【正文】 ................................... 22 ........................................................ 22 小齒輪軸的設(shè)計 ............................................................. 22 軸上的功率 ............................................................. 22 初步確定軸的最小直徑 ................................................... 23 根 據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。 ............................. 23 求軸上的載荷 ........................................................... 23 ............................................ 24 ........................................................ 24 ............................................................ 24 軸上的功率 ............................................................. 24 求作用在大齒輪軸上的力 ................................................. 24 初步確定軸的最小直徑 ................................................... 25 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。 ............................. 25 求軸上的載荷 ........................................................... 25 ............................................ 26 ........................................................ 26 第 6 章 聯(lián)軸器的設(shè)計 ............................................................. 27 .................................................. 27 ...................................................... 27 第 7 章 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 ........................................................... 28 第 8 章 潤滑密封設(shè)計 ............................................................ 29 第 9 章 設(shè)計小結(jié) ............................................................... 30 致謝 ............................................................................ 31 主要參考資料 .................................................................... 32 附錄一 .......................................................................... 33 附錄二 .......................................................................... 38 西京學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第 1 章 緒論 選題背景 卷揚機廣泛應(yīng)用建筑、水利、冶金、起重作業(yè)。卷揚機又稱絞車，是起重、垂直運輸機械的重要組成部分，配合井架、桅桿、滑輪等輔助設(shè)備，用來提升物料、安裝設(shè)備。 電動卷揚機由電動 機、聯(lián)軸節(jié)、制動器、齒輪箱和卷筒組成，共同安裝在機架上。電動卷揚機又可稱為電動葫蘆。對于起升高度和裝卸量大，工作繁忙的情況下，要求調(diào)速性能好，特別要空鉤能快速下降。對安裝就位或敏感的物料，要能以微動速度下降卷揚機包括快速卷揚機和慢速卷揚機，僅能在地上使用，它以電動機為動力，經(jīng)彈性聯(lián)軸節(jié)，三級封閉式齒輪減速器，牙嵌式聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動卷筒，采用電磁制動。該產(chǎn)品通用性高、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、起重大、使用轉(zhuǎn)移方便，被廣 泛應(yīng)用于建筑、水利工程、林業(yè)、礦山、碼頭等的物料升降或平拖，還可作現(xiàn)代化電控自動作業(yè)線的配套設(shè)備。 盡管其應(yīng)用非常廣泛 ,但在實際應(yīng)用過程中目前仍存在著許多急待解決的問題 ， 普遍存在的不足是：體積大、過載能力差、噪音大、效率低、使用壽命短、工作不夠安全可靠等，有些產(chǎn)品還已列入國家淘汰產(chǎn)品 ， 開展 卷揚機 機設(shè)計、性能分析及應(yīng)用研究， 具有較大的實用價值和重要的現(xiàn)實意義 國內(nèi)外發(fā)展概況 目前國內(nèi)外廣泛使用卷揚機，一般均有電機、制動器、獨立的減速箱、鋼繩卷筒、底架等組成。它們的減速箱通常采用笨重的齒輪減速箱或蝸輪蝸桿 減速箱，電機與減速箱、鋼繩卷筒的安裝形式一般有 “n 型、 J” 型、型等 ，我國的卷揚機生產(chǎn)已有近 40 年的歷史，而真正定型生產(chǎn)是在 70 年代初的事。 80 年代初我國的卷揚機動技術(shù)的研究才活躍起來，但和國外的卷揚機技術(shù)相比落生至少 30 年，我國目前生產(chǎn)使用的卷揚機還是 70 年代定型的產(chǎn)品。在 80 后代以前，我國還沒有制定有關(guān)卷揚機的國家標準，也缺少卷揚機的設(shè)計、試驗、生產(chǎn)、使用規(guī)范。全國處于無標準可循，呈現(xiàn)出放任自流狀態(tài)，產(chǎn)品規(guī)格五花八門，結(jié)構(gòu)與技術(shù)基本上維持根據(jù) 日本 JIS800l 等 40 年代落后標準及按蘇聯(lián)圖紙制造的 101 1012 等落后機型，進展十分緩慢。 西京學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 80 年代以后，各種競爭機制的引入，科技是第一生產(chǎn)力的概念逐漸被人們所認識，所接受。是我國卷揚機設(shè)計制造技術(shù)發(fā)展最快的時期。國家也制定了有關(guān)卷揚機的配套標準、規(guī)范。新產(chǎn)品種數(shù)近十個，其中最具有代表性的產(chǎn)品有福建省建筑機械廠的行星傳動卷揚機、昆明建筑機械廠的少齒差傳動卷揚機、長沙建筑機械研究所與福州市建筑機械廠聯(lián)合開發(fā)的仿日本 Seibu 公司采用立式齒輪傳動的電控卷揚機．廣州市一建公司機械廠的高速卷揚機適應(yīng)高層建筑的多功能需要，而江蘇海門第三機械廠引進專利技術(shù)開發(fā)的 系列多排頂桿蠕動傳動的卷揚機分為三大系列：即電控、手控和微機程控三大類，其練臺性能優(yōu)于代表國際先進承平的 Seibu 一字型卷揚機，使我國的卷揚機技術(shù)跨人世界先進行列。 1991 年 10 月通過的省科委組織的專家鑒定意見：該產(chǎn)品整機組合合理、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、過載能力強、工作安全可靠，與同類產(chǎn)品相比，居國內(nèi)先進水平，其中傳動方式部分的設(shè)計構(gòu)思獨特、新穎，受力均勻、合理，屬國內(nèi)外首創(chuàng)。國內(nèi)外的卷揚機設(shè)計都在致力于縮小體積、減輕重量，提高承載能力，節(jié)省能源，工作安全可靠，但都沒有理想的可供選擇的卷筒內(nèi)藏減速傳動裝置，而使 設(shè)計、試制工作遇到困難。 Stocky 系列卷揚機采用多排頂桿蠕動減速裝置，并將該減速裝置直接設(shè)置于卷筒內(nèi)，使設(shè)計的卷揚機達到體積小、重量輕、過載能力大、節(jié)省能源、工作安全可靠。它的結(jié)構(gòu)是：由減速裝置內(nèi)藏于鋼繩卷筒內(nèi)的鋼繩卷筒、左右支架、底架及錐形制動電機呈一字型設(shè)置，便于安裝運輸，力求最佳外型 結(jié)構(gòu)形式。 我們應(yīng)該把握有利時機，瞄準國際先進水平，從宏觀上及時修訂新的建筑卷揚機國家標準，以替代 86 標準。技術(shù)進步的主要表現(xiàn)是逐步制訂一整套先進標準，用于指導(dǎo)卷揚機的設(shè)計生產(chǎn)，使產(chǎn)品質(zhì)量日益提高，且標準的制訂、 修改盡量地走在設(shè)計的前頭，向世界先進水平靠攏，以促進我國的建筑卷揚機技術(shù)不斷更新，不斷發(fā)展。生產(chǎn)廠家應(yīng)該及時掌握市場動態(tài)，及時引進先進技術(shù) 。 傳動裝置總體設(shè)計方案 設(shè)計數(shù)據(jù)： 卷揚機鋼絲繩工作拉力 KNF 20? ，鋼絲繩速度 min/11mv? ，卷筒直徑mmD 350? 。 1）外傳動機構(gòu)為齒輪傳動 2）減速器為一級雙頭蝸桿減速器。 西京學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 圖 傳動系統(tǒng)圖 3) 方 案簡圖如上圖 4）該方案的優(yōu)缺點：該工作機有輕微振動，價格便宜，標準化程度高，大幅降低了成本。減速器部分一級雙頭蝸桿減速，為應(yīng)用最廣泛的一種。原動機部分為 Y系列三相交流 異步電動機。總體來講，該傳動方案滿足工作機的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低傳動效率高。 西京學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 第 2 章 電動機的選擇 按工作條件和要求，選擇 YR 系列饒線轉(zhuǎn)子三相異步電動機。 電動機所需工作效率按式 1000d aFvP kW?? () 由式 1000w FvP kW?(電動機輸出功率 ) 因此 1000d aFvP kW?? （ ） 由電動機至卷筒軸的傳動效率為 5443221 ?????? ?a （ ） 式中： 1? 、 2? 、 3? 、 4? 、 5? 分別為聯(lián)軸器、蝸桿傳動、軸承、齒輪傳動和卷筒的傳動效率。取 1 ?? 、 2 ? ? 、 3 ? ? （滾子軸承）、 4 ? ? （齒輪精度為 8 級、不包括軸承效率）、 5 ? ? 。 42 ??????a? 所以： kWFPPaawd 00 18 00 010 00 ?????? ??? 確定電動機的轉(zhuǎn)速 卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為 m i n/ rDn ?? ???? ??? ?? ? 圓柱齒輪傳動閉式 傳動的傳動比為 6~31 ?i 。雙頭蝸桿也采用閉式傳動的傳動比西京學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 為 40~102 ?i 。則總傳動比合理范圍為 240~30?di 。故電動機轉(zhuǎn)速可選范圍為m i n/ 3 9 6~ 9 99 8 )2 4 0~30( rnin dd ???? 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有：750 /minr 、 1000 /minr 、 1500 /minr 。 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由機械設(shè)計手冊 1668 選 Y180L6 型號電動機，滿載轉(zhuǎn)速970 / minmnr? ，電動機軸伸直徑 48d mm? ，長 110L mm? 。 、確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 總傳動比 ： ??? nni ma 分配傳動裝置傳動比： 由式 iiia 0? （ ） 式中： 0i 、 i 分別為蝸桿傳動和齒輪傳動的傳動比。 初步取 0 18i ? ，則 ??? oaiii。 、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 各軸轉(zhuǎn)速 Ⅰ軸 1 97 0 / m inmn n r?? Ⅱ軸 12 0 970 5 3 .8 9 / m i n18nnri? ? ? Ⅲ軸 32 5 3 .8 9 / m inn n r?? 卷筒軸 m i n/ 4 rinn ??? 各軸輸入功率 Ⅰ軸 kWpp d ???? ? 西京學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 Ⅱ軸 kWpp ????? ?? Ⅲ軸 kWpp ????? ?? 卷筒軸 kWpp ????? ?? 各軸輸出功率分別為輸入功率乘軸承傳動效率 。 各 軸輸 入轉(zhuǎn)矩 電動機軸輸出轉(zhuǎn)矩 mNnpM mdd ????? Ⅰ軸 mNMM d ????? ? Ⅱ軸 mNiMM o ??????? 5 ?? Ⅲ軸 mNMM ?????? ?? 卷筒軸 mNiMM ??????? 7 8 4 44334 ?? 各軸的輸出轉(zhuǎn)矩分別為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩乘各軸的輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承傳動效率 。 運動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理于下表： 表 運動及動力參數(shù) 軸名 效率 /PkW 轉(zhuǎn)矩 /T Nm 轉(zhuǎn)速/ /minnr 傳動比