【正文】 以下的場合；起重量大時常采用受力對稱的雙鉤。吊鉤在作業(yè)過程中常受沖擊，需采用韌性好的優(yōu)質(zhì)碳素鋼制造。確保安全，質(zhì)量安全系數(shù)高，靜載荷達(dá)到 3 倍，起重量從 5噸到150 噸。 鍛造吊鉤分為單鉤和雙鉤。鍛造吊鉤材料采用優(yōu)質(zhì)低碳鎮(zhèn)靜鋼或低碳合金鋼，如 20 優(yōu)質(zhì)低碳鋼、 16Mn、 20MnSi、 36MnSi。 吊鉤的尺寸設(shè)計(jì) 吊鉤鉤孔直徑與起重能力有一定關(guān)系： 單鉤： ? ? ? ?tQD 35~30? 鉤身各部分尺寸（見圖 3）間的關(guān)系如下 : hL DS ?? 1 (2 ~ )/ ~ ? ? 圖 31 鍛造單鉤 計(jì)算得 : D=80 S=60 H=96 2L =184 2L =48 32 吊鉤的三維效果圖 由于負(fù)載屬于輕型因此吊鉤的各部位直徑選擇按照起重設(shè)計(jì)手冊的常規(guī)數(shù)據(jù)選取完全可以滿足工作要求，但注意的是吊鉤的前端尖嘴部分應(yīng)有一定的揚(yáng)角避免磨損后起吊容易脫鉤。 卷筒裝置的設(shè)計(jì) 卷筒是用來卷繞鋼絲繩的部件，它承載了起升載荷，收放鋼絲繩，實(shí)現(xiàn)勾取物裝置的升降，是實(shí)現(xiàn)四速電動葫蘆機(jī)械系統(tǒng)滿足要求的裝置。 (2）電動葫蘆卷筒的結(jié)構(gòu) 電動葫蘆的卷筒是由筒體、連接盤、卷筒軸以及軸承支架等組成。其缺點(diǎn)是筒 體體積較大。其缺點(diǎn)是鋼絲繩排列緊密產(chǎn)生摩擦，各層互相疊加，對鋼絲繩的壽命影響很大。 卷筒直徑的確定 卷筒的直徑式卷筒集合尺寸中最關(guān)鍵的尺寸，其名義直徑 D是指光面卷筒的卷筒外包直徑尺寸，有槽卷筒取槽底直徑，大小按下式確定。 其中 0L ＝ 720mm ， 1L ＝ 83mm， 2L ＝ 32mm， L＝ 835mm 卷筒厚度的計(jì)算 對于鑄鋼卷筒， d?? 式中 ? 卷筒壁厚； d 鋼絲繩直徑。其傳動關(guān)系如圖 41 所示 a b 圖 41 同軸式三級傳動減速器示意圖 確定傳動裝置的總傳動比和分配轉(zhuǎn)動比 （ 1） 總傳動比： ai =nnm = ? (41) （ 2）分配減速器的各級傳動比： 按同軸式布置。 由圖查的 1i =， 2i =。 （ 2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 選擇齒數(shù)取 z1=13， z2=i1? z1=? 13=74 齒寬系數(shù) d? 由表 14179，選 d? = 初選螺旋角 ? =14186。m) Ⅰ 軸 980 Ⅱ 軸 980 Ⅲ 軸 Ⅳ 軸 V軸 VI軸 轉(zhuǎn)距 T 1 4 10 81. 4 N mT ? ? ? ? 彈性系數(shù) ZE 由表 查的 ZE= 189。 h*an=h*acos? 由 圖查的x1== 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH X∑ =0 ? =8186。 按圓整后的中心距修正螺旋角 5`1291102 )7413(2 )(a rc c os 21 ??? ????? a mzz n? (46) 因 ? 值改變不多，故參數(shù) Ha ZK 、 ?? 等不必修正。 第二軸 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 選擇齒數(shù)取 z1=24， z2=i1? z1=? 24=84 確定變位系數(shù) z1=24 z2=84 a=20186。 按圓整后的中心距修正螺旋角 021 1052 )6912(2 )(a rc c os ?? ????? a mzz n? (412) 因 ? 值改變不多， 因此 參數(shù) 中 Ha ZK 、 ?? 等不 須要 修正。 圖 42 齒輪的三維效果圖 第三軸 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 選擇齒數(shù)取 z1=12， z2=i3 ? z1=? 11= 轉(zhuǎn)距 T 5T 1. 2 10 N m m? ? ? 確定變位系數(shù) z1=12 z2=45 a=20186。 查由 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 圖 14116 ZH= 重合度系數(shù) Z? 縱向重合度 i n 1 ???????? ??? ?? zmb dnb 端面重合度 . 11111 ????nxz 查得重合度 ?a? ?a? 則 ?a? 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1==60? ? 1? 6300=? 107 N2= 6711 ?????i 接觸疲勞壽命系數(shù)由由 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 圖查 KHN1= KHN2= 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1％ 安全系數(shù) S＝ 1 [ ?? ]1＝ SK HHN 1lim1? ＝ ? 1160=1427 [ ?? ]2＝SK HHN 1lim1?=? 1160=1612MPa [ ?? ]＝ 12[ ] [ ] 1 4 2 7 1 6 1 2 1 5 2 0 M Pa22HH??? ??? （ 2）計(jì)算小齒輪分度圓直徑 d1t 小齒輪分度圓直徑 d1t= 23 )][(12 H HEad t ZZuuTK ??? ??? (413) = 3 5 22 1 . 6 9 . 2 1 0 4 . 0 9 1 1 8 9 . 8 2 . 4 6( ) m m 6 3 . 0 7 m m0 . 8 1 . 4 4 3 4 . 0 9 1 5 2 0? ? ? ? ?? ? ?? （ 3）計(jì)算載荷系數(shù) K 齒間載荷分配系數(shù) HaK 根據(jù) ???? ?? ar 由圖查得 HaK ＝FaK = 齒間載荷分配系數(shù) K ?H 由 機(jī)械設(shè)計(jì)得 設(shè)計(jì)手冊 齒輪裝配時檢驗(yàn)調(diào)整 K?H ＝ +? （ 1+ 2d? ） 2d? +? 103b= 載荷系數(shù) K K＝ KA KV HaK K?H =? ? ? = 修正小齒輪直徑 1d 3311 1 . 8 66 3 . . 0 7 m m 6 6 . 2 2 m m1 . 6t tKdd K? ? ? ? (414) 計(jì)算模數(shù) mnt 1 c o s 6 6 . 2 2 c o s 8 m m 5 . 9 6 m m1 2 1 1nt dm ? ??? ? ? (415) （ 4）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) ][c os2 212FsaFaadnYYzKT Ym ??? ?? ??? (416) 計(jì)算載荷載荷系數(shù) K K= KA KV HaK ?FK =? ? ? = 齒形系數(shù) FaY 由當(dāng)量齒數(shù) z 8c os11c os 2211 ???? ?zn z 8c os45c os 2222 ???? ?zn 由圖 14147 ?FaY ?FaY 應(yīng)力修正系數(shù) SaY 由圖 ?SaY ?SaY 重合度系數(shù) anY ?? ?? os 22 ??? baan ??? ????? anY ?? 彎曲壽命系數(shù) NY 根據(jù) N1=? 108 N2=? 107 由圖查的 ?NY 12?NY 計(jì)算許用彎曲疲勞應(yīng)力 ][F? 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= ][F? 1= 1 1 1 6 2 0 0 . 8 2 7 0 8 . 5 7 M Pa1 . 4F E N XYYS? ???? ][F? 2＝ 2 2 2 6 2 0 1 2 8 8 5 . 7 1 M Pa1 . 4 1 . 4F E N XYY? ???? 計(jì)算 大、小齒輪的][? FYY SaaF并加以比較 111 ][FSaFaYY? = 002 ][ ?? ][ 2 22 ???F SaFa YY ? 大齒輪的數(shù)值較大 設(shè)計(jì)計(jì)算 mmmmm 8c 2 253 ???? ??????? 對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) mn與由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)相差不大，取標(biāo)準(zhǔn)值 mn＝ ，取分度圓直徑 d1= 8c os11 ????? nmdz ? 則 111?z ???? uzz ，則 452?z （ 5） 幾何尺寸計(jì)算 計(jì)算中心距 mmmmmzza n 8c os2 )4511(c os2 )( 21 ??? ????? ? (417) 將中心距圓整為 170mm 。 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 11221 1 6 .0 m m 6 6 .6 7 m mc o s 8 6 `3 4 4 5 6 .0 m m 2 7 8 .7 5 m mc o s 8 6 `3 4 nnzmdzmd???? ? ???? ? ?? 計(jì)算齒輪寬度 ???? db d? mm 圓整后取 2 55mmB ? ； 1 60mmB ? 。 表 42 減速器齒輪參數(shù)匯總表 第一級 第二級 第三級 齒輪 1 2 3 4 5 6 nm （ mm） ? 9176。 8176。109c os 20t a ost a n 0 ????? ? 039。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊根據(jù)表 511查得 596MPab? ? ， 295MPas? ? 。為了使所選的軸直徑 dⅠ Ⅱ 于鍵相適應(yīng)，故需同時選取鍵型號。因軸承主要承受徑向載荷也可承受小的軸向載荷，故選用深溝球軸承。右端滾動軸承采用齒輪軸進(jìn)行軸向定位。根據(jù)軸 承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與矩形花鍵的距離為 78mm ，小齒輪寬度為 35 mm ，由空心軸長度為 226 mm 則 L Ⅱ ～ Ⅲ=226+76+45+20=367mm 。 （ 2）軸上零件的周向定位 齒輪、聯(lián)軸器都是用鍵來進(jìn)行軸向定位。 （ 3）確定軸上圓角和倒角 由 [3]表 152，取軸端倒角為 ??452 ，各軸肩處的圓角半徑見減速器圖裝配圖。由 [2]根據(jù)表 511查得 596MPab? ? 295MPas? ? 由 [2]根據(jù)表 5119，取 A0=103， 于是得 3 3m i n 0 3 7 . 0 71 0 3 3 3 . 5 4 m m2 4 7 . 3 5pdA n? ? ? ? （ 3）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 ①初步選擇滾動軸承。參照工作要求并依據(jù)最小值徑 dⅠ～Ⅱ =35mm ，故選用單列圓溝球軸承 6408 系列，其尺寸為 281 0 035 ????? BDd 。 ②滾動軸承的左端采用齒輪軸的軸肩進(jìn)行軸向定位。軸環(huán)寬度 b ? ， 取 LⅡ～Ⅲ =14mm 。齒輪 的左邊采用軸肩進(jìn)行定位，軸肩高度 , dh? 取 h=7mm ，則軸環(huán)的直徑 dⅣ～Ⅴ ＝ 46mm 。 ③取安裝齒輪處的軸段Ⅴ～Ⅵ直徑 dⅥ～Ⅶ =37mm ，右齒輪與右端滾動軸承之間采用套筒進(jìn)行軸向定位。 （ 4）軸上零件的周向定位 齒輪與軸的周向定位一般都采用平鍵連接。 圖 43 第二軸的結(jié)構(gòu)簡圖 （ 5）鍵的設(shè)計(jì)與校核 ①選擇鍵聯(lián)接的類型和 尺寸 一般 8 級以上精度的尺寸的齒輪有定心精度要求，應(yīng)用平鍵。由機(jī)械設(shè)計(jì)表查得 596MPab? ? 295MPas? ? 由 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊根據(jù)表，取 A0=110， 于是得 3 3m i n 0 3 6 . 9 31 1 0 5 2 . 7 9 m m7 0 . 6 7pdA n? ? ? ? （ 3）根據(jù)軸向定位的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求確定軸的各段直徑和長度 ① 初步選擇滾動軸