磁制動。該產(chǎn)品通用性 高、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、起重大、使用轉(zhuǎn)移方便，被廣泛應(yīng)用 于建筑、水利工程、林業(yè)、礦山、碼頭等的物料升降或平拖，還可作現(xiàn) 代化電控自動作業(yè)線的配套設(shè)備。系列為齒輪減速機(jī)傳動卷揚機(jī)。主要用于卷揚、拉卸、推、拖重物。如 各種大中型砼、鋼結(jié)構(gòu)及機(jī)械設(shè)備的安裝和拆卸。 適用于建筑安裝公司、 礦區(qū)、工廠的土木建筑及安裝工程。力或機(jī)械動力驅(qū)動卷

16、筒、卷繞繩索來完成牽引工作的裝置。 卷揚機(jī)：（又叫微型卷揚機(jī)） 電機(jī)與鋼絲繩在同一傳動軸上， 輕便小巧， 節(jié)省空間（噸位包括（ 200 公斤、 250 公斤、 300 公斤、 500 公斤、 750 公 斤、 1000 公斤等） 速卷揚機(jī)：卷筒上的鋼絲繩額定速度約 712m/min 的卷揚機(jī)。 速卷揚機(jī)：卷筒上的鋼絲繩額定速度約 30m/min 的卷揚機(jī)。 卷揚機(jī)：由電動機(jī)作為動力，通過驅(qū)動裝置使卷筒回轉(zhuǎn)的卷揚機(jī)。 卷揚機(jī)：速度控制可以調(diào)節(jié)的卷揚機(jī) 卷揚機(jī)：以人力作為動力，通過驅(qū)動裝置使卷筒回轉(zhuǎn)的卷揚機(jī)位非標(biāo)卷揚機(jī)：主要用于卷揚、拉卸、推、拖重物。如各種大中型砼、鋼結(jié)構(gòu)及機(jī)械設(shè)備的安裝和拆卸。

17、 其結(jié)構(gòu)特點是鋼絲繩排列有序、 有吊 安裝可靠、適用于碼頭、橋梁、港口等路橋工程及大型廠礦安裝設(shè)備 . 就是一種利用外力（例如電動機(jī)）驅(qū)動他運轉(zhuǎn)，然后通過電磁制動器和 抱死制動器控制其在無動力下不自由運轉(zhuǎn)， 同時經(jīng)過電動機(jī)的帶動減速 后，驅(qū)動一個輪盤運轉(zhuǎn)，輪盤上可以卷鋼索或者其他東西。提升高于 30 噸的卷揚機(jī)為大噸位卷揚機(jī)，生產(chǎn)大噸位的卷揚機(jī)技術(shù)在中國只有少數(shù)，目前最大噸位是 65噸。主要細(xì)分為JK （快速），JM、 JMW （慢速），JT （調(diào)速），JKL、2JKL手控快速等系列卷揚機(jī)，廣泛 應(yīng)用于工礦、冶金、起重、建筑、化工、路橋、水電安裝等起重行業(yè)。卷揚機(jī)的常見類型常見的卷揚機(jī)噸位有：

18、 0.3T 卷揚機(jī) 0.5T 卷揚機(jī) 1T 卷揚機(jī) 1.5T 卷揚機(jī) 2T 卷揚機(jī) 3T 卷揚機(jī) 5T 卷揚機(jī) 6T 卷揚機(jī) 8T 卷揚機(jī) 10T 卷 揚機(jī) 15T 卷揚機(jī) 20T 卷揚機(jī) 25T 卷揚機(jī) 30T 卷揚機(jī)。從是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)的角度：卷揚機(jī)可分為國標(biāo)卷揚機(jī)、 非標(biāo)卷揚機(jī)常見卷揚機(jī)型號D、JML5、JML6 、JML10 溜放型打樁用卷揚機(jī)E、2JK2-2JML10 雙卷筒卷揚機(jī)F、JT800 、 JT700 型防爆提升卷揚機(jī)G、JK0.3-JK15 電控卷揚機(jī)H、非標(biāo)卷揚機(jī)其中 Jk 表示快速卷揚機(jī)， jm 表示慢速卷揚機(jī)， jt 表示防爆卷揚機(jī)，單卷筒表示一個卷筒容納鋼絲繩，雙

19、卷筒表示兩個卷筒容納鋼絲繩。 液壓卷揚機(jī)優(yōu)點：相比傳統(tǒng)的電動卷揚機(jī)（電動絞車） ，液壓卷揚機(jī)（液壓絞車）有很多優(yōu)點：A. 過載保護(hù)B. 沖擊防護(hù)C. 防爆性能。國標(biāo)卷揚機(jī)指符合國家標(biāo)準(zhǔn)的卷揚機(jī)，非標(biāo)卷揚機(jī)是指 廠家自己定義標(biāo)準(zhǔn)的卷揚機(jī) ,通常只有具有生產(chǎn)證的廠商才可以生產(chǎn)國 標(biāo)卷揚機(jī)，價格也比非標(biāo)卷揚機(jī)貴一些。注意事項I. 2 國內(nèi)外卷揚機(jī)發(fā)展概況1.2.1 國內(nèi)卷揚機(jī)發(fā)展概況我國卷揚機(jī)的生產(chǎn)是解放后才開始的。 50 年代為滿足恢復(fù)經(jīng)濟(jì)的需要和第一個五年計劃建筑的需要卷揚機(jī)的生產(chǎn)被提到了日程上。 原沈陽國泰機(jī)器廠等成批仿制了兩種卷揚機(jī)， 一種為日本的 JIS8001 型動 力卷揚機(jī)，它是一種原

20、動機(jī)為電動機(jī)，傳動形式是開式圓柱齒輪傳動， 雙錐體摩擦離合器， 操作為手板腳踩的快速卷揚機(jī)； 另一種是按蘇聯(lián)圖 紙制造的 1011 型和 1012 型普通蝸桿傳動、電控慢速卷揚機(jī)。由于當(dāng) 時生產(chǎn)力不高， 卷揚機(jī)的需求量亦不多， 故這段時間國內(nèi)卷揚機(jī)的生產(chǎn) 主要是仿制。隨著生產(chǎn)的發(fā)展， 到了 60 年代，卷揚機(jī)的生產(chǎn)和使用越來越多了。 為了協(xié)調(diào)生產(chǎn)，主要卷揚機(jī)生產(chǎn)廠家 （阜新礦山機(jī)械廠、 天津卷揚機(jī)廠、 山西機(jī)器廠、寶雞起重運輸機(jī)廠等）組成了卷揚機(jī)行業(yè)組織，隸屬于第 一機(jī)械工業(yè)部礦山機(jī)械行業(yè)下。 為了發(fā)展卷揚機(jī)的生產(chǎn)， 行業(yè)組織了有 關(guān)廠家的人員對全國卷揚機(jī)的生產(chǎn)和應(yīng)用情況進(jìn)行了調(diào)查。 在調(diào)查的

21、基 礎(chǔ)上，開始自行設(shè)計和制造新的卷揚機(jī)，先后試制了 0.5t 、1t、3t 電 動卷揚機(jī)，但由于對當(dāng)時各廠家的生產(chǎn)能力估計不足，無法推廣。從 70 年代起，我國卷揚機(jī)的生產(chǎn)進(jìn)入了技術(shù)提高、品種增多的新 階段。在各廠自行設(shè)計和生產(chǎn)的基礎(chǔ)上， 1973 年，由卷揚機(jī)行業(yè)組織 了有關(guān)廠家和院校聯(lián)合進(jìn)行了卷揚機(jī)基型設(shè)計， 并充分考慮到了當(dāng)時中 小廠家的生產(chǎn)能力。 快速卷揚機(jī)的基型采用半開半閉式齒輪傳動， 離合 器采用單錐面石棉橡膠摩擦帶結(jié)構(gòu)， 操作用手板剎車帶制動。 慢速卷揚 機(jī)的基型為閉式傳動（圓柱齒輪傳動或蝸桿傳動減速器） 、電磁鐵制動 結(jié)構(gòu)。這兩種基型一直到現(xiàn)今還在生產(chǎn)。為適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要，當(dāng)

22、時 第一機(jī)械工業(yè)部 發(fā) 布了 JB926-74 卷揚機(jī)型式與基本參數(shù)和 JB1803-76 卷揚機(jī)技術(shù)條件兩個部標(biāo)準(zhǔn)，并把卷揚機(jī)行業(yè)劃歸常德 建筑機(jī)械研究所 （長沙建筑機(jī)械研究院前身） 領(lǐng)導(dǎo)。隨著部標(biāo)準(zhǔn)的頒布， 使卷揚機(jī)有了大發(fā)展的基礎(chǔ)。在此期間，由于石化工業(yè)的發(fā)展，大型設(shè) 備很多，都需要吊裝，如一些大型反應(yīng)塔，塔的高度達(dá)七八十米，質(zhì)量 達(dá)五六百噸，就需要有大型吊裝用的卷揚機(jī)，因而各廠家相繼生產(chǎn)了 20t 和 30t 卷揚機(jī)，滿足了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。末期開始， 中國實行了改革開放政策， 使國民經(jīng)濟(jì)得到了大發(fā)展， 基本 建設(shè)任務(wù)增加了很多， 促使建筑機(jī)械的使用大量增加， 生產(chǎn)卷揚機(jī)的廠 家亦隨之大

23、量增加。為使設(shè)計和生產(chǎn)規(guī)范化，國家頒布了 GB1955-80建筑卷揚機(jī)、JJ3-83建筑卷揚機(jī)設(shè)計規(guī)范。隨著改革開放逐步深 入，生產(chǎn)形勢的不斷發(fā)展，新產(chǎn)品的開發(fā)提到日程上來了，不少生產(chǎn)廠 家成立了廠屬研究所，開發(fā)了如高速卷揚機(jī)、變速卷揚機(jī)、自動限位卷 揚機(jī)等新產(chǎn)品，以及諧波傳動、擺線針輪傳動、圓弧齒齒輪傳動、圓弧 齒圓柱蝸桿傳動等具有新型傳動型式的卷揚機(jī)。 為使卷揚機(jī)的生產(chǎn)滿足 日益增加的需求和解決中小廠家設(shè)計力量薄弱的情況， 1988 年卷揚機(jī) 行業(yè)組織了九廠一所一校成立了卷揚機(jī)系列設(shè)計組， 對單筒快速建筑卷 揚機(jī)起重質(zhì)量從 0.5t 到 2.5t 的機(jī)型進(jìn)行了系列設(shè)計。這次設(shè)計分兩種 機(jī)型

24、，一種為基本型（電控卷揚機(jī)） ，一種為溜放型（手控卷揚機(jī)） 。設(shè) 計既考慮到技術(shù)發(fā)展的趨勢， 又考慮到廠家的生產(chǎn)能力。 因此基本型為 一字型布置，采用二級或三級圓柱斜齒輪傳動， 電制動錐形轉(zhuǎn)子電動機(jī)； 溜放型采用封閉式二級行星齒輪傳動， 普通 Y 系列電動機(jī)，用手操作兩 條制動帶控制工作和制動。 這兩種機(jī)型結(jié)構(gòu)緊湊， 加工簡單，操作方便， 體積小，重量輕，一般中小企業(yè)均可生產(chǎn)，滿足了生產(chǎn)的需要又實現(xiàn)了 技術(shù)的進(jìn)步。 為使卷揚機(jī)發(fā)展規(guī)范化， 又相繼頒布了一系列有關(guān)卷揚機(jī) 的標(biāo)準(zhǔn)。1.國外卷揚機(jī)概況在國外， 卷揚機(jī)的品種繁多， 應(yīng)用也很廣泛。 在西方技術(shù)先進(jìn)的國 家中，雖然工業(yè)水平先進(jìn)，機(jī)械化程度

25、不斷提高，起重設(shè)備也在不斷更 新，但仍不能完全淘汰卷揚機(jī)這樣的行之有效的簡單機(jī)械設(shè)備。 下面介 紹一下幾個主要國家生產(chǎn)卷揚機(jī)的狀況。A 美國美國生產(chǎn)卷揚機(jī)的廠家有近百家，主要有貝波（BEEB巳國際有限 公司、哲恩（ THERN ）有限公司等。貝波國際有限公司成立于 1919 年，有七十多年的設(shè)計和生產(chǎn)實踐 經(jīng)驗。主要產(chǎn)品有：氣動鏈?zhǔn)骄頁P機(jī) （0.2540t），防爆拖式氣動卷揚 機(jī)（0.530t），駁船卷揚機(jī)（手動、氣動、電動、液壓，2575t），電動 鏈?zhǔn)骄頁P機(jī)（0.2520t），電動葫蘆（0.2515t），電動卷揚機(jī)（12.5t）， 手動卷揚機(jī)（75t），液壓卷揚機(jī)（110t），水平卷揚機(jī)（

26、9t），手動鏈 式卷揚機(jī)（0.5100t），棘輪牽引器（1.75t），空中吊運車（0.520t）。哲恩有限公司是美國較大的生產(chǎn)起重設(shè)備的公司，主要產(chǎn)品有各 種手動卷揚機(jī)、電動卷揚機(jī)、提升機(jī)械及起重機(jī)。手動卷揚機(jī)的主要品 種有：直齒傳動卷揚機(jī)、蝸桿傳動卷揚機(jī)；電動卷揚機(jī)的主要品種有： 蝸桿傳動系列、直齒齒輪傳動系列、齒輪蝸桿傳動組合系列、直接驅(qū)動 系列、鏈傳動系列。 其中直接驅(qū)動式電動卷揚機(jī)的傳動是全封閉行星齒 輪傳動，傳動系統(tǒng)全部裝在卷筒里面， 機(jī)架和卷筒用高強(qiáng)度鋼焊接而成。美國除上述兩家公司外，比較重要的生產(chǎn)廠家還有布勞斯公司、賽林公司、斯塔斯派克公司、阿姆降公司、英格索藝德公司等。B 日本

27、日本從明治 30 年開始制造和使用卷揚機(jī)。據(jù)日本荷役機(jī)械研究所核計， 1970 1975 年間卷揚機(jī)的產(chǎn)量增加 62.5% 。據(jù)日本通產(chǎn)省機(jī)械核計月報載，僅 1977 年單純土建筑卷揚機(jī)的產(chǎn)量就達(dá) 12 萬臺， 產(chǎn)值約 100 億日元。日本卷揚機(jī)行業(yè)由機(jī)械技術(shù)部會、荷役機(jī)械技術(shù)委員會領(lǐng)導(dǎo)。主 要生產(chǎn)廠家有北川鐵工所、遠(yuǎn)滕鋼機(jī)、南星、越野總業(yè)、藝浦、松崗 產(chǎn)業(yè)等 80 多個廠家。北川鐵工所是一家大型生產(chǎn)廠。其生產(chǎn)的卷揚機(jī)品種系列比較齊 全，主要有：a動力卷揚機(jī) 分BF、MF、DF三種型式。功率為3.744kW , 鋼絲繩拉力從588044100N，有18個規(guī)格。BF型是V型帶傳動， MF 型是單

28、筒開式齒輪傳動， DF 型式雙筒開式齒輪傳動。其結(jié)構(gòu)特點 是全部為標(biāo)準(zhǔn)型，采用改進(jìn)了的螺旋頂絲式離合器操作， 因而操作簡便， 易調(diào)整。鼓形離合器采用單錐體式，摩擦材料采用帶型樹脂。b 電動卷揚機(jī) 該廠生產(chǎn)的電動卷揚機(jī)為 KM 型，功率 3.7 11kW ，拉力 6000 142100N ，四種規(guī)格。其結(jié)構(gòu)特點是：全封閉內(nèi) 齒輪傳動；電動機(jī)在一端，減速器、制動器和操作部分在另一端，中間 是卷筒，一字型布置；按鈕操作，可遠(yuǎn)距離遙控；最大特點是卷筒可纏 繞89 層，容繩量大，適于高層建筑使用。b 大型電動卷揚機(jī) 主要用于提升大型重物或設(shè)備， 可兩檔機(jī)械變 速，設(shè)有電磁鐵制動器、手制動器和棘輪停止器，

29、以確保安全。遠(yuǎn)滕鋼機(jī)公司有 60 多年歷史，它是日本唯一生產(chǎn)特殊電動卷揚機(jī) 的公司。 ENDO 型卷揚機(jī)采用起重電動機(jī)，卷揚機(jī)可兩檔變速，排繩 器裝在上部，是單螺旋軸雙導(dǎo)向桿式結(jié)構(gòu)，機(jī)座全部是焊接結(jié)構(gòu)，所有機(jī)械與電器部分都裝在機(jī)座里。 南星株式會社是一個專業(yè)化生產(chǎn)各種類型卷揚機(jī)的廠家，創(chuàng)業(yè)于1948年，生產(chǎn)各種從0.510t的建筑用卷揚機(jī)和1520t的各種拖 曳式卷揚機(jī)。產(chǎn)品的主要特點是： 1) 采用一軸支撐兩個卷筒的結(jié)構(gòu)， 用一軸齒輪傳動裝置可操作兩個卷筒。 卷筒離合器采用高質(zhì)量的襯墊材 料，提高了使用壽命； 2) 采用五級可換向的齒輪減速器，能獲得與負(fù) 荷相適應(yīng)的合理速度和拉力。C 法國法

30、國生產(chǎn)卷揚機(jī)的廠家很多，其中包滕 (POTAIN) 公司就是生產(chǎn)卷 揚機(jī)、PC系列卷揚機(jī)和RCS系列卷揚機(jī)。KUSW 型卷揚機(jī)輕巧緊湊，效率高，安全可靠，可遙控操作。這 種卷揚機(jī)能夠比較理想地與各種建筑機(jī)械配套。LMD 型卷揚機(jī)可兩檔變速，采用液壓控制。液壓系統(tǒng)可同時控制 兩個機(jī)械制動器。 LMD 型卷揚機(jī)綜合了電氣技術(shù) (包括電子技術(shù)系統(tǒng) ) 和液壓技術(shù)的優(yōu)點，性能比較好。PC 型卷揚機(jī)是三速電動卷揚機(jī)， 遠(yuǎn)距離遙控操作， 空載高速下降， 提高了生產(chǎn)率。電控齒輪換檔 (采用延時繼電器 )，起吊位置精確，運動 緩和，傳動件在油池里工作，停車緩慢，避免磨損電磁剎車。RCS 型卷揚機(jī)可五檔變速，三

31、個低速檔和兩個高速檔。由兩個獨立的裝有電磁剎車系統(tǒng)的提升電動機(jī)驅(qū)動卷揚機(jī)。 電動機(jī)帶動直齒減速 器，用錐齒輪帶動卷筒。其他國家，如俄羅斯、英國、瑞典、加拿大、德國等業(yè)都生產(chǎn)著不 同用途的各種型號的卷揚機(jī)。D 國外卷揚機(jī)的發(fā)展趨勢a 大型化 由于基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展， 大型設(shè)備和建筑構(gòu)件要求整體安 裝，促進(jìn)了大型卷揚機(jī)的發(fā)展。目前，俄羅斯已生產(chǎn)了 60t 卷揚機(jī)，日 本生產(chǎn)了 32t、50t、60t液壓和氣動卷揚機(jī)，美國生產(chǎn)了 136t和270t 卷揚機(jī)。b 采用先進(jìn)電子技術(shù) 為了實現(xiàn)卷揚機(jī)的自動控制和遙控， 國外廣 泛采用了先進(jìn)電子技術(shù)。 對大型卷揚機(jī)安裝了電器連鎖裝置， 以保證絕 對安全可靠。c

32、發(fā)展手提式卷揚機(jī) 為提高機(jī)械化水平，減輕工人勞動強(qiáng)度， 國外大力發(fā)展小型手提式卷揚機(jī)， 如以汽車蓄電池為動力的直流電動小 型卷揚機(jī)，其電壓為12V，質(zhì)量為7.7，拉力為333613344N。d 大力發(fā)展不帶動力源裝置的卷揚機(jī) 歐美國家非常重視發(fā)展借 助汽車和拖拉機(jī)動力的卷揚機(jī)。 此種卷揚機(jī)結(jié)構(gòu)簡單， 有一個卷筒和一 個變速箱即可。1.3卷揚機(jī)的結(jié)構(gòu)概述電動卷揚機(jī)由于操作萬法不同，其結(jié)構(gòu)相差很大。我們將其分為 電控卷揚機(jī)和溜放型卷揚機(jī)兩類。A電控卷揚機(jī)此類卷揚機(jī)通過通電或斷電以實現(xiàn)卷揚機(jī)的工作或制動。 物料的提 升或下降由電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)， 操作簡單方便。其制動型式主要有 電磁鐵制動器和錐形

33、轉(zhuǎn)子電動機(jī)兩類， 下面就這兩種制動型式卷揚機(jī)的 常見類型作介紹。此類卷揚機(jī)大多是單卷筒的。B帶有電磁鐵制動器的卷揚機(jī)a.圓柱齒輪減速器快速卷揚機(jī)，如圖1-1。圖2-1圓柱齒輪減速器快速卷揚機(jī)簡圖5聯(lián)軸器 6卷筒 7 底座 8支架b. 蝸桿減速器慢速卷揚機(jī)。c. 圓柱齒輪減速器加開式齒輪傳動的卷揚機(jī)，如圖 1-2 。圖 1-2 圓柱齒輪減速器加開式齒輪傳功的卷場機(jī)簡圖1 電動機(jī) 2 聯(lián)軸器 3 制動器4減速器 5 開式齒輪傳動 6 卷筒d. 蝸桿減速器加開式齒輪傳動的卷揚機(jī)。 對一些起重量大的卷揚機(jī)， 為使鋼絲繩在卷簡上排列整齊， 需要安 裝排繩器。按設(shè)計規(guī)范要求，在鋼絲繩拉力 F> 12

34、0 kN的卷揚機(jī)上， 均應(yīng)安裝排繩器。C 采用錐形轉(zhuǎn)子電動機(jī)的卷揚機(jī) 此類卷揚機(jī)利用錐形轉(zhuǎn)子電動機(jī)本身所具有的制動性能來實現(xiàn)卷 揚機(jī)的制動。 由于錐形轉(zhuǎn)子電動機(jī)是靠轉(zhuǎn)子軸向移動來實現(xiàn)制動或松開 的，可省略單獨的制動器， 在結(jié)構(gòu)上就要求電動機(jī)與傳動系統(tǒng)間能做軸 向相對移動。 一般， 軸向移動是通過可移式聯(lián)軸器把電動機(jī)軸的運動傳 遞到傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)的。 由于此類卷揚機(jī)的電動機(jī)軸線與卷筒軸線為同 軸，故習(xí)慣上把這類卷揚機(jī)叫做一字型結(jié)構(gòu)卷揚機(jī)。 根據(jù)傳動系統(tǒng)的不 同，其可分為：a. 定軸輪系傳動 這是 1988 年行業(yè)組織的系列設(shè)計中的一種機(jī)b. 漸開線圓柱齒輪行星傳動 常見的有封閉型 2K H 型行

35、星輪 系和 3K 型行星輪系傳動的卷揚機(jī)。c. 接線針輪傳動 由于擺線針輪傳動一級減速的減速比比較大， 故采用一級減速即可。 這種傳動可把傳動系統(tǒng)放在卷筒里面， 可減小卷 揚機(jī)體積。d. 少齒差行星傳動 少齒差傳動可得到大的傳動比，并可把傳動 系統(tǒng)放在卷筒內(nèi)，使結(jié)構(gòu)緊湊。上述擺線針輪行星傳動和少齒差行星傳動的輸出機(jī)構(gòu)是很重要的 一環(huán)，可實現(xiàn)偏心輸出的機(jī)構(gòu)有很多，但考慮到加工和效率的原因，目 前采用較多的是銷軸式， 但其加工精度及熱處理要求較高， 卷揚機(jī)生產(chǎn) 廠家比較難以達(dá)到。 所以有的廠家采用了零齒差傳動輸出機(jī)構(gòu)， 其設(shè)計 較為復(fù)雜，但加工較為容易，效果亦不錯。e. 諧波傳動 此傳動的傳動比大

36、，嚙合齒數(shù)多，所以承載能力大，故其體積、質(zhì)量可更小。但其柔輪的要求較高，生產(chǎn)較為困難。f. 活齒行星傳動 又叫頂桿蠕動傳動，它的加工相對比較方便。D 溜放型卷揚機(jī)此類卷揚機(jī)提升重物的下降不是利用電動機(jī)反轉(zhuǎn)來實現(xiàn) 而是靠置 物的重力下降，并帶動卷簡反轉(zhuǎn)，此時電動機(jī)不轉(zhuǎn)。要在電動機(jī)和卷筒之間實現(xiàn)其運動的聯(lián)接或分離， 通常采用離臺器或差動輪系。 由于電動 機(jī)和卷筒可分可合， 因此卷筒的數(shù)目可以增多， 而各卷筒又可各自完成 自己的運動，則此類卷揚機(jī)可設(shè)計成單卷筒、雙卷筒和多卷筒的型式。為保證各卷筒的運動或停止， 其離合和制動裝置都直接安裝在卷筒 上。卷揚機(jī)起升結(jié)構(gòu)的組成及型式A 起升機(jī)構(gòu)的組成起升機(jī)構(gòu)

37、是使重物作升降運動的機(jī)構(gòu)， 它是任何起重機(jī)必不可少和 最主要最基本的機(jī)構(gòu)。此次設(shè)計的電動 5 噸卷揚機(jī)是由電動機(jī)、連軸器、 制動器、減速器、卷筒、導(dǎo)向滑輪、起升滑輪組、釣鉤等組成，其各方 面的機(jī)構(gòu)分布可以參考如下圖 1-3 所示。圖 1-3 起升機(jī)構(gòu)示意圖1 電動機(jī) 2聯(lián)軸器 3 減速器 4 卷筒5 導(dǎo)向滑輪 6 滑輪組 7吊鉤電動機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時， 制動器松開， 通過帶制動輪的聯(lián)軸器帶動減 速器高速軸， 經(jīng)減速器減速后由低速軸帶動卷筒旋轉(zhuǎn)， 使鋼絲繩在卷筒 上繞進(jìn)或放出，從而使重物起升或下降。電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動時，依靠制動 器將高速軸的制動輪剎住，使懸吊的重物停止在空中根據(jù)需要起升機(jī)構(gòu)上還可裝設(shè)各

38、種輔助裝置， 如起重量限制器、 起 升高度限位器、 速度限制器和鋼絲繩作多層卷繞時， 使鋼絲繩順序排列 在卷筒上的排繩裝置等。B 起升機(jī)構(gòu)的典型傳動型式 在電動機(jī)與卷筒之間通常采用效率較高的起重用標(biāo)準(zhǔn)兩級減速器。要求低速時可采用三級大傳動比減速器。 為便于安裝， 在電動機(jī)與減速 機(jī)之間常采用具有補(bǔ)償性能的彈性柱銷連軸器或齒輪連軸器。 前者構(gòu)造 簡單并能起緩沖作用，但彈性橡膠圈的使用壽命不長；后者堅固耐用， 應(yīng)用最廣。齒輪連軸器的壽命與安裝質(zhì)量有關(guān)，并且需要經(jīng)常潤滑。一般制動器都安裝在高速軸上， 這樣所需要的制動力矩小， 相應(yīng)的制動器尺寸小，重量輕。經(jīng)常利用聯(lián)軸器的一半兼作制動輪。帶制動輪 的半

39、體應(yīng)安裝在減速器高速軸上。這樣，即使聯(lián)軸器被損壞，制動器仍 可把卷筒制動住，以確保機(jī)構(gòu)的安全。起升機(jī)構(gòu)的制動器必須采用常閉式的。 制動力矩應(yīng)保證有足夠的制 動安全系數(shù)。 在重要的起升機(jī)構(gòu)中有時設(shè)兩個制動器， 而第二個制動器 可安裝在減速器高速軸的令一伸出端或裝設(shè)在電動機(jī)的尾部出軸上。為使機(jī)構(gòu)布置方便并增大補(bǔ)償能力， 在電動機(jī)與減速機(jī)之間可用浮動軸連接，浮動軸的兩端為半齒輪連軸器由于卷筒與減速器低速軸之間的連接型式很多。本卷揚機(jī)的卷筒與低速軸的連接為帶齒輪接盤的結(jié)構(gòu)型式， 卷筒軸左端用自位軸承支撐于 減速器輸出軸的內(nèi)腔軸承座中， 低速軸的外緣制成外齒輪，它與固定在 卷筒上的帶內(nèi)齒輪的接盤相嚙合，

40、 形成一個齒輪連軸器傳遞扭矩，并可 以補(bǔ)償一定的安裝誤差。在齒輪聯(lián)軸器外側(cè)，即靠近減速器的一側(cè)裝有 剖分式密封蓋，以防止聯(lián)軸器內(nèi)的潤滑油流出來和外面的灰塵進(jìn)入。這種連接型式的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，軸向尺寸小，分組性好，能補(bǔ)償減速器 與卷筒軸之間的安裝誤差。如下圖1-4。圖1-4用齒輪接盤連接型式卷筒的直徑一般盡量選用允許的較小值，因為隨著卷筒直徑的增 加，扭矩和減速傳動比也增大，引起整個機(jī)構(gòu)龐大。但在起升高度較大 時，往往用增大卷筒直徑的方法以減小其長度滑輪組型式（單聯(lián)或雙聯(lián)）和它的倍率對起升機(jī)構(gòu)的尺寸也有很大的影響。在橋式起重機(jī)中采用雙聯(lián)滑輪組，一方面使卷筒兩支撐上的受力不變，也就是使運行小車兩邊

41、的軌道輪壓不變， 這對橋架和小車車架 受力使有利的；另一方面是使重物在起升過程中不作橫向移動。但由于雙聯(lián)滑輪組的倍率比單聯(lián)滑輪組小一倍， 起升機(jī)構(gòu)的傳動比也需要增大 一倍，這就使機(jī)構(gòu)尺寸增大，所以其他的起重機(jī)采用單聯(lián)滑輪組，此次 設(shè)計的是5噸橋式起重機(jī)的卷揚機(jī)，因此選用雙聯(lián)滑輪組，如下圖1-5 o圖1-5 雙聯(lián)滑輪組1、動滑輪 2、定滑輪 3、卷筒滑輪組的倍率的確定對鋼絲繩的拉力、卷筒直徑與長度、減速機(jī)構(gòu)的傳動比以及機(jī)構(gòu)的總體尺寸有很大的影響。大起重量采用較大的倍率，可避免采用過粗的鋼絲繩。有時在采用較大的滑輪組倍率的同時相應(yīng)的降低了起升速度的方式來提高起重量，可以使起升機(jī)構(gòu)達(dá)到通用性，即將同

42、一起升機(jī)構(gòu)用于不同的起重量， 這是在系列設(shè)計時常采用的方法。起升機(jī)構(gòu)計算是在給定了設(shè)計參數(shù)，并將布置方案確定后進(jìn)行的， 通過計算選用機(jī)構(gòu)中所需要的標(biāo)準(zhǔn)零部件，如電動機(jī)、制動器、減速器 和聯(lián)軸器等。對于非標(biāo)準(zhǔn)零部件需進(jìn)行單獨設(shè)計。此卷揚機(jī)設(shè)計提升載荷 5 噸，主要用于煉鋼廠 5 噸橋式起重機(jī)上， 本卷揚機(jī)是利用煉鋼廠現(xiàn)有設(shè)備和材料拼湊而成， 因此與標(biāo)準(zhǔn)的 5 噸卷 揚機(jī)設(shè)計略有不同。2 卷揚機(jī)方案設(shè)計本設(shè)計卷揚機(jī)設(shè)計的主要參數(shù)有：額定起升重量： 5 噸起升高度： 14 米卷揚機(jī)用途： 用于 5 噸橋式吊車起升機(jī)構(gòu)工作條件： 頻繁啟動 粉塵量大設(shè)計的主要要求：本設(shè)計為有軌運行機(jī)構(gòu)； 電動機(jī)軸到減速

43、器高速軸由齒輪鏈接盤連接；起升機(jī)構(gòu)的制動器必須采用常閉式的；制動力矩應(yīng)保證有足夠的制動安全系數(shù)2.2電動機(jī)選擇正確選擇電動機(jī)額定功率的原則是：在電動機(jī)能夠滿足機(jī)械負(fù)載要 求的前提下，最經(jīng)濟(jì)、最合理地決定電動機(jī)功率。本設(shè)計5噸橋式吊車卷揚機(jī)屬于非連續(xù)制工作機(jī)械，而且起動、制 動頻繁，工作粉塵量大。因此，選擇電動機(jī)應(yīng)與其工作特點相適應(yīng)。吊車用卷揚機(jī)主要采用三相交流異步電動機(jī)。 根據(jù)吊車行業(yè)的工作 特點，電動機(jī)工作制應(yīng)考慮選擇短時重復(fù)工作制S3和短時工作制S2，并優(yōu)先選用YZR（繞線轉(zhuǎn)子）、YZ（籠型轉(zhuǎn)子）系列起重專用電動機(jī)。多數(shù) 情況下選用繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)；在工作條件較輕，接電次數(shù)較少時，亦可 采用

44、籠型轉(zhuǎn)子電動機(jī)。對于小噸位卷揚機(jī)，考慮到多方面因素，其電動 機(jī)工作制也允許選擇連續(xù)工作制S o本設(shè)計電動機(jī)工作制度為斷時工作制，因此不用考慮電動機(jī)的發(fā)熱計算。 機(jī)構(gòu)運轉(zhuǎn)時所需靜功率按下式計算：(2-1 )式中Q Q v N j j 1000Q 額定起升載荷，N ;Qo 吊具自重，N ;可取Qo =( 0.020.04) Q ;v 起升速度，m；s;機(jī)構(gòu)總效率，它包括滑輪組的效率、導(dǎo)向滑輪效率、卷筒的 機(jī)械效率和傳動機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率。 初步計算時，對于圓柱齒輪減速器傳 動的起升機(jī)構(gòu)，可取 =0.850.9。所以 Nj 6.311 kN計算電動機(jī)功率Ne KdNj考慮到工作環(huán)境，對于中小型起重機(jī)其系

45、數(shù)Kd=0.8，所以Ne選用：YZ系列冶金起重專用三項異步電機(jī)，型號：YZ160L 8，額定電壓：380V,轉(zhuǎn)速：705轉(zhuǎn)/分效率：82.4%基準(zhǔn)工作制為S3 40%2.3減速器的設(shè)計計算卷揚機(jī)總傳動比計算按額定轉(zhuǎn)速初定總傳動比，總傳動比按下式計算:ndno(2-2 )式中i機(jī)構(gòu)的總傳動比；幾一電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速 ，r/min ；n0 卷筒轉(zhuǎn)速 ,r/ min。所以i232減速器的計算因為電動機(jī)軸到減速器高速軸由齒輪鏈接盤連接，其傳動比io=1 ,所以減速器的總傳動比i =35.43。本設(shè)計采用二級圓柱齒輪減速233分配減速器的各級傳動比按浸油潤滑條件考慮取高速級傳動比ii i2，式中i2為低速級

46、傳動傳 動比。即i=iii2<(2-3)所以 ii=7.03 i2計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)電動機(jī)到卷筒軸的總傳動效率為i式中：1=0.99 (齒形聯(lián)軸器)2=0.98 （滾子軸承）3 =0.97 （齒輪精度為8級）4 =0.99 （齒形聯(lián)軸器）所以總傳動效率0.983 0.972 0.99Pd 7.5=6.61 kW>6.311 kW所以以上所選參數(shù)符合要求。（Pd為電動機(jī)功率）A.計算各軸轉(zhuǎn)速nd705 r/min(2-4a )II軸ni1100.14 r/min(2-4b )n3i219.9 r/min(2-4c )卷筒軸n4n319.9 r/min(2-4d )2.計算各

47、軸功率RPd01Pd7.425 kW(2-5a )P21237.1 kW(2-5b )P223P2236.7 kW(2-5c )卷筒軸P36.63kW(2-5d )3.計算各軸轉(zhuǎn)矩電動機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩為:Td9550 也 101.6I軸TiTd io1 100.6 N.m(2-6a )U軸T2T1 i112 T1 i 1 23673.1 N.m(2-6b )川軸T3T2 i223T2i2233218.5N.m (2-6c )卷筒軸T4T3243122.5N.m(2-6d )將計算數(shù)值列表如卜表1-1 :表1-1傳動裝置的運動及動力參數(shù)軸號功率P(KW)轉(zhuǎn)矩T(N.m)轉(zhuǎn)速傳動比i效率電機(jī)軸7051

48、I軸705n軸川軸1卷筒軸235齒輪傳動的設(shè)計計算此減速器的齒輪為一般機(jī)械零件，沒有特殊要求，從降低成本，減小結(jié)構(gòu)和易于取材原則出發(fā)決定選用：小齒輪45鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度217255 HBS大齒輪45鋼，正火，齒面硬度169217 HBSA.計算許用接觸應(yīng)力查教材，小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為:小齒輪(217255HBS大齒輪(169217HBS循環(huán)次數(shù)：N1N2 = N1108L由教材查得Zn1Zn2Sh)Himi =580 MPa)Hlim2 =540 MPa910 (2-7a)(2-7b)齒面接觸應(yīng)力為1HZn1H lim1ShZN 2=527.3 MpaH lim 2Sh=530

49、.2 Mpa(2-8a)(2-8b)取小值 =h 1=527.3 MPaB.計算許用彎曲應(yīng)力f小齒輪和大齒輪的彎曲疲勞極限分別為：小齒輪 (217255HBS )Flim1 =440 MPa大齒輪 (169217HBS )Flim2=420 MPaYN1 = Y N2 =1Sf齒輪彎曲應(yīng)力為:(2-9a)F 1=Yn1 FHm1 =314.3 MpaSfYn2 Flim2 =300 MpaSf(2-9b)齒輪參數(shù)設(shè)計A.第一級傳動 1 ）初選參數(shù)小齒輪齒數(shù)乙=17大齒輪齒數(shù)乙二乙ii=177.04=119螺旋角 102 ）按接觸強(qiáng)度結(jié)算d1d 32K T1 (u "(ZeZhZZ )

50、2(2-10)彈性系數(shù)ZE N / mm2節(jié)點區(qū)域系數(shù)Zh =2.464螺旋角系數(shù)Z取d=1所以=52.2 mm3）主要尺寸計算模數(shù)mnld1 cos52.2 cos103.02 mm17(2-11)取整數(shù)mni 3 mm(2-12)中心距a1 1 mn1(Zl 乙)207.15 mm2 cos取整數(shù)a1 205 mm計算實際螺旋角：(2-13)mn1（ Z1 Z2）arccos2 12 = 9.22a1螺旋角改變不大，系數(shù)Ze、Zh、Z、Z不在修正分度圓直徑dd1 Z 先=51.5 mm（2-14a）cso9.2(2-14b)Z2 mn0 =360.7 mm cso9.20齒頂圓直徑da(2

51、-15a)da1d1 2mn1 han 51.5 2 3 1 56.5 mmda2 d22mn1 han360.7 2 3 1 366.7 mm(2-15b)齒根圓直徑dfmmdf1 d1 2mn1(h*n c；) 51.5 2 3 (1 0.25)44 (2-16a)d f 2d22mni (hanCn)360.7 2 3 (10.25)353.2mm(2-16b)齒寬bb2d di1 51.5 51.5mm(2-17a)bib2 556.5 mm(2-17b)經(jīng)校核計算，齒根彎曲強(qiáng)度足夠使用確定齒輪精度等級及側(cè)隙分別為：小齒輪：8GJ大齒輪：8FH計算結(jié)果見下表1-2 :表1-2一級傳動中

52、大小齒輪的基本參數(shù)及主要尺寸項目小齒輪大齒輪材料及熱處理45鋼調(diào)質(zhì)45鋼正火基本參數(shù)齒數(shù)17119法面模數(shù)（mm ）3分度圓法面壓力角20 °螺旋角及方向。左。右法面齒頂高系數(shù)11法面齒隙系數(shù)主要尺中心距205分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑44B.第二級傳動1 ）初選參數(shù)小齒輪齒數(shù)乙=20大齒輪齒數(shù) 乙=乙i2=205.03=100螺旋角 102 )按接觸強(qiáng)度結(jié)算d2(2-18a)d23 2K T2 (U 1)(ZEZHZZ )2Vd uH彈性系數(shù)Ze N/mm2節(jié)點區(qū)域系數(shù)Zh =2.464 Z螺旋角系數(shù)Z取d=1所以d23 2 1.2 673.1 103 (3.95 1)(189

53、.8 2.464 0.779 0.992)2 1 3.95(527.3)=101.1 mm3）主要尺寸計算模數(shù)(2-19)取整數(shù)mn25 (mm )中心距a21 W 乙)304.63 mm2 cos(2-20)取整數(shù)ai305 mmd2 cos 101.1 cos10m；2-5.13 mm乙20計算實際螺旋角:螺旋角改變不大,arccos切=10.392；2(2-21)系數(shù)Ze、Zh、Z、Z不在修正。分度圓直徑d(2-22a)d 1 乙 =101.7 mmcso10.39d 2 乙 =508.3cso10.39mm(2-22b)齒頂圓直徑dada1d12m；1 h；n101.7 2 5 1 1

54、11.7 mm(2-23a)d；2 d2 2m；1 h；508.3 2 3518.3 mm(2-23b)齒根圓直徑dfdf1 d12m；1(h；c：)101.7 2(1 0.25) 89.2mm (2-24a)df2 d2 2mm(h；n c；)508.35 (10.25)495.85 mm(2-24b)齒寬bb2d d11 101.7 101.7 mm(2-25a)(2-25b)b1 b25 106.7 mm經(jīng)校核計算，齒根彎曲強(qiáng)度足夠使用。確定齒輪精度等級及側(cè)隙分別為：小齒輪：8GJ大齒輪：8FH計算結(jié)果見下表1-3 :表1-3二級傳動中大小齒輪的基本參數(shù)及主要尺寸項目小齒輪大齒輪材料及熱處理45鋼調(diào)質(zhì)45鋼正火基本參數(shù)齒數(shù)20100法面模數(shù)（mm ）5分度圓法面壓力角20 °螺旋角及方向。左。右法面齒頂高系數(shù)11法面齒隙系數(shù)主要尺寸中心距305齒寬分度圓直徑齒頂圓直徑齒根