1第二章卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)本設(shè)計(jì)卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)有：卷揚(yáng)機(jī)用途：用于5噸橋式吊車起升機(jī)構(gòu)工作條件：頻繁啟動(dòng)粉塵量大設(shè)計(jì)的主要要求：本設(shè)計(jì)為有軌運(yùn)行機(jī)構(gòu)；電動(dòng)機(jī)軸到減速器高速軸由齒輪鏈接盤連接；起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器必須采用常閉式的；制動(dòng)力矩應(yīng)保證有足夠的制動(dòng)安全系數(shù)。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)用：用AutoCAD設(shè)計(jì)絞車各部分結(jié)構(gòu)，并繪制圖紙；選用鋼絲繩、電動(dòng)機(jī)，主軸強(qiáng)度、滾筒直徑和長(zhǎng)度；繪制總裝圖、主軸圖、固定滾筒部件圖等；設(shè)計(jì)主軸、滾筒第三章卷揚(yáng)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)概述3.1電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)由于操作方法不同，其結(jié)構(gòu)相差很大。我們將其分為電控卷揚(yáng)機(jī)和溜放型卷揚(yáng)機(jī)兩類。此類卷揚(yáng)機(jī)通過通電或斷電以實(shí)現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)的工作或制動(dòng)。物料的提升或下降由電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，操作簡(jiǎn)單方便。其制動(dòng)型式主要有電磁鐵制動(dòng)器和錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)兩類，下面就這兩種制動(dòng)型式卷揚(yáng)機(jī)的常見類型作介紹。此類卷揚(yáng)機(jī)大多是單卷筒3.1.2帶有電磁鐵制動(dòng)器的卷揚(yáng)機(jī)(1)圓柱齒輪減速器快速卷揚(yáng)機(jī)，如圖3-1。圖3-1圓柱齒輪減速器快速卷揚(yáng)機(jī)簡(jiǎn)圖1—電動(dòng)機(jī)2—聯(lián)軸器3—制動(dòng)器4—減速器5—聯(lián)軸器6—卷筒7—底座8—支架(2)蝸桿減速器慢速卷揚(yáng)機(jī)。(3)圓柱齒輪減速器加開式齒輪傳動(dòng)的卷揚(yáng)機(jī)，如圖3-2。圖3-2圓柱齒輪減速器加開式齒輪傳功的卷場(chǎng)機(jī)簡(jiǎn)圖1—電動(dòng)機(jī)2—聯(lián)軸器3—制動(dòng)器4—減速器5—開式齒輪傳動(dòng)6—卷筒(4)蝸桿減速器加開式齒輪傳動(dòng)的卷揚(yáng)機(jī)。對(duì)一些起重量大的卷揚(yáng)機(jī)，為使鋼絲繩在卷簡(jiǎn)上排列整齊，需要安裝排繩器。按設(shè)計(jì)規(guī)范要求，在鋼絲繩拉力F>120kN的卷揚(yáng)機(jī)上，均應(yīng)安裝排繩器。3.1.3采用錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)此類卷揚(yáng)機(jī)利用錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)本身所具有的制動(dòng)性能來實(shí)現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)的制動(dòng)。由于錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)是靠轉(zhuǎn)子軸向移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)或松開的，可省略單獨(dú)的制動(dòng)器，在結(jié)構(gòu)上就要求電動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)間能做軸向相對(duì)移動(dòng)。一般，軸向移動(dòng)是通過可移式聯(lián)軸器把電動(dòng)機(jī)軸的運(yùn)動(dòng)傳遞到傳動(dòng)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。由于此類卷揚(yáng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)軸線與卷筒軸線為同軸，故習(xí)慣上把這類卷揚(yáng)機(jī)叫做一字型結(jié)構(gòu)卷揚(yáng)機(jī)。根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)的不同，其可分為：1.定軸輪系傳動(dòng)這是1988年行業(yè)組織的系列設(shè)計(jì)中的一種機(jī)型。2.漸開線圓柱齒輪行星傳動(dòng)常見的有封閉型2K—H型行星輪系和3K型行星輪系傳動(dòng)的卷揚(yáng)機(jī)。3.接線針輪傳動(dòng)由于擺線針輪傳動(dòng)一級(jí)減速的減速比比較大，故采用一級(jí)減速即可。這種傳動(dòng)可把傳動(dòng)系統(tǒng)放在卷筒里面，可減小卷揚(yáng)機(jī)體積。4.少齒差行星傳動(dòng)少齒差傳動(dòng)可得到大的傳動(dòng)比，并可把傳動(dòng)系統(tǒng)放在卷筒內(nèi)，使結(jié)構(gòu)緊湊。上述擺線針輪行星傳動(dòng)和少齒差行星傳動(dòng)的輸出機(jī)構(gòu)是很重要的一環(huán)，可實(shí)現(xiàn)偏心輸出的機(jī)構(gòu)有很多，但考慮到加工和效率的原因，目前采用較多的是銷軸式，但其加工精度及熱處理要求較高，卷揚(yáng)機(jī)生產(chǎn)廠家比較難以達(dá)到。所以有的廠家采用了零齒差傳動(dòng)輸出機(jī)構(gòu)，其設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，但加工較為容易，效果亦不錯(cuò)。5.諧波傳動(dòng)此傳動(dòng)的傳動(dòng)比大，嚙合齒數(shù)多，所以承載能力大，故其體積、質(zhì)量可更小。但其柔輪的要求較高，生產(chǎn)較為困難。6.活齒行星傳動(dòng)又叫頂桿蠕動(dòng)傳動(dòng)，它的加工相對(duì)比較方便。此類卷揚(yáng)機(jī)提升重物的下降不是利用電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn).而是靠置物的重力下降，并帶動(dòng)卷簡(jiǎn)反轉(zhuǎn)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)。要在電動(dòng)機(jī)和卷筒之間實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接或分離，通常采用離臺(tái)器或差動(dòng)輪系。由于電動(dòng)機(jī)和卷筒可分可合，因此卷筒的數(shù)目可以增多，而各卷筒又可各自完成自己的運(yùn)動(dòng)，則此類卷揚(yáng)機(jī)可設(shè)計(jì)成單卷筒、雙卷筒為保證各卷筒的運(yùn)動(dòng)或停止，其離合和制動(dòng)裝置都直接安裝在卷筒上。卷揚(yáng)機(jī)的壽命一般不少于5年，在這個(gè)期間內(nèi)依據(jù)工作頻環(huán)N,可分為8個(gè)利用等級(jí)，見表3.1表3.1卷揚(yáng)機(jī)利用等級(jí)利用等級(jí)總工作循環(huán)數(shù)N說明不經(jīng)常使用U2U?2.5×10?經(jīng)常地輕閑地使用U?5×10?經(jīng)常地中等使用有時(shí)頻繁地使用2×10?頻繁地使用根據(jù)本次設(shè)計(jì)的建筑卷揚(yáng)機(jī)的使用情況確定利用等級(jí)為U7。表3.2載荷狀態(tài)載荷狀態(tài)名義載荷譜系當(dāng)量拉力系數(shù)K,說明Q,(輕)0.125K≤0.5通常承受1/3的額定拉力，很少承受額定拉力時(shí)使用Q,(中)0.5<K,≤通常承受(1/3～2/3)的額定拉力，有時(shí)承受額定拉力時(shí)使用Q,(重)0.63<K≤通常承受2/3以上的額定拉力，較多承受額定拉力時(shí)使用0.8<K≤1頻繁地承受拉力或者額定拉力相近時(shí)使用t,=t,,t,,……t,機(jī)構(gòu)。此次設(shè)計(jì)的電動(dòng)5噸卷揚(yáng)機(jī)是由電動(dòng)機(jī)、圖3-3起升機(jī)構(gòu)示意圖1—電動(dòng)機(jī)2—聯(lián)軸器3—減速器4—卷筒5—導(dǎo)向滑輪6—滑輪組7—吊鉤為使機(jī)構(gòu)布置方便并增大補(bǔ)償能力，在電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)之間可用浮動(dòng)軸連接，浮動(dòng)軸的兩端為半齒輪連軸器。圖3-4用齒輪接盤連接型式卷筒的直徑一般盡量選用允許的較小值，因?yàn)殡S著卷筒直徑的增加，扭矩和減速傳動(dòng)比也增大，引起整個(gè)機(jī)構(gòu)龐大。但在起升高度較大時(shí)，往往用增大卷筒直徑的方法以減小其長(zhǎng)度?；喗M型式(單聯(lián)或雙聯(lián))和它的倍率對(duì)起升機(jī)構(gòu)的尺寸也有很大的影響。在橋式起重機(jī)中采用雙聯(lián)滑輪組，一方面使卷筒兩支撐上的受力不變，也就是使運(yùn)行小車兩邊的軌道輪壓不變，這對(duì)橋架和小車車架受力是有利的；另一方面是使重物在起升過程中不作橫向移動(dòng)。但由于雙聯(lián)滑輪組的倍率比單聯(lián)滑輪組小一倍，起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比也需要增大一倍，這就使機(jī)構(gòu)尺寸增大，所以其他的起重機(jī)采用單聯(lián)滑輪組，此次設(shè)計(jì)的是5噸橋式起重機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)，因此選用雙聯(lián)滑輪組，如下圖3-5。圖3-5雙聯(lián)滑輪組1、動(dòng)滑輪2、定滑輪3、卷筒滑輪組的倍率的確定對(duì)鋼絲繩的拉力、卷筒直徑與長(zhǎng)度、減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比以及機(jī)構(gòu)的總體尺寸有很大的影響。大起重量采用較大的倍率，可避免采用過粗的鋼絲繩。有時(shí)在采用較大的滑輪組倍率的同時(shí)相應(yīng)的降低了起升速度的方式來提高起重量，可以使起升機(jī)構(gòu)達(dá)到通用性，即將同一起升機(jī)構(gòu)用于不同的起重量，這是在系列設(shè)計(jì)時(shí)常采用的方法。起升機(jī)構(gòu)計(jì)算是在給定了設(shè)計(jì)參數(shù)，并將布置方案確定后進(jìn)行的，通過計(jì)算選用機(jī)構(gòu)中所需要的標(biāo)準(zhǔn)零部件，如電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器和聯(lián)軸器等。對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)零部件需進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)。此卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)提升載荷5噸，主要用于煉鋼廠5噸橋式起重機(jī)上，本卷揚(yáng)機(jī)是利用煉鋼廠現(xiàn)有設(shè)備和材料拼湊而成，因此與標(biāo)準(zhǔn)的5噸卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)略有不同。第四章主體零件的設(shè)計(jì)4.1鋼絲繩的選擇絲的節(jié)距不同.因而相互交叉形成點(diǎn)接觸。其特點(diǎn)是接觸應(yīng)力高.表面粗糙，鋼絲易(2)線接觸鋼絲繩線接觸鋼絲繩繩股由不同直徑的鋼絲統(tǒng)制而成，每一層鋼絲的節(jié)距相等，由于外層鋼絲位于內(nèi)層鋼絲之間的溝槽內(nèi)，因此內(nèi)外層鋼絲間形成線接觸。這種鋼絲繩的內(nèi)層鋼絲雖承受比外層鋼絲稍大的應(yīng)力，但它避免了應(yīng)力集中，消除了鋼絲在接觸處的二次彎曲現(xiàn)象，減少了鋼絲間的摩擦阻力。使鋼絲繩在彎曲上有較大的自由度，從而顯著提高了抗疲勞強(qiáng)度，其壽命通常高于點(diǎn)接觸鋼絲繩。由于線接觸鋼絲繩比點(diǎn)接觸鋼絲繩的有效鋼絲總面積大，因而承載能力高。如果在破斷拉力相同的情況下選用線接觸鋼絲繩，可以采用較小的滑輪和卷筒直徑，從而使整個(gè)機(jī)構(gòu)的尺全系數(shù)法，這是一種靜力計(jì)算方法。鋼絲繩的安全系數(shù)按下式計(jì)算：設(shè)計(jì)時(shí)，鋼絲繩的額定拉力為已知，將額定拉力乘以規(guī)定的最小安全系數(shù)[n],然后從產(chǎn)品目錄中選擇一種破斷拉力不小于F?！M]的鋼絲繩直徑。目前在工業(yè)化國家，對(duì)鋼絲繩直徑的選擇普遍采用選擇系數(shù)法。國際標(biāo)準(zhǔn)繩的選擇也推薦采用此方法。該方如下；鋼絲繩直徑不應(yīng)小于下式計(jì)算的最小直徑式中Fmax—鋼絲繩最大靜拉力(N)。由起升載荷(額定起重量，鋼絲繩懸掛部分的重量，滑輪組及其它吊具的重量)并考慮滑輪組效率相倍率來確定；c—鋼絲繩選擇系數(shù)，它與機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別、鋼絲繩是否旋轉(zhuǎn)以及吊運(yùn)物品的性質(zhì)等因素有關(guān)。目前，卷揚(yáng)機(jī)還沒有此系數(shù)的具體規(guī)定。該設(shè)計(jì)卷揚(yáng)機(jī)額定載荷5噸，采用雙聯(lián)滑輪起重滑輪組，所以每根承受載荷該卷揚(yáng)機(jī)用于冶金行業(yè)鑄造用，所以工作級(jí)別為M7,鋼繩系數(shù)選擇c=0.123。所以鋼絲繩選擇d=14mm。按鋼絲繩所在機(jī)構(gòu)工作級(jí)別來選鋼絲繩直徑時(shí)，所選的鋼絲繩拉斷力應(yīng)滿足下式：式中F0——所選用鋼絲繩最小拉斷力，N;n——安全系數(shù)，查手冊(cè)選n=7所以FO>7×1.25×10?=87.5kN又鋼絲繩最小拉斷力總和等于鋼絲繩最小拉斷力×1.134(纖維芯)或×1.214(鋼芯),所以鋼絲繩最小拉斷力總和為99.225kN鋼絲繩6×19(a)類14—NAT—FC—1470—ZS—102—79.5在正確選擇鋼絲繩的結(jié)構(gòu)和直徑之后，實(shí)際使用壽命的長(zhǎng)短，在很大程度上取決于鋼絲繩在使用中的維護(hù)和保養(yǎng)及與相關(guān)機(jī)件的合理配置?？蓮囊韵聨追矫婵紤]該2.決定滑輪繩槽尺寸時(shí)，必須考慮鋼絲繩直徑較公稱直徑有6%~8%的過盈量絲繩的公稱直徑大10%左右。鋼.可提高鋼絲繩的壽命約10%。R=(0.54~0.6)d(d為鋼絲繩直徑)(4-7)卷筒槽多數(shù)采用標(biāo)準(zhǔn)槽，只有在使用過程中鋼絲繩有可能脫槽的情況才使用深槽，本設(shè)計(jì)選用標(biāo)準(zhǔn)槽，鋼絲繩直徑選用14mm,c=(0.25~0.4)d所以R=(0.54~0.6)d=7.56~8.4mm=3.5~5.6mmmmt=d+(2~4)=16mm卷筒按照轉(zhuǎn)矩的傳遞方式來分.有端側(cè)板周邊大齒輪外嚙合式和筒端或筒內(nèi)齒輪內(nèi)嚙合式，其共同特點(diǎn)是卷筒軸只承受彎矩，不承受轉(zhuǎn)矩。本設(shè)計(jì)卷筒采用內(nèi)齒輪嚙合式。如圖4-1。圖4-1內(nèi)齒嚙合式卷卷筒的設(shè)計(jì)主要尺寸有節(jié)徑D。、卷筒長(zhǎng)度L、卷筒壁厚δ。卷筒的節(jié)徑即卷筒的卷繞直徑，由設(shè)計(jì)知D。不能小于下式：D?min=hdh—與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)，根據(jù)工作環(huán)境級(jí)別為M,,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)h=28mm;按式計(jì)算：D?min=hd=392mm本設(shè)計(jì)采用雙聯(lián)滑輪組，如圖4-2圖4-2雙聯(lián)滑輪組卷筒的長(zhǎng)度L=2(L?+l?+l?)+l?(4-16)n—附加安全圈數(shù)，使鋼絲繩端受力減小，便于固定，通常取l?—兩端的邊緣長(zhǎng)度(包括凸臺(tái)在內(nèi)),根據(jù)卷筒結(jié)構(gòu)而定，mm;小距離決定。對(duì)于有螺旋槽的單層繞卷筒，鋼絲繩允許偏斜度通常為1:10,可知選選取標(biāo)準(zhǔn)卷筒長(zhǎng)度為1000mm根據(jù)鑄造工藝的要求，鑄鐵卷筒的壁厚不應(yīng)小于12mm,所以8=15mm卷筒材料一般采用不低于HT200的鑄鐵，特殊需要時(shí)可采用ZG230-450、ZG270-500鑄鋼或Q235-A焊接制造。本設(shè)計(jì)的卷筒五特殊需要，額定起重重量不是很大，所以選擇HT200的鑄鐵制造。其中σ為鋼絲繩單層卷繞時(shí)卷筒所受壓應(yīng)力，MPa;所以經(jīng)檢驗(yàn)計(jì)算，卷筒抗壓強(qiáng)度符合要求。4.3卷筒軸的設(shè)計(jì)計(jì)算卷筒軸是支持卷揚(yáng)機(jī)正常工作的重要零件，合理設(shè)計(jì)與計(jì)算卷筒軸對(duì)卷揚(yáng)機(jī)性能至4.3.1卷筒軸的受力計(jì)算及工作應(yīng)力計(jì)算常用的卷筒軸分軸固定式軸轉(zhuǎn)動(dòng)式(如圖4-3)兩種情況。卷揚(yáng)機(jī)卷筒工作時(shí)，鋼絲繩在卷簡(jiǎn)上的位置是變化的。鋼絲繩拉力經(jīng)卷筒及支承作用到軸上產(chǎn)生的力矩，其大小隨鋼絲繩在卷簡(jiǎn)上位置的變化而不同。強(qiáng)度計(jì)算時(shí)應(yīng)按鋼絲繩在卷筒上兩個(gè)極限位旨分別計(jì)算。由卷揚(yáng)機(jī)工作情況和軸的受力分析可知，a、b因卷筒軸主要承受彎矩，可簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的心軸。a圖為固定心軸，b圖為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸。對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)心軸，其彎曲應(yīng)力一般為對(duì)稱循環(huán)變化；對(duì)固定心軸，其應(yīng)力循環(huán)特征為0≤r≤+1,視具體的載荷性質(zhì)而定。對(duì)固定心軸的疲勞失效而言，最危險(xiǎn)的應(yīng)力情況是脈動(dòng)循環(huán)變化，為安全起見，卷筒的固定心軸應(yīng)力以按脈動(dòng)循環(huán)處理為宜。c圖卷筒軸既受彎又受扭，為轉(zhuǎn)軸。其彎曲應(yīng)力的應(yīng)力性質(zhì)為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，而扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的應(yīng)力性質(zhì)可視為脈動(dòng)循環(huán)變化。由此可知，卷筒軸在正常使用條件下，最終將發(fā)生疲勞破壞。但也不排除在超載或意外情況下發(fā)生靜強(qiáng)度破壞。7Y鋼絲繩的直徑d=14mm,外齒軸套齒輪分度圓直徑D=224mm,查機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，軸的材質(zhì)選擇45鋼，調(diào)制處理，σ=650MPa,σs=360MPa,σ_=300MPa,由圖5—1可知，該卷筒軸用軸端擋板固定于卷筒上，是不動(dòng)的心軸。計(jì)算時(shí)應(yīng)按鋼絲繩在卷筒上兩個(gè)極限位置分別計(jì)算。根據(jù)受力分析可知，當(dāng)鋼絲繩位于右極限位置時(shí)，心軸受力較大，因此應(yīng)按有極限位置進(jìn)行軸的強(qiáng)度計(jì)算。計(jì)算時(shí)，卷筒支承作用到心軸的力，可簡(jiǎn)化為作用于軸承寬度中點(diǎn)的集中力，左端距支承點(diǎn)72.5mm,右端距支承點(diǎn)202.5mm。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)、起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)，初步得到心軸各段直徑和圖4-4心軸的各部分尺寸將軸上所有作用力分解為垂直平面的力和水平平面的力，如下圖4-5所示。F,=Ftga=6.8kN支反力，如下圖3-5b。彎矩，如下圖3-5c。Mγ=50Rc=-781.5kN.mmM?γ=60R?r=1615.2kN.mm4.3.5心軸水平面支承反力及彎矩支反力水平面支承反力如下圖4-5d。彎矩計(jì)算，如下圖4-5eM=50Rc=321kN.mmMm=60R,=22.9kN.mm合成彎矩，如下圖4-5f此軸為固定心鈾，只有彎矩，沒有轉(zhuǎn)矩。由下圖4-5可知.最大彎矩發(fā)生在剖面B圖4-5軸的彎矩圖圖4-5卷筒軸的疲勞強(qiáng)度，應(yīng)該用鋼絲繩的當(dāng)量拉力進(jìn)行計(jì)算，即F?=KF。二48.55軸的形狀比較簡(jiǎn)單，且為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，在B截面處尺寸有變化，則有應(yīng)力集中存在，且該處彎矩最大，可以認(rèn)為置截面是危險(xiǎn)截面，應(yīng)在此處計(jì)算軸的疲勞強(qiáng)度。疲勞強(qiáng)度計(jì)算的安全系數(shù)為卷筒軸的靜強(qiáng)度計(jì)算，需要用靜強(qiáng)度計(jì)算拉力，可按下式求得：F;max=φF。φ—?jiǎng)虞d荷系數(shù)，查手冊(cè)。此處取φ=1.35。靜強(qiáng)度計(jì)算安全系數(shù)所以該軸符合本設(shè)計(jì)要求。此外，還有些卷筒軸、具有多支承，如三支承。對(duì)這類靜不定問題可用三彎矩方程方法計(jì)算軸受力，同時(shí)在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮軸的結(jié)構(gòu)、支承型式以及底座的剛度4.4電動(dòng)機(jī)選擇正確選擇電動(dòng)機(jī)額定功率的原則是：在電動(dòng)機(jī)能夠滿足機(jī)械負(fù)載要求的前提下，最本設(shè)計(jì)5噸橋式吊車卷揚(yáng)機(jī)屬于非連續(xù)制工作機(jī)械，而且起動(dòng)、制動(dòng)頻繁，工作粉吊車用卷揚(yáng)機(jī)主要采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)。根據(jù)吊車行業(yè)的工作特點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)YZ(籠型轉(zhuǎn)子)系列起重專用電動(dòng)機(jī)。多數(shù)情況下選用繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)；在工作條件較輕，接電次數(shù)較少時(shí)，亦可采用籠型轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。對(duì)于小噸位卷揚(yáng)機(jī)，考慮到多方面制，因此不用考慮電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱計(jì)算。n—機(jī)構(gòu)總效率，它包括滑輪組的效率、導(dǎo)向滑輪效率、卷筒的機(jī)械效率和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率。初步計(jì)算時(shí)，對(duì)于圓柱齒輪減速器傳動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)，可取n=0.85～0.9。轉(zhuǎn)速：705轉(zhuǎn)/分4.5減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算4.5.1卷揚(yáng)機(jī)總傳動(dòng)比計(jì)算按額定轉(zhuǎn)速初定總傳動(dòng)比,總傳動(dòng)比按下式計(jì)算：所以i=35.43所以減速器的總傳動(dòng)比i=35.43。本設(shè)計(jì)采用二級(jí)圓柱齒輪減速器。電動(dòng)機(jī)到卷筒軸的總傳動(dòng)效率為(1)計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速Ⅲ軸r/mirn?=n?=19.9r/mirn?=n?=19.9(2)計(jì)算各軸功率(3)計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩P?=P·n?=P,·n,=7.425P?=P·n?=P·n,·n,=7.1P?=P?·N??=P?·n?·n?=6.7P?=P·η,=6.63kWkWk電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩為：T?=T·i·η?=Ti,·n?·7?=673.1T?=T?·i?·η??=T?·i,·n?·n?=3218.5T?=T?·n,·n,=3122.5N.mN.πN.πN.mN.m卷筒軸此減速器的齒輪為一般機(jī)械零件，沒有特殊要求，從降低成本，減小結(jié)構(gòu)和易于取材原則出發(fā)決定選用：小齒輪45鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度217~255HBS大齒輪45鋼，正火，齒面硬度169~217HBSZN2=1.08N1=60njLn==1.76×10?(2)計(jì)算許用彎曲應(yīng)力[σYN1=YN2=1SF=1.4σm2=420MPa4.5.5齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)(1)初選參數(shù)大齒輪齒數(shù)Z?=Z?i?=17×7.04=119(2)按接觸強(qiáng)度結(jié)算d取ψ=1所mm(3)主要尺寸計(jì)算mmmm取整數(shù)m=3mmmmmm分度圓直徑d齒頂圓直徑dada=d?+2m·h=51.5+2×3×1=56.5(4-55a)(4-55b)d=d?-2m,(h+c)=51.5-2×3×(1+0.25)=44(4-56a)dr?=d?-2m,(h+c)=360.7-2×3×(1+0.25)=353(4-56b)齒寬b(4-57a)(4-57b)mm(4-57a)(4-57b)mmb?=b,+5=56.5mm經(jīng)校核計(jì)算，齒根彎曲強(qiáng)度足夠使用。確定齒輪精度等級(jí)及側(cè)隙分別為：小齒輪：8GJ大齒輪：8FHmmmmmm計(jì)算結(jié)果見下表4-1:表4-1一級(jí)傳動(dòng)中大小齒輪的基本參數(shù)及主要尺寸小齒輪大齒輪材料及熱處理45鋼調(diào)質(zhì)45鋼正火基本參數(shù)齒數(shù)法面模數(shù)(mm)3分度圓法面壓力角螺旋角及方向9.2°左9.2°右法面齒頂高系數(shù)1法面齒隙系數(shù)主要尺寸中心距齒寬分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑2.第二級(jí)傳動(dòng)(1)初選參數(shù)小齒輪齒數(shù)Z,=20(2)按接觸強(qiáng)度結(jié)算d,(4-58a)查教材載荷系數(shù)K=1.2所=101.1mm(3)主要尺寸計(jì)算模數(shù)中心距=5(mm)mm計(jì)算實(shí)際螺旋角：分度圓直徑d(4-62a)齒頂圓直徑dammmmd?=d?+2m,·h*=508.3+2×3×1=518mmd=d?-2m。(h+c)=101.7-2×5×(1+0.25)=89.2mmd?=d?-2m,(h+c)=508.3-2×5×(1+0.25)=495.85(4-62b)(4-63a)(4-63b)(4-64a)mm齒寬bb?=ψ·d?=1×101.7=101b?=b,+5=106.7mm計(jì)算結(jié)果見下表4-2:表4-2二級(jí)傳動(dòng)中大小齒輪的基本參數(shù)及主要尺寸小齒輪大齒輪材料及熱處理45鋼調(diào)質(zhì)45鋼正火基本參數(shù)齒數(shù)法面模數(shù)(mm)5分度圓法面壓力角螺旋角及方向10.39°左10.39°右法面齒頂高系數(shù)1法面齒隙系數(shù)主要尺寸中心距齒寬分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑4.5.6齒輪軸參數(shù)設(shè)計(jì)起重機(jī)減速器的齒輪軸屬于一般機(jī)械零件，沒有特殊要求，所以軸的材料選用45可得σ=650MPaσ=360MPa