2918 基于準(zhǔn)平行環(huán)面蝸桿的舞臺(tái)燈具提升機(jī)裝置設(shè)計(jì)

2918 基于準(zhǔn)平行環(huán)面蝸桿的舞臺(tái)燈具提升機(jī)裝置設(shè)計(jì),基于,平行,蝸桿,舞臺(tái),燈具,提升,晉升,裝置,設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名 院系 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)、班級(jí)指導(dǎo)教師姓名 孟兆生 職稱 教授 從事專業(yè) 機(jī)械工程 是否外聘 □是□否題目名稱 基于準(zhǔn)平行環(huán)面蝸桿的舞臺(tái)燈具架提升機(jī)裝置設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)（論文）目的、意義基于準(zhǔn)平行環(huán)面蝸桿的舞臺(tái)燈具架提升機(jī)是在舞臺(tái)廣泛應(yīng)用的一種提升設(shè)備，國(guó)內(nèi)外在舞臺(tái)燈光的升降調(diào)節(jié)中都廣泛地采用這種設(shè)備，為了提高提升機(jī)的使用效果國(guó)內(nèi)外均對(duì)發(fā)展其相關(guān)技術(shù)予以重視。目前，在環(huán)面蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用上，國(guó)內(nèi)與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有較大差距。國(guó)內(nèi)在設(shè)計(jì)制造環(huán)面蝸輪蝸桿減速器過程中存在著很大程度上的缺點(diǎn)，因此，我們研究和設(shè)計(jì)準(zhǔn)平行環(huán)面蝸桿提升機(jī)具有很大使用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義，這樣我們也可以為該方面的研究與設(shè)計(jì)積累經(jīng)驗(yàn)，為縮短與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的差距做努力。通過設(shè)計(jì)能夠掌握設(shè)計(jì)計(jì)算的基本原理和方法,提高設(shè)計(jì)計(jì)算的能力，加深領(lǐng)會(huì)計(jì)算的基本理論和深化所學(xué)的理論知識(shí)，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，為以后在工作中遇到相關(guān)問題提供解決依據(jù)。通過業(yè)設(shè)計(jì)，能把先修的基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)課程中所獲得的理論知識(shí)在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中綜合地應(yīng)用，并能熟練應(yīng)用有關(guān)參考資料、計(jì)算圖表、手冊(cè)；熟悉有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn)，為以后成為優(yōu)秀的工程技術(shù)人員打下良好的基礎(chǔ)。二、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（一）內(nèi)容進(jìn)行總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、環(huán)面蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)、滾筒設(shè)計(jì)，以及潤(rùn)滑方式和支撐方式的選取。（二）技術(shù)要求1. 環(huán)面蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計(jì)，要求掌握減速機(jī)的基本工作原理，工藝特點(diǎn)。且要注意效率性和經(jīng)濟(jì)性。2.該裝置能夠?qū)σ欢ㄙ|(zhì)量的重物提起或落下。提升線速度約為 8～10m/min；提升燈具質(zhì)量約為500kg；采用一級(jí)變速；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速約為 910～1000r/min 。3.各零件應(yīng)裝配合理，無發(fā)卡，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，制動(dòng)器動(dòng)作時(shí)，應(yīng)靈活，且油路合理，無泄露現(xiàn)象發(fā)生。4.要求查閱資料，包括國(guó)內(nèi)國(guó)外的，了解該研究?jī)?nèi)容的最新動(dòng)態(tài)和發(fā)展方向，并將其運(yùn)用到畢業(yè)設(shè)計(jì)中。三、設(shè)計(jì)（論文）完成后應(yīng)提交的成果（一）說明部分1．設(shè)計(jì)計(jì)算說明書字?jǐn)?shù)：1.5 萬字以上；2．畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書的撰寫要符合學(xué)院的《畢業(yè)論文及設(shè)計(jì)說明書撰寫規(guī)范（試行） 》的要求。（二）圖紙部分1．總裝圖 A0 號(hào)圖紙一張；2．減速器裝配圖 A0 號(hào)圖紙一張；3．零件圖圖紙若干張，相當(dāng)于 1.5 張 A0 號(hào)圖紙。四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排1.2012 年 3 月 17 日～3 月 20 日：分配任務(wù)書；2.2012 年 3 月 21 日～3 月 31 日：查閱資料及相應(yīng)知識(shí)準(zhǔn)備，書寫開題報(bào)告；3.2012 年 4 月 1 日～4 月 30 日：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的確立以及各部件的設(shè)計(jì)計(jì)算；4.2012 年 5 月 1 日～5 月 31 日：根據(jù)方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì)和畫 CAD 平面圖設(shè)計(jì)；5.2012 年 6 月 1 日～6 月 16 日：改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完善結(jié)構(gòu)，整理設(shè)計(jì)說明書；6.2012 年 6 月 17 日～6 月 20 日：完成設(shè)計(jì)，提交所有文件，準(zhǔn)備答辯。五、主要參考資料[1]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[S].化學(xué)工業(yè)出版社， 2002.[2]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè)[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社，2000.[3]江耕華.機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）[S] .北京：煤炭工業(yè)出版社，1982.[4]俞新陸.卷?yè)P(yáng)機(jī)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1982.[5]《齒輪手冊(cè)》[S].北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2002.[6]劉品,徐曉希.機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)基礎(chǔ)[M]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)， 2004.[7]王三民,諸文俊.機(jī)械原理與設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2004.[8]張桂香.機(jī)電類畢業(yè)設(shè)計(jì)指南[M].2005.六、備注指導(dǎo)教師簽字：年 月 日教研室主任簽字： 年 月 日本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)準(zhǔn)平行環(huán)面蝸桿提升機(jī)設(shè)計(jì)系部名稱： 機(jī)電工程系 　專業(yè)班級(jí)： 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 制 造 及 其 自 動(dòng) 化 08—1 學(xué)生姓名： 　指導(dǎo)教師： 　職 稱： 　學(xué) 院二○一二年六月The Graduation Design for Bachelor's DegreeDesign of Circular Worm Gear ReducerCandidate: Specialty: Mechanical Design&Manufacturing and Automation Class： Supervisor: 2012-06 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)I摘 要這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)的論文主要闡述的是一套系統(tǒng)的關(guān)于環(huán)面蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計(jì)方法。環(huán)面蝸輪蝸桿減速器是蝸輪蝸桿減速器的一種形式.這個(gè)方法是以加工過程和蝸輪減速器的使用條件的數(shù)學(xué)和物理公式為基礎(chǔ)的。在論文中，首先，對(duì)蝸輪蝸桿作了簡(jiǎn)單的介紹，接著，闡述了蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)原理和理論計(jì)算。然后按照設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)了環(huán)面蝸輪蝸桿減速器。接著對(duì)減速器的部件組成進(jìn)行了尺寸計(jì)算和校核。該設(shè)計(jì)代表了環(huán)面蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)的一般過程。對(duì)其他的蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)工作也有一定的價(jià)值。 目前，在環(huán)面蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用上，國(guó)內(nèi)與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有較大差距。國(guó)內(nèi)在設(shè)計(jì)制造環(huán)面蝸輪蝸桿減速器過程中存在著很大程度上的缺點(diǎn)，正如論文中揭示的那樣，重要的問題如：輪齒的根切；蝸桿毛坯的正確設(shè)計(jì)；蝸輪蝸桿的校核。關(guān)鍵詞：蝸輪；蝸桿；減速器；設(shè)計(jì)；校核黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)IIAbstractThis paper of graduation project mainly presents a systematic approach for the design of circular worm gear reducer. Circular worm gear reducer is one of the members in the worm gear reducer family. The approach is based on the mathematical formulations and physical formulation on the generation process and conditions for the type of worm reducer. In the paper, first of all, it is introduction about the circular worm gear reducer .then, it is the principles about choose component parts of circular worm gear reducer. After that the circular worm gear reducer is designed abase on the principle. Then, it is checking computations about main component parts of circular worm gear reducer，this design represent the common process of circular worm gear reducer＇，it is worth for the design of other kinds of worm gear reducerAt present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of fault in the design of circular worm gear reduce. As can be revealed from the literature search , important problem such as： tooth undercutting ；proper design of worm gear blank；computations of worm and label gear。Key words: Worm；Gear；Reducer；Design；Check黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)1第 1 章 緒論1.1 本文的研究目的及意義基于準(zhǔn)平行環(huán)面蝸桿的舞臺(tái)燈具架提升機(jī)是在舞臺(tái)廣泛應(yīng)用的一種提升設(shè)備，國(guó)內(nèi)外在舞臺(tái)燈光的升降調(diào)節(jié)中都廣泛地采用這種設(shè)備，為了提高提升機(jī)的使用效果國(guó)內(nèi)外均對(duì)發(fā)展其相關(guān)技術(shù)予以重視。目前，在提升機(jī)設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用上，國(guó)內(nèi)與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有較大差距。國(guó)外提升機(jī)設(shè)計(jì)比較先進(jìn)的國(guó)家有瑞典、德國(guó)、法國(guó)等，他們的提升機(jī)總體十分完美，安全保護(hù)系統(tǒng)完善，但價(jià)格昂貴。我國(guó)所用的提升機(jī)不少為五六十年代的仿蘇產(chǎn)品,使用年限過長(zhǎng),存在的問題較多,其安全性存在較大隱患。為確保燈光的安全升降調(diào)節(jié)，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，我們研究和設(shè)計(jì)準(zhǔn)平行環(huán)面蝸桿提升機(jī)具有很大的使用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義，這樣我們也可以為該方面的研究與設(shè)計(jì)積累經(jīng)驗(yàn)，為縮短與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的差距做努力。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)外提升機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)個(gè)方面。一方面是式提升機(jī)的功能多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化；另一方面是提升機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是高距離、大運(yùn)量、高提升速等大型提升機(jī)已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開發(fā)應(yīng)用了提升機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了式提升機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性。目前，我國(guó)生產(chǎn)制造的提升機(jī)的品種、類型較多。主要特點(diǎn)：1.驅(qū)動(dòng)功率小，采用流入式喂料、誘導(dǎo)式卸料、大容量的料斗密集型布置。在物料提升時(shí)幾乎無回料和挖料現(xiàn)象，因此無效功率少.。2 .提升范圍廣，這類提升機(jī)對(duì)物整機(jī)運(yùn)行的可靠性，無故障時(shí)間超過2萬小時(shí)。提升高度高。提升機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，因此可達(dá)到較高的提升高度。料的種類、特性要求少，不但能提升一般粉狀、小顆粒狀物料，而且可提升磨琢性較大的物料。密封性好，環(huán)境污染少。3.運(yùn)行可靠性好，先進(jìn)的設(shè)計(jì)原理和加工方法。4.使用壽命長(zhǎng)，提升機(jī)的喂料采取流入式，無需用斗挖料，材料之間很少發(fā)生擠壓和碰撞現(xiàn)象。本機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)保證物料在喂料、卸料時(shí)少有撒落，減少了機(jī)械磨損。但與國(guó)外一些先進(jìn)技術(shù)還存在不小的差距。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)2評(píng)價(jià)提升機(jī)產(chǎn)品性能高低的指標(biāo)主要有以下這些：運(yùn)輸高度、提升速、輸送量、驅(qū)動(dòng)總功率。隨著提升機(jī)的不斷發(fā)展，為了適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要，提升機(jī)的輸送能力要加大。高效節(jié)能、高提升速、加大提升量是今后發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是高產(chǎn)高效谷物提升機(jī)的發(fā)展方向。在今后的5年內(nèi)，提升機(jī)提升量要提高到1200m3/h，對(duì)于可伸縮提升機(jī)輸送高要達(dá)到 100m。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)舞臺(tái)上用于提升燈具的小型提升機(jī)，國(guó)內(nèi)外在舞臺(tái)燈光的升降調(diào)節(jié)中都廣泛地采用這種設(shè)備，為了提高提升機(jī)的使用效果，國(guó)內(nèi)外均對(duì)其發(fā)展技術(shù)予以重視。小型提升機(jī)的主要部分是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的減速機(jī)構(gòu)，多采用齒輪傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)分為圓柱齒輪，圓錐齒輪和蝸桿傳動(dòng)。圓柱齒輪傳動(dòng)具有傳動(dòng)速度和功率范圍大，傳動(dòng)效率高，對(duì)中心距的敏感性小，裝配和維修簡(jiǎn)單；可以進(jìn)行變位切削及各種修行、修緣，以適應(yīng)提高傳動(dòng)質(zhì)量的要求；易于進(jìn)行精確加工等特點(diǎn)。但它不具有自鎖性。圓錐齒輪傳動(dòng)具有軸向力小，制造容易，成本低等優(yōu)點(diǎn)，但其承載能力低，噪聲大，多用于低速、輕載而穩(wěn)定的傳動(dòng)。蝸桿傳動(dòng)用于交錯(cuò)軸間傳遞運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力。它的主要優(yōu)點(diǎn)是：傳動(dòng)比大，工作較平穩(wěn)，噪聲低，結(jié)構(gòu)緊湊，可以自鎖。根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用蝸桿傳動(dòng)。目前，蝸桿傳動(dòng)中應(yīng)用最為廣泛的是平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿，它是用平面盤狀銑刀或平面砂輪在專用機(jī)床上按包絡(luò)原理加工蝸桿的螺旋面，以此螺旋面作為母面，按包絡(luò)原理加工出蝸輪齒面，用此蝸輪與上述蝸桿組成的傳動(dòng)。這種蝸桿齒面可淬硬磨削，可保證傳動(dòng)的精度和提高傳動(dòng)的性能。這種傳動(dòng)都是多齒嚙合和雙接觸線接觸，形成油膜條件好，當(dāng)量曲率半徑達(dá)，因而承載能力大，效率很高，可達(dá)97%。小型提升機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠。各種不同型號(hào)的提升機(jī)，雖經(jīng)長(zhǎng)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(dòng)機(jī)的選擇和滾筒的選擇。減速器在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，也是舞臺(tái)燈具提升機(jī)的主體部分。減速器在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。70 到 80 年代，世界減速器技術(shù)有了很大發(fā)展。目前減速器技術(shù)有了很大發(fā)展。通用減速器體現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)：（1）高水平、高性能。（2）積木式組合設(shè)計(jì)?；緟?shù)采取優(yōu)先數(shù)，尺寸規(guī)格整齊、零件通用性和互換性強(qiáng)、系列容易擴(kuò)充和花樣翻新，利于組織批量生產(chǎn)和降低成本。（3）形式多樣化、變型設(shè)計(jì)多。擺脫了傳統(tǒng)的單一底座安裝方式，增添了空心軸懸掛式、浮動(dòng)支承底座、電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)一體式聯(lián)接，多方位安裝面等不同型式，黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)3擴(kuò)大使用范圍 [1]。1.3 提升機(jī)主要技術(shù)參數(shù)1.3.1 設(shè)計(jì)條件1. 對(duì)一定質(zhì)量的重物提起或落下。2. 提升線速度約為 8～10m/min。3. 提升燈具質(zhì)量約為 500kg。4. 采用一級(jí)變速。5. 所選電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速約為 910～1000r/min。6. 批量條件：小批量。7. 制造條件：一般制造條件，小型工廠生產(chǎn)。8. 保險(xiǎn)系數(shù)：1.251.3.2 設(shè)計(jì)要求1. 運(yùn)轉(zhuǎn)定性（1）軸承有一定的潤(rùn)滑性。（2）主要零部件不易損壞。(3）對(duì)提升線速度有一定的要求。（4）環(huán)境的機(jī)械傳動(dòng)平穩(wěn)，支撐零件具有足夠的剛度，無明顯的振動(dòng)。2. 無害性(1) 工作時(shí)噪聲低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的水平。(2) 軸承無漏油現(xiàn)象。(3) 盡量減少各種振動(dòng)和沖擊。3. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性(1) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減輕自重，減少制造成本，系列化。(2) 采用較高的傳動(dòng)系統(tǒng)。4. 結(jié)構(gòu)工藝性(1) 無特殊加工的零部件。(2) 結(jié)構(gòu)易于拆裝，運(yùn)貨。5. 造型藝術(shù)性(1) 外觀造型新穎。(2) 尺寸比例符合美觀規(guī)律。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)4(3) 外觀，結(jié)構(gòu)，材料的選擇和表面處理協(xié)調(diào)。6. 設(shè)計(jì)規(guī)范性(1) 零部件盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件。(2) 技術(shù)參數(shù)符合優(yōu)先數(shù)系。1.4 主要內(nèi)容對(duì)準(zhǔn)平行環(huán)面蝸桿提升機(jī)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、環(huán)面蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)、滾筒設(shè)計(jì)，以及潤(rùn)滑方式和支承方式的選取。第 2 章 減速器的作用及特點(diǎn)小型提升機(jī)的主要部分是原動(dòng)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2.1 減速器的作用減速器在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類，二者的設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)各不相同。70～80 年代，世界減速器技術(shù)有了很大發(fā)展。通用減速器體現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)：1. 高水平、高性能。2. 積木式組合設(shè)計(jì)。基本參數(shù)采取優(yōu)先數(shù)，尺寸規(guī)格整齊、零件通用性和互換性強(qiáng)、系列容易擴(kuò)充和花樣翻新，利于組織批量生產(chǎn)和降低成本。3. 形式多樣化、變型設(shè)計(jì)多。擺脫了傳統(tǒng)的單一底座安裝方式，增添了空心軸懸掛式、浮動(dòng)支承底座、電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)一體式聯(lián)接，多方位安裝面等不同型式，擴(kuò)大使用范圍。促進(jìn)減速器水平提高的主要因素有：（1）硬齒面技術(shù)的發(fā)展和完善，如大型磨齒技術(shù)、滲碳淬火工藝、齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法、修形技術(shù)、變形及三、優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、齒根強(qiáng)化及其元化過渡、新結(jié)構(gòu)等。（2）用好的材料，普遍采用各種優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件，材料和熱處理質(zhì)量控制水平高。（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更合理。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)5（4）加工精度提高到 ISO5-6 級(jí)。（5）軸承質(zhì)量和壽命提高。（6）潤(rùn)滑油質(zhì)量提高 [2]。2.2 齒輪減速器的特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中重要的傳動(dòng)之一，形式很多，應(yīng)用廣泛，傳遞的功率可達(dá)近十萬千瓦，圓周速率可達(dá) 200m/s。齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)主要有：1. 效率高 在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，以齒輪傳動(dòng)效率最高。如一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)效率可達(dá) 99℅。2. 結(jié)構(gòu)緊湊 在同樣的使用條件下，齒輪傳動(dòng)所需的空間尺寸一般比較小。3. 工作可靠，壽命長(zhǎng) 設(shè)計(jì)制造正確合理，使用維護(hù)良好的齒輪傳動(dòng)，工作可靠，壽命可長(zhǎng)達(dá)一，二十年，這也是其它機(jī)械傳動(dòng)所不能比擬的。4. 傳動(dòng)比穩(wěn)定 傳動(dòng)比穩(wěn)定是對(duì)傳動(dòng)性能的基本要求。齒輪傳動(dòng)能廣泛應(yīng)用，也是因?yàn)榫哂羞@一特點(diǎn)。但是齒輪傳動(dòng)的制造及安裝精度要求高，價(jià)格昂貴，且不宜用于傳動(dòng)距離過大的場(chǎng)合。2.3 蝸桿減速器的特點(diǎn)蝸桿傳動(dòng)是在空間交錯(cuò)的兩軸之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種機(jī)構(gòu)，兩軸交錯(cuò)的夾角可為任意值，常用的為 90 度，這種傳動(dòng)由于具有下述特點(diǎn)，故應(yīng)用頗為廣泛。1. 當(dāng)使用單頭蝸桿時(shí)，蝸桿旋轉(zhuǎn)一周，蝸輪只轉(zhuǎn)過了一個(gè)齒距，因而能實(shí)現(xiàn)大的傳動(dòng)比。在動(dòng)力傳動(dòng)中，一般傳動(dòng)比 I=5-80;在分度機(jī)構(gòu)或手動(dòng)機(jī)構(gòu)中，傳動(dòng)比可達(dá) 300；若只傳遞運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)比可達(dá) 1000。由于傳動(dòng)比大，零件數(shù)目又少，因而結(jié)構(gòu)很緊湊。2. 在蝸桿傳動(dòng)中，由于蝸桿齒是連續(xù)不斷的螺旋齒，它和蝸輪齒是逐漸進(jìn)入嚙合及逐漸退出嚙合的，同時(shí)嚙合的齒對(duì)又較多，故沖擊載荷小，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低。3. 當(dāng)蝸桿的螺旋線升角小于嚙合面的當(dāng)量摩擦角時(shí)，蝸桿傳動(dòng)更具有自鎖性。4. 蝸桿傳動(dòng)與螺旋齒輪傳動(dòng)相似，在嚙合處有相對(duì)滑動(dòng)。當(dāng)滑動(dòng)速度很大，工作條件不夠良好時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的磨擦和磨損，從而引起過分發(fā)熱，使?jié)櫥闆r惡化。因此磨損較大，效率低；當(dāng)蝸桿傳動(dòng)具有自鎖性時(shí)，效率僅為 0.4 左右。同時(shí)由于摩擦與磨損嚴(yán)重，常需耗用有色金屬制造蝸輪，以便與鋼制的蝸桿配對(duì)組合成減磨性良好的滑動(dòng)摩擦劑。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)6根據(jù)蝸桿分度曲面的形狀，蝸桿傳動(dòng)可以分成三大類：圓柱蝸桿傳動(dòng)、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)、錐蝸桿傳動(dòng)。蝸桿分度曲面是圓環(huán)內(nèi)表面的一部分，蝸桿軸線平面內(nèi)理論齒廓為直線的蝸桿傳動(dòng)稱為直廓環(huán)面蝸桿傳動(dòng)，俗稱“球面蝸輪傳動(dòng)” 。它始于 1921 年的美國(guó)造船業(yè)，其代表產(chǎn)品是美國(guó) CONE DRIVE，50 年代起在我國(guó)得到推廣應(yīng)用。與普通圓柱蝸桿傳動(dòng)相比，這種蝸桿同時(shí)包容齒數(shù)多，雙線接觸線形成油膜條件好，兩齒面接觸線誘導(dǎo)法曲率半徑大。因此，承載能力是相同中心矩普通蝸桿的 1.5～3 倍（小值適應(yīng)于小中心矩，大值適應(yīng)于大中心矩） 。在傳遞同樣功率時(shí)，中心矩可縮小 20%-40%。由于性能優(yōu)良，美國(guó)、日本、俄羅斯等國(guó)都將這種傳動(dòng)作為動(dòng)力傳動(dòng)中的主要形式之一廣泛使用。美國(guó)生產(chǎn)產(chǎn)品系列中心矩為 15～1320㎜；速比為 5～343000；最高傳動(dòng)效率可達(dá) 97%。我國(guó)經(jīng)過 40 年的研究和發(fā)展，目前這種蝸桿的生產(chǎn)品種也十分可觀，最大中心矩可達(dá)到 1200㎜；最少齒數(shù)比為 5；蝸桿頭數(shù)達(dá) 6；最高傳動(dòng)效率可達(dá) 94%。這種蝸桿傳動(dòng)分為“ 原始型 ”和“修整型”兩種。 “原始型” 直廓環(huán)面蝸桿的螺旋齒面的形成為：一條與成形圓相切、位于蝸桿軸線平面內(nèi)的直線，在繞成形圓的圓心作等角速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，又與成形圓一起圍繞蝸桿的軸線作等角速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這條直線在空間形成的軌跡曲面，就是直廓環(huán)面蝸桿的齒面。由于蝸桿齒面的發(fā)生線是直線刀刃，蝸桿螺旋面是直線刀刃形成的不可展直紋面而不是由包絡(luò)產(chǎn)生的，難以實(shí)現(xiàn)磨削，這種蝸桿制造鋼筋工藝比較復(fù)雜，不易獲得高精度的傳動(dòng)，這是直廓環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)。“修整型”直廓環(huán)面蝸桿螺旋面的形成，基本上與 “原始型”相同，不同之處在于加工時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)要求的修形曲線，將加工參數(shù)加以改變。一般常用的有：變位異速修形和變速比修形兩種工藝方法。變位異速修形方法就是在加工蝸桿時(shí)，刀具位置及固定傳動(dòng)比不同于蝸桿副工作時(shí)的位置及速比。變速比修形方法則是加工時(shí)瞬時(shí)傳動(dòng)比按一定規(guī)律變化。用修形加工方法加工的蝸桿與由修形滾刀加工成的蝸輪組成“修整型”直廓環(huán)面蝸桿傳動(dòng)，消除了蝸輪齒面中部棱線接觸，不僅改善了裝配條件，減少了誤差敏感性，更重要的是：與“原始型” 蝸桿傳動(dòng)比較，接觸區(qū)擴(kuò)大，形成油膜條件好，包容齒數(shù)間載荷有平均作用，因而其承載能力、嚙合性能和傳動(dòng)效率均較“原始型” 高。準(zhǔn)平行嚙合線二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿中蝸輪滾刀是可鏟背可磨削的，蝸輪齒面沒有脊線，運(yùn)動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生干涉。工裝和理論相吻合。和同類蝸桿相比，它還具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1. 瞬時(shí)接觸線和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度方向夾角穩(wěn)定，且接近 90 度。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)72. 蝸輪齒面是用鏟背滾刀制造加工而成，因此蝸輪齒面接觸面大、質(zhì)量穩(wěn)定。3. 同時(shí)參加嚙合的蝸輪齒數(shù)多，一般可達(dá) 為蝸桿齒數(shù)） 。2(9Z4. 蝸輪齒面無脊線，傳遞運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生干涉。因此這種蝸桿傳動(dòng)承載功率大，動(dòng)壓油涵穩(wěn)定傳動(dòng)、噪聲低、平衡溫度低等特征。由以上分析可以看出，雖然普通齒輪減速器具有效率高，工作可靠，壽命長(zhǎng)，傳動(dòng)比穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但是不具備設(shè)計(jì)條件中重點(diǎn)要求的自鎖性，所以不能選用；故我選擇準(zhǔn)平行嚙合線環(huán)面蝸桿減速器 [3]。2.4 本章小結(jié)本章主要說明了減速器的主要作用，發(fā)展趨勢(shì)，分類以及特點(diǎn)。重點(diǎn)介紹了齒輪減速器和蝸輪蝸桿減速器。通過分析比較齒輪減速器和蝸輪蝸桿減速器的特點(diǎn)，使我們了解到準(zhǔn)平行嚙合線環(huán)面蝸桿減速器具有的其它減速器所不具備的很多優(yōu)點(diǎn)。第 3 章 電動(dòng)機(jī)的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)要求并結(jié)合以上分析，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中采用準(zhǔn)平行嚙合線環(huán)面蝸桿減速器。具體設(shè)計(jì)方案是：選用的電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速是 940r/min，由凸緣聯(lián)軸器將電動(dòng)機(jī)軸和準(zhǔn)平行嚙合線環(huán)面蝸桿減速器的輸入軸相聯(lián)接，經(jīng)過減速器的減速，電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速降為 18.8r/min，再有凸緣聯(lián)軸器將減速器的輸出軸與滾筒軸聯(lián)接，將減速器輸出軸的轉(zhuǎn)速傳給滾筒，滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)繞在其上面的鋼絲繩旋轉(zhuǎn)，由鋼絲繩提起具有一定質(zhì)量的燈具。設(shè)計(jì)方案如圖 3.1 提升機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案所示。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)81 電動(dòng)機(jī) 2 聯(lián)軸器 3 蝸輪蝸桿減速器 4 聯(lián)軸器 5 滾筒圖 3.1 提升機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案3.1 初選電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式電動(dòng)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(dòng)性能和起動(dòng)、制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)的頻繁程度等條件來選擇電動(dòng)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(hào)和尺寸。 電動(dòng)機(jī)分交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)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(dòng)機(jī)，其中以三相異步交流電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最廣泛。根據(jù) 不同防護(hù)要求，電動(dòng)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(dòng)機(jī)是一般用途的全封閉自扇冷式電動(dòng)機(jī)，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作作可靠、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(duì)于經(jīng)常起動(dòng)，制動(dòng)正反轉(zhuǎn)的機(jī)械，如起重、提升設(shè)備，要求電動(dòng)機(jī)具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)機(jī) YZ 型(籠型)或 YZR 型(繞線型)。電動(dòng)機(jī)的容量(功率) 選擇的是否合適，對(duì)電動(dòng)機(jī)的正常工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)9容量選得過小，不能保證工作機(jī)正常工作，或使電動(dòng)機(jī)因超載而過早損壞；而容量選得過大，則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高，能力又不能充分利用，而且由于電動(dòng)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(dòng)機(jī)的容量主要根據(jù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱條件來決定 [4]。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(dòng)機(jī)。3.2 電動(dòng)機(jī)的容量1. 確定提升機(jī)所需的功率 P?由滾筒圓周力 和滾筒速度 v, 見公式（3.2） [2]FP'W=Fv/1000 （3.2）式中 (N)Gmg?m——提升重量，m=450kg，N4509.81F?s/6v?帶入數(shù)據(jù)得 = 0.826875 KW'wP2. 確定傳動(dòng)裝置效率傳動(dòng)裝置的效率由以下的要求：(1) 軸承效率均指一對(duì)軸承而言。(2) 同類型的幾對(duì)運(yùn)動(dòng)副或傳動(dòng)副都要考慮其效率，不要漏掉。 (3) 蝸桿傳動(dòng)的效率與蝸桿頭數(shù) z1 有關(guān)，應(yīng)先初選頭數(shù)后，然后估計(jì)效率。此外，蝸桿傳動(dòng)的效率中已包括了蝸桿軸上一對(duì)軸承的效率，因此在總效率的計(jì)算中蝸桿軸上軸承效率不再計(jì)入。各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率為：法蘭效率： 10.98??設(shè)計(jì)中，電動(dòng)機(jī)與減速器相連的法蘭，相當(dāng)于一個(gè)凸緣聯(lián)軸器一級(jí)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)效率: 7.02?黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)10一對(duì)滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率： 30.98??凸緣聯(lián)軸器效率： 4—— 從電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)主動(dòng)軸之間的總效率?故傳動(dòng)裝置總效率：＝ ，2134??20.987.0.98.64??電動(dòng)機(jī)的輸出功率 dP考慮傳動(dòng)裝置的功率損耗，電動(dòng)機(jī)輸出功率＝dPw?則： ＝ ＝ kwd0.826751.34?3.3 電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)根據(jù)計(jì)算的功率可選定電動(dòng)機(jī)額定功率，取同步轉(zhuǎn)速 1000 ，6 級(jí)minr選用 Y100L－6 三相異步電動(dòng)機(jī) [2],其主要參數(shù)如下電動(dòng)機(jī)額定功率： =1.5kW； 0P電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速： =940 nir電 流 ： I=3.97A 電動(dòng)機(jī)外形和安裝尺寸為： E=60mmH=100mmA=160mmB=140mmC=63mmK=12mmAB=205mmAD=180mmAC=105mmHD=245mm黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)11AA=40mmBB=176mm3.4 本章小結(jié) 本章通過對(duì)電動(dòng)機(jī)的介紹，說明了電動(dòng)機(jī)的作用，分類及特點(diǎn)。并通過比較選定了三相交流電 Y 系列籠型三相異步交流電動(dòng)機(jī)。通過計(jì)算確定了電動(dòng)機(jī)的功率，進(jìn)而選擇了電動(dòng)機(jī)的型號(hào)，得到了電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)。第 4 章 減速器部件的選擇計(jì)算4.1 蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算4.1.1 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1. 總傳動(dòng)比及滾筒初定由于選定轉(zhuǎn)速比為： i＝50/1黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)12所以滾筒轉(zhuǎn)速 ＝940/50=18.8 n?minr從而，滾筒直徑： D＝ ＝ mm，圓整為 155 mm10v???90152.468.?2. 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 （1）各軸功率計(jì)算＝ = KW1P0?.5981.47??= KW2?23??2.470..（2）各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算n ＝940 ，1minrn ＝n ＝940/50=18.82滾 筒 i（3）各軸輸入扭矩的計(jì)算N·m1T1P.479501.93n0???N·m22.2.8綜合以上計(jì)算有表 4.1 各參數(shù)列表。表 4.1 各參數(shù)列表軸 名 功率 Kw 轉(zhuǎn)速 minr扭矩 N·m蝸桿軸 1.47 940 14.93蝸輪軸 0.97 18.8 492.744.1.2 選擇蝸桿、蝸輪材料1. 選擇蝸桿傳動(dòng)的類型采用準(zhǔn)平行環(huán)面蝸桿傳動(dòng).2. 選擇蝸桿、蝸輪材料，確定許用應(yīng)力考慮蝸桿傳動(dòng)中，傳遞的功率不大，速度只是中等，根據(jù) [2]表 5－2，蝸桿選用40Cr，因希望效率高些，耐磨性好故蝸桿螺旋齒面要求：調(diào)質(zhì) HB265 285.蝸輪選用:鑄錫磷青銅 ZQSn10-1，金屬模鑄造，為了節(jié)約貴重有色金屬，僅齒圈用錫磷青銅制造，輪芯用灰鑄鐵 HT100 制造，蝸輪材料的許用接觸應(yīng)力黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)13[ ] =190H?2/Nm蝸輪材料的許用彎曲應(yīng)力[ ]=44 [2]F2/4.1.3 確定蝸桿頭數(shù) Z 及蝸輪齒數(shù) Z12選取 Z ＝1則 Z ＝Z ·i＝1×50 ＝502故取 Z ＝5024.1.4 驗(yàn)算滾筒的速度實(shí)際傳動(dòng)比 i＝50/1 工作機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速 n ＝940/50=18.8滾 筒 minr鋼絲繩的提升速度 = 3.14×D×n/1000=3.14×155×18.8/1000=9.15m/minV?速度誤差 ％＝ ％＝1.67％1.5～3.5 >3.5～10 >10粘度值 240()s?>612 414～506 288～352 198～242ISO-VG 或GB-N 級(jí) 680 460 320 220由于蝸桿的滑動(dòng)速度為 2m/s，所以潤(rùn)滑油的粘度選為 4606.2 潤(rùn)滑方式的選擇由于所設(shè)計(jì)減速器采用蝸桿下置式傳動(dòng)，且轉(zhuǎn)速不高，故選擇浸油潤(rùn)滑。蝸桿浸油深度 h1≥1個(gè)螺牙高，但不高于蝸桿軸軸承的最低滾動(dòng)體的中心。潤(rùn)滑時(shí)，傳動(dòng)件的浸入油中的深度要適當(dāng)，既要避免攪油損失過大，又保證充分的潤(rùn)滑，油池應(yīng)保持一定的深度和貯油量 [15]。6.3 本章小結(jié)本章說明了減速器潤(rùn)滑及密封的重要性，介紹了潤(rùn)滑油及潤(rùn)滑方式的選擇方法。并對(duì)本次設(shè)計(jì)選擇了潤(rùn)滑油粘度即 460，潤(rùn)滑方式即浸油潤(rùn)滑。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)40第 7 章 減速器的安裝使用及維護(hù)7.1 減速器的安裝1. 減速器輸入軸直接與原動(dòng)機(jī)連接時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求推薦采用凸緣聯(lián)軸器；減速器輸出軸與工作機(jī)聯(lián)接時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求推薦采用凸緣聯(lián)軸器，聯(lián)軸器不得用錘擊裝在軸上． 2. 減速器應(yīng)牢固地安裝在穩(wěn)定的水平基礎(chǔ)上，油槽的油應(yīng)能排除，且冷卻空氣循環(huán)流暢。3. 減速器、原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間必須仔細(xì)對(duì)中，其誤差不得大于所用聯(lián)軸器的許用補(bǔ)償量．4. 減速器安裝好后用手轉(zhuǎn)動(dòng)必須靈活，無卡死現(xiàn)象．蝸桿和蝸輪軸承的軸向間隙應(yīng)符合技術(shù)要求規(guī)定．5. 安裝好的減速器在正式使用前，應(yīng)進(jìn)行空轉(zhuǎn)，部分額定載荷間歇運(yùn)轉(zhuǎn) 1～3h后可正式運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn)、無沖擊、無異常振動(dòng)和噪聲及漏油等現(xiàn)象 [16]。7.2 減速器的使用和維護(hù)7.2.1 減速器潤(rùn)滑油的更換1. 減速器第一次使用時(shí)，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn) 150~300h 后須更換潤(rùn)滑油，在以后的使用中應(yīng)定期檢查油的質(zhì)量．對(duì)于混入雜質(zhì)或變質(zhì)的油須及時(shí)更換。一般情況下，對(duì)于長(zhǎng)期連續(xù)工作的減速器，每 500~1000h 必須換油一次．對(duì)于每天工作時(shí)間不超過 8h 的減速器，每 1200~3000h 換油一次．2. 減速器應(yīng)加入與原來牌號(hào)相同的油．不得與不同牌號(hào)的油相互混用．牌號(hào)相同而粘度不同的油允許混合使用．3. 在換油過程中，蝸輪應(yīng)使用與運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相同牌號(hào)的油清洗 (用煤油損害密封件，并影響潤(rùn)滑油的性能） 。4. 工作中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)油溫超過 80 度或油池溫度超過 100 度及產(chǎn)生不正常的噪聲等現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)停止使用，檢查原因．如圍齒面膠合等原因所致，必須排除故障，更換潤(rùn)滑油后，方可繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) [16]。7.2.2 減速器檢修 減速器應(yīng)定期檢修．如發(fā)現(xiàn)擦傷、膠合及顯著磨損，必須采用有效措施制止或予黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)41以排除．備件必須按標(biāo)準(zhǔn)制造，更新的備件必須經(jīng)過跑合和負(fù)荷試驗(yàn)后才能正式使用。7.2.3 減速器維護(hù) 用戶應(yīng)有合理的使用維護(hù)規(guī)章制度，對(duì)減速器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題應(yīng)作認(rèn)真記錄．7.3 本章小結(jié)本章詳細(xì)說明了減速器的安裝，使用和維護(hù)，減速器使用一定時(shí)間以后應(yīng)注意更換潤(rùn)滑油，并應(yīng)按照使用維護(hù)規(guī)章制度定期檢修與維護(hù)減速器，以保證減速器的正?？煽渴褂?，并延長(zhǎng)其使用壽命。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)42第 8 章 卷筒和鋼絲繩的選擇8.1 卷筒的選擇8.1.1 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(huì)產(chǎn)生很大的彎曲應(yīng)力，從而延長(zhǎng)鋼絲繩的使用壽命?；谶@一點(diǎn)，對(duì)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根據(jù)計(jì)算選擇卷筒的直徑 [17]。8.1.2 卷筒的寬度 B 應(yīng)能容納以下幾部分鋼絲繩：1．提升高度 H2．鋼絲繩試驗(yàn)長(zhǎng)度3．為減少鋼絲繩在滾筒固定處的張力所留的三圈摩擦圈。4．當(dāng)鋼絲繩做雙層纏繞時(shí)，每?jī)蓚€(gè)要錯(cuò)動(dòng) 1/4 圈，根據(jù)鋼絲繩使用年限，一般取錯(cuò)繩圈數(shù) n=2 到 4 圈 [18]。所以卷筒寬度應(yīng)滿足公式(8.1)的要求：(8.1)）（）（ ??????dnDHBCP30式中—繩圈之間的間隙?—卷筒平均纏繞直徑CPD8.1.3 提升機(jī)最大靜張力及最大靜張力差的驗(yàn)算為了保證提升機(jī)有足夠的強(qiáng)度，還必須驗(yàn)算所選提升機(jī)的最大靜張力 T（它影響卷筒的強(qiáng)度和主軸的強(qiáng)度）及最大靜張力差 （它影響主軸的強(qiáng)度）應(yīng)使之滿足如T?下公式（8.2）： （8.2）pHQ???式中 Q—次提升量（公斤）Q”—容器自重（公斤）黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)43P —每米鋼絲繩重量（公斤/米） 根據(jù)使用和設(shè)計(jì)要求，在設(shè)計(jì)中我選用的卷筒結(jié)構(gòu)如圖 8.1 所示：圖 8.1 卷筒T 和 可由提升機(jī)產(chǎn)品規(guī)格表中查得。如果驗(yàn)算不通過，則須重設(shè)計(jì)提升機(jī)。?卷筒的作用主要是通過聯(lián)軸器和減速機(jī)相連，把減速機(jī)傳遞給它的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化成繞在它上面的鋼絲繩的線速度。卷筒主要有卷筒，卷筒端蓋組成，使用中根據(jù)所提升燈具的重量不同而選擇不同型號(hào)的卷筒 [19]。8.2 卷筒端蓋的選擇卷筒端蓋的結(jié)構(gòu)如圖 8.2：黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)44圖 8.2 卷筒端蓋8.3 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 4mm 的鋼絲繩 [20]。8.4 本章小結(jié)本章主要通過計(jì)算設(shè)計(jì)了卷筒的結(jié)構(gòu)，并選擇了卷筒端蓋的結(jié)構(gòu)，確定了鋼絲繩的直徑。從而完成了本次設(shè)計(jì)中所有部件的選擇及校核。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)45結(jié)　　論在這次設(shè)計(jì)中，我根據(jù)自己所掌握的知識(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)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(dòng)參數(shù)以及潤(rùn)滑密封做了比較合理的設(shè)計(jì)計(jì)算。并且合理的設(shè)計(jì)了卷筒和支架，使其能夠安全可靠的工作。為了對(duì)提升機(jī)有一個(gè)更全面的認(rèn)識(shí)，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。設(shè)計(jì)中我通過查閱大量資料，選擇了平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿這種傳動(dòng)方式，因?yàn)檫@種蝸桿傳動(dòng)具有承載功率大，噪聲低、平衡溫度低、效率高，工作可靠，壽命長(zhǎng)，傳動(dòng)比穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，重點(diǎn)是具有設(shè)計(jì)要求的自鎖性，所以采用這種傳動(dòng)極大的提高了傳動(dòng)的性能和工作效率。由于提升機(jī)工作中發(fā)熱較大，在今后的設(shè)計(jì)中應(yīng)在蝸桿軸上裝有風(fēng)扇，在箱體上裝有水平方向散熱片。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)46參考文獻(xiàn)[1]程乃士.減速器和變速器設(shè)計(jì)與選用手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. 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。以前我們對(duì)這種設(shè)備的了解比較少。為了豐富自己的實(shí)踐知識(shí)，在設(shè)計(jì)以前，我查閱了大量資料。這些實(shí)踐工作奠定了我設(shè)計(jì)提升機(jī)的基礎(chǔ)，雖然在設(shè)計(jì)中遇到了許多困難和障礙，但經(jīng)過與同學(xué)的討論和老師的細(xì)心指導(dǎo)，最后在我的努力下，終于完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。四年的學(xué)習(xí)工作過程中，知識(shí)面的學(xué)習(xí)和良好工作態(tài)度的形成得益于各位老師的言傳身教，全體老師忘我的敬業(yè)精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)作風(fēng)使我深受感動(dòng)，同時(shí)也教育了我在學(xué)習(xí)和工作過程中要有端正的學(xué)習(xí)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。要有良好的敬業(yè)精神。在老師們的教導(dǎo)下，使我學(xué)到了不僅是專業(yè)知識(shí)，而且更多的是做人的道理。 在此，我再次向所有在該設(shè)計(jì)中，向我們提供幫助的老師，同學(xué)致以最衷心的謝意。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)目　　錄摘 要 ..................................................................ⅠABSTRACT ..............................................................Ⅱ第 1 章 緒論 ............................................................11.1 本文的研究目的及主要內(nèi)容 ...........................................11.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .....................................................21.3 提升機(jī)主要技術(shù)參數(shù) .................................................21.3.1 設(shè)計(jì)條件 .......................................................21.3.2 設(shè)計(jì)要求 .......................................................31.4 設(shè)計(jì)的意義 .........................................................3第 2 章 減速器的作用及特點(diǎn) ...........................................42.1 減速器的作用 .......................................................42.2 齒輪減速器的特點(diǎn) ...................................................42.3 蝸桿減速器的特點(diǎn) ...................................................52.4 本章小結(jié) ...........................................................6第 3 章 電動(dòng)機(jī)的選擇 ..................................................73.1 初選電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式 ...........................................73.2 電動(dòng)機(jī)的容量 .......................................................83.3 電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù) ...................................................93.4 本章小結(jié) ..........................................................10第 4 章 減速器部件的選擇計(jì)算 ........................................114.1 蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 ..................................................114.1.1 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 ................................114.1.2 選擇蝸桿、蝸輪材料 ............................................124.1.3 確定蝸桿頭數(shù)及蝸輪齒數(shù) ........................................124.1.4 驗(yàn)算滾筒的速度 ................................................12黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)4.1.5 確定蝸桿蝸輪中心距 A...........................................124.1.6 蝸桿傳動(dòng)幾何參數(shù)設(shè)計(jì) ...........................................134.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ......................................................164.2.1 蝸桿軸的設(shè)計(jì) ..................................................164.2.2 蝸輪軸的設(shè)計(jì) ..................................................184.3 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ....................................................204.4 減速器的附件 ......................................................214.5 本章小結(jié) ..........................................................24第 5 章 減速器各部件的校核計(jì)算 ......................................255.1 環(huán)面蝸輪蝸桿的校核計(jì)算 ............................................255.2 軸的校核 ..........................................................275.2.1 蝸桿軸的強(qiáng)度校核 ..............................................275.2.2 蝸輪軸的強(qiáng)度校核 ..............................................295.3 滾動(dòng)軸承的選擇及校核 ..............................................325.3.1 蝸桿軸滾動(dòng)軸承的選擇及校核 ....................................325.3.2 蝸輪軸上軸承的校核 ............................................345.4 鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核 ..................................................365.5 本章小結(jié) ..........................................................37第 6 章 減速器的潤(rùn)滑和密封 ..........................................386.1 潤(rùn)滑油選擇 ........................................................386.2 潤(rùn)滑方式的選擇 ....................................................386.3 本章小結(jié) ..........................................................38第 7 章 減速器的安裝使用及維護(hù) ......................................397.1 減速器的安裝 ......................................................397.2 減速器的使用和維護(hù) ................................................397.2.1 減速器潤(rùn)滑油的更換 ............................................397.2.2 減速器檢修 ....................................................397.2.3 減速器維護(hù) ....................................................407.3 本章小結(jié) ..........................................................40第 8 章 卷筒和鋼絲繩的選擇 ..........................................41黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)8.1 卷筒的選擇 ........................................................418.1.1 選擇提升機(jī)卷筒的原則是： ......................................418.1.2 卷筒的寬度 B 應(yīng)能容納以下幾部分鋼絲繩： ........................418.1.3 提升機(jī)最大靜張力及最大靜張力差的驗(yàn)算 ..........................418.2 卷筒端蓋的選擇 ....................................................428.3 鋼絲繩的選擇 ......................................................438.4 本章小結(jié) ..........................................................43結(jié)論 ...................................................................44參考文獻(xiàn) ..............................................................45致謝 ...................................................................46