【正文】 ign, performance, and has practical value and important practical significance, this time through the design of a walking drive system, hoping to find the existing problems, and puts forward the solution, in order to develop and to our hoist improved prayer reference Keyword： Windlass。 large volume。 ............................. 17 求軸上的載荷 ........................................................... 18 ............................................ 19 ........................................................ 19 .............................................................. 20 IV 軸上的功率 ............................................................. 20 求作用在蝸輪上的力 ..................................................... 20 初步確定軸的最小直徑 ................................................... 20 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 ............................. 23 求軸上的 載荷 ........................................................... 23 ............................................ 24 ........................................................ 24 ............................................................ 24 軸上的功率 ............................................................. 24 求作用在大齒輪軸上的力 ................................................. 24 初步確定軸的最小直徑 ................................................... 25 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。卷?yè)P(yáng)機(jī)又稱絞車(chē)，是起重、垂直運(yùn)輸機(jī)械的重要組成部分，配合井架、桅桿、滑輪等輔助設(shè)備，用來(lái)提升物料、安裝設(shè)備。電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)又可稱為電動(dòng)葫蘆。對(duì)安裝就位或敏感的物料，要能以微動(dòng)速度下降卷?yè)P(yáng)機(jī)包括快速卷?yè)P(yáng)機(jī)和慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)，僅能在地上使用，它以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，經(jīng)彈性聯(lián)軸節(jié)，三級(jí)封閉式齒輪減速器，牙嵌式聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動(dòng)卷筒，采用電磁制動(dòng)。 盡管其應(yīng)用非常廣泛 ,但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中目前仍存在著許多急待解決的問(wèn)題 ， 普遍存在的不足是：體積大、 過(guò)載能力差、噪音大、效率低、使用壽命短、工作不夠安全可靠等，有些產(chǎn)品還已列入國(guó)家淘汰產(chǎn)品 ， 開(kāi)展 卷?yè)P(yáng)機(jī) 機(jī)設(shè)計(jì)、性能分析及應(yīng)用研究， 具有較大的實(shí)用價(jià)值和重要的現(xiàn)實(shí)意義 國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況 目前國(guó)內(nèi)外廣泛使用卷?yè)P(yáng)機(jī)，一般均有電機(jī)、制動(dòng)器、獨(dú)立的減速箱、鋼繩卷筒、底架等組成。 80 年代初我國(guó)的卷?yè)P(yáng)機(jī)動(dòng)技術(shù)的研究才活躍起來(lái)，但和國(guó) 外的卷?yè)P(yáng)機(jī)技術(shù)相比落生至少 30 年，我國(guó)目前生產(chǎn)使用的卷?yè)P(yáng)機(jī)還是 70 年代定型的產(chǎn)品。全國(guó)處于無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可循，呈現(xiàn)出放任自流狀態(tài)，產(chǎn)品規(guī)格五花八門(mén)，結(jié)構(gòu)與技術(shù)基本上維持根據(jù) 日本 JIS800l 等 40 年代落后標(biāo)準(zhǔn)及按蘇聯(lián)圖紙制造的 101 1012 等落后機(jī)型，進(jìn)展十分緩慢。是我國(guó)卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展最快的時(shí)期。新產(chǎn)品種數(shù)近十個(gè)，其中最具有代表性的產(chǎn)品有福建省建筑機(jī)械廠的行星傳動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)、昆明建筑機(jī)械廠的少齒差傳動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)、長(zhǎng)沙建筑機(jī)械研究所與福州市建筑機(jī)械廠聯(lián)合開(kāi)發(fā)的仿日本 Seibu 公司采用立式齒輪傳動(dòng)的電控卷?yè)P(yáng)機(jī)．廣州市一建公司機(jī)械廠的高速卷?yè)P(yáng)機(jī)適應(yīng)高層建筑的多功能需要，而江蘇海門(mén)第三機(jī)械廠引進(jìn)專利技術(shù)開(kāi)發(fā)的系列多排頂桿蠕動(dòng)傳動(dòng)的卷?yè)P(yáng)機(jī)分為三大系列：即電控、手控和微機(jī)程控三大類，其練臺(tái)性能優(yōu)于代表國(guó)際先進(jìn)承平的 Seibu 一字型卷?yè)P(yáng)機(jī)，使我國(guó)的卷?yè)P(yáng)機(jī)技術(shù)跨人世界先進(jìn)行列。國(guó)內(nèi)外的卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)都在致力于縮小體積、減輕重量，提高承載能力，節(jié)省能源，工作安全可靠，但都沒(méi)有理想的可供選擇的卷筒內(nèi)藏減速傳動(dòng)裝置，而使設(shè)計(jì)、試制工作遇到困難。它的結(jié)構(gòu)是：由減速裝 置內(nèi)藏于鋼繩卷筒內(nèi)的鋼繩卷筒、左右支架、底架及錐形制動(dòng)電機(jī)呈一字型設(shè)置，便于安裝運(yùn)輸，力求最佳外型 結(jié)構(gòu)形式。技術(shù)進(jìn)步的主要表現(xiàn)是逐步制訂一整套先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，用于指導(dǎo)卷?yè)P(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)，使產(chǎn)品質(zhì)量日益提高，且標(biāo)準(zhǔn)的制訂、修改盡量地走在設(shè)計(jì)的前頭，向世界先進(jìn)水平靠攏，以促進(jìn)我國(guó)的建筑卷?yè)P(yáng)機(jī)技術(shù)不斷更新，不斷發(fā)展。 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)： 卷?yè)P(yáng) 機(jī)鋼絲繩工作拉力 KNF 20? ，鋼絲繩速度 min/11mv? ，卷筒直徑mmD 350? 。 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 圖 傳動(dòng)系統(tǒng)圖 3) 方案簡(jiǎn)圖如上圖 4）該方案的優(yōu)缺點(diǎn)：該工作機(jī)有輕微振動(dòng)，價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅降低了成本。原動(dòng)機(jī)部分為 Y系列三相交流 異步電動(dòng)機(jī)。 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第 2 章 電動(dòng)機(jī)的選擇 按工作條件和要求，選擇 YR 系列饒線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)。取 1 ?? 、 2 ? ? 、 3 ? ? （滾子軸承）、 4 ? ? （齒輪精度為 8 級(jí)、不包括軸承效率）、 5 ? ? 。雙頭蝸桿也采用閉式傳動(dòng)的傳動(dòng)比西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 為 40~102 ?i 。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為m i n/ 3 9 6~ 9 99 8 )2 4 0~30( rnin dd ???? 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有：750 /minr 、 1000 /minr 、 1500 /minr 。 、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比 ： ??? nni ma 分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比： 由式 iiia 0? （ ） 式中： 0i 、 i 分別為蝸桿傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比。 、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 各軸轉(zhuǎn)速 Ⅰ軸 1 97 0 / m inmn n r?? Ⅱ軸 12 0 970 5 3 .8 9 / m i n18nnri? ? ? Ⅲ軸 32 5 3 .8 9 / m inn n r?? 卷筒軸 m i n/ 4 rinn ??? 各軸輸入功率 Ⅰ軸 kWpp d ???? ? 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 Ⅱ軸 kWpp ????? ?? Ⅲ軸 kWpp ????? ?? 卷筒軸 kWpp ????? ?? 各軸輸出功率分別為輸入功率乘軸承傳動(dòng)效率 。 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表： 表 運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù) 軸名 效率 /PkW 轉(zhuǎn)矩 /T Nm 轉(zhuǎn)速/ /minnr 傳動(dòng)比 i 效率 ? 輸入 輸出 輸入 輸出 電動(dòng)機(jī)軸 970 1 Ⅰ軸 970 18 Ⅱ軸 1 Ⅲ軸 4 卷筒軸 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第 3 章 齒輪的設(shè)計(jì) 已知條件：輸入功率 kWp ? ，小齒輪轉(zhuǎn)速 1 53 .89 / minnr? ，齒數(shù) 比??iu ，由于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命 10 年（設(shè)每年工作 300 天）。 ，速度不高，故選用 7 級(jí)精度（ 10095 88GB ? ） 1 20z? ，大齒輪齒數(shù) ???z ，初選螺旋角 14? ?? 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) ? ?3211 1 ???????????? H EHadttZZuuTKd?? () 1. 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1） .試選載荷系數(shù) ? 。 3） .由圖 1026 查得 1 ?? ? 、 2 ?? ? ，則 ???a? 。 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 7） .由 60 hN njL? 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，其中 n為齒輪的轉(zhuǎn)速， j 為齒輪每轉(zhuǎn)一圈同一齒 面嚙合的次數(shù)， hL 為齒輪的工作壽命（單位為小時(shí)）。 9） .計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力。 mmdb td ????? 計(jì)算齒寬與齒高數(shù)比 hb 模數(shù) mmzdm tt 14c o o s11 ???? ? 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 齒高 mmmh t ???? 齒高比 ??hb 4） .計(jì)算縱向重合度 ?? a n20xx 1 a n3 1 1 ??????? ?? ? zd 5） .計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) sm/?? 、 7 級(jí)精度，由圖 108 查得動(dòng)載系數(shù) ? 。 mmzdm n ??? 由式 ? ?3 2121 co s2 ??????????FSaFaadnYYzKTm ?? ? () 1. 確定計(jì)算參數(shù) 1） .由圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 1 500FE aMP? ? ，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 2 380FE aMP? ? 。 ?? ?FFaVA KKKKK 5） .查取齒形系數(shù) 由表 105 查得 ?FaY ?FaY . 6） .查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 105 查得 1 ? 、 2 ? 。 設(shè)計(jì)計(jì)算 ? ? mmYYzKTm F SaFaadn 5 8 1 5 14c o o s2 3 2 253 21 21 ???? ??????????????? ?? ? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) nm 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，由于齒輪模數(shù)媽的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載力 ，僅與齒輪直徑有關(guān)可取由彎曲強(qiáng)度算的的模數(shù),按接觸強(qiáng)度計(jì)算的來(lái)的分度圓直徑 mmkkdd tt 3311 ????于是西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 有： 14c o o s11 ????? mdz ? 取 231?z ，則 1 2 2 ????? uzz 。 mmmzdmmmzdnn 6 214c o s 5 8 2 5c o s8514c o s 5 8 o s2211???????????? 距 mmmzza n o s2 )12523(c o s2 )( 21 ??????? ? 中心距取整為 274mm. ? ? ??? ????? 7 32 5 8 )1 2 523(2a r c c o s 21 a mzz n? 因 ? 值不變，故參數(shù) a? 、 ?K 、 HZ 等不必修正。 根據(jù) / 10085 1988GB T ?的推薦，采用圓柱蝸桿傳動(dòng)漸開(kāi)線蝸桿（ ZI 蝸桿）。渦輪用鑄錫磷青銅10 1ZCuSn P ，金屬模制造。 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì) 根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。則 1 . 2 1 . 3 1 . 1 1 . 7 2AvK K K K?? ? ? ? ? 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 EZ 因選用的是鑄錫磷青銅和鋼蝸桿想配，故 12160EaZ MP? Z? 先假設(shè)蝸桿分度圓直徑 1d 和傳動(dòng)中心距 a 的比值 1 a?，從圖 1118 中可查得?? 。 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 82 2 0 0 01897016060 ??????? hLjnN 壽命系數(shù) 108 87 ???HNK 則 ? ? ? ? aHHNH MPK ???? ?? ? ? mmZ