起重機(jī)傳動(dòng)裝置畢業(yè)設(shè)計(jì)

起重機(jī)傳動(dòng)裝置畢業(yè)設(shè)計(jì),起重機(jī),傳動(dòng),裝置,畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 輪胎式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 姓 名 班 級(jí) 專 業(yè) 時(shí) 間 指導(dǎo)老師 目 錄 摘要 4 Abstract 4 1 前言 5 1.1設(shè)計(jì)目的 5 1.2傳動(dòng)方案 5 1.3減速器的設(shè)計(jì) 5 2 起重機(jī)傳動(dòng)裝置的選擇 6 2.1起升機(jī)構(gòu)方案 6 2.2已知條件 6 2.3 選用傳動(dòng)方案 6 3 電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 7 3.1電動(dòng)機(jī)的選擇 7 3.2計(jì)算傳動(dòng)比及分配各級(jí)傳動(dòng)比 8 4 傳動(dòng)零件的計(jì)算 9 4.1高速級(jí)齒輪傳動(dòng) 9 4.1.1選擇齒輪材料及精度等級(jí) 9 4.1.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 9 4.1.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 11 4.1.4幾何尺寸計(jì)算 13 4.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng) 13 4.2.1選擇齒輪材料及精度等級(jí) 13 4.2.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 14 4.2.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 15 4.2.4幾何尺寸計(jì)算 17 5 軸的設(shè)計(jì)用較核 17 5.1 高速軸的計(jì)算 17 5.1.1 初步確定軸的最小直徑 17 5.1.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 5.2中間軸的計(jì)算 19 5.2.1初步確定軸的最小直徑 19 5.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 5.3低速軸的計(jì)算 20 5.3.1初步確定軸的最小值徑 20 5.3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 6 鍵的選擇與校核 22 6.1 高速軸上鍵的選擇 22 6.1.1 高速軸與半聯(lián)軸器鏈接的選擇 22 6.1.2 高速軸與齒輪1鏈接的選擇 23 6.2中間軸上鍵的選擇 23 6.2.1齒輪2與軸鏈接鍵的選擇 23 6.2.2齒輪3與軸鏈接鍵的選擇 23 6.3 低速軸上鍵的選擇 24 6.3.1低速軸與聯(lián)軸器鏈接鍵的選擇 24 6.3.2 低速軸與齒輪4鏈接的選擇 24 7 聯(lián)軸器的選擇與校核 24 7.1 高速軸上聯(lián)軸器的選擇 24 7.2 低速軸上聯(lián)軸器的選擇 25 8 減速箱的潤(rùn)滑方式和密封種類的選擇 25 8.1 潤(rùn)滑方式的選擇 25 8.2 潤(rùn)滑油的選擇 26 8.3 密封方式的選擇 26 設(shè)計(jì)總結(jié) 26 致 謝 27 參考文獻(xiàn) 27 摘要 起重機(jī)在港口的重要大型機(jī)械裝備在港口貨場(chǎng)得到廣泛使用。起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)裝置、制動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、卷繞系統(tǒng)等組成。 輪胎式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，可以對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維，綜合素質(zhì)與工程實(shí)踐能力培養(yǎng)效果進(jìn)行全面的校驗(yàn)，使學(xué)生受到設(shè)計(jì)，生產(chǎn)，管理等第一線所必需的崗位能力訓(xùn)練。是學(xué)生從學(xué)校走向作崗位的重要過(guò)渡環(huán)節(jié)。 關(guān)鍵詞：輪胎式起重機(jī)；傳動(dòng)裝置；機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) Abstract Crane in the port of large machinery and equipment is widely used in port yard. Crane hoisting mechanism is made up of drive, brake device, transmission device and winding system, etc. Wheeled crane hoisting mechanism transmission device design, can creative thinking of students, comprehensive quality and engineering practice ability training effect thorough check, so that the students from design, production, management and so on the first line of necessary ability of post training. Is one of the important transition of students from the school to make post link. Keywords: Wheeled crane ；Gearing ；Mechanism design 1 前言 1.1設(shè)計(jì)目的 本次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是起重機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，其中最主要是減速器部分的設(shè)計(jì)。本課程的設(shè)計(jì)學(xué)生須熟悉課本知識(shí)，理論與實(shí)際相結(jié)合。提高了學(xué)生的計(jì)算與分析能力，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。 1.2傳動(dòng)方案 我們都知道我國(guó)的減速器的種類是比較多的，其中以齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)為主，存在的問(wèn)題也是比較明顯的，如：體積大、質(zhì)量大，或者是傳動(dòng)比大而機(jī)械效率低等。本次我們課程設(shè)計(jì)的所研究的是減速器的設(shè)計(jì)。減速機(jī)是一種相對(duì)精密的機(jī)械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。它的種類繁多，型號(hào)各異，不同種類有不同的用途選用減速器時(shí)應(yīng)根據(jù)工作機(jī)的選用條件，技術(shù)參數(shù)，動(dòng)力機(jī)的性能，經(jīng)濟(jì)性等因素，比較不同類型、品種減速器的外廓尺寸，傳動(dòng)效率，承載能力，質(zhì)量，價(jià)格等，選擇最適合的減速器。 1.3減速器的設(shè)計(jì) 減速器是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來(lái)減低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩以滿足各種工作機(jī)械的需要。原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間用來(lái)提高轉(zhuǎn)速的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置稱為增速器。減速器的種類很多，按照傳動(dòng)形式不同可分為齒輪減速器，蝸桿減速器和行星減速器；按照傳統(tǒng)的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)和多級(jí)減速器；按照傳統(tǒng)的布置形式又可分為展開(kāi)式，分流式和同軸式減速器。我們?cè)O(shè)計(jì)齒輪減速器的目的在于使高速運(yùn)轉(zhuǎn)的零件降低其遠(yuǎn)轉(zhuǎn)速度，它與國(guó)內(nèi)外已有的齒輪減速器相比較，有如下特點(diǎn)： （1）傳動(dòng)比范圍大。 （2）傳遞功率范圍大：并可與電動(dòng)機(jī)連成一體制造。 （3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕。比現(xiàn)有的齒輪減速器減少1/3 左右。 （4）機(jī)械效率高，嚙合效率達(dá)到95%，整體效率在85%以上，且減速器的效率將不隨傳動(dòng)比的增大而降低，這是別的許多減速器所不及的。 （5）本減速器的輸入軸和輸出軸式在同一直線上。 我們這次設(shè)計(jì)的減速器裝置及其功能良好且安全、可靠、經(jīng)濟(jì)，耐用。減速器應(yīng)用非常廣泛，對(duì)我們生活中的作用顯著。 2 起重機(jī)傳動(dòng)裝置的選擇 2.1起升機(jī)構(gòu)方案 圖1起升機(jī)構(gòu)方案 1—電動(dòng)機(jī) 2－聯(lián)軸器 3－減速器 4－制動(dòng)器 5－聯(lián)軸器 6－卷筒支承 7－鋼絲繩 8－吊鉤 9－卷筒 2.2已知條件 項(xiàng)目 單位 性能參數(shù)要求 起重量 t 5 起升高度 m 12.000 起升速度 m/min 7.8 運(yùn)行速度 m/min 75 工作級(jí)別 A5 供電電源 三相交流380V 50Hz 環(huán)境溫度 30℃--40℃ 工作環(huán)境 室外作業(yè) 2.3 選用傳動(dòng)方案 A 方案：采用二級(jí)圓柱齒輪減速器，使用于繁重及惡劣條件下長(zhǎng)期工作，使用維護(hù)方但結(jié)構(gòu)尺寸較大使用壽命長(zhǎng)，潤(rùn)滑方便維護(hù)性好。 B 方案：蝸桿減速器，結(jié)構(gòu)緊湊，但傳動(dòng)效率低，長(zhǎng)期使用時(shí)就不經(jīng)濟(jì)，使用壽命短成本也高。 C 方案：一級(jí)圓柱齒輪減速器和開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，成本低但使用壽命短，維護(hù)費(fèi)用高。 由上述可得應(yīng)選用A 方案。 3 電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 3.1電動(dòng)機(jī)的選擇 1. 工作機(jī)所需要的功率: 2. 傳動(dòng)裝置的總效率： 為卷筒的效率,取0.96； 為滾動(dòng)軸承的效率，取0.98； 為彈性聯(lián)軸器的效率，取0.993； 為閉式齒輪（7級(jí)精度）的傳動(dòng)效率，取0.98； 3. 電機(jī)所需的功率： 由，可選取電動(dòng)機(jī)功率 4. 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速： 對(duì)于卷筒，這里選擇黎巴斯式卷筒；由于批量生產(chǎn)，故采用鑄造結(jié)構(gòu)；材料取Q235，選取卷筒直徑D=220mm。 計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速： 取二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比范圍，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為： 5. 確定電動(dòng)機(jī)型號(hào) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率（Kw) 滿載轉(zhuǎn)速（r/min) 額定轉(zhuǎn)矩(N?m) Y180L-8 11 730 2.0 3.2計(jì)算傳動(dòng)比及分配各級(jí)傳動(dòng)比 1. 總傳動(dòng)比為: 2.分配各級(jí)傳動(dòng)比 分別是高速級(jí)和低速級(jí)的傳動(dòng)比，?。? 3.3運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 1.計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速 A軸： B軸： C軸： D軸： 2.計(jì)算各軸的功率 A軸： B軸： C軸： D軸： 3.計(jì)算各軸扭矩 A軸： B軸： C軸： D軸： 4 傳動(dòng)零件的計(jì)算 4.1高速級(jí)齒輪傳動(dòng) 4.1.1選擇齒輪材料及精度等級(jí) 考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開(kāi)線斜齒輪?？紤]工作機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB 10095-88）。兩支承相對(duì)于小齒輪做不對(duì)稱布置。 小齒輪選用40鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為280HBS；大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度240HBS。 選小齒輪數(shù)，則大齒輪數(shù)。選取螺旋角：初選螺旋角 4.1.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1. 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （1） 試選； （2） 選取區(qū)域系數(shù)； （3） 查得； （4） 選取齒寬系數(shù)； （5） 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 （6）查表得材料的彈性影響系數(shù)； （7）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) （8）按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限； （9）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取接觸疲勞壽命系數(shù)；取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，可得： 所以許用接觸應(yīng)力為： 2.計(jì)算 （1）試算小齒輪分度圓直徑： （2） 計(jì)算圓周速度： （3）計(jì)算齒寬及模數(shù)： （4） 計(jì)算縱向重合度： （5）計(jì)算載荷系數(shù)K 查表得使用系數(shù)；根據(jù)v=2.15m/s，7級(jí)精度，查圖得動(dòng)載系數(shù)；查表得齒間載荷分配系數(shù)；用插值法查表得齒向載荷分布系數(shù)，再查圖可得。故載荷系數(shù)： （6） 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑： （7）計(jì)算模數(shù)： 4.1.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1.確定計(jì)算參數(shù) （1）計(jì)算載荷系數(shù)： （2） 根據(jù)縱向重合度，查圖得螺旋角影響系數(shù)； （3） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)： （4）查取齒形系數(shù)：查表得 （5）查取應(yīng)力校正系數(shù)： （6）查圖得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限； （7）查圖取彎曲疲勞壽命系數(shù) （8）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力： 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，可得： （9） 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較： 得大齒輪的數(shù)值大； （10）設(shè)計(jì)計(jì)算 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)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取，以可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按解除疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由： 取，則。 4.1.4幾何尺寸計(jì)算 1.計(jì)算中心距 將中心距圓整為222mm。 2. 按圓整后的中心距修正螺旋角 因值改變不多，故參數(shù)、、等不必修正。 3.計(jì)算大、小齒輪分度圓直徑 4.計(jì)算齒輪寬度 圓整后取。 4.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng) 4.2.1選擇齒輪材料及精度等級(jí) 考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面直齒輪?？紤]工作機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB 10095-88）。兩支承相對(duì)于小齒輪做不對(duì)稱布置。 小齒輪選用40（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為280HBS。大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度240HBS； 選小齒輪數(shù)，則大齒輪齒數(shù)； 4.2.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （1）試選； （2）選取齒寬系數(shù)； （3）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 （4）查表得材料的彈性影響系數(shù)； （5）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) （6）按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限； （7）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取接觸疲勞壽命系數(shù)；取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，可得： 2.計(jì)算 （1）試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值： （2）計(jì)算圓周速度： （3）計(jì)算齒寬及模數(shù)： （4）計(jì)算載荷系數(shù)K 查表得使用系數(shù)；根據(jù)v=0.17m/s，7級(jí)精度，查圖得動(dòng)載系數(shù)； 查表得齒間載荷分配系數(shù)； 用插值法查表得齒向載荷分布系數(shù)，再查圖可得。故載荷系數(shù)： （5）按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑： （6）計(jì)算模數(shù)： 4.2.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1.確定計(jì)算參數(shù) （1）計(jì)算載荷系數(shù)： （2）查圖得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限； （3）查圖取彎曲疲勞壽命系數(shù) （4）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力： 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，可得： （5）查取齒形系數(shù)：查表得 （6）查取應(yīng)力校正系數(shù)： （7）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較： 得大齒輪的數(shù)值大； （8）設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒輪接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑有關(guān)，可取。按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由： 取，則，取。 4.2.4幾何尺寸計(jì)算 1. 計(jì)算分度圓直徑： 2.計(jì)算中心距 3.計(jì)算齒輪寬度 圓整后取。 5 軸的設(shè)計(jì)用較核 5.1 高速軸的計(jì)算 5.1.1 初步確定軸的最小直徑 因?yàn)檩S的受力大，對(duì)材料的強(qiáng)度和硬度比較高，又齒輪與軸是一體的，可選取軸的材料為40鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表，取，于是得： 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑（圖3），為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，考慮到轉(zhuǎn)矩變化較小，故可查表得，則： 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查，選用TL5型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為，許用轉(zhuǎn)速為 。 半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔的長(zhǎng)度 5.1.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1） 擬定軸上零件的裝配方案如圖2所示： 圖2 軸上零件的裝配方案 （2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度（如圖2所示） 1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，軸段右端需制出一軸肩，故取段的直徑；而段套筒的長(zhǎng)度為60mm，所以 。 2）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中選取30206型軸承，其尺寸為，故 ；而段的長(zhǎng)度應(yīng)該稍小于軸承的長(zhǎng)度，因此。軸承端蓋的長(zhǎng)度為36mm，。 左、右端滾動(dòng)軸承均采用軸肩進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查得30206型軸承的定位軸肩高度，因此，取，。 3)齒輪的直徑為56mm，即齒輪輪轂寬為56mm,則取；至此，以初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 （3） 軸上零件的周向定位 半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵連接。按查表得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為60mm。同時(shí)為了保證聯(lián)軸器與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)度配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。 （4）確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為，各軸肩處的圓角半徑為R2。 5.2中間軸的計(jì)算 5.2.1初步確定軸的最小直徑 5.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.擬定軸上零件的裝配方案如圖3所示： 圖3 中間軸裝配方案 2.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 （1）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承。 為了所選軸的直徑與軸承相配合，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取7211C型軸承。其尺寸為，故。 （2）根據(jù)需要，軸段右端需制出一軸肩，故取段的直徑；而段套筒的長(zhǎng)度為20mm，所以 。取安裝齒輪3的左端與左軸承之間采用套筒定位，已知齒輪輪轂的寬度為150mm，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度取h=10mm，故軸環(huán)處的直徑。軸環(huán)寬度b，取。 （3）取安裝齒輪2處的軸段Ⅵ-Ⅶ處的直徑，齒輪的右端與右軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為100mm，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。至此，以初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 （4）軸上零件的軸向定位 齒輪1和2均采用平鍵連接。按d查表得平鍵截面和，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)分別為100mm，70mm。同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪1、2輪轂與軸的配合為；滾動(dòng)軸承與軸的軸向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。 （5）確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為，各軸肩處的圓角半徑為R2。 5.3低速軸的計(jì)算 5.3.1初步確定軸的最小值徑 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩考慮轉(zhuǎn)矩變化很小，故取=1.3，則： 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩，應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件選用HL8型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為10000000，半聯(lián)軸器的孔徑，故取，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔的長(zhǎng)度。 5.3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.擬定軸上零件的裝配方案如圖4所示 圖4低速軸上零件的裝配方案 2.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，軸段右端需制出一軸肩，故取段的直徑；而段套筒的長(zhǎng)度為80mm，所以 。 2）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承只受徑向力，故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中選取軸承6323，其尺寸為，右端套筒長(zhǎng)度為30mm，， 。 3）取安裝齒輪4處的軸段Ⅵ-Ⅶ處的直徑，齒輪輪轂的寬度為300mm，為了使套筒端面可靠地要緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h=10mm，取，軸環(huán)寬度b，取，。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。 3.軸上零件的軸向定位 齒輪、半聯(lián)軸器與軸的軸向定位均采用平鍵連接。按可查得平鍵截面,鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為80mm，同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；同樣，半聯(lián)軸器語(yǔ)軸的連接，選用平鍵為，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是有過(guò)渡配合來(lái)實(shí)現(xiàn)的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。 4.確定軸上圓角和倒角尺寸 查表可知，取軸端倒角為，各軸肩處的圓角半徑r=2。 6 鍵的選擇與校核 6.1 高速軸上鍵的選擇 6.1.1 高速軸與半聯(lián)軸器鏈接的選擇 1）由與此軸與半聯(lián)軸器鏈接，故選用圓頭普通平鍵(A)。 根據(jù)d=25mm，由手冊(cè)查得鍵的截面積為：寬度b=6mm，高度h=6mm，由半聯(lián)軸器的寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵的長(zhǎng)度L=36mm。 2) 鍵，軸和輪轂的材料都是鋼，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-2查得需用擠壓力為=100～120MPa。鍵的工作長(zhǎng)度=30mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度=3.5mm，可得 (合適) 鍵的標(biāo)記：鍵6×6×36 GB/T1096—2003. 6.1.2 高速軸與齒輪1鏈接的選擇 1）由與此軸與齒輪1鏈接，故選用圓頭普通平鍵(A)。 根據(jù)d=66mm，由手冊(cè)查得鍵的截面積為：寬度b=6mm，高度h=6mm，由半聯(lián)軸器的寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵的長(zhǎng)度L=36mm。 2) 鍵，軸和輪轂的材料都是鋼，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-2查得需用擠壓力為=100～120MPa。鍵的工作長(zhǎng)度=30mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度=3mm，可得 (合適) 鍵的標(biāo)記：鍵6×6×36 GB/T1096—2003 6.2中間軸上鍵的選擇 6.2.1齒輪2與軸鏈接鍵的選擇 1) 由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵(A)。 根據(jù)d=50mm，由手冊(cè)查得鍵的截面積為：寬度b=10mm，高度h=8mm，由半聯(lián)軸器的寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵的長(zhǎng)度L=36mm。 2) 鍵，軸和輪轂的材料都是鋼，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-2查得需用擠壓力為=100～120MPa。鍵的工作長(zhǎng)度=24mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度=4mm，可得 =54.38<(合適) 鍵的標(biāo)記為：鍵10×8×36 GB/T1096—2003. 6.2.2齒輪3與軸鏈接鍵的選擇 1) 由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵(A)。 根據(jù)d=45mm，由手冊(cè)查得鍵的截面積為：寬度b=10mm，高度h=8mm，由半聯(lián)軸器的寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵的長(zhǎng)度L=36mm。 2) 鍵，軸和輪轂的材料都是鋼，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-2查得需用擠壓力為=100～120MPa。鍵的工作長(zhǎng)度=24mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度=4mm，可得 =60.43<(合適) 鍵的標(biāo)記為：鍵10×8×36 GB/T1096—2003. 6.3 低速軸上鍵的選擇 6.3.1低速軸與聯(lián)軸器鏈接鍵的選擇 1）由與此軸與半聯(lián)軸器鏈接，故選用圓頭普通平鍵(A)。 根據(jù)d=18mm，由手冊(cè)查得鍵的截面積為：寬度b=6mm，高度h=6mm，由半聯(lián)軸器的寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵的長(zhǎng)度L=40mm。 2) 鍵，軸和輪轂的材料都是鋼，查得需用擠壓力為=100～120MPa。鍵的工作長(zhǎng)度=34mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度=3mm，可得 =600.13<(合適) 鍵的標(biāo)記：鍵6×6×40 GB/T1096—2003. 6.3.2 低速軸與齒輪4鏈接的選擇 1）由與此軸與齒輪1鏈接，故選用圓頭普通平鍵(A)。 根據(jù)d=66mm，由手冊(cè)查得鍵的截面積為：寬度b=6mm，高度h=6mm，由半聯(lián)軸器的寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵的長(zhǎng)度L=36mm。 2) 鍵，軸和輪轂的材料都是鋼，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-2查得需用擠壓力為=100～120MPa。鍵的工作長(zhǎng)度=30mm，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度=3mm，可得 =185.49<(合適) 鍵的標(biāo)記：鍵6×6×40 GB/T1096—2003 7 聯(lián)軸器的選擇與校核 7.1 高速軸上聯(lián)軸器的選擇 1) 類型選擇 為了隔離振動(dòng)和沖擊，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。 2) 載荷計(jì)算 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表14-1查得Ka=2.3 N·m 3) 型號(hào)的選擇 從GB/T 5014—2003中查得TL5型彈性套柱銷聯(lián)軸器的需用轉(zhuǎn)矩為2500N·m，許用最大轉(zhuǎn)速為3870r/min，軸頸為40—63mm之間，故合用。 7.2 低速軸上聯(lián)軸器的選擇 1) 類型選擇 為了隔離振動(dòng)和沖擊，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。 2) 載荷計(jì)算 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表14-1查得Ka=2.3 N·m 3) 型號(hào)的選擇 從GB/T 5014—2003中查得HL8型彈性柱銷聯(lián)軸器的需用轉(zhuǎn)矩為2500N·m，許用最大轉(zhuǎn)速為3870r/min，軸頸為40—63mm之間，故合用。 8 減速箱的潤(rùn)滑方式和密封種類的選擇 8.1 潤(rùn)滑方式的選擇 在減速器中，良好的潤(rùn)滑可以減少相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間的摩擦﹑磨損和發(fā)熱，還可起到冷卻﹑散熱﹑防銹﹑沖洗金屬磨粒和降低噪聲的作用，從而保證減速器的正常工作及壽命。 齒輪圓周速度： 高速齒輪： 低速齒輪： 1.95m/s 中間軸齒輪： 2.17m/s 、1.95m/s 當(dāng)齒輪的圓周速率小于12m/s時(shí)，通常采用浸油潤(rùn)滑，浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為80mm。再加上齒輪到箱底的距離30～50mm，所以油深120mm。 8.2 潤(rùn)滑油的選擇 齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用L-CKC90～110潤(rùn)滑油。 8.3 密封方式的選擇 輸入軸和輸出軸的外伸處，為防止?jié)櫥饴┘巴饨绲幕覊m等造成軸承的磨損或腐蝕，要求設(shè)置密封裝置。因用脂潤(rùn)滑，所以采用毛氈圈油封，即在軸承蓋上開(kāi)出梯形槽，將毛氈按標(biāo)準(zhǔn)制成環(huán)形，放置在梯形槽中以與軸密合接觸；或在軸承蓋上開(kāi)缺口放置氈圈油封，然后用另一個(gè)零件壓在氈圈油封上，以調(diào)整毛氈密封效果，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以用氈圈油封。 設(shè)計(jì)總結(jié) 在已度過(guò)的大三的時(shí)間里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎(chǔ)課。 作為一名機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化大三的學(xué)生，我覺(jué)得能做類似的課程設(shè)計(jì)是十分有意義，而且是十分必要的。我們?cè)谡n堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面，如何去鍛煉我們的實(shí)踐面？如何把我們所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)用到實(shí)踐中去呢？我想做類似的大作業(yè)就為我們提供了良好的實(shí)踐平臺(tái)。在做本次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我感觸最深的當(dāng)數(shù)查閱大量的設(shè)計(jì)手冊(cè)了。為了讓自己的設(shè)計(jì)更加完善，更加符合工程標(biāo)準(zhǔn)，一次次翻閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)是十分必要的，同時(shí)也是必不可少的。我們是在作設(shè)計(jì)，但我們不是藝術(shù)家。他們可以拋開(kāi)實(shí)際，盡情在幻想的世界里翱翔，我們是工程師，一切都要有據(jù)可依.有理可尋，不切實(shí)際的構(gòu)想永遠(yuǎn)只能是構(gòu)想，永遠(yuǎn)無(wú)法升級(jí)為設(shè)計(jì)。 作為一名專業(yè)學(xué)生掌握一門或幾門制圖軟件同樣是必不可少的，由于本次大作業(yè)要求用 auto CAD制圖，因此要想更加有效率的制圖，我們必須熟練的掌握它。 雖然過(guò)去從未獨(dú)立應(yīng)用過(guò)它，但在學(xué)習(xí)的過(guò)程中帶著問(wèn)題去學(xué)我發(fā)現(xiàn)效率好高，記得大二學(xué)CAD時(shí)覺(jué)得好難就是因?yàn)槲覀儧](méi)有把自己放在使用者的角度，單單是為了學(xué)而學(xué)，這樣效率當(dāng)然不會(huì)高。邊學(xué)邊用這樣才會(huì)提高效率，這是我作本次課程設(shè)計(jì)的第二大收獲。但是由于水平有限，難免會(huì)有錯(cuò)誤，還望老師批評(píng)指正。 致 謝 在本次論文的撰寫中，我得到了教授的精心指導(dǎo)，從剛開(kāi)始定方向和搜查資料做前期準(zhǔn)備到后來(lái)正式設(shè)計(jì)計(jì)算畫圖并完成論文撰寫的過(guò)程中，他一直都耐心地教導(dǎo)我，給予我意見(jiàn)和幫助，使我在設(shè)計(jì)及撰寫論文方面的專業(yè)能力都有了較大提高，在此，我對(duì)教授表示誠(chéng)摯的謝意與真心的祝福。 我要深切感謝我的指導(dǎo)教師，從剛開(kāi)始非常粗糙漏洞百出的初稿到最后較為完善通順流暢的定稿，他絲毫沒(méi)有表現(xiàn)出不耐煩，，給與我們充分的信任與信心，各種論文及圖紙中出現(xiàn)的大的錯(cuò)誤與小的瑕疵，他都一一向我們指出并督導(dǎo)我們及時(shí)修改按時(shí)完成。老師們給了我們很多指導(dǎo)和幫助。在此，我對(duì)所有的機(jī)械工程學(xué)院的老師表示感謝，祝你們身體健康，工作順利！另外，我還要特別感謝我的室友對(duì)我的CAD制圖的指導(dǎo)，最后，再次對(duì)關(guān)心、幫助我的老師和同學(xué)表示衷心地感謝。 最后向我的父母和家人表示最誠(chéng)摯的感謝，他們是我生命中最重要的動(dòng)力源泉和永遠(yuǎn)的依靠，父母的關(guān)懷與呵護(hù)，是我更加努力更加勇于創(chuàng)造的動(dòng)力；他們的殷殷希望，激發(fā)我不斷前行。 參考文獻(xiàn) [1] 成大先主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)起重運(yùn)輸件單行本.北京：化學(xué)出版社，2010 [2] 李谷音主編.港口起重機(jī)械.北京：人民交通出版社，2010 [3] 嚴(yán)大考、顧蘭霞主編.起重機(jī)械.鄭州:鄭州大學(xué)出版社,2003 [4] 顧迪民主編.工程起重機(jī).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1988 [5] 胡宗武主編.起重機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)例 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2003 [6] 張質(zhì)文主編.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：中國(guó)鐵道出版社，1999 [7] 胡宗武、顧迪民主編.起重機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算.北京：北京科學(xué)技術(shù)出版社，1989 [8] 濮良貴主編.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，1997