【文章內(nèi)容簡介】 計算 1 天 3 舉升器結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 天 4 撰寫說明書 2 天 5 答辯 1 天 武漢科技大學課程設(shè)計 1 2 總體設(shè)計 擬定傳動方案 為了實現(xiàn)舉升機構(gòu)的上下升降運動，應(yīng) 該在本傳動方案中采用螺桿螺母傳動，用以實現(xiàn)把旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)向為舉升平臺上下運動，同時 電動機與順倒開關(guān)相連接，由電動機軸的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)舉升板的升降運動；又因為電動機的轉(zhuǎn)速過高，在電動機與螺桿之間應(yīng)有減速機構(gòu)，而 蝸 輪蝸桿減速的傳動比較大，工作平穩(wěn)，無噪音，結(jié)構(gòu)緊湊，其自鎖性較好，較其它自鎖機構(gòu)更加安全可靠，可提高舉升機的安全性，同時蝸輪蝸桿減速適用于中小功率，潤滑好，間歇運動的場合，另外對于布置于高級的蝸桿減速器，蝸輪可采用錫青銅做材料，允許點面有較高的相對滑動速度，以利于形成潤滑油膜，提高承載能力和傳動效率，還可 以提高蝸桿的頭數(shù)來提高其傳動效率，故選擇蝸輪蝸桿減速器作為減速機構(gòu)。 由上所述，故擬定傳動方案如下 ： 圖 21 總體方案的確定 1? 電動機 2? 聯(lián)軸器 3? 滾動軸承 4? 滾動軸承 5? 蝸桿 6? 蝸 輪 7? 螺桿 8? 螺母 9? 舉升平臺 武漢科技大學課程設(shè)計 2 傳動方案如上圖所示，電動機 1 轉(zhuǎn)動經(jīng)輸出軸輸出動力，通過聯(lián)軸器 2 的減載緩沖將動力傳遞到 蝸 輪蝸桿減速機構(gòu)， 蝸 輪 6 轉(zhuǎn)動帶動螺桿 7 旋轉(zhuǎn)，從而通過螺桿螺母傳動帶動舉升平臺 9 的上升。 電動機的選擇 .1 選擇 電動機型號 由設(shè)計要求可知，舉升重量 K =600kg，舉升機上升軸向移動速度 V =,上升行程 h=400mm,取 蝸 輪轉(zhuǎn)速 n =45r/min。 則舉升機所需要的功率 6 0 0 1 0 0 . 1 0 . 61 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0F V K G VP K W??? ? ? ? 所需的電動機功率 /dwPP?? 總 式中總傳動效率 1 2 3 4 5=? ?????總 ； 1? ：蝸輪蝸桿傳動效率，取 1=? ； 2? ： 螺桿螺母傳動效率 ，取 2=? ； 3? ：蝸桿軸 滾動軸承傳動效率 ，取 3=? ； 4? ： 螺桿軸 滾動軸承傳動效率 ，取 4=? ； 5? ： 聯(lián)軸器傳動效率 ，取 5=? ； 故d 1 2 3 4 5 0 . 6 2 . 2 50 . 7 0 . 4 0 . 9 8 0 . 9 8 0 . 9 9wPP K W? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? 電動機轉(zhuǎn)速的 選擇 由設(shè)計要求可初步選取 蝸 輪轉(zhuǎn)速 =45r/minn渦 輪 ，機械設(shè)計手冊得閉式蝸輪蝸桿傳動的傳動比 10~40i? ，則電動機可選的轉(zhuǎn)速范圍為： 45 ( 10 ~ 40 ) / m in 40 0 ~ 16 00 / m indn n i r r? ? ? ? ?渦 輪 符合這一轉(zhuǎn)速范圍要求的有 1000r/min 和 1500r/min。根據(jù)機械設(shè)計手冊選擇符合要求的電動機型號為： Y100L2，其相關(guān)參數(shù)如下： 額定功率 d 3P KW? ，同步轉(zhuǎn)速 1500 / minhnr? ；滿載轉(zhuǎn)速 1430 / mindnr? 傳動比的計算 由選定的電動機的滿載轉(zhuǎn)速 d? 與螺桿轉(zhuǎn)速 ?螺 桿 可得到舉升機的總傳動比 ， 而螺桿武漢科技大學課程設(shè)計 3 轉(zhuǎn)速與 蝸 輪轉(zhuǎn)速相等 ， 即 =??渦 輪螺 桿 ， 則總傳動比 d 1430= = = 3 1 .7 845di ??? 渦 輪螺 桿，所以 取33i? 。 傳動裝置的運動和動力計算 （ 1）各軸的轉(zhuǎn)速計算 蝸桿軸： 1 143 0 / m indn n r?? 螺桿軸： 2 = 45 / m inn n r?渦 輪 （ 2）各軸輸入功率的計算 蝸桿軸： 54 3 K WdPP ??? ? ? ? ? ? ? 螺桿軸： 2 1 3 3 2 .9 1 0 .7 0 .9 8 1 .9 9 7 K WPP ??? ? ? ? ? ? ? （ 3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩的計算 蝸桿軸： 11 19500 9 5 5 0 2 . 9 1 1 9 . 4 4 N m1430PT n ?? ? ? 螺桿軸： 22 29550 9 5 5 0 1 .9 9 7 4 7 6 .7 8 N m40PT n ?? ? ? 將上述計算結(jié)果列于下表 1 中 ： 表 21 軸號 轉(zhuǎn)速 n/（ r/min） 功率 P/KW 轉(zhuǎn)矩T/(Nm) 傳動比 i 1 1430 33 2 45 武漢科技大學課程設(shè)計 4 3 傳動零件的設(shè)計計算 蝸輪蝸桿傳動 材料 的選擇 本機構(gòu)中蝸桿蝸輪傳遞功率不大，速度中等，故蝸桿選用 45 鋼，因希望效率高些，耐磨性好，蝸桿表面進行淬火，硬度為 4555HRC。蝸輪用鑄造錫青銅 ( 10 1ZCuSn P ) 按齒面接觸疲勞強度 設(shè)計 傳動中心距： ? ? 23 1 ()E HZZa KT ??? (1） 確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 T1 1 N m?? (2) 確定載荷系數(shù) k 工作穩(wěn)定，取載荷不均勻系數(shù) 1K?? ,由設(shè)計手冊查得使用系數(shù) ? ,蝸桿轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，取動載荷系 ? 。故載荷系數(shù) : 1. 15 1. 05 1 1. 21AvK K K K?? ? ? ? ? ? ? （ 3） 材料 彈性影響 系數(shù) EZ 因為選的是鑄錫磷青銅和鋼蝸桿相配，故由《機械設(shè)計》 查得 ： 160EaZ Mp? (4)確定載荷接觸系數(shù) Z? 先假設(shè)蝸桿與分度圓直徑和傳動中心距的比值為： 1d ? 由機械設(shè)計手冊查得 Z? = (5)確定接觸應(yīng)力 蝸輪用鑄造錫青銅 ( 10 1ZCuSn P )， 蝸桿選用 45 鋼 淬火，蝸桿螺旋齒面硬度大于武漢科技大學課程設(shè)計 5 45HRC，查機械設(shè)計手冊知蝸桿齒面接觸疲勞強度： ? ? 200H Mpa? ? (6)代入數(shù)據(jù)求得中心距為： ? ? 23 1 ()E HZZa KT ??? =124mm 蝸桿與 蝸 輪主要參數(shù)與幾何尺寸 (1)選擇蝸桿頭數(shù) 1Z ，蝸輪齒數(shù) 2Z ， 按傳動比 為 33，取 : Z1=1 21 33 1 33Z i Z? ? ? ? ? (2)確定模數(shù) 蝸桿分度圓直徑，模數(shù)： 0. 87 51d 8 46 .16a m m? ? ? 122 16adm Z??? 由機械設(shè)計手冊查知可取模數(shù)： 8mmm? 蝸桿直徑系數(shù) q=10。故有 蝸桿分度圓直徑： 1 80d m q mm? ? ? 此時，螺紋升角為： 1a rc ta n ( )Zq? ? ?? (3)確定中心矩： ( ) 172 m ma q Z? ? ? 1 7 2 1 2 4a mm mm?? 故 接觸強度夠用 。 按照齒根彎曲疲勞強度校核 蝸輪的當量齒數(shù) : 武漢科技大學課程設(shè)計 6 2v 3333 34c o s c o s 5 .7ZZ r ?? ? ? 由《機械設(shè)計》 查得齒形系數(shù) ： 2 ? 蝸輪分度圓直徑 22 8 33 244d m Z m m? ? ? ? 由《機械設(shè)計》 得材料的基本許用彎曲應(yīng)力 ： ? ? 55FaMp? ? 1 133121 . 5 3 1 . 5 3 1 . 2 1 3 1 2 5 2 0 2 . 5 8 9 . 9 1 5 0c o s 8 0 2 4 4 8 c o s 5 . 7F F a a aKT y M p M pd d m? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? 故齒根彎曲疲勞強度是足夠的 。 校核蝸桿剛度 取 220l d mm?? 。 蝸桿最大撓度： 2212ttY Y Y??； 311 48tt FlY EI?。 312 48rt FlY EI? 蝸桿危險截面慣性系數(shù)： 4 61 2 .1 0 6 1 064dI ?? ? ?； 蝸桿所受圓周力： 01212 375ta TF F Nd? ? ?。 蝸 桿所受軸向力： 21222 2604at TF F Nd? ? ?。 蝸桿所受徑向力： r 2 1 1 ta n 2 0 9 4 8raF F F N? ? ?； 查機械設(shè)計手冊知許用最大撓度： ? ? ? 帶入數(shù)據(jù)可得撓度： ? ? 1 ? ? ? 武漢科技大學課程設(shè)計 7 故蝸桿滿足剛度要求。