電動(dòng)葫蘆課程設(shè)計(jì)

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1、機(jī)械產(chǎn)品綜合課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)專業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)班級(jí):xxxxx設(shè)計(jì)者:xxx學(xué)號(hào):xxxxxx設(shè)計(jì)題目：電動(dòng)葫蘆傳動(dòng)裝置采用②設(shè)計(jì)（①三級(jí)直齒圓柱齒輪減速器；②三級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器；③二級(jí)2K-H行星圓柱齒輪減速器；設(shè)計(jì)電動(dòng)葫蘆傳動(dòng)裝置采用三級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器參考方案（見(jiàn)圖）圖為三齒輪減速器的裝配圖。減速器的輸入軸I和中間軸Ⅱ、Ⅲ均為齒輪軸，輸出軸Ⅳ是空心軸，末級(jí)大齒輪和卷筒通過(guò)花鍵和軸相聯(lián)。為了盡可能減小該軸左端軸承的徑向尺寸，一般采用滾針軸承作支承。原始數(shù)據(jù)：起重量（t）G=5t起升高度(m)H=24m起、升速度(m／min)v=8

2、m／min鋼絲繩直徑(mm)d=15.5mm電動(dòng)葫蘆設(shè)計(jì)壽命為10年。工作條件：兩班制，常溫下連續(xù)工作；空載起動(dòng)，工作載荷平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)；三相交流電源，電壓為380/220伏。設(shè)計(jì)任務(wù)：1、電動(dòng)葫蘆裝配圖1張（0號(hào)或1號(hào)圖紙）；2、全部零件圖3、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)1份設(shè)計(jì)期限：2013年01月04日至2013年01月19日頒發(fā)日期：2012年12月30日第20頁(yè)共20頁(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)(一)擬訂傳動(dòng)方案，選擇電動(dòng)機(jī)及計(jì)算運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1．?dāng)M訂傳動(dòng)方案采用圖1-l所示傳動(dòng)方案，為了減小齒輪減速器結(jié)構(gòu)尺寸和重量，應(yīng)用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2．選擇電

3、動(dòng)機(jī)計(jì)算起升機(jī)構(gòu)靜功率而總起重量Q”=Q+Q’=50000+0.02×50000=51000N起升機(jī)構(gòu)總效率η0=η7η5η1=0.98×0.98×0.90=0.864故此電動(dòng)機(jī)靜功率按式PjC，并取系數(shù)Ke＝0.90，故相應(yīng)于JC％＝25％的電動(dòng)機(jī)PjC=KeP0=0.90×7.87=7.08kW按[1]表4-3選ZD141-4型錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，功率Pjc＝7.5kW，轉(zhuǎn)速njc＝1400r／min。3．選擇鋼絲繩按[1]式(4-1)計(jì)算鋼絲繩的靜拉力第20頁(yè)共20頁(yè)按[1]式(4-3)，鋼絲繩的破斷拉力按[1]的標(biāo)準(zhǔn)[2]選用6×

4、37鋼絲繩，其直徑d＝15.5mm，斷面面積d＝89.49mm2，公稱抗拉強(qiáng)度σ＝2000MPa，破斷拉力Qs＝N。4．計(jì)算卷簡(jiǎn)直徑按[1]式(4-4)，卷筒計(jì)算直徑D0＝ed＝20×15.5＝310mm按標(biāo)準(zhǔn)取D0＝300mm。按[1]式(4-6)，卷筒轉(zhuǎn)速5．確定減速器總傳動(dòng)比及分配各級(jí)傳動(dòng)比總傳動(dòng)比這里n3為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r／min。分配各級(jí)傳動(dòng)比第一級(jí)傳動(dòng)比第二級(jí)傳動(dòng)比第三級(jí)傳動(dòng)比這里ZA、ZB、ZC、ZD、ZE和ZF分別代表齒輪A、B、C、D、E和F的齒數(shù)。減速器實(shí)際總傳動(dòng)比i=iAB·iCD·iEF=傳動(dòng)比相對(duì)誤差Δi不超過(guò)

5、土3％，適合。6．分別計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩軸I(輸入軸)：第20頁(yè)共20頁(yè)軸Ⅱ(輸入軸)：軸Ⅲ(輸入軸)：軸Ⅳ(輸入軸)：各級(jí)齒輪傳動(dòng)效率取為0.97。計(jì)算結(jié)果列于下表：表1：軸I（輸入軸）軸Ⅱ軸Ⅲ軸Ⅳ轉(zhuǎn)速n（r/min）1400273.1770.5817.22功率P（kW）7.8657.6297.407.18轉(zhuǎn)矩T（N?m）53.65266.701001.273981.94傳動(dòng)比i5.1253.8754.125(二)高速級(jí)齒輪A、B傳動(dòng)設(shè)計(jì)因起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的齒輪所承受載荷為沖擊性質(zhì)，為使結(jié)構(gòu)緊湊，齒輪材料均用20CrMnTi，滲

6、碳淬火，齒面硬度HRC58～62，材料抗拉強(qiáng)度σB=1100MPa，屈服極限σs=850MPa。齒輪精度選為8級(jí)(GBl0095—88)。考慮到載荷性質(zhì)及對(duì)高硬度齒面齒輪傳動(dòng)，因此以抗彎強(qiáng)度為主，初選螺旋角β＝12°。1．按齒面接觸強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)小輪分度圓直徑≥第20頁(yè)共20頁(yè)確定式中各參數(shù)：(1)端面重合度其中:,且求得:(2)載荷系數(shù)Kt對(duì)起重機(jī)，載荷沖擊較大，初選載荷系數(shù)Kt＝2。(3)齒輪A轉(zhuǎn)矩TATA＝T1＝64.39×103N·mm。(4)齒寬系數(shù)φd取φd=1。(5)齒數(shù)比u對(duì)減速傳動(dòng)，u＝i＝5.125。(6)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系

7、數(shù)ZH查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖6.19得ZH＝2.47。(7)材料彈性系數(shù)ZE查《機(jī)械設(shè)計(jì)》ZE＝189.8。(8)材料許用接觸應(yīng)力[σ]H式中參數(shù)如下：①試驗(yàn)齒輪接觸疲勞極限應(yīng)力[σ]Hlim＝1450MPa；②接觸強(qiáng)度安全系數(shù)SH＝1.25；③接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)KHN：因電動(dòng)葫蘆的齒輪是在變載條件下工作的，對(duì)電動(dòng)葫蘆為中級(jí)工作類型，其載荷圖譜如[1]圖4-6所示，用轉(zhuǎn)矩T代替圖中的載荷Q(轉(zhuǎn)矩了與載荷Q成正比)，當(dāng)量接觸應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為：對(duì)齒輪A：式中n1——齒輪A(軸1)轉(zhuǎn)速，n1＝1400r／min；i——序數(shù)，i＝1，2，…，k；ti—

8、—各階段載荷工作時(shí)間，h，Ti——各階段載荷齒輪所受的轉(zhuǎn)矩，N·m；Tmax——各階段載荷中，齒輪所受的最大轉(zhuǎn)矩，N·m。故NHA=60×1400×6000×(13×0.20＋0.53×0.20＋0.253×0.10＋0