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

1、四速電動葫蘆機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)四速電動葫蘆機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 目錄目錄 前言.1 1 電動葫蘆簡介.2 1.1 電動葫蘆的原理.2 1.2 發(fā)展前景.3 1.3 電動葫蘆在使用時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng).4 1.4 設(shè)計(jì)要求.5 2 四速電動葫蘆的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì).6 2.1 電動葫蘆的結(jié)構(gòu)分析.6 2.2 電動葫蘆的設(shè)計(jì)方案.6 3 電動葫蘆起升機(jī)構(gòu)部件的設(shè)計(jì).8 3.1 起升機(jī)構(gòu)的工作分析.8 3.2 電動機(jī)的選擇.9 3.3 滑輪組的選擇.9 3.4 鋼絲繩的選擇和校核.10 3.4.1 鋼絲繩的選擇.10 3.4.2 計(jì)算鋼絲繩所承受的最大靜拉力.11 3.4.3 計(jì)算鋼絲繩破斷拉力.11 3.5 吊鉤的

2、設(shè)計(jì).11 3.5.1 吊鉤的選擇.12 3.5.2 吊鉤的尺寸設(shè)計(jì).12 3.6 卷筒裝置的設(shè)計(jì).14 3.6.1 卷筒直徑的確定.15 3.6.2 卷筒長度的確定.15 3.6.3 卷筒厚度的計(jì)算.16 4 同軸式三級齒輪傳動減速器的設(shè)計(jì).17 4.1 確定傳動裝置的總傳動比和分配轉(zhuǎn)動比.17 4.2 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩和功率.17 4.3 傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算.19 4.3.1 第一軸齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算.19 4.3.2 第二軸齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算.25 4.3.3 第三軸齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算.29 4.4 軸的設(shè)計(jì).35 4.4.1 第一根軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.35 4.4.2 初步估算軸的最小直徑.36 4

3、.4.3 第二根軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.39 4.4.3 第三根軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.42 5 軸的校核.45 5.1 第一根軸的校核.45 5.1.1 求支反力.45 5.1.2 求彎矩.45 5.2 第三根軸的校核.47 5.2.1 求支反力.47 5.2.2 求彎矩.47 5.3 中間軸的校核.49 5.3.1 求支反力.49 5.3.2 求彎距.49 5.3.3 總彎距的計(jì)算.50 6 軸承的校核.52 6.1 計(jì)算軸承的支撐反力.52 6.2 軸承的當(dāng)量動載荷.53 6.3 軸承的壽命.53 7 減速器箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì).54 8 減速器潤滑密封設(shè)計(jì).57 9 運(yùn)行機(jī)構(gòu)外殼的選擇.58 9.1 行走機(jī)構(gòu)電

4、動機(jī)及車輪的選取.58 9.2 行走機(jī)構(gòu)減速比的確定.58 10 結(jié)論.60 11 致謝.61 參考文獻(xiàn).62 前言前言 起重機(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 減輕勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。如在工廠、礦山、車站、港口、建筑工 地、水電站、倉庫等生產(chǎn)部門中得到應(yīng)用。隨著我國經(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 勢頭,引發(fā)市場對起重機(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、減少勞動工資、降低職工勞動強(qiáng) 度。因而用戶對起重機(jī)械的安全性、先進(jìn)性、適用性和自動化程度就提 出了更高的要求,使起重機(jī)械

5、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)展趨勢為設(shè)計(jì)、制作的計(jì)算機(jī)化、自動化近年來,隨著電子 計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用,許多國外起重機(jī)制造商從應(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。對起重 機(jī)的改進(jìn),只需針對幾個需要修改的模塊;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),滿足了市場的需求,提高

6、了競爭能力。 作為起重設(shè)備中輕便靈活的電動葫蘆作業(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、雙梁橋式起重機(jī)、門式起重機(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，電動葫蘆在此方面具有優(yōu)勢，但目前 電動葫蘆多以為單速、雙速為主，多速電動葫蘆極少，特別是四速電動 葫蘆。作為起重基地的新鄉(xiāng)，研究開發(fā)四速電動葫蘆，是很有前景的。 1 1 電動葫蘆簡介電動葫蘆簡介 1.11.1 電動葫蘆的原理電動葫蘆的原理 電動葫蘆,簡稱電葫蘆。又名電動提升機(jī)。它保留了手拉葫蘆輕巧方 便

7、的特點(diǎn)，由電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)和卷筒或鏈輪組成，分鋼絲繩電動葫蘆 和環(huán)鏈電動葫蘆兩種。通常用自帶制動器的鼠籠型錐形轉(zhuǎn)子電動機(jī)（或 另配電磁制動器的圓柱形轉(zhuǎn)子電動機(jī)）驅(qū)動，起重量一般為 0.180 噸， 起升高度為 330 米。 多數(shù)電動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（無線）遠(yuǎn)距離控制。電動葫蘆除可單獨(dú)使用外，還可同手動、 鏈動或電動小車裝配在一起，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葫蘆，是用人力來提升重物的。 電動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,常被安裝在電動單梁橋門起重機(jī)和懸掛式起重機(jī)上

8、 ,用 來升降和運(yùn)移物品。 電動葫蘆的各類較多電動葫蘆主要有鋼絲繩電動葫 蘆，環(huán)鏈電動葫蘆，微型電動葫蘆和防爆電動葫蘆幾種型號。 電動葫蘆又改進(jìn)了手拉葫蘆人工操作、提升速度慢等不足，它集電 動葫蘆和手拉葫蘆的優(yōu)點(diǎn)于一身。采用盤式制動電機(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，制動可 靠維護(hù)簡單等特點(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，為您的工作帶來便利。 本設(shè)計(jì)是鋼絲繩電動葫蘆，因?yàn)殇摻z繩電動葫蘆有它特有的特點(diǎn)。 下面就來和大家看一看鋼絲繩電動葫蘆的結(jié)構(gòu)原理。 減速器：采用三級定軸斜齒輪轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，齒輪和齒輪軸用

9、經(jīng)過熱處理的 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 器自成一個部件，裝卸極為方便。 控制箱：采用能在緊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。確保了電動葫蘆的安全運(yùn)行。電器元件壽命長，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。 錐行電動機(jī)：起升電機(jī)采用較大起動力矩錐形轉(zhuǎn)子制動異步電動機(jī)，無 須外加制動器。電機(jī)負(fù)載持續(xù)率為 25%，電機(jī)采用 b 級或 f 級絕緣，電 機(jī)防護(hù)等級 ip44/ip54。 按鈕開關(guān)：手操作輕巧靈便，分有繩操縱和無線遙控兩種方式. 鋼絲繩電動葫蘆的結(jié)構(gòu)原理就決定它的優(yōu)點(diǎn)，在

10、市場上也有很好的 反映。從深層次了解鋼絲繩電動葫蘆，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，也就提高了相對的收入。 1.21.2 發(fā)展前景發(fā)展前景 目前，國內(nèi)外電動葫蘆產(chǎn)品在構(gòu)造特征、性能配置等方面仍存在一 定差異，通過對國內(nèi)外該類產(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 stahl 公司的 as 鋼絲繩葫蘆，距離當(dāng)代發(fā)達(dá)國家的產(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)

11、步新一代多速電動葫蘆有著跟多 的發(fā)展趨勢： 向大型化、高效化、無保養(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、簡易化和多樣化發(fā)展。 所以，新型電動葫蘆的開發(fā)研究對于我國的起重行業(yè)還是很有實(shí)際 意義的。而這個設(shè)計(jì)題目這樣不但可以是我們和社會科技環(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，為將來的起重行業(yè)的工作做一個鋪墊。同時(shí)可以把以前學(xué)過的 知識鞏固一下，把以往不太注意的基礎(chǔ)知識更加熟悉起來，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

12、新理論、新方法、 新技術(shù)和新手段來提高我們的的設(shè)計(jì)質(zhì)量。 電動葫蘆種類一般分為幾種：環(huán)鏈電動葫蘆，鋼絲繩電動葫蘆，防 爆電動葫蘆，氣動葫蘆，微型電動葫蘆，舞臺專用電動葫蘆，還有臺灣 進(jìn)口的小金剛。按照能否運(yùn)行來分，又分為固定式與運(yùn)行式兩種，按照 起升速度來分，分為單速與雙速兩種。 電動葫蘆使用非常簡單，有操作手柄，運(yùn)行式電動葫蘆手柄上一般有 上下左右四個按扭，固定式有上下兩個按扭，特殊的也有其他設(shè)置，根 據(jù)您的需要從下面調(diào)節(jié)手柄即可操作電動葫蘆。 一般電動葫蘆都配有說明書，按照說明書上來按裝即可。 1.31.3 電動葫蘆在使用時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng)電動葫蘆在使用時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng) （1）電動葫蘆在使用

13、前，應(yīng)進(jìn)行靜負(fù)荷和動負(fù)荷試驗(yàn)。 （2）檢查電動葫蘆制動器的制動片上是否粘有油污，各觸點(diǎn)均不能涂潤 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）電動葫蘆盤式制動器要用彈簧調(diào)整至是物件能容易處于懸空狀態(tài)， 其制動距離在最大負(fù)荷時(shí)不得超過 80mm。 （6）電動葫蘆應(yīng)有足夠的潤滑油，并保持干凈。 （7）電動葫蘆不工作時(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)的四速電動葫蘆機(jī)械系統(tǒng)的根據(jù)現(xiàn)有普通電動葫蘆的應(yīng)用情 況提出要求是： (1)

14、 四速電動葫蘆的最大載重為 10 噸，最大起升高度為 9 米。 (2) 四速電動葫蘆的強(qiáng)度等級為 m，工作級別為 m5。 (3) 通過電機(jī)的變速實(shí)現(xiàn)在一個電機(jī)帶動下輸出 4 種速度。 2 2 四速電動葫蘆的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)四速電動葫蘆的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì) 2.12.1 電動葫蘆的電動葫蘆的結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析 電動葫蘆主要由起升機(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。電動 機(jī)的總體結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示 圖 2-1 電動葫蘆總體結(jié)構(gòu)簡圖 電葫蘆中間是鋼絲繩卷筒，用小車將其懸掛于工字鋼鍛造的天車大 梁上，一端用法蘭固定一臺可制動的錐形轉(zhuǎn)子電動機(jī)，

15、用傳動軸將動力 傳遞到另一端的減速機(jī)。經(jīng)過減速的動力傳遞給鋼絲繩卷筒，帶動吊鉤 起重。 2.22.2 電動葫蘆的設(shè)計(jì)方案電動葫蘆的設(shè)計(jì)方案 電動葫蘆起升的結(jié)構(gòu)主要為電動機(jī)、減速器和卷筒裝置 3 個部件。 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 電動機(jī) 2 減速器 3 卷筒裝置 經(jīng)過分析這里優(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，傳動穩(wěn)定，安全系數(shù)高。減速器用斜齒輪傳動，載荷方向不變和齒

16、 輪傳動的脈動循環(huán)，對電動機(jī)產(chǎn)生一個除彈簧制動的軸向力以外的載荷 制動軸向力。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)生的制動力矩也越大；反之亦然。它 可以減小制動彈簧的軸受力，制動瞬間產(chǎn)生的沖擊減小，電動機(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)，從而提高了電動機(jī)軸的 安全性。因此，選擇 b 方案。 a 方案中結(jié)構(gòu)電機(jī)與卷筒布置不再同一平面上通過減速器相連，使 得減速器轉(zhuǎn)距增大。 please contact q 3053703061 give you more perfect drawings 3 3 電動葫蘆起升機(jī)構(gòu)部件的設(shè)計(jì)電動葫蘆起升

17、機(jī)構(gòu)部件的設(shè)計(jì) 電動葫蘆式起升機(jī)構(gòu)用來實(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。 電動葫蘆的機(jī)構(gòu)主要包括:起升用錐形轉(zhuǎn)子制動電動機(jī)、減速器、卷 筒裝置和吊鉤裝置等 4 個動力和傳動部件。起升電機(jī)、減速器、和卷筒 裝置構(gòu)筑成一個革命性緊湊又堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，使起重機(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)都裝有盤式直流電磁制動器，自動監(jiān)控 間隙。電

18、器和制動器和諧工作保證吊鉤任何時(shí)候都不打滑。制動器為長 閉設(shè)計(jì)防止失電事故，制動摩擦片不含石棉。卷筒由高強(qiáng)度無縫鋼管制 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 電動機(jī)通過聯(lián)軸器與減速器的中間軸連接，而中間軸又通過齒輪連 接與減速器的高速軸相連，用減速器的低速軸帶動卷筒，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。當(dāng)電動機(jī)正反兩個方 向的運(yùn)動經(jīng)聯(lián)軸器和減速器傳遞給卷筒時(shí)，通過卷筒不同方向的

19、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，這 樣，就將電動機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為吊鉤的垂直上下的直線運(yùn)動。用 常閉式制動器空竹起重機(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，使吊鉤連同貨物停止升降，并在指定位置上保持靜止?fàn)?態(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 被觸碰面動作，使吊鉤停止上升，即起到了限位開關(guān)的作用。當(dāng)?shù)踺d接 近額定起重量時(shí)，起重量限制器及時(shí)檢測出來，并給予顯示，同時(shí)發(fā)出 警示信號，一旦超過額定值及時(shí)切斷電源，使起升機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行，以此 來保證生產(chǎn)安全。 3.23.2 電動機(jī)的選擇電動機(jī)的選擇 本次設(shè)計(jì)為 10 噸四

20、速電動葫蘆，電動機(jī)采用 yzr 系列起重用三相一 步電動機(jī)用電動機(jī)。由公式得： p=fv/1000=gv/1000=10000(4/60)/1000=0.67kw (3-1) 滾筒傳動的效率?。?.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 電動機(jī)功率： =/=0.67/0.8857=0.75266kw (3-3) d p w p 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=1.0537kw

21、a kp d p 電機(jī)轉(zhuǎn)速取: n電=930r/min 故選電動機(jī)的電動的額定功率為 8.5kw，轉(zhuǎn)速為 930/min 3.3 滑輪組的選擇滑輪組的選擇 滑輪組由動滑輪和定滑輪組成，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。其中通過滑輪可以改變鋼絲繩的 運(yùn)動方向。平衡滑輪還可以均衡張力。 四速電動葫蘆選用的滑輪組倍率由1查得 m2?；喗M效率 0.99 z 3.43.4 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發(fā)生突然破斷

22、，但是鋼絲繩廣泛應(yīng)用在起 重機(jī)上，可能會因?yàn)槌惺艿妮d荷超過其極限載荷而破壞。而鋼絲繩的破 壞是有前兆的，總是從斷絲開始，極少發(fā)生整條繩的突然斷裂。 鋼絲繩的破壞會導(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 用滑輪倍數(shù)為： a=2 f=58800n k:安全系數(shù)；取 1.2 （2）鋼絲繩的直徑 d d=2

23、1mm c=0.898 為選擇系數(shù)查得鋼絲繩型號選為 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) k q zm p s max 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 q p 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=1； m-滑輪組倍率； -滑輪組的機(jī)械效率。 h

24、其中810000n ，m2，0.99 q p h 所以29.7n max s 3.4.33.4.3 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) p s max s 式中:n-安全系數(shù)，根據(jù)機(jī)構(gòu)工作級別查表確定，n5； =150=136 p s max s 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。 單鉤制造簡單、使用方便，但受力情況不好。

25、大多用在起重量為 80 噸以下的場合；起重量大時(shí)常采用受力對稱的雙鉤。疊片式吊鉤由數(shù)片 切割成形的鋼板鉚接而成，個別板材出現(xiàn)裂紋時(shí)整個吊鉤不會破壞，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 類極廣，一般包括：卸扣、吊環(huán)、圓環(huán)、梨形環(huán)、長吊環(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)械常見的一

26、種吊具，吊鉤常借助 滑輪組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： 單鉤： tqd3530 鉤身各部分尺寸（見圖 3）間的關(guān)系如下: hl ds 75 . 0 75 . 0 2 1 (2 2.5)

27、/1.0 1.5 lh h d 圖 3-1 鍛造單鉤 計(jì)算得: d=80 s=60 h=96 =184 =482l2l 3-2 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)四速電動葫蘆機(jī)械系統(tǒng)滿足要求的裝置。 （1）電動葫蘆卷筒的種類 電動葫蘆按卷筒的筒體形狀，可

28、分為長軸卷筒和短筒卷筒；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）電動葫蘆卷筒的結(jié)構(gòu) 電動葫蘆的卷筒是由筒體、連接盤、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，對鋼

29、 絲繩的壽命影響很大。 電動葫蘆的卷筒結(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，卷筒允許的最小卷繞直徑必須滿足所在機(jī)構(gòu)工 作級別所要求的規(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 290mm min d 3.6.23.6.2

30、卷筒長度的確定卷筒長度的確定 由表查得卷筒幾何尺寸的計(jì)算: (3-7)2102llll (3-8)pz d mh l)( 1 1 max 0 式中 l-卷筒長度； -卷筒上螺旋繩槽部分的長度； 0 l -無繩槽卷筒端部尺寸的長度，由結(jié)構(gòu)需要決定； 1 l -卷筒兩端多余部分的長度； 2 l 2 3lp p-繩槽節(jié)距； -最大起升高度； max h m-滑輪組倍率； -卷筒的計(jì)算直徑。 1 d 其中 720mm ，83mm，32mm，l835mm 0 l 1 l 2 l 3.6.33.6.3 卷筒厚度的計(jì)算卷筒厚度的計(jì)算 對于鑄鋼卷筒，式中 -卷筒壁厚；d -鋼絲繩直徑。d 所以15mm 4 4

31、 同軸式三級齒輪傳動減速器的設(shè)計(jì)同軸式三級齒輪傳動減速器的設(shè)計(jì) 電動葫蘆減速器是起升機(jī)構(gòu)中傳動的重要組成部分，也是本次設(shè)計(jì) 的重要部分，所以單獨(dú)進(jìn)行計(jì)算。其傳動關(guān)系如圖 4-1 所示 a b 圖 4-1 同軸式三級傳動減速器示意圖 4.14.1 確定傳動裝置的總傳動比和分配轉(zhuǎn)動比確定傳動裝置的總傳動比和分配轉(zhuǎn)動比 （1） 總傳動比： = (4-1) a i n nm 3 . 65 15 980 （2）分配減速器的各級傳動比： 按同軸式布置。由2表 15-1-3 三級圓柱齒輪減速器分配傳動比。 由圖查的 =5.7，=3.6。 1 i 2 i 則低速級傳動比 = 3.2 3 i 5 . 266.

32、5 2 .81 4.24.2 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 r min please contact q 3053703061 give you more perfect drawings 各軸的運(yùn)動和動力參數(shù)如表 4-1 所示 表 4-1 運(yùn)動和動力參數(shù) 4.34.3 傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算傳動零件的設(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， z

33、2=i1z1=5.7 13=74 齒寬系數(shù) 由表 14-1-79，選=0.8 d d 初選螺旋角 =14 初選載荷系數(shù) 按齒輪非對稱布置速度中等沖擊載荷不大來選擇 kt=1.3 軸號輸出功率 p（kw） 轉(zhuǎn)速 n(r/min)輸出轉(zhuǎn)矩 t/(nm) 軸 8.43298081.74 軸 8.1198078.47 軸 7.78171.9420.85 軸 7.4747.75395.51 v 軸 7.1814.921190.83 vi 軸 6.6814.921131.14 轉(zhuǎn)距 t 1 8.14 1081.4n mt 彈性系數(shù) ze 由表查的 ze=187.7 mpa 確定變位系數(shù) z1=12 z2=

34、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 . 0 tan138 . 0 sin 1 z m b d n b 端面重合度 42. 9 38 . 0 1 113 1 1 1 n x z 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊圖 14-1-7 查的重合度 則 78. 0 1a 87 . 0 2 a 61 . 1 87 . 0 )39 . 0 1 (78 . 0 )39 . 0 1 ()1 ()1 ( 2111 anana xx 由圖 14-1-19 查得85

35、. 0 螺旋角系數(shù)98 . 0 14coscos 許用接觸應(yīng)力 接觸疲勞極限由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊圖 14-1-24 查得大小齒輪的接觸 lim 疲勞極限為 hlim1=hlim2=1160 mpa 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) n1=60 n1lh=60 980 1 6300=3.70 108 n2= (4-2) 7 1 1 1049 . 6 7 . 5 70 . 3 i 接觸疲勞壽命系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊圖 6.4-10 查得 khn1=1.08 khn2=1.14 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 1 1lim1 1.08 11601253mpa hnh k s 2= s k hhn1lim1

36、 1.14 11601322mpa 則 11 1253 1322 1288mpa 22 hh （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 ) ( 12 h he ad t zz u utk 3 4 2 2 1.3 8.14 105.55 1189.8 2.46 () mm32.45mm 0.8 1.615.551288 驗(yàn)算圓周速度 1 32.45 980 mm 1.66 ss 60 100060 1000 t d n v 選擇精度等級 根據(jù)圓周速度由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 6.4-19、6.4-20 選擇齒輪精度等級為 7 級精度 （4）計(jì)算齒寬 b 和模數(shù) mn

37、t b= 1 0.8 32.4525.96mm dt d 1 1 cos32.45 cos14 2.42mm 13 t nt d m z fa hhh 46 . 2 82 . 1 )38. 014cos1 ()( 1 * nn an a mxhh 56 . 1 82 . 1 )38 . 0 14cos25 . 0 14cos1 ()( 1 * nn nan t mxchh 02 . 4 56 . 1 46 . 2 fa hhh 46 . 6 02 . 4 96.25 h b （5） 計(jì)算載荷系數(shù) k 使用系數(shù) 由表查的ka=1.25 動載系數(shù) kv 根據(jù)圓周速度 v=1.66由圖查的 kv1.

38、1 s m 齒間載荷分配系數(shù) 根據(jù)由圖查得 ha k ar =1.20 ha k fa k 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 h k1.05+0.26 （1+0.6）+0.16 10-3b=1.29 h 2 d 2 d 載荷系數(shù) k kka kvk=1.25 1.1 1.20 1.29=2.12 ha k h 修正小齒輪直徑 1 d 33 11 2.12 32.45mm35.58mm 1.5 t t k dd k 計(jì)算模數(shù) mn mn= 1 1 cos35.58 cos14 mm2.65mm 13 d z （6）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 (4-4) cos2 2 1 2 f sa

39、fa ad n yy z kty m 計(jì)算載荷載荷系數(shù) k 由 k1.29 由圖查得=1.2746 . 6 h b hf k k= ka kv=1.25 1.1 1.20 1.27=1.74 ha k f k 齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極 由圖查得 fe mpa fefe 890 21 齒形系數(shù) fa y 由當(dāng)量齒數(shù) z 80.13 14cos 13 cos 22 1 1 z n z76.85 8cos 85 cos 22 2 2 z n 由圖查的 78 . 2 1fa y90 . 1 2 fa y 應(yīng)力修正系數(shù) sa y 由圖查的 56 . 1 1sa y85 . 1 2 sa y 重合度系數(shù) an

40、 y 75 . 0 25 . 0 由表查得 2 )cos(sin1arccos nb a = cos 2 )20cos8(sin1 2 )cos(sin1 nb a =9914 . 0 9829 . 0 58 . 1 99 . 0 55 . 1 cos 22 b a an 72. 0 58 . 1 75 . 0 25 . 0 75. 0 25 . 0 an y 螺旋角系數(shù) 由圖根據(jù) 查得0.98 y y 尺寸系數(shù) 由表的公式 5 時(shí)，取 x y nx my01 . 0 05 . 1 n m =5 =2 n m x y 彎曲壽命系數(shù) 根據(jù) n1=5.29 108 n2=9.35 107由圖查得

41、n y 8 . 0 1 n y1 2 n y 計(jì)算許用彎曲疲勞應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) s=1.4 f 1= f 111 620 0.8 2 708.57mpa 1.4 fenx y y s 2 f 222 620 2 1 885.71mpa 1.41.4 fenx y y 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較 fyy saa f = 1 11 f safay y 007454 . 0 57.708 90 . 1 78 . 2 004031 . 0 71.885 85 . 1 93 . 1 2 22 f safa yy 小齒輪的數(shù)值較大 設(shè)計(jì)計(jì)算 42 3 2 2 2.17 5.08 100.98 co

42、s 8 0.007454mm2.38mm 0.8 151.55 m 對比計(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)09.12 5 . 2 8cos54.30cos 1 1 n m d z 則 ，取 13 1 z58.731366 . 5 12 uzz74 2 z （7）幾何尺寸計(jì)算 計(jì)算中心距 (4-5) 12 ()(1374) 2.5 mm122.82mm 2cos2 cos8 n zz m a 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

43、129 1102 5 . 2)7413( 2 )( arccos 21 a mzz n 因值改變不多，故參數(shù)等不必修正。 ha zk 、 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 1 1 2 2 13 2.5 mm38.26mm coscos8 634 74 2.5 179.68 cos8 634 n n z m d z m dmmmm 計(jì)算齒輪寬度 (4-7) 20.3183.328 . 0 1 db d mm 圓整后??； 。 2 33mmb 1 40mmb 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 2

44、4=84 確定變位系數(shù) z1=24 z2=84 a=20 h*an=h*acos由圖 查得 x1=0.38 x2=-0.38 重合度系數(shù) z 縱向重合度 037 . 0 8tan248 . 0138 . 0 tan138 . 0 sin 1 z m b d n b 端面重合度 . 54.18 38 . 0 1 24 1 1 1 n x z 查得重合度 則 則71 . 0 1a 86 . 0 2 a 58 . 1 a 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) n1=60.n1.lh=60 247.35 1 6300=9.35 107 n2= (4-8) 7 7 1 1 1060 . 2 6 . 3 1035 . 9 i 接

45、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=1380 s k hhn1lim1 2= =1.15 1160=1344 s k hhn1lim1 則 12 1380 1334 1357mpa 22 hh （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 ) ( 12 h he ad t zz u utk = 3 5 2 2 1.6 4.2 103.6 1189.8 2.46 () mm47.58mm 0.8 1.583.61357 （3）計(jì)算載荷系數(shù) k 齒間載荷分配

46、系數(shù) 根據(jù)由圖查得查得 ha k arha k =1.20 fa k 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 h k1.30 h 載荷系數(shù) k kka kvk=1.25 1.05 1.20 1.30=2.05 ha k h 修正小齒輪直徑 1 d 33 11 2.05 47.58mm49.51mm 1.6 t t k dd k 計(jì)算模數(shù) mnt 1cos 49.51 cos8 mm2.04mm 2424 nt d m （4）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) (4-10) cos2 2 1 2 f safa ad n yy z kty m 計(jì)算載荷載荷系數(shù) k 由圖 查得=1.25 f k

47、k= ka kv=1.25 1.05 1.20 1.25=1.97 ha k f k 齒形系數(shù) fa y 由當(dāng)量齒數(shù) z16.16 8cos 16 cos 22 1 1 z v z60.78 14cos 74 cos 22 2 2 z v 由4圖 14-1-47 592 . 2 1fa y211 . 2 2 fa y 應(yīng)力修正系數(shù) sa y 由圖查得 596 . 1 1sa y774 . 1 2 sa y 重合度系數(shù) an y 75 . 0 25 . 0 已知9914 . 0 b 58. 1 cos2 b a an 72 . 0 58. 1 75. 0 25. 0 75 . 0 25 . 0

48、an y 彎曲壽命系數(shù) 根據(jù) n1=9.35 108 n2=2.67 107由圖查得 n y 8 . 0 1 n y1 2 n y 計(jì)算許用彎曲疲勞應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) s=1.4 f 1= f 111 600 0.8 2 583.71mpa 1.4 fenx y y s 2 f 222 550 1 2 785.71mpa 1.41.4 fenx y y 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較 fyy saa f = 1 11 f safay y 007601 . 0 71.583 596 . 1 78 . 2 004992 . 0 71.785 774. 1211. 2 2 22 f safa yy

49、 小齒輪的數(shù)值較大 設(shè)計(jì)計(jì)算 52 3 2 2 1.972.7 100.98 cos 14 0.006081mm1.83mm 0.8 151.51 m 對比計(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 96.11 5 . 2 14cos90.48cos 1 1 n m d z 則 ，則12z 4 . 68127 . 5 12 uzz69 2 z （7）幾何尺寸計(jì)算 計(jì)算中心距 (4-11) 12 ()(1269) 2.5 mm104.34mm 2cos2 cos14 n zz m a

50、 將中心距圓整為 105。mm 按圓整后的中心距修正螺旋角 (4-12) 0 21 36.15 1052 5 . 2)6912( 2 )( arccos a mzz n 因值改變不多，因此參數(shù)中等不須要修正。 ha zk 、 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 1 1 0 2 2 0 12 2.5 mm31.11mm coscos15.36 69 2.5 mm178.89mm coscos15.36 n n z m d z m d 計(jì)算齒輪寬度 89.2411.318 . 0 1 db d mm 圓整后??；。 2 25mmb 1 30mmb 圖 4-2 齒輪的三維效果圖 4.3.34.3.3 第三軸齒

51、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 5 t1.2 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)手冊圖 14-1- 16 zh=2.46 重合度系數(shù) z 縱向重合度 17 . 0 8tan118 . 0138 . 0 tan138 . 0 sin 1 z m b d n b 端面重合度 . 15 . 8 35 . 0 1 11 1 1

52、 1 n x z 查得重合度 則65 . 0 1a 87 . 0 2 a 443 . 1 a 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) n1=60.n1.lh=60 70.67 1 6300=2.67 107 n2= 6 7 1 1 105 . 6 09 . 4 1067 . 2 i 接觸疲勞壽命系數(shù)由由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊圖查 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) s1 11.23 1160=1427 s k hhn1lim1 2=1.39 1160=1612mpa s k hhn1lim1 12 1427 1612 1520mpa 22 hh （2）計(jì)算小齒輪分度圓直徑 d

53、1t 小齒輪分度圓直徑 d1t= (4-13) 23 ) ( 12 h he ad t zz u utk = 3 5 2 2 1.6 9.2 104.09 1189.8 2.46 () mm63.07mm 0.8 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 ha k ar =1.10 ha k fa k 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=1.29 h 2 d 2 d 載荷系數(shù) k kka kvk=1.25 1.05 1.10 1.29=1.86 ha k h

54、修正小齒輪直徑 1 d (4-14) 33 11 1.86 63.07mm66.22mm 1.6 t t k dd k 計(jì)算模數(shù) mnt (4-15) 1cos 66.22 cos8 mm5.96mm 1211 nt d m （4）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) (4-16) cos2 2 1 2 f safa ad n yy z kty m 計(jì)算載荷載荷系數(shù) k k= ka kv=1.25 1.05 1.10 1.25=1.80 ha k f k 齒形系數(shù) fa y 由當(dāng)量齒數(shù) z22.11 8cos 11 cos 22 1 1 z n z89.45 8cos 45 cos 22 2 2 z n 由

55、圖 14-1-47 31 . 1 1 fa y04 . 2 2 fa y 應(yīng)力修正系數(shù) sa y 由圖 50 . 1 1 sa y76 . 1 2 sa y 重合度系數(shù) an y 75 . 0 25 . 0 47 . 1 9914 . 0 443 . 1 cos 22 b a an 76 . 0 47 . 1 75 . 0 25 . 0 75 . 0 25 . 0 an y 彎曲壽命系數(shù) 根據(jù) n1=5.29 108 n2=9.35 107 n y 由圖查的 8 . 0 1 n y1 2 n y 計(jì)算許用彎曲疲勞應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) s=1.4 f 1= f 111 620 0.8 2 7

56、08.57mpa 1.4 fenx y y s 2 f 222 620 1 2 885.71mpa 1.41.4 fenx y y 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較 fyy saa f = 1 11 f safay y 002773 . 0 57.708 50 . 1 31 . 1 004054 . 0 71.885 76 . 1 04 . 2 2 22 f safa yy 大齒輪的數(shù)值較大 設(shè)計(jì)計(jì)算 mmmmm70 . 5 004054 . 0 446 . 1 118 . 0 8cos98 . 0 102 . 980 . 1 2 2 25 3 對比計(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

57、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 93.10 0 . 6 8cos07.63cos 1 1 n m d z 則 ，則11 1 z99.441109 . 4 12 uzz45 2 z （5）幾何尺寸計(jì)算 計(jì)算中心距 (4-17)mmmm mzz a n 65.169 8cos2 0 . 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 3468 1702 0 . 6)4511( 2 )( arccos 21 a mzz n 因值改變不多，故參數(shù)等不必修正。 ha zk 、 計(jì)算

58、大、小齒輪的分度圓直徑 1 1 2 2 11 6.0 mm66.67mm cos8 634 45 6.0 mm278.75mm cos8 634 n n z m d z m d 計(jì)算齒輪寬度 33.5367.668 . 0 1 db d mm 圓整后??；。 2 55mmb 1 60mmb 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 第二級 第三級 齒輪 1 2 3 4 5 6 （mm） n m 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

59、 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 7 4.44.4 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)計(jì)算 求作用載齒輪上的力 因已知高速級大齒輪的分度圓直徑為 2 179.68mmd n d t ft34.909 69.179 1017 . 8 22 4 2 n a ff n tr 69.211 109cos 20tan 34.909 cos tan 0 0 tan909.34tan9 1087.65n at ff 4.

60、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 根據(jù)表 5-1-1 查得，。596mpa b 295mpa s 表 4-3 軸的常用材料及其力學(xué)性能 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊根據(jù)表 5-1-19，取 a0=155，于是得 (4-18) 3 3 min0 3 7.23 15528.37mm 980 p da n 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。 根據(jù) d=30，i 系列由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表選取6.28mmb