毕业论文终稿-高架灯提升装置设计[购买赠送配套CAD图纸 论文答辩优秀]

需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑目 录第一章 设计要求及方案拟定 .11.1 设计要求 .11.2 参数要求 .11.3 传动方案拟定 .21.3.1 带有电磁铁制动器的提升装置 .21.3.2 一字字型结构的提升装置 .21.4 提升装置总体方案 .3第二章 提升装置的总体设计 .42.1 卷筒参数的确定 .42.2 选择电动机 .42.2.1 电动机类型的选择 .42.2.2 电动机功率的选择 .52.2.3 电动机转速的选择 .52.3 传动比的计算 .62.4 计算传动装置的运动和动力参数 .62.4.1 各轴的转速 .62.4.2 各轴的输入功率 .72.4.3 各轴的输入转矩 .7第三章 主要零件设计 .83.1 涡轮蜗杆设计 .83.1.1 选择蜗轮蜗杆的传动类型 .83.1.2 选择材料 .83.1.3 按计齿面接触疲劳强度计算进行设 .93.1.4 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 .103.1.5 校核齿根弯曲疲劳强度 .103.1.6 验算效率 .113.1.7 精度等级公差和表面粗糙度的确定 .113.1.8 蜗杆传动的热平衡计算 .113.2 轴的设计与校核 .123.2.1 输入轴 .123.2.2 输出轴 .143.3 轴承的校核 .173.3.1 蜗杆轴上的轴承寿命校核 .17需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑3.3.2 涡轮轴上的轴承校核 .173.4 键的校核 .183.4.1 蜗杆轴上键的强度校核 .183.4.2 蜗轮轴上键的强度校核 .193.5 联轴器的选用 .19蜗杆轴上联轴器的选用 .193.6 减速器润滑与密封 .193.6.1 轴承润滑 .193.6.2 涡轮蜗杆润滑 .203.6.3 密封类型的选择 .203.7 箱体设计 .203.7.1 箱体结构设计 .203.7.2 油面位置及箱座高度的确定 .203.7.3 箱体结构的工艺性 .213.7.4 箱体尺寸设计 .21第四章 卷筒及其主轴的设计 .234.1 滚筒的设计 .234.1.1 滚筒材料及壁厚确定 .234.1.2 滚筒尺寸的确定 .234.2 滚筒主轴的设计 .234.2.1 确定轴各段直径和长度 .244.2.2 求轴上的载荷 .244.2.3 精确校核轴的疲劳强度 .25参考文献 .28需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑第一章 设计要求及方案拟定1.1 设计要求在高速公路、立交桥等地方都需要安装照明灯，这些灯具的尺寸大、安装高度需要专门的提升设备路灯提升装置。该装置一般安装在灯杆内，尺寸受到灯杆直径的限制，动力通过减速装置传给工作机卷筒，卷筒上装有钢丝绳，卷筒的容绳量与提升的高度相匹配。由于安装高架灯可能会再野外进行，因此动力装置可采用手动方式和电动方式兼顾。其工作要求见图 1.1。卷筒上的钢丝绳直径为 8.7mm，工作时要求安全、可靠，当提升动力突然消失时，装置应能自动制动，并且能够电动、手动两用，且调整、安装方便，结构紧凑，造价低。图 1.1 高架灯驱动卷筒工作要求简图1.2 参数要求表 1-1 原始数据数据编号 4提升力/N 1200容绳量/m 22安装尺寸/mm 250×250钢绳直径/mm 8.7手动时手摇力/N 150200手摇转速:r/min 60手摇轮半径/mm 400生产批量/台 10高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑1.3 传动方案拟定提升装置由于操作方法不同，其结构相差很大。其中电控提升装置是通过通电或断电已实现其工作或制动。物料的提升或下降由电动机的正反转来实现，操作简单方便。其制动型式主要有电磁铁制动器和锥形转子电动机两类，下面就这两种制动型式提升装置的常见类型进行说明。1.3.1 带有电磁铁制动器的提升装置（1）圆柱齿轮减速器快速提升装置（2）蜗杆减速器慢速提升装置（3）圆柱齿轮减速器加开式齿轮传动的提升装置（4）蜗杆减速器加开式齿轮的提升装置对一些起重重量大的提升装置，为使钢丝绳在卷筒上排列整齐需要安装排绳器。安装设计规范要求，在钢丝绳拉力 F>120KN 的提升装置，均应安装排绳器。1.3.2 一字字型结构的提升装置此类提升装置的电动机轴线与卷筒轴线为同轴，根据传动系的不同，其可分为：（1）定轴轮系传动高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑这是 1988 年行业组织的系类实际中的一种机型。（2）渐开线圆柱齿轮行星传动常见的有封闭型 2K-H 型行星轮系和 3K 行星轮系传动的提升装置。（3）摆线针轮传动由于摆线针轮传动一级传动的减速比比较大，故采用一级减速器即可。组织传动可把传动系统放在卷筒里面，可减小提升装置的体积。（4）少齿差行星传动少齿差传动可得到大的传动比，并且可把传动系统放在卷筒内，使结构紧凑。综上述 2.3.12.3.1 选择下图示蜗杆减速器作为本次提升装置的传动装置。且提升装置要求静止时采用机械自锁，蜗杆便有机械自锁功能。1.4 提升装置总体方案提升装置是使重物升降运动的机构。此次设计的电动 6 吨提升装置是由电动机、联轴器、制动器、减速器、卷筒、导向滑轮、起升滑轮组、吊钩等组成，其各方面的机构分布如下图：电动机正转或反转时，制动器松开，通过带动制动轮的联轴器带动减速器高速轴，经过减速器减速后由低速轴带动卷筒旋转，使钢丝绳在卷筒上绕进或放出，从而使重物起升或下降。电动机停止转动时，依靠制动器降高速轴的制动轮刹住，使高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑悬吊的重物停止在空中。第二章 提升装置的总体设计2.1 卷筒参数的确定（1）卷筒直径 计算0D卷筒容绳宽度 ，一般可以由下式确定：tB取03t0t预设卷筒钢丝绳缠绕层数为 4 层，则卷筒容绳量 L卷筒绳容量是指钢丝绳在卷筒上顺序紧密排布是，达到规定的缠绕层数所能容纳的钢丝绳工作长度的最大值，卷筒容绳量按下式计算，第 i 层钢丝绳绳芯直径为：iDdii )12(0式中： - 卷筒直径- 钢丝绳直径卷筒容绳量 L 为： diDdBdBtit )12(1104141 联立上述各式得：306L已知 ， ，mL2d7.8求得： 10D表 3-1 卷筒直径 D 系列（摘自 JB/T9006.1-1999）100 125 160 200 250 280 315 355 400450 500 560 630 710 800 900 1000 11201250 1320 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000按照表 3-1 卷筒直径 D 系列，取卷筒直径 10高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑2.2 选择电动机2.2.1 电动机类型的选择由于提升装置为间歇工作，且考虑到在提升动力突然消失时装置应能自动制动，另外由于本次设计的提升装置载荷 1200N，属于小型起重机系列，因此选用YPE（小型盘式制动电机）即可满足要求。2.2.2 电动机功率的选择标准电动机的容量由额定功率表示。所选电动机的额定功率应该等于或稍大于工作要求的功率。容量小于工作要求，则不能保证工作机的正常工作，或使电动机长期过载、发热大而过早损坏；容量过大，则增加成本，并且由于效率和功率因数低而造成电能浪费。考虑到该装备需兼顾手动驱动，故对动力的功率不应过大根据给定参数：手动时手摇力/N 150200手摇转速:r/min 60手摇轮半径/mm 400可知：手动功率应 KwnRFP503.9手手提升功率：vw 9.17.20所需电机功率： 0P电动机至滚筒轴的传动装置总效率。联轴器传动效率 ，蜗杆传动效率 ，滚子轴承传动效率9.0175.02，卷筒的传动效率98.036.4则从电动机到工作机传送链的总效率为： 678.09.8.075.9.0224231 KwP13.68.w0高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑查机械设计手册表 17-116 选取电动机额定功率为 。KwP2.02.2.3 电动机转速的选择钢丝绳的速度 为：vsmvw/075.滚筒转速：in/32.1414.36106max rDn涡轮蜗杆传动比为： 8蜗i所以电动机实际转速的推荐值为： min/143259.rinw综合考虑传动装置机构紧凑性和经济性，选用：YPE 系列小型盘式制动电机型号：YPE200-4额定电压：380V额定功率：0.2KW转速：920r/min效率：63%基准工作制：S2-S12.3 传动比的计算（1）总传动比为： min/26.43.190rinwm（2）传动比查机械设计教材表 11-2 可选取涡轮蜗杆传动比： 62wi则涡轮蜗杆传动比： %)5,(.326.4' wi满足传动比误差要求2.4 计算传动装置的运动和动力参数2.4.1 各轴的转速高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑1 轴 min/920rn2 轴 ；i/84.1612iw3 轴 ；in/.23rn2.4.2 各轴的输入功率1 轴 ；kwPm198.0.11 2 轴 ；46.753223 轴 ；k.46.132.4.3 各轴的输入转矩1 轴 ；mNnPT 41.59208.1590112 轴 ；7.6223 轴 ；mNnPT 19.284.1395033将各轴动力参数整理如下表：轴名 功率 kw/转矩 mNT/转速 in)/(r传动比1 轴 0.198 2.06 920 12 轴 0.146 93.96 14.84 623 轴 0.141 90.74 14.84 1高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑第三章 主要零件设计3.1 涡轮蜗杆设计3.1.1 选择蜗轮蜗杆的传动类型传动参数： kwP2.06imin/920r根据设计要求选用阿基米德蜗杆即 ZA 式。3.1.2 选择材料设 '12.5滑动速度： smdndvs /1026.'cos106蜗杆选 45 钢，齿面要求淬火，硬度为 45-55HRC.蜗轮用 ZCuSn10P1,金属模制造。为了节约材料齿圈选青铜，而轮芯用灰铸铁 HT100 制造（1）确定许用接触应力 H根据选用的蜗轮材料为 ZCuSn10P1，金属模制造，蜗杆的螺旋齿面硬度45HRC，可从文献 1P254 表 11-7 中查蜗轮的基本许用应力 '268HMPa应力循环次数 72920601836.5106hNjnL寿命系数871.8.HK则 '09263.25NMPaa（2）确定许用弯曲应力 F从文献1P256 表 11-8 中查得有 ZCuSn10P1 制造的蜗轮的基本许用弯曲应力 =56MPaF'寿命系数 96710.92.5FNK3.MPa高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑3.1.3 按计齿面接触疲劳强度计算进行设（1）根据闭式蜗杆传动的设计进行计算，先按齿面接触疲劳强度计进行设计，再校对齿根弯曲疲劳强度。 2212z0HEZkTdm式中：根据机械设计教材表 11-3，可知传动比为 62 时可选定蜗杆头数、蜗杆齿数如下：蜗杆头数： 1z涡轮齿数： 622i涡轮转矩： mN9.3T载荷系数： AvK因工作中载荷平稳，取载荷分布不均系数 ；由文献1P253 表 11-5 选05.1K取使用系数 ；由于转速不大，工作冲击不大，可取动载系 ；则1.A 05.1vK.23AvK选用的是 45 钢的蜗杆和蜗轮用 ZCuSn10P1 匹配的缘故，有 故有：2160MPaZE32312 7.15.86019.0 mdm查机械设计表 11-2 取 即可满足要求，此时3124md得应取蜗杆模数：取蜗杆直径系数： 7.5q蜗杆分度圆直径： 13d蜗杆导程角： ''28"涡轮分度圆直径： mz1246变位系数： 20.15xm中心距： xda8021高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑涡轮圆周速度： smndv /1.016084.2.316022 3.1.4 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸（1）蜗杆轴向尺距 6.28aPm直径系数 75.1dq齿顶圆直径 mhaa.392*1齿根圆直径 cdf 70)(蜗杆螺线部分长度： 取 40mmzb4.26.1（2）蜗轮 蜗轮齿数 62z验算传动比 1i蜗轮分度圆直径 mzd12462齿顶直径 mxhaa 5.128).0()(*2 齿根圆直径 cf 7.19)0*2 咽喉母圆半径 drag 7.518.012涡轮外圆直径 mm1325e 取涡轮宽度 Ba 96.397.5.01 取3.1.5 校核齿根弯曲疲劳强度 FFaFYdKT215.当量齿数 2336.8cos.vz高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑根据 220.15,6.8vxz从图 11-9 中可查得齿形系数 Y =2.372Fa螺旋角系数： 5.310.891401Y许用弯曲应力：从文献1P256 表 11-8 中查得有 ZCuSn10P1 制造的蜗轮的基本许用弯曲应力 =56MPaF'寿命系数 96710.8.FNK5.31.0FMPa1.3642789.680F 可以得到： <因此弯曲强度是满足的。3.1.6 验算效率 )tan()96.05(v已知 ； ； 与相对滑动速度 有关。:36.5vvfarctnsmds /3.1cos061从文献1P264 表 11-18 中用差值法查得： 代入式中，;029.vf36.1v得 大于原估计值，因此不用重算。7.03.1.7 精度等级公差和表面粗糙度的确定考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动，属于通用机械减速器，从 GB/T10089-1988 圆柱蜗杆，蜗轮精度选择 8 级精度，侧隙种类为 f，标注为 8f GB/T10089-1988。然后由有关手册查得要求的公差项目及表面粗糙度，此处从略。详细情况见零件图。3.1.8 蜗杆传动的热平衡计算高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑由于传动效率较低，对于长期运转的蜗杆传动，会产生较大的热量。如果产生的热量不能及时散去，则系统的热平衡温度将过高，就会破坏润滑状态，从而导致系统进一步恶化。初步估计散热面积：1.751.75600.3392aS取 (周围空气的温度)为 。at 2c28.157.4)/(),17/()0(04.36(10.824)( S796.S092dadwmwcpttc 取油 的 工 作 温 度 ）合 格 。3.2 轴的设计与校核3.2.1 输入轴 (1)材料的选择由表 16.1 查得 用 45 号钢，进行调质处理， MPaB637由表 16.3 得 MPab601(2)估算轴的最小直径根据表 11.6，取 =112 为取值范围C估算轴的直径： mnpcd71.69208.133因为轴上开有两个键槽，考虑到键槽对轴强度的削落，应增大轴径，此时轴径应增大 5%10% d38.7%107.61）（考虑到与联轴器配合，查设计手册 mL01轴段上有联轴器需要定位，因此轴段应有轴肩 d2轴段安装轴承，必须满足内径标准，故 B853轴段 md164L34高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑轴段 mLLmdd 8361518 6565 按弯扭合成强度校核轴颈圆周力 NdTFt 0.5.321径向力 tr 4an水平 FtBA03.582垂直 NtBA.mNMI 48.253704.1I 92.137)9.6(.71I .450.1280合成 21M mNIII 28.1369405221当量弯矩 6.0TMIeI .522NII 31校核 beIeIeeI PadW13659.1.02.8轴承支反力：FAY=FBY=Fr1/2=540.2NFAZ=FBZ= /2=406.6N1tF由两边对称，知截面 C 的弯矩也对称。截面 C 在垂直面弯矩为：MC1=FAyL/2=16.9N·m高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑绘制水平面弯矩图图 7-1截面 C 在水平面上弯矩为：MC2=FAZL/2=406.6×62.5× =12.7N·m310绘制合弯矩图MC=(MC12+MC22)1/2=(16.92+12.72)1/2=21.1N·m绘制扭矩图转矩：T= TI=15.41N·m校核危险截面 C 的强度由教材 P373 式（15-5 ） 经判断轴所受扭转切应力122Wcca为脉动循环应力,取 =0.6, 22231.0.65419.cca aW 前已选定轴的材料为 45 钢,调质处理,由教材 P362 表 15-1 查得 ,因a601此 < ,故安全。该轴强度足够。ca1高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑3.2.2 输出轴（1）材料的选择由表 16.1 查得 用 45 号钢，进行调质处理， MPaB637由表 16.3 得 MPab601（2）估算轴的最小直径根据表 11.6，取 =110 为取值范围C估算轴的直径： mnpcd248.16033因为轴上开有一个键槽，考虑到键槽对轴强度的削落，应增大轴径，此时轴径应增大 5%，取d19.25%24）（ d25（3）轴上的零件定位，固定和装配单级减速器中,可以将蜗轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，蜗轮左面用轴肩定位，右面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶梯状，左轴承从左面装入，蜗轮套筒，右轴承和链轮依次从右面装入。（4）确定轴的各段直径和长度I 段：直径 d1=25mm 长度取 L1=55mmII 段：由教材 P364 得：h=0.08 d1=0.08×25=2mm直径 d2=d1+2h=25+4=29mm,长度取 L2=23 mmIII 段：直径 d3=30mm 由 GB/T297-1994 初选用 30206 型圆锥滚子轴承，其内径为 30mm，宽度为12mm。故 III 段长：L3=22mm段：直径 d4=32mm，涡轮轮毂宽为 40mm，取 L4=34mm段：由教材 P364 得：h=0.08 d5=0.08×32=3mmD5=d4+2h=32+2×338mm 长度取 L5=11mm段：直径 d6=d3=30mm L6=11mm由上述轴各段长度可算得轴支承跨距 L=67mm（5）按弯扭复合强度计算求分度圆直径：已知 d2=124mm求转矩：已知 T2= TII=93.96N·m高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑求圆周力 Ft：根据教材 P198（10-3 ）式得=2T2/d2=590 N2tF求径向力 Fr：根据教材 P198（10-3）式得Fr= ·tan=3586.4×tan200=1370N2t两轴承对称LA=LB=75mm求支反力 FAY、FBY、FAZ、FBZFAY=FBY=Fr/2=107.35NFAX=FBX= /2=295N2tF由两边对称，截面 C 的弯矩也对称，截面 C 在垂直面弯矩为MC1=FAYL/2=107.35×75× =8N·m310截面 C 在水平面弯矩为MC2=FAXL/2=295×75× =22.125N·m3计算合成弯矩MC=（MC12+MC22）1/2=（82+22.1252 ）1/2=23.54N·m高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑图 7-2校核危险截面 C 的强度由式（15-5）由教材 P373 式（15-5 ） 经判断轴所受扭转切应力122Wcca为对称循环变应力,取 =1, 2223.540.64.0718cca aW 前已选定轴的材料为 45 钢,调质处理,由教材 P362 表 15-1 查得 ,因a601此 < ,故安全。ca1此轴强度足够3.3 轴承的校核3.3.1 蜗杆轴上的轴承寿命校核在设计蜗杆选用的轴承为 30203 型圆锥滚子轴承,由手册查得068.2,48CkN高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑(1)由滚动轴承样本可查得,轴承背对背或面对 面成对安装在轴上时,当量载荷可以按下式计算:1)当 /0.68arF0.92raPF2)当 .r.71.4r,且工作平稳,取 ,按上面式(2)计算当量动载荷,即259/.0.6846ar 1pf1(.7.4)295praPfFN(2)计算预期寿命 'hL'280hL(3)求该轴承应具有的基本额定动载荷 '' 63360174429537.54610hnCP kNC 故选择此对轴承在轴上合适.3.3.2 涡轮轴上的轴承校核（1）求作用在轴承上的载荷 22213418097351.0ANHV NRFaA222231094519.37BNHV378aaFN（2）计算动量载荷在设计时选用的 30206 型圆锥滚子轴承,查手册知 079.2,65.8CkNk根据 ,查得14830.665iA.e4830.19225.7BAeR查得 所以1,0XY高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑1259.3702519.37BPXRYAN（3）校核轴承的当量动载荷已知 ,所以'280hL''336 602.748027. 7.5911hnLCP kNC故选用该轴承合适.3.4 键的校核3.4.1 蜗杆轴上键的强度校核在前面设计轴此处选用平键联接,尺寸为 ,键长为 25mm.4bhm键的工作长度 2541lLbm键的工作高度 k可得键联接许用比压 20/PN63.71TPdkl故该平键合适.3.4.2 蜗轮轴上键的强度校核在设计时选用平键联接,尺寸为 ,键长度为 32mm108mbh键的工作长度 32lL键的工作高度 4hkm得键联接许用比压 2708/PN936085.42TPdkl故选用此键合适.3.5 联轴器的选用蜗杆轴上联轴器的选用根据前面计算，蜗杆轴最小直径：取md38.7ind10查机械手册，根据轴径和计算转矩选用弹性柱销联轴器： 高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑联轴器转矩计算 KTc查表课本 14-1， K=1.3，则 mNTAca 331 1068.20.启动载荷为名义载荷的 1.25 倍，则 TC5按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查手册选择联轴器型号为选用HL1（ J1 型）弹性柱销联轴器，其允许最大扭矩T=6.3 ,许用最高转速 n=5000，半联轴器的孔径 d=10，孔长度 l=25mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度min/rL1=31。3.6 减速器润滑与密封3.6.1 轴承润滑蜗杆轴上轴承： min/3120in/920362 rrmnd 涡轮轴上轴承： 4.8948.11轴承均采用脂润滑。选用通用锂基润滑脂（GB7324-87 ） ，牌号为 ZGL1。其有良好的耐水性和耐热性。适用于-20°至 120°宽温度范围内各种机械的滚动轴承、滑动轴承及其他摩擦部位的润滑。润滑脂的装填量不宜过多，一般不超过轴承内部空间容积的 1/32/3。3.6.2 涡轮蜗杆润滑涡轮蜗杆的润滑方法采用浸油润滑。在涡轮传动时，就把润滑油带到啮合的齿面上，同时也将油甩到箱壁上，借以散热。涡轮浸入油中油的深度不宜超过高速级1/2，亦不应小于 1/4。为避免涡轮转动时将沉积在油池底部的污物搅起，造成齿面磨损，应使大涡轮齿顶距油池底面的距离不小于 3050mm。现取为 m403.6.3 密封类型的选择（1）轴外伸处的密封设计为防止润滑剂外漏及外界的灰尘、水分和其他杂质渗入，造成轴承磨损或腐蚀，应设置密封装置。轴承为脂润滑，选用毡圈油封，材料为半粗羊毛毡。（2）剖分面的密封设计在剖分面上涂水玻璃，以防止漏油。3.7 箱体设计高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑3.7.1 箱体结构设计减速器箱体是支承和固定轴系部件、保证传动零件正常啮合、良好润滑和密封的基础零件，因此，应具有足够的强度和刚度。为提高箱体强度，采用铸造的方法制造。为便于轴系部件的安装和拆卸，箱体采用剖分式结构，由箱座和箱盖组成，剖分面取轴的中心线所在平面,箱座和箱盖采用普通螺栓连接，圆柱销定位。减速器箱体是支承和固定轴系部件、保证传动零件正常啮合、良好润滑和密封的基础零件，因此，应具有足够的强度和刚度。为提高箱体强度，采用铸造的方法制造。首先保证足够的箱体壁厚，箱座和箱盖的壁厚取 。m81，其次，为保证减速器箱体的支承刚度，箱体轴承座处要有足够的厚度，并设置加强肋，且选用外肋结构。为提高轴承座孔处的联接刚度，座孔两侧的连接螺栓应尽量靠近（以避免与箱体上固定轴承盖的螺纹孔干涉为原则） 。为提高联接刚度，在轴承座旁联接螺栓处做出凸台，要有一定高度，以留出足够的扳手空间。由于减速器上各轴承盖的外径不等，各凸台高度设计一致。 另外，为保证箱座与箱盖的联接刚度，箱盖与箱座联接凸缘应有较大的厚度。mb15为保证箱体密封，除箱体剖分面联接凸缘要有足够的宽度外，合理布置箱体凸缘联接螺栓，采用对称均匀布置，并不与吊耳、吊钩和定位销等发生干涉。3.7.2 油面位置及箱座高度的确定对于圆柱齿轮，通常取浸油深度为一个齿高，对于多级传动中的低速级大齿轮，其浸油深度不得超过其分度圆半径的 1/3。为避免传动零件传动时将沉积在油池底部的污物搅起，造成齿面磨损，应使大齿轮齿顶圆距油齿底面的的距离不小于3050mm。取 45mm。3.7.3 箱体结构的工艺性由于采用铸造箱体，所以要注意铸造的工艺要求，例如注意力求壁厚均匀、过渡平缓，外形简单；考虑液态金属的流动性，箱体壁厚不应过薄，砂形铸造圆角半径取 ；为便于造型时取模，铸件表面沿拔模方向设计成 的拔m5R 10:2:模斜度，以便拔模方便。箱体与其他零件的结合处，如箱体轴承座端面与轴承盖、窥视孔与视孔盖、螺塞等处均做出凸台，以便于机加工。设计箱体结构形状时，应尽量减小机械加工面积，减少工件和刀锯的的调整次数。例如同一轴心线上的两轴承座孔的直径应尽量一致，以便镗孔并保证镗孔精度，高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑取两轴承座孔的直径相同。箱体的加工面与非加工面必须严格分开,加工处做出凸台()。螺栓头部或螺母接触处做出沉头座坑。箱体形状力求均匀、美观。mh533.7.4 箱体尺寸设计要设计启盖螺钉，其上的螺纹长度要大于箱盖联接凸缘的厚度，钉杆端部要做成圆柱形，加工成半圆形，以免顶坏螺纹。为了保证剖分式箱体轴承座孔的加工与装配精度，在箱体联接凸缘的长度方向两端各设一圆锥定位销。两销间的距离尽量远，以提高定位精度。定位销直径一般取 ，取 ，长度应大于箱盖和箱座联接凸缘的总厚度，以利于装28.07dm7拆。箱体相关尺寸汇总如下：名 称 代号 一级齿轮减速器 计算结果机座壁厚 0.04a+3mm5mm 5机盖壁厚 1 0.85 5机座凸缘厚度 b 1.5 10机盖凸缘厚度 b1 1.51 10机座底凸缘厚度 b2 2.5 15地脚螺钉直径 df 0.036a+12mm 8地脚螺钉数目 n 4轴承旁连接螺栓直径 d1 0.75 df 8机座与机盖连接螺栓直径 d2 (0.50.6) df 6连接螺栓 d2 的间距 l 150200mm轴承端螺钉直径 d3 (0.40.5) df 3窥视孔盖螺钉直径 d4 (0.30.4) df 3定位销直径 d (0.70.8) d2 3df、d 1 、d 2 至外机壁距离 c1 见表 2 22,16,13df 、d 2 至缘边距离 c2 见表 2 20,11轴承旁凸台半径 R1 c2 10凸台高度 h 根据低速轴承座外径确定 25外机壁到轴承端面距离 l1 c1+ c2+(58)mm 24内机壁到轴承端面距离 l2 + c1+ c2+(58)mm 28蜗轮齿顶圆与内机壁距离 1 1.2 5高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑蜗轮端面与内机壁的距离 2 4机座肋厚 m m0.85 4轴承端盖外径 D2 轴承座孔直径+(55.5) d 3 65轴承端盖凸缘厚度 e (11.2) d3 5轴承旁连接螺栓距离 s 尽量靠近，以 Md1 和Md3 不发生干涉为准第四章 卷筒及其主轴的设计4.1 滚筒的设计4.1.1 滚筒材料及壁厚确定选用 Q235 作为滚筒材料,焊接而成.查手册知其厚度在 1530mm 之间,根据经验公式,最后确定滚筒壁厚为 。15m4.1.2 滚筒尺寸的确定前述计算已知滚筒的尺寸:高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑滚筒直径:100mm钢绳直径:8.7mm最大缠绕层数:4最大容绳量:22m（1）确定滚筒的宽度 B前述已选定 01Dm（2）确定绳筒各直径1)滚筒最小缠绕直径 inmin018.70.d滚筒的最小外径D钢丝绳直径2)滚筒最大缠绕直径 maxDmax02(1)0(41)8.760.9Dndkm3)滚筒平均缠绕直径 cpmaxin()/2(160.98.7)/2134.8D4)滚筒结构外径 外取 340mmmaxÍâ23160.928.731.dm4.2 滚筒主轴的设计4.2.1 确定轴各段直径和长度1)确定最小直径及长度根据前面设计选用的联接减速器和滚筒主轴的联轴器孔径,可以确定滚筒主轴的最小直径,即 .半联轴器与轴配合的毂孔长度为 80mm,为了保证轴端挡圈min40d只压在半联轴器上而不压在轴的端面上,故轴的长度应比毂孔长度略短一些,现取.178l为了满足联轴器的轴向定位,右端需制出一轴肩,故取该段直径为 .246md高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑2)初步选择滚动轴承因为轴承只承受径向力的作用,故选用双列圆柱滚子轴承轴承.参照工作要求,由手册中初步选取 NN 3005 型深沟球轴承,其尺寸为:, , ,故 ,而 .50md10D8Bm3950md918l两端轴承都采用轴肩进行轴向定位,由手册上查得,取 ,因此,取3h.4863)两端安装支轮处都采用轴肩来进行轴向定位,取, .3mh5710l4)滚筒与轴焊接成一体；.5)因为制动器放在左边支轮处,所以安装左支轮处的轴径长度应略长一些,故取 .右边支轮处轴径长度为 .410lm840l6)轴承端盖的总宽度为 20mm,根据轴承端盖的装拆方便及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外断面与半联轴器右端面键的距离为 30mm,故取 .250lm7)轴上零件的周向定位支轮、半联轴器的周向定位均采用平键联接.按 ,由手册查得平键4816d截面尺寸为 ,键长为 32mm;半联轴器与轴得联接,选用平键尺寸为160mbh,键长为 50mm.滚动轴承的周向定位是借过渡配合来保证的 .1608)确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角为 02454.2.2 求轴上的载荷首先根据轴的结构图作出轴的的计算简图.在确定轴承的支点位置时,从手册中查取 a值.因此作为简支梁的轴的跨距为 234mm.经分析,当钢丝绳位于靠近左边支轮时,轴承、轴的受力最大,将各力已知卷筒轴心上,其受力情况如下所示:高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑d.扭 矩 图 （ kg·m）Xc.垂 直 面 弯 矩 （ kg·m）b.垂 直 面 受 力 (kg)a.受 力 简 图ToZYRBxRAxy CFtyRAyFtRBy图 5-1 轴的受力分析图现将计算出的卷筒轴上的计算结果列于下:钢绳牵引力: 4.5GkN垂直面支反力: 2638.AR1865.BRN总弯距: 105.4Mm204.Mm扭距: 2378TN4.2.3 精确校核轴的疲劳强度1)判断危险截面从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面 D 处的应力集中最严重;从受载的情况来看,截面 D 处的应力最大,所以该轴需校核 D 处两边.2)截面 D 左侧抗弯截面系数 3330.1.507Wdm抗扭截面系数 .2.16T截面 D 左侧的弯距为 5649MNA扭距为 23780高架灯提升装置设计图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑截面上的弯曲应力 31.2bMPaW截面上的扭转切应力 9.5T轴的材料为 45 钢,调制处理。可得 ，640PaB， 。2751MPa15Pa截面上由于轴肩形成的理论应力系数 及 。因 ， ， ，0.16rd0.943Dd经插值后可得 1.5， 1.28材料的敏性系数为 ，0.82q.5q故有效应力集中系数为 1()10.82(.51).4k.238q尺寸系数 ；扭转尺寸系数0.670.82轴按磨削加工，表面质量系数为 .9轴未经表面强