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目錄
第一篇 摘要………………............................................................................................1
第二篇 任務(wù)及要求……………………………………………………………………2
第三篇 總論……………………………………………………………………………3
第四篇 計(jì)算……………………………………………………………………………4
一 總體方案確定及基本參數(shù)…………………………………………………………4
1. 總體方案確定………………………………………………………………….……4
2. 基本參數(shù)………………………………………………………………..………..….4
二 抓斗計(jì)算……………………………………………………………………..……..4
1. 抓斗的幾何尺寸……………………………………………………...……………4
2. 滑輪組倍率………………………………………………………………………...6
3. 鋼絲繩計(jì)算……………………………………………………………………..….6
4. 滑輪直徑確定……………………………………………………………………...6
5. 上下橫梁軸線傾斜角…………………………………………………………..….7
6. 抓斗強(qiáng)度計(jì)算……………………………………………………………………...7
三 起升機(jī)構(gòu)……………………………………………………………………..……..10
1. 傳動(dòng)比計(jì)算…………………………………………………………………..…….10
2. 起升速度…………………………………………………………………………...10
3. 機(jī)械效率………………………………………………………………………..….10
4. 電動(dòng)機(jī)靜功率……………………………………………………………………...11
5. 電動(dòng)機(jī)軸的靜轉(zhuǎn)力矩…………………………………………..………………….11
6. 制動(dòng)器計(jì)算……………………………………………………………..………….11
7. 起動(dòng)時(shí)間…………………………………………………………...………………13
8. 制動(dòng)時(shí)間……………………………………………………………………….…..14
9. 卷筒裝置………………………………………………………………………...…14
四 起升機(jī)構(gòu)減速箱…………………………………………………………………....21
1. 軸的計(jì)算……………………………………………………………………..…….21
2. 齒輪校核…………………………………………………………….……………..32
五 運(yùn)行機(jī)構(gòu)……………………………………………………………...…………….36
1. 傳動(dòng)比計(jì)算……………………………………………………………….………..36
2. 運(yùn)行速度……………………………………………………………...……………37
3. 機(jī)構(gòu)效率………………………………………………………...…………………37
4. 運(yùn)行摩擦阻力………………………………………………………………...……37
5. 電動(dòng)機(jī)容量的初選……………………………………………………...…………38
6. 走輪輪壓…………………………………………………………………………...38
7. 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間…………………………………………………………………..….38
8. 制動(dòng)器計(jì)算…………………………………………………………………..…….39
9. 電動(dòng)機(jī)最大力矩…………………………………………………….……………..40
10. 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)打滑……………………………………………….…………………..40
六 編制程序……………………………………………………………..……………..42
第五篇 結(jié)束語(yǔ)……………………………………………………………………...….46
參考文獻(xiàn)………………..………………………………………...…………………….50
第一篇 摘要
摘要
起重機(jī)是一種作循環(huán)、間歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)械。一個(gè)工作循環(huán)包括：取物裝置從取物地把物品提起，然后水平移動(dòng)到指定地點(diǎn)降下物品，接著進(jìn)行反向運(yùn)動(dòng)，使取物裝置返回原位，以便進(jìn)行下一次循環(huán)。
通常，起重機(jī)械由起升機(jī)構(gòu)(使物品上下運(yùn)動(dòng))、運(yùn)行機(jī)構(gòu)(使起重機(jī)械移動(dòng))、變幅機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(使物品作水平移動(dòng))，再加上金屬機(jī)構(gòu)，動(dòng)力裝置，操縱控制及必要的輔助裝置組合而成。
在建橋工程中所用的起重機(jī)械，根據(jù)其構(gòu)造和性能的不同，一般可分為輕小型起重設(shè)備、橋式類型起重機(jī)械和臂架類型起重機(jī)三大類。輕小型起重設(shè)備如：千斤頂、葫蘆、卷?yè)P(yáng)機(jī)等。橋架類型起重機(jī)械如梁式起重機(jī)、龍門(mén)起重機(jī)等。臂架類型起重機(jī)如固定式回轉(zhuǎn)起重機(jī)、塔式起重機(jī)、汽車起重機(jī)、輪胎、履帶起重機(jī)等。
關(guān)鍵詞：起重機(jī)、循環(huán)、裝置、動(dòng)力裝置
abstract
The derrick is a kind of machine that makes the circulation, intermittent sport.A work includes circularly:Take the thing device from take the thing ground to bring up the product, then the level move to specify the location to decline product, carry on immediately after anti- to sport, make take the thing device to return the home position, in order to carry on next circulate.
Usually, the derrick from rise to rise the organization( make product exercised up and down), circulate the organization( make the derrick move) and become an organization and turn round the organization( make the product make the level ambulation), and the metals organization, the motive equip, the assistance that manipulate the control and necessities equips to combine.
In set up the bridge engineering the derrick use, construct according to it and the dissimilarity of the function, can is divided into a heavy equipments, the bridge type type derrick and a type of arm derrick three major types generally.A heavy equipments such as:Jack, bottle gourd, a 揚(yáng) machine etc..A type of bridge derrick ,such as beam type derrick, Dragon gate derrick etc.,.A type of arm derrick such as fix the type to turn round the derrick, tower type derrick, automobile derrick, tire, track derrick etc..
Key Words：derrick、circulation、machine、the motive equip
第二篇 任務(wù)及要求
一 題目名稱及基本參數(shù)
題 目： 單軌抓斗起重機(jī)設(shè)計(jì)
起 重 量：
物料容重：
起升速度：
運(yùn)行速度：
起升高度：
二 課題內(nèi)容及工作量
1.譯文：不少于5000漢字
2.圖量：4張A0圖量
3.程序：不少于200條
4.說(shuō)明書(shū)：不少于2萬(wàn)字
5.參考文獻(xiàn)：15篇以上
第三篇 總論
起重機(jī)械是用來(lái)對(duì)物料起重、運(yùn)輸、裝卸和安裝等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備，它可以減輕體力勞動(dòng)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率或在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行某些特殊的工藝操作，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和現(xiàn)代化。
起重機(jī)在搬運(yùn)物料時(shí)，經(jīng)歷著上料、運(yùn)送、卸料以及回到原處的過(guò)程，因此，起重機(jī)受的載荷是變化的，是一種間歇?jiǎng)幼鞯臋C(jī)械。起重機(jī)一般由機(jī)械、金屬結(jié)構(gòu)和電氣等三大部分組成。機(jī)械方面是指起升、運(yùn)行、變幅和旋轉(zhuǎn)等機(jī)構(gòu)，即起重機(jī)一般是多動(dòng)作的。輕小型起重設(shè)備一般是但動(dòng)作的。
本設(shè)計(jì)為單軌抓斗起重機(jī)設(shè)計(jì)。當(dāng)起重量不大時(shí)，多采用電動(dòng)單軌起重機(jī)。這種起重機(jī)的特點(diǎn)是小車可以走到另一跨去，本設(shè)計(jì)側(cè)重于機(jī)械方面的設(shè)計(jì)。主要機(jī)構(gòu)有：起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)。
起升機(jī)構(gòu)用來(lái)實(shí)現(xiàn)貨物的升降，它是任何起重機(jī)械不可或缺的一部分，是起重機(jī)中最重要與最基本的結(jié)構(gòu)。起升機(jī)構(gòu)工作的好壞將直接影響到整臺(tái)起重機(jī)的工作性能。起重機(jī)構(gòu)主要由驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、卷繞系統(tǒng)、取物裝置與制動(dòng)裝置組成。本設(shè)計(jì)的起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)采用電動(dòng)葫蘆。電動(dòng)葫蘆屬于輕小型起重設(shè)備。它是將電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、卷筒等緊湊地集合成一體的起重機(jī)構(gòu)。它可以單獨(dú)使用，也可以作為電動(dòng)單軌起重機(jī)、電動(dòng)單梁或雙梁起重機(jī)的小車來(lái)使用。由于電動(dòng)葫蘆結(jié)構(gòu)非常緊湊，通常由廠家專門(mén)生產(chǎn)，價(jià)格便宜，從而得到了普遍的應(yīng)用。電動(dòng)葫蘆可備有小車，以便在工字梁的下翼緣上運(yùn)行，是吊重在一定范圍內(nèi)移動(dòng)。鋼絲繩電動(dòng)葫蘆工作安全可靠，起升速度較高，故在本設(shè)計(jì)中被采用。同時(shí)，為了減輕自重，減少零件數(shù)目，采用了錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。
運(yùn)行機(jī)構(gòu)的任務(wù)是使起重機(jī)或載重小車作水平運(yùn)動(dòng)。運(yùn)行機(jī)構(gòu)有無(wú)軌運(yùn)行和有有軌運(yùn)行之分。本設(shè)計(jì)采用有軌運(yùn)行方式。這種方式在專門(mén)鋪設(shè)的鋼軌上運(yùn)行，負(fù)荷能力大，運(yùn)行阻力小。運(yùn)行裝置主要由運(yùn)行支撐裝置運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置兩大部分組成。本設(shè)計(jì)著重于電動(dòng)小車的設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先要確定總體的設(shè)計(jì)方案，然后各部件機(jī)構(gòu)、尺寸及相互間的連接方式等，最后對(duì)部件中各零件進(jìn)行校核。
第四篇 計(jì)算
一 總體方案確定及基本參數(shù)
1.總體方案確定
本設(shè)計(jì)的單軌抓斗起重機(jī)主體由`起升機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)組成。起升機(jī)構(gòu)主要包括電動(dòng)機(jī)、卷筒、減速器三個(gè)部分。電動(dòng)機(jī)選用錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，此種電動(dòng)機(jī)自身可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，從而減輕了自重，減少了零件的數(shù)目；卷筒選用雙聯(lián)卷筒；減速器選用同軸減速器，這種減速器的特點(diǎn)是輸出與輸入同軸。電動(dòng)機(jī)通電后旋轉(zhuǎn)，從電動(dòng)機(jī)軸輸出的扭矩經(jīng)聯(lián)軸器傳到減速箱，經(jīng)減速箱三級(jí)減速后達(dá)到需要的傳動(dòng)比，減速箱帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，使纏繞在卷筒上的鋼絲繩隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)鋼絲繩把轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯舷路较虻囊苿?dòng)。鋼絲繩通過(guò)滑輪組帶動(dòng)抓斗，使抓斗實(shí)現(xiàn)下降、張開(kāi)、抓料、閉合、卸料等一系列動(dòng)作，從而完成整個(gè)工作過(guò)程。運(yùn)行機(jī)構(gòu)主要是指電動(dòng)小車。電動(dòng)小車在工字鋼軌道上來(lái)回移動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)物料在兩個(gè)不同位置的運(yùn)送，即實(shí)現(xiàn)小范圍內(nèi)的物料運(yùn)送工作。
2.基本參數(shù)
本設(shè)計(jì)的單軌抓斗起重機(jī)涉及的基本參數(shù)有:
起重量:是指正常工作時(shí)被提升的額定載荷(包括抓斗).設(shè)計(jì)中的起重量為。
起升速度和運(yùn)行速度:依據(jù)工作條件、生產(chǎn)要求決定.設(shè)計(jì)中起升速度為，運(yùn)行速度為。
起升高度：根據(jù)工作需要確定。設(shè)計(jì)中的起升高度為。
工作制度：反映機(jī)構(gòu)使用繁忙程度和載荷特性的參數(shù)。本設(shè)計(jì)中的工作級(jí)別：起升為M6，運(yùn)行為M5。
二 抓斗計(jì)算
本設(shè)計(jì)中采用雙繩抓斗，雙繩抓斗生產(chǎn)率高。其抓取與卸料動(dòng)作是利用兩個(gè)卷筒（起升卷筒和閉合卷筒）及兩根鋼絲繩（起升繩和閉合繩）來(lái)操縱的。
1. 抓斗的幾何尺寸
抓斗的額定容積
抓取物料的容重
⑴抓斗的最大開(kāi)度：
難抓取的物料取較大的值，易抓取的物料取較小的值。
在一定的限度內(nèi)可以適當(dāng)?shù)脑龃箝_(kāi)度；但是過(guò)大，則抓取深度急劇下降。
取
⑵抓斗的側(cè)面積及側(cè)面幾何形狀：
根據(jù)及物料的性質(zhì)確定抓斗的側(cè)面幾何形狀。應(yīng)使側(cè)
板上緣的傾斜角大致與物料在運(yùn)動(dòng)狀況下的自然坡角相等，通常約為。
通過(guò)測(cè)量實(shí)際設(shè)計(jì)抓斗的尺寸：
則
側(cè)面積
⑶寬度：
確定抓斗寬度或的原則：
塊度大的物料及堅(jiān)實(shí)的料堆應(yīng)取較小值；松散物料宜取較大值。
取
⑷顎板鉸點(diǎn)位置可以依據(jù)以下條件確定：
在最大開(kāi)度時(shí)，顎板的切口應(yīng)在垂直方向，以便切口順利插入物料。
測(cè)量得
校正得 。
⑸撐桿
依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：
則
實(shí)際設(shè)計(jì)中取
撐桿鉸點(diǎn)位置確定：
為了使閉合繩的閉合力最小，有利于提高抓取能力，應(yīng)使抓斗在開(kāi)閉兩種狀況下滑輪中心距變動(dòng)量最大。
2. 滑輪組倍率
據(jù)“起重機(jī)械”表
選取滑輪組倍率
3. 鋼絲繩計(jì)算
對(duì)于起升機(jī)構(gòu)，；對(duì)于開(kāi)閉機(jī)構(gòu)，。為了滿足整機(jī)的需要，只計(jì)算時(shí)鋼絲繩的直徑。
選用滾動(dòng)軸承，則
導(dǎo)向滑輪效率
則
按工作級(jí)別M6，使用抗拉強(qiáng)度的鋼絲繩，則
查鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)，選用的鋼絲繩。
4. 滑輪直徑的確定
按工作級(jí)別M6，選取
則
選取滑輪直徑，
5. 上下橫梁軸線的傾斜角
6. 抓斗強(qiáng)度計(jì)算
⑴顎板強(qiáng)度計(jì)算
計(jì)算假設(shè)：假設(shè)三邊固定，一邊是自由的顎板，其中央是危險(xiǎn)截面，單位長(zhǎng)度彎矩為：
則應(yīng)力
選用材料ZGMn13,查得
合格
⑵撐桿強(qiáng)度
當(dāng)閉合終了瞬間，撐桿所受載荷最大。撐桿材料采用號(hào)鋼。
，
撐桿的內(nèi)力
即
截面最小慣性矩：
查“金屬結(jié)構(gòu)”得穩(wěn)定性系數(shù)
則
由，知撐桿強(qiáng)度滿足要求。
⑶撐桿鉸軸套
驗(yàn)算比壓：
則
即撐桿鉸軸套處合格。
⑷顎板鉸軸軸套
驗(yàn)算比壓：
又
則
即顎板鉸軸軸套驗(yàn)算合格。
三 起升機(jī)構(gòu)
1.傳動(dòng)比的計(jì)算
起升機(jī)構(gòu)減速器采用漸開(kāi)線齒形定軸外嚙合三級(jí)傳動(dòng)減速器。
⑴每一級(jí)速比如下
總速比：
⑵卷筒轉(zhuǎn)速
電動(dòng)機(jī)選用型千瓦錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速
2.起升速度
按起升結(jié)構(gòu)工作級(jí)別M6，查“規(guī)范”取
卷筒材料采用普通碳素鋼
滑輪組倍率
合格
3.機(jī)構(gòu)效率
⑴減速器總效率
取
則
⑵抓斗滑輪組效率
單個(gè)滑輪的效率取為
則滑輪組效率
⑶卷筒效率
取
⑷導(dǎo)向滑輪的效率
取
起升結(jié)構(gòu)總效率
4.電動(dòng)機(jī)靜功率
查“規(guī)范”取，則
5.電動(dòng)機(jī)軸的靜扭轉(zhuǎn)力矩
6.制動(dòng)器的計(jì)算
⑴制動(dòng)電動(dòng)機(jī)軸需要的靜扭轉(zhuǎn)力矩
⑵制動(dòng)力矩
彈簧工作時(shí)的軸向壓力
摩擦系數(shù)取
制動(dòng)片平均直徑：
夾角
則制動(dòng)力矩
⑶制動(dòng)安全系數(shù)
查“起重機(jī)械”表，制動(dòng)安全系數(shù)
故安全。
⑷制動(dòng)的單位比壓力
此時(shí)彈簧的工作壓力
制動(dòng)片寬度：
則單位比壓力：
⑸軸向吸力
在定子線包通電后，圓錐轉(zhuǎn)子在軸向吸力的作用下移動(dòng)，打開(kāi)制動(dòng)盤(pán)，使載荷上升或下降運(yùn)動(dòng)。此軸向吸力要大于彈簧產(chǎn)生制動(dòng)力矩的壓力和在靜載荷下靜扭轉(zhuǎn)力矩在彈簧聯(lián)軸器花鍵中產(chǎn)生的靜摩擦力。圓錐轉(zhuǎn)子軸在軸向吸力作用下帶動(dòng)聯(lián)軸器相對(duì)齒輪長(zhǎng)軸有軸向移動(dòng)。有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的花鍵尺寸是。
則平均半徑
取摩擦系數(shù)，則
軸向力
7. 起動(dòng)時(shí)間
⑴電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩
⑵電動(dòng)機(jī)的平均力矩倍數(shù)
⑶總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸飛輪矩
聯(lián)軸節(jié)飛輪矩
起動(dòng)時(shí)間：
8. 制動(dòng)時(shí)間
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速
則制動(dòng)時(shí)間：
9. 卷筒裝置
⑴卷筒繩槽底徑
卷筒材料選用
查“規(guī)范”得
則
取卷筒直徑
其它尺寸：
⑵卷筒長(zhǎng)度及壁厚
其中：
又，，
取
則
取。
卷筒壁厚：
取。
⑶卷筒強(qiáng)度校核
卷筒強(qiáng)度采用，屈服極限
則
①鋼絲繩卷繞箍緊對(duì)卷筒產(chǎn)生的壓應(yīng)力
由，可得
②鋼絲繩卷繞產(chǎn)生的彎曲正應(yīng)力
又
則
③合成應(yīng)力
即
故滿足要求。
⑷計(jì)算卷筒壓繩板極其螺釘
①鋼絲繩繩端固定方法采用壓繩板固定
②壓繩板計(jì)算
繩尾拉力：
按歐拉公式
安全圈數(shù)，
則，；取。
每個(gè)壓繩板的夾持力：
壓繩板選用圓形槽，則
取
只有在壓繩板與鋼絲繩之間以及鋼絲繩與卷筒之間的接觸面上產(chǎn)生足夠大的摩擦力，此摩擦力大于或等于鋼絲繩在固定處的拉力，才能保證安全。取鋼絲繩分離體
則
又
則一個(gè)螺釘作用給壓繩板的力：
即
取，，
故壓板夾持力：
螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：
螺釘選用國(guó)標(biāo)，
標(biāo)準(zhǔn)件材料選用鋼，屈服極限
螺紋內(nèi)徑
則
又
取，則
故螺釘強(qiáng)度合格。
⑸彈性聯(lián)軸器計(jì)算
①?gòu)椥月?lián)軸器最大計(jì)算扭矩
由
，，取
得
②輪胎圈中間截面的剪切應(yīng)力
則截面剪切應(yīng)力：
③輪胎圈的扭轉(zhuǎn)角
假設(shè)在長(zhǎng)度內(nèi)，輪胎圈是一等截面環(huán)
截面彈性系數(shù)：
截面的極慣性矩：
則
④輪胎圈的擠壓應(yīng)力
i正應(yīng)力
聯(lián)軸器半體和壓板作用給輪胎圈的正壓力靠擰緊螺釘?shù)玫健?
在干燥表面，取
則
，，
ii擠壓應(yīng)力
又橡膠的擠壓許用應(yīng)力
故符合要求。
⑤螺釘強(qiáng)度校核
螺釘選用，。材料為鋼
螺紋內(nèi)徑，螺釘數(shù)目
又
故強(qiáng)度滿足。
四 起升機(jī)構(gòu)減速箱
1.軸的計(jì)算
起升機(jī)構(gòu)的減速器各齒輪和齒輪軸在載荷作用下，即由鋼絲繩對(duì)卷筒產(chǎn)生的力矩的方向始終不變。載荷上升是由電動(dòng)機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)把載荷起吊上來(lái)；載荷下降由電動(dòng)機(jī)反相制動(dòng)，阻止載荷以重力加速度下降。載荷上升和下降時(shí)，作用力方向不變，不以旋轉(zhuǎn)方向的改變而改變，也就是齒輪和齒輪軸的齒是單面嚙合。因此，起升減速器的軸在計(jì)算時(shí)假定扭轉(zhuǎn)應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化，彎曲應(yīng)力按對(duì)稱循環(huán)變化。
⑴軸所傳遞的扭矩
空心軸扭矩：
第三軸額定扭矩：，
則
第二軸額定扭矩：
第一軸額定扭矩：
則
⑵第I軸受載及校核
對(duì)圖a,
由，得
則
對(duì)圖b,可簡(jiǎn)化如下：
由，得
驗(yàn)算軸危險(xiǎn)截面：
a.I截面：
軸的材料采用20MnTiB,
則
查表，得，
故第I截面合格。
b.II截面：
，（按齒根圓計(jì)算，不考慮應(yīng)力集中影響）
材料的對(duì)稱循環(huán)的扭轉(zhuǎn)疲勞極限
查表，得（按齒根圓直徑，不考慮應(yīng)力集中影響），
故第II截面滿足要求。
c.III截面：
III截面只受扭矩作用
查表，得（不考慮應(yīng)力集中影響）
，
故第III截面滿足要求。
⑶第II軸校核
由受力分析可知：
和的分力：
由，得
由，得
則
驗(yàn)算軸的危險(xiǎn)斷面：
a.I截面：
由，，
得
查表，得
則
故I截面滿足要求。
b.II截面：
由鍵槽引起的應(yīng)力集中，算得
由齒輪和齒輪軸裝配過(guò)盈而引起的應(yīng)力集中，算得
取二者中最大值，即
則
扭轉(zhuǎn)應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力
由
查表，得
則
故II截面滿足要求。
c.III截面：
由帶圓角的階梯軸引起的應(yīng)力集中
，，
由 ，
查表，得
則
查表，得
，，
故III截面滿足要求。
d.IV截面：
查表，得，
查表，得，，
則
故IV截面滿足要求。
e.V截面：
經(jīng)分析，V截面受力情況同I截面相似，且兩處軸徑相等，故截面也滿足要求。III軸IV軸校核方法同上，且兩軸經(jīng)校核后，均滿足強(qiáng)度要求。
2.齒輪校核（以第一對(duì)傳動(dòng)齒輪為例）
⑴選擇材料及參數(shù)
材料選用20CrMn，選8級(jí)精度的漸開(kāi)線圓柱齒輪。小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)。
傳動(dòng)比
螺旋角
兩齒輪都可以采用硬齒面，則HRC=56~62
⑵計(jì)算切向力
起升載荷動(dòng)載荷系數(shù)
則動(dòng)載荷系數(shù)
由，，，
則
選取，
則
查表選取載荷系數(shù)
分度圓上的基本切向力
第I軸聯(lián)軸器的效率為1，滾動(dòng)軸承的效率為0.99
則
最大扭矩
計(jì)算最大切向力
由，，
得
查表，得
由
查得
齒間載荷分配系數(shù)
則輪齒齒面接觸強(qiáng)度切向力：
同上，輪齒彎曲強(qiáng)度切向力：
⑶齒面接觸強(qiáng)度
法向壓力角
查表，得
節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)
彈性系數(shù)
由，
得重合度系數(shù)
螺旋角系數(shù)
節(jié)圓處的計(jì)算接觸應(yīng)力：
許用接觸耐性應(yīng)力計(jì)算
工作硬化系數(shù)
則
齒面接觸耐久性的安全系數(shù)：
⑷齒面接觸靜強(qiáng)度計(jì)算
節(jié)圓處的齒面接觸最大計(jì)算應(yīng)力：
由
則
齒面接觸靜強(qiáng)度安全系數(shù)
查表，得
則
⑸輪齒彎曲強(qiáng)度計(jì)算
齒形系數(shù)
查表，得
應(yīng)力修正系數(shù)
重合度系數(shù)
螺旋角系數(shù)
磨損系數(shù)
則齒根彎曲應(yīng)力：
試驗(yàn)齒輪彎曲疲勞極限應(yīng)力
尺寸系數(shù)
則許用彎曲疲勞應(yīng)力
齒輪彎曲靜強(qiáng)度計(jì)算
彎曲最大計(jì)算應(yīng)力
齒跟彎曲靜強(qiáng)度的安全系數(shù)：
查表，得
則
故彎曲靜強(qiáng)度滿足要求。
五 運(yùn)行機(jī)構(gòu)
1. 傳動(dòng)比的計(jì)算
⑴運(yùn)行機(jī)構(gòu)減速比（采用二級(jí)齒輪減速）
每一級(jí)傳動(dòng)比如下：
總速比：
⑵走輪轉(zhuǎn)速
2. 運(yùn)行速度
3. 機(jī)構(gòu)的效率
取齒輪傳動(dòng)效率
則
4.運(yùn)行摩擦阻力
運(yùn)行摩擦阻力包括：車輪軸承中的摩擦；車輪的滾動(dòng)摩擦；以及車輪輪緣與軌道間的附加摩擦阻力。
⑴車輪軸承中的摩擦
——車輪輪壓
——車輪直徑
——車輪軸樞直徑
——車輪軸承摩擦系數(shù)
取，又，
⑵車輪的滾動(dòng)摩擦
車輪前進(jìn)時(shí)，由于車輪與軌道之間的擠壓應(yīng)力的合力偏向運(yùn)行前方。
——滾動(dòng)摩擦系數(shù)
取
⑶總摩擦阻力
——附加阻力系數(shù)
?。ㄈ嗱?qū)動(dòng)）
則
5.電動(dòng)機(jī)容量的初選
每組運(yùn)行驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的靜功率為：
取，又
則
選的型錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。
6.走輪輪壓
7. 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間
8.制動(dòng)器計(jì)算
⑴制動(dòng)電動(dòng)機(jī)軸需要的靜轉(zhuǎn)力矩
由經(jīng)驗(yàn)公式：
最小制動(dòng)行程：
最小制動(dòng)時(shí)間：
⑵制動(dòng)器制動(dòng)力矩
所選電動(dòng)機(jī)制動(dòng)環(huán)尺寸：
，
則
壓力彈簧：工作壓力，
則
⑶制動(dòng)片單位比壓力
⑷制動(dòng)時(shí)間
9. 電動(dòng)機(jī)最大力矩
即電動(dòng)機(jī)的最大力矩能夠克服最大動(dòng)力。
10.驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)打滑
⑴驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間打滑
取附著系數(shù)（室內(nèi)）
安全系數(shù)
，
則
又
則
即
⑵驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間打滑
取制動(dòng)時(shí)，打滑安全系數(shù)
則
即
六 編制計(jì)算機(jī)程序
本程序的編制是為繪制起升機(jī)構(gòu)減速箱第I軸、第II軸彎矩圖及校核第I軸危險(xiǎn)截面強(qiáng)度。依據(jù)軸受力分析，每一軸在XOZ平面，YOZ平面均受力作用，故每一軸在這兩平面內(nèi)都可以畫(huà)出彎矩圖。同時(shí)，第I軸有三個(gè)危險(xiǎn)截面，在程序中對(duì)這三個(gè)截面一一校核。編制程序時(shí)，為了避免過(guò)多的重復(fù)性，只較詳細(xì)的寫(xiě)出第I軸在YOZ平面中的彎矩圖及第I軸第I截面的校核過(guò)程，其余均簡(jiǎn)略寫(xiě)出。
程序如下：
10 PRINT “ji suan di yi zhou suo shou zai he”
20 PRINT
30 SM=15.31*10^3:YJ=.99
40 DJ=300:DS=15:D0=DS+DJ:M4=SM*d0/(2*YJ)
50 I3=4.09:YC=.965:M3=M4/I3/YC
60 I2=3.67:M2=M3/I2/YC
70 I1=5.67:M1=M2/I1/YC
80 MM=2.5:ZZ=12:BB=8.100001/180*3.1416:D=MM*ZZ:
D1=D/SQR(1-SIN(BB)^2):P1=2*M1/D1
90 AA=20/180*3.1416:Q1=P1*TAN(AA)/SQR(1-SIN(BB)^2):P1=2*M1/D1
100 N1=P1*TAN(BB)
110 PRINT “d0,d,d1,m1,m2,m3,m4,p1,q1,n1,sm=”;
D0,D,D1,M1,M2,M3,M4,P1,Q1,N1,SM
120 PRINT
130 PRINT “hui chu di yi zhou wan ju tu”
140 PRINT
150 XX=2*(34+418)-310.35:X1=34+418
160 AY=418*P1/X1:BY=P1-AY
170 FOR I=0 T0 10000
180 NEXT I
190 SCREEN 2:CLS:KEY ON
200 PSET(80,80)
210 FOR X=0 T0 X1 STEP 2
220 IF X>34 THEN 260
230 DEF FNA(X)=AY*X
240 Y0=FNA(X)/1000:X0=X
250 GOTO 280
260 DEF FNB(X)=AY*X-P1*(X-34)
270 Y0=FNB(X)/1000:X0=X
280 LINE-(80+X0,80+Y0)
290 NEXT X
300 LINE(80,80)-(80+XX,80)
310 AX=-(Q1*418-N1*D1/2)/X1:BX=-(Q1+AX)
320 FOR X=0 T0 X1 STEP 2
330 IF X>34 THEN 370
340 DEF FNC(X)=AX*X
350 Y0=FNC(X)/1000:X0=X
360 GOTO 390
370 DEF FND(X)=AX*X+Q1*(X-34)-N1*D1/2
380 Y0=FND(X)/1000:X0=X
390 LINE-(80+X0,80+Y0)
400 NEXT X
410 PRINT “ay,by,ax,bx=”;AY,BY,AX,BX
420 FOR I=1 T0 10000
430 NEXT I
440 CLS
450 PRINT “di yi zhou wei xian jie mian jiao he”
460 PRINT
470 PRINT “di yi jie mian”
480 MN=0:M1X=AY*21/2:M1Y= AX*21/2:M11=SQR(M1X^2+M1Y^2)
490 W1=.1*25^3:B1M=M11/W1:N0=2.7
500 F1=52.25*9.8:KB=2.22:EB=.8:N01=BF1/(KB/EB*B1M)
510 IF N01>=N0 THEN 540
520 PRINT “gai jie mian bu he ge”
530 GOTO 560
540 PRINT “gai jie mian he ge”
550 PRINT
560 PRINT “di er jie mian”
570 KB2=1:EB2=.77
580 M2X=AX*34+N1*D1:M2Y= AY*34:M22=SQR(M2X^2+M2Y^2)
590 W2=.1*25.95 3:B1M=M22/W2:
600 BF2=BF1*EB2
610 TF2=25.3*9.8:KT=1:ET=.77:FT=.1
620 T2M=M22/2/W2；NT2=TF2/（KT/ET+FT）/T2M：NB2=BF2/B2M
630 N02=NB2*NT2/SQR（NB2^2+NT2^2）
640 IF N02>=N0 THEN 680
650 PRINT “gai jie mian bu he ge”
660 PRINT
670 GOTO 700
680 PRINT “gai jie mian he ge”
690 PRINT
700 PRINT “di san jie mian”
710 KB3=1:ET3=.8:RT3=.1
720 W3=.2*23^3:T3M=M1/W3:
730 N03=2*TR1/(KT3/ET3+RT3)/T3M
740 IF N03>=N0 THEN 780
750 PRINT “gai jie mian bu he ge”
760 PRINT
770 GOTO 810
780 PRINT “gai jie mian he ge”
790 PRINT
800 PRINT
810 PRINT “di er zhou wan ju tu ”
820 PRINT
830 P2=P1:N2=N1:Q2=Q1
840 D3=48.48:P3=2*M2/D3
850 A0=20/180*3.1416:Q3=2*M2/D3*TAN(A0)/SQR(1-SIN(BB)^2):Q4=Q3
860 N3=P3*TAN(BB):N4=N3
870 Y0=(17+41/60+1/3600)/180*3.1416:P2X=P2*SQR(1-SIN(Y0)^2):
Q2X=Q2*SIN(Y0)
880 D2=171.72:D21=D2/2*SIN(Y0):P2Y=P2*SIN(Y0):Q2Y=Q2*P2X/P2
890 YI=34.5:Y2=46:Y3=38.5:YY=Y1+Y2+Y3
900 CX=(P2X*(Y2+Y3)+N2*D21+Q3*Y3+N3*D3/2-Q2X*(Y2+Y3))/YY
910 DX=P2X+Q3-CX-Q2X
920 PRINT “CX,DX,YY= ”; CX,DX,YY
930 FOR I=1 T0 10000
940 NEXT I
950 SCREEN 2:CLS
960 PSET(80,80)
970 FOR Y=0 T0 YY STEP .5
980 IF Y>Y1 THEN 1020
990 DEF FNP(Y)=-CX*Y
1000 Y0=FNP(Y)/2000:X0=2*Y
1010 GOTO 1080
1020 IF Y>Y1+Y2 THEN 1060
1030 DEF FNQ(Y)=-CX*Y+(P2X-Q2X)*(Y-Y1)+ N2*D21/2
1040 Y0=FNQ(Y)/2000:X0=Y*2
1050 GOTO 1080
1060 DEF FNW(Y)=-CX*Y+(P2X-Q2X)*(Y-Y1)+N3*D3/2+Q3*(Y-Y1-Y2)+N2*D21/2
1070 Y0=FNW(Y)/2000:X0=Y*2
1080 LINE-(80+X0,80+Y0)
1090 NEXT Y
1100 LINE (80,80)-( 80+YY*2,80)
1110 PSET(80,80)
1120 D22=171.72/2*SQR(1-SIN(Y0)^2)
1130 CY=(P3*Y3+(P2Y+Q2Y) *(Y2+Y3)-N2*D22/2)/YY
1140 DY=P3+P2Y+Q2Y-CY
1150 FOR Y=0 T0 YY STEP .5
1160 IF Y>Y1 THEN 1200
1170 DEF FNR(Y)=+CY*Y
1180 Y0=FNR(Y)/2000:X0=Y*2
1190 GOTO 1260
1200 IF Y>Y1+Y2 THEN 1240
1210 DEF FNE(Y)=+CY*Y-(P2Y-Q2Y)*(Y-Y1)+ N2*D22/2
1220 Y0=FNE(Y)/2000:X0=Y*2
1230 GOTO 1260
1240 DEF FNR(Y)=+CY*Y-(P2Y-Q2Y)*(Y-Y1)+ N2*D22/2-P3*(Y-Y1-Y2)
1250 Y0=FNR(Y)/2000:X0=Y*2
1260 LINE-(80+X0,80+Y0)
1270 NEXT Y
1280 END
第五篇 結(jié)束語(yǔ)
本次設(shè)計(jì)歷時(shí)三個(gè)月，應(yīng)該說(shuō)這幾個(gè)月對(duì)我來(lái)說(shuō)是非常緊張而又充實(shí)的，從接觸一樣陌生的事物開(kāi)始，利用軟件來(lái)設(shè)計(jì)，有的只是四年來(lái)知識(shí)的累積，是一個(gè)新的開(kāi)始，同時(shí)也是對(duì)四年學(xué)習(xí)的考察。這短短的幾個(gè)多月應(yīng)該說(shuō)是四年大學(xué)中最重要的時(shí)刻，也是我收獲最多的時(shí)刻。在這幾個(gè)多月要告一段落的時(shí)候，我將自信的迎接一個(gè)新的開(kāi)始。
我們?cè)谡n堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面，如何去鍛煉我們的實(shí)踐面？如何把我們所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)用到實(shí)踐中去呢？我想做類似的設(shè)計(jì)就為我們提供了良好的實(shí)踐平臺(tái)。在做本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我感觸最深的當(dāng)數(shù)查閱大量的設(shè)計(jì)手冊(cè)了。為了讓自己的設(shè)計(jì)更加完善，更加符合工程標(biāo)準(zhǔn)，一次次翻閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)是十分必要的，同時(shí)也是必不可少的。
在這次設(shè)計(jì)中也有些建議：首先，我覺(jué)得老師給我們畢業(yè)設(shè)計(jì)是十分合理，符合我們的知識(shí)水平這不僅可以提起我們對(duì)設(shè)計(jì)的興趣，同時(shí)還可以在專業(yè)上用實(shí)踐鍛煉一下我們，使我們不但不在對(duì)所學(xué)專業(yè)感到陌生，而且還可以培養(yǎng)大家的積極性。
?其次，我覺(jué)得應(yīng)該培養(yǎng)我們的團(tuán)隊(duì)合作精神，讓幾個(gè)人一起作這樣的畢業(yè)設(shè)計(jì)我想會(huì)更好的發(fā)揮我們的特長(zhǎng)。為我們這些即將畢業(yè)后走向工作崗位的學(xué)子先體驗(yàn)一下自己以后單獨(dú)從事工作氣氛。
在本次設(shè)計(jì)中，特別的感謝指導(dǎo)老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，不管工作多忙，每周都固定的時(shí)間為我解決疑難問(wèn)題，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行點(diǎn)撥，保證我的設(shè)計(jì)方向的正確，還經(jīng)常找來(lái)設(shè)計(jì)資料供我們參考，老師敬業(yè)的態(tài)度為我樹(shù)立了榜樣，同時(shí)也保證了我設(shè)計(jì)的順利完成。 真的感謝老師對(duì)我的幫助。
謝謝！！
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