【正文】 D截面：彎矩最大 ，且受轉(zhuǎn)矩。 m （ g） 892 ?????? at dFT N 軸上受齒輪的切向力和徑向力及聯(lián)軸器附加力 齒輪分度圓上切向力 Nd TF t 1 ???? 7 8 9 0 ????? tgtgFF tr ? 聯(lián)軸器附加力 0F ND TF 00 ????? （其中 a＝ 103， b＝ 45， c＝ 94） 水平面支承反力 33 0???? ba FbR raH 0???? ba FraRbH 彎矩 HM ，見圖（ c） 0??? bHH RbM ??????? ba FbR tav ??????? ba FaR tbv 彎矩 vM ，見圖（ e） ????? bvv RbM N 齒向載荷分布系數(shù) ??HK （由表 8332 按調(diào)質(zhì)齒輪，裝配時(shí)檢驗(yàn)調(diào)整或?qū)ρ信芎希?8級(jí)精度，非對(duì)稱支承公式計(jì)算） 齒間載荷分配系數(shù) ??HK （由表 8333 查?。? 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ?HZ （由圖 8311 查?。? 重合度系數(shù) 1??Z （由圖 8312 查?。? 螺旋角系數(shù) 1??Z （由圖 8313 查?。? 彈性系數(shù) MPaZ E ? （由表 8334 查?。? 單對(duì)齒嚙合系數(shù) 1?? DB ZZ （按表 8330 計(jì)算） 則：MP aHH ??????????????? ?? 許用應(yīng)力： ? ?XWRVLNTHHH ZZZZZZS limlim?? ? 式中：極限應(yīng)力 MPaH 1120lim ?? 最小安全系數(shù) ?HS （由表 8335查?。? 壽命系數(shù) ?NTZ （由圖 8317 查取，其中 0 0109 3 36060 ???????? n jL hN L ） 潤滑劑系數(shù) ?LZ (按潤滑油黏度 ,/350 240 smmv ? 由圖 8319 查取 ) 速度系數(shù) ?vZ （按 v＝ ，由圖 8320 查?。? 粗糙度系數(shù) ?RZ （按 mRa ?? ，由圖 8321 查?。? 齒面工作硬化系數(shù) ?WZ （按齒面硬度 48HRC，由圖 8322 查?。? 尺寸系數(shù) ?XZ （由圖 8323 查?。? 則 ? ? MP aH ???????? 31 滿足 ? ?HH ?? ? 驗(yàn)算結(jié)果安全 （ d）校核齒根彎曲強(qiáng)度（按表 8330校核） 強(qiáng)度條件： ? ?FF ?? ? 計(jì)算應(yīng)力：????? FFVASaFantF KKKKYYYYbmF?1 ； 112212SaFaSaFaFF YY YY?? ?? 式中：齒形系數(shù) , 21 ?? FaFa YY （由圖 8315（ a）查取） 應(yīng)力修正系數(shù) , 21 ?? SaSa YY （由圖 8316（ a）查?。? 重合度系數(shù) ??? anY ?? （ ??? baan ?? ） 螺旋角系數(shù) ??Y （由圖 8314 查?。? 齒向載荷分布系數(shù) )( ?? NHF KK ?? （其中 N＝ ，按表 8330計(jì)算） 齒間載荷分配系數(shù) ??FK （由表 8333 查?。? MP aF ???????????? 則 MP aF ?????? 許用應(yīng)力： ? ?xR re lTre lTNTsTFFF YYYYYS ??? m inlim? （按 limF? 值較小齒輪校核） 式中：極限應(yīng)力 limF? ＝ 350MPa 安全系數(shù) ?FS （由表 8335查?。? 應(yīng)力修正系數(shù) 2?sTY （由表 8330取值） 壽命系數(shù) ?NTY （由圖 8318 查?。? 齒根圓角敏感系數(shù) ?relTY? （由圖 8326 查?。? 齒根表面狀況系數(shù) 1?RrelTY （由圖 8325 查?。? 尺寸系數(shù) ?xY （由圖 8324 查取） 則 ? ? MP aF ??????? 滿足 2F? ＜ 1F? ＜ ? ?F? 驗(yàn)算結(jié)果安全 32 減速器軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 高速軸設(shè)計(jì)計(jì)算 （按《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊》 ） 根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用 45 鋼，正火回火，由表 511，查得 d≤ 100mm 時(shí)，抗拉強(qiáng)度 b? ＝590MPa，屈服強(qiáng)度 s? ＝ 295MPa，彎曲疲勞極限 1?? ＝ 255MPa，扭轉(zhuǎn)疲勞極限 1?? ＝ 140MPa，許用彎曲應(yīng)力靜應(yīng)力 ? ?1?? ＝ 195MPa,脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力 ??0? ＝ 95MPa，對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力 ? ?1?? ＝55MPa。 基圓直徑 o s68c o s11 ????? tb dd ? mm ????? 20c o s220c o s22 tb dd ? 齒頂圓壓力角 70 rc c osa rc c os 111 ??? abat dd?176。 斷面重合度 ? ? ? ?? ?tattata tgtgZtgtgZ ????? ????? 22112 1 ＝ ? ? ? ?? ??????????? 1 tgtgtgtg = ? ? ? ?? ? 1 ?????? = ? ? ?? = 齒寬 b＝ ????? aa mm 取 402?b mm 501?b mm 齒寬系數(shù) 140401 ??? dbd? （ c） 校核齒面接觸強(qiáng)度（按表 830 校核） 25 強(qiáng)度條件： ? ?HH ?? ? 計(jì)算應(yīng)力： ???? ??? HHVAtEHBH KKKKbdFZZZZZ 111 ?? ； BDHH ZZ12 ?? ? 式中：名義切向力 ???? dTF t N 使用系數(shù) ?AK （由表 8331 查取） 動(dòng)載系數(shù) BV VA AK????????? ?? 20 0 式中： smndV / 93340100060 11 ?? ??????? )(5650 BA ??? 6 6 )( ?? CB )l n (8 5 )l n (1 4 )l n (5 0 4 ????? ptn fmzC （將 mfZ pt ?10,20 11 ?? 代入得C＝ ；將 mfZ pt ?11,80 22 ?? 代入得 C＝ ；再將 C值兩個(gè)結(jié)果比較，并向大圓整取C＝ 8）。 m） 傳動(dòng)比 i 效率 ? 0 933 1 1 933 4 2 3 1 4 齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 23 (a) 選擇材料，確定 limH? 和 limF? 及精度等級(jí) 參考機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手 冊表 8324和表 8325選用兩齒輪材料為：大、小齒輪均為 40Cr,并經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火，齒面硬度為 48～ 55HRC；精度為 8級(jí)。 m） 2軸：即中間軸 kWPP ???? ? 22 4933112 ?? inn＝ 2322 nPT ???= 3??=（ N 傳動(dòng)比的分配 卷筒的轉(zhuǎn)速： 310??? eee Dvn＝ 310845 ???=(r/min) 總傳動(dòng)比：edenni? ＝ ? 取 1i ＝ 4，則 2i ＝1ii ＝ ? 421 ??ii 在 1i ＝（ ～ ） 2i 范圍內(nèi)。 rfgddZ cq ??? 1 ＝ 10＋ 15＋ 25＝ （次） 式中 cd — 每小時(shí)全起動(dòng)次數(shù)，這里取為 10 次； 1d — 每小時(shí)電動(dòng)或不完全起動(dòng)次數(shù)，取為 15次； f — 每小時(shí)電制動(dòng)次數(shù)，取為 25 次； 20 rg、 — 折算系數(shù)，由表 選取。 m 所以電動(dòng)機(jī)有足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩?？紤]電動(dòng)機(jī)的過載能力為 ，所以起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 sT ＝ ＝ ?＝ （ tg — 工作時(shí)間； t0 — 停歇時(shí)間） 電動(dòng)機(jī)功率的選擇 根據(jù)《建筑卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)》表 33，雙級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)效率 1? ＝ ，一對(duì)滾動(dòng)軸承效率 2? ＝ ，連軸器效率 3? ＝ ，卷筒效率 4? ＝ ，滑輪效率 5? ＝ 。對(duì)于小噸位建筑卷揚(yáng)機(jī)，考慮到多方面因素，其電動(dòng)機(jī)工作制也允許選擇連續(xù)工作制 S1 ，如選擇 Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。因此，選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)與工作特點(diǎn)相適應(yīng)。；對(duì)于排繩器排繩， ? ≤ 2176。 建筑卷揚(yáng)機(jī)工作級(jí)別的劃分 按利用等級(jí)和載荷狀態(tài)的不同，可將建筑卷揚(yáng)機(jī)分為 A1 ～ A8 8個(gè)工作級(jí)別，見表 。 Fn （ N）； Fe —— 鋼絲繩承受的 額定拉力（ N）； m—— 由應(yīng)力換算成載荷的耐久曲線指數(shù)，此處取 m＝ 3。 而一個(gè)工作循環(huán)是指從一個(gè)載荷準(zhǔn)備提拉時(shí)開始到下一個(gè)載荷準(zhǔn)備提拉時(shí)為止的全過程。由于低速級(jí)轉(zhuǎn)矩大，聯(lián)軸器尺寸也很大，再加上兩處支撐，在軸向布置上占用很大空間。 13 卷揚(yáng)機(jī)整體布置方案的選擇 方案一（圖 ） 圖 該方案由一個(gè)大齒輪固定在卷筒上，轉(zhuǎn) 矩通過開式齒輪由減速器傳給卷筒。 蝸桿傳動(dòng)的效率低，而且蝸桿傳動(dòng)布置為“ T”字型，占用空間大。 要求卷揚(yáng)機(jī)把重物提升到一定高度后，能使重物成自由落體下降，實(shí)現(xiàn)打樁工作，即要求卷揚(yáng)機(jī)具有溜放性能。 按用途分 卷揚(yáng)機(jī)由于其用途不同，使用條件的差異，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上也有差異。 （ 1）圓柱齒輪減速器 （ 2）一字型同軸齒輪傳動(dòng) — 圓柱齒輪減速器 （ 1） 2KH和 3K 行星齒輪傳動(dòng) （ 2）少齒差齒輪傳動(dòng) （ 3）擺線針輪傳動(dòng) （ 4）諧波傳動(dòng) 按控制方法分 由人工操縱閘把控制卷揚(yáng)機(jī)提升或下放重物。 按動(dòng)力源分 由于工作環(huán)境不同，所用的動(dòng)力源亦不同。 為適應(yīng)特殊需要，還有一種變速卷揚(yáng)機(jī)，其速度可調(diào)，有雙速、三速和多速幾種類型。根據(jù)鋼絲繩的速度可分為： 繩速 v＝ 9～ 15m/min。 按鋼絲繩額定拉力 F分 按鋼絲繩在基準(zhǔn)層上所能承受的最大拉力來區(qū)分。 建筑卷揚(yáng)機(jī)還可應(yīng)用于林區(qū)的集材工作，建筑業(yè)的冷拉鋼筋，小型礦井的水平、傾斜運(yùn)輸?shù)人交騼A斜拽引重物的工作和 打樁等工作。 提升重物是建筑卷揚(yáng)機(jī)的一種主要功能，所以各類卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)都是根據(jù)這一要求為依據(jù)的。 繪制設(shè)計(jì)的圖紙 設(shè)計(jì)圖紙是卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)果的最終體現(xiàn) ,該零部件圖包括制造和使用卷揚(yáng)機(jī)的完備信息。 設(shè)計(jì)要求分析 建筑卷揚(yáng)機(jī)的使用要求分析 根據(jù)建筑卷揚(yáng)機(jī)的使用場合以及建筑現(xiàn)場的調(diào)查和分析，確定本設(shè)計(jì)卷揚(yáng)機(jī)的利用等級(jí)、載荷狀態(tài)、額定拉力等初始數(shù)據(jù)。建筑卷揚(yáng)機(jī)由于應(yīng)用范圍較廣，為適應(yīng)各種不同使用條件，建筑卷揚(yáng)機(jī)已經(jīng)制造成各種不同機(jī)型的產(chǎn)品。此種卷揚(yáng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，有一個(gè)卷筒和一個(gè)變速箱即可。 2．采用先進(jìn)電子技術(shù) 為了實(shí)現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)的自動(dòng)控制和遙控，國外廣泛采用了先進(jìn)電子技術(shù)。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)直齒減速器，用錐齒輪帶動(dòng)卷筒。 PC 型卷揚(yáng)機(jī)是三速電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)，遠(yuǎn)距離遙控操作，空載高速下降，提高了生產(chǎn)率。這種卷揚(yáng)機(jī)能夠比較理想 7 地與各種建筑機(jī)械配套。卷筒離合器采用高質(zhì)量的襯墊材料，提高了使用壽命； 2) 采用五級(jí)可換向的齒輪減速器，能獲得與負(fù)荷相適應(yīng)的合理速度和拉力。