【正文】 1 目 錄 摘要 …………………………………………………………………… ...2 關鍵詞 ………………………………………………………………… ...2 前 言 ………………………………………………………….……… ..2 第一章 設計任務書及要求 ………………………………………...…. .4 第二章 方案設計 ……………………………………………………… .6 第三章 電動機的選擇與計算 …………………………………….….. .11 第四章 傳動裝置的傳動比及動力參數計算 ………………… …………….….. .15 第五章 減速器部件的選擇計算 ……………………………………… 16 167。 1 蝸桿傳動設計計算 ……………………………………………………… 18 167。 2 環(huán)面蝸輪蝸桿校核計算 ………………………………..……………… ..23 167。 3 軸的結構設計 ……………………………………………..…………… ..25 167。 4 軸的校核 ……………………………………………………..………… ..34 167。 5 滾動軸承的選擇及校核 ……………………………………….…….… ..42 167。 6 鍵聯接 的選擇及校核 …………………………………………………… 47 167。 7 箱體結構尺寸及說明 …………………………………………………… 49 167。 8 減速器的潤滑和密封 …………………………………………………… 51 167。 9 減速器的附件 ……………………………………………...…………… .53 167。 10 減速器的安裝維護和使用 ……………………………………………… 56 第六章 滾筒和鋼絲繩的選擇 ……………………………………..…. .59 致 謝 ……………………………………………………………… 62 參考資 料 ……………………………………………………………… ..63 2 摘 要 小型提升機的主要部分是原動機和工作機之間的減速機構，通常的減速機構主要有齒輪減速器和蝸輪蝸桿減速器。 關鍵詞 減速器 蝸桿傳動 軸承的選擇 箱體結構 前 言 畢業(yè)設計是對大學期間所學知識的一次總的檢驗和鞏固，是一次很好的理論聯系實際的機會，相比以前的幾次課程設計，畢業(yè)設計對所學基礎知識和專業(yè)知識的涉及面更加廣泛，是知識與實踐的有機結合。做好畢業(yè)設計可以為以后的工作打下堅實的基礎，因此具有很重要的意義。 本次 畢業(yè)設計的主要任務是設計舞臺上用于提升燈具的小型提升機，因此《畢業(yè)設計說明書》對小型提升機做了系統(tǒng)的的設計與介紹。小型提升機主要部分是減速器，它在舞臺燈光的升降調節(jié)中有著重要的作用，應用范圍相當廣泛。設計小型提升機時，在保證得到所要求的提升性能的同時，其安全性至為重要。在這次設計中，我查閱了大量的參考資料，在畢業(yè)實習中對廠家進行了參觀學習，并請教老師和現場的技術工人，積累了一些小型提升機設計方面的知識，并在此基礎上盡量做到優(yōu)化設計。 小型提升機結構簡單，安全可靠。各種不同型號的提升機，雖經長期實踐不斷改進， 但其工作原理和結構大同小型，而其工作性能的好壞卻相差較大。小型提升機的技術性能主要取決于減速器的性能，電動機的選擇和滾筒的選擇。在這次設計中，我根據自己所掌握的知識以及同組同學們的討論，主要根據設計要求對提升機中最關鍵的部分減速器的結構尺寸和運動參數以及潤滑密封做了比較合理的設計計算。為了對提升機有一個更全面的認識，還介紹了提升機的安全性能，使用維護等方面的內容。為了清楚表現，在必要的地方配有插圖。 3 畢業(yè)設計的基本要求是： ，又要培養(yǎng)學生，應把對學生的培養(yǎng)放在第一位。在指導老師的指導下，根據 所選定的設計課題，通過實習，結合工程實際，獨立完成設計工作，受到一次機械工程師如何解決工程實際問題的初步訓練。 ，使學生受到綜合運用知識，解決實際問題的能力，提高自身技術水平，運算能力及識圖、制圖和查閱手冊，使用國家標準和信息資料的能力，文字表達能力和一般組織管理能力。 ，鞏固和擴大專業(yè)知識面，有較強的自學能力及工作適應能力，提高運用科研成果和新技術的能力及對現有設備和生產過程進行技術改造的能力。 ，理論聯系實際的工作作風和嚴肅認真，一絲不茍的科 學態(tài)度，使學生樹立正確的生產觀點和技術經濟觀點。 在設計過程中，多次經 周研老師 的耐心指導，在此表示深深的謝意！ 由于本人水平有限，時間倉促，設計中難免有不少缺點和錯誤，懇切的希望 周研 老師和讀者提出寶貴意見，給予批評指正！ 4 第一章 設計任務書及要求 提升機的作用是將一定的質量的重物以一定的速度提起或落下，在提升過程中必須保證安全性。近年來廣泛應用于各個生產部門中，在國民經濟中占有較重要的地位。 一 設計條件 1 對一定質量的重物提起或落下。 2 提升線速度約為 8～ 10m/min。 3 提升燈具質量約為 500kg。 4 采用一級變速。 5 所選電動機轉速約為 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。 8 保險系數 二 設計內容 1 設計方案的選擇與計算。 2 總體結構的設計，成套圖紙及說明書。 三 設計關鍵 5 1 選擇合適的減速機構。 2 設計適合小廠生產的零部件。 3 必須保證產品的安全性。 四 設計要求 （一）運轉定性 1 軸承有一定的潤滑性。 2 主要零部件不易損壞。 3 對提升 線速度有一定的要求。 4 環(huán)境的機械傳動平穩(wěn)，支撐零件具有足夠的剛度，無明顯的振動。 （二）無害性 1 工作時噪聲低于標準規(guī)定的水平。 2 軸承無漏油現象。 3 盡量減少各種振動和沖擊。 （三）技術經濟性 1 結構簡單，減輕自重，減少制造成本，系列化。 2 采用較高的傳動系統(tǒng)。 （四）結構工藝性 1 無特殊加工的零部件。 2 結構易于拆裝，運貨。 （五）造型藝術性 1 外觀造型新穎。 2 尺寸比例符合美觀規(guī)律。 3 外觀，結構，材料的選擇和表面處理協(xié)調。 （六）設計規(guī)范性 6 1 零部件盡量采用標準件。 2 技術參數符合優(yōu)先數系。 第二章 方案設計 小型提升機的主要部分是原動機和工作機之間的減速機構，通常的減速機構主要有齒輪減速器和蝸輪蝸桿減速器 一 減速器的作用 減速器在原動機和工作機之間起匹配轉速和傳遞轉矩的作用，在現代機械中應用極為廣泛。減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類，二者的設計、制造和使用特點各不相同。 70～ 80年代，世界減速器技術有了很大發(fā)展。通用減速器體現以下發(fā)展趨勢： （ 1）高水平、高性能。 （ 2）積木式組合設計。基本 參數采取優(yōu)先數，尺寸規(guī)格整齊、零件通用性和互換性強、系列容易擴充和花樣翻新，利于組織批量生產和降低成本。 （ 3）形式多樣化、變型設計多。擺脫了傳統(tǒng)的單一底座安裝方式，增添了空心軸懸掛式、浮動支承底座、電動機與減速機一體式聯接，多方位安裝面等不同型式，擴大使用范圍。 促進減速器水平提高的主要因素有： （ 1）硬齒面技術的發(fā)展和完善，如大型磨齒技術、滲碳淬火工藝、齒輪強度計算方法、修形技術、變形及三、優(yōu)化設計方法、齒根強化及其元化過渡、新結構等。 7 （ 2）用好的材料，普遍采用各種優(yōu)質合金鋼鍛件，材料和熱處理質量控制 水平高。 （ 3）結構設計更合理。 （ 4）加工精度提高到 ISO56級。 （ 5）軸承質量和壽命提高。 （ 6）潤滑油質量提高。 二 齒輪減速器的特點 齒輪傳動是機械傳動中重要的傳動之一，形式很多，應用廣泛，傳遞的功率可達近十萬千瓦，圓周速率可達 200m/s。 齒輪傳動的特點主要有： 1 效率高 在常用的機械傳動中，以齒輪傳動效率最高。如一級圓柱齒輪傳動的效率可達 99℅。 2 結構緊湊 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。 3 工作可靠，壽命長 設計制造正確合理， 使用維護良好的齒輪傳動，工作可靠，壽命可長達一，二十年，這也是其它機械傳動所不能比擬的。 4 傳動比穩(wěn)定 傳動比穩(wěn)定是對傳動性能的基本要求。齒輪傳動能廣泛應用，也是因為具有這一特點。 但是齒輪傳動的制造及安裝精度要求高，價格昂貴，且不宜用于傳動距離過大的場合。 三 蝸桿減速器的特點 蝸桿傳動是在空間交錯的兩軸之間傳遞運動和動力的一種機構，兩軸交錯的夾角可為任意值，常用的為 90度，這種傳動由于具有下述特點，故應用頗為廣泛。 1 當使用單頭蝸桿時，蝸桿旋轉一周，蝸輪只轉過了一個齒距，因而能實現 8 大 的傳動比。在動力傳動中，一般傳動比 I=580。在分度機構或手動機構中，傳動比可達 300；若只傳遞運動，傳動比可達 1000。由于傳動比大，零件數目又少，因而結構很緊湊。 2 在 桿蝸傳動中，由于蝸桿齒是連續(xù)不斷的螺旋齒，它和蝸輪齒是逐漸進入 嚙合及逐漸退出嚙合的，同時嚙合的齒對又較多，故沖擊載荷小，傳動平穩(wěn)，噪聲低。 3 當蝸桿的螺旋線升角小于嚙合面的當量摩擦角時，蝸桿傳動更具有自鎖性。 4 蝸桿傳動與螺旋齒輪傳動相似，在嚙合處有相對滑動。當滑動速度很大，工作條件不夠良好時，會產生較嚴重的磨擦和 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；當蝸桿傳動具有自鎖性時，效率僅為。同時由于摩擦與磨損嚴重，常需耗用有色金屬制造蝸輪，以便與鋼制的蝸桿配對組合成減磨性良好的滑動摩擦劑。 根據蝸桿分度曲面的形狀，蝸桿傳動可以分成三大類：圓柱蝸桿傳動、環(huán)面蝸桿傳動、錐蝸桿傳動。 蝸桿分度曲面是圓環(huán)內表面的一部分，蝸桿軸線平面內理論齒廓為直線的蝸桿傳動稱為直廓環(huán)面蝸桿傳動，俗稱“球面蝸輪傳動”。它始于 1921年的美國造船業(yè)，其代表產品是美國 CONE DRIVE， 50 年代起在我國得到推廣應用。 與普通圓柱蝸桿傳動相比，這種蝸桿同時包容齒數多，雙線接觸線形成油膜條件好，兩齒面接觸線誘導法曲率半徑大。因此，承載能力是相同中心矩普通蝸桿的 ～ 3 倍（小值適應于小中心矩，大值適應于大中心矩）。在傳遞同樣功率時，中心矩可縮小 20%40%。由于性能優(yōu)良，美國、日本、俄羅斯等國都將這種傳動作為動力傳動中的主要形式之一廣泛使用。美國生產產品系列中心矩為 15～ 1320 ㎜；速比為 5～ 343000；最高傳動效率可達 97%。我國經過 40 年的研究和發(fā)展，目前這種蝸桿的生產品種也 9 十分可觀，最大中心矩可達到 1200㎜；最少 齒數比為 5；蝸桿頭數達 6；最高傳動效率可達 94%。這種蝸桿傳動分為 “ 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的直線，在繞成形圓的圓心作等角速的旋轉運動的同時，又與成形圓一起圍繞蝸桿的軸線作等角速的旋轉運動，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產生的，難以實現磨削，這種蝸桿制造鋼筋工藝比較復雜，不易獲得高精度的傳動，這是直廓環(huán)面蝸桿傳動的主要缺點。 “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根據設計要求的修形曲線，將加工參數加以改變。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，刀具位置及固定傳動比不同于蝸桿副工作時的位置及速比。變速比修形方法則是加工時瞬時傳動比按一定規(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，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”蝸桿傳動比較，接觸區(qū)擴大，形成 油膜條件好，包容齒數間載荷有平均作用，因而其承載能力、嚙合性能和傳動效率均較“原始型”高。 準平行嚙合線二次包絡環(huán)面蝸桿是河南省焦作市科林齒輪有限公司的一項科研成果。蝸輪滾刀是可鏟背可磨削的，蝸輪齒面沒有脊線，運動不會產生干涉。工裝和理論相吻合。和同類蝸桿相比，它還具有以下幾個特點： 1 瞬時接觸線和相對運動速度方向夾角穩(wěn)定，且接近 90度。 2 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、質量穩(wěn)定。 3 同時參加嚙合的蝸輪齒數多，一般可達 2 2(9Z Z 為蝸桿齒數）。 4 蝸輪齒面無脊線，傳遞運動時不會產生干涉。 因此這種蝸桿傳動承載功率大，動壓油涵穩(wěn)定傳動、噪聲低、平衡溫度低等特 10 征