【正文】 1 目 錄 摘要 …………………………………………………………………… ...2 關(guān)鍵詞 ………………………………………………………………… ...2 前 言 ………………………………………………………….……… ..2 第一章 設(shè)計任務(wù)書及要求 ………………………………………...…. .4 第二章 方案設(shè)計 ……………………………………………………… .6 第三章 電動機(jī)的選擇與計算 …………………………………….….. .11 第四章 傳動裝置的傳動比及動力參數(shù)計算 ………………… …………….….. .15 第五章 減速器部件的選擇計算 ……………………………………… 16 167。 1 蝸桿傳動設(shè)計計算 ……………………………………………………… 18 167。 2 環(huán)面蝸輪蝸桿校核計算 ………………………………..……………… ..23 167。 3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)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(lián)接 的選擇及校核 …………………………………………………… 47 167。 7 箱體結(jié)構(gòu)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(hù)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(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。 關(guān)鍵詞 減速器 蝸桿傳動 軸承的選擇 箱體結(jié)構(gòu) 前 言 畢業(yè)設(shè)計是對大學(xué)期間所學(xué)知識的一次總的檢驗(yàn)和鞏固，是一次很好的理論聯(lián)系實(shí)際的機(jī)會，相比以前的幾次課程設(shè)計，畢業(yè)設(shè)計對所學(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。做好畢業(yè)設(shè)計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)計的主要任務(wù)是設(shè)計舞臺上用于提升燈具的小型提升機(jī)，因此《畢業(yè)設(shè)計說明書》對小型提升機(jī)做了系統(tǒng)的的設(shè)計與介紹。小型提升機(jī)主要部分是減速器，它在舞臺燈光的升降調(diào)節(jié)中有著重要的作用，應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。設(shè)計小型提升機(jī)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(shè)計中，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)計方面的知識，并在此基礎(chǔ)上盡量做到優(yōu)化設(shè)計。 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)大同小型，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)計計算。為了對提升機(jī)有一個更全面的認(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。 3 畢業(yè)設(shè)計的基本要求是： ，又要培養(yǎng)學(xué)生，應(yīng)把對學(xué)生的培養(yǎng)放在第一位。在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，根據(jù) 所選定的設(shè)計課題，通過實(shí)習(xí)，結(jié)合工程實(shí)際，獨(dú)立完成設(shè)計工作，受到一次機(jī)械工程師如何解決工程實(shí)際問題的初步訓(xùn)練。 ，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。 ，鞏固和擴(kuò)大專業(yè)知識面，有較強(qiáng)的自學(xué)能力及工作適應(yīng)能力，提高運(yùn)用科研成果和新技術(shù)的能力及對現(xiàn)有設(shè)備和生產(chǎn)過程進(jìn)行技術(shù)改造的能力。 ，理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)和嚴(yán)肅認(rèn)真，一絲不茍的科 學(xué)態(tài)度，使學(xué)生樹立正確的生產(chǎn)觀點(diǎn)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)。 在設(shè)計過程中，多次經(jīng) 周研老師 的耐心指導(dǎo)，在此表示深深的謝意！ 由于本人水平有限，時間倉促，設(shè)計中難免有不少缺點(diǎn)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(shè)計任務(wù)書及要求 提升機(jī)的作用是將一定的質(zhì)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(yīng)用于各個生產(chǎn)部門中，在國民經(jīng)濟(jì)中占有較重要的地位。 一 設(shè)計條件 1 對一定質(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 采用一級變速。 5 所選電動機(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 保險系數(shù) 二 設(shè)計內(nèi)容 1 設(shè)計方案的選擇與計算。 2 總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計，成套圖紙及說明書。 三 設(shè)計關(guān)鍵 5 1 選擇合適的減速機(jī)構(gòu)。 2 設(shè)計適合小廠生產(chǎn)的零部件。 3 必須保證產(chǎn)品的安全性。 四 設(shè)計要求 （一）運(yùn)轉(zhuǎn)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的水平。 2 軸承無漏油現(xiàn)象。 3 盡量減少各種振動和沖擊。 （三）技術(shù)經(jīng)濟(jì)性 1 結(jié)構(gòu)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(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。 （五）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。 3 外觀，結(jié)構(gòu)，材料的選擇和表面處理協(xié)調(diào)。 （六）設(shè)計規(guī)范性 6 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。 第二章 方案設(shè)計 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 一 減速器的作用 減速器在原動機(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、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： （ 1）高水平、高性能。 （ 2）積木式組合設(shè)計?；?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(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)度計算方法、修形技術(shù)、變形及三、優(yōu)化設(shè)計方法、齒根強(qiáng)化及其元化過渡、新結(jié)構(gòu)等。 7 （ 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)計更合理。 （ 4）加工精度提高到 ISO56級。 （ 5）軸承質(zhì)量和壽命提高。 （ 6）潤滑油質(zhì)量提高。 二 齒輪減速器的特點(diǎn) 齒輪傳動是機(jī)械傳動中重要的傳動之一，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。 齒輪傳動的特點(diǎn)主要有： 1 效率高 在常用的機(jī)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(dá) 99℅。 2 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。 3 工作可靠，壽命長 設(shè)計制造正確合理， 使用維護(hù)良好的齒輪傳動，工作可靠，壽命可長達(dá)一，二十年，這也是其它機(jī)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(yīng)用，也是因?yàn)榫哂羞@一特點(diǎn)。 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(diǎn) 蝸桿傳動是在空間交錯的兩軸之間傳遞運(yùn)動和動力的一種機(jī)構(gòu)，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(diǎn)，故應(yīng)用頗為廣泛。 1 當(dāng)使用單頭蝸桿時，蝸桿旋轉(zhuǎn)一周，蝸輪只轉(zhuǎn)過了一個齒距，因而能實(shí)現(xiàn) 8 大 的傳動比。在動力傳動中，一般傳動比 I=580。在分度機(jī)構(gòu)或手動機(jī)構(gòu)中，傳動比可達(dá) 300；若只傳遞運(yùn)動，傳動比可達(dá) 1000。由于傳動比大，零件數(shù)目又少，因而結(jié)構(gòu)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(jìn)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(dāng)蝸桿的螺旋線升角小于嚙合面的當(dāng)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(dāng)滑動速度很大，工作條件不夠良好時，會產(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)蝸桿傳動具有自鎖性時，效率僅為。同時由于摩擦與磨損嚴(yán)重，常需耗用有色金屬制造蝸輪，以便與鋼制的蝸桿配對組合成減磨性良好的滑動摩擦劑。 根據(jù)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(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(chǎn)品是美國 CONE DRIVE， 50 年代起在我國得到推廣應(yīng)用。 與普通圓柱蝸桿傳動相比，這種蝸桿同時包容齒數(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 ～ 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，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(chǎn)產(chǎn)品系列中心矩為 15～ 1320 ㎜；速比為 5～ 343000；最高傳動效率可達(dá) 97%。我國經(jīng)過 40 年的研究和發(fā)展，目前這種蝸桿的生產(chǎn)品種也 9 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；最高傳動效率可達(dá) 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(nèi)的直線，在繞成形圓的圓心作等角速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)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(zhuǎn)運(yùn)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(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，這是直廓環(huán)面蝸桿傳動的主要缺點(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根據(jù)設(shè)計要求的修形曲線，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，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(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)面蝸桿是河南省焦作市科林齒輪有限公司的一項(xiàng)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(yùn)動不會產(chǎn)生干涉。工裝和理論相吻合。和同類蝸桿相比，它還具有以下幾個特點(diǎn)： 1 瞬時接觸線和相對運(yùn)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(zhì)量穩(wěn)定。 3 同時參加嚙合的蝸輪齒數(shù)多，一般可達(dá) 2 2(9Z Z 為蝸桿齒數(shù)）。 4 蝸輪齒面無脊線，傳遞運(yùn)動時不會產(chǎn)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