畢業(yè)設計--電動葫蘆設計

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文檔簡介

1、　　畢業(yè)論文(設計) 　?。妱雍J設計） 　　目錄　　摘要.........................................................5

2、　　第1章緒論....................................................7　　1.1 引言......................................................7　　第2章總體方案設計...............................

3、............ 8　　2.1 電動葫蘆設計任務書..... ..................................8　　2.2 電動葫蘆傳動系統(tǒng)的選型....................................8　　2.3 電動機的選用.....................

4、.........................9　　2.4 減速器的參數(shù)設計..........................................9　　2.5 起升機構的總體設計方案....................................9　　第3章鋼絲繩與卷筒........

5、....................................10　　3.1 鋼絲繩及卷筒的選型........................................10　　3.1.1 鋼絲繩的選型...........................................10　　3

6、.1.2 卷筒的選型.............................................10　　3.2 鋼絲繩直徑的計算與選擇....................................11　　3.3 卷筒的設計計算............................................11</p&

7、gt;　　3.3.1 卷筒繩槽尺寸...........................................11　　3.3.2 卷筒直徑...............................................12　　3.3.3 卷筒長度................................

8、...............12　　3.3.4 卷筒厚度...............................................12　　3.3.5 卷筒的強度計算.........................................13　　3.3.6 卷筒轉速.........

9、......................................13　　第4章電動機的選擇............................................14　　4.1 電動機類型................................................14<p&g

10、t;　　4.2 電動機容量的確定..........................................14　　4.2.1 初選電動機型號.........................................14　　4.2.2 電動機的過載校核.......................................15<

11、;/p>　　4.2.3 電動機發(fā)熱校核.........................................15　　4.2.4 制動力矩的驗算........................................16　　第5章行星齒輪傳動系統(tǒng)的設計計算..........................

12、...17　　5.1 齒數(shù)的確定...............................................17　　5.2 行星齒輪副傳動的設計計算.................................18　　5.3 行星齒輪副傳動的強度校核計算...................

13、..........19　　5.4 傳動效率的計算...........................................22　　5.5 行星齒輪傳動的主要參數(shù)...................................25　　5.6 均載機構的選型....................

14、.......................25　　5.7 齒輪聯(lián)軸器的設計計算.....................................26　　第6章軸的設計計算...........................................27　　6.1 齒輪軸的設計計算......

15、...................................27　　6.2 行星軸的設計計算.........................................31　　第7章電動葫蘆的電氣控制.....................................37　　8 心得體會.

16、...................................................38　　9參考文獻....................................................39　　10致謝............................. .........................40&

17、lt;/p>　　摘要:電動葫蘆是起重設備的主要型號之一。它主要由卷筒裝置，吊鉤裝置，運行機構，聯(lián)軸器，減速器，電動機等部分組成。本文根據(jù)課程設計要求，主要對1.6t單鉤鋼絲繩電動葫蘆的總體方案選擇和確定，然后對傳動系統(tǒng)進行設計。根據(jù)設計要求和目的，參考合肥工業(yè)大學出版社趙小勇主編的《電動葫蘆設計》，首先對1.6t單鉤鋼絲繩電動葫蘆進行工藝分析，選擇合理機構及裝配方案，然后對減速器和電動機進行外形設計，鋼絲繩的

18、選用及強度驗算，卷筒的參數(shù)計算及驗算，再計算齒輪的傳動比，確定各個齒輪的參數(shù)，進行強度計算,選擇合理的軸、軸承等各種機械零部件，畫出齒輪、軸、滾筒、減速器箱體及起升機構裝配圖。　　關鍵詞：電動葫蘆、卷筒裝置、吊鉤、減速器、裝配方案。　　Abstract:One of the electric hoist lifting equipment is the

19、main model. It is mainly composed of drum gear, hook device, running mechanism, coupling, reducer, motor and other parts. In this paper, in accordance with the requirements of curriculum design, mainly for 1.6 t single h

20、ook overall scheme selection and determination of wire rope electric hoist, and design the drive system. According to the design requirement and purpose, the reference of hefei university of technology press, zhao xiaoyo

21、　　Keywords: electric hoist, drum unit, hook, reducer, assembly scheme.　　第一章緒論　　1.1 引言 　　電動葫蘆

22、是一種輕小型起重設備，具有體積小，自重輕，操作簡單，使用方便等特點，用于工礦企業(yè)，倉儲碼頭等場所。起重量一般為 0.1～1000噸，起升高度為3～30米。由電動機、傳動機構和卷筒等組成，分為鋼絲繩電動葫蘆和環(huán)鏈電動葫蘆兩種。環(huán)鏈電動葫蘆分為進口和國產(chǎn)兩種；鋼絲繩電動葫蘆分CD1型、MD1型等。　　鋼絲繩電動葫蘆由于起升速度快、起重高度大、工作安全可靠，應用最為普遍。采用CD1型電動葫蘆

23、。　　圖1-1 實物圖　　第二章總體方案設計　　2.1 電動葫蘆設計任務書　　電動葫蘆的主要參數(shù)有起重量、起升高度、起升速度、小車運行速度以及工作級別等。這些參數(shù)說明了電動葫蘆的工作性能和技術經(jīng)濟指標，也是設計電動葫蘆的技術依據(jù)

24、。　　設計參數(shù)：　　2.2 電動葫蘆傳動系統(tǒng)的選型 　　電動葫蘆傳動系統(tǒng)是指電動機到卷筒之間的減速裝置。該減速裝置要求工作安全可靠，體積小，重量輕，傳動比大，一般用齒輪傳動機構。電動葫蘆傳動系統(tǒng)中常用的齒輪傳動機構有定軸輪系、行星輪系和混合輪系。常用行星輪系的特點如下：&

25、lt;/p>　　（1）N型少齒差行星系齒輪傳動傳動比范圍大，結構緊湊，體積及重量小，但效率比NWG型低，且內(nèi)嚙合齒輪變位后徑向力較大，使軸承徑向載荷加大，適用于小功率或短期工作的情況。 　?。?）NN型行星齒輪傳動傳動比范圍大，效率低，適用于短期工作。若行星架為從動件時，當傳動比達到某一值后，機構發(fā)生自鎖。 　?。?）

26、NGWN型行星齒輪傳動傳動比范圍大，結構緊湊，體積小，效率低于NGW型，工藝性差，適用于中小功率或短期工作的情況。　?。?）NGW型行星齒輪傳動，效率高，體積小，重量輕，結構簡單，制造方便，傳遞功率范圍大，軸向尺寸小，可用于各種工作條件，但單級傳動比范圍較小。　　綜合考慮各種類型的傳動機構的特點和設計要求，故本次畢業(yè)設計將選用NGWN行星齒輪傳動機構

27、。如2-1圖所示：　　圖2-1 齒輪傳動系統(tǒng)　　2.3 電動機的選用 　　電動葫蘆的額定起重量是1.6t，起升速度是0.15m/s，因此粗略計算起重用電動機的功率為P=3kW，因此選用額定功率最大為4.5Kw的電動機；另外一方面，起重時的起升速度是有變化的，要求能慢速啟動，正常運行時的速度是0.15

28、m/s，因此要求電動機的功率也是變化的，參考其它同類機械并查手冊可以選擇BZDY12-6型電動機。電動葫蘆所用的電動機有動力源和制動的雙重作用，即采用錐形轉子電動機。所用電動機要求伸出一根長軸，用以和中間的聯(lián)軸器相連。運行用電動機主要是克服行走輪和軌道之間的摩擦力運行，風阻力和變形阻力在初步估算的時候忽略不計，行走輪上的載荷就等于額定載荷，行走速率為30m/min，故查手冊可以得到，轉速為1380r/min,型號為BZDY12-4的錐形

29、轉子電動機。　　2.4 減速器的參數(shù)設計　　由于電動葫蘆是個小巧緊湊的機械，要求減速器有小的中心距和較大的傳動比，因此要自己設計減速器的內(nèi)部結構，通過后面的計算可知要使中心距為70mm,傳動比為52，但本次設計不對減速器的內(nèi)部結構進行設計。要求輸入軸是長軸，輸出軸是一能連一齒輪的短軸。　　2.5 起升機構的總

30、體設計方案 　　傳動系統(tǒng)和均載機構選型完成后，可作出起升機構的總體設計方案，如圖2-2所示。　　圖2-2 起升機構的總體設計示意圖　　第三章鋼絲繩與卷筒　　3.1 鋼絲繩及卷筒的選型 　　3

31、.1.1 鋼絲繩的選型　　鋼絲繩按編繞方式可分為順繞繩、交繞繩和混繞繩。按絲與絲間的接觸狀態(tài)分為點接觸繩、線接觸繩和面接觸繩。鋼絲繩的繩芯有石棉芯、金屬芯和有機物芯。起重機用的承載繩大多是采用交繞式線接觸繩，繩芯為有機物芯。故在本設計中同樣采用交繞式線接觸繩，繩芯為有機物芯的鋼絲繩。　　卷筒的選型</p&

32、gt;　　電動葫蘆用的卷筒，外形通常是帶有螺旋形繩槽的圓柱形；卷筒按制作方式，可分為鑄造卷筒和焊接卷筒兩種，按繞線方式，可分為單聯(lián)卷筒和雙聯(lián)卷筒。鑄造卷筒工藝復雜，成本較高。焊接卷筒和鑄造卷筒相比，重量大大減輕，當卷筒尺寸較大或單件生產(chǎn)時采用焊接卷筒是特別有利的。　　故而，在本設計中將采用鑄造單聯(lián)卷筒，材料采用HT200。

33、3.2 鋼絲繩直徑的計算與選擇 　　鋼絲繩受力后，內(nèi)部應力難以準確計算，通?？砂翠摻z繩在工作狀態(tài)下的最大靜拉力計算鋼絲繩的最小直徑。作用在鋼絲繩上的最大靜拉力可按下式計算：　　................................公式：3-1　　式中——額定起升載荷；

34、　　——系數(shù)，單聯(lián)卷筒，；雙聯(lián)卷筒，　　——滑輪組倍率，；　　——滑輪組及導向滑輪的效率，對于滾動軸承，，對于滑動軸承，。　　即 　　鋼絲繩的最小直徑可按下式計算：</p

35、>　　................................公式：3-2　　式中——鋼絲繩最小直徑；　　——鋼絲繩最大工作靜拉力，；　　——選擇系數(shù)，。　　即，取。</

36、b>　　3.3 卷筒的設計計算　　3.3.1 卷筒繩槽尺寸　　卷筒繩槽分標準槽和深槽兩種，通常采用標準槽，在使用時鋼絲繩有可能脫槽時，需采用深槽?？紤]到電動葫蘆的工作情況和參考其他產(chǎn)品，在本設計中卷筒采用標準槽。　　3.3.2 卷筒直徑

37、　　卷筒直徑有卷筒名義直徑和卷筒繞直徑之分。　　卷筒名義直徑是指繩槽底的直徑，用下式計算：　　................................公式：3-3　　式中——鋼絲繩直徑，；　　——與機構級別有關的系數(shù)，。&

38、lt;p>　　即，取。　　卷筒的繞直徑是指卷筒上鋼絲繩中心的直徑，其值用下式計算:　　3.3.3 卷筒長度　　單聯(lián)卷筒的長度可按下式計算：　　................................公式：3-4&l

39、t;/p>　　其中　　式中——起升高度，；　　——滑輪組倍率，；　　——卷筒繞直徑，；　　——附加安全圈數(shù)，取為；</p&g

40、t;　　——螺旋槽螺距，；　　——固定繩尾所需長度，取；　　——卷筒兩端空余部分的長度，取。　　即，取。　　3.3.4 卷筒厚度

41、;　　對于鋼制卷筒，卷筒的厚度。　　3.3.5 卷筒的強度計算　　卷筒壁主要承受壓應力、扭轉應力和彎曲應力，而扭轉應力通常很小，可以忽略不計。當時，彎曲應力可以不考慮，其合成應力僅為壓應力，即。　　................................公式：3-5<p&g

42、t;　　式中——作用在筒壁上的壓應力；　　——應力減小系數(shù)，?。?lt;/p>　　——鋼絲繩最大拉力，；　　——卷筒厚度，；　　——卷筒螺旋繩槽螺距，。　　即 <

43、;/p>　　................................公式：3-6　　其中——鋼的屈服極限，取。　　即 　　所以，強度條件能滿足。　　3.3.6 卷筒轉速&

44、lt;p>　　卷筒的轉速可按下式計算：　　................................公式：3-7　　式中——卷筒轉速；　　——起升速度，；　　——卷筒

45、繞直徑，；　　——滑輪組倍率，。　　即。　　第四章電動機的選擇　　4.1 電動機類型　　電動葫蘆屬于小型起重機械，通常選用交流

46、異步電動機，常用的電機型號為YZR、YZ、YEJ、ZD等。參考業(yè)內(nèi)對于電動葫蘆起升機構所選用的電動機類型，在本設計中將采用ZD型錐形轉子異步電動機。這種電動機由錐形定子，錐形轉子，制動彈簧和裝在風扇及端蓋上的制動環(huán)組成。當電動機通電后，除產(chǎn)生使轉子旋轉的電磁力外，氣隙磁場還在轉子錐形面產(chǎn)生軸向力，使轉子產(chǎn)生軸向位移，壓縮彈簧并使錐形制動環(huán)與后蓋分離，電機正常運轉。斷電后，軸向磁力消失，轉子在制動彈簧壓力下軸向復位，使錐形制動環(huán)與后蓋制動

47、體接觸，產(chǎn)生摩擦制動力矩，使轉子停止。　　4.2 電動機容量的確定　　電動機容量的確定原則是在規(guī)定的工作方式下，電動機溫升不超過容許值，保證有足夠的啟動轉矩和過載能力。　　4.2.1 初選電動機型號　　首先應該計算穩(wěn)態(tài)平均功率，對于不同的工作機構，可根據(jù)載荷和速度，按

48、下式求出穩(wěn)態(tài)的平均功率。對于起升機構：　　................................公式：4-1　　式中——起升機構電動機的穩(wěn)態(tài)平均功率；　　——穩(wěn)態(tài)負載平均系數(shù)，；　　——額定起升載荷，；

49、　　——起升速度，；　　——機械總效率，取。　　即 　　所以，初選ZD31-4型號的電動機，額定功率。　　4.2.2 電動機的過載校核　　起升機構電動機的過載校核公式為

50、：　　................................公式：4-2　　式中——基準接電持續(xù)率時的電動機額定功率；　　——額定起升載荷，；　　——起升速度，；　　——機械總效率，

51、??；　　——基準接電持續(xù)率時，電動機轉矩允許的過載倍數(shù)，?。?lt;/p>　　——考慮電壓降、最大轉矩存在誤差等因素的系數(shù)，取。　　即 　　考慮到使用中的過載及其他情況，故初選的電動機的額定功率不太能滿足要求，所以電動機選用ZD32-4型，額定功

52、率。　　4.2.3 電動機發(fā)熱校核　　假設電動葫蘆的使用年限為8年，每年工作300天，每天八小時工作制，兩班倒，則電動葫蘆的預期壽命。　　對電動機進行發(fā)熱校核時，首先按下式計算電動機所需的接電持續(xù)率：　　................................公

53、式：4-3　　式中——電動機所需的接電持續(xù)率；　　——計算得到的穩(wěn)態(tài)平均功率，；　　——基準接電持續(xù)率時的電動機額定功率，；　　——一個工作循環(huán)的時間，；　　——一個工作循環(huán)中電動機實際工作的時間，。<

54、;p>　　即，故滿足要求。　　4.2.4 制動力矩的驗算　　起升時作用在電動機軸上的轉矩為：　　................................公式：4-4　　下降時，作用在電動機軸上的轉矩為：　　式中

55、——額定起升載荷，；　　——卷筒繞直徑，；　　——滑輪組倍率，；　　——傳動比，電動機額定轉速和卷筒轉速之比，；　　——上升時機械總效率，?。?lt;/p>　　——下降

56、時機械總效率，取。　　即；　　。　　制動力矩需滿足下式：　　................................公式：4-5　　式中——制

57、動器的制動力矩，取；　　——制動安全系數(shù)，取。　　即，故滿足要求。　　第五章行星齒輪傳動系統(tǒng)的設計計算　　5.1 齒數(shù)的確定　　行星齒輪傳動的齒數(shù)確定是相當費時的工作，往往需要反復估算多次，才能得到較為滿意的結果。齒輪的齒

58、數(shù)除必須滿足一般齒輪傳動中對齒輪齒數(shù)的要求，還必須滿足傳動比條件、同心條件、鄰接條件和裝配條件。　　在機械設計手冊中，行星齒輪傳動中齒輪的齒數(shù)以列出標準值，可通過查表的方式確定齒數(shù)。確定的齒數(shù)見表5-1所示。　　表5-1 齒輪齒數(shù)　　5.2 行星齒輪傳動a-c副的設計計算<p&g

59、t;　　1，按齒面接觸強度初算小齒輪分度圓直徑：　　...................公式：5-1　　式中——算式系數(shù)，；　　——使用系數(shù)，；　　——計算接觸強度的行星輪間載荷不均衡系數(shù)，；

60、;　　——計算齒輪副小齒輪的名義轉矩，其值可按下式計算：　　..............................公式：5-2　　其中——分別為各個齒輪的齒數(shù)，其值可在教材表4-1中查得；　　——齒輪所傳遞的轉矩，　　——效率，；

61、;　　所以；　　——齒數(shù)比，；　　——小齒輪齒寬系數(shù)，，取0.6；　　——行星輪個數(shù)，；　　——綜

62、合系數(shù)，；　　——電動葫蘆動力系數(shù)，；　　——試驗齒輪的接觸疲勞極限，；　　即。　　2，按齒輪彎曲強度初算齒輪模數(shù)：　　......................

63、....公式：5-3　　式中——算式系數(shù)，；　　——計算齒輪副小齒輪的名義轉矩，；　　——使用系數(shù)，；　　——計算齒輪彎曲強度的行星輪間載荷不均衡系數(shù)，；　　——綜合系數(shù)，；

64、　　——小齒輪齒數(shù)，；　　——載荷作用于齒頂時小齒輪的齒形系數(shù)，；　　——試驗齒輪的彎曲疲勞極限，；　　即，取。　　5.3 行星

65、齒輪傳動d-e副的強度校核計算　　1，按輪齒彎曲強度計算。　　計算齒根應力：　　.......................公式：5-4　　式中——齒根應力；<p&

66、gt;　　——端面內(nèi)分度圓名義切向力，其值可按下式計算：　??； ................公式：5-5　　——使用系數(shù)，；　　——動載系數(shù)，；　　——彎曲強度計算的齒向載荷分布系數(shù)，；&

67、lt;/p>　　——彎曲強度計算的齒間載荷分配系數(shù)，；　　——計算齒輪彎曲強度的行星輪間載荷不均衡系數(shù)，；　　——小齒輪齒寬，，取；　　——齒輪模數(shù)，；　　——載荷作用于齒頂時的應力修正系數(shù)，；</p

68、>　　——載荷作用于齒頂時的齒形系數(shù)，；　　——彎曲強度計算的重合度系數(shù)，其值由下式確定：　　，式中，所以　?。?lt;/b>　　——螺旋角系數(shù)，；</b&g

69、t;　　即。　　許用齒根應力：　　...........................公式：5-6　　式中——許用齒根應力；　　——試驗齒輪的彎曲疲

70、勞極限，；　　——試驗齒輪的應力修正系數(shù)，；　　——彎曲強度計算的壽命系數(shù)，；　　——相對齒根圓角敏感系數(shù)，；　　——相對齒根表面狀況系數(shù)，；　　——彎曲強度計算的尺寸系數(shù)，；　　——彎曲

71、強度計算的最小安全系數(shù)，；　　即 　　所以滿足條件，故安全。　　2，按接觸強度計算。　　計算接觸應力：　　.........公式：5-7</p&g

72、t;　　式中——齒面的接觸應力；　　——節(jié)點區(qū)域系數(shù)，；　　——彈性系數(shù)，；　　——重合度系數(shù)，；　　——螺旋角系數(shù)，；</p&g

73、t;　　——端面內(nèi)分度圓名義切向力，；　　——使用系數(shù)，；　　——動載系數(shù)，；　　——接觸強度計算的齒向載荷分布系數(shù)，；　　——接觸強度計算的齒間載荷分配系數(shù)，；</p

74、>　　——計算接觸強度的行星輪間載荷不均衡系數(shù)，；　　——齒數(shù)比，；　　——齒寬，；　　——小齒輪的分度圓直徑，；　　即。&l

75、t;/p>　　計算許用接觸應力：　　.......................公式：5-8　　式中——齒面許用接觸應力；　　——試驗齒輪的接觸疲勞極限，；　　——接觸強度計算的壽命系數(shù)，；</p&

76、gt;　　——潤滑劑系數(shù)，；　　——速度系數(shù)，；　　——粗糙度系數(shù)，；　　——工作硬化系數(shù)，；　　——接觸強度計算的尺寸系數(shù)，；<

77、;/p>　　——接觸強度計算的最小安全系數(shù)，；　　即 　　所以滿足強度條件，故安全。　　5.4 行星齒輪傳動c-b副的強度校核計算　　1，按接觸強度計算。<

78、;b>　　計算接觸應力：　　..........公式：5-9　　式中——齒面的接觸應力；　　——節(jié)點區(qū)域系數(shù)，；　　——彈性系數(shù)，；　　——重合度系

79、數(shù)，；　　——螺旋角系數(shù)，；　　——端面內(nèi)分度圓名義切向力，其值可用下式計算：　　，其中　　，&

80、lt;b>　　所以；　　——使用系數(shù)，；　　——動載系數(shù)，；　　——接觸強度計算的齒向載荷分布系數(shù)，；　　——接觸強度計算的齒間載荷分配系數(shù)，；&

81、lt;p>　　——計算接觸強度的行星輪間載荷不均衡系數(shù)，；　　——齒數(shù)比，；　　——齒寬，；　　——小齒輪的分度圓直徑，；　　即。。

82、　　計算許用接觸應力：　　..............公式：5-10　　式中——齒面許用接觸應力；　　——試驗齒輪的接觸疲勞極限，；　　——接觸強度計算的壽命系數(shù)，；&l

83、t;b>　　——潤滑劑系數(shù)，；　　——速度系數(shù)，；　　——粗糙度系數(shù)，；　　——工作硬化系數(shù)，；　　——接觸強度計算的尺寸系數(shù)，；<p&g

84、t;　　——接觸強度計算的最小安全系數(shù)，；　　即 　　所以滿足強度條件，故安全。　　2，按輪齒彎曲強度計算。　　計算齒根應力：　　...........

85、...........公式：5-11　　式中——齒根應力；　　——端面內(nèi)分度圓名義切向力，；　　——使用系數(shù)，；　　——動載系數(shù)，；&

86、lt;p>　　——彎曲強度計算的齒向載荷分布系數(shù)，；　　——彎曲強度計算的齒間載荷分配系數(shù)，；　　——計算齒輪彎曲強度的行星輪間載荷不均衡系數(shù)，；　　——小齒輪齒寬，取；　　——齒輪模數(shù)，；<p&g

87、t;　　——載荷作用于齒頂時的應力修正系數(shù)，；　　——載荷作用于齒頂時的齒形系數(shù)，；　　——彎曲強度計算的重合度系數(shù)，其值由下式確定：　　，式中，所以；　　——螺旋角系數(shù)，；

88、　　即。　　許用齒根應力：　　......................公式：5-12　　式中——許用齒根應力；　　——試驗齒輪的彎曲疲勞極限，；

89、　　——試驗齒輪的應力修正系數(shù)，；　　——彎曲強度計算的壽命系數(shù)，；　　——相對齒根圓角敏感系數(shù)，；　　——相對齒根表面狀況系數(shù)，；　　——彎曲強度計算的尺寸系數(shù)，；　　——彎曲強度計算的最小安全系數(shù)，；<

90、/p>　　即 　　所以滿足條件，故安全。　　5.5 傳動效率的計算　　行星齒輪傳動的效率是傳動裝置的重要性能指標。行星齒輪傳動的功率損失主要有：齒輪嚙合副的摩擦損失、軸承中的摩擦損失、潤滑油飛濺和攪動的液力損失、均載機構或輸出機構的摩擦損失，因

91、此考慮上述四項功率損失的行星齒輪傳動總功率為：　　..............................公式：5-13　　式中——齒輪嚙合效率，；　　——軸承效率，可忽略不計；　　——考慮液力損失的效率，可不考慮；　　——均

92、載機構或N型傳動輸出機構的效率，；　　即。　　5.6 行星齒輪傳動的主要參數(shù)　　經(jīng)過對行星齒輪傳動系統(tǒng)的設計計算和校核計算，可確定各個齒輪的主要參數(shù)，見表5-2所示。　　表5-2 行星齒輪傳動的主要參數(shù)

93、　　5.7 均載機構的選型　　行星齒輪傳動中，由于多個行星輪分擔載荷，使每個行星輪傳遞的載荷減小，因而行星齒輪傳動裝置具有體積小、重量輕、噪聲低、承載能力高等優(yōu)點。但由于制造安裝誤差、零件變形及溫度等因素的影響，使各個行星輪分擔載荷不均勻，從而降低了傳動的承載能力和性能。均載機構的形式很多，查閱指導書，通過對比各種均載機構的特點和應用范圍，最終選用內(nèi)齒輪浮動形式的均載機構。這

94、種均載機構的特點是：內(nèi)齒輪通過雙聯(lián)齒輪聯(lián)軸器與機體想連接。軸向尺寸較小，但由于浮動件尺寸大，質量大，加工不方便，浮動靈敏性差。由于結構關系，常用于NGWN型行星齒輪傳動中。　　5.8 齒輪聯(lián)軸器的設計計算　　齒輪聯(lián)軸器廣泛用于浮動機構中，使浮動構件在不平衡力作用下產(chǎn)生位移，以達到各個行星輪均載的目的。浮動構件中常用的齒輪聯(lián)軸器有單聯(lián)齒輪聯(lián)軸器和雙聯(lián)齒輪

95、聯(lián)軸器兩種類型。　　單聯(lián)齒輪聯(lián)軸器的特點是：內(nèi)齒套固定不動，浮動齒輪只能做角度位移，會引起載荷沿齒寬方向分布不均勻。雙聯(lián)齒輪聯(lián)軸器的特點是：內(nèi)齒套浮動，浮動齒可作軸線平行位移，使各行星輪均載，且齒向載荷分布均勻。　　根據(jù)兩種齒輪聯(lián)軸器的特點，最終選用雙聯(lián)齒輪聯(lián)軸器。　　查閱指導書可確定齒輪聯(lián)軸器的基本參數(shù)如下表5

96、-3。　　表5-3 齒輪聯(lián)軸器的主要參數(shù)　　再計算齒輪聯(lián)軸器的幾何參數(shù)：　　1，齒形角　　。　　2，齒頂高系數(shù)&l

97、t;/p>　　外齒輪；內(nèi)齒輪。　　3，齒頂圓直徑　　外齒輪；　　內(nèi)齒輪。

98、　4，齒根圓直徑　　外齒輪；　　內(nèi)齒輪。　　5，齒寬　　。

99、　　第六章軸的設計計算　　6.1 齒輪軸的設計計算　　1，求軸上的功率、轉速和轉矩　　軸上的功率可用下式計算：　　..............................公式：6-1　　式中——電動機的額定功率，；<

100、/p>　　——滾動軸承的傳遞效率，?。?lt;/p>　　即 　　軸的轉速　　軸的轉矩　　2．求作用在齒輪上的力<

101、p>　　已知分度圓直徑　　所以切向力 ....................公式：6-2　　徑向力 ............公式：6-3　　軸向力 ..............................公式：6-4<p&g

102、t;　　3，初步確定軸的最小直徑　　先按下式初步確定軸的最小直徑。選用軸的材料為45鋼，調質處理。查表取，于是得　　....................公式：6-5　　4，軸的結構設計　　軸的結構設計主要從下面幾個方面著手：擬定軸

103、上零件的裝配方案、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度、軸上的零件的州向定位和確定軸上的圓角和倒角尺寸。　　軸的結構和裝配示意圖如圖6-1所示。　　圖6-1 軸的結構和裝配示意圖　　5，按彎扭合成應力校核軸的強度　　首先根據(jù)軸的結構簡圖作出軸的彎矩圖，如圖6-2所示

104、。　　圖6-2 軸的載荷分析圖　　在水平面內(nèi)：　　................公式：6-6　　在豎直面內(nèi)：　　合成彎矩：</

105、b>　　計算軸的應力:　　..............................公式：6-7　　式中——軸的計算應力，；　　——軸所受的彎矩，；　　——折合系數(shù)，

106、；　　——軸所受的扭矩，；　　——軸的抗彎截面系數(shù)，其值可用下式計算得到　　。　　即 　　軸的材料選用45鋼，調質處理，查得對稱循環(huán)

107、應力時軸的許用彎曲應力，故滿足軸的彎扭合成強度條件。　　6，驗算軸承壽命　　由于軸承只承受徑向載荷，所以軸承所承受的載荷。　　計算軸承的壽命：　　.........................

108、.....公式：6-8　　式中——軸承的計算壽命；　　——軸承的轉速，；　　——軸承的基本額定動載荷，；　　——指數(shù)，；　　即，軸承的預期壽命為630

109、0小時，所以軸承的使用壽命能夠滿足要求。　　7，花鍵連接強度校核　　花鍵連接強度條件為：　　..............................公式：6-9　　式中——花鍵連接所傳遞的轉矩，；　　——載荷分配不均勻系數(shù)，；

110、　　——花鍵的齒數(shù)，；　　——齒的工作長度，；　　——花鍵齒側面的工作高度，；　　——花鍵的平均直徑，；　　——花鍵連接的許用擠壓應力，。　　即，

111、故滿足強度條件。　　6.2 行星軸的設計計算　　1，求軸上的功率、轉速和轉矩　　軸上的功率可用下式計算：　　..............................公式：6-10　　式中——軸的輸入功率，；

112、;　　——齒輪傳動的效率，；　　——滾動軸承的效率，；　　即 　　軸的轉速可用下式計算：　　..............................公式：6-11

113、　式中——輸入轉速，；　　——傳動比，　　即。　　轉矩可按下式計算：　　..............................公式：6-12<

114、/p>　　式中——軸的輸出轉矩，；　　——軸的輸出轉速，。　　即 　　2．求作用在齒輪上的力　　已知分度圓直徑，所以　　切向力

115、;　　徑向力　　軸向力　　3，初步確定軸的最小直徑　　先按下式初步確定軸的最小直徑。選用軸的材料為45鋼，調質處理。查表取，于是得　　4

116、，軸的結構設計　　軸的結構設計主要從下面幾個方面著手：擬定軸上零件的裝配方案、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度、軸上的零件的州向定位和確定軸上的圓角和倒角尺寸。　　軸的結構和裝配示意圖如圖6-3所示。　　圖6-3 行星軸的結構示意圖　　5，按

117、彎扭合成應力校核軸的強度　　首先根據(jù)軸的結構簡圖作出軸的彎矩圖，如圖6-4所示。　　圖6-4 扭矩圖　　在水平面內(nèi)：　　在豎直面內(nèi)：

118、　　合成彎矩：　　取其中較大的數(shù)值作校核。　　計算軸的應力:　　..............................公式：6-13　　式中——軸的計算應力，；</p

119、>　　——軸所受的彎矩，；　　——折合系數(shù)，；　　——軸所受的扭矩，；　　——軸的抗彎截面系數(shù)，其值可用下式計算得到　　..............................公式：6-14</p

120、>　　其中——軸的直徑，；　　——鍵槽的切深，；　　——鍵的寬度，，　　所以　??；</

121、p>　　即 　　軸的材料選用45鋼，調質處理，查得對稱循環(huán)應力時軸的許用彎曲應力，故滿足軸的彎扭合成強度條件。　　6，驗算軸承壽命　　由于軸承只承受徑向載荷，所以軸承所承受的載荷<

122、;p>　　。　　計算軸承的壽命：　　..............................公式：6-15　　式中——軸承的計算壽命；　　——軸承的轉速，；</b

123、>　　——軸承的基本額定動載荷，；　　——指數(shù)，；　　即，軸承的預期壽命為6300小時，所以軸承的使用壽命能夠滿足要求。　　7，普通平鍵鍵連接強度校核　　花鍵連接強度條件為：<

124、/p>　　..............................公式：6-16　　式中——花鍵連接所傳遞的轉矩，；　　——鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，；　　——齒的工作長度，；　　——軸的直徑，；<

125、/p>　　——花鍵連接的許用擠壓應力，。　　即，故滿足強度條件。　　第七章電動葫蘆的電氣控制　　電動葫蘆及其行走部分一般采用軟電纜供電，隨起重小車的行走，供電電纜隨之伸展和疊卷。其控制一般通過按鈕盒軟電纜連接電機，控制吊鉤升降和起重小車行走。<p&g

126、t;　　吊鉤的提升和下降及起重小車的前、后運行的電氣控制原理圖如圖7-1所示。　　圖7-1 電動葫蘆及行走機構電氣控制原理圖　　圖中M1為起升電動機，由KM1、KM2控制其正、反轉。M2為小車行走電動機，由KM3、KM4控制其正、反轉。兩臺電動機的控制分別通過按鈕SB1~SB4實現(xiàn)點動控制，運行極限位置的控制通過各自的行程開關SQ1~SQ4實現(xiàn)。短路、

127、過載用熔斷器FU保護。　　按下按鈕SB1時，KM1線圈支路接通，KM2線圈支路斷開，M1電動機得電，錐形轉子向左移動使制動器松開，吊鉤做提升運動；如吊鉤上升到極限位置碰到行程開關SQ1，KM1線圈支路斷開，KM1失電，M1電動機停止轉動，電動機的錐形轉子右移，制動器制動并保持原位。　　按下按鈕SB2時，KM1線圈支路斷開，KM2線圈支路接通，M1電動機反

128、轉，吊鉤做下降運動，SQ2為下降極限位置控制保護行程開關。　　按下SB3按鈕，切斷KM4支路，接通KM3支路，KM3線圈得電運動，電動機M2正轉，小車向前行走；到極限位置時，碰到行程開關SQ3，切斷KM3支路，接通KM4支路，電動機M2反轉，小車向后行走。SQ4為向后行走極限位置控制行程開關。 　　第八章心得體會&

129、lt;/p>　　通過本次為期將近十二周的畢業(yè)設計，加之丁老師悉心而熱情的教導，我從中學到了很多知識，鞏固了書本上所學到的理論知識，鍛煉我了手工及計算機制圖的能力。自己的所得所獲總結起來，主要有以下幾個方面：　　第一、做電動葫蘆的畢業(yè)設計，要進行大量的設計計算，需要翻閱很多設計手冊。這些工作不僅工作量較大，而且還經(jīng)常需要反反復復的重復多次才能得到理想的結果。因此，這就要

130、求我們在今后的學習工作當中，要對工作負責，做事要嚴謹。　　第二、在做畢業(yè)設計的過程中，學到了一些新的機械傳動結構的設計方案和方法。通過本次的畢業(yè)設計，我學到了行星輪減速機構的設計方法，還了解到了其應用的領域和結構特點，開闊自己的視野。　　第三、做畢業(yè)設計要大膽創(chuàng)新。在做畢業(yè)設計過程中，要勇于提出與指導書不同的方案，這樣有利于發(fā)散自己的思維，提高自己的工作

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