　　　社会的飞速发展，机械行业的复杂，越来越多的领域需要各种各样的起重机械，人力提升机是用于建筑外墙装饰和野外电力设备安装等专用设备。人力可轻松操纵上下输送物料和人员填补该产品系列中的缺失在无电源供应的情况下。所以任务来源于社会生产实践。此项设计是传统的结构与创新的思想结合的成果。人力提升机在国内尚无申请专利，运用较多的是电力提升机和电力升降机。

　　　此设计主要考虑到功能实现，尺寸限制，结构，操作简单。以机械原理以及机械设计的理论知识为依据，对齿轮传动机构，螺纹传动以及其他几种常见机构进行详尽的分析，选择合适的方案。用所学的工程图学和三维制图UG的知识画出装配图，和零件图。

　　　本设计内容包括一级齿轮传动，二级齿轮传动，钢丝绳的绕法，棘轮的自锁。主动轴上的齿轮与传动轴上的齿轮啮合将脚踏上的力和力矩传递到输出轴上。输出轴上的齿轮再将力和力矩通过齿套传递到槽轮的齿轮上，带动槽轮转动，再与下方的齿轮啮合带动下面槽轮的转动，利用钢丝绳与槽轮之间没有相对滑动，从而利用钢丝绳带动整个机器在钢丝绳上下移动。

关键词：升降机；齿轮；传动；棘轮；自锁；

摘要III

ABSTRACTIV

目录V

1 绪论1

1.1本课题的研究内容和意义1

1.2国内外的发展概况1

1.3本课题应达到的要求1

2 方案拟定3

3 功能原理及运动特点5

3.1 功能原理5

3.2 运动特点7

4 确定传动装置的总传动比和分配传动比9

4.1 确定总传动比9

4.2 分配传动比9

4.3 各轴运动和动力参数确定9

4.3.1各轴转速9

4.3.2各轴输入功率9

4.3.3 各轴输出功率9

4.3.4 各轴输入转矩9

5 选择钢丝绳型号11

6 齿轮、棘轮的设计13

6.1 主动轴上齿轮传动的设计计算13

6.1.1 齿轮材料，热处理及精度13

6.1.2初步设计齿轮传动的主要尺寸13

6.1.3 设计计算14

6.1.4 齿根弯曲疲劳强度设计15

6.2 从动轮上齿轮传动的设计和计算17

6.2.1齿轮材料，热处理及精度17

6.2.2 初步设计齿轮传动的主要尺寸18

6.2.3 设计计算18

6.2.4 齿根弯曲疲劳强度设计20

6.3 棘轮的设计22

6.3.1 棘轮机构的基本结构和工作原理22

6.3.2 棘轮装置的优缺点22

6.3.3 棘轮机构中的主要问题22

6.3.4 棘轮几何尺寸的计算22

7 轴、轴承和轴键的设计和校核25

7.1 主动轴的设计校核25

7.1.1 选择轴的材料25

7.1.2 初步计算轴的最小直径25

7.1.3 轴的结构设计26

7.1.4 按弯矩合成力校核轴的强度26

7.2 从动轴的设计校核29

7.2.1 输入轴上的功率、转速及转矩29

7.2.2 初步确定轴的最小直径29

7.2.3 轴的结构设计29

7.2.4 按弯矩合成力校核轴和强度30

7.3 滚动轴承的选择与校核35

7.3.1 主动轴轴承的型号选择和设计35

7.3.2 中间轴滚动轴承的型号选择和计算37

8 箱体结构设计39

8.1主体设计39

8.2 对附件设计39

9 结论与展望43

9.1 结论43

9.2 不足之处与未来展望43

致谢45

参考文献46

　　　1 绪论

1.1本课题的研究内容和意义

随着我国建筑行业的发展，住宅建筑、高层建筑越来越多，外墙涂层、装饰以及物业管理清洗所需要的高处作业人力提升机已被广大用户所采用，同时人力提升机也成为了野外电力设备安装的专用设备。人力可轻松操纵上下输送物料和人员填补该产品系列中的缺失在无电源供应的情况下。使用人力提升机省工、省费用、安全，大大减轻了工人劳动强度，提高了施工进度。

1.2国内外的发展概况

人力提升机在国内尚无申请专利，运用较多的是电力提升机和电力升降机。据统计，使用人力提升机施工，其施工费用仅为脚手架的70%，生产率是脚手架的三倍，但是由于多种原因建筑施工中高处业人力提升机坠落事故时有发生，这不仅造成人生伤亡，经济损失和社会影响，而对高处作业人力提升机使用日益增多的今天，人力提升机的质量成为关注的焦点，这就要求从事高处作业提升机的设计制造部门应该加强产品安全性能的开发，同时确定人力提升机产品安全质量标准，规范国内市场。必须保证人力提升机安装后符合安装要求，加大对施工人员的安全培训，以确保安全。

1.3本课题应达到的要求

　　　人力提升的总重量为350 kg,提升速度5m/min。将输入轴上脚踏的力和力矩传递到输出轴上。输出轴带动槽轮转动，利用钢丝绳与槽轮之间没有相对滑动，从而利用驱动整个机器在钢丝绳上下移动。

　　　2 方案拟定

方案一:由葫芦想到滑轮组结构，利用钢丝绳绕在滑轮组上由绳带动整个机器实现上下移动。传动：滑轮组上的齿轮跟输出轴上的齿轮啮合传动，依次一系列的齿轮啮合实现从主动轴（人力脚踏动力）到输出轴再到滑轮组上的齿轮传递动力。制动：两个蜗杆自锁的原理（螺旋升角小于当量摩擦角）阻止滑轮组的转动。

方案二：采用链传动，将主动轴上的力通过链条传递到输出轴上，制动采用棘轮机构制动

方案三：通过齿轮啮合传动，通过齿轮的二级传动，将主动轴上的输入力放大，制动采用棘轮机构。

　　　通过计算对比上述三个方案的优劣：

　　　方案一采用蜗杆自锁的原理，蜗杆传动与螺旋齿轮传动相似在啮合处有相对滑动。当滑动速度很大，工作条件不够良好时会产生严重的摩擦与磨损，从而引起过分发热，使润滑情况恶化，因此摩擦损失较大，效率底，当传动具有自锁性时效率仅为0.4左右。

　　　方案二：采用链传动，优点是可以降低成本，整体尺寸较小，结构较为紧凑，但链传动不能保持恒定的瞬时传动比；磨损易发生跳齿，工作时有噪声，不宜用在载荷变化很大和急速反转的场合。

　　　方案三：采用齿轮传动提高了效率，同时采用棘轮制动，有效的减小了整体尺寸。

　　　综上所述采用方案三。

QQ截图20131129090346.gif

人力提升机传动方案的拟定与分析计算设计.gif

内容简介：: 无锡太湖学院毕业设计（论文）相关资料题目：人力提升机传动方案的拟定与计算设计信机系机械工程及自动化专业学号： 0923819 学生姓名：夏前虎指导教师：陈伟明（职称：副教授）（职称：） 2013年 5 月 25 日

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