【文章內容簡介】 式中 軸頸C處的彎矩 W為截面C處的抗彎截面系數(shù)，有機械手冊查得為53600mm2 心軸的應力性質是按脈動循環(huán)變化的，所以 軸為實心軸，但C截面有鍵槽，所以有應力集中存在，軸頸表面通過車床精車即可。疲勞強度的安全系數(shù)為： 式中 對稱循環(huán)應力下的材料彎曲疲勞極限，查得取270MPa 彎曲時的有效應力集中系數(shù) 表面質量系數(shù) 彎曲時的尺寸影響系數(shù) 材料拉伸的平均應力折算系數(shù)， 彎曲應力的應力幅和平均應力 由于載荷確定不夠精確，材料性質不均勻，選取，即該軸疲勞強度足夠。 軸靜強度安全系數(shù)的校核 軸的靜強度是根據(jù)軸的最短時最大載荷（包括動載荷和沖擊載荷）來計算的，校核的目的是保證軸對塑性變形的抵抗能力。卷筒軸的靜強度計算，需要用靜強度最大拉力Fjmax 。 為動載荷系數(shù)，通過手冊查得 靜強度安全系數(shù)： 由于，則取 ,即該軸靜強度足夠。綜上，該軸符合設計要求。 滑輪的設計 滑輪最小直徑計算 根據(jù)GB/T38111988的規(guī)定，按鋼絲繩中心來計算滑輪的最小直徑，即 式中 d鋼絲繩直徑 h與機構工作級別和鋼絲繩結構有關的系數(shù)， 滑輪結構和材料 滑輪是用來導向和支承的，以改變繩索及其傳遞拉力的方向或者平衡繩索分支力。按規(guī)定，承受載荷不大的小尺寸滑輪（）一般制成實體滑輪，承受較大載荷的滑輪一般采用球墨鑄鐵或者鑄鋼，鑄成帶筋和孔或輪輻結構。大滑輪（）一般用型鋼和鋼板焊接結構。 受力不大的滑輪直接裝于心軸，受力較大的滑輪則裝在滑動軸承（軸套材料采用青銅或粉末冶金材料等）或滾動軸承上，后者一般用在轉速較高，載荷大的工況。 根據(jù)設計要求環(huán)境及機構受力情況，這里選用滑輪材料為QT410,機構用帶孔的結構；根據(jù)滑輪與鋼絲繩匹配表，選擇滑輪直徑。 按規(guī)定，小型鑄造滑輪的強度取決于鑄造工藝條件，一般不進行強度校核計算；對于大尺寸的焊接滑輪要進行強度校核。所以在這里沒必要對滑輪進行強度校核計算。 吊鉤的選用 在本設計中選用直柄單鉤結構的吊鉤，這種結構型式分為四種：LM型、LMD型、LY型及LYD型。吊鉤按其力學性能分為M、P、（S）、T和（V）五個等級。在這里選用吊鉤的強度等級為M，從而可確定吊鉤鉤號為6號。吊鉤利用模鍛的方法獲得毛胚，并且，為了安全起見，使鋼絲繩不滑出吊鉤，用帶凸耳的吊鉤。吊鉤的標記如下: LMD6P第5章 傳動系統(tǒng)的設計 電動機的選擇 電動機的類型概述 電動機按采用電源的不同，可分為直流電動機和交流電動機兩種。直流電動機可用于固定電壓或可調電壓。這種電動機允許在廣泛的范圍內均勻地調節(jié)角速度，能保證平穩(wěn)的啟動、制動和反轉，故多用于電力運輸裝置，以及高速升降機、冶金機械和吊車中。直流電動機的主要缺點是需要把工業(yè)上常用的三相交流電轉變?yōu)橹绷麟姟Ｈ嘟涣麟妱訖C分為同步電動機和異步電動機兩種，三相同步電動機的優(yōu)點是具有較高的功率、定角速度及大的過載能力；缺點是維修比較復雜，價格較昂貴。三相異步電動機比其他電動機的優(yōu)勢在于：機構簡單，價格便宜，維修容易，能直接與三相交流電源連接。雖然它與三相同步電動機比較，其效率較低；和直流電動機比較，只能作有限的角速度調節(jié)，但是對于工業(yè)一般機械并沒有什么影響，因此目前工業(yè)上所用的電動機大多是三相異步電動機。正確選擇電動機額定功率的原則是：在電動機能夠滿足機械負載要求的前提下，經(jīng)濟合理的決定電動機的額定功率。本設計的卷揚機屬于非連續(xù)工作，需要經(jīng)常啟動、制動和反轉，工作環(huán)境中存在大量的粉塵。因此，選擇電動機應與其工作特點相適應。卷筒轉速卷筒線速度：傳動裝置的總效率式中 一個彈性連軸器的傳動效率 一對滾動軸承的傳動效率， 一對8級精度的一般齒輪傳動（油潤滑）的傳動效率 ， 齒輪連接盤的傳動效率工作機所需功率 電動機所需功率 選用：Y系列三相異步電動機型號：Y225M8額定電壓：380V額定功率：22kW轉速：730r/min效率：90% 減速器的設計計算 電動卷揚機傳動比的分配 按額定轉速初定總傳動比，中傳動比計算如下： 因為電動機軸到減速器的傳動是用聯(lián)軸器，其傳動比為1，本設計采用二級圓柱齒輪傳動。 總傳動比的分配： 根據(jù)減速器傳動比的分配原則及相關規(guī)定，確定各級的傳動比。 式中 減速器高速級的傳動比 減速器低速級傳動比 減速器中各軸的轉速的計算 根據(jù)軸的轉速大小依次編號為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ軸 減速器各軸功率計算 減速器各軸的功率、轉速、轉矩如下表：軸號功率P(kW)轉速n(r/min)轉矩T（Nm）Ⅰ730ⅡⅢ 圓柱齒輪傳動的設計計算 此減速器的齒輪為一般機械零件，沒有特殊要求，從降低成本，結構簡單和易于取材的原則出發(fā)選取。 高速級齒輪材料的選擇 小齒輪 40Cr 調質處理 齒表面硬度260HBS 大齒輪 45剛 調質處理 齒表面硬度240HBS 高速級齒輪初步計算 齒寬系數(shù)：由表1213，取 接觸疲勞極限：（c）得 小齒輪 大齒輪 初步計算許用接觸應力: 小齒輪 大齒輪 初選螺旋角，由表1216（機械設計）可估計取得值：初步計算小齒輪直徑d1： 取為93mm初步確定齒寬： 高速級齒輪接觸面疲勞強度的計算圓周速度：精度等級:由表126 選9級精度齒輪齒數(shù)： 取 ，則 取模數(shù)m:初選螺旋角由表123，取螺旋角： 和估計值接近 使用系數(shù)KA：由表129可查得 動載荷系數(shù)Kv: 齒間載荷分配系數(shù)KHa: 由表1210，先求Ft端面重合度：縱向重合度：總重合度：可得齒向載荷分布系數(shù):由表1211 載荷系數(shù)K： 彈性系數(shù)ZE:由表1212查得節(jié)點區(qū)域系數(shù)ZH:重合度系數(shù):由式1231因為，故取螺旋角系數(shù)：接觸應力最小安全系數(shù)：由表1214查得 應力循環(huán)次數(shù)NL：由前知，t=12000h： 許用接觸應力:接觸應力的驗算： 計算結果表面，接觸疲勞強度符合要求；否則，應調整齒輪參數(shù)或者改變齒輪材料，并再次進行驗算。 確定高速級傳動主要尺寸 實際分度圓直徑d: 中心距a： 齒寬b: 高速級齒輪齒根彎曲疲勞強度驗算 齒根彎曲疲勞強度的計算應考慮受拉側為計算依據(jù) 當量齒數(shù)： : ： 重合度系數(shù):螺旋角系數(shù)： 由前可得齒間載荷分配系數(shù) ， 則齒向載荷分布系數(shù)載荷系數(shù)K:（c）可得彎曲疲勞極限： 由表1214可得最小彎曲系數(shù)：: :許用彎曲應力彎曲強度的驗算： 即齒輪的齒根彎曲強度滿足條件。： 項目小齒輪大齒輪材料及熱處理40Cr調質45剛 調質基本參數(shù)齒數(shù)23117分度圓法面壓力角200法面模數(shù)4螺旋角及方向 左 右法面齒頂高系數(shù)11法面齒隙系數(shù)主要尺寸中心距283mm齒寬94mm89mm分度圓直徑93mm473mm齒