【導(dǎo)讀】物料搬運(yùn)成了人類生產(chǎn)活動的重要組成部分，距今已有五千多年的發(fā)展歷史。現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中運(yùn)用越來越廣，作用愈來愈大，對起重機(jī)的要求也越來越高。起重機(jī)正經(jīng)歷著一場巨大的變革。起重機(jī)是用來對物料作起重、運(yùn)輸、裝卸和安裝等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備。不到或者很難做到的搬運(yùn)工作，人得到了休息，效率也提高了。起重機(jī)發(fā)展歷史悠久，種類日益繁多，運(yùn)用極為廣泛。當(dāng)今國民經(jīng)濟(jì)的各個。農(nóng)場、林區(qū)和國防等都離不開起重機(jī)械?，F(xiàn)代起重機(jī)械結(jié)夠已向大型、精密、高效、多功能、宜人化的機(jī)電一體化發(fā)。升、平移、下降、卸載等環(huán)節(jié)。經(jīng)常起動、制動，正反向運(yùn)動時起重機(jī)的基本特。都是為了擴(kuò)大起重機(jī)的使用范圍。張力在卷筒上產(chǎn)生的載荷力矩為M載=Q×D2。擦力，則載荷力矩M驅(qū)=P×R所平衡，小，因此對于這種原始起重機(jī)，起重量不能很大。獲得進(jìn)一步的提高。從而得到合理的物品升降速度。中國的起重機(jī)械整機(jī)制造企業(yè)，截止到20xx年9月底統(tǒng)計有1615家。

　　

【正文】 JHQC5 緩沖器的尺寸 D 100 H 100 緩沖器的行程 75 第四章 減速器的設(shè)計 減速器傳動比的分配 由于減速器采用的是三級斜齒圓柱式減速器，所以傳動比的分配為： i=i 高 i 中 i 低 =181 令 i 高 = i 中 i 中 = i 低 計算得： i 高 = i 中 = i 低 = 表 總傳動比及其分配 總傳動比 高速級 齒輪 傳動比 中速級齒輪傳動比 低速級齒輪傳動比 i1 i2 i3 181 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 36 頁 共 65 頁 減速器各軸的傳遞功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩 P 電動機(jī) = n=970r/min 轉(zhuǎn)動慣量 m2 （ 1）各軸的輸入功率 P1= P 電動機(jī) η = = P2=P1η 滾 η 齒 = = P3=P2η 滾 η 齒 = = P4=P3η 滾 η 齒 = = P5=P4η 滾 η 聯(lián) = = （ 2）各軸的轉(zhuǎn)速 n1=970r/min n2=n1/i1=970/= n3=n2/i2= n4=n3/i3=（ 3）各軸的輸入扭矩 T1=9550 P1/n1=9550 m T2=9550 P2/n2=9550 m T3=9550 P3/n3=9550 m T4=9550 P4/n4=9550 m 高速級齒輪的計算 P1= n1=970r/min i1= T1= N m 材料：大小齒輪采用的材料為 40Cr，并經(jīng)過調(diào)質(zhì)和表面淬火，硬度為40~55HRC 閉式傳動，精度 7 級，初選材料螺旋角 β =12o 使用期 6 年，每年工作 300天，每天 8 小時。 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 37 頁 共 65 頁 選用小齒輪數(shù) Z1=19，得 Z2=i Z1= 19=，取Z2=140 由公式 d1t≥3 2KtTt （ μ +1） (ZHZE)2 φ dξ α μ [σ H] 2 ① 試選載荷系數(shù) Kt= ； ② 小齒輪傳動扭矩 T1= 103 N mm； ③ 由表 [5] 取齒寬系數(shù) φ d=； ④ 由表 [5]查得，材料的彈性影響系數(shù) ZE=； ⑤ 由表 [5]選取區(qū)域系數(shù) ZH=。 ⑥ 由表 [5]查得 ξ α 1= ξ α 2= ξ α =ξ α 1+ξ α 2= ⑦ 大小齒輪 σ HLim1=σ HLim2=1100MPa； ⑧ 應(yīng)力循環(huán)系數(shù) N1=60 n1 j Lh=60 970 8 300 6= 108 N2= N1i1 = 108 ⑨ 接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1= KHN2= ⑩ 計算疲勞許用應(yīng)力 [σ H]1= KHN1 σ HLim1/S= 1100=1012MPa [σ H]2= KHN2 σ HLim2/S= 1100=1078MPa 許用接觸應(yīng)力 [σ H]= ([σ H]1+[σ H]2)/2=(1012+1078)/2=1045MPa [σ H][σ H]2, 取 [σ H]=1045MPa （ 2）計算 ① d1t≥3 2KtTt （ μ +1） (ZHZE)2 φ dξ α μ [σ H] 2 = ② 計算圓周速度 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 38 頁 共 65 頁 V=π d1t n160000 =π 97060000 =③ 計算齒寬及模數(shù) mnt b=φ d d1t= = mnt= (d1t cosβ )/Z1=( cos12o)/19= h= mnt= = bh = = ④ 計算載荷系數(shù) K 查表 [5]得 KA= 根據(jù) V=， 7 級精度， [5]查得動載荷系數(shù) Kv= 由表 [5]， 6 級精度 KHβ =+(1+ d2) φ d2+ 103b=++= 考慮齒輪為 7 級精度，取 KHβ = 由圖 [6]查得 KFβ = 假設(shè) (KA Kt/b) ≥ 100N m， [5]查得 KHα =KFα = K=KA KV KHα KFα = = ⑤ 計算縱向重合度 ξ β = φ d Z1 tgβ = 19 = ⑥ d1=d1t3 KKt = = ⑦ 計算模數(shù) m m=d1 cosβZ1 = cos12o19 = (3)按齒輪彎曲強(qiáng)度計算 mn≥ 3 2KT1Yβ cos2β YFA YSA φ dZ12ξ α [σ F] ① 計算載荷系數(shù) K=KA KV KFα KFα = = 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 39 頁 共 65 頁 ② 根據(jù)縱向重合度 ξ β =，從圖 [5]查得螺旋角影響系數(shù) Yβ= ③ 計算當(dāng)量齒數(shù) ZV1= Z1cos3β = 19cos312o = ZV2= Z2cos3β = 140cos312o = ④ 查得齒形系數(shù)由表 [5]查得 YFα 1=, YFα 2= 查取應(yīng)力校正系數(shù)由 [5]查得 YSα 1=, YSα 2= ⑤ 計算彎曲疲勞應(yīng)力 由表 [5]查得 σ FE1=σ FE2=620Mpa 由圖 [5]查得彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1= KFN2= ⑥ 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= [σ F]1=KKN1σ FE1S = = [σ F]2=KKN2 σ FE2S = = ⑦ 計算大小齒輪的 YFα YSα [σF],并加以比較 (YFα 1 YSα 1)/ [σ F]1=（ ） /= (YFα 2 YSα 2)/ [σ F]2=（ ） /= 小齒輪的數(shù)值大 mn≥ 3 2KT1Yβ cos2β YFA YSA φ dZ12ξ α [σ F] = 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算得法面模數(shù) mn，與由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算得法面模數(shù)相差不大，取標(biāo)準(zhǔn)值 mn=2mm，取分度園直徑 d1=。 Z1= （ d1 cosβ ） /mn=（ cos12o） /2= 取 Z1=20 Z2=i Z1 = 20= 取Z2=147 （ 4） 幾何尺寸計算 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 40 頁 共 65 頁 ① 計算中心距 a={（ Z1+ Z2） mn}/2 cosβ =(167 2)/( 2 cos12o)= ② 按圓整后中心距修正螺旋角 β =arccos{（ Z1+ Z2） mn/(2 a)}= arccos167170 = β 角改變不多，故參數(shù) ε α ， Kβ , ZH不必修正。 ③ 計算大小齒輪分度圓直徑 d3=Z4 mncosβ = 17 = d4=Z4 mncosβ = 98 = ④ 計算齒寬 b=φ d d3= = 圓整后 B3=60mm B4=65mm 驗算 Ft=2 T2d3 =2 = KA FTb = =100N /mm 所以滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。 低速級齒輪計算 P3= n1=T1= m 材料：大小齒輪采用的材料為 40Cr，并經(jīng)過調(diào)質(zhì)和表面淬火，硬度為 48—55HRC 閉式傳動，精度 7 級，初選材料螺旋角 β =12o，使用期 6 年，每年工作 300天，每天 8 小時。 選用小齒輪數(shù) Z5=19，得 Z6=i Z5= 19=，取Z6=83 由公式 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 41 頁 共 65 頁 d5t≥3 2KtTt （ μ +1） (ZHZE)2 φ dξ α μ [σ H] 2 ① 試選載荷系數(shù) Kt= ； ② 小齒輪傳動扭矩 T3= 103 N mm； ③ 由表 [5] 取齒寬系數(shù) φ d=； ④ 由表 [5]查得，材料的彈性影響系數(shù) ZE=； ⑤ 由表 [5]選取區(qū)域系數(shù) ZH=。 ⑥ 由表 [5]查得 ξ α 5= ξ α 6= ξ α =ξ α 5+ξ α 6= ⑦ 由表 [5]大小齒輪 σ HLim1=σ HLim2=1100MPa； ⑧ 應(yīng)力循環(huán)系數(shù) N5=60 n3 j Lh=60 8 300 6= 107 N6= N5i3 = 106 ⑨ 由圖 [5]查得 接觸疲勞壽命系數(shù) KHN5= KHN6= ⑩ 計算疲勞許用應(yīng)力 [σ H]5= KHN5 σ HLim5/S= 1100=1210MPa [σ H]6= KHN6 σ HLim6S= 1100=1320MPa 許用接觸應(yīng)力 [σ H]= ([σ H]5+[σ H]6)/2=(1210+1320)/2=1265MPa [σ H][σ H]6, 取 [σ H]=1265MPa （ 2）計算 ① d5t≥3 2KtTt （ μ +1） (ZHZE)2 φ dξ α μ [σ H] 2 = ② 計算圓周速度 V=π d5t n36000 =π =③ 計算齒寬及模數(shù) mnt b=φ d d5t= = 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 42 頁 共 65 頁 mnt= (d5t cosβ )/Z1=( cos12o)/19= h= mnt= = bh = = ④ 計算載荷系數(shù) K 查表 [5]得 KA= 根據(jù) V=， 7 級精度， [5]查得動載荷系數(shù) Kv= 由表 [5]， 6 級精度 KHβ =+(1+ d2) φ d2+ 103b=++= 考慮齒輪為 7 級精度，取 KHβ = 由圖 [6]查得 KFβ = 假設(shè) (KA Kt/b) ≥ 100N m， [5]查得 KHα =KFα = K=KA KV KHα KFα = = ⑤ 計算縱向重合度 ξ β = φ d Z1 tgβ = 19 = ⑥ d5=d5t3 KKt = = ⑧ 計算模數(shù) mn mn=d5cosβZ5 = cos12o19 = (3)按齒輪彎曲強(qiáng)度計算 mn≥ 3 2KT3Yβ cos2β YFA YSA φ dZ52ξ α [σ F] ① 計算載荷系數(shù) K=KA KV KFα KFα = = ② 根據(jù)縱向重合度 ξ β =，從圖 [5]查得螺旋角影響系數(shù) Yβ= ③ 計算當(dāng)量齒數(shù) ZV5= Z5cos3β = 19cos312o = 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 43 頁 共 65 頁 ZV6= Z6cos3β = 83cos312o = ④ 查得齒形系數(shù)由表 [5]查得 YFα 5=, YFα 6= 查取應(yīng)力校正系數(shù)由 [5]查得 YSα 5=, YSα 6= ⑤ 計算彎曲疲勞應(yīng)力 由表 [5]查得 σ FE5=σ FE6=620Mpa 由圖 [5]查得彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN5= KFN6= ⑥ 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= [σ F]5=KKN5σFE5S = = [σ F]6=KKN6 σ FE6S = =434Mpa ⑦ 計算大小齒輪的 YFα YSα [σF],并加以比較 (YFα 5 YSα 5)/ [σ F]5=（ ） /= (YFα 6 YSα 6)/ [σ F]6=（ ） /434= 小齒輪的數(shù)值大 mn≥ 3 2KT3Yβ cos2β YFA YSA φ dZ52