《橋式起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《橋式起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（38頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、目 錄 摘要……………………………………………………………………………1 關(guān)鍵詞……………………………………………………………………………1 1 前言………………………………………………………………………………2 2 橋式起重機(jī)的介紹…………………………………………………………………2 2.1 橋式起重機(jī)的分類(lèi)……………………………………………………………2 2.1.1 通用橋式起重機(jī)………………………………………………………………2 2.1.2 專(zhuān)用橋式起重機(jī)………………………………………………………………3

2、 2.1.3 電動(dòng)葫蘆型橋式起重機(jī)………………………………………………………3 2.2 橋式起重機(jī)的組成和特點(diǎn)………………………………………………………4 2.3 橋式起重機(jī)小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)………………………………………………………4 2.4 本次設(shè)計(jì)中橋式起重機(jī)的主要參數(shù)……………………………………………5 3 小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算…………………………………………………………5 3.1 小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案………………………………………………………5 3.1.1 減速器安裝在小車(chē)旁邊的方案……………………………………………

3、…5 3.1.2 減速器安裝在兩車(chē)輪中間的方案……………………………………………6 3.2 小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算………………………………………………………………7 3.2.1 確定機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案……………………………………………………………7 3.2.2 選擇車(chē)輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度………………………………………………7 3.2.3 運(yùn)行阻力計(jì)算……………………………………………………………9 3.2.4 選定電動(dòng)機(jī)并驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件…………………………………………9 3.2.5 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間…………………………………………………

4、…………10 3.2.6 驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件…………………………………………………………11 3.2.7選擇制動(dòng)器………………………………………………………………12 3.2.8 選擇制動(dòng)輪………………………………………………………………12 4 減速器的設(shè)計(jì)及計(jì)算……………………………………………………………12 4.1 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率的選擇……………………………………………………………12 4.2 傳動(dòng)比分配………………………………………………………………………13 4.3 運(yùn)動(dòng)機(jī)動(dòng)力參數(shù)……………………………………………

5、…………………13 4.4 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………14 4.5 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算……………………………………………………………18 4.5.1 高速軸設(shè)計(jì)及校核……………………………………………………………18 4.5.2 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………27 4.5.3 低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………28 4.6 滾動(dòng)軸承的選擇與校核…………………………………………………………30 4.7 鍵連接的選擇及校核計(jì)算…………

6、……………………………………………31 4.8 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………32 5 小車(chē)的布置…………………………………………………………………………33 5.1 確定小車(chē)軌距和小車(chē)輪距………………………………………………………33 5.2 按照選擇的小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)方案進(jìn)行機(jī)構(gòu)布置…………………………………33 6 結(jié)論與設(shè)計(jì)總結(jié)……………………………………………………………………33 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………35 致謝………………………………………

7、…………………………………36 附錄………………………………………………………………………36 橋式起重機(jī)小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘 要：起重機(jī)的出現(xiàn)大大提高了人們的勞動(dòng)效率，以前需要許多人花長(zhǎng)時(shí)間才能搬動(dòng)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(dòng)過(guò)程中起重機(jī)的作用是相當(dāng)明顯的。在工廠(chǎng)的廠(chǎng)房?jī)?nèi)搬運(yùn)大型零件或重型裝置橋式起重機(jī)是不可獲缺的。 橋式起重機(jī)小車(chē)主要包括起升機(jī)構(gòu)、小車(chē)架、小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)、吊具等部分,其中的小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)主要由減速器、主動(dòng)輪組、從動(dòng)輪組、傳動(dòng)軸和一些連接件組成。 本次設(shè)計(jì)主要從電動(dòng)機(jī)的選擇及相關(guān)驗(yàn)算、減速

8、器設(shè)計(jì)及相關(guān)校核、小車(chē)的布置著手，使其達(dá)到所需要求。 關(guān)鍵詞：橋式起重機(jī)；小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)；減速器；電動(dòng)機(jī)；小車(chē)布置； Design Of the Trolley Running Mechansim Of Bridge Crane Abstract: Crane appeares greatly improved peoples labor efficiency.That needs a lot of people spend long time to carry large objects with effect of crane can be easily rea

9、ched now, especially in the small scope in the process of conveying of the role of the crane are quite obvious. At the factory in handling large or heavy equipment parts of the plant of the gantry crane is. Bridge crane trolley mainly includes lifting mechanism, the trolley, trolley to run institut

10、ions, spreader, trolley traveling mechanism is mainly composed of reducer, active wheel, the driven wheel, shaft and some of the fittings. This design mainly from the choice of the motor and the relevant calculation of the speed reducer design and check the car arrangement in hand, to the necessary

11、 requirements Key words: bridge crane ;trolley running mechanism;the reducer;the motor; trolley arrangement 1 前言 物料搬運(yùn)成了人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)的重要組成部分，距今已有五千多年的發(fā)展歷史。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，自動(dòng)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(guò)程中應(yīng)用越來(lái)越廣，作用愈來(lái)愈大，對(duì)起重機(jī)的要求也越來(lái)越高。起重機(jī)正經(jīng)歷著一場(chǎng)巨大的變革。 起重機(jī)械是用來(lái)對(duì)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(lèi)幾千年來(lái)以手工來(lái)搬動(dòng)重物

12、的狀況，現(xiàn)在幾個(gè)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(lèi)日益繁多，應(yīng)用極為廣泛。當(dāng)今國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)，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(chǎng)、林區(qū)和國(guó)防等都離不開(kāi)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(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化、自動(dòng)化、減輕體力勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的特種設(shè)備的突出地位。現(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。 2 橋式起重機(jī)的介紹 2.1 橋式起重機(jī)的分類(lèi) 2.1.1 通用橋式起重機(jī) 通用橋式起重機(jī)是指

13、在一般環(huán)境中工作的普通用途的橋式起重機(jī)，以下類(lèi)型的起重機(jī)都屬于通用橋式起重機(jī)。 （1）通用吊鉤橋式起重機(jī) 通用吊鉤橋式起重機(jī)由金屬結(jié)構(gòu)、大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)、小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、電器及控制系統(tǒng)及司機(jī)室組成。取物裝置為吊鉤。額定起重量為10t以下的多為1個(gè)起升機(jī)構(gòu)；16t以上的則多為主、副兩個(gè)起升機(jī)構(gòu)。這類(lèi)起重機(jī)能在大多數(shù)作業(yè)環(huán)境中裝卸和搬運(yùn)物料及設(shè)備。 （2）電磁橋式起重機(jī) 電磁橋式起重機(jī)的基本構(gòu)造與吊鉤橋式起重機(jī)相同，不同的是吊鉤上掛1個(gè)直流起重電磁鐵，用來(lái)吊運(yùn)具有導(dǎo)磁性的黑色金屬及其制品。通常是經(jīng)過(guò)設(shè)在橋架走臺(tái)上電動(dòng)發(fā)電機(jī)組或裝在司機(jī)室內(nèi)的可控硅直流箱將交流電源變?yōu)橹绷麟娫?，然后再通過(guò)

14、設(shè)在小車(chē)架上的專(zhuān)用電纜卷筒，將直流電源用撓性電纜送到起重電磁鐵上。 （3）抓斗橋式起重機(jī) 抓斗橋式起重機(jī)的裝置為抓斗，以鋼絲繩分別連接抓斗起升、起升機(jī)構(gòu)、開(kāi)閉機(jī)構(gòu)。主要用于散貨、廢舊鋼鐵、木材等的裝卸、吊運(yùn)作業(yè)。這種起重機(jī)除了起升閉合機(jī)構(gòu)以外，其結(jié)構(gòu)部件等與通用吊鉤橋式起重機(jī)相同。 （4）三用橋式起重機(jī) 三用橋式起重機(jī)是一種多用的起重機(jī)。其基本構(gòu)造與電磁橋式起重機(jī)相同。根據(jù)需要可以用吊鉤吊運(yùn)重物，也可以在吊鉤上掛1個(gè)馬達(dá)抓斗裝卸物料，還可以把抓斗卸下來(lái)再掛上電磁盤(pán)吊運(yùn)黑色金屬，故稱(chēng)為三用橋式起重機(jī)。 （5）雙小車(chē)橋式起重機(jī) 這種起重機(jī)與吊鉤橋式起重機(jī)基本相同，只是在橋架上裝

15、有2臺(tái)起重量相同的小車(chē)。這種機(jī)型用于吊運(yùn)與裝卸長(zhǎng)形物件。 2.1.2 專(zhuān)用橋式起重機(jī) （1）冶金橋式起重機(jī) 冶金橋式起重機(jī)根據(jù)用途可以劃分為不同的類(lèi)型，主要結(jié)構(gòu)基本與通用吊鉤橋式起重機(jī)相同，取物裝置多為專(zhuān)用。主要用于冶金車(chē)間的吊運(yùn)作業(yè)，其起重量很大，最大的可達(dá)到數(shù)百?lài)崱? （2）絕緣吊鉤橋式起重機(jī) 這種起重機(jī)結(jié)構(gòu)形式與通用吊鉤橋式起重機(jī)基本相同。但是為了防止工作過(guò)程中帶電設(shè)備的電流可經(jīng)過(guò)被吊物傳到起重機(jī)上，危及司機(jī)安全，故要求在吊鉤組、小車(chē)架、小車(chē)輪上設(shè)置3道絕緣裝置。主要用于冶煉鋁、鎂的工廠(chǎng)。 （3）防爆吊鉤橋式起重機(jī) 這種起重機(jī)的結(jié)構(gòu)形式與通用吊鉤橋式起重機(jī)基

16、本相同。但是所用的整套電氣設(shè)置具有防爆性能。與鋼軌接觸的運(yùn)行車(chē)輪要采用不易產(chǎn)生摩擦火花的材料制作，以防止在起重機(jī)使用中產(chǎn)生火花引起爆炸或燃燒事故。主要用于具有易燃易爆物的車(chē)間、庫(kù)房或其他場(chǎng)所。目前產(chǎn)品規(guī)格較多。 2.1.3 電動(dòng)葫蘆型橋式起重機(jī) 其特點(diǎn)是橋式起重機(jī)的起重小車(chē)用自行式電動(dòng)葫蘆代替，或者用固定式電動(dòng)葫蘆作起重小車(chē)的起升機(jī)構(gòu)，小車(chē)運(yùn)行、大車(chē)運(yùn)行等機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置也盡量與電動(dòng)葫蘆部件通用化。因此，與上述通用橋式起重機(jī)相比，電動(dòng)葫蘆型橋式起重機(jī)雖然一般起重量較小、工作速度較慢、工作級(jí)別較低，但其自重輕、能耗較小、易采用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品電動(dòng)葫蘆配套，而且對(duì)廠(chǎng)房等建筑物的壓力較小，建筑和使用經(jīng)濟(jì)

17、性都較好。 （1）電動(dòng)梁式起重機(jī) 其特點(diǎn)是用自行式電動(dòng)葫蘆替代通用橋式起重機(jī)的起重小車(chē)，用電動(dòng)葫蘆的運(yùn)行小車(chē)在單根主梁的工字鋼下突緣上運(yùn)行，跨度小時(shí)直接用工字鋼作主梁，跨度大時(shí)可在主梁工字鋼的上面再作水平加強(qiáng)，形成的組合斷面主梁。其主梁可以是單根主梁，也可以是兩根主梁，其橋架可以是像通用橋式起重機(jī)那樣通過(guò)運(yùn)行裝置直接支撐在高架軌道上，也可以通過(guò)運(yùn)行裝置懸掛在房頂下面的架空軌道上。 （2）電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī) 其特點(diǎn)是采用固定式電動(dòng)葫蘆裝在小車(chē)上作起升機(jī)構(gòu)，小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)也多采用電動(dòng)葫蘆零部件作成簡(jiǎn)單的構(gòu)造形式，小車(chē)也極為簡(jiǎn)便輕巧，其整體高度小，小車(chē)及橋架自重輕、重心低、有很廣泛的使

18、用適應(yīng)性。 2.2 橋式起重機(jī)的組成和特點(diǎn) 取物裝置懸掛在可沿橋架運(yùn)行的起重小車(chē)或運(yùn)行式葫蘆上的起重機(jī)，稱(chēng)為“橋架型起重機(jī)”。 橋架兩端通過(guò)運(yùn)行裝置直接支撐在高架軌道上的橋架型起重機(jī)，稱(chēng)為“橋式起重機(jī)”。 橋式起重機(jī)一般由裝有大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的橋架、裝有起升機(jī)構(gòu)和小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的起重小車(chē)、電氣設(shè)備、司機(jī)室等幾個(gè)大部分組成。外形像一個(gè)兩端支撐在平行的兩條架空軌道上平移運(yùn)行的單跨平板橋。起升機(jī)構(gòu)用來(lái)垂直升降物品，起重小車(chē)用來(lái)帶著載荷作橫向運(yùn)動(dòng)；橋架和大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)用來(lái)將起重小車(chē)和物品作縱向移動(dòng)。 橋式起重機(jī)是使用最廣泛、擁有量最大的一種軌道運(yùn)行式起重機(jī)，其額定起重量從幾噸到幾百?lài)崱Ｗ罨?/p>

19、本的形式是通用吊鉤橋式起重機(jī)，其他形式的橋式起重機(jī)基本上都是在通用吊鉤橋式的基礎(chǔ)上派生發(fā)展出來(lái)的。 橋式起重機(jī)包含小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)、大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)等部件，由于時(shí)間等原因，此次設(shè)計(jì)只含有小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)。 2.3 橋式起重機(jī)小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu) 橋式起重機(jī)小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)由減速器、電動(dòng)機(jī)、車(chē)輪、聯(lián)軸器、傳動(dòng)軸以及一些附件所組成。 小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式有兩種．即減速器位于小車(chē)主動(dòng)輪中間或減速器位于小車(chē)主動(dòng)輪一側(cè)。減速器位于小車(chē)主動(dòng)輪中間的小車(chē)傳動(dòng)方式．使小車(chē)減速器輸出軸及兩側(cè)傳動(dòng)軸所承受的扭矩比較均勻。減速器位于小車(chē)主動(dòng)輪一側(cè)的傳動(dòng)方式，安裝和維修比較方便，但起車(chē)時(shí)小車(chē)車(chē)體有左右扭擺現(xiàn)

20、象。 2.4 本次設(shè)計(jì)中橋式起重機(jī)的主要參數(shù) 此次設(shè)計(jì)的起重機(jī)為工廠(chǎng)加工車(chē)間使用的電動(dòng)雙梁吊鉤橋式起重機(jī)。已知數(shù)據(jù)：起重量，小車(chē)運(yùn)行速度，工作級(jí)別，機(jī)構(gòu)接電持續(xù)率，小車(chē)質(zhì)量估計(jì)。 3 小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 3.1 小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案 具有四個(gè)車(chē)輪的其中半數(shù)為主動(dòng)輪的小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)，有閉式傳動(dòng)和帶有開(kāi)式齒輪的傳動(dòng)兩種。由于開(kāi)式齒輪易于磨損，因此現(xiàn)代起重機(jī)已很少采用。閉式齒輪傳動(dòng)的方案如圖1、圖2所示。在這些方案中，齒輪易于維護(hù)保養(yǎng)，齒輪傳動(dòng)構(gòu)成獨(dú)立的減速器部件，機(jī)構(gòu)的裝拆分組性較好。 3.1.1 減速器安裝在小車(chē)旁邊的方案 如圖1所示 a)

21、 b) 1-電動(dòng)機(jī)；2-制動(dòng)器；3-減速器；4-車(chē)輪；5-聯(lián)軸器；6-浮動(dòng)軸 1-motor;2-detent;3-reducer;4-cartwheel;5-coupler;6-floating axis 圖1 小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu) Fig1 Trulley running mechansim 這種方案的優(yōu)點(diǎn)是：安裝和維護(hù)減速器的工人可在橋架走臺(tái)上工作，較為安全方便。缺點(diǎn)是：減速器與靠近的一個(gè)車(chē)輪之間的轉(zhuǎn)矩較大（等于全部輸出轉(zhuǎn)矩），所需軸徑也較大。 在方案a中，處在減速器與車(chē)輪之間的聯(lián)軸器8，由于間隙很小，難于選擇合適和可靠的結(jié)構(gòu)（例如過(guò)去曾采用十字溝槽聯(lián)軸器，結(jié)果容易從溝槽過(guò)渡處

22、產(chǎn)生裂紋而損壞）。 在方案b中，車(chē)輪傳動(dòng)軸為一根通軸，沒(méi)有聯(lián)軸器5。兩個(gè)車(chē)輪懸臂支承在軸承的外側(cè)，因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，重量也相應(yīng)的減輕。同時(shí)，由于空出了軸承7的位置，減速器輸出軸與車(chē)輪軸之間的間隙增大，可以采用較長(zhǎng)的齒式聯(lián)軸器，從而增加了機(jī)構(gòu)工作的可靠性。但應(yīng)指出，在這種方案中，要求在小車(chē)架安裝軸承處進(jìn)行加工，以保證車(chē)輪軸線(xiàn)足夠的平行和準(zhǔn)確，因此要求有較高的加工工藝水平。 此處省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖紙等.請(qǐng)聯(lián)系扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過(guò)答辯 3.2.2 選擇車(chē)輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度 （1）輪壓的計(jì)算

23、 起重量，小車(chē)質(zhì)量，假定輪壓均勻分布，則有 考慮安全系數(shù)，即 車(chē)輪最大輪壓，即 車(chē)輪最小輪壓，即 （2）初選車(chē)輪 由附表可知，當(dāng)運(yùn)行速度時(shí)，，工作級(jí)別為輕級(jí)時(shí)，車(chē)輪半徑，軌道型號(hào)為（）的許用輪壓為。 根據(jù)GB4628-84規(guī)定，直徑系列為、、、、，故初步選定車(chē)輪直徑。 （3）校核強(qiáng)度（按車(chē)輪與軌道為線(xiàn)接觸和點(diǎn)接觸兩種情況驗(yàn)算車(chē)輪接觸強(qiáng)度） 車(chē)輪的計(jì)算載荷，即 選定車(chē)輪的材料為ZG340-640，， 1）線(xiàn)接觸局部擠壓強(qiáng)度： 式中：許用線(xiàn)接觸應(yīng)力常數(shù)，由表查得； 車(chē)輪與軌道有

24、效接觸寬度，對(duì)于軌道，由附表查得； 轉(zhuǎn)速系數(shù)，由表，車(chē)輪轉(zhuǎn)速 時(shí)，； 工作級(jí)別系數(shù)，由表，當(dāng)工作級(jí)別為級(jí)時(shí)，。 由于，因此滿(mǎn)足要求 2）點(diǎn)接觸局部擠壓強(qiáng)度： 式中：許用點(diǎn)接觸應(yīng)力常數(shù)，由表查得； 曲率半徑，車(chē)輪與軌道曲率半徑中的較大值，車(chē)輪半徑；由附表查得軌道曲率半徑，故取； 由比值（為、中的較小值）所確定的系數(shù)，，由表查得。 由于，因此滿(mǎn)足要求 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，選定車(chē)輪直徑的單輪緣車(chē)輪，標(biāo)記為： 車(chē)輪 DYL—315 GB4628—84 3.2.3 運(yùn)行阻力計(jì)算 摩擦阻力矩，即

25、 （1） 查附表，由車(chē)輪組的軸承型號(hào)為6518，據(jù)此選 車(chē)輪組的軸承型號(hào)亦為7518，故軸承內(nèi)徑和外徑的平均值 由表查得滾動(dòng)摩擦系數(shù)，軸承摩擦系數(shù)，附加阻力系數(shù)，代入上式得 當(dāng)滿(mǎn)載時(shí)， 運(yùn)行阻力矩，即 運(yùn)行摩擦阻力，即 當(dāng)無(wú)載時(shí)， （2） 代入數(shù)據(jù)得 3.2.4 選定電動(dòng)機(jī)并驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件 （1）電動(dòng)機(jī)靜功率： 式中：滿(mǎn)載時(shí)靜阻力，即； 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率，?。? 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)，取。 （2）初選電動(dòng)機(jī)功率： 式中：電動(dòng)機(jī)功率增

26、大系數(shù)，由表查得， 由附表選用電動(dòng)機(jī)，查得，， 轉(zhuǎn)子飛輪矩，電動(dòng)機(jī)質(zhì)量 （3）驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件 等效功率，即 式中：工作級(jí)別系數(shù)，由表查得，當(dāng)時(shí)，； 由表查得，查圖得。 由于，故所選電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件通過(guò)。 3.2.5 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間 起動(dòng)時(shí)間： （3） 式中：；m=1（驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)）； ； 車(chē)輪轉(zhuǎn)速：； 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比： 滿(mǎn)載運(yùn)行時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)軸上的運(yùn)行靜阻力矩： 空載運(yùn)行時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)軸上的運(yùn)行靜阻力矩： 初步估算制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的飛輪矩：

27、 機(jī)構(gòu)總飛矩： 滿(mǎn)載起動(dòng)時(shí)間： 無(wú)載起動(dòng)時(shí)間： 由表查得，當(dāng)時(shí)，推薦值為5.5s， ，故所選電動(dòng)機(jī)能滿(mǎn)足快速起動(dòng)要求。 3.2.6 驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件 因室內(nèi)使用，故不計(jì)風(fēng)阻及坡度阻力矩，只驗(yàn)算空載及滿(mǎn)載起動(dòng)時(shí)兩種工況。 空載起動(dòng)時(shí)，主動(dòng)車(chē)輪與軌道接觸處的圓周切向力： （4） 代入數(shù)據(jù)有 車(chē)輪與軌道的粘著力： 故可能打滑，解決辦法是在空載起動(dòng)時(shí)增大起動(dòng)電阻，延長(zhǎng)起動(dòng)時(shí)間。 滿(mǎn)載起動(dòng)時(shí)，主動(dòng)車(chē)輪與軌道接觸處的圓周切向力： （5） 代入數(shù)據(jù)有 車(chē)輪與軌道的粘著力： 故滿(mǎn)載起

28、動(dòng)時(shí)不會(huì)打滑，因此所選電動(dòng)機(jī)合適。 3.2.7 選擇制動(dòng)器 由表查得，對(duì)于小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)時(shí)間，取，因此，所需制動(dòng)轉(zhuǎn)矩： （6） 代入數(shù)據(jù)有 由附表選用，其制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 考慮到所取制動(dòng)時(shí)間與起動(dòng)時(shí)間很接近，故略去制動(dòng)不打滑條件驗(yàn)算。 3.2.8 選擇制動(dòng)輪 高速軸端制動(dòng)輪根據(jù)制動(dòng)器已選定為，由附表選制動(dòng)輪直徑，圓柱形軸孔，，標(biāo)記為： 制動(dòng)輪 則其飛輪轉(zhuǎn)矩 由于所選聯(lián)軸器GICL1的飛輪矩為，因此以上聯(lián)軸器與制動(dòng)輪飛輪矩之和為：，與原估計(jì)基本相符，故以上計(jì)算不需要修改。 4 減速器的設(shè)計(jì)及計(jì)算 4.1 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率的選擇 根據(jù)表，查得機(jī)

29、構(gòu)傳動(dòng)效率： 很好跑合的6級(jí)精度和7級(jí)精度齒輪傳動(dòng)（油潤(rùn)滑） 齒式聯(lián)軸器 滾動(dòng)球軸承 在本設(shè)計(jì)中取 4.2 傳動(dòng)比分配 車(chē)輪轉(zhuǎn)速： 機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比： 由于減速器采用二級(jí)展開(kāi)式，則有 在本設(shè)計(jì)中取，則有 4.3 運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù) （1）各軸轉(zhuǎn)速 軸轉(zhuǎn)速： 軸轉(zhuǎn)速： 軸轉(zhuǎn)速： 軸轉(zhuǎn)速 速度偏差幾乎為零，所以可行。 （2）各軸輸入功率 軸輸入功率：

30、 軸輸入功率： 軸輸入功率： 軸輸入功率： （3）各軸的轉(zhuǎn)矩 軸轉(zhuǎn)矩： 軸轉(zhuǎn)矩： 軸轉(zhuǎn)矩： 軸轉(zhuǎn)矩： 4.4 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 已知輸入功率，小齒輪轉(zhuǎn)速，齒數(shù)比，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命15年（設(shè)每年工作300天），兩班制。 （1）選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1）選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 2）起重機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB 10095-88） 3）材料選擇：由表選擇小齒輪材料為（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40

31、HBS 4）選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)，取 （2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，即 （7） 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ①試選載荷系數(shù) ②小齒輪的轉(zhuǎn)矩 ③由表選取齒寬系數(shù) ④由表查得材料的彈性影響系數(shù) ⑤由圖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 ⑥由式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： ⑦由圖取接觸疲勞壽命系數(shù)； ⑧計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式得 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

32、 ③計(jì)算齒寬 ④計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù) 齒高 ⑤計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)，7級(jí)精度，由圖查得動(dòng)載系數(shù)； 直齒輪，； 由表查得使用系數(shù)； 由表用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)； 由，查圖得；故載荷系數(shù) ⑥按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式得 ⑦計(jì)算模數(shù)m （3）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 （8） 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ①由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限； ②由圖取

33、彎曲疲勞壽命系數(shù)；； ③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，由式得 ④計(jì)算載荷系數(shù)K ⑤查取齒形系數(shù) 由表查得 ；（線(xiàn)性插值法） ⑥查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表查得 ；（線(xiàn)性插值法） ⑦大、小齒輪的并加以比較 經(jīng)過(guò)比較，大齒輪的數(shù)值大 2）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)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.376并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，按接觸強(qiáng)

34、度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù) 則有大齒輪齒數(shù)：，取 （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)算齒輪齒寬 取， （5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于小齒輪的直徑較小且齒頂圓直徑小于160 mm，可以做成實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪；大齒輪的直徑比較大但其齒頂圓直徑小于500 mm，可做成腹板式結(jié)構(gòu)，具體尺寸可參考圖。 4.5 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 4.5.1 高速軸設(shè)計(jì)及校核 （1）材料及熱處理 考慮到是高速軸以及材料后，選此軸材料為45#，調(diào)質(zhì)處理。 （2）初步確定軸的最小直徑 按式初步估算軸的最小直徑。根據(jù)軸的材料和

35、表，取 ，所以根據(jù)公式有： （9） 即 由于此軸上開(kāi)有一個(gè)鍵槽，所以應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的削弱；再者直徑小于100 mm，因此。 輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑（圖4）。為了使所選的軸徑與聯(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，查表，考慮到轉(zhuǎn)矩變化和沖擊載荷大（如織布機(jī)、挖掘機(jī)、起重機(jī)、碎石機(jī)），故取，則： 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件并且考慮到補(bǔ)償兩軸綜合位移，查表，選用GICL1鼓形齒式聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為。半聯(lián)軸器的孔徑為30 mm，故取，半聯(lián)軸器與軸配合

36、的長(zhǎng)度為82 mm。 （3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于此軸是裝有聯(lián)軸器的齒輪軸，所以結(jié)構(gòu)采用外伸梁布局，外伸部分裝聯(lián)軸器，兩軸承布置在齒輪的兩端，軸系采用兩端單向固定布置，為避免因溫度升高而卡死，軸承端蓋與軸承外圈端面留出的熱補(bǔ)償間隙，軸的初步結(jié)構(gòu)如下圖所示。 圖4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) Fig4 Structure design of axis （4）根據(jù)軸向定位要求確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 1）段裝GICL1聯(lián)軸器，因此。半聯(lián)軸器與軸配合的孔徑長(zhǎng)度為82 mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，因此段的長(zhǎng)度應(yīng)比82略小一些，現(xiàn)取。 2）為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的軸向定位

37、要求，段的左端需要制出一軸肩，軸肩高度，即，取，因此。軸承端蓋的總寬度為20 mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離，故取。 3）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承主要承受徑向載荷作用，故選用深溝球軸承。根據(jù)，選擇6308型軸承其尺寸為，因此?？紤]到軸承與齒輪潤(rùn)滑方式不一樣，因此需要以擋油環(huán)將其隔開(kāi)，可取擋油環(huán)的寬度為20 mm，因此。 4）為了滿(mǎn)足擋油環(huán)的軸向定位要求，段的左邊需制出一軸肩，軸肩高度，即，取，因此；考慮到箱體和箱座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可取。 5）根據(jù)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)可知，， 6）根據(jù)4）可知，；軸環(huán)

38、寬度，即，取，則有。 7）根據(jù)3）可知，；考慮到軸承與齒輪潤(rùn)滑方式不一樣，因此需要以擋油環(huán)將其隔開(kāi)，可取擋油環(huán)的寬度為14.5 mm，因此。 （5）軸上零件的周向定位 半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。根據(jù)，查表，有平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為70 mm；半聯(lián)軸器與軸的連接，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由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。 （6）確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表，取軸端倒角和各軸肩處的圓角半徑見(jiàn)零件圖。 （7）求軸上載荷并做出軸的彎矩圖和扭矩圖 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，如下圖所示。

39、圖5 軸的載荷分析 Fig5 Load analysis of axis 其中 1）求水平面支反力 如上圖所示有： ； （10） 式中： 代入數(shù)據(jù)有： 2）繪制水平面的彎矩圖 圖6 軸的水平面彎矩 Fig6 The level of the axis bending moment 其中 3）求垂直面支反力 如上圖所示有： ； （11） 式中： 代入數(shù)據(jù)有： 4）繪制垂直面的彎矩

40、圖 圖7 軸的垂直面彎矩 Fig7 The vertical of the axis bending moment 其中 5）求總彎矩 6）繪制扭矩圖 圖8 軸的扭矩 Fig8 Torque of axis 其中 （8）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即齒輪的中心截面）的強(qiáng)度。根據(jù)式及上述數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力 前已選定軸的材料為45#，調(diào)質(zhì)處理，由表查得， 因此，故安全。 （9）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 1)判斷危險(xiǎn)截面 段只受扭矩作用，雖然鍵槽

41、、軸肩及過(guò)渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的，因此此段均無(wú)需校核。 從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，齒輪兩端處過(guò)盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來(lái)看，齒輪中心處的應(yīng)力最大。齒輪兩端的應(yīng)力集中影響相近，但靠近軸承端蓋的截面（即的右端）不受扭矩，同時(shí)軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核。齒輪中心上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大，而且這里軸的直徑最大，因此此處也不必校核。的左端和的右端顯然更不必校核，因此該軸只需校核齒輪右端的截面左右兩側(cè)即可。 2) 齒輪右端的截面左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 抗牛截面系數(shù)

42、 截面左側(cè)的彎矩為 截面上的扭矩為 截面上的彎曲應(yīng)力 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 軸的材料為45#，調(diào)質(zhì)處理。由表查得： 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按附表查取。由于，，經(jīng)插值后可查得 又由附圖可得軸的材料敏性系數(shù)為 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式附表為 由附圖的尺寸系數(shù)；由附圖的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)。 軸按磨削加工，由附圖得表面質(zhì)量系數(shù)為 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即強(qiáng)化系數(shù)，則按式及式得綜合系數(shù)為： 據(jù)軸的材料，得鋼的特性系數(shù)

43、 ，取，而，則 于是，計(jì)算安全系數(shù)值，按式、、則得 故可知其安全。 3）齒輪右端的截面右側(cè) 抗彎截面系數(shù) 抗牛截面系數(shù) 彎矩M及彎曲應(yīng)力為 扭矩及扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 過(guò)盈配合處的，由附表，用插值法求出，并取，則有 軸按磨削加工，由附圖得表面質(zhì)量系數(shù)為 故得綜合系數(shù)為： 所以軸在截面右側(cè)的安全系數(shù)為： 故該軸在截面右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。 （10）按靜強(qiáng)度條件進(jìn)行校核 靜強(qiáng)度校核的目的在于評(píng)定軸對(duì)塑性變形的抵抗能力。由于起重機(jī)存在瞬時(shí)過(guò)載，因此

44、需要校核危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度。 根據(jù)軸的材料，查表得 由于，軸的材料屬于高塑性材料，則有按屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)的安全系數(shù)為。 1）危險(xiǎn)截面右側(cè) 只考慮彎矩和軸向力時(shí)的安全系數(shù)為 （12） 根據(jù)以上數(shù)據(jù)有， ， 代入數(shù)據(jù)有 只考慮扭矩時(shí)的安全系數(shù)為 （13） 根據(jù)以上數(shù)據(jù)有， 代入數(shù)據(jù)有 危險(xiǎn)截面靜強(qiáng)度的計(jì)算安全系數(shù)為 故其安全。 2）危險(xiǎn)截面左側(cè) 從上式可以看出，與和成正比，而截面左側(cè)的和均比其右側(cè)大，既然右側(cè)安全，那截面左側(cè)肯定安全。 （11）軸的剛

45、度校核計(jì)算 1）軸的彎曲剛度校核計(jì)算 由于此軸為階梯軸，，則需算出其當(dāng)量直徑，即 （14） 由于載荷作用于兩支承之間，則有L為支承跨距，即，代入系列的尺寸和系列尺寸，有 根據(jù)圖且，則有根據(jù)式得此軸的最大轉(zhuǎn)角和最大撓度為 （16） （17） 根據(jù)軸的材料和表得 由于，因此取 代入上述數(shù)據(jù)有 根據(jù)表，查得 顯然

46、 故滿(mǎn)足軸的彎曲剛度條件。 2）軸的扭轉(zhuǎn)剛度條件校核計(jì)算 由于此軸是階梯軸，根據(jù)式則有其圓軸扭轉(zhuǎn)角為 （18） 由于此軸的材料為鋼材，則有剪切彈性模量；L為階梯軸承受扭矩作用的長(zhǎng)度，即；由于此軸的扭矩沒(méi)變，則有；在段和段不受扭矩作用；對(duì)于圓軸， 代入上述數(shù)據(jù)有 對(duì)于精密傳動(dòng)軸，可取，顯然，故滿(mǎn)足條件。 4.5.2 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1) 材料及熱處理 考慮到是高速軸以及材料后，選此軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 （2）初步確定軸的最小直徑 按式初步估算軸的最小直

47、徑。根據(jù)軸的材料和表，取 ，所以根據(jù)公式有： （19） 即 由于此軸上開(kāi)有兩個(gè)鍵槽，所以應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的削弱；再者直徑小于100 mm，因此。 中間軸的最小直徑顯然是軸承處的直徑（圖9）。為了使所選的軸徑與軸承孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)軸承型號(hào)，即初步選定6307型號(hào)軸承，因此。 （3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 兩軸承布置在齒輪的兩端，軸系采用兩端單向固定布置，為避免因溫度升高而卡死，軸承端蓋與軸承外圈端面留出的熱補(bǔ)償間隙，軸的初步結(jié)構(gòu)如下圖所示。 圖9 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) Fig9 Structure

48、design of axis （4）根據(jù)軸向定位要求確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 1）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承主要承受徑向載荷作用，故選用深溝球軸承。根據(jù)，選擇6307型軸承其尺寸為，因此?？紤]到軸承與齒輪潤(rùn)滑方式不一樣，因此需要以擋油環(huán)將其隔開(kāi)，可取擋油環(huán)的寬度為21 mm，因此。 2）為了滿(mǎn)足擋油環(huán)軸向定位要求，段的左端需要制出一軸肩，軸肩高度，即，取，因此。齒輪的右端與右軸承之間采用套筒即擋油環(huán)定位。根據(jù)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)可知齒輪輪轂的寬度為90 mm，為了使 擋油環(huán)端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。 3）齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，即，取，因此；軸環(huán)寬度，即，取，則有。

49、 4）段是安裝軸承，因此；考慮到軸承與齒輪潤(rùn)滑方式不一樣，因此需要以擋油環(huán)將其隔開(kāi)，可取擋油環(huán)的寬度為27 mm，因此。 5）為了滿(mǎn)足擋油環(huán)軸向定位要求，段的右端需要制出一軸肩，軸肩高度，即，取，因此；齒輪的左端與右軸承之間采用套筒即擋油環(huán)定位。根據(jù)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)可知齒輪輪轂的寬度為55 mm，為了使 擋油環(huán)端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。 （5）軸上零件的周向定位 齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接。根據(jù)，查表，有平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為80 mm,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；根據(jù)，查表，有平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，

50、長(zhǎng)度為45 mm,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；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。 （6）確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表，取軸端倒角和各軸肩處的圓角半徑見(jiàn)零件圖。 4.5.3 低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）材料及熱處理 考慮到是高速軸以及材料后，選此軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 （2）初步確定軸的最小直徑 按式初步估算軸的最小直徑。根據(jù)軸的材料和表，取 ，所以根據(jù)公式有： （20） 即 由于此軸上開(kāi)有三個(gè)鍵槽，所以應(yīng)增大軸徑以考慮

51、鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的削弱；再者直徑小于100 mm，因此。 輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑（圖10）。為了使所選的軸徑與聯(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，查表，考慮到轉(zhuǎn)矩變化和沖擊載荷大（如織布機(jī)、挖掘機(jī)、起重機(jī)、碎石機(jī)），故取，則： 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件并且考慮到補(bǔ)償兩軸綜合位移，查表，選用GICL4鼓形齒式聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為。半聯(lián)軸器的孔徑為50 mm，故取，半聯(lián)軸器與軸配合的長(zhǎng)度為84 mm。 （3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于此軸是裝有聯(lián)軸器和齒輪的軸，所以結(jié)構(gòu)采用外伸梁布局，外伸部分裝聯(lián)軸器，兩軸承布置在齒輪的兩端，軸系采用

52、兩端單向固定布置，為避免因溫度升高而卡死，軸承端蓋與軸承外圈端面留出的熱補(bǔ)償間隙，軸的初步結(jié)構(gòu)如下圖所示。 圖10 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) Fig10 Structure design of axis 1）段裝GICL4聯(lián)軸器，因此。半聯(lián)軸器與軸配合的孔徑長(zhǎng)度為84 mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，因此段的長(zhǎng)度應(yīng)比84略小一些，現(xiàn)??；同樣，。 2）為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，段的左端需要制出一軸肩，軸肩高度，取，因此。軸承端蓋的總寬度為20 mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器

53、右端面間的距離，故?。煌瑯?，。 3) 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承主要承受徑向載荷作用，故選用深溝球軸承。根據(jù)，選擇6312型軸承其尺寸為，因此?？紤]到軸承與齒輪潤(rùn)滑方式不一樣，因此需要以擋油環(huán)將其隔開(kāi)，可取擋油環(huán)的寬度為16.5 mm，因此,；同樣， 4）為了滿(mǎn)足擋油環(huán)的軸向定位要求，段的左邊需制出一軸肩，軸肩高度，即，取，因此；考慮到箱體和箱座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可?。煌瑯?，根據(jù)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)可知齒輪輪轂的寬度為,85mm，為了使 擋油環(huán)端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取。 5）齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，即，取，因此；軸環(huán)寬度，即，取，則有 （5）軸上零件的周向定位 齒輪

54、與軸的周向定位采用平鍵連接。根據(jù)，查表，有平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為70 mm,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；根據(jù)，查表，有平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為70 mm,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；滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。 （6）確定軸上圓角和倒角尺寸 參考表，取軸端倒角和各軸肩處的圓角半徑見(jiàn)零件圖。 4.6 滾動(dòng)軸承的選擇與校核 軸承基本額定壽命為 （21） 對(duì)于球軸承，；軸承當(dāng)量動(dòng)載

55、荷為（因?yàn)檩S承只受徑向載荷作用）；查表有載荷系數(shù)為，取；查表得到預(yù)期計(jì)算壽命。 對(duì)于6308型號(hào)軸承有：根據(jù)表，查得其基本額定動(dòng)載荷，其轉(zhuǎn)速為。 參考軸的校核計(jì)算結(jié)果以及與當(dāng)量動(dòng)載荷成反比，因此取 代入數(shù)據(jù)計(jì)算而得 故所選軸承滿(mǎn)足壽命要求。 對(duì)于6312型號(hào)軸承有：根據(jù)表，查得其基本額定動(dòng)載荷，其轉(zhuǎn)速為。 參考軸的校核計(jì)算結(jié)果以及與當(dāng)量動(dòng)載荷成反比，因此取 代入數(shù)據(jù)計(jì)算而得 故所選軸承滿(mǎn)足壽命要求。 4.7 鍵連接的選擇與校核計(jì)算 （1）高速軸上鍵的選擇與校核 由軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可知，在高速軸上的尺寸為： 假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平

56、鍵連接的強(qiáng)度條件為 （22） 其中，，， 根據(jù)表查得 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得 故滿(mǎn)足其強(qiáng)度條件 （2）中間軸上鍵的選擇與校核 由軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可知，在中間軸上的尺寸為： 其中 由于兩鍵的寬度和高度一樣，只是長(zhǎng)度不一樣，因此只需校核長(zhǎng)度小的平鍵，即 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得 故滿(mǎn)足其強(qiáng)度條件 （3）低速軸上鍵的選擇與校核 由軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可知，在中間軸上的尺寸為： 其中 對(duì)此相比較，只需要校核前者的鍵，即 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得 故滿(mǎn)足其強(qiáng)度條件

57、 4.8 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)表有，鑄鐵減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸如下： 箱座壁厚： 箱座壁厚： 箱蓋凸緣厚度： 箱蓋凸緣厚度： 箱座底凸緣厚度： 地腳螺栓直徑：，取 地腳螺釘數(shù)目： 軸承旁連接螺栓直徑：，取 蓋與座連接螺栓直徑：，取 連接螺栓的間距：，取 軸承端蓋螺釘直徑：，取 視孔蓋螺釘直徑：，取 定位銷(xiāo)直徑：，取 、、至外箱距離：；； 、至凸緣邊緣距離： ； 軸承旁凸臺(tái)半徑： 外箱壁至軸承座端面距離： 鑄造過(guò)渡尺寸見(jiàn)表 箱蓋、箱座肋厚：； 5 小車(chē)的布置 5.1 確定小車(chē)軌距和小車(chē)輪距 小車(chē)軌距推薦用表的數(shù)值；小車(chē)輪距則應(yīng)根據(jù)機(jī)構(gòu)布置緊湊的

58、原則確定或參考已有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)決定，必要時(shí)可以調(diào)整小車(chē)軌距，因?yàn)檐壘嗯c卷筒長(zhǎng)度及橋架尺寸有關(guān)。在一般的起升高度下小車(chē)軌距的變化不大，而小車(chē)輪距則受電動(dòng)機(jī)、減速器等零部件尺寸影響，變化較大。 根據(jù)表，選定小車(chē)軌距，初選小車(chē)輪距 5.2 按照選定的小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)方案進(jìn)行機(jī)構(gòu)布置 小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的布置圖如下： 圖11 小車(chē)布置圖 Fig11 Trolley arrangement 根據(jù)表和相應(yīng)聯(lián)軸器型號(hào)查得： 根據(jù)減速器的設(shè)計(jì)知：減速器中心平面至輸出軸端的距離為262 mm。 根據(jù)附表查得車(chē)輪中心至連接軸端距離為300 mm，則根據(jù)以上數(shù)據(jù)有：

59、6 結(jié)論與設(shè)計(jì)總結(jié) 本設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想在滿(mǎn)足橋式起重機(jī)小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的工作要求的情況下，盡可能使 其性能優(yōu)越，傳動(dòng)平穩(wěn)，并且傳動(dòng)裝置的體積、質(zhì)量盡可能減小和降低成本。 本設(shè)計(jì)參考了傳統(tǒng)橋式起重機(jī)小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式采用把減速器放置于小車(chē)的主動(dòng)輪的中間，采用聯(lián)軸器連接。小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)有：運(yùn)行阻力的計(jì)算、電動(dòng)機(jī)的選擇、打滑驗(yàn)算、總傳動(dòng)比的計(jì)算、制動(dòng)器的選擇、聯(lián)軸器的選擇。本設(shè)計(jì)采用電動(dòng)機(jī)作為源動(dòng)力，電動(dòng)機(jī)輸出軸和減速器的高速軸通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)接，通過(guò)減速器輸出比較慢的轉(zhuǎn)速，輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與浮動(dòng)軸聯(lián)接，浮動(dòng)軸的另一端通過(guò)聯(lián)軸器與車(chē)輪的芯軸聯(lián)接，將動(dòng)力傳遞給車(chē)輪，以驅(qū)動(dòng)

60、車(chē)輪的運(yùn)行。 本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)橋式起重機(jī)小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)計(jì)算、小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)減速器的總體設(shè)計(jì)計(jì)算及零件的校核，較為理想地實(shí)現(xiàn)了任務(wù)書(shū)中對(duì)橋式起重機(jī)小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的參數(shù)要求。整個(gè)傳動(dòng)過(guò)程比較平穩(wěn)，且小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便，維修容易，價(jià)格低廉。 小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的減速器是兩級(jí)直齒圓柱齒輪減速器，通過(guò)計(jì)算確定了各個(gè)齒輪的直徑及減速器的中心距以及各個(gè)齒輪的尺寸，并且通過(guò)了齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度的驗(yàn)算。本設(shè)計(jì)還完成了減速器中的齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)減速器中心距，箱體的尺寸和具體結(jié)構(gòu)，計(jì)算和設(shè)計(jì)了減速器的附件。減速器采用油潤(rùn)滑的方式，選用220#中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（G

61、B5903-1995）；軸承的潤(rùn)滑方式為采用脂潤(rùn)滑，選用通用鋰基潤(rùn)滑脂ZL-2#（GB7324-1994）。 經(jīng)過(guò)一點(diǎn)時(shí)間的收集資料，寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，翻譯英文資料，然后繪制小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的零件圖和設(shè)計(jì)總圖，接著開(kāi)始著手寫(xiě)論文，論文的主要重頭戲就是設(shè)計(jì)的計(jì)算部分， 最后根據(jù)學(xué)校的各項(xiàng)要求整理、編寫(xiě)論文。 此次設(shè)計(jì)的起重機(jī)為工廠(chǎng)加工車(chē)間使用的電動(dòng)雙梁吊鉤橋式起重機(jī)，要求投入實(shí)際生產(chǎn)以后系統(tǒng)工作穩(wěn)定，運(yùn)行可靠，同步精度符合要求，所以設(shè)計(jì)的起重機(jī)具有高性能、高可靠性。并盡可能使其性能優(yōu)越，傳動(dòng)平穩(wěn)，并且傳動(dòng)裝置的體積、質(zhì)量盡可能減小和降低成本。 本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)橋式起重機(jī)小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)計(jì)算、小車(chē)

62、運(yùn)行機(jī)構(gòu)減速器的總體設(shè)計(jì)計(jì)算及零件的校核，較為理想地實(shí)現(xiàn)了任務(wù)書(shū)中對(duì)橋式起重機(jī)小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的參數(shù)要求。整個(gè)傳動(dòng)過(guò)程比較平穩(wěn)，且小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便，維修容易，價(jià)格低廉。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，熟悉橋式起重機(jī)及式起重機(jī)小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的工作原理，它們的各種結(jié)構(gòu)，掌握了設(shè)計(jì)計(jì)算思路和方法，也更嫻熟地運(yùn)用AutoCAD繪制零件圖和設(shè)計(jì)總圖，提高了專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖能力；同時(shí)也讓我了解到了很多方面東西。首先，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)把大學(xué)四年來(lái)的理論知識(shí)復(fù)習(xí)、總結(jié)并應(yīng)用于實(shí)踐當(dāng)中，讓我們對(duì)工程機(jī)械特別是起重機(jī)械有了更深入的了解；其次從整體結(jié)構(gòu)到各個(gè)部件都有了一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。此次設(shè)計(jì)不僅是對(duì)我們以前學(xué)習(xí)的一種深

63、入，更是我們今后工作的一種理論基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) [1] 陳道南，盛漢中. 起重機(jī)課程設(shè)計(jì)[M]. 北京：北京科技大學(xué)，1983：80-86 [2] 成大先．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二卷[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010：209-332 [3] 吳宗澤，羅圣國(guó)．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．北京：高等教育出版社，2006：53-57 [4] 濮良貴，紀(jì)名剛．機(jī)械設(shè)計(jì)第8版[M]．北京：高等教育出版社，2006：186-204；363-383 [5] 劉鴻文．材料力學(xué)第5版[M]．北京：高等教育出版社，2011：181-183 [6] 陳道南，過(guò)玉清，周培德，盛漢中．起重運(yùn)輸機(jī)械[M]．

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