提升線速度為12mmin的小型提升機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)【含6張CAD圖紙+文檔全套】

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本次設(shè)計(jì)基于一級變速，結(jié)合機(jī)械變速器的設(shè)計(jì)方法，深入研究了變速器傳動比的計(jì)算，齒輪參數(shù)的計(jì)算，軸及軸承的選擇等，從而使小型提升機(jī)的動力性和高效性有進(jìn)一步的的提高。正確合理地設(shè)計(jì)與對于提高提升裝置的工作品質(zhì)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能具有重要意義。當(dāng)然，小型提升機(jī)為確保提升機(jī)安全、可靠、高效地運(yùn)行，提升機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)就顯得尤為重要，由此可見，在未來的幾年內(nèi)對這種機(jī)械進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究刻不容緩。 關(guān)鍵字：軸承的選擇 ；變速器；驅(qū)動系統(tǒng) 正文 小型提升機(jī)的組成及發(fā)展 1. 小型提升機(jī)的基本組成： 小型提升機(jī)的廠牌型號很多，外部形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有所不同，但它們的組成基本相同，是通過改變勢能進(jìn)行運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械設(shè)備。主要部分是原動機(jī)和工作機(jī)之間的減速機(jī)構(gòu)，通常的減速機(jī)構(gòu)主要有齒輪減速器和蝸輪蝸桿減速器。 2.我國提升機(jī)的發(fā)展概況： 提升機(jī)是一種重要的實(shí)用機(jī)械，我國的提升機(jī)從世紀(jì)七十年代開始應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)，極大地提高了工作效率，但安全性能較差，極易發(fā)生爆裂；八十年代為解決井下提升機(jī)防爆難題，生產(chǎn)了一種液壓提升機(jī)，之后又出現(xiàn)了運(yùn)用變頻調(diào)速原理生產(chǎn)的無級調(diào)速提升機(jī)。煤礦提升絞車是煤礦安全生產(chǎn)的重要設(shè)備，是安全生產(chǎn)的關(guān)鍵，它能否正常運(yùn)行，直接關(guān)系著煤炭的產(chǎn)量、生產(chǎn)成本及礦井和職工的安全。隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和礦井標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的需要，提升絞車的運(yùn)行質(zhì)量越來越受到各級部門的重視。 傳統(tǒng)的提升機(jī)大多數(shù)采用繞線型異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的交流調(diào)速系統(tǒng)，這種方法初期投資少，維護(hù)容易。但是這些提升機(jī)都是上個(gè)世紀(jì)60年代到70年代的產(chǎn)品，各項(xiàng)保護(hù)都采用機(jī)械機(jī)構(gòu)與繼電機(jī)的材料在性能上容易被破壞。使電機(jī)在運(yùn)行中不明原因的故障增加。修理人員在修理時(shí)無從下手，從而增加了修理難度，電機(jī)的使用壽命也會嚴(yán)重降低，在可能的條件下最好不要采用。隨著PLC技術(shù)日臻成熟地出現(xiàn)，給提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展提供了穩(wěn)固的安全保障。交流提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)由20世紀(jì)60-70年代直流發(fā)電機(jī)組調(diào)速，到20世紀(jì)80-90年代晶閘管可控硅動力制動裝置，再到進(jìn)入21世紀(jì)提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)采用PLC控制技術(shù)替代傳統(tǒng)繼電-接觸器控制方式歷經(jīng)40年的發(fā)展變化，礦用提升機(jī)自動控制系統(tǒng)已經(jīng)取得了飛躍的發(fā)展。傳統(tǒng)提升機(jī)的保護(hù)基本上是單線保護(hù)，一旦某項(xiàng)保護(hù)裝置因任何原因而失效，提升裝置即失去該項(xiàng)保護(hù)，從而導(dǎo)致事故。顯然，如果每項(xiàng)保護(hù)都是雙線的，即每項(xiàng)保護(hù)都有兩套相互獨(dú)立的保護(hù)裝置，一旦一套保護(hù)裝置失效，另一套保護(hù)裝置可以繼續(xù)發(fā)揮保護(hù)作用，保護(hù)的可靠性就必然得到提高，提升裝置的安全運(yùn) 行水平也就相應(yīng)得到提高?；谶@一優(yōu)點(diǎn)，有些國家，例如英國國家煤炭局就要求所有的纏繞式和摩擦輪式提升機(jī)安裝機(jī)械和電子雙重連續(xù)保護(hù)裝置。我國原煤 炭工業(yè)部提出增設(shè)后備保護(hù)這一措施，其目的也是要使我國礦井提升裝置的保護(hù)走向雙線制，以改善提升安全運(yùn)行狀況。而提升機(jī)綜合后備保護(hù)裝置是在提升機(jī)原有保護(hù)功能上新增加的一套綜合后備自動保護(hù)裝置，能使電控系統(tǒng)中的深度指示器部分納入雙線并行工作，且相互獨(dú)立，使提升機(jī)的保護(hù)形成了雙線，提高了安全性能。 我國早期投產(chǎn)的煤礦中，提升機(jī)控制核心采用繼電器為主要控制元件，存在觸點(diǎn)多、接線復(fù)雜而導(dǎo)致可靠性不高、維護(hù)困難等弊病?？删幊炭刂破鱌LC由于具有抗干擾能力強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)、性價(jià)比高、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，就成了最好的選擇，它不僅可解決繼電器控制系統(tǒng)無法克服的弊病，同時(shí)能與上位機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對煤礦的監(jiān)控，在國內(nèi)外工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。利用現(xiàn)代工業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)(可編程控制器PLC)對提升機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)快速的檢測，并將測量的提升機(jī)運(yùn)行瞬時(shí)參數(shù)與微機(jī)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)相比較．進(jìn)而對提升機(jī)加速段、等速段、減速段、爬行段、井口的卡箕斗、過卷及深度指示器的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測保護(hù)，并且具有提升信號硅示、寄存、方向閉鎖、提升鉤數(shù)累計(jì)等功能。提升容器運(yùn)行到每一深度的時(shí)間及對應(yīng)的瞬時(shí)速度都能夠 記錄，當(dāng)它們超過允許值時(shí)進(jìn)行保護(hù)。 目前確定主參數(shù)系列分檔的比較實(shí)用的辦法是繪出“提升能力”或稱為參數(shù)型譜圖，亦稱為同一類提升機(jī)械各種規(guī)格的 “使用范圍圖”。其他參數(shù)亦稱為次要參數(shù)，是由主參數(shù)決定的，與主參數(shù)有某種依賴關(guān)系。有的可表示為某種確定的函數(shù)關(guān)系，如滾筒直徑與鋼絲繩之間的關(guān)系。有的則有一定的相關(guān)關(guān)系。提升的運(yùn)行參數(shù)是指在提升過程中，提升車滾筒周邊上的線速度、線加速度、線減速度及作用于周邊的力等。當(dāng)不計(jì)鋼繩和提升絞車各構(gòu)件的彈性時(shí)，這些值就等于提升容器在井筒中的運(yùn)行的速度和加(減)速度以及作用在與滾筒分離點(diǎn)與相遇點(diǎn)上鋼繩的受力。將速度和加速度用圖形表示出來，稱為速度圖和加速度圖。把作用于滾筒(主導(dǎo)輪)周邊上的力用圖形表示出來，稱為力圖。機(jī)器通常有動力機(jī)、傳動和工作機(jī)(執(zhí)行機(jī)構(gòu))三部分組成。動力機(jī)的作用是把各種形態(tài)的能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，其運(yùn)動的輸出形式通常為轉(zhuǎn)動。它的主體機(jī)構(gòu)比較簡單，由于經(jīng)濟(jì)的原因，其運(yùn)動速度一般較高。動力機(jī)分為一次動力(原動機(jī))和二次動力機(jī)。一次動力機(jī)是把自然界的能源轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的機(jī)器，如柴油機(jī)、汽油機(jī)、氣輪機(jī)、水輪機(jī)等。二次動力機(jī)是用動力機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)等變能機(jī)產(chǎn)生的各種形態(tài)的能,轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的機(jī)器，它也可以看作傳動元件，如電氣傳動中的電動機(jī)流體傳動中的液壓馬達(dá)和氣馬達(dá)等。傳動系統(tǒng)是指把動力機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能傳送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)上去的中間裝置。工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)是利用機(jī)械能來改變材料或工件的性質(zhì)、狀態(tài)、形狀或位置，以進(jìn)行生產(chǎn)或達(dá)到其他預(yù)定目的的機(jī)器. 提升機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)在設(shè)計(jì)必須遵循的原則： （1） 裝置應(yīng)提高提升系統(tǒng)的安全水平，要做到由于裝置自身故障或突然斷電造成裝置失效或退出運(yùn)行時(shí)，不應(yīng)導(dǎo)致緊急制動或影響原系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 （2） 裝置應(yīng)具有良好的電磁兼容性，使其能適應(yīng)絞車房的強(qiáng)電磁干擾環(huán)境。應(yīng)采取各種有效的抗干擾措施，保證測量精度及各項(xiàng)保護(hù)功能的可靠實(shí)現(xiàn)。 （3）應(yīng)根據(jù)保護(hù)功能的要求設(shè)置輸出繼電器及適當(dāng)?shù)挠|電開閉方式。 （4）裝置應(yīng)有完整的自檢功能，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并顯示所配傳感器的故障。 （5）應(yīng)力求減少對人的依賴，能方便地投入或運(yùn)行，便于安裝、調(diào)試及檢修維護(hù)。 總結(jié) 小型提升機(jī)已廣泛地運(yùn)用于各種各樣的場合，發(fā)揮著不同的作用，也具有各種各樣的結(jié)構(gòu)組成。小型提升機(jī)正向高效、精密、智能、數(shù)字化方向發(fā)展，對其的設(shè)計(jì)質(zhì)量提出了愈來愈高的要求。小型提升機(jī)的設(shè)計(jì)方法正在向?qū)Ξa(chǎn)品綜合質(zhì)量或綜合安全性能的總體趨勢發(fā)展，它是以產(chǎn)品設(shè)計(jì)的綜合性能或廣義質(zhì)量為目標(biāo)。在最大范圍內(nèi)來滿足用戶對產(chǎn)品綜合性能或質(zhì)量的要求。 通過對小型提升機(jī)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢的分析，我期望國內(nèi)的各工程設(shè)計(jì)人員能在提升機(jī)的精密多功能設(shè)計(jì)和創(chuàng)新思維上有所成就，特別是在長距離大功率提升輸送方面做出更大的貢獻(xiàn)。在本次的設(shè)計(jì)中，讓我學(xué)到的東西真的很多很多，除了前面所說的覺悟、態(tài)度和動手能力之外，還有就是明白了做任何事情都要先有明確的思維方式，根據(jù)正確的思維去完整地、系統(tǒng)地完成任務(wù)目標(biāo)，才能真正的把一件事情做好，這樣的過程才是真實(shí)的，才是能真正學(xué)到東西的實(shí)踐。 參考文獻(xiàn): [1].楊長睽.起重機(jī)械.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1981 [2].陳道南.起重運(yùn)輸機(jī)械.北京：機(jī)械工業(yè)出版式社，1982 [3].張建中.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).江蘇：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2001 [4].張建中.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)調(diào)和設(shè)計(jì).江蘇：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2001 [5].成大憲.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.北京：化學(xué)工業(yè)出版社第三版第3卷，1987 [6].《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》聯(lián)合組組編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.北京：化工出版社第二版，1989 [7].《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》編寫組.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊.上海：金工業(yè)出版社，1994 [8]溫松明.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ).長沙：湖南大學(xué)出版社，1998 [9]朱正心.機(jī)械制造技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [10]孟少農(nóng).機(jī)械加工工藝手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè) 機(jī)制 1002班 學(xué)生：雙志強(qiáng) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：提升線速度為12m/min的小型提升機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容： 通過查閱資料及調(diào)研，要求設(shè)計(jì)一個(gè)小型的提升機(jī)。提升線速度為12m/min。提升物質(zhì)量約為500kg。采用一級變速。所選電動機(jī)轉(zhuǎn)速約為850～1000r/min。一般制造條件。 具體內(nèi)容包括以下幾方面： 1.設(shè)計(jì)方案的選擇與計(jì)算 －－－ 選合適的減速機(jī)構(gòu)，適合小廠生產(chǎn)的零部件。 2.撰寫設(shè)計(jì)說明書；總體結(jié)構(gòu)和成套圖紙。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專題部分： 提升機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì) 起止時(shí)間：2013.4.1——2013.6.23 指導(dǎo)教師： 簽字 年 月 日 沈 陽 化 工 大 學(xué) 科 亞 學(xué) 院 本科畢業(yè)論文 題 目： 提升線速度為12m/min的小型提升機(jī) 驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院 系： 機(jī)械系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級： 機(jī)制1002 學(xué)生姓名： 雙志強(qiáng) 指導(dǎo)教師： 侯志敏 論文提交日期： 年 月 日 論文答辯日期： 年 月 日 摘要 隨著社會的飛速發(fā)展，各種成熟的先進(jìn)技術(shù)漸漸的融入我們的生活。機(jī)械行業(yè)在現(xiàn)代的車站、港口、工礦、乃至食品加工等國民經(jīng)濟(jì)各部門的運(yùn)用越來越廣泛。越來越多的領(lǐng)域需要使用各種起重運(yùn)輸機(jī)械，進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)、分配和輸送等生產(chǎn)作業(yè)，起重機(jī)械的身影隨處可見。例如一個(gè)年吞吐量達(dá)到上億噸的港口，作為水陸交通的樞紐，如果沒有現(xiàn)代化、高效率的起重運(yùn)輸機(jī)械是無法進(jìn)行生產(chǎn)的。所以說起重機(jī)械的作用早已超出單純的鋪助設(shè)備范圍，它們被直接應(yīng)用于生產(chǎn)工藝過程中，成為生產(chǎn)作業(yè)線上主體設(shè)備的組成部分。 為促進(jìn)社會主義建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，提高勞動生產(chǎn)率，充分發(fā)揮起重機(jī)械的作用是具有重要意義的。本課題是應(yīng)用機(jī)械原理、機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)行小型提升機(jī)的設(shè)計(jì)。小型提升機(jī)主要是適用于室內(nèi)的一般起重機(jī)械。它由電動機(jī)帶動，通過齒輪傳動、行星機(jī)傳動傳遞動力。小型提升機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的主要部分是減速器，設(shè)計(jì)主要包括：動力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及機(jī)體的潤滑與密封等。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)舞臺上用于提升燈具的小型提升機(jī)。 “紙上學(xué)來終覺淺，絕知此事要躬行?！北敬卧O(shè)計(jì)是要求解決實(shí)際的問題，不僅要求掌握具有相當(dāng)?shù)膶I(yè)知識，還可以鍛煉獨(dú)立解決問題的能力，提高查閱設(shè)計(jì)手冊的能力，熟悉相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)，更加熟練操作繪圖軟件繪制工程圖。最重要的是能讓我們學(xué)到的理論知識運(yùn)用到實(shí)踐中，提高實(shí)踐能力。使我們的設(shè)計(jì)更具實(shí)用性，能為社會發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一份微薄之力。本次設(shè)計(jì)還能讓我們更多的接觸社會。了解社會的發(fā)展態(tài)勢和國內(nèi)外的現(xiàn)狀，為自己以后的發(fā)展明確方向。通過綜合運(yùn)用所學(xué)的知識，在老師的指導(dǎo)下解決較為簡單的工程問題，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力、良好的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng)。 因此在設(shè)計(jì)小型提升機(jī)時(shí)，在保證得到所要求的提升性能的同時(shí)，其安全性至為重要。在這次設(shè)計(jì)中，我查閱了大量的參考資料，在畢業(yè)實(shí)習(xí)中對廠家進(jìn)行了參觀學(xué)習(xí)，并請教老師和現(xiàn)場的技術(shù)工人，積累了一些小型提升機(jī)設(shè)計(jì)方面的知識，并在此基礎(chǔ)上盡量做到優(yōu)化設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 減速器； 驅(qū)動系統(tǒng)；齒輪傳動 Abstract With the rapid development of society, all kinds of advanced technology mature gradually into our life. Machinery industry in the modern construction site, station, port, industrial and mining, and of national economic sectors such as food processing are used more and more widely. More and more fields need to use all kinds of lifting transportation machinery, production operation, allocation and transportation, as well as, the figure of hoisting machinery can be seen everywhere. For example, the annual throughput reach hundreds of millions of tons of ports, as land and water transportation hub, if there is no modern, efficient lifting transportation machinery is unable to production. So the role of the hoisting machinery is beyond the scope of pure shop help equipment already, they are directly used in the production process, become the main equipment in production line. In order to promote the development of socialist construction, improve labor productivity, give full play to the role of the hoisting machinery is is of great significance. This topic is the application of mechanical principles, mechanical manufacturing technology for the design of small hoist. Small increase machine mainly applies to indoor hoisting machinery in general. It consists of motor driven by gear, planetary drive transmission power. Small hoist reducer is the main part, the design mainly includes: the design of the drive system, transmission system design, the design of the actuator, the design of control system and lubrication and sealing of the body. This graduation design is the main task of the design stage is used to improve the small hoist of lamps and lanterns. "Paper to eventually feel light, and to practice what know this matter." This design is the requirement of solving practical problems, not only requires master is quite professional knowledge, can also exercise the independent ability to solve problems, improve the ability of consult the design manual, and familiar with the relevant national standards and international standards, more familiar with drawing software map project. The most important thing is to let we learned theory knowledge to practice, improve practice ability. To make our design more practical, for social development contributes an own meager strength. This design can also make us more contact with society.Understand the social development situation and the present situation of both at home and abroad, for their future development direction. Through the integrated use of learned knowledge, under the guidance of the teacher to solve relatively simple engineering problems, to cultivate students' ability of theory with practice, a good design ideas and style of work. So in the design of small machine, in order to promote are required at the same time, the performance of its security is very important. In this design, I consult a large number of resources, in graduation practice for manufacturers to visit learning, and consult the teacher and the scene of the technical workers, has accumulated some small hoist design knowledge, and on this basis, try to be optimized design. Key words: Gear reducer; Drive system; Gear transmission 目 錄 引言..................................................... 1 第一章動力系統(tǒng)設(shè)計(jì) ...................................... 2 1.1 設(shè)計(jì)方案的確定 ...................................... 2 1.1.1 設(shè)計(jì)參數(shù)......................................... 2 1.1.2 設(shè)計(jì)方案的確定................................... 2 1.2 電機(jī)的選擇 .......................................... 3 1.2.1 初選電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式......................... 3 1.2.2 電動機(jī)的容量 .................................... 4 第二章提升機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................ 7 2.1傳動裝置的傳動比及動力參數(shù)計(jì)算 ...................... 7 2.1.1總傳動比及滾筒初定 .............................. 7 2.1.2傳動分配各級傳動比的計(jì)算 ........................... 7 2.2電動機(jī)軸齒輪的設(shè)計(jì).......................................9 2.2.1 初步選定齒輪參數(shù) .................................. 9 2.2.2 確定軸齒輪中心距a................................9 2.2.3 幾何尺寸的計(jì)算 ....................................10 2.3 內(nèi)齒輪的設(shè)計(jì) ................................ ..........11 2.3.1 按齒輪齒面接觸疲勞計(jì)算...........................11 2.4行星齒輪的設(shè)計(jì) ..................................... 12 2.4.1按齒面接觸疲勞計(jì)算 ..............................12 2.5 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ....................................... 12 2.5.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 ............................... 12 2.5.2 軸承的選擇 ..................... .................. 13 2.5.3 軸II軸的設(shè)計(jì) .................................. 13 2.5.4 軸Ⅲ的設(shè)計(jì)、計(jì)算及軸承的確定 .................... 14 2.6 軸II軸Ⅲ的強(qiáng)度校核 .................................15 2.6.1 軸II的強(qiáng)度校核..................................15 第三章行星架的設(shè)計(jì)...................................... 20 第四章提升機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).............................. 21 4.1卷筒的選擇 ................................... ...... 21 4.1.1 卷筒的主要尺寸 ............................... 21 4.2吊鉤的設(shè)計(jì) .......................................... 23 4.2.1吊鉤的材料 ...................................... 24 4.2.2吊鉤的構(gòu)造....... ...............................24 第五章制動器的設(shè)計(jì)...................................... 25 5.1.1 制動器的選用.................................... 25 5.1.2 帶式制動器的計(jì)算................................ 25 第六章減速器的潤滑和密封.............. ................. 31 結(jié) 論 .................................................. 32 參考文獻(xiàn) ............................................... 33 致 謝 ................................................ 34 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 引言 引言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)生在大學(xué)期間所學(xué)知識最后的一次檢驗(yàn)和鞏固，是一次很好的理論知識實(shí)踐的機(jī)會。相比以前的幾次課程設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)對所學(xué)基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的涉及面更加廣泛，是知識與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生受到綜合運(yùn)用知識，解決實(shí)際問題的能力，提高自身技術(shù)水平，運(yùn)算能力及識圖、制圖和查閱手冊，使用國家標(biāo)準(zhǔn)和信息資料的能力，文字表達(dá)能力和一般組織管理能力。所以說做好畢業(yè)設(shè)計(jì)可以為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，因此具有很重要的意義。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)用型小型提升機(jī)。而小型提升機(jī)主要部分就是減速器，它在升降調(diào)節(jié)中有著重要的作用，應(yīng)用范圍也相當(dāng)廣泛。設(shè)計(jì)小型提升機(jī)時(shí)，在保證得到所要求的提升性能的同時(shí)，其安全性至為重要。在這次設(shè)計(jì)中，我查閱了大量的參考資料，在畢業(yè)實(shí)習(xí)中對廠家進(jìn)行了參觀學(xué)習(xí)，并請教老師，積累了一些小型提升機(jī)設(shè)計(jì)方面的知識，并在此基礎(chǔ)上盡量做到優(yōu)化設(shè)計(jì)。 我國的提升機(jī)開始于本世紀(jì)五十年代，提升機(jī)元件生產(chǎn)已經(jīng)走向成熟，并在各種機(jī)械設(shè)備上得到了廣泛的使用?，F(xiàn)代的提升機(jī)系統(tǒng)具設(shè)計(jì)越來越合理，性能越來越穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)越來越緊湊，效率越來越高，使用維修越來越方便且越來越安全可靠。使現(xiàn)代的提升系統(tǒng)自動化、集成化程度越來越高，系統(tǒng)越來越完備。 小型提升機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠。各種不同型號的提升機(jī)，雖經(jīng)長期實(shí)踐不斷改進(jìn)，但其工作原理和結(jié)構(gòu)大同小異，而其工作性能的好壞卻相差較大。小型提升機(jī)的技術(shù)性能主要取決于減速器的性能，電動機(jī)的選擇和滾筒的選擇。在這次設(shè)計(jì)中，我根據(jù)自己所掌握的知識以及同組同學(xué)們的討論，主要根據(jù)設(shè)計(jì)要求對提升機(jī)中最關(guān)鍵的部分減速器的結(jié)構(gòu)尺寸和運(yùn)動參數(shù)以及潤滑密封做了比較合理的設(shè)計(jì)計(jì)算。為了對提升機(jī)有一個(gè)更全面的認(rèn)識，還介紹了提升機(jī)的安全性能，使用維護(hù)等方面的內(nèi)容。為了清楚表現(xiàn)，在必要的地方配有插圖。 32 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 提升機(jī)動力系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第一章提升機(jī)動力系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1.1 設(shè)計(jì)方案的確定 1.1.1 設(shè)計(jì)參數(shù)： ⑴ 對一定質(zhì)量的重物提起或落下。 ⑵ 提升線速度約為12m/min。 (3) 提升燈具質(zhì)量約為500kg。 ⑷ 采用一級變速。 ⑸ 所選電動機(jī)轉(zhuǎn)速約為850～1000r/min。 ⑹ 制造條件：選合適的減速機(jī)構(gòu)，適合小廠生產(chǎn)的零部件 1.1.2 設(shè)計(jì)方案的確定 小型提升機(jī)的主要部分是原動機(jī)和工作機(jī)之間的減速機(jī)構(gòu)，通常的減速機(jī)構(gòu)主要有齒輪減速器和蝸輪蝸桿減速器。 方案一：采用蝸桿減速器傳動。蝸桿減速器均裝在滾筒外，電機(jī)和滾筒軸線不同軸。這種方案的特點(diǎn)是構(gòu)造簡單，但結(jié)構(gòu)不緊湊，占地面積大。（見圖1.1） 圖1.1 方案一圖 方案二：采用行星輪、內(nèi)、外齒輪傳遞運(yùn)動和動力。行星輪、內(nèi)、外齒輪裝在滾筒及行星架內(nèi)。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是： ⑴ 效率高，在常用的機(jī)械傳動中，以齒輪傳動效率最高。 ⑵ 結(jié)構(gòu)緊湊，在同樣的使用條件下，齒輪傳動所需的空間尺寸一般比較小。 ⑶ 工作可靠，壽命長 設(shè)計(jì)制造正確合理，使用維護(hù)良好的齒輪傳動 ⑷ 傳動比穩(wěn)定，傳動比穩(wěn)定是對傳動性能的基本要求。齒輪傳動能廣泛應(yīng)用，也是因?yàn)榫哂羞@一特點(diǎn)。（見圖1.2） 圖1.2 方案二圖 綜上比較兩種方案一、所以擇優(yōu)選方案二。方案二在各個(gè)方面都優(yōu)于方案一。根據(jù)設(shè)計(jì)要求并結(jié)合以上分析，我們在設(shè)計(jì)中采用內(nèi)、外齒輪減速器。 1.2 電機(jī)的選擇 1.2.1 初選電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式 電動機(jī)是專門工廠批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)部件，設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)工作機(jī)的工作特性、電源種類(交流或直流)、工作條件(環(huán)境溫度、空間位置等)、載荷大小和性質(zhì)(變化性質(zhì)、過載情況等)、起動性能和起動、制動、正反轉(zhuǎn)的頻繁程度等條件來選擇電動機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)、容量(功率)和轉(zhuǎn)速，并在產(chǎn)品目錄中選出其具體型號和尺寸。 電動機(jī)分交流電動機(jī)和直流電動機(jī)兩種。由于生產(chǎn)單位一般多采用三相交流電源，因?yàn)榇?，無特殊要求時(shí)均應(yīng)選用三相交流電動機(jī)，其中以三相異步交流電動機(jī)應(yīng)用最廣泛。根據(jù) 不同防護(hù)要求，電動機(jī)有開啟式、防護(hù)式、封閉自扇冷式和防爆式等不同的結(jié)構(gòu)型式。 Y系列三相籠型異步電動機(jī)是一般用途的全封閉自扇冷式電動機(jī)，由于其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價(jià)格低廉、維護(hù)方便，因此廣泛應(yīng)用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)械上，如金屬切削機(jī)床、運(yùn)輸機(jī)、風(fēng)機(jī)、攪拌機(jī)等。對于經(jīng)常起動，制動正反轉(zhuǎn)的機(jī)械，如起重、提升設(shè)備，要求電動機(jī)具有較小的轉(zhuǎn)動慣量和較大過載能力，應(yīng)選用冶金及起重用三相異步電動機(jī)Yz型(籠型)或YzR型(繞線型)。 電動機(jī)的容量(功率)選擇的是否合適，對電動機(jī)的正常工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。容量選得過小，不能保證工作機(jī)正常工作，或使電動機(jī)因超載而過早損壞；而容量選得過大，則電動機(jī)的價(jià)格高，能力又不能充分利用，而且由于電動機(jī)經(jīng)常不滿載運(yùn)行，其效率和功率因數(shù)較低，增加電能消耗而造成能源的浪費(fèi)。電動機(jī)的容量主要根據(jù)電動機(jī)運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱條件來決定。 由以上的選擇經(jīng)驗(yàn)和要求，我選用：三相交流電 Y系列籠型三相異步交流電動機(jī)。 1.2.2 電動機(jī)的容量 ⑴ 確定提升機(jī)所需的功率 由滾筒圓周力和滾筒速度v,得 P= 其中： F=G=mg（N） m，提升重量 m=500kg， F=500×9.8=4900 N F=4900N V=12/60=0.2m/s V=0.2m/S 帶入數(shù)據(jù)得 P=4900×0.2÷1000=0.98 KW ⑵ 確定傳動裝置效率 傳動裝置的效率由以下的要求： (1) 軸承效率均指一對軸承而言。 (2) 同類型的幾對運(yùn)動副或傳動副都要考慮其效率，不要漏掉。 (3) 傳動的效率與軸承有關(guān)，估計(jì)效率。因此各傳動機(jī)構(gòu)和軸承的效率為： 設(shè)計(jì)中，電動機(jī)與減速器相連的法蘭，相當(dāng)于一個(gè)凸緣聯(lián)軸器 I軸的傳動效率: II軸軸承傳動效率： —— 從電動機(jī)至工作機(jī)主動軸之間的總效率 故傳動裝置總效率： ＝， 電動機(jī)的輸出功率 考慮傳動裝置的功率損耗，電動機(jī)輸出功率 ＝P/η 則，＝P/η＝=1.417KW 查資料P取1.5KW （3）電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù) 根據(jù)計(jì)算的功率可選定電動機(jī)額定功率，取同步轉(zhuǎn)速1000，6級。由《簡 明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》選用Y100L－6三相異步電動機(jī)，其主要參數(shù)如下： 電動機(jī)額定功率：P0=1.5kw； P0=1.5kw 電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速：n=940r/min n=940r/min 電 流 ： I=5.6A I=5.6A 電動機(jī)外形和安裝尺寸為： D=28mm D=28mm E=60mm E=60mm H=100mm H=100mm A=160mm A=160mm B=140mm B=140mm C=63mm C=63mm K=12mm K=12mm AB=205mm AB=205mm AD=180mm AD=180mm AC=105mm AC=105mm HD=245mm HD=245mm AA=40mm AA=40mm BB=176mm BB=176mm 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 提升機(jī)傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第二章提升機(jī)傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2.1 傳動裝置的傳動比及動力參數(shù)計(jì)算 2.1.1 總傳動比及滾筒初定 由于選定轉(zhuǎn)速比為：i＝50/1 所以滾筒轉(zhuǎn)速 ＝940/50=18.8 從而，滾筒直徑： D＝＝=203.28 mm， (2-1) 圓整為205 mm 2.1.2傳動分配各級傳動比的計(jì)算 (1) 總傳動比，分配各級傳動比 ① 總傳動比 I=50 ② 分配各級傳動比 取i1=9.45, i2=i1/i2/50/9.45=5.29 (2) 計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) ① 各軸功率計(jì)算 P1＝=KW (2-2) P2==1.47×0.7=1.029KW (2-3) P3 = =KW (2-4) ② 各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算 n＝940， n2＝940/ 9.45=99.47 n3＝18.80 ③ 各軸輸入扭矩的計(jì)算 =14.93N·mm =492.74N·mm 各參數(shù)列表如表2-1： 參 數(shù) 軸 名 電動機(jī) I II軸 滾筒軸(III) 轉(zhuǎn)速n（r/min） 940 940 99.47 18.8 功率P/kw 1.5 1.5 1.029 0.97 轉(zhuǎn)矩（N.m） 14.93 14.93 392.7 492.72 傳動比i 9.03 5.45 1 效率η 0.98 0.7 0.98 表2-1 2.2 電動機(jī)軸齒輪的設(shè)計(jì) 齒輪傳動是應(yīng)用最廣泛的一種機(jī)械傳動，它是依靠齒輪齒廓直接接觸來傳遞運(yùn)動和動力的，具有傳動比恒定，效率高，使用幫助長，適用范圍廣及承載有力高等優(yōu)點(diǎn)。 生產(chǎn)實(shí)踐中，對齒輪傳動的要求是多方面的，但歸納起來不外乎下列兩項(xiàng)基本要求： （1）傳動要準(zhǔn)確平穩(wěn) 即要求齒輪傳動在工作過程中，瞬時(shí)傳動比要恒定，且沖擊、振動小。 （2）承載能力高 即要求齒輪傳動能傳遞較大的動力，且體積小，重量輕，壽命長。 選定齒輪的傳動類型、精度等級、材料、熱處理方式，確定許用應(yīng)力。為提高齒輪的承載能力和傳動平穩(wěn)性，采用高變位齒輪傳動?？紤]上減速器的功率較大，故齒輪選用硬齒面，齒輪的材料為20Cr鋼滲碳淬火，硬度為56∽62HRC（查表）齒輪按7級精度制造（查表）。 σH1im=1500MP（查圖）， σF1im=460MP（查圖） 2.2.1 初步選定齒輪參數(shù) 由《機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)》表5－6， 設(shè)齒數(shù)比為u=4,選取Z＝24 Ψd=0.7（查表） 則Z＝Z·u＝24×4＝96 故取Z＝96 2.2.2 確定軸齒輪中心距a 確定軸齒輪的計(jì)算功率 式中 K——使用場合系數(shù)，每天工作一小時(shí),輕度震動。由《機(jī)械工程手冊》查得： K＝0.7； K——制造精度系數(shù)，取7級精度，查得： K＝0.9； K——材料配對系數(shù)，齒面滑動速度 < 10,由《機(jī)械工程手冊》查得：K＝0.85。代入數(shù)據(jù)得 ＝KW =KW 以等于或略大于計(jì)算功率所對應(yīng)的中心距作為合理的選取值根據(jù)《機(jī)械工程手冊/傳動設(shè)計(jì)卷》（第二版）表2·5－22a，選取軸齒輪的中心距：a＝100mm. 載荷系數(shù)K= KKK=0.53 2.2.3 幾何尺寸的計(jì)算 ⑴ 模數(shù)m等幾何計(jì)算 由《機(jī)械工程手冊/傳動設(shè)計(jì)卷》（第二版）,標(biāo)準(zhǔn)選取a=100mm a=m(Z+Z)/2 代入數(shù)值m=1.6 取m=2 d1=mZ1=24×2=48mm d2=mZ2=2×96=192mm b=Ψd×d1= 0.7×48=33.2mm，取b2=35mm b1=b2+（5∽10）=50∽55mm，取b1=45mm ⑵ 計(jì)算小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩 T1=9550P/n1=9550×1.5/940=15.24N.m ⑶ 齒輪的實(shí)際圓周速度 v=πd1n1/（60×1000）=π×48×940/（60×1000）=2.36m/s<3 m/s合適。 ⑷ 查取復(fù)合齒形系數(shù)YFS并比較YFS/[ o F] YFS1=4.25， YFS2=3.98 （查圖） YFS1/[ o F]1=4.25/460=0.0092 >YFS2/[ o F]2=3.98/460=0.0057 ⑸ 計(jì)算重合度系數(shù) Yε=0.25+0.75/εa=0.25+0.75/1.71=0.6886 2.3 內(nèi)齒輪的設(shè)計(jì) 選定齒輪的傳動類型、精度等級、材料、熱處理方式，確定許用應(yīng)力。由所設(shè)計(jì)的傳動方案，采用直齒圓柱齒輪傳動。故齒輪選用軟齒面，齒輪的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度為229∽286HBS（查表）齒輪按8級精度制造（查表）。 σH1im=690MP（查圖）， σF1im=220MP（查圖） 2.3.1 按齒輪齒面接觸疲勞計(jì)算 ⑴ 確定公式參數(shù) 因?yàn)闈L動軸承非對稱分布所以Ψd=0.9 因?yàn)辇X輪減速器為減速傳動 所以u=i=4.1 ⑵ 初步選定齒輪參數(shù) Z1=24, Z2=U×Z1=4.1×24=98.4,取Z2=98 ⑶ 幾何尺寸的計(jì)算 d1=mZ1=24×2=48mm d2=mZ2=2×98=196mm a=m(Z1+Z2)/2=2×(24+98)/2=122mm b=Ψd×d1=0.9×48=43.2mm,取b2=45mm b1=×b2（5∽10）=50∽55mm，取b1=55mm ⑷ 計(jì)算小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩 T1=9550P/n1=9550×1.029/99.47=98.79N.M ⑸ 齒輪的實(shí)際圓周速度 v=π d1n1/（60×1000）=π×48×99.47×（60×1000）=0.25m/s<3 m/s合適。 2.4 行星齒輪的設(shè)計(jì) 由所設(shè)計(jì)的傳動方案選直齒圓柱齒輪傳動，因它所傳遞的功率羅大，所以齒輪選用硬齒面，材料為20Cr，滲碳淬火，硬度為56∽62HRS，齒輪的制造精度為8級。查表取[σ]H1im=1500NP，[σ]F1im=460MP 2.4.1 按齒面接觸疲勞計(jì)算 （1）確定公式內(nèi)各參數(shù)的值 因滾動軸承對稱分布，做 Ψd=0.5 因此齒輪為減速傳動，故 U=2.35 （2）計(jì)算齒輪的名義轉(zhuǎn)矩 T3=9550P3/n3=9550×0.97/18.8=49.27KN?m （3）初步選定齒輪參數(shù) Z1=18, Z2=U×Z1=2.35×24=42.3,取Z2=43 （4）計(jì)算載荷系數(shù)K及其它參數(shù) d1=mZ1=18×2=36mm d2=mZ2=2×43=86mm a=m(Z1+Z2)/2=2×(36+86)/2=122mm b=Ψd×d1=0.5×36=mm,取b2=15mm b1=×b2+（5∽10）=mm，取b1=25mm 2.5 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.5.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 軸的結(jié)構(gòu)主要取決于：軸上載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布情況：軸上零件的類型、數(shù)量、尺寸、安裝位置、定位及固定方式：軸的加工及裝配工藝等。由于影響思想因素很多，具體情況各異，所以軸沒有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是在滿足工作能力要求的前提下，針對不同情況，綜合考慮上述各種因素，合理確定軸的結(jié)構(gòu)形狀和全部尺寸。其應(yīng)遵循的一般原則是： （1）軸的受力合理，有利于提高軸的強(qiáng)度和剛度； （2）軸上零件相對于軸、軸、相對于機(jī)架，應(yīng)定位準(zhǔn)確，固定可靠； （3）軸便于制造，軸上零件便于裝拆和調(diào)整； （4）盡量減小應(yīng)力集中，并節(jié)省材料、減輕重量。 2.5.2 軸承的選擇 軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)是選擇軸類型的主要依據(jù)，一般原則是： （1）軸承受輕、中及較平衡的載荷時(shí)，宜選用球軸承；載荷大、有沖擊時(shí)，則宜選用滾子軸承； （2）軸承受純徑向載荷時(shí)，可選用徑向接觸軸承，如深溝球軸承、圓柱滾子軸承、滾針軸承等；受純軸向載荷時(shí)，一般選用軸向接觸軸承，如推力球軸承、推力圓柱滾子軸承，但在高速時(shí)，可考慮用深溝球軸承或角接觸球軸承來代替； （3）軸承同時(shí)受徑向載荷和軸向載荷時(shí)，若軸向載荷相對較小，可選用深溝球軸承或小接觸角的向心角接觸軸承；若軸向載荷相對較大，則選用較大接觸角的向心角接觸軸承，或選用徑向接觸軸承和軸向接觸軸承的組合，分別承擔(dān)徑向載荷和軸向載荷。 2.5.3 軸II軸的設(shè)計(jì) （1） 軸的材料選擇 由《機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)》表6－1選用45號鋼，調(diào)質(zhì)。查表σb=600MP，[σb]-1=55M （2）最小軸徑的初步計(jì)算 由《機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)》表6－2，取 ＝105，根據(jù) 公式 ㎜ （2—5） 其中 —— 軸的轉(zhuǎn)速 ，940r/min —— 軸傳遞的功率 , 1.47kw —— 計(jì)算截面處的軸的直徑,將數(shù)據(jù)代入公式得 =12.2mm 取d=15mm 輸出軸的最小直徑是按照聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選的軸的直徑 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)距，查表15—3，考慮到轉(zhuǎn)距變化很小，故取Ka=1.3，則 ⑶ 軸II各段軸向尺寸的確定 小齒輪的寬度b=48mm，又因?yàn)榇溯S向尺寸與軸齒輪相配合，它的軸向尺寸一般略小于傳動零件的輪轂寬度。 取b=46mm 小內(nèi)齒輪端面至卷賂內(nèi)壁距離△=10∽15mm，取△=10mm 又小內(nèi)齒輪與軸承相配合，它的尺寸為50mm，查表選深溝球軸承，代號碼為6410。所為軸承寬度B=31mm，取擋油板厚為1mm， 所以B=31+1=32mm。 所以軸的總長度為L=46+32+32+10=110mm 2.5.4 軸Ⅲ的設(shè)計(jì)、計(jì)算及軸承的確定 ⑴ 軸的材料選擇 由《機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)》表6－1選用45號鋼，調(diào)質(zhì) =650 =650 ⑵ 軸徑的初步計(jì)算 由《機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)》表6－2，取A＝112，根據(jù)公式 ， 其中 —— 軸的轉(zhuǎn)速 ，18.8r/min —— 軸傳遞的功率 , 0.97kw —— 計(jì)算截面處的軸的直徑， mm 將數(shù)據(jù)代入公式得 mm 取d=45mm 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，故需選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)距，查表15—3，考慮到轉(zhuǎn)距變化很小，故取Ka=1.3，則 ⑶ 軸Ⅲ各段軸向尺寸的確定 小齒輪的寬度b=48mm又因?yàn)榇溯S向尺寸與軸齒輪相配合，它的軸向尺寸一般略小于傳動零件的輪轂寬度，所以 取b=47mm 小內(nèi)齒輪端面至卷筒內(nèi)壁距離△=10~15mm，取△=10~15mm，又小內(nèi)齒輪與軸承相配合，它的尺寸為55mm，查表選取深溝球軸承，代號為6411。所以軸承寬度B =33mm，取擋油板厚為1mm， 所以B=33+1=34mm。 所以軸承的總長度為L=47+34+34+15=130mm。 2.6 軸II、軸Ⅲ的強(qiáng)度校核 2.6.1 軸II的強(qiáng)度校核 ⑴ 繪軸的計(jì)算簡圖 在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊上查取a值，對于30207型單列圓錐滾子軸承，a=16mm，所以，作為簡支梁的軸的支撐跨距 =（20+43.75+34）+（20+43.75+34） =97.75+97.75=195.5mm ⑵ 計(jì)算作用在軸上的力 =736.67N， =6179.88N， ⑶ 計(jì)算支點(diǎn)反力 水平反力： 垂直反力： ⑷ 計(jì)算彎矩，作彎矩圖 水平彎矩： 垂直彎矩： 合成彎矩 ⑸ 扭矩圖 由《機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)》表6－18 查得折算系數(shù) ⑹ 校核軸的強(qiáng)度 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-1查得： MPa MPa ，強(qiáng)度足夠。 簡圖如下頁。 圖2-6 力學(xué)性能分析 ⑺ 軸Ⅲ的強(qiáng)度校核 同理按軸Ⅱ的方法校核軸Ⅲ的強(qiáng)度合適。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 行星架的設(shè)計(jì) 第三章行星架的設(shè)計(jì) 最基本的行星輪系包括三個(gè)基本構(gòu)件，即兩個(gè)中心輪和一系桿。選擇輪系的類型時(shí)，主要從傳動比、效率、機(jī)構(gòu)復(fù)雜程度及外廊尺寸等幾個(gè)方面綜合考慮。負(fù)號機(jī)構(gòu)的效率都較高，故用于動力傳動中；但負(fù)號機(jī)構(gòu)的傳動比較小，在動力傳動中若需具有較大的傳動化，可將幾個(gè)負(fù)號機(jī)構(gòu)串聯(lián)起來，或采用負(fù)號機(jī)構(gòu)與定軸輪系組成的復(fù)合輪系。正號機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是傳動比大，但效率低，故一般用于非動力傳動或短期動力傳動中。例如磨床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)、軋鋼機(jī)的指示器等其他儀表傳動中。 因行星輪的分度圓直徑為161，且其中需按轉(zhuǎn)安裝軸承，所以采用雙壁整體式結(jié)構(gòu)。這種行星架的主要特點(diǎn)是受載后的變型小，即剛性好。這一特點(diǎn)有利于行星輪上的載荷沿齒寬方向的均勻分布，減少震動的噪聲。 為了保證剛度，通常取s=(0.16~0.28)a=(0.16~0.28)140=22.4--39.2mm 各行星輪軸孔的相鄰孔距差的公差f1 f1是對行星輪間載荷分配均勻影響較大的因素，可按下式計(jì)算 f1≤4.5(a)?/1000um=4.5(140) ?/1000um 對行星架的技術(shù)要求有： (1)鑄件無夾渣、氣孔、缺肉等缺陷。 (2)鑄造圓角R3-R10由各處工藝結(jié)構(gòu)自定。 (3)正火處理。 第四章提升機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4.1 卷筒的選擇 卷筒在起升機(jī)構(gòu)或牽引機(jī)械中用來卷繞鋼絲繩，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動。它也是起重機(jī)械的重要零件之一。選擇提升機(jī)卷筒的原則是：鋼絲繩在卷筒上纏繞時(shí)，不會產(chǎn)生很大的彎曲應(yīng)力，從而延長鋼絲繩的使用壽命?；谶@一點(diǎn)，對卷筒直徑D 和鋼絲繩直徑d的比值做了如下的規(guī)定：D/d>80 4.1.1 卷筒的主要尺寸 根據(jù)計(jì)算選擇卷筒的直徑卷筒的主要尺寸為：直徑D、長度L、厚度B。 ⑴ 卷筒的直徑D 由上求得可知：D=205 ⑵ 卷筒的長度 卷筒為多層卷繞，設(shè)各層的卷繞直徑分別為D1 D2 D3……D，共繞n層，每層有Z圈，則總的繞繩量為 mH=Zπ(D1+D2+D3+……+DN) （4-1） D1=D+d D2=D+3d D3=D+5d …… Dn=D+(2n-1)d 代入上式得：mH=Zπ{n+d[1+3+5……+(2n-1)]} =Zπn(D+nd) 所以 Z=mH/πn(D+nd) (3)卷筒的厚度 卷筒的壁厚可由經(jīng)驗(yàn)公式確定 對于鑄鐵卷筒 B=0.02D+(6~10)(mm) 即：B=0.02×300+(6~10)=12~16(mm) 對于鋼卷筒 B≈d 在此選鑄鐵卷筒，由強(qiáng)度核及鑄造工藝要求，鑄鐵卷筒壁厚不宜小于12mm。取卷筒壁厚B=14mm。 (4)鋼絲繩為尾在卷筒上的固定 ①由于鋼絲繩為多層卷繞且使卷筒緊湊，采用下圖所示方法將繩尾引到卷筒一側(cè)，再用壓板固定。(見圖4.1) 圖4.1繩尾固定示意圖 ②壓板的計(jì)算 繩尾的壓力S S=kd×Smax/eau（μ≈0.12） 當(dāng)n=1.5時(shí)，eau=eμ×3π=3.1 當(dāng)n=2時(shí)，eau=eμ×4π=3.1 當(dāng)n=1.5時(shí)，eau=eμ×6π=3.1 kd——?jiǎng)酉禂?shù) k=a+bv （a=1.1~1.4,a=1.2 b=0.133~0.533 b=0.4,v=0.8） 所以k=1.52 又因?yàn)镾max=6y×σ×t/A=82691 N 所以S=1.52×1054.7×14/4.5 =27.93KN S=2μP (P為每個(gè)螺釘?shù)睦? 壓板數(shù)ny=ks/s1 (k——安全系數(shù)，k≥1.52)為了安全，壓板數(shù)不少于2，取ny=4。 ⑶ 卷筒端蓋的選擇 卷筒端蓋的結(jié)構(gòu)如下圖： 圖4-3 卷筒端蓋 ⑷ 鋼絲繩的選擇 鋼絲繩和卷筒相連，將卷筒的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為線速度，下端和燈具相連，是直接提起燈具的設(shè)備，在設(shè)計(jì)中要充分考慮安全性。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和所選的卷筒并考慮安全性，在設(shè)計(jì)中選用截面直徑為8mm的鋼絲繩。 4.2 吊鉤的設(shè)計(jì) 4.2.1 吊鉤的材料 吊鉤的材料的取法可以避免重大的人身及設(shè)備事故，其材料要求沒有突然斷裂的危險(xiǎn)。從減輕吊鉤自重的角度出發(fā)，要求吊鉤的材料具有高的強(qiáng)度，但強(qiáng)度的材料通常對裂紋和缺陷很敏感，材料的強(qiáng)度愈高，突然斷裂的可能性愈大。因此，目前吊鉤廣泛采用低碳鋼。 4.2.2 吊鉤的構(gòu)造 吊釣鉤孔的尺寸根據(jù)系物繩或?qū)Ｓ玫蹙叩某叽鐩Q定。標(biāo)準(zhǔn)釣鉤取的鉤孔尺寸是根據(jù)容納系物繩的尺寸決定的，單鉤a=(30~5000)×[m0(t)]1/2=(10~12)×[Q(KN)1/2(mm)。 雙鉤a=(20~25)×[m0(t)]1/2=(7~8)×[Q(KN)1/2](mm)，大起重量取小值。鉤口a1較鉤孔a小，a1≈3a/4。 從吊鉤的受力情況看，吊鉤的斷面形狀為梯形最為合理。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 制動器的設(shè)計(jì) 第五章制動器的設(shè)計(jì) 提升機(jī)是一種間歇?jiǎng)幼鞯臋C(jī)械，它的工作特點(diǎn)是經(jīng)常啟動和制動。因此，制動器是一個(gè)必不可少的零件，以保證吊重能停止在空中。 5.1.1 制動器的選用 起升機(jī)構(gòu)制動器的力矩必須大于由貨物產(chǎn)生的靜力矩，使貨物處于懸吊狀態(tài)時(shí)具有足夠的安全裕度，故應(yīng)滿足下式 Mzh≥KzhMj(N.