【文章內(nèi)容簡介】 、塔機(jī)等。林克 ?貝第 1 章 緒論 9 爾特公司基于其生產(chǎn)挖掘機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，成為首先將技術(shù)應(yīng)用于桁架臂式 升降機(jī)的廠商之一。但目前住友公司已將其在日本和美國的升降機(jī)與挖掘機(jī)企業(yè) (包括林克 ?貝爾特 )分開，其依據(jù)是升降機(jī)和挖掘機(jī)屬于不同行業(yè)。利勃海爾既生產(chǎn)挖掘機(jī)，也生產(chǎn)流動式升降機(jī)和塔式升降機(jī)，還在愛爾蘭生產(chǎn)集裝箱搬運(yùn)升降機(jī)，其旗下各企業(yè)均為單獨(dú)實(shí)體。 課題條件 物件 800x800，重 20 公斤 總高 樓層高 層高約 1m左右 速度 5m/min； 電壓安全約束： 2 總體設(shè)計方案框架 根據(jù)本課題的研究是適用于樓層上的物料升降運(yùn)送。根據(jù)實(shí)際需求擬采取如下： 動力選擇：電動機(jī)（帶減速器） 傳動形式：鏈條傳動 主體機(jī)構(gòu)：框架式 畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 第 2 章 Z 型垂直升降機(jī)的 動力機(jī)構(gòu) 設(shè)計 動力系統(tǒng)選擇依據(jù) 驅(qū)動機(jī)構(gòu)主要有液壓驅(qū)動、氣動驅(qū)動、電動驅(qū)動和機(jī)械驅(qū)動等形式。 液壓驅(qū)動具有體積小、出力大、控制性能好、動作平穩(wěn)等特點(diǎn) ，它利用油缸、馬達(dá)加上齒輪、齒條實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動；利用擺動油缸、馬達(dá)與減速器、油缸與齒條、齒輪或鏈條、鏈輪等實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動。液壓驅(qū)動具有潤滑性能好、壽命長的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)緊湊，剛性好。定位精度高，克實(shí)現(xiàn)任意位置開停。有很多專業(yè)機(jī)械手能直接利用主機(jī)的液壓系統(tǒng)。但缺點(diǎn)是需要配備壓力源，系統(tǒng)復(fù)雜成本較高。 氣動驅(qū)動結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉。氣源方便，所需的壓縮氣源一般工廠都有，并且無污染 ，一般采用的壓力 ,最高可達(dá) 1MPa。缺點(diǎn)是出力小，體積大。由于空氣的可壓縮性大，很難實(shí)現(xiàn)中間位置的停止，只能用于點(diǎn)位控制，而且潤滑性較差，氣壓系統(tǒng)容易生銹。 機(jī)械式用于簡單的場合。 電動由于減速和回轉(zhuǎn)運(yùn)動變往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu) ，該機(jī)構(gòu)適用于無污染，有電就可以工作，操作簡單方便， 在 工作場合 只需要接通電源即可工作，而工作場合在各個大樓區(qū)域，很容易找到電源 。 綜合以上敘述，將選用最后一種電動機(jī)作為本升降機(jī)的動力來源。 動力計算 由于本 設(shè)計 升降速度 v=5m/min。 所以 輸出 轉(zhuǎn)速為： m i n/?????? ?? .（ 2— 1） （ r 為鏈輪的半徑 ,數(shù)據(jù)將在后面介紹來源） 機(jī)構(gòu)升降功率為： KWWsmkgNkgG X VVFp ???????? （ 2— 2） 第 2 章 Z 型垂直升降機(jī)的動力機(jī)構(gòu)設(shè)計 11 動力選型 由上面計算結(jié)果知道需要輸出轉(zhuǎn)速很低， 根據(jù)機(jī)構(gòu)需要選擇擺線針輪 減 速器，其主要特點(diǎn)是傳動比大，一級轉(zhuǎn)速時傳動比在 1187， 兩極轉(zhuǎn)速時傳動比范圍在 20 128。由于在傳動過程中為多齒齒合，所以對過載 和沖擊有較強(qiáng)的承受能力，傳動平穩(wěn)，可靠；由于采用了行星擺線傳動結(jié)構(gòu)，所以其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕，在功率相同條件下，其質(zhì)量是其它減速器的一半，由于擺線齒輪、針齒銷、軸銷和軸套都是由軸承鋼制造，工作中又的有滾動摩擦，因此大大加強(qiáng)了個零件的機(jī)械性能并保證使用壽命，提高了傳動效率。 由于升降轉(zhuǎn)速需 ，輸出功率需要大于 ，表 152119 選擇二級直連型 XWED8175B 型，傳動比 103，輸入轉(zhuǎn)速 1500r/min,輸出轉(zhuǎn)速 ，額定轉(zhuǎn)矩 ,額定功率為 (考慮超載及摩擦等其他不可意料的因素，這個值盡量取大一些 ).其機(jī)構(gòu)尺寸如圖（ JB/T2981994） 圖 21 二級直連型 XWED8175B型電動機(jī)（帶減速器的） 畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 第 3 章 Z 型垂直升降機(jī)的傳動系統(tǒng)設(shè)計 常見機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用 類型 特點(diǎn) 應(yīng)用 連桿機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，工作可靠，傳動距離較遠(yuǎn)，傳遞載荷較大，可實(shí)現(xiàn)急回運(yùn)動規(guī)律，但不易獲得勻速運(yùn)動或其他任意運(yùn)動規(guī)律，傳動不平穩(wěn)，沖擊與振動較大 用于從動件行程較大或承受重載的工作場合，可以實(shí)現(xiàn)移動、擺動等復(fù)雜的運(yùn)動規(guī)律或運(yùn)動軌跡 。 凸輪 機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，調(diào)整方便，可獲得任意運(yùn)動規(guī)律，但動載荷較大，傳動效率較低 用于從動件行程較小和載荷不大以及要求特定運(yùn)動規(guī)律的場合 。 非圓齒輪機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，從動件可實(shí)現(xiàn)任意轉(zhuǎn)動規(guī)律，但齒輪制造較困難 用于從動件作連續(xù)轉(zhuǎn)動和要求有特殊運(yùn)動規(guī)律的場合 。 槽輪間歇機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單，從動件轉(zhuǎn)位較平穩(wěn)，而且可實(shí)現(xiàn)任意等時的單向間歇轉(zhuǎn)動，但當(dāng)撥盤轉(zhuǎn)速較高時，動載荷較大 常用作自動轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，特別適用于轉(zhuǎn)位角度在 45176。 以上的低速傳動 。 凸輪式間歇機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)較簡單，傳動平穩(wěn)，動載荷較小，從動件可實(shí)現(xiàn)任 何預(yù)期的單向間歇轉(zhuǎn)動，但凸輪制造困難 用作高速分度機(jī)構(gòu)或自動轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu) 。 不完全齒輪機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，從動件可實(shí)現(xiàn)較大范圍的單向間歇傳動，但嚙合開始和終止時有沖擊，傳動不平穩(wěn) 多用作輕工機(jī)械的間歇傳動機(jī)構(gòu) 螺旋機(jī)構(gòu) 傳動平穩(wěn)無噪聲，減速比大；可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動與直線移動，傳動平穩(wěn)無噪聲，互換；滑動螺旋可做成自鎖螺旋機(jī)構(gòu)；工作速度一般很低，只適用于小功率傳動 多用于要求微動或增力的場合，如機(jī)床夾具以及儀器、儀表，還用于將螺母的回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)槁輻U的直線運(yùn)動的裝置 。 摩擦輪機(jī)構(gòu) 有過載保護(hù)作用；軸和軸承受力較 大，工作表面有滑動，而且磨損較快；高速傳動時壽命較低 用于儀器及手動裝置以傳遞回轉(zhuǎn)運(yùn)動 。 圓柱齒輪機(jī)構(gòu) 載荷和速度的許用范圍大，傳動比恒定，外廓尺寸小，工作可靠，效率高；制造和安裝精度要求較高，精度低時傳動噪聲較大，無過載保護(hù)作用；斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動平穩(wěn)，承載能力強(qiáng)，但在傳動中會產(chǎn)生軸向力，在使用時必須安裝推力軸承或角接觸軸承 廣泛應(yīng)用于各種傳動系統(tǒng)，傳遞回轉(zhuǎn)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)減速或增速、變速以及換向等 。 齒輪齒條機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單，成本低，傳動效率高，易于實(shí)現(xiàn)較長的運(yùn)動行程；當(dāng)運(yùn)動速度較高或?yàn)樘岣哌\(yùn)動平穩(wěn)性時， 可采用斜齒或人字齒廣泛應(yīng)用于各種機(jī)器的傳動系統(tǒng)，變速操縱裝置，自動機(jī)的輸送、轉(zhuǎn)向、進(jìn)給機(jī)構(gòu)以及直 13 條機(jī)構(gòu) 動與轉(zhuǎn)動的運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置 圓錐齒輪機(jī)構(gòu) 用來傳遞兩相交軸的運(yùn)動；直齒圓錐齒輪傳遞的圓周速度較低，曲齒用于圓周速度較高的場合 用于減速、轉(zhuǎn)換軸線方向以及反向的場合，如汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床等 。 螺旋齒輪機(jī)構(gòu) 常用于傳遞既不平行又不相交的兩軸之間的運(yùn)動，但其齒面間為點(diǎn)嚙合，且沿齒高和齒長方向均有滑動，容易磨損，因此只宜用于輕載傳動 用于傳遞空間交錯軸之間的運(yùn)動 。 蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu) 傳動平穩(wěn)無噪聲，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比 大，可做成自鎖蝸桿；自鎖蝸桿傳動的效率很低，低速傳動時磨損嚴(yán)重，中高速傳動的蝸輪齒圈需貴重的減摩材料 (如青銅 )，制造精度要求較高，刀具費(fèi)用昂貴 用于大傳動比減速裝置 (但功率不宜過大 )、增速裝置、分度機(jī)構(gòu)、起重裝置、微調(diào)進(jìn)給裝置、省力的傳動裝置 行星齒輪機(jī)構(gòu) 傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，制造和安裝精度要求高，其他特點(diǎn)同普通齒輪傳動；主要有漸開線齒輪、擺線針輪、諧波齒輪 3種齒形的行星傳動 常作為大速比的減速裝置、增速裝置、變速裝置，還可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的合成與分解 。 帶傳動機(jī)構(gòu) 軸間距離較大，工作平穩(wěn)無噪聲，能緩 沖吸振，摩擦式帶傳動有過載保護(hù)作用；結(jié)構(gòu)簡單，安裝要求不高，外廓尺寸較大；摩擦式帶傳動有彈性滑動，不能用于分度系統(tǒng)；摩擦易起電，不宜用于易燃易爆的場合；軸和軸承受力較大，傳動帶壽命較短 用于傳遞較遠(yuǎn)距離的兩軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動或動力 。 鏈傳動機(jī)構(gòu) 軸向距離較大，平均傳動比為常數(shù)，鏈條元件間形成的油膜有吸振能力，對惡劣環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，工作可靠，軸上載荷較?。凰矔r運(yùn)轉(zhuǎn)速度不均勻，高速時不如帶傳動平穩(wěn)；鏈條工作時因磨損伸長后容易引起共振，一般需增設(shè)張緊和減振裝置 用于傳遞較遠(yuǎn)距離的兩軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動或動力 。 傳動機(jī)構(gòu)的確定 根據(jù) 上述表格和 任務(wù)書條件， 總高 ， 樓層高 ， 層高約 1m左右 ，距離較遠(yuǎn)， 屬于 長距離輸送物料。 初步選擇帶傳動機(jī)構(gòu)和鏈條傳動機(jī)構(gòu)。但是由于上升過程中不得出現(xiàn)打滑和倒退現(xiàn)象，故帶傳動機(jī)構(gòu)被淘汰掉。最終確定鏈條傳動作為本升降機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)。 鏈傳動計算 鏈?zhǔn)菢?biāo)準(zhǔn)件，因而鏈傳動的設(shè)計計算主要是根據(jù)傳動要求選擇鏈的類型、決定鏈的畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 型號、合理地選擇參數(shù)、鏈輪設(shè)計、確定潤滑方式等。 鏈的類型選擇 本設(shè)計鏈起到平衡和傳動的作用，因此通過表 — 1根據(jù) 實(shí)際 需要選 短 節(jié)距精密滾子鏈（簡 稱滾子鏈 GB/T1234— 1997），其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：由外鏈節(jié)和內(nèi)鏈節(jié)鉸接而成。銷軸和外鏈板、套筒和內(nèi)鏈板為靜配合；滾子空套在套筒上可以自由轉(zhuǎn)動，以減少 嚙 合 時的 摩擦和磨損，并可以緩和沖擊。 滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸 根據(jù)實(shí)際需要選擇 12A 型鏈條，尺寸如 圖 圖 滾子鏈結(jié)構(gòu) 尺寸 節(jié)距 P= 滾子直徑 d1= 內(nèi)節(jié)內(nèi)寬 b1= 銷軸直徑 d2= 套筒孔徑 d3= 鏈條通道高度 h1= 內(nèi)鏈板高度 h2= 外鏈板高度 h3= 過渡鏈尺寸 l1= l2=9014mm c= 排距 Pt= 滾子鏈鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸（ GB/T1234— 1997） 15 圖 滾子鏈鏈輪結(jié)構(gòu) 尺寸 查表 — 3 初選 Z=18,已經(jīng)選擇鏈條的型號為 12A 型。通過查表 — 2 查得配用鏈條的節(jié)距 P= 滾子鏈外徑 mm? 排距 mm? 確定分度圓的直徑 d: 00 180 180s i n s i n 18Pd mmZ??? （ 2— 15） 齒頂圓直徑 ad : m a xm in ( 1 ) d d P d m md d P d m mZ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 2— 16） 由于 d,選擇 d=118mm 齒跟直徑 fd : 10 9. 7 11 .9 1 97 .7 9frd d d m m? ? ? ? ? （ 2— 17） 分度圓弦齒高 ah ： m a xm in ( 5 ) (