集裝箱龍門起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)傳動裝置設(shè)計【含6張CAD圖紙、說明書】

附錄 A：Hoist crane metal structureFlows -like in the hoist crane, the majority of tire hoist crane, the crawler crane as well as the partial autohoist and special-purpose flows -like the hoist crane, all installs has clothes rack the bracket arm, and through lifts using its peak block and tackle installs changes lifts the steel wire position, thus realization heavy item fluctuation; Again changes its height of lift and the working radius through the change clothes rack bracket arm length and the angle of tilt. Therefore, maintenance clothes rack bracket arm incompleteness is extremely important. Because the hoist crane rises and falls the heavy item work content the multiplicity and all kinds of work environment, as well as the hoist crane pilot operational level high low status reason (has also contrary operation), these can create clothes rack the bracket arm varying degree damage, even folds the arm or the personnel casualtyOn clothes rack the bracket arm steel pipe is specially in the welding place, very easy to appear the crack; This must examine carefully, when necessity applies the magnifying glass careful observation. According to we many year experiences, is very small when the crater place crack, must carry on the regular track inspection, gazes at the crack closely the development change, in order to take the measure promptly. When crack width as big as 1mm above, should the prompt patching. The concrete method is, carries on first to the crack place original crater polishes, removes how many to regard the special details to decide; Then carries on the patching; Finally renovates well then.When the pit depth achieved the steel pipe the arm thick size, also the pit distortion diameter achieves when 25mm (diameter for 2~5mm) and a straightedge, if the pit position in clothes rack on the bracket arm steel pipe surface, then defers to the method which shown in Figure 1 to determine the pit the depth, soon chooses the good steel ball to put in the pit, if the steel ball apex up just could with right angle under along the contact, we be possible to regard the steel ball by now the diameter for the pit depth. If the pit position in the steel pipe side or under, after may use the butter to stick to first the steel ball carries on again the survey. To this kind of maintenance damage, the available general material quality and the original steel pipe same steel pipe welding reinforcement, namely takes section of steel pipes to divide into along the middle line two half, builds its nose the incline, has exempted the crater to be vertical to clothes rack the bracket arm steel pipe length direction. Must treat in front of welding the original clothes rack bracket arm steel pipe above welds place paints polishes cleanly front, prepares for weldsWhen clothes rack the bracket arm simple root steel pipe surface damage quite is serious, should adopt its damage serious section of steel pipes removes, welds section of steel pipes the method to carry on processing, but must add on a section inside the steel pipe to strengthen the steel pipe. Front in order to cause to weld strengthens the steel pipe to be able the smooth insertion to remove in a section of clothes rack bracket arm steel pipe, strengthens the steel pipe to be supposed to make the similarly long two sections, and uses the thread successively and welds two ways to carry on the connection. Strengthens steel pipe L1 and L2's length must a section of short 20mm which removes compared to clothes rack the bracket arm steel pipe, also its outer diameter should compared to clothes rack bracket arm steel pipe inside diameter small 20~40 μm, cause to strengthen the steel pipe both to be possible to move in clothes rack the bracket arm steel pipe and no longer becomes less crowded. Will strengthen steel pipe L1 and L2 first inserts clothes rack in separately the bracket arm steel pipe, and will use them the screw joint not to be able to get up, then will screw tight causes two shoulders to depend on strictly, will hold looks strengthens the steel pipe after the position, after will occupy separately its screwtop the position, separately and two will weld its screwtop place the jail already to be possible. Clothes rack the bracket arm steel pipe crater must make the incline, when the steel pipe spool thread perpendicular line included angle for 10°~30° between, like the damage is the multi-root steel pipe, should choose 10°. Here, again earnestly surveys clothes rack the bracket arm steel tube welding good after actual gap size, and refers to the shape which shown in Figure 2, the next section of steel tubing material, the both sides make 30 inclines, cuts open the welding along among in clothes rack in the bracket arm steel pipe gap; Finishing touch, paints thenThis time, 4 steel pipes all must weld, therefore should defer to Figure 4 requests the vehicle to make 4 inside diameters to strengthen the tube, after the inside diameter strengthens wall thickness which the tube turning remains to be supposed not to be bigger than clothes rack the bracket arm steel pipe thickness, the middle crater slope must be able to satisfy the strength of a weld the need. At the same time, the entire clothes rack bracket arm 4 steel pipe welding position must stagger, cannot in the identical lateral section, also each steel pipe crater in its spool thread perpendicular line included angle should be 10°.Welds repairs time must pay attention: Chooses the appropriate welding rod and the material quality reasonable strengthens the steel pipe; Also must pay attention to the ambient temperature in the fall winter season and weld the explanation labor embryo clamping apparatus and so on to entire to weld repairs the quality the influence, as well as the welding circumference welded joint do not have to be vertical with the original steel pipe length direction.The weak clothes rack bracket arm goes against the sheave pintle the wearing capacity to surpass the full size time 5%, namely should replace. When examination, clothes rack the bracket arm will place in a bearing point, will cause to lift the steel wire to relax, the hand will push the pulley if will rock the quantity to be very big, will have to dismantle with the ruler surveys, otherwise added an oil to be possible.To connects the crown arm festival (lift hook block and tackle), the middle arm festival (expands and contracts cylinder fixedly), the foundation arm festival (with turnplate, amplitude cylinder, keeps off cord pulley axis) and so on place to sell the axis also to have to inspect frequently. When its wearing capacity achieved when full size 5%, must replace promptly. When inspection, also is places clothes rack the bracket arm in a bearing point, dismantles one, inspects one, again installs one, by root inspection, until checkoff.Inspects the lift hook the mark and guards against escapes installs whether conforms to the requirement, flaws and so on lift hook whether there is crack, stripping; The lift hook cross section wears, the aperture increase, the torsional deflection, whether exceeds the allowed figure; The lift hook pate and the superficial whether there is weary distortion, the crack and do the correlation sell the axis, the wrap attrition situation. The inspection steel wire specification, the model and the pulley reel matches whether conforms to the design requirement. Steel wire steel wire attachment systems and so on fixed end clamp, line anchor, agreement block whether conforms to the requirement. The steel wire attrition, breaks the silk, the kinking, compressing, the bend, breaks the stock, the corrosion and so on whether exceeds the allowed figure.Brake establishment, brake pattern whether conforms to the design requirement, brake flaws and so on tension bar, spring whether there is weary distortion, crack; Sells the axis, the spindle, the brake pulley, the brake lining plate whether wears exceeds the allowed figure, hydraulic brake whether oil leak; Applies the brake the gap adjustment, whether brake power conforms to the requirement. The reel body, does the tube reason whether there is fatigue cracking, damage and so on the situations; The rope trough and the tube wall wears whether exceeds the allowed figure; Whether the reel wheel rim highly and does the steel wire twine the layer to match; Guide rope, wireline guide working condition whether conforms to the requirement;Whether the pulley is equipped with guards against escapes the rope trough installment; Pulley rope trough, wheel rim whether has the crack, the ragged edges, the attrition exceeds the allowed figure and so on the conditions, the pulley rotates whether nimbly. The speed reducer moves when whether there is fierce metal fricative, vibration, shell radiation and so on unusual sound; Whether the axial-tab terminal does seal complete, whether the set bolt does have conditions loosely and so on damage; The speed reducer lubricating oil choice, the oil level height, the vertical speed reducer gun movement, opens the type gear drive lubrication and so on whether conforms to the requirement. Wheel roller face, wheel axle whether has the fatigue cracking phenomenon, the wheel roller face wheel axle wears whether exceeds the allowed figure. Whether in the movement appears gnaws the axle phenomenon. Creates gnaws the axle the reason is any. Does the shaft coupling components whether there is damage, the connection become less crowded, movement impact phenomenon. The shaft coupling, sells the axis, the axis cotter hole, the cushion oak rubber or plastic rings wears whether exceeds the allowed figure. The shaft coupling with two parts which connects whether concentric。附錄 B：起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)流動式起重機(jī)中，大部分輪胎起重機(jī)、履帶起重機(jī)以及部分汽車起重機(jī)和專用流動式起重機(jī)，都安裝有桁架臂，并利用其頂端的滑輪組通過起升裝置來改變起升鋼絲繩的位置，從而實現(xiàn)重物的升降；再通過改變桁架臂的長度和傾斜角度來改變其提升高度和工作半徑。因此，保持桁架臂的完好是非常重要的。因為起重機(jī)升降重物作業(yè)內(nèi)容的多樣性和各式各樣的作業(yè)環(huán)境，以及起重機(jī)駕駛員操作水平的高低等原因(有的還違規(guī)操作)，這些都會造成桁架臂不同程度的損傷，甚至折臂或人員傷亡。在桁架臂鋼管上特別是在焊接處，很容易出現(xiàn)裂紋；這要仔細(xì)地查看，必要時應(yīng)用放大鏡仔細(xì)觀察。根據(jù)我們多年的經(jīng)驗，在焊口處的裂紋很小時，就要進(jìn)行定期跟蹤檢查，密切注視裂紋的發(fā)展變化，以便及時采取措施。當(dāng)裂紋的寬度大到 1mm 以上時，就應(yīng)及時補(bǔ)焊。具體的方法是，先對裂紋處的原焊口進(jìn)行打磨，去掉多少則視具體情況而定；然后進(jìn)行補(bǔ)焊；最后整修好即可。當(dāng)坑的深度達(dá)到鋼管的臂厚尺寸、且坑的變形直徑達(dá)到 25mm 時(直徑為2~5mm)和一把直尺，如果坑的位置在桁架臂鋼管的表面上，即可按照圖 1 所示的方法測出坑的深度，即將選好的鋼球放入坑中，如果鋼球的上頂點(diǎn)剛好能與直角的下邊沿接觸，這時我們就可以視鋼球的直徑為坑的深度。如果坑的位置在鋼管的側(cè)面或下面，可先用黃油將鋼球粘住后再進(jìn)行測量。對這種維護(hù)的損傷，可用一般材質(zhì)與原鋼管相同的鋼管焊接加固，即取一段鋼管沿中心線分成兩半，將其端部修成斜面，已免焊口垂直于桁架臂鋼管的長度方向。在焊前須將原桁架臂鋼管上面待焊處的涂漆打磨干凈，做好焊前準(zhǔn)備。當(dāng)桁架臂單根鋼管表面的損傷比較嚴(yán)重時，應(yīng)該采取將其損傷嚴(yán)重的一段鋼管去掉、重新焊上一段鋼管的方法進(jìn)行處理，但在鋼管里面必須加上一段加強(qiáng)鋼管。為使焊前加強(qiáng)鋼管能順利的插入已去掉一段的桁架臂鋼管內(nèi)，加強(qiáng)鋼管應(yīng)做成同樣長的兩段，并先后采用螺紋和焊接兩種方式進(jìn)行連接。加強(qiáng)鋼管L1 和 L2 的長度須比桁架臂鋼管去掉的一段短 20mm，且其外徑應(yīng)比桁架臂鋼管的內(nèi)徑小 20~40μm，以使加強(qiáng)鋼管在桁架臂鋼管內(nèi)既可以移動又不再松動。先將加強(qiáng)鋼管 L1 和 L2 分別插入桁架臂鋼管內(nèi)，并將它們用螺紋連接起不來，然后擰緊使兩軸肩靠嚴(yán)，持找準(zhǔn)加強(qiáng)鋼管所在位置后，分別將其螺口處在位置后，分別將其螺口處和兩頭焊牢既可。桁架臂鋼管的焊口要做成斜面，與其鋼管軸線垂線夾角為 10°~30°之間，如損傷的為多根鋼管時，應(yīng)選擇 10°。至此，再認(rèn)真測量桁架臂鋼管焊好后的實際缺口尺寸，下一段鋼管料，兩端做成 30 斜面，沿中間剖開焊接在桁架臂鋼管的缺口上；最后修整，涂漆即可。此時，4 根鋼管都要重新焊接，因此應(yīng)按照圖 4 的要求車制 4 根內(nèi)徑加強(qiáng)管，內(nèi)徑加強(qiáng)管車削后所剩的壁厚應(yīng)不大于桁架臂鋼管的厚度，中間的焊口坡度要能滿足焊接強(qiáng)度的需要。同時，整個桁架臂 4 根鋼管地焊接位置要錯開，不能在同一個橫截面上，且每根鋼管的焊口于其軸線垂線的夾角應(yīng)為 10°。焊修時須注意：選擇合適的焊條和材質(zhì)合理的加強(qiáng)鋼管；在秋冬季節(jié)還要注意環(huán)境溫度及焊解釋工胎卡具等對整個焊修質(zhì)量的影響，以及焊接的圓周焊縫不要和原鋼管的長度方向垂直。弱桁架臂頂上滑輪軸的磨損量超過原尺寸的5%時，即應(yīng)更換。檢驗時，將桁架臂放在一個支承點(diǎn)上，使起升鋼絲繩放松，手推滑輪如果晃動量很大，就須拆下用尺來測量，否則加些油就可以了。對連接頂部臂節(jié)(吊鉤滑輪組)、中間臂節(jié)(伸縮缸固定)、基礎(chǔ)臂節(jié)(與轉(zhuǎn)臺、變幅缸、擋繩滑輪軸)等處的銷軸也要經(jīng)常檢查。當(dāng)其磨損量達(dá)到原尺寸的 5%時，須及時更換。檢查時，也是將桁架臂放在一個支承點(diǎn)上，拆下一根，檢查一根，再安裝一根，逐根檢查，直至檢查完畢。檢查吊鉤的標(biāo)記和防脫裝置是否符合要求，吊鉤有無裂紋、剝裂等缺陷；吊鉤斷面磨損、開口度的增加量、扭轉(zhuǎn)變形，是否超標(biāo)；吊鉤頸部及表面有無疲勞變形、裂紋及相關(guān)銷軸、套磨損情況。檢查鋼絲繩規(guī)格、型號與滑輪卷筒匹配是否符合設(shè)計要求。鋼絲繩固定端的壓板、繩卡、契塊等鋼絲繩固定裝置是否符合要求。鋼絲繩的磨損、斷絲、扭結(jié)、壓扁、彎折、斷股、腐蝕等是否超標(biāo)。制動器的設(shè)置，制動器的型式是否符合設(shè)計要求，制動器的拉桿、彈簧有無疲勞變形、裂紋等缺陷；銷軸、心軸、制動輪、制動摩擦片是否磨損超標(biāo)，液壓制動是否漏油；制動間隙調(diào)整、制動能力能否符合要求。卷筒體、筒緣有無疲勞裂紋、破損等情況；繩槽與筒壁磨損是否超標(biāo)；卷筒輪緣高度與鋼絲繩纏繞層數(shù)能否相匹配；導(dǎo)繩器、排繩器工作情況是否符合要求?；喪欠裨O(shè)有防脫繩槽裝置；滑輪繩槽、輪緣是否有裂紋、破邊、磨損超標(biāo)等狀況，滑輪轉(zhuǎn)動是否靈活。減速機(jī)運(yùn)行時有無劇烈金屬摩擦聲、振動、殼體輻射等異常聲音；軸端是否密封完好，固定螺栓是否松動有缺損等狀況；減速機(jī)潤滑油選擇、油面高低、立式減速機(jī)潤滑油泵運(yùn)行，開式齒輪傳動潤滑等是否符合要求。車輪的踏面、輪軸是否有疲勞裂紋現(xiàn)象，車輪踏面輪軸磨損是否超標(biāo)。運(yùn)行中是否出現(xiàn)啃軌現(xiàn)象。造成啃軌的原因是什么。聯(lián)軸器零件有無缺損，連接松動，運(yùn)行沖擊現(xiàn)象。聯(lián)軸器、銷軸、軸銷孔、緩沖橡膠圈磨損是否超標(biāo)。聯(lián)軸器與被連接的兩個部件是否同心。集裝箱龍門起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)傳動裝置設(shè)計摘 要：起重機(jī)的出現(xiàn)大大改善了人們的生產(chǎn)和生活，它能夠提高工作的自動化程度，提高工作效率，有效降低人們的工作強(qiáng)度，完成一些復(fù)雜重復(fù)性工作。它對于發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)，改善人們的事物起著重要的作用。以前需要許多人花長時間才能搬動的大型物件現(xiàn)在用起重機(jī)就能輕易達(dá)到效果，尤其是在小范圍的搬動過程中起重機(jī)的作用是相當(dāng)明顯的。例如在鐵路貨場裝卸火車、汽車，在船廠吊裝船舶，在水電站大壩起吊閘門，在港口碼頭裝卸集裝箱，在工廠內(nèi)部起吊和搬運(yùn)笨重的成件物品，在建筑安裝工地進(jìn)行施工作業(yè)，在儲木場堆積木材等。龍門起重機(jī)起重范圍可以從幾噸到幾十噸甚至幾百噸，在機(jī)械制造、冶金、鋼鐵、碼頭集裝箱裝運(yùn)等行業(yè)都必須有龍門起重機(jī)。而起升機(jī)構(gòu)更是起重機(jī)的咽喉設(shè)備，它是小車的的重要部分。此次設(shè)計的龍門式起重機(jī)小車主要包括起升機(jī)構(gòu)、小車架、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、吊具等部分。其中的小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)主要由減速器、主動輪組、從動輪組、傳動軸和一些連接件組成。關(guān)鍵詞：起升機(jī)構(gòu)；傳動裝置；減速器Container gantry crane hoisting mechanism gear designAbstract: The emergence of the crane has greatly improved the people's production and life, it can improve the degree of automation of the work, improve work efficiency, reduce the intensity of the work of the people, the completion of some complex repetitive tasks. It plays an important role for the development of the national economy and improving people's things. Many people spend a long time to carry large objects with a crane can easily achieve the desired effect, especially in the role of small-scale moving process cranes are quite obvious. For example, in the railway yard handling train, automobile, ship in the shipyard lifting, lifting gates of the hydroelectric dam in the port loading and unloading containers, within the factory lifting and carrying bulky items into the building installation site construction work in wood storage ground accumulation timber. Gantry cranes lifting can range from a few tons to hundreds of tons or even hundreds of tons, in the machinery manufacturing, metallurgy, iron and steel, pier container shipping industry must gantry cranes. The sky crane hoisting mechanism is sore equipment, it is an important part of the car. The design of the gantry crane trolley lifting institutions, small frame, trolley traveling mechanism, spreader part. Car run institutions by the reducer, driving wheel units and idler wheel units, drive shafts and some connections.Keywords: Hoisting mechanism；gear reducer； 目 錄1 緒論 .51.1 起重機(jī)的定義 .51.2 起重機(jī)的工作原理 51.3 起重機(jī)的類型和特點(diǎn) .61.4 龍門起重機(jī)的分類 61.5 龍門起重機(jī)的主要組成 .71.6 龍門起重機(jī)的選型特點(diǎn) .71.7 龍門起重機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r .71.8 龍門起重機(jī)的發(fā)展趨勢 .72 起升機(jī)構(gòu)傳動裝置參數(shù)及方案確定 .82.1 起升機(jī)構(gòu)的組成 82.2 起升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡圖 82.3 龍門起重機(jī)參數(shù)確定 .102.3.1 基本設(shè)計參數(shù) 102.3.2 主要尺寸的確定 112.4 確定起升機(jī)構(gòu)的傳動方案 .112.4.1 方案一 .112.4.2 方案二 .122.4.3 方案三 .123.主要部件的選擇與校核 133.1 吊鉤的選擇 .133.2 鋼絲繩的選擇 143.2.1 根據(jù)鋼絲繩的捻向分類 .143.2.2 根據(jù)繩股的構(gòu)造分類 .143.2.3 根據(jù)繩芯分類 .153.2.4 鋼絲繩選用注意事項 153.3 滑輪的選擇 .163.4 選定卷筒尺寸并驗算強(qiáng)度 .173.4.1 卷筒直徑 173.4.2 卷筒尺寸 .173.4.3 卷筒壁厚 .183.4.4 卷筒臂的壓力驗算 .183.5 電動機(jī)的選擇 183.6 制動器的選擇 193.6.1 計算制動力矩 193.7 聯(lián)軸器的選擇 194.傳動裝置-減速器的設(shè)計計算 214.1 計算傳動裝置分配各級傳動比 214.1.1 起升機(jī)構(gòu)的總傳動比 214.1.2 分配傳動裝置各級傳動比 214.2 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)的計算 .214.2.1 輸入功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 214.2.2 輸出功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 224.3 減速器傳動零件設(shè)計 .224.3.1 圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算 .224.3.2 軸的計算 .274.3.3 軸承的選擇和計算 .294.3.4 鍵聯(lián)接的設(shè)計和強(qiáng)度校核 .304.4 減速器潤滑方式、潤滑油牌號、密封類型的選擇和裝油量計算 314.4.1 軸承潤滑方式和潤滑油牌號的選擇 .314.4.2 齒輪潤滑方式、潤滑油牌號的選擇和裝油量的計算 .314.4.3 密封類型的選擇 .314.5 減速器箱體設(shè)計 314.5.1 減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .314.5.2 油面位置及箱座高度的確定 .324.5.3 箱體結(jié)構(gòu)的工藝性 .324.5.4 減速器附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .32結(jié) 論 .33致 謝 .34參 考 文 獻(xiàn) .35附錄 A：Hoist crane metal structure 36附錄 B：起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu) .401 緒論人類生產(chǎn)活動中物料搬運(yùn)已成為重要組成部分，距今已有幾千年的歷史。14 世紀(jì)，西歐出現(xiàn)了人力和畜力驅(qū)動的轉(zhuǎn)動臂架型起重機(jī)。19 世紀(jì)前期，出現(xiàn)了橋式起重機(jī)；起重機(jī)的重要磨損件如軸、齒輪和吊具等開始采用金屬材料制造，并開始采用水力驅(qū)動。19 世紀(jì)后期，蒸汽驅(qū)動的起重機(jī)逐漸取代了水力驅(qū)動的起重機(jī)。20 世紀(jì) 20 年代開始，由于電氣工業(yè)和內(nèi)燃機(jī)工業(yè)迅速發(fā)展，以電動機(jī)或內(nèi)燃機(jī)為動力裝置的各種起重機(jī)基本形成。|隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，自動化程度的提高，作為物料搬運(yùn)重要設(shè)備的起重機(jī)在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中應(yīng)用越來越廣，作用愈來愈大，對起重機(jī)的要求也越來越高。起重機(jī)正經(jīng)歷著一場巨大的變革。起重機(jī)械是用來對物料作起重、運(yùn)輸、裝卸和安裝等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備。它的出現(xiàn)改變了人類幾千年來以手工來搬動重物的狀況，現(xiàn)在幾個按鈕就能完成以前做不到或很難做到的搬運(yùn)工作，人得到了休息，效率也提高了。起重機(jī)械發(fā)展歷史悠久，種類日益繁多，應(yīng)用極為廣泛。當(dāng)今國民經(jīng)濟(jì)的各個部門，如冶金、機(jī)械、交通運(yùn)輸、電力、建筑、采礦、化工、造船、港口、鐵路、農(nóng)場、林區(qū)和國防等都離不開起重機(jī)械。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，日益顯現(xiàn)出起重機(jī)械作為實現(xiàn)生產(chǎn)過程機(jī)械化、自動化、減輕體力勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率的特種設(shè)備的突出地位?，F(xiàn)代起重機(jī)械結(jié)構(gòu)已向大型、精密、高效、多功能、宜人化的機(jī)電一體化方向發(fā)展。1.1 起重機(jī)的定義起重機(jī)是在一定范圍內(nèi)垂直提升和水平搬運(yùn)重物的多動作起重機(jī)械，又稱吊車。屬于物料搬運(yùn)機(jī)械。起重機(jī)是以反復(fù)短暫的工作循環(huán)方式完成貨物裝卸或設(shè)備安裝作業(yè)的。一個工作循環(huán)包括：取物、貨物上升、水平運(yùn)動、下降、卸載，然后空吊具返回原地。一個工作循環(huán)時間一般需要一定時間，其間各機(jī)構(gòu)在不同時刻有短暫的停息時間。龍門起重機(jī)是水平橋架設(shè)置在兩條支腿上構(gòu)成門架形狀的一種橋架型起重機(jī)，龍門起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和橋架結(jié)構(gòu)，與橋式起重機(jī)基本相同。這種起重機(jī)在地面軌道上運(yùn)行，主要用在露天貯料場、船塢、電站、港口和鐵路貨站等地進(jìn)行搬運(yùn)和安裝作業(yè)。由于跨度大，起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)大多采用分別驅(qū)動方式，以防止起重機(jī)產(chǎn)生歪斜運(yùn)行而增加阻力，甚至發(fā)生事故。1.2 起重機(jī)的工作原理起重機(jī)械的主要任務(wù)是起重，而直接承擔(dān)起重任務(wù)的是起升機(jī)構(gòu)，其他機(jī)構(gòu)都是為了擴(kuò)大起重機(jī)的使用范圍。最簡單的起重機(jī)實際上也就僅有一個起升機(jī)構(gòu)。現(xiàn)代的絕大多數(shù)起重機(jī)，不論他們的型式和用途如何，都是根據(jù)同一個工作原理構(gòu)成的。龍門起重機(jī)通常由起升機(jī)構(gòu)(使物品上下運(yùn)動)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)(使起重機(jī)械移動)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(使物品作水平移動) ，再加上金屬機(jī)構(gòu)，動力裝置，操縱控制及必要的輔助裝置組合而成。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，起重量和起升速度不斷提高，因而機(jī)構(gòu)演變?nèi)遮呁晟啤?.3 起重機(jī)的類型和特點(diǎn)起重機(jī)根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同可以分為：①橋架型起重機(jī)?？稍陂L方形場地及其上空作業(yè)，多用于車間、倉庫、露天堆場等處的物品裝卸，有梁式起重機(jī)、橋式起重機(jī)、龍門起重機(jī)、纜索起重機(jī)、運(yùn)載橋等。②臂架型起重機(jī)。可在圓形場地及其上空作業(yè)，多用于露天裝卸及安裝等工作，有門座起重機(jī)、浮游起重機(jī)、桅桿起重機(jī)、壁行起重機(jī)和甲板起重機(jī)等，這次課題則是龍門式起重機(jī)的設(shè)計。1.4 龍門起重機(jī)的分類（1）普通龍門起重機(jī)：這種起重機(jī)用途最廣泛，可以搬運(yùn)各種成件物品和散狀物料，起重量在 100 噸以下，跨度為 4～35 米。用抓斗的普通門式起重機(jī)工作級別較高。（2）水電站龍門起重機(jī):主要用來吊運(yùn)和啟閉閘門 ,也可進(jìn)行安裝作業(yè)。起重量達(dá)80～500 噸,跨度較小,為 8～16 米；起升速度較低,為 1～5 米/分。這種起重機(jī)雖然不是經(jīng)常吊運(yùn)，但一旦使用工作卻十分繁重，因此要適當(dāng)提高工作級別。（3）造船龍門起重機(jī)：用于船臺拼裝船體，常備有兩臺起重小車：一臺有兩個主鉤，在橋架上翼緣的軌道上運(yùn)行；另一臺有一個主鉤和一個副鉤，在橋架下翼緣的軌道上運(yùn)行，以便翻轉(zhuǎn)和吊裝大型的船體分段。起重量一般為 100～1500 噸；跨度達(dá) 185 米；起升速度為 2～15 米/分，還有 0.1～0.5 米/分的微動速度。（4）集裝箱龍門起重機(jī)：用于集裝箱碼頭。拖掛車將岸壁集裝箱運(yùn)載橋從船上卸下的集裝箱運(yùn)到堆場或后方后,由集裝箱龍門起重機(jī)堆碼起來或直接裝車運(yùn)走,可加快集裝箱運(yùn)載橋或其他起重機(jī)的周轉(zhuǎn)?？啥逊鸥?3～4 層、寬 6 排的集裝箱的堆場，一般用輪胎式,也有用有軌式的。集裝箱龍門起重機(jī)與集裝箱跨車相比，其跨度和門架兩側(cè)的高度都較大。為適應(yīng)港口碼頭的運(yùn)輸需要，這種起重機(jī)的工作級別較高。起升速度為 8～10 米/分；跨度根據(jù)需要跨越的集裝箱排數(shù)來決定,最大為 60 米左右相應(yīng)于 20 英尺、30 英尺、40 英尺長集裝箱的起重量分別約為 20 噸、25 噸和 30 噸。（5）運(yùn)載橋：由龍門起重機(jī)加大跨度發(fā)展而成的一種橋架型起重機(jī)，又稱裝卸橋。用于露天貯料場、港口和鐵路貨站等處。普通運(yùn)載橋與大型門式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)相似。特點(diǎn)是：①搬運(yùn)對象主要是大批量的散狀物料；②跨度大，一般在 30 米以上，有的達(dá) 170米；③作業(yè)頻繁，生產(chǎn)率高，一般為 500～1500 噸／時，工作速度高，起升速度為60～70 米／分，小車運(yùn)行速度為 100～350 米／分，工作級別較高；④運(yùn)載橋的運(yùn)行機(jī)構(gòu)只用以調(diào)整工作位置，是非工作性機(jī)構(gòu)。當(dāng)跨度較大時，運(yùn)載橋的橋架支承在一條剛性支腿和一條柔性支腿上。橋架與兩條支腿可采用螺栓聯(lián)接；與柔性支腿的聯(lián)接也可通過球鉸或柱鉸，使柔性支腿可相對于橋架有一定范圍的偏斜。橋架由桁架梁組成，起重小車在它的上弦桿或下弦桿的軌道上運(yùn)行。有的小車有回轉(zhuǎn)臂架，相當(dāng)于一臺在橋架上運(yùn)行的臂架型起重機(jī)。在港口岸壁運(yùn)行的集裝箱運(yùn)載橋，是一種特殊結(jié)構(gòu)的大型起重機(jī)，專用于船舶的集裝箱裝卸工作。兩側(cè)一般都是剛性支腿，形成堅固的門架，橋架支承在與門架連成一體的上部構(gòu)架上。帶有集裝箱吊具(見跨車)的小車在橋架上運(yùn)行。伸向海面的長懸臂通常是可俯仰的。非作業(yè)狀態(tài)時，懸臂可吊起在 80°～85° 仰角處，使運(yùn)載橋讓過船舶上的最高點(diǎn)。作業(yè)時懸臂放平。也有些懸臂是固定的。1.5 龍門起重機(jī)的主要組成龍門起重機(jī)通常由起升機(jī)構(gòu)(使物品上下運(yùn)動)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)(使起重機(jī)械移動)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(使物品作水平移動) ，再加上金屬機(jī)構(gòu)，動力裝置，操縱控制及必要的輔助裝置組合而成。起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)的基本工作機(jī)構(gòu)，它們大多是由吊掛系統(tǒng)和絞車組成。運(yùn)行機(jī)構(gòu)用以縱向水平運(yùn)移重物或調(diào)整起重機(jī)的工作位置，一般是由電動機(jī)、減速器、制動器和車輪組成。金屬結(jié)構(gòu)是起重機(jī)的骨架，主要承載件，門架可為箱形結(jié)構(gòu)或桁架結(jié)構(gòu)，也可為腹板結(jié)構(gòu)，有的可用型鋼作為支承梁。1.6 龍門起重機(jī)的選型特點(diǎn)龍門式起重機(jī)的起重小車若采用電葫蘆，稱為單梁電葫蘆式門式起重機(jī)。貨運(yùn)量較小的鐵路貨場可以采用單梁電葫蘆門式起重機(jī)。它具有構(gòu)造簡單，上馬快等優(yōu)點(diǎn)。它的缺點(diǎn)是速度低，起重量小(一般在 10 噸以下)。單主梁門式起重機(jī)若采用專制小車則稱為單主梁小車門式起重機(jī)。由于其支腿的形式不同，可分為單主梁 L 形和單主梁 C 形門式起重機(jī)。L 形單主梁門式起重機(jī)的起重小車多采用垂直反滾輪式 (兩支點(diǎn))小車；C 形單主梁門式起重機(jī)的起重小車多采用水平反滾輪式(三支點(diǎn))小車。垂直反滾輪小車構(gòu)造簡單，維修方便，但其聲機(jī)構(gòu)啟動和制動是垂直方向跳動比較大．水平反滾輪小車工作過程中比較平穩(wěn)，但維修不太方便。雙箱形主梁門式起重機(jī)按照支腿的形式又分為 0 型、U 型、A 型和八字腿帶馬鞍型等幾種。1.7 龍門起重機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r龍門式起重機(jī)的市場份額越來越大，使用非常廣泛，這是產(chǎn)品本身、龍門式起重機(jī)廠家以及國家政策等多種因素共同作用下的結(jié)果，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國家“一攬子計劃”的推動，跟促進(jìn)了相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。起重機(jī)的市場需求一年年的上漲，需求量超出了很多起重機(jī)生產(chǎn)廠家的預(yù)期。雖然起重機(jī)市場需求增大，但我們應(yīng)該清楚地認(rèn)識到，世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國家的技術(shù)比我們領(lǐng)先很多。我們在機(jī)械設(shè)計方面與他們還有很大的差距，我們國家的起重機(jī)設(shè)計制造行業(yè)起點(diǎn)低、設(shè)備差，相對發(fā)達(dá)國家落后幾十年。所以我們應(yīng)該借鑒消化國外技術(shù)，完善自己，加快我國起重機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。1.8 龍門起重機(jī)的發(fā)展趨勢隨著社會的發(fā)展，對龍門起重機(jī)要求越來越高，需要速度更快，裝載量更大，操作更方便，更安全可靠性更強(qiáng)的起重機(jī)，另外，新材料的研發(fā)及應(yīng)用也至關(guān)重要。起重機(jī)部件甚至整體有條件的采用強(qiáng)度更高，重量更輕的材料有利于降低自重，增加載重量。所以其會趨向高速化大型化智能化及新材料的方向發(fā)展。2 起升機(jī)構(gòu)傳動裝置參數(shù)及方案確定2.1 起升機(jī)構(gòu)的組成在起重機(jī)中，用以提升或下降貨物的機(jī)構(gòu)稱為起升機(jī)構(gòu)，一般采用卷揚(yáng)式。起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)機(jī)中最重要、最基本的機(jī)構(gòu)，其工作的好壞直接影響到整臺起重機(jī)的工作性能。起升機(jī)構(gòu)一般由驅(qū)動裝置、鋼絲繩卷繞系統(tǒng)、聯(lián)軸器、制動器、減速器、卷筒等部件。鋼絲繩卷繞系統(tǒng)包括鋼絲繩、卷筒、定滑輪和動滑輪。取物裝置有吊鉤、吊環(huán)、抓斗、電磁吸盤、吊具等多種形式。安全保護(hù)裝置有超負(fù)荷限制器、起升高度限制器、下降深度限制器、超速保護(hù)開關(guān)等，根據(jù)實際情況配用。起升機(jī)構(gòu)有內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動、電動機(jī)驅(qū)動和液壓驅(qū)動三種驅(qū)動方式。內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的起升機(jī)構(gòu)，其驅(qū)動力有內(nèi)燃機(jī)經(jīng)機(jī)械傳動裝置傳給包括起升機(jī)構(gòu)在內(nèi)的各個工作機(jī)構(gòu)。這種驅(qū)動方式的優(yōu)點(diǎn)是具有自身獨(dú)立的能源，機(jī)動靈活，適用于流動作業(yè)的流動式起重機(jī)。為保證各個機(jī)構(gòu)的獨(dú)立運(yùn)動，整機(jī)的傳動系統(tǒng)復(fù)雜笨重。由于內(nèi)燃機(jī)不能逆轉(zhuǎn)，不能帶載啟動，需依靠傳動環(huán)節(jié)的離合實現(xiàn)啟動和換向。這種驅(qū)動方式調(diào)速困難，操縱麻煩。屬于淘汰類型。目前只在現(xiàn)有少數(shù)履帶起重機(jī)和鐵路起重機(jī)上應(yīng)用。電動機(jī)驅(qū)動是起升機(jī)構(gòu)主要的驅(qū)動方式。直流電動機(jī)的機(jī)械特性適合起升機(jī)構(gòu)工作要求，調(diào)速性能好，但獲得直流電源較為困難。在大型的工程機(jī)械上，常常使用內(nèi)燃機(jī)和直流發(fā)電機(jī)實現(xiàn)直流傳動。交流電動機(jī)驅(qū)動能直接從電網(wǎng)取得電能，操作簡單，維護(hù)容易，機(jī)組重量輕，工作可靠，在電動機(jī)起升結(jié)構(gòu)中被廣泛采用。本起升結(jié)構(gòu)采用的啟動方式也為電動機(jī)驅(qū)動。液壓驅(qū)動的起升結(jié)構(gòu)，由原動機(jī)帶動液壓泵。將工作油液輸入執(zhí)行構(gòu)件（液壓缸或液壓馬達(dá)）使機(jī)構(gòu)動作，通過控制輸入執(zhí)行構(gòu)件的液體流量實現(xiàn)調(diào)速。液壓驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)是傳動比大，可以實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作方便，過載保護(hù)性能好。缺點(diǎn)是液壓傳動元件的制造精度要求高，液體容易泄漏。目前液壓驅(qū)動在流動式起重機(jī)獲得廣泛的應(yīng)用。2.2 起升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡圖圖（1）為原動機(jī)驅(qū)動的起升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)件圖。電動機(jī) 1 通過聯(lián)軸器 2 與減速器 4 的高速軸相連。機(jī)構(gòu)工作時，減速器的低速軸帶動卷筒 7，將鋼絲繩 5 卷上或放出，經(jīng)過滑輪組系統(tǒng)，使吊鉤 6 實現(xiàn)上升或下降。機(jī)構(gòu)停止工作時，制動器 3 使吊鉤連同貨物懸吊在空中。吊鉤的升降靠電動機(jī)改變轉(zhuǎn)向來實現(xiàn)。圖 2-1 起升結(jié)構(gòu)件圖為了安裝方便與避免高速軸在小車架受載變形時發(fā)生彎曲，聯(lián)軸器 2 應(yīng)是帶有補(bǔ)償性能的，通常采用彈性柱銷聯(lián)軸器或齒輪聯(lián)軸器。前者簡單并能緩沖，但彈性橡皮圈的壽命不長；后者堅固耐用，應(yīng)用最廣。齒輪聯(lián)軸器的壽命安裝質(zhì)量有關(guān)，并且需要經(jīng)常潤滑。為使布置更方便并增高補(bǔ)償能力，降低磨損，常將齒輪聯(lián)軸器制成兩個半齒輪聯(lián)軸器，中間浮動軸或補(bǔ)償軸連起來。制動器通常裝在高速軸上，以減小尺寸，如圖（1）所示位置。經(jīng)常利用聯(lián)軸器的一個半體兼作制動輪。帶制動輪的聯(lián)軸器半體應(yīng)當(dāng)安裝在減速軸上，這樣，即使聯(lián)軸器損壞，制動器仍能起作用，保證了安全。有時在高速軸上需要裝設(shè)兩個制動器，則第二個制動器可安裝在減速器高速軸另一端，如圖（1）虛線所示，或者裝在浮動軸的另一個聯(lián)軸器上。也可以把制動器裝設(shè)在電動機(jī)尾部輸出軸上，但這時需要有兩端出軸的電動機(jī)，所以一般盡量避免。目前也有將制動器放在電動機(jī)尾部的殼體內(nèi)，制成一個組合部件，從而使機(jī)構(gòu)簡化緊湊。起升機(jī)構(gòu)的制動器應(yīng)該是常閉式的。采用塊式制動器，裝有電磁鐵或電動推桿作為自動的松閘裝置，與電動機(jī)電氣聯(lián)鎖。制動器的制動力矩應(yīng)保證有足夠的制動安全系數(shù)。在要求緊湊的情況下，也有采用帶式制動器的。減速器常用封閉式的標(biāo)準(zhǔn)兩級圓柱減速器。在起重較大（超過 80t）的情況下，為得到低速并增大卷筒與電動機(jī)間的尺寸，常采用標(biāo)準(zhǔn)的封閉式兩級減速器，再增加一對開式齒輪作最后級傳動。在要求緊湊的起升機(jī)構(gòu)中，也有采用渦輪減速器的，其缺點(diǎn)是機(jī)械效率低。有時采用渦輪減速器是為了盡量減少噪音，例如在載客電梯中。近年來還有采用行星齒輪減速器的，減速器（如 3K 或擺線、漸開線齒形的少齒差行星減速器）裝在卷筒的內(nèi)腔中，電動機(jī)和卷筒成同軸線布置，其特點(diǎn)是十分緊湊，但維修不太方便。卷筒通常裝在轉(zhuǎn)軸上，使軸承的檢查與更換都較方便。卷筒與減速器低速軸可通過特種聯(lián)軸器相連接，卷筒軸用自位軸承支承于減速器軸的內(nèi)腔和軸承座中，扭矩由齒輪連接來傳遞。這種方法緊湊，可靠，分組性好，能補(bǔ)償減速器軸與卷筒軸間的角度偏差，但減速器低速軸需要帶特殊齒形軸端，加工較為復(fù)雜。國外有采用鼓形滾子聯(lián)軸器的，它利用鼓形滾子與兩個半圓凹槽的配合實現(xiàn)補(bǔ)償。由于它不僅能夠傳遞扭矩，同時還能承受很大的徑向支承裝置。這種布置還省去了卷筒長軸，使重量減輕。當(dāng)卷筒與開式傳動的大齒輪連接時，卷筒端面與齒輪間用沿圓周布置的螺釘聯(lián)接。在某些需要貨物自由下降的起升機(jī)構(gòu)中，卷筒與減速器傳動裝置間裝有摩擦離合器。這時，制動器應(yīng)裝在卷筒上，用來控制自由下降的速度，它應(yīng)當(dāng)是可操縱的。卷筒直徑一般盡量選用最小值，因為隨著卷筒直徑的增加，轉(zhuǎn)矩與減速器的傳動比也增大了，會引起整個機(jī)構(gòu)的體積過大。但在起升高度較大時，往往增加卷筒直徑以求限制其長度。滑輪組型式（單式或雙聯(lián)的）和它的倍率對起升機(jī)構(gòu)的尺寸也有很大的影響。在龍門起重機(jī)中采用雙聯(lián)滑輪組?；喗M倍率的選定對鋼絲繩的拉力、卷筒直徑與長度、減速器的傳動比及總體尺寸都有關(guān)系。大起重量采用較大倍率，可以避免采用過粗的鋼絲繩。當(dāng)起重量較小時不宜采用大倍率，因為起重量較小，鋼絲繩磨損較大。有時采用增大滑輪組倍率同時相應(yīng)降低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)計時常采用的方法。在某些情況下，還可能出于其它原因選用較小倍率，如在臂架式起重機(jī)中選用較小的倍率可以減少臂架端部的定滑輪的數(shù)目。在設(shè)計大起升高度的起升機(jī)構(gòu)時，也可以采用減小滑輪組倍率的方法來減小卷筒繞繩量，從而避免多層卷繞或過長的卷筒。2.3 龍門起重機(jī)參數(shù)確定2.3.1 基本設(shè)計參數(shù)設(shè)計起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)時需給定的參數(shù)有：起重量、工作級別、起升高度和起升速度。起重量對起升機(jī)構(gòu)的組成型式、傳動部件的型號尺寸和電動機(jī)的驅(qū)動功率都有重要影響。在起重機(jī)系列設(shè)計時，合理選擇起重機(jī)系列是重要的環(huán)節(jié)。一般情況下，當(dāng)起重量超過 10t 時，常設(shè)兩個起升機(jī)構(gòu)，即主起升機(jī)構(gòu)和副起升機(jī)構(gòu)。主起升機(jī)構(gòu)的起重量大，用以起吊重的貨物。副起升機(jī)構(gòu)的起重量小，但速度較快，用以起吊較輕的貨物或作輔助性的工作，提高工作效率。此次畢業(yè)設(shè)計的起重機(jī)為 10t,故設(shè)一個起升機(jī)構(gòu)。起升速度的選擇與起重量、起升高度、工作級別和使用要求有關(guān)。中、小起重量的起重機(jī)選用高速以提高生產(chǎn)率；大起重量的起重機(jī)選用低速以降低驅(qū)動功率，提高工作的平穩(wěn)性和安全性；工作級別高、經(jīng)常使用、要求生產(chǎn)率高的起重機(jī)宜選用高速。反之，工作級別低、用于輔助性工作的起重機(jī)可選用低速。用于安裝和維修的起重機(jī)除低速外，還可備有微速或調(diào)速功能。表 2-1 為本起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)主要參數(shù)。表 2-1 本起重機(jī)起升結(jié)構(gòu)的主要起重量 10t1 工作幅度 6.5~21M起升速度 電動機(jī)型號 功率 轉(zhuǎn)速2 起升機(jī) 構(gòu) 15m minYZR250M1-8 30 720變幅機(jī)構(gòu) 電動機(jī)型號 功率 轉(zhuǎn)速3 變幅機(jī) 構(gòu) 14m minYZR180L-8 11 700旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 電動機(jī)型號 功率 轉(zhuǎn)速4 旋轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu) 0.98rpmYZR160M2-6 7.5 940運(yùn)行速度 電動機(jī)型號 功率 轉(zhuǎn)速5 運(yùn)行機(jī) 構(gòu) 28m/minYZR160M2-6 7.5 9402.3.2 主要尺寸的確定根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計計算》表 1.6、表 1.7、表 1.8 和工作級別 A5 可確定以下參數(shù)：載荷狀態(tài) Q2（有時起升額定載荷，大部分時間起升中等載荷）名義載荷系數(shù) Kp=0.25利用等級 U5總的工作循環(huán)次數(shù) N=5×105起重機(jī)起升高度為 6.5~21m.起重機(jī)起升速度為 v=15m/min；小車速度 V=28m/min。2.4 確定起升機(jī)構(gòu)的傳動方案大多數(shù)起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動裝置都采用電動機(jī)軸與卷筒平行布置。初步擬定下列三種方案。2.4.1 方案一當(dāng)起升機(jī)構(gòu)吊運(yùn)液態(tài)金屬及其它危險物品時，需采用雙制動器。圖 2-2 2.4.2 方案二圖 2-32.4.3 方案三圖 2-41—電動機(jī) 2—聯(lián)軸器 3—傳動軸 4—制動器 5—減速器 6—卷筒 7—軸承座8—平衡滑輪 9—鋼絲繩 10—滑輪組 11—吊鉤方案一采用雙制動器，當(dāng)起升機(jī)構(gòu)吊運(yùn)液態(tài)金屬及其它危險物品時用這種方案的比較多，而我們所設(shè)計的起重機(jī)為露天場合常用輕型起重機(jī)。方案二在減速器輸出端增加了一級開式齒輪傳動，減速器傳動比較大，此機(jī)構(gòu)起升速度相對較慢，一般用于起重量較大的起重機(jī)。我們本次設(shè)計課題的起重機(jī)起重量為 10t,屬于較輕的起重量，要求起升速度和小車行走速度較快。方案三起升機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，安裝維修方便，而且變速范圍符合設(shè)計要求。綜合方案一和方案二，最終確定選用方案三。3.主要部件的選擇與校核3.1 吊鉤的選擇吊鉤是吊裝作業(yè)中最常用的取物裝置，是各類起重機(jī)，也是常用吊索、起重工具、專用吊具上的重要組成部分。根據(jù)制造方式，吊鉤可分為鍛造鉤和板式鉤，鍛造鉤一般應(yīng)用 GB699-1988 中規(guī)定的 20 號鋼，經(jīng)鍛造和沖壓、退火處理，再進(jìn)行機(jī)械加工而成。熱處理后要求表面硬度為 95-135HB。鍛造可以制成單鉤或雙鉤，單鉤主要用在 70 噸以下的起重機(jī)上，雙鉤用在 50-100 噸的起重機(jī)上。板式鉤一般用在起升重量較大的起重機(jī)上，板式鉤由厚度為 30mm 成型板片重疊鉚合而成。板式鉤上有護(hù)板，一般用軋制鋼制成。板式鉤由于其板片不可能同時斷裂，所以可靠性好，修理方便。但是板式鉤的斷面積只能制成矩形，因此鉤體的材料不能充分利用。板鉤也分為單鉤和雙鉤兩種。單鉤多用于鑄造起重機(jī)上。吊鉤斷面形狀有圓形、矩形、梯形和 T 字形等。長鉤 短鉤吊鉤的安全使用規(guī)范：（1）新吊鉤在使用前，應(yīng)進(jìn)行檢查，應(yīng)有制造廠的制造合格證，否則不準(zhǔn)投入使用，新吊鉤的開口度要進(jìn)行測量并符合規(guī)定。（2）新吊鉤應(yīng)做負(fù)荷試驗，其檢驗載荷按起重量的不同而不同，并且測量溝口開口不應(yīng)超過原開度的 0.25%。（3）對吊鉤三個危險斷面應(yīng)用油清洗，用放大鏡看有無裂痕；對板式鉤應(yīng)檢查其襯套、銷子磨損情況。（4）在起重吊裝作業(yè)中使用吊鉤，其表面要光滑，不能有剝裂、刻痕、銳角、接縫和裂紋等確缺陷。（5）吊鉤在使用過程中，應(yīng)進(jìn)行定期檢查，主要檢查是否有變形、裂紋、磨損、腐蝕等現(xiàn)象，并做好記錄。（6）吊鉤不準(zhǔn)超負(fù)荷作業(yè)，吊鉤不得補(bǔ)焊。（7）吊鉤停止使用時，應(yīng)對其進(jìn)行仔細(xì)清洗、除銹，上好防銹油放在通風(fēng)干燥的地方。根據(jù)要求查《龍門起重機(jī)（上） 》知鍛造單鉤適用于起重量為 3-75 噸的起重機(jī)，故選擇鍛單鉤，由本次設(shè)計起重量 10t 可由表 9-1 查知：D=120mm, O=90mm, B=74, h=115, d=75, d1=70, d0=64, L≥180, L1≥70, L2=90, m=60, R=14, R1=84, R2=62, R3=155, R4=36, R5=120, R6=125, R7=20, R8=2,重量為 29.5Kg。3.2 鋼絲繩的選擇鋼絲繩是由高強(qiáng)度碳素鋼絲圍繞繩芯繞捻而成的，被廣泛應(yīng)用于起重作業(yè)。其中吊用鋼絲繩通常指起重滑輪組使用的起重或牽引繩。具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）重量輕、強(qiáng)度高、能承受沖擊載荷。（2）撓性較高，使用靈活。（3）鋼絲繩磨損后，表面會產(chǎn)生許多毛刺，易于檢查。破段前有絲斷預(yù)兆，其整根鋼絲繩不會立即斷裂。（4）其中作業(yè)用鋼絲繩成本低。主要缺點(diǎn)剛性大，不易彎曲。起重作業(yè)選用的鋼絲繩一般為點(diǎn)接觸類型，如果配用的滑輪組直徑過小或直角彎折，鋼絲繩易受損壞且影響安全使用和縮短使用壽命。鋼絲繩種類3.2.1 根據(jù)鋼絲繩的捻向分類（1）交互捻鋼絲繩 繩與股的捻向相反，這是常用的鋼絲繩，由于繩與股的自行松捻趨勢相反，相互抵消，沒有扭轉(zhuǎn)打結(jié)的趨勢，使用方便。根據(jù)繩的捻向，又分別有右捻和左捻繩。起重機(jī)常用右捻鋼絲繩。（2）同向捻鋼絲繩 繩與股的捻向相同，有自行松捻和扭轉(zhuǎn)的趨勢，容易打結(jié)。由于撓性較好。通常用于具有剛性的導(dǎo)軌的牽引。進(jìn)來在制造工藝中采用預(yù)變形的方法，成繩后消除了自行松散扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。這種繩又稱為不松散繩。（3）混合捻鋼絲繩 有半數(shù)股左旋，另外半數(shù)股右旋。這種鋼絲繩應(yīng)用較少。3.2.2 根據(jù)繩股的構(gòu)造分類（1）點(diǎn)接觸繩 繩股中各層鋼絲繩直徑相同，股中相鄰各層鋼絲繩捻距不等，相互交叉，在交叉點(diǎn)上接觸，因此，點(diǎn)接觸繩易于磨損，壽命低。點(diǎn)接觸型鋼絲繩 線接觸型鋼絲繩（2）線接觸繩 繩股中各層鋼絲繩的捻距相等，外層鋼絲繩位于里層鋼絲之間的溝槽里，內(nèi)外層鋼絲相互接觸在一條螺旋線上，改變了接觸，增長了壽命，增加了撓性。相同直徑的鋼絲繩，線接觸型比點(diǎn)接觸型的金屬斷面面積大，因而承載能力大。（3）面接觸繩 股與股之間形成面接觸，制作工藝復(fù)雜，多用于纜索起重機(jī)和架空索道的支撐纜索。3.2.3 根據(jù)繩芯分類按繩芯的不同有麻芯、棉紗芯、石棉芯和軟鋼心，其中帶浸油麻芯及棉紗芯的鋼絲繩比較軟，容易彎曲，芯中含油可經(jīng)常潤滑鋼絲，但不耐高溫高壓；帶石棉芯的鋼絲繩耐高溫；帶軟鋼芯的鋼絲繩能耐高溫高壓，但芯硬不易彎曲。使用要根據(jù)具體條件選用。根據(jù)繩股數(shù)和每股中鋼絲繩數(shù)量分類按繩股數(shù)和每股中鋼絲繩數(shù)量的不同表示，例如常用普通結(jié)構(gòu)鋼鋼絲繩中分為6×7、7×7、6×19、6×37、 6×61 等種類（前者數(shù)字表示股數(shù)，后者數(shù)字表示每股絲數(shù)） 。鋼絲繩中鋼絲越細(xì)越不耐磨，但比較柔軟，彈性較好，鋼絲繩越粗越耐磨，但比較不易彎曲，故應(yīng)視不同用途而選用。在卷筒直徑較大且磨損厲害處，如索道牽引、斜井卷揚(yáng)可用較粗的 6×7、6×19 鋼絲繩；彎曲較多，滾筒直徑較小如懸掛構(gòu)件、滑輪組等應(yīng)用鋼絲繩較細(xì)的 6×37 以及 6×61 鋼絲繩。3.2.4 鋼絲繩選用注意事項（1）鋼絲繩的規(guī)格，應(yīng)根據(jù)不同的用途來選擇。如作起吊重物或繞滑輪組用的鋼絲繩，可選 6×37 或者 6×61 規(guī)格的鋼絲繩；作纜車?yán)K或牽引繩，可選 6×19 規(guī)格的鋼絲繩。（2）鋼絲繩應(yīng)優(yōu)先選用 6 股線接觸，且鋼絲繩的直徑應(yīng)根據(jù)所要承受的載荷的大小及鋼絲繩的許用拉力來選擇，在有腐蝕性的環(huán)境中工作時，應(yīng)選用鍍鋅鋼絲繩。（3）起重機(jī)用張緊繩、牽引繩應(yīng)選用順繞繩，在需要有耐酸要求的場合應(yīng)選用鍍鉛鋼絲繩，在高溫環(huán)境中工作的起重機(jī)應(yīng)選用具有特級韌性石棉芯鋼絲繩或具有鋼芯的鋼絲繩。因為在起升過程中，鋼絲繩的安全性至關(guān)重要，所以要保證鋼絲繩的高安全和使用壽命。為此，我們可以采取以下措施：（1） 高的安全系數(shù)，也就是降低鋼絲繩的應(yīng)力（2） 選用較大的滑輪與卷筒直徑（3） 滑輪槽的尺寸與材料對于鋼絲繩的壽命有很大的關(guān)系，其太大會使鋼絲繩與滑輪接觸面積減少，太小會使鋼絲繩與槽臂間的摩擦劇烈，甚至?xí)ㄋ?。?） 盡量減少鋼絲繩的彎曲次數(shù)。根據(jù)鋼絲繩的額定起重量 Q=10t，查《龍門起重機(jī)（上） 》 ，選倍率 a=2。鋼絲繩的最大拉力：Smax=(Q+G)/2aη式中 Q—額定起重量，Q=100000N 。G—吊鉤組重量，G=295N 。 a—滑輪組倍率， a=2。η—滑輪組效率,η=0.99。所以 Smax=(100000+295)/(2×2×0.99)=25327N。根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計計算》P439 知：鋼絲繩直徑不小于 dmin=C 根號下 S式中 S—鋼絲繩的最大靜拉力。C—為鋼絲的選擇系數(shù)。根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計計算》P441，起重機(jī)工作級別 M5,查表 14-7 選擇 C=0.095，鋼絲的平均抗拉強(qiáng)度為 1770N/mm2 的纖維芯鋼絲繩,所以： m12.53709.dmin??查《龍門起重機(jī)（上） 》表 7-8 鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn) GB1102-74，選用單股鋼絲繩直徑 15.5mm,鋼絲繩斷面 108.28mm2。3.3 滑輪的選擇起重機(jī)滑輪是利用杠桿原理制成的一種簡單機(jī)械，它能借助起重機(jī)繩索的作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，以改變作用力的方向。在實際中，為了擴(kuò)大滑輪的效用，往往把一定數(shù)量的動滑輪和一定數(shù)量的定滑輪組合起來使用，組成滑輪組，它經(jīng)常配合卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行吊裝、搬運(yùn)等工作，是重要的工具?；営休嗇灐⑤嗇?、加強(qiáng)筋、繩槽和輪緣組成，滑輪的材料一般為 HT150 鑄鐵或者ZG230-450、 ZG270-500 鑄鋼。大尺寸滑輪為了減輕自重也有鋼板焊制而成。本次設(shè)計為輕型起重機(jī)所以選用 HT150 作為滑輪材料。根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計手冊》知，為了保證鋼絲繩有足夠的壽命，滑輪直徑不能過小，須與鋼絲繩直徑 d 之間保持一定的比例關(guān)系，即D0min≥e·d式中 D0min—按鋼絲繩中心計算的滑輪允許的最小卷繞直徑 mmd—鋼絲直徑 mme—系數(shù)由《起重機(jī)設(shè)計手冊》表 3-2-1 查知 e=20,所以D0min≥15.5×20=310mm根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計手冊》表 3-2-2 和表 3-2-4 選取鑄造的 E1 型滑輪，鑄造滑輪繩槽斷面及尺寸如下：R=9.0, H=25, B1=50, E1=35, C=1.5, R1=16, R2=13, R3=3.0, R4=4.0, M=10, N=0, S=12。選擇 E 型滑輪的主要尺寸如下：D 5=90, D6=110, D7=160, D17=190, B=80, B3=90, B4=74, B9=70, S2=10,滾動軸承 E1 型按國標(biāo) 276 選 218，B 10=30。3.4 選定卷筒尺寸并驗算強(qiáng)度卷筒組件有卷筒、連接盤以及軸承支架組成，卷筒有長軸卷筒和短軸卷筒，長軸卷筒有齒輪連接盤和帶大齒輪的卷筒組，這是一種應(yīng)用較多的一種形式，短軸卷筒是一種新的結(jié)構(gòu)形式。卷筒與減速器輸出軸用法蘭盤剛性連接，減速器底座通過鋼球或者圓柱銷與小車架連接。這種結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)簡單調(diào)整與安裝方便，此外還有采用行星減速器放在卷筒內(nèi)部的形式，優(yōu)點(diǎn)是驅(qū)動結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕。鑄造卷筒材料一般采用不低于 HT20-40 的鑄鐵，重要卷筒可采用高強(qiáng)度鑄鐵或球墨鑄鐵，焊接滾筒采用 A3鋼制造。3.4.1 卷筒直徑根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計手冊》知卷筒直徑：D≥d(e-1)=15.5×（18-1）=263.5mmD—卷筒名義直徑（卷筒槽底直徑）d—鋼絲繩直徑e—筒繩直徑比（由表 3-3-2 選 e=18）雙聯(lián)卷筒為了適當(dāng)?shù)臏p少卷筒長度，保證鋼絲繩具有一定的使用壽命，取 D=300mm。由《起重機(jī)設(shè)計手冊》表 3-3-1 知：3.4.2 卷筒尺寸卷筒長度： L=2(L0+L1+L2)+L 光式中 L1—固定鋼繩所需的長度，L 2≈3p，取 60mmL2—卷筒兩端空余部分長度，由結(jié)構(gòu)需要決定，取 60mmL 光 —中間光滑部分長度，根據(jù)鋼絲繩允許偏角確定 ,取 170mmL0—卷筒上有螺旋槽部分長度 L0={（H max×m）/πD 0+Z1}·t1，式中 Hmax—最大起升高度，H max=21-6.5=14.5mZ1—為固定鋼繩的安全圈數(shù)，Z 1≥1.5，取 Z1=2t1—繩槽節(jié)距(標(biāo)準(zhǔn)槽) ， t1=d+(2～4)=15.5+2.5=18mmm—滑輪組倍率D0=D+d—卷筒計算直徑，由鋼絲繩中間算起的卷筒直徑所以：L 0=562.9,取 L0=600mm所以：L=2×(L 0+L1+L2)+L 光 =2×（600+60+60 ）+170=1610mm取整 L=1700mm根據(jù)《龍門起重機(jī)（上） 》表 7-7 知卷筒繩槽尺寸：R=10，t 1=18,r1=1.5,c1=63.4.3 卷筒壁厚根據(jù)《龍門起重機(jī)（上） 》知卷筒壁厚：δ=0.02D+（6～10）=0.02×300+ （ 6～10）=12 ～16取 δ=15mm3.4.4 卷筒臂的壓力驗算根據(jù)《龍門起重機(jī)（上） 》知：σymax=Smax/（δ·t 1）=25327/(15×18)=93.8MPa本設(shè)計采用 ZG270-500，根據(jù)《工程材料及成型技術(shù)》知 σs=270MPa,由《龍門起重機(jī)（上） 》知：[σ 壓 ]= σs/2=270/2=135式中 Smax—鋼繩的最大拉力δ—卷筒的壁厚t—繩槽的節(jié)距σs—鑄鋼的屈服極限因為：σ yma=93.8MPa≤[σ 壓 ] =135，所以抗壓強(qiáng)度足夠。卷筒上的扭矩：M=(Smax×D)/η=(25327×0.3)/0.99=7674.85Nm卷筒速度N 卷 =mv/πD=(2×15)/(3.14×0.3)=31.83n/min3.5 電動機(jī)的選擇根據(jù)《龍門起重機(jī)（上） 》知起重機(jī)靜功率為：P 靜 =Qv/(6120η)=(10000+29.5)×15/（6120×0.85）=28.92KW電動機(jī)按重復(fù)短時運(yùn)行方式制造，不同的負(fù)載持續(xù)值（JC 值） ，電動機(jī)具有不同的功率，而負(fù)載持續(xù)率分為 JC=15%,JC=25%,JC=40%,JC=60%,JC=100%(即連續(xù)工作)五種。根據(jù)起重機(jī)工作級別，取 JC%=40；電動機(jī)功率 28.92KW，根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計手冊》表 5-1-12 查電動機(jī)型號 YZR250M1-8,功率 30KW，轉(zhuǎn)速 720r/min，重 280Kg。3.6 制動器的選擇起升機(jī)構(gòu)每一套獨(dú)立的驅(qū)動裝置至少要安裝一個支持制動器；吊運(yùn)液態(tài)金屬以及其它的危險品的起升機(jī)構(gòu)，每一套獨(dú)立的驅(qū)動裝置要裝設(shè)兩個支持制動器。本起重機(jī)用于露天吊裝設(shè)備及材料，故只安裝一個制動器。支持制動器通常是閉式的，制動輪必須安裝在與傳動機(jī)構(gòu)剛性連接的軸上。制動器的制動力矩應(yīng)保證在規(guī)定的制動時間內(nèi)將機(jī)構(gòu)制動住。塊式制動器的構(gòu)造簡單，制造與安裝都很方便，成對的瓦塊壓力相互平衡，使制動軸不受彎曲載荷。因此，在起重機(jī)上廣泛應(yīng)用。而其中電力液壓塊制動器（代號 YWZ）有動作平穩(wěn)，噪音小，壽命長，尺寸小，重量輕，不易漏電，省電，交流供電方便等特點(diǎn)。3.6.1 計算制動力矩制動器按一個計，計算機(jī)動力矩，根據(jù)《龍門起重機(jī)（上） 》 ，P=67 知：Nm2.37874.329.01075.1ai2QDKM????制其中 ：K—起升機(jī)構(gòu)的制動安全系數(shù)，根據(jù)起重機(jī)工作類型選 K=1.75η—制動時的機(jī)構(gòu)效率，η≈0.89i—實際傳動比a—倍率 D—卷筒直徑查《起重機(jī)設(shè)計手冊》P318,表 3-7-19，選擇制動器 YWZ2—300/50，額定制動力矩為 630N·m ,自重 65Kg。3.7 聯(lián)軸器的選擇無論是齒輪聯(lián)軸器還是彈性銷聯(lián)軸器，都是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。選用時首先根據(jù)連接軸（如電動機(jī)出軸，減速器的輸入、輸出等）的直徑，從聯(lián)軸器的規(guī)格表中選擇一種合適尺寸的聯(lián)軸器，然后驗算所傳遞的扭矩是否足夠，即 T≤[Tt]。根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計手冊》知T=k1k2k3Tt=1.3×1.2×1.25×302.3=589.45N·m式中 T—所傳遞扭矩的計算值k1 —考慮聯(lián)軸器重要程度的系數(shù)，由表 3-12-2 取 k1=1.3Tt—實際作用的扭矩[T]—機(jī)構(gòu)電動機(jī)額定扭矩轉(zhuǎn)換到聯(lián)軸器的扭矩k2—機(jī)構(gòu)的工作級別系數(shù)，由表 3-12-3，取 k2=1.2k3—考慮角度偏差的系數(shù)，由表 3-12-4，取 k3=1.25由《起重機(jī)設(shè)計手冊》表 5-1-6 知，電動機(jī) YZ250M-81，軸端為圓錐形，錐度為 1:10，D=65mm,E=140mm 。根據(jù)減速器選擇的型號知其高速軸端的直徑d=60mm,l=185mm。所以根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計手冊》 選 CL4Z1 型，許用扭矩[T t]=5600N·m,L=107mm，材料為不低于 40 鍛鋼或不低于鑄鋼 310-570（GB5676-85 ）制造。該聯(lián)軸器具有補(bǔ)償兩軸相對位移的性能，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，可靠性能高，安裝方便等。適用于起重機(jī)的起升結(jié)構(gòu)的減速機(jī)與卷筒聯(lián)接及其它類似機(jī)構(gòu)的聯(lián)接。因為 T=589.74≤[Tt],所以選擇的聯(lián)軸器符合要求。4.傳動裝置-減速器的設(shè)計計算4.1 計算傳動裝置分配各級傳動比4.1.1 起升機(jī)構(gòu)的總傳動比 62.83.17200??卷電ni4.1.2 分配傳動裝置各級傳動比取高速級 .541i則低速級傳動比為 03.5.46212??i總4.2 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)的計算4.2.1 輸入功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩(1)0 軸（電機(jī)軸）：kwpd30?min/72rnmNTd ???9.370950(2)Ⅰ軸kwpd7.29.311?????min/70rnNPT?94.39511(3)Ⅱ軸 kwp8.29.07.29312 ?????min/6012rinNPT??799522(4)Ⅲ軸 kwp94.278.09.8323 ?????min/1.23rinNpT??839503(5)Ⅳ軸kwp4.279.06.27134 ????min/8.rn?NT?26950444.2.2 輸出功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩將上述運(yùn)動和動力參數(shù)的計算結(jié)果匯總下 軸名參數(shù)傳動比i效率 ?轉(zhuǎn)速 n(r/min)輸入功率 P(KW）輸入轉(zhuǎn)矩 T( )Nm?Ⅰ 軸 1 0.99 720 29.7 393.94Ⅱ 軸 4.5 0.97 160 28.8 1719Ⅲ 軸 5.03 0.97 31.81 27.94 8388Ⅳ 軸 1 0.98 31.81 27.4 82264.3 減速器傳動零件設(shè)計4.3.1 圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算4.3.1.1 高速級（1） 選擇齒輪材料采用硬齒面閉式齒輪傳動 由表 11.8 查得：小齒輪選用 20 ，滲碳后淬火處理，齒面硬度為 58~62HRC。rC大齒輪選用 20 ，滲碳后淬火處理，齒面硬度為 58~62HRC。r由表 11.20 選 8 級精度 齒面粗糙度 umRa3.62??（2） 確定許用應(yīng)力由表 11.9 查得： 0.1?HS??91 104.8137260 ???hnjLN8213.i由表 11.25 查得：小齒輪接觸疲勞極限 MPaH501lim??大齒輪接觸疲勞極限 2li查圖 11.28 得： 9.1NZ4.N許用接觸應(yīng)力： MPaSH1350][lim1????MPaSZHNH1402lim2??依據(jù)：當(dāng)大小齒輪都是硬齒面時，硬齒面齒輪的承載能力較高，但需專門設(shè)備磨齒，常用于要求結(jié)構(gòu)緊湊或生產(chǎn)批量大的齒輪。當(dāng)大小齒輪都時硬齒面時，小齒輪的硬度應(yīng)略高，也可和大齒輪相等。（3）齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計：設(shè)齒輪按 8 級精度選擇齒寬系數(shù) 查表 11.19 得 =0.8d?d?選擇載荷系數(shù) K 查表 11.10 得 K=1.25小齒輪上的轉(zhuǎn)矩 mNT??94.31小齒輪分度圓直徑????udHd.564.763211????齒輪的模數(shù)取 ,則 201?z 90.41???zi模數(shù) md85.1根據(jù)表 11.3 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=3mm（8）齒輪幾何尺寸的計算zd601?m272bd481??取 502?b52??中心距 ??mza161(4) 驗算輪齒彎曲強(qiáng)度齒形系數(shù) 查表 11.12 得 FY80.21?FaY2.Fa應(yīng)力修正系數(shù) 查表 11.13 得 S 5S781?SY由表 11.9 查得 3.F許用彎曲應(yīng)力 查圖 11.26 ??F?MPaF9201lim??li查圖 11.27 得： 5.21NY許用彎曲應(yīng)力： ??MPaSFF3.6721lim1??YFNF.2li2 ??1121 9.47FSFPazbmKT?????212125.8FSFFMY?（5）齒輪的圓周速度smndv/26.106???根據(jù)表 11.21 可知，選用 8 級精度實合適的。幾何尺寸計算：d601?d270?mb38.5cos?mdb72.53cos2????????mza mpespzdmzchhfa afa165271.424.9.25.7675.0.25.1212 **??????????4.3.1.2 低速級 采用硬齒面閉式齒輪傳動 由表 11.8 查得：小齒輪選用 20 ，滲碳后淬火處理，齒面硬度為 58~62HRC。rC大齒輪選用 20 ，滲碳后淬火處理，齒面硬度為 58~62HRC。r由表 11.20 選 8 級精度 齒面粗糙度 umRa3.62??（2） 確定許用應(yīng)力由表 11.9 查得： 0.1?HS??81 103.23660???hnjLN7215.4i由表 11.25 查得：小齒輪接觸疲勞極限 MPaH501lim??大齒輪接觸疲勞極限 2li查圖 11.28 得： 94.1NZ8.N許用接觸應(yīng)力： MPaSH140][lim1????ZNH72li2查表 11.10 載荷系數(shù) K=1.25查表 11.19 齒寬系數(shù) 8.0??d小齒輪上轉(zhuǎn)矩 mNT?1792齒數(shù) ， 圓整1?z 63.1523.5?zil 1062?z實際傳動比 0.12'u誤差 ?????53.'小齒輪分度圓直徑：????mzdmuKTHd27.41.89.89376313?????由表 11.3 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=4.5mm主要尺寸 dbz6.754.12??取??mzma75.28217634???按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核齒形系數(shù) 查表 11.12 FY175.26.243??FFYY應(yīng)力修正系數(shù) 查表 11.13 S 951SS許用彎曲應(yīng)力 ??F?由圖 11.26 得 MPaF920lim1?由表 11.9 得 3.S由圖 11.27 得 .21NY??MPaSFNFF15.68.4lim43li3????4344 33232.51.7FSFFYzbKT????齒輪的圓周速度 smndv/79.061??由表 11.21 知 選 8 級精度最合理幾何尺寸計算：??????mzd mzdchmcmcdf aaffaab2065.82414512.0143os.975.443 4***432?????????mapes1568.2??4.3.2 軸的計算功率 kw 轉(zhuǎn)速 r/min 轉(zhuǎn)矩 N m?I 軸 29.4 720 393.94Ⅱ 軸 28.8 160 1719Ⅲ 軸 27.94 31.81 8388I 軸(1)材料的選擇由表 16.1 查得 用 45 號鋼，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理， MPaB637??由表 16.3 得 ??MPab601???(2)估算軸的最小直徑根據(jù)表 11.6， =107-118 為取值范圍C估算軸的直徑：??mnpcd 6.408.372.918033 ?????因為軸上開有一個鍵槽，考慮到鍵槽對軸強(qiáng)度的削落，應(yīng)增大軸徑，此時軸徑應(yīng)增大 3%-5%md63.429.7??查設(shè)計手冊 mLd1201??軸段①上有聯(lián)軸器需要定位，因此軸段②應(yīng)有軸肩，軸段③安裝軸承，必須滿足內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)，故md472??軸段④B27503?md604??軸段⑤L14 mLLmd 475.12550 656 ??按彎扭合成強(qiáng)度校核軸頸圓周力 NdTFt 8.14283721???徑向力 tr.56an??水平 tBA0472?垂直 NFt6.8mMI ???4.253704.1 mNI ???92.1375)96(NI ???2.450.128086合成 2M?mNIII ???28.1369405221當(dāng)量彎矩 6.???TMIeI ??.522NII ??321校核 ??beIeIeIeIeI MPadW13659.1.0.8??????同理對Ⅱ軸、Ⅲ 軸進(jìn)行計算：Ⅱ軸： ??mnpcd 6.4.0168.20733 ?????因為軸上開有一個鍵槽，考慮到鍵槽對軸強(qiáng)度的削落，應(yīng)增大軸徑，此時軸徑應(yīng)增大 3%-5%取md9.62.??d5?Ⅲ 軸： ??mnpc 13.028.31947103 ??因為軸上開有一個鍵槽，考慮到鍵槽對軸強(qiáng)度的削落，應(yīng)增大軸徑，此時軸徑應(yīng)增大 5%-8%取md04.126.7??d0?Ⅱ軸、Ⅲ 軸的校核與 I 軸類似，在此就不再一一敖旭。4.3.3 軸承的選擇和計算因為考慮到軸承主要承受徑向載荷及較小的軸向載荷，選取深溝球軸承。根據(jù)初估軸承處的軸的直徑，由表 4.2 進(jìn)行軸承型號的選擇高速軸：選取軸承類型 6310 基本尺寸 md50??D1mB27?中間軸：選取軸承類型 6213 基本尺寸 406mB3?低速軸：選取軸承類型 6226 基本尺寸 d130??28?B58?計算軸承的徑向力高速軸 NFr42.50?低速軸 r682軸承的壽命計算校核查表 17.8 X=1 查表 17.9 12.1?Tpff附表 4.2 kNCkNCrr 8.7040高速軸 N??50.6?arpYFXfP軸承工作時間 hLh1452??142356.7h????????pcnh601'