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沈 陽 化 工 大 學(xué) 科 亞 學(xué) 院
本科畢業(yè)論文
題 目： 小型重物提升機(jī)的設(shè)計(jì)
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級： 1102
學(xué)生姓名： 陳洋
指導(dǎo)教師： 侯志敏
論文提交日期： 2015年 6 月 1日
論文答辯日期： 2015年 6 月 4日
摘要
在當(dāng)代生活中，我們生活中的每個(gè)角落充滿著各式各樣的機(jī)器。很多不同的領(lǐng)域都需要用性能不同的的起重運(yùn)輸機(jī)械，進(jìn)行運(yùn)輸、分配和輸送等生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)，起重機(jī)械設(shè)計(jì)很廣隨處都能見到。例如一個(gè)大型的生產(chǎn)工作廠，沒有現(xiàn)代化，有效率，安全度高的設(shè)備，是無法進(jìn)行工作生產(chǎn)的。所以說起重機(jī)在現(xiàn)實(shí)生活中的作用，早已經(jīng)超過了它本身的對人類的輔助作用，因此起重機(jī)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在生產(chǎn)工藝中，是生產(chǎn)工作中必不可缺少的重要機(jī)械。
我們運(yùn)用機(jī)械原理、機(jī)械制造技術(shù)和制圖等知識研究設(shè)計(jì)這次的小型重物提升機(jī)。設(shè)計(jì)這種小型重物提升機(jī)是一般工作在室內(nèi)。它的動(dòng)力主要是電動(dòng)機(jī)和通過齒輪傳還有行星機(jī)傳動(dòng)傳遞動(dòng)力等技術(shù)進(jìn)行完成。小型重物提升機(jī)設(shè)計(jì)中關(guān)鍵的部分是減速器的設(shè)計(jì)要合理，設(shè)計(jì)包括：動(dòng)力傳動(dòng)裝置、執(zhí)行元件、控制系統(tǒng)部分的設(shè)計(jì)以及對機(jī)械進(jìn)行保護(hù)和密封等。
本次設(shè)計(jì)的目的主要要求解決生產(chǎn)中的實(shí)際問題，不僅要求掌握專業(yè)知識足夠多，還要鍛煉獨(dú)立解決問題的能力，提高查閱設(shè)計(jì)手冊的能力，了解相關(guān)尺寸的國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)，熟練的使用CAD/UG繪制工程圖。讓我們在實(shí)際工作中熟練的進(jìn)行繪制，讓我們的設(shè)計(jì)更具實(shí)用性，易操性。這次的設(shè)計(jì)題目還讓我們更多的接觸社會(huì)。了解社會(huì)的發(fā)展趨向和國內(nèi)外自動(dòng)化時(shí)代的現(xiàn)狀，為自己以后的發(fā)展方向做好鋪墊。運(yùn)用綜合所學(xué)的知識，在老師的指導(dǎo)下解決設(shè)計(jì)中遇到的問題，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力、把握良好的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng)。
因此在設(shè)計(jì)小型重物提升機(jī)時(shí)，我們不僅要對機(jī)械的性能和能力保障，而且對其安全性的考慮更要謹(jǐn)慎考慮。在這次設(shè)計(jì)中，我認(rèn)真的學(xué)習(xí)了參考文獻(xiàn)和一些相關(guān)的機(jī)械知識并且實(shí)地進(jìn)行了參考并詢問老師進(jìn)行問題的解決，還進(jìn)行了自己操作并且了解工件的加工工藝的難易度，并上網(wǎng)進(jìn)行了查找資料等工作在學(xué)校請教老師，因此對于小型重物提升機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化和改良。
關(guān)鍵詞： 減速器; 傳動(dòng)系統(tǒng); 執(zhí)行元件;
Abstract
In the present life, various machines have been widely used in every aspect of our life..More and more areas need to use a variety of lifting transport machinery, running, distribution and transportation and other production tasks, crane design is widely everywhere can see. For example, a large production factory, there is no modern, efficient, safe equipment, is unable to work production. So that the role of crane in real life, already more than itself to human supporting role, so the crane has been widely used in the production process is production work in the indispensable important mechanical.
This design principle is the application of mechanical principle, mechanical manufacturing technology and graphics and other knowledge research design a small weight lifting machine. The design of this small weight lifting machine is generally working indoors. Its power is mainly motor and transmission through the transmission of the planetary gear transmission and other technology through the transmission of the motor and other technologies. Small weight lifting machine design and the key part of the deceleration device design to be reasonable, the design includes: power transmission system, the implementation of components, control part of the design and the mechanical lubrication and seal etc..
Drawing purpose of the design of the main requirements to solve practical problems in production, not only required to master professional knowledge enough, we must exercise independent problem solving ability, improve access to the ability to design manual, understanding related to the size of the national standards and international standards, skilled use of CAD /UG of engineering drawing. Let us in the actual work of the skilled draw, so that our design more practical, easy to operate. The design also makes us more contact with society.. Understand the social development trend and the status quo of the era of domestic and foreign automation, paving the way for their future development direction.Using the knowledge of integrated knowledge, the problem in the design is solved under the guidance of the teacher, and the ability of cultivating students' theory, the design idea and the style of work are grasped..
So when we design a small weight lifting machine, we must not only protect the mechanical performance and capacity, but also consider the safety of its security considerations.. In this design, I seriously learning the references and some related knowledge of machinery and conducted a field reference and asked the teacher problem solving, their operations and to understand the parts of the processing difficulty, and the Internet are seeking information consult the teacher at school, so for small weight lifting machine design has been optimized and improved.
Key words: Gear reducer; Drive system;Execution element;
目 錄
引言.......................................................................................................... 1
第一章動(dòng)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(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式.................................................... 3
1.2.2 電動(dòng)機(jī)的容量 .......................................................................... 4
第二章提升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................................ 7
2.1傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 ................................................7
2.1.1總傳動(dòng)比及滾筒初定 ............................................................... 7
2.1.2傳動(dòng)分配各級傳動(dòng)比的計(jì)算 .......................................................... 7
2.2電動(dòng)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)............................................................................ 19
第四章提升機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)............................................................ 20
4.1卷筒的選擇 .................................................................................... 20
4.1.1 卷筒的主要尺寸 .................................................................. 20
4.2吊鉤的設(shè)計(jì) ..................................................................................... 22
4.2.1吊鉤的材料 .............................................................................. 22
4.2.2吊鉤的構(gòu)造................................................................................ 23
第五章制動(dòng)器的設(shè)計(jì)............................................................................ 24
5.1.1 制動(dòng)器的選用.......................................................................... 24
5.1.2 帶式制動(dòng)器的計(jì)算.................................................................. 24
第六章減速器的潤滑和密封................................................................ 30
結(jié) 論 .................................................................................................... 31
參考文獻(xiàn) .............................................................................................. 32
致 謝 ................................................................................................ 33
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 引言
引言
大學(xué)即將結(jié)束畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)課程中最后一門課也是對大學(xué)所學(xué)的知識的檢驗(yàn)與應(yīng)用，是一次很好的機(jī)會(huì)。在設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)中，畢業(yè)設(shè)計(jì)是對所學(xué)知識和現(xiàn)實(shí)應(yīng)用能力的考察，是學(xué)問與實(shí)踐的應(yīng)用。畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生利用綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，提高他們的技術(shù)水平，業(yè)務(wù)能力，識圖，繪圖和查閱手冊，使用國家標(biāo)準(zhǔn)，以及考察寫作能力和組織管理能力的能力。實(shí)現(xiàn)了能在以后的工作的基礎(chǔ)，具有十分重要的意義。
本次的任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)小型重物提升機(jī)一般工作在室內(nèi)。由于到小型重物提升機(jī)主要工作部分是減速器，它在機(jī)器工作對升降的工作起到了十分重要的作用。在保證機(jī)器正常工作的同時(shí)還需要對機(jī)器的安全性上需要考慮。為了更好的進(jìn)行設(shè)計(jì)，我做了很多這方面的工作對各各零件進(jìn)行了選擇。
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。現(xiàn)代的提升機(jī)系統(tǒng)具設(shè)計(jì)合理，性能穩(wěn)定，效率高，使用維修簡單并且更加安全。
小型重物提升機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，安全，穩(wěn)定，維修方便。不同的提升機(jī)，雖然在不同領(lǐng)域有不同的用處但是原理不近相同。滾筒的選擇是對小型重物提升機(jī)性能好壞的抉擇，電動(dòng)機(jī)功率的要求，還有減速器是否合理。對于這種設(shè)計(jì)，我積極與同學(xué)討論并通過相互交換意見進(jìn)行改善，最終我有了自己設(shè)計(jì)的思路，根據(jù)設(shè)計(jì)所需，小型重物提升機(jī)中主要針對是對減速器的結(jié)構(gòu)，尺寸，運(yùn)動(dòng)參數(shù)以及潤滑密封，我進(jìn)行了對這幾方面的計(jì)算最終確定所選的型號和尺寸。在合理運(yùn)用知識的同時(shí)，我還對提升機(jī)的安全性能和節(jié)能性能方面進(jìn)行了考慮和計(jì)算為了更好的完成任務(wù)。為了讓使設(shè)計(jì)簡潔清晰，我在有些地方添加了圖片并進(jìn)行解釋說明。
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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(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第一章提升機(jī)動(dòng)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 提起或落下一定質(zhì)量的重物。
⑵ 提升線速度約為12m/min。
(3) 提升質(zhì)量約為500kg。
⑷ 采用一級變速。
⑸ 所選電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速約為850～1000r/min。
⑹ 制造條件：選擇合適的減速機(jī)構(gòu)，生產(chǎn)零件簡單。
1.1.2 設(shè)計(jì)方案的確定
在設(shè)計(jì)時(shí)，我們設(shè)計(jì)原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間夾雜著減速器，我們用減速齒輪進(jìn)行完成。
方案一：運(yùn)用蝸桿減速器。蝸桿減速器，還有運(yùn)用不同軸。這種方案的特點(diǎn)是構(gòu)造簡單，體積大。（見圖1.1）
圖1.1 方案一圖
方案二：用行星輪、內(nèi)齒輪與外齒輪結(jié)合傳遞運(yùn)動(dòng)和傳力。行星輪與內(nèi)外齒輪相配合。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是：
⑴ 效率高
⑵ 工作可靠，使用壽命長
⑶ 結(jié)構(gòu)緊湊
⑷ 傳動(dòng)比穩(wěn)定。（見圖1.2）
圖1.2 方案二圖
1.2 電機(jī)的選擇
1.2.1 電動(dòng)機(jī)類型與結(jié)構(gòu)型式
電動(dòng)機(jī)的選擇十分主要，通過我們了解對提升機(jī)的工作特點(diǎn)、我們選擇電源種類(交流或直流)要確定、對于工作機(jī)的工作環(huán)境進(jìn)行刪選、對最大荷載量和荷載性質(zhì)、起動(dòng)性能和起動(dòng)、制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)的程度多方面考慮來選擇電動(dòng)機(jī)的類型，大小，容量(功率)和旋轉(zhuǎn)速度，選取自己想要的型號。
電動(dòng)機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。由于生產(chǎn)單位一般多采用交流電源，因此，我們選用三相交流電動(dòng)機(jī)。
Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，由于體形小，價(jià)格便宜，維修方便等特點(diǎn)。因此它被應(yīng)用于無特、殊要求的機(jī)械上，經(jīng)常起動(dòng)和制動(dòng)正反轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備，我們選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量還有足夠大的過載量，因此我們用三相異步電動(dòng)機(jī)Yz型(籠型）
電動(dòng)機(jī)容量選擇的合理性直接影響電動(dòng)機(jī)工作能力和壽命。因此選擇的時(shí)候不能太大也不能太小，對于所選擇的電動(dòng)機(jī)要求跟實(shí)際應(yīng)用的方面有關(guān)系。
因此我選用：Y系列籠型三相異步交流電機(jī)。
1.2.2 電動(dòng)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=
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
帶入數(shù)據(jù)得 P=4900×0.2÷1000=0.98 KW
⑵ 確定傳動(dòng)裝置效率
傳動(dòng)裝置的效率由以下的要求：
(1) 軸承的效僅是對一對軸承。
(2) 如果傳動(dòng)副或運(yùn)動(dòng)副類型一樣，我們應(yīng)考慮它的效率。
(3) 傳動(dòng)的效率與軸承的選擇有關(guān)。因此各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率為：
設(shè)計(jì)中，電動(dòng)機(jī)與減速器相連的部件，等于一個(gè)凸緣聯(lián)軸器
I軸的傳動(dòng)效率:
II軸軸承傳動(dòng)效率：
— 工作中傳動(dòng)的總效率
故傳動(dòng)裝置總效率：
＝，
電動(dòng)機(jī)的輸出功率
電動(dòng)機(jī)輸出功率；
＝P/η
則， ＝P/η＝=1.417KW 查資料P取1.5KW
（3）電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)
經(jīng)過考慮我們選定額定功率電動(dòng)機(jī)，同步轉(zhuǎn)速為1000，6級。查《簡 明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》，我們選用Y100L－6三相異步電動(dòng)機(jī)，其主要參數(shù)如下：
電動(dòng)機(jī)額定功率：P0=1.5kw； P0=1.5kw
電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速：n=940r/min n=940r/min
電 流 ： I=5.6A I=5.6A
電動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
第二章提升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.1 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比與動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算
2.1.1 總傳動(dòng)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(dòng)分配各級傳動(dòng)比的計(jì)算
(1) 總傳動(dòng)比，分配各級傳動(dòng)比
1 總傳動(dòng)比
I=50
2 分配各級傳動(dòng)比
取 i1=9.45,
i2=i1/i2/50/9.45=5.29
(2) 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)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： 表2-1
參 數(shù)
軸 名
電動(dòng)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(dòng)比i
9.03
5.45
1
效率η
0.98
0.7
0.98
2.2 電動(dòng)機(jī)軸齒輪的設(shè)計(jì)
齒輪傳動(dòng)是較為常見的傳動(dòng)，它是原理是依靠齒輪齒廓直接接觸來傳遞動(dòng)力的，并具有傳動(dòng)比恒定，效率高，壽命長，對絕大多數(shù)都適用并且承載能力強(qiáng)等。
生產(chǎn)當(dāng)中，所用的作用與要求對齒輪來說都是多種多樣的，但也就包含這兩項(xiàng)基本要求：
（1）傳動(dòng)效率要高，并且齒輪傳動(dòng)在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，瞬時(shí)傳動(dòng)比平穩(wěn)，且對齒輪的沖擊小。
（2）齒輪承載能力高 ； 齒輪能傳遞足夠大的動(dòng)力，使用時(shí)間長，質(zhì)量輕，。
為了挑選齒輪類型，我們對材料，熱處理方式進(jìn)行選擇等。為了使齒輪的承載能力提高并且還使齒輪傳動(dòng)更加平穩(wěn)，我選擇高變位齒輪傳動(dòng)。會(huì)對減速器造成負(fù)擔(dān)，于是把齒輪選用硬齒面，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——場合系數(shù),一小時(shí)，輕度震動(dòng)。由《機(jī)械工程手冊》查得K＝0.7；
K—精度系數(shù)，7級精度，查得：
K＝0.9；
K——材料配對系數(shù)，齒面滑動(dòng)速度 < 10級,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(dòng)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(dòng)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)
我們通過齒輪的精度，材質(zhì)，傳動(dòng)方式，來確定許用應(yīng)力。由所設(shè)計(jì)的傳動(dòng)方案，采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。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(dòng)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(dòng) 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)
通過方案，我們首選直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，齒輪材料選用硬齒面，材料為20Cr，滲碳淬火，硬度為56~62HRS，齒輪精度為8級。查表得出；
[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(dòng)軸承對稱分布，做 Ψd=0.5
因此齒輪為減速傳動(dòng)，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
軸結(jié)構(gòu)依賴：軸向荷載的分部與軸向荷載的大?。狠S型當(dāng)中，備品備件的數(shù)量，大小，設(shè)置場所，定位和固定模式：軸機(jī)械加工和組裝過程。很多因素以至于軸的制作標(biāo)準(zhǔn)沒有軸結(jié)構(gòu)，在實(shí)際中情況的不同，因此我再三考慮軸的尺寸結(jié)構(gòu)的選擇。跟蹤的一般規(guī)則：
（1）軸的受力合理，對軸的強(qiáng)度和硬度有很好的提高；
（2）在安裝軸上的零件是需要精準(zhǔn)對位；
（3）制造簡單，并且方便維修和組裝；
（4）盡量使受力分散，延長使用壽命。
2.5.2 軸承的選擇
軸的選擇條件需要考慮，負(fù)載的大小，方向和性質(zhì)，遵循的原則：
（1）考慮到負(fù)擔(dān)相對較輕，中，平衡，和與軸承的負(fù)荷和影響；適當(dāng)?shù)睦印?
（2）在負(fù)載下的軸的軸承有球軸承，滾針軸承，圓柱滾子軸承，一般我們選擇球軸承，但如果特殊需要還有用高轉(zhuǎn)速軸承；
（3）軸承的徑向和軸向負(fù)荷，軸向負(fù)荷較小時(shí)，軸承的接觸角??；軸向負(fù)荷較大的軸向載荷的角接觸球軸承，接觸角大，也可以結(jié)合與接觸球軸承的軸向、軸向負(fù)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
聯(lián)軸器處軸的直徑，使軸的直徑 與聯(lián)軸器的孔徑相匹配，選取聯(lián)軸器的型號要相匹配。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，軸向尺寸與軸齒輪相配合，它的軸向尺寸一般略小于傳動(dòng)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
小內(nèi)齒輪與軸承相配合，尺寸為50mm，查表選得深溝球軸承（6410）。所為軸承寬度B=31mm，擋油板厚為1mm，所以；
B=31+1=32mm。
軸總長度為；
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，41.7 mm
將數(shù)據(jù)代入公式得
mm
取d=45mm
安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，選取聯(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為軸向尺寸與軸齒輪相配合，軸向尺寸一般略小于傳動(dòng)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，為了使小內(nèi)齒輪與軸承相配合，它的尺寸為54mm，查表選取深溝球軸承，代號為6411。所以軸承寬度B =32mm，擋油板厚為1mm，
所以；
B=32+1=33mm。
所以軸承的總長度為；
L=47+33+33+15=128mm。
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)
行星齒輪系統(tǒng)由三個(gè)基本部分組成，二輪轂和紐帶。當(dāng)選擇行星架的類型，主要是從幾個(gè)傳動(dòng)比，效率，該機(jī)制的復(fù)雜性和大小畫廊等負(fù)機(jī)制以高效率。因此，該機(jī)構(gòu)和復(fù)雜的齒輪系由一負(fù)齒輪系定軸。行星的機(jī)構(gòu)設(shè)有大的傳動(dòng)比但是傳動(dòng)效率較低，一般用于電力傳輸和電力傳輸也不短。
由于行星移位輪直徑為161，必須按軸承，雙結(jié)構(gòu)，使整體墻。主要特點(diǎn)是修飾小，剛度好。這個(gè)特征是有利的為整個(gè)行星輪的振動(dòng)和噪音的齒分配負(fù)載，為了使零件的剛度達(dá)到強(qiáng)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)鑄件無夾渣滓、無氣孔、鑄造無缺陷。
(2)鑄造圓角R3-R10需要定制。
(3)正火處理。
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 提升機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
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
卷筒牽引驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或刪除功能提升繩，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榫€性運(yùn)動(dòng)。這是起重機(jī)械的重要組成部分之一。選擇原則是：當(dāng)繩子纏繞在卷筒上，不會(huì)產(chǎn)生太大的彎曲應(yīng)力，延長了繩子的壽命。因此，D值決定了軋輥直徑和繩索直徑d作了如下規(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)