海上作業(yè)安全座椅的設(shè)計(jì),海上,作業(yè),功課,安全,座椅,設(shè)計(jì) 題目： 海上作業(yè)安全座椅設(shè)計(jì) 院 （系）： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)老師： 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2016年5月 日目錄摘 要2關(guān)鍵詞2第1章緒論3第2章基礎(chǔ)理論42.1作業(yè)安全座椅的性能.42.2作業(yè)安全座椅的結(jié)構(gòu)2.3作業(yè)安全座椅設(shè)計(jì)的基本原則6第3章 機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第4章結(jié)論 18參考文獻(xiàn)19摘 要海上安全座椅是一種創(chuàng)新設(shè)計(jì)，旨在保證海上作業(yè)人員在作業(yè)時(shí)安全，而且利用先進(jìn)，簡(jiǎn)便，易于控制的機(jī)械裝置，輔佐作業(yè)人員完成作業(yè)的設(shè)備，具有上下升降功能和左右移動(dòng)功能，滿(mǎn)足海上高空作業(yè)的方向要求。本設(shè)計(jì)主要是研究海上安全座椅的機(jī)構(gòu)可行性，重點(diǎn)放在升降機(jī)構(gòu)的機(jī)械部件設(shè)計(jì)，基于座椅的空間和人體工學(xué)安全考慮，升降部件采用帶自鎖功能的蝸輪蝸桿減速器，動(dòng)力源采用直流電動(dòng)機(jī)，可外接直流電源和直接配置可充放電移動(dòng)電源。關(guān)鍵詞：人機(jī)工程學(xué) 海上安全 座椅 蝸輪蝸桿第1章 緒論海上安全座椅是一種創(chuàng)新設(shè)計(jì)，旨在保證海上作業(yè)人員在作業(yè)時(shí)安全，而且利用先進(jìn)，簡(jiǎn)便，易于控制的機(jī)械裝置，輔佐作業(yè)人員完成作業(yè)的設(shè)備，具有上下升降功能和左右移動(dòng)功能，滿(mǎn)足海上高空作業(yè)的方向要求。本設(shè)計(jì)主要是研究海上安全座椅的機(jī)構(gòu)可行性，重點(diǎn)放在升降機(jī)構(gòu)的機(jī)械部件設(shè)計(jì)，基于座椅的空間和人體工學(xué)安全考慮，升降部件采用帶自鎖功能的蝸輪蝸桿減速器，動(dòng)力源采用直流電動(dòng)機(jī)，可外接直流電源和直接配置可充放電移動(dòng)電源。第2章 基礎(chǔ)理論2.3 作業(yè)安全座椅設(shè)計(jì)的基本原則 （1）安全座椅的設(shè)計(jì)首先要絕對(duì)保證駕乘者的安全，安全必須有足夠的強(qiáng)度，在碰撞時(shí)，座椅可以降低事故造成的乘員傷害，并能起到保護(hù)作用。（2）操作方便座椅設(shè)計(jì)易于操作和調(diào)整手柄和按鈕的布置必須在乘客能伸出位置，并按照一般人的習(xí)慣和中等強(qiáng)度手法。（3）乘坐舒適性座椅的設(shè)計(jì)必須能使乘客保持良好的姿勢(shì)，脊柱的彎曲性，保證合理的體壓分布，使肌肉放松，血液循環(huán)正常；并有腰部支撐，腰背貼和感和側(cè)向穩(wěn)定感。能有效地隔離振動(dòng)衰減或道路，滿(mǎn)足大部分的乘員坐姿舒適性的要求。座椅尺寸是指人體測(cè)量數(shù)據(jù)，和一個(gè)坐著的人的人體尺寸是合適的；座椅靠背的結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)考慮腰部的全力支持，使脊椎接近自然曲線；椅面必須有足夠的墊料和適當(dāng)?shù)挠捕缺ＷC臀部坐骨承受身體的重量，和它可以將重量均勻分布在靠近坐骨區(qū)域壓力有用；在前沿的座位，大腿和椅子之間的壓力應(yīng)盡量減少；座位應(yīng)該是：坐他們輕松地變換姿勢(shì)，身體靈活順暢的自動(dòng)調(diào)整，但必須防止滑移，的形狀和其功能大小的座位。安全座椅總成包括一個(gè)座墊和靠背，頭枕，骨骼，皮膚，振動(dòng)機(jī)制，調(diào)整機(jī)制等。根據(jù)座墊的設(shè)計(jì)原則和靠背的形狀和曲線應(yīng)力-應(yīng)變和身體放松背部曲線和臀部曲線吻合，可以支持到腰椎，不會(huì)因血液循環(huán)不良引起的四肢麻木，長(zhǎng)時(shí)間騎行不易感到疲勞；骨架和機(jī)構(gòu)應(yīng)能滿(mǎn)足要求的強(qiáng)度要求。通過(guò)對(duì)座椅靠背的前后，傾斜角度，頭枕和空調(diào)的劣勢(shì)是有限的，所以大多數(shù)人是在一個(gè)舒適的狀態(tài)。2.4作業(yè)安全座椅的舒適坐在一個(gè)位置，身體支持脊柱，骨盆，腿和腳。脊柱是人體的主要支柱，由24個(gè)椎骨和五塊骨頭和4塊尾骨的鏈接，如圖2-3所示，從上到下頸椎骨（共7天），胸椎（12），腰椎（5節(jié)）和間椎體的軟骨和韌帶連接，使身體可以進(jìn)行彎曲，伸展，側(cè)彎和扭轉(zhuǎn)的動(dòng)作，活動(dòng)受限。頸椎和肋骨肋骨支撐頭部，胸部的主要構(gòu)成，身體姿勢(shì)，負(fù)荷承擔(dān)腰椎間盤(pán)和骨頭。 圖2-3 人體脊椎構(gòu)造 圖2-4 人體在各種不同狀態(tài)下腰椎彎曲形狀由于重量的椎骨下截面的增加，因此從上向下逐漸變厚和較大的椎骨。體重的腰部，所以最厚的腰椎。這是脊柱的生理基本形式.由于腰椎幾乎在一個(gè)人的上半身的重量，并實(shí)現(xiàn)彎曲，側(cè)彎和扭轉(zhuǎn)人類(lèi)的運(yùn)動(dòng)，所以它更容易損傷或腰椎彎曲變形。從脊柱的側(cè)面觀察，看到脊柱呈現(xiàn)頸，胸，腰，骨骼四彎曲部分，其中頸椎和腰椎曲度凸宋、骨架曲線凸向后向前。成人脊柱的自然彎曲應(yīng)如圖2-4所示。在這種情況下，在正常位置的椎骨的軸承表面，光盤(pán)不錯(cuò)位的趨勢(shì)。一旦人體的自然曲率變化，它會(huì)導(dǎo)致只有盤(pán)之間的壓力，導(dǎo)致腰椎疼痛。圖2-2顯示了在各種不同的姿勢(shì)，腰椎曲度的形狀。曲線B代表側(cè)全身放松，脊柱的自然曲線；曲線C是最接近人體脊椎彎曲姿勢(shì)；曲小灣時(shí)，軀干和大腿之間的角度為900例，脊柱嚴(yán)重變形時(shí)，對(duì)椎間盤(pán)壓力不正常分布。因此，要想使坐姿能形成接近正常的脊柱的自然彎曲，軀干和大腿之間必須135角和座椅的設(shè)計(jì)應(yīng)使坐適當(dāng)支持腰部，腰部彎曲的自然彎曲，在腰部和背部肌肉的放松狀態(tài)。當(dāng)人們坐著，大腿和上身的重量必須由座支撐。身體的結(jié)構(gòu)是骨盆骨盆下兩圓骨，稱(chēng)為坐骨結(jié)節(jié)，如圖2-5所示。這兩個(gè)小區(qū)域，可以支持大部分的體重。覆蓋的皮膚外，他們可以得到豐富的動(dòng)脈血供，如腳底；在髖關(guān)節(jié)邊緣的部分，血液循環(huán)，在這部分的靜脈（含氧少）；坐的時(shí)候，覆蓋著坐骨結(jié)節(jié)皮膚能更好地抵御壓力恒定。因此，在座椅表面的壓力分布是在臀部坐骨結(jié)節(jié)處達(dá)到最大，由此向外壓力逐漸減小直至和座位前接觸下大腿，壓到最低。軟墊層應(yīng)適當(dāng)，部分坐骨墊應(yīng)該支持，有必要在座位上承受60左右的重量，和其余的應(yīng)該比它更軟，為了能將重量分布在一個(gè)區(qū)域。回座壓力分布，應(yīng)該是肩胛骨和腰椎骨兩部分是最高的，后面的設(shè)計(jì)在所謂的“雙擁”準(zhǔn)則。兩靠背支持，提供支持的肩胛骨，稱(chēng)為肩，位置相當(dāng)于一個(gè)高5和6胸椎之間；腰椎彎曲部分所提供的支持和呼吁的腰，相當(dāng)于一個(gè)高度介于4和5腰椎的位置。座椅的不同用途，兩個(gè)點(diǎn)的作用是不相同的作用。在座位上休息，腿角大（一個(gè)舒適的115度角），坐的身體向后傾斜，只要支持穩(wěn)定的肩部，腰部沒(méi)有得到一個(gè)舒適的坐姿。因此，它是擔(dān)負(fù)起主要作用；與座位的一般操作，由于操作的要求，身體需要略前傾，肩胖骨部分幾乎沒(méi)有接觸到靠背，所以只有腰起支撐作用，一般不需要設(shè)置的肩膀通過(guò)。通過(guò)支持腰背部疼痛和疲勞降低的主要措施，輕則，它只會(huì)靠肌肉來(lái)保持腰部曲線，勢(shì)必會(huì)造成腰肌疲勞和損傷?？紤]到人體的高度差，腰部位置差異較大，在某些重要的操作位置應(yīng)能通過(guò)該裝置，區(qū)位條件調(diào)整腰部，即使最好的腰是由凸形調(diào)整的手段。腿的大腿主動(dòng)脈立即表面和膝蓋以下，在這一部分中，任何持續(xù)的壓力會(huì)給極端不適的原因和腫脹的感覺(jué)需要適當(dāng)縮短座椅，座椅前面的維修周期和使用軟泡沫墊和其他措施來(lái)防止這種情況發(fā)生的。同時(shí)，也使從樓層高度的座位是足夠低的，腳踩在地板上，讓其感覺(jué)的重要部分的人沒(méi)有任何壓力。的坐骨閥座表面應(yīng)接近水平。圖2-5代表的股骨骨盆部分的前視圖，與股結(jié)股部分伸出HOL 圖2-5股骨正常位置 座椅的設(shè)計(jì)必須能讓人經(jīng)常地改變自己的姿勢(shì)和位置，以便減輕壓力和活動(dòng)伸展各部分肌肉。2.5作業(yè)安全座椅的體壓分布 人在坐姿狀態(tài)下，體重作用在座面和靠背上的壓力分布稱(chēng)為坐態(tài)體壓分布，它與坐姿及座椅的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，對(duì)于體壓的研究是目前人們對(duì)座椅進(jìn)行研究的主要方法和參數(shù)。體壓分布的測(cè)量一般采用等高線的形式反映壓力分布狀況。 （a）靠背(b)座墊圖2-5人體在靠背和座墊上最適宜的體壓分布骨盆的位置可以比喻為倒錐形，并與主髖椅子接觸兩坐骨薄肌層。大約75%的身體的重量是由一塊骨盆的支持（通過(guò)一個(gè)薄的肌層肌層支持下骨盆）.從坐骨神經(jīng)外，壓力逐漸降低。為了減少髖關(guān)節(jié)下部的壓力，座面一般應(yīng)設(shè)計(jì)成一個(gè)靠墊，柔軟性使坐骨約60%的身體支撐的重量是適當(dāng)?shù)模彳浀淖鴫|，增加臀部和座椅表面的接觸面積，提高了應(yīng)力集中現(xiàn)象，臀部承受壓力，減緩疲勞當(dāng)支點(diǎn)的坐骨，可以延長(zhǎng)時(shí)間坐。但無(wú)論怎樣，保持一個(gè)固定的位置很長(zhǎng)一段時(shí)間，在循環(huán)血容量的臀部小血管會(huì)降低和控制身體的生理功能會(huì)下降，這種連續(xù)的復(fù)合動(dòng)作的肌肉會(huì)擠壓引起的疲勞。只有不斷的鍛煉身體的延緩疲勞的到來(lái)的各個(gè)部分，同樣會(huì)對(duì)腰肌，盡管腰椎曲度形狀不同姿勢(shì)的不同影響，一些小一些，但無(wú)論哪種姿勢(shì)，長(zhǎng)時(shí)間乘坐位置會(huì)產(chǎn)生靜態(tài)和疲勞。因此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮任何一座改變坐姿的可能性。人體與座椅之間的壓力分布是所謂的體壓分布的姿勢(shì)，身體的壓力分布態(tài)勢(shì)是影響乘坐舒適性是最重要的因素。人坐，大多數(shù)體重（約80%）后的臀部和隆起的背部和肌肉在座椅表面附著。座椅的各部分受力分布。 三維H點(diǎn)測(cè)量裝置人類(lèi)活動(dòng)的空間維度（動(dòng)態(tài)尺寸）是相對(duì)于人體靜態(tài)尺寸。人體靜態(tài)尺寸，注重人的自然結(jié)構(gòu)，沒(méi)有考慮到人體姿勢(shì)和活動(dòng)。人類(lèi)活動(dòng)空間的維度，指的是人體的最終實(shí)現(xiàn)三維空間，關(guān)注人們的日常態(tài)度和活動(dòng)。雖然人體靜態(tài)尺寸參數(shù)可以解決身體的大小的關(guān)系許多工業(yè)產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)，但在處理設(shè)備的人或從事某種作業(yè)并不是靜止不動(dòng)的。因此，人們更多的是關(guān)注身體的手，腳可以在不同姿勢(shì)的活動(dòng)范圍?？蛇_(dá)性是指在特定的空間位置，通過(guò)改變臂或腿和延伸長(zhǎng)度方向，手或腳能接觸的空間評(píng)價(jià)對(duì)象。常見(jiàn)的活動(dòng)圖是測(cè)試的可及性和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要依據(jù)的主要方法.在日常生活和工作中，人的行為是非常豐富的，它可以產(chǎn)生多種空間尺度的活動(dòng)例如，電梯一個(gè)人，橫向，橫向抬起手臂，斜舉可以推，拉，伸，屈，接受，發(fā)送，沿著不同的方向和角度的旋轉(zhuǎn)，手臂的動(dòng)作，手臂動(dòng)作，上臂的動(dòng)作，小臂的動(dòng)作，在動(dòng)作的同時(shí)，手臂，下臂協(xié)調(diào)動(dòng)作等。人的手腕上也有很多的運(yùn)動(dòng)方向，人的手指更靈活。腳和腿還舉出無(wú)數(shù)。如果頭部的組合，軀干和四肢協(xié)調(diào)，動(dòng)作的同時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向，運(yùn)動(dòng)范圍，一些動(dòng)作，幾乎是統(tǒng)計(jì)。因此，真正的人類(lèi)的空間尺度的多關(guān)節(jié)難以描述。 2.7人體坐姿功能尺寸 所謂產(chǎn)品功能尺寸是指以人體尺寸參量為基礎(chǔ)，考慮該產(chǎn)品的某項(xiàng)功能相對(duì)人體尺寸參量做修改的產(chǎn)品尺寸。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了不同身高等級(jí)的成年人坐姿功能尺寸設(shè)計(jì)的基本條件、功能尺寸、關(guān)節(jié)功能活動(dòng)角度、設(shè)計(jì)圖和使用要求。主要用人體模版來(lái)設(shè)計(jì)和確定坐姿條件下的座椅、工作面、支撐面、調(diào)節(jié)配件配置是的功效學(xué)要求。進(jìn)行座椅設(shè)計(jì)，不能不考慮室內(nèi)特定的范圍和環(huán)境。人體關(guān)節(jié)的舒適性是進(jìn)行座椅設(shè)計(jì)的主要考慮因素。圖2.6表示的是人體各關(guān)節(jié)之間的關(guān)系。 圖2.6 舒適的坐姿關(guān)節(jié)角度良好的結(jié)構(gòu)工藝性。座椅設(shè)計(jì)方案。第3章 機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1.1 本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求機(jī)械部分的設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要內(nèi)容是整機(jī)的設(shè)計(jì)。因此，有必要考慮從這臺(tái)機(jī)器作為一個(gè)整體的設(shè)計(jì)。對(duì)該步驟通常包括零件設(shè)計(jì)：選擇部分類(lèi)型；確定部分負(fù)荷；元器件失效分析；零件材料的選擇，通過(guò)承載力計(jì)算初步確定主要尺寸的零件；零件的結(jié)構(gòu)合理性分析；制定詳細(xì)的圖紙和裝配圖紙。由廠專(zhuān)業(yè)大量生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)部分主要是根據(jù)機(jī)器的工作要求和承載力計(jì)算，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的理性選擇。根據(jù)流程和標(biāo)準(zhǔn)化的原則，對(duì)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，理性的部分結(jié)構(gòu)。精確的分析和計(jì)算，如果該零件的結(jié)構(gòu)不合理，不但可以節(jié)約人力和材料，甚至部件的組合不能組裝成符合機(jī)器的工作和維護(hù)好零件的要求，或干脆不安裝。1.2.（1）國(guó)內(nèi)產(chǎn)品發(fā)展?fàn)顩r國(guó)內(nèi)的減速器齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)。但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動(dòng)比和機(jī)械效率低的問(wèn)題。也有在材料的質(zhì)量和工藝的許多弱點(diǎn)。由于傳動(dòng)理論，在技術(shù)水平和材料質(zhì)量沒(méi)有突破，所以沒(méi)有從根本上解決傳輸功率，傳動(dòng)比大，體積小，重量輕，機(jī)械效率高，這些基本要求。 1.3.設(shè)計(jì)的目標(biāo)機(jī)器在預(yù)定工作期限內(nèi)必須具有一定的可靠性。提高機(jī)器可靠度的關(guān)鍵是提高其組成零部件的可靠度。此外，從機(jī)器設(shè)計(jì)的角度考慮，確定適當(dāng)?shù)目煽啃运?，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減少零件數(shù)目，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)件及可靠零件，合理設(shè)計(jì)機(jī)器的組件和部件以及必要時(shí)選取較大的安全系數(shù)等，對(duì)提高機(jī)器可靠度也是十分有效的。該機(jī)的經(jīng)濟(jì)性是一個(gè)綜合性的指標(biāo)，該機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)該最大限度的經(jīng)濟(jì)思考。提高設(shè)計(jì)和制造經(jīng)濟(jì)的主要途徑：盡可能先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法的使用，以?xún)?yōu)化參數(shù)，以及CAD技術(shù)的應(yīng)用，加速設(shè)計(jì)過(guò)程，降低設(shè)計(jì)成本；合理的組織設(shè)計(jì)和制造過(guò)程；（3）最大限度地生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化和通用部件；（4）和材料的合理選擇，提高零件的工藝結(jié)構(gòu)，盡可能采用新材料，新結(jié)構(gòu)，新工藝和新技術(shù)，材料少，重量輕，加工成本低，易于裝配和盡量提高機(jī)器造型設(shè)計(jì)，擴(kuò)大銷(xiāo)售。為了使用經(jīng)濟(jì)的主要途徑是提高機(jī)：（1）提高了機(jī)器的機(jī)械化和自動(dòng)化水平，以提高機(jī)器的生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量；（2）選擇更高效的動(dòng)力傳輸系統(tǒng)，以及支撐裝置，從而降低能源消耗和生產(chǎn)成本；第三，注意適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)挖掘，潤(rùn)滑和密封裝置，以延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命，并避免環(huán)境污染。機(jī)器必須在預(yù)定的工作時(shí)間有一定的可靠性.提高機(jī)器可靠性的關(guān)鍵是提高其組件的可靠性。此外，從機(jī)械設(shè)計(jì)的角度考慮，確定適當(dāng)?shù)募?jí)別的可靠性，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減少了零部件的數(shù)量，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)件和可靠的零部件，機(jī)械零部件設(shè)計(jì)合理以及必要的選擇一個(gè)更大的安全系數(shù)，提高機(jī)可靠性也很有效。1.4.設(shè)計(jì)內(nèi)容 （1）蝸輪蝸桿減速器的特點(diǎn) 蝸輪蝸桿減速器是具有反向自鎖功能，有較大的減速比，輸入輸出軸承90度空間布置。但是一般體積較大，傳動(dòng)效率不高，精度不高。蝸輪蝸桿減速器是以蝸桿為主動(dòng)裝置作為傳動(dòng)裝置，蝸輪蝸桿的作用下，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)，在這個(gè)過(guò)程中蝸桿傳動(dòng)基本上克服過(guò)去與傳動(dòng)的摩擦損失；制動(dòng)裝置蝸輪，蝸輪，使機(jī)器停止運(yùn)行時(shí)，參與工藝蝸桿蝸輪的靜摩擦力達(dá)到最大值，在瞬間停止機(jī)器運(yùn)動(dòng)。在工業(yè)生產(chǎn)中，節(jié)約了時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，并在機(jī)械減速裝置的工藝設(shè)備，通過(guò)用戶(hù)的口碑是當(dāng)代工業(yè)設(shè)備前臺(tái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩，傳動(dòng)比大，噪音低，穩(wěn)定性高，機(jī)械傳動(dòng)裝置減速壟斷是最好的選擇。（2）設(shè)計(jì)方案 A、箱體(1)：蝸輪蝸桿箱體的確定； (2)：軸承孔尺寸的確定；(3)：箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；a.箱體壁厚及其結(jié)構(gòu)尺寸的確定 b. 軸承旁連接螺栓凸臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸的確定c.確定箱蓋頂部外表面輪廓 B、軸系部件(1) 蝸輪蝸桿減速器軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)a. 軸的徑向尺寸的確定 b. 軸的軸向尺寸的確定(2)軸系零件強(qiáng)度校核 a. 軸的強(qiáng)度校核 b. 滾動(dòng)軸承壽命的校核計(jì)算第二章 減速器的總體設(shè)計(jì)2.1 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)2.1.1 擬訂傳動(dòng)方案本傳動(dòng)裝置用于滑輪提升繞卷，工作參數(shù)：額定工作拉力F=1.5KN，工作速度=0.3m/s，纜繩滾筒直徑D=40mm，傳動(dòng)效率=0.96，（包括滾筒與軸承的效率損失），連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)；使用壽命8年。環(huán)境最高溫度40。本設(shè)計(jì)擬采用蝸輪蝸桿減速器，傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖6.1所示。圖6.1 傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖1電動(dòng)機(jī) 2、4聯(lián)軸器 3級(jí)蝸輪蝸桿減速器5傳動(dòng)滾筒 6輸送帶由于效率到使用的情況和作業(yè)環(huán)境，選用低轉(zhuǎn)速高扭直流電機(jī)，所以考慮取消聯(lián)軸器。2.1.2 電動(dòng)機(jī)的選擇（1）選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型按工作條件和要求，選用24V直流電動(dòng)機(jī),封閉式結(jié)構(gòu)。（2）選擇電動(dòng)機(jī)的功率電動(dòng)機(jī)所需的功率 = /式中 工作機(jī)要求的電動(dòng)機(jī)輸出功率，單位為KW； 電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總效率； 工作機(jī)所需輸入功率，單位為KW；電機(jī)功率=F*V=1.5*0.3=0.45KW，由于是上下升降運(yùn)動(dòng)，安全系數(shù)至少要兩倍，0.9KW,所以至少要采用900W以上的直流電機(jī)。1.自帶制動(dòng)裝置，停止供電時(shí)，重物不會(huì)掉落采用帶剎車(chē)電機(jī)2.需要盡量減少對(duì)周?chē)鸁o(wú)線電信號(hào)的干擾電機(jī)連接線須采用屏蔽線2.1.4 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)（1）各軸的輸入功率軸P= P=0.90.99=0.89kW軸P= P=0.890.990.99=0.87kw（2）各軸的轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)：轉(zhuǎn)速可調(diào)，現(xiàn)額定960 r/min軸：n= =960min軸：n=960/30=32 r/min（3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸：=9550pd/nm=95500.89/960=8.85 Nm軸：T= 9550pd/nm=95500.89/960=8.85 Nm軸：T= 9550pd/nm=95500.87/960=8.6 Nm2.2 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算2.2.1 蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)一.選擇蝸輪蝸桿類(lèi)型、材料、精度根據(jù)GB / t10085-1988推薦采用漸開(kāi)線蝸桿蝸輪材料的選擇（子）45鋼，淬火和回火的整體，表面淬火，齒面硬度45 50HRC。蝸輪齒環(huán)材料選擇zcusn10pb1，金屬型鑄造，軋制負(fù)荷運(yùn)行后，8級(jí)精度，標(biāo)準(zhǔn)保證側(cè)C.二.計(jì)算步驟（10）嚙合效率由Vs=4.84 m/s查表得 =1161 =0.2/0.223=0.896（11）傳動(dòng)效率取軸承效率 2=0.99 ，攪油效率3=0.98=123=0.8960.990.98=0.87T2=T1i=9.551065.819.470.871440=651559.494Nmm（12）檢驗(yàn)md1的值md1=0.651559.494=18202500.47原選參數(shù)滿(mǎn)足齒面接觸疲勞強(qiáng)度要求2.確定傳動(dòng)的主要尺寸 (3)熱平衡計(jì)算估算散熱面積A A=驗(yàn)算油的工作溫度ti室溫：通常取。散熱系數(shù)：Ks=20 W/()。73.4580油溫未超過(guò)限度（4）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 繪出軸的結(jié)構(gòu)與裝配圖 (a)圖繪出軸的受力簡(jiǎn)圖 (b)圖繪出垂直面受力圖和彎矩圖 （c）圖NNN 軸承支反力：NFRBV=Fr+FRAV =33.88+16.94=50.82N計(jì)算彎矩：截面C右側(cè)彎矩 截面C左側(cè)彎矩 繪制水平面彎矩圖 (d)圖 軸承支反力：截面C處的彎矩 繪制合成彎矩圖 (e)圖 Nm圖3.2 低速軸的彎矩和轉(zhuǎn)矩(a)軸的結(jié)構(gòu)與裝配 (b)受力簡(jiǎn)圖 (c)水平面的受力和彎矩圖(d)垂直面的受力和彎矩圖 (e)合成彎矩圖 (f)轉(zhuǎn)矩圖 (g)計(jì)算彎矩圖 Nm繪制轉(zhuǎn)矩圖 (f)圖 105 Nmm=586 Nm繪制當(dāng)量彎矩圖 (g)圖轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取0.6，截面C處的當(dāng)量彎矩為 Nm校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度，安全。2.3.3 蝸桿軸的設(shè)計(jì)（1）選擇軸的材料選取45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度HBS=230，強(qiáng)度極限=650 Mpa，屈服極限=360 Mpa，彎曲疲勞極限=300 Mpa，剪切疲勞極限=155 Mpa，對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)力=60 Mpa。圖3.4 蝸桿軸的結(jié)構(gòu)草圖第四章 其他零件設(shè)計(jì)4.1鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核 4.11高速軸鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核高速軸采用蝸桿軸結(jié)構(gòu)，因此無(wú)需采用鍵聯(lián)接。4.12 低速軸與蝸輪聯(lián)接用鍵的選擇和強(qiáng)度校核(1) 選用普通平鍵（A型）按低速軸裝蝸輪處的軸徑d=77mm，以及輪轂長(zhǎng) =73mm，查表，選用鍵221463 GB10962003。(2) 強(qiáng)度校核鍵材料選用45鋼，查表知，鍵的工作長(zhǎng)度mm，mm，按公式的擠壓應(yīng)力小于，故鍵的聯(lián)接的強(qiáng)度是足夠的。4.2 聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算4.2.1 高速軸輸入端的聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查表取，有，查表選用TL5型彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，材料為35鋼，許用轉(zhuǎn)矩，許用轉(zhuǎn)速r/min，標(biāo)記：LT5聯(lián)軸器3050 GB432384。選鍵，裝聯(lián)軸器處的軸徑為30mm，選用鍵8745 GB109679，對(duì)鍵的強(qiáng)度進(jìn)行校核，鍵同樣采用45鋼，有關(guān)性能指標(biāo)見(jiàn)（2.6.2），鍵的工作長(zhǎng)度mm，mm，按公式的擠壓應(yīng)力，合格。所以高速級(jí)選用的聯(lián)軸器為L(zhǎng)T5聯(lián)軸器3050 GB432384，所用的聯(lián)結(jié)鍵為8745 GB109679。4.2.2 低速軸輸出端的聯(lián)軸器根據(jù)低速軸的結(jié)構(gòu)尺寸以及轉(zhuǎn)矩，選用聯(lián)軸器LT8聯(lián)軸器5070 GB432384，所用的聯(lián)結(jié)鍵為14960 GB109679，經(jīng)過(guò)校核計(jì)算，選用的鍵是符合聯(lián)結(jié)的強(qiáng)度要求的，具體的計(jì)算過(guò)程與上面相同，所以省略。43 減速器的潤(rùn)滑減速器中蝸輪和軸承都需要良好的潤(rùn)滑，起主要目的是減少摩擦磨損和提高傳動(dòng)效率，并起冷卻和散熱的作用。另外，潤(rùn)滑油還可以防止零件銹蝕和降低減速器的噪聲和振動(dòng)等。本設(shè)計(jì)選取潤(rùn)滑油溫度時(shí)的蝸輪蝸桿油，蝸輪采用浸油潤(rùn)滑，浸油深度約為h11個(gè)螺牙高，但油面不應(yīng)高于蝸桿軸承最低一個(gè)滾動(dòng)體中心。 44 部分零件加工工藝過(guò)程4.4.2 箱體加工工藝過(guò)程在箱蓋和箱蝸輪蝸桿減速裝置，他們的工藝比較復(fù)雜，第一盒蓋與盒體的一些程序，然后在處理，最后分別處理。盒蓋的第一個(gè)過(guò)程是分開(kāi)的：（1）箱蓋鑄造（2）除砂，回火，去毛刺，底漆，空白試驗(yàn)（3）平面上孔（4）平面（5）磨削（6）鉆孔和攻絲螺釘上述分離過(guò)程完成后，可以進(jìn)行以下過(guò)程：（1）箱蓋，箱在閉合，夾緊；鉆，鉸銷(xiāo)孔，錐銷(xiāo)式（2）螺栓孔鉆在蓋體，刮魚(yú)眼坑（3）分離的情況下，除去毛刺清理切屑（4）在封閉的箱殼，定位銷(xiāo)，擰緊螺栓（5）兩端銑（6）各軸鏜軸孔（7）鏜軸軸承座（8），兩個(gè)進(jìn)攻端的螺桿鉆具（9）打開(kāi)的情況（10）安裝油塞，地腳螺栓孔穿過(guò)（11）錨桿鉆孔，刮魚(yú)眼坑（12）箱蓋固定在螺絲孔穿過(guò)孔的蓋（13）鉆孔，攻絲固定孔蓋螺絲孔（14）去除盒蓋，盒接頭毛刺，去除鐵（15）內(nèi)表面的油漆總設(shè)計(jì)圖：結(jié) 論這次設(shè)計(jì)貫穿了所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，綜合運(yùn)用了各科專(zhuān)業(yè)知識(shí)，查各種知識(shí)手冊(cè)從中使我學(xué)習(xí)了很多平時(shí)在課本中未學(xué)到的或未深入的內(nèi)容。我相信這次設(shè)計(jì)對(duì)以后的工作學(xué)習(xí)都會(huì)有很大的幫助。 由于自己所學(xué)知識(shí)有限，而機(jī)械設(shè)計(jì)又是一門(mén)非常深?yuàn)W的學(xué)科，設(shè)計(jì)中肯定存在許多的不足和需要改進(jìn)的地方，希望老師指出，在以后的學(xué)習(xí)工作中去完善它們。 23