人人文库网 > 图纸下载 > 毕业设计 > 人力提升机的整体设计【10张图纸】【优秀】

进度检查表.xls

人力提升机的整体设计【10张图纸】【优秀】

资源目录

人力提升机的整体设计【10张图纸】【优秀】.rar

进度检查表.xls---(点击预览)

设计图纸10张.dwg---(点击预览)

相关资料封面.doc

设计图纸10张.dwg

进度检查表.xls

摘要

　　　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。此项设计是传统的结构与创新的思想结合的成果。任务来源于社会生产实践。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。在无电源供应的情况下可人力轻松操纵上下输送物料和人员填补该产品系列中的缺失。

此设计主要考虑到功能实现，尺寸限制，结构，操作简单。

首先，以机械原理以及机械设计的理论知识为依据，对齿轮涡轮蜗杆传动机构，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。再根据离合的原理选择合适的离合方式和机构。用所学的工程图学和三维制图的知识画出装配图，和零件图。最后运用三维软件运动仿真的功能实现运动仿真，实现设计的可行性。

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，离合器的设计，扇形齿轮传动，蜗杆和蜗杆的自锁。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。

本设计的特色在于：第一，运用简单的齿轮之间传动比的变化，将人力放大。实现人力能够带动机器升降；第二，扇形齿轮的运用，减小结构，同时起来离合的作用；第三，蜗杆和蜗杆的啮合起到自锁的作用，比起蜗杆蜗轮的自锁功能虽有所欠缺但是相比较而言结构会简化很多，尺寸会精巧甚多。

关键词：升降机；齿轮；传动；蜗杆；自锁；

摘要III

ABSTRACTIV

目录V

1. 绪论1

1.1 设计背景1

1.2 设计目的1

1.3设计内容2

2.机传动系统的设计提升3

2.1 工作原理及运动特点3

2.2 设计方案的制定5

2.3 人力提升机设计参数的确5

2.3.1确定传动装置的总传动比和分配传5

2.3.2设定传动装置的动力参数6

3. 齿轮的设计8

3.1主动轴上齿轮传动的设计计算8

3.2 从动轴上齿轮传动的设计和计算11

3.3 扇形齿轮的设计15

4. 轴瓦轴承和轴键的设计和校核20

4.1 主动轴的设计20

4.1.1 主动轴的设计与校核20

4.1.2 轴瓦寿命校核：22

4.2 中间轴的设计24

4.2.1 中间轴的设计与校核24

4.2.2 轴瓦寿命校核：29

4.2.3 键的设计与校核：31

4.3 从动轴的设计31

4.3.1 从动轴的设计与校核31

4.3.2 轴瓦寿命校核33

4.3.3 键的设计与校核36

5 传动系统零件的选择和设计37

5.1选择钢丝绳的型号37

5.2 箱体结构的设计37

5.3 润滑密封设计39

5.4 联轴器设计40

结论与展望41

致谢43

　参考文献44

1. 绪论

1.1 设计背景

　　随着我国建筑业的发展，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的高处作业提升机已经被广大的用户所采用。租赁高处作业提升机的市场正在我国城乡建设市场逐步形成。用提升机取代传统的脚手架和大绳高处作业省时，省工、省费用，且移动方便，使用、安全，大大的减轻了工人劳动强度，提高了施工进度。据统计，使用提升机施工，其施工费用仅是脚手架的70﹪，生产率是脚手架的三倍。但是，由于多种原因，建筑施工中高处作业提升机坠落事故时有发生，这不仅造成人身伤亡、经济损失和社会影响，面对高处作业提升机使用日益增多的今天，提升机产品安全质量成为人们关注的焦点问题。这就要求：从事高处作业提升机的设计制造部门应该加强提升机产品安全性能的开发，同时，确保提升机产品安全质量标准、规范国内提升机市场。必须保证高处作业提升机安装后符合安全要求，加大对施工操作人员高空提升机安全操作培训，使作业人员熟悉、掌握提升机结构、性能和操作规范以确保安全。

1.2 设计目的

这次设计的目的是在于巩固所学的知识，开拓视野，培养同学们的动手能力，增强同学们的独立思考能力和学生们的团队合作精神。而毕业设计在学业即将完成，充分掌握所学的所有课程，并结合实际成产实习的基础上而进行的一个重要环节，是每一位即将面临毕业的学生在整个大学期间对所学知识的一个综合应用，它严格要求学生要全心的投入，并尽可能的熟练的应用所学的知识，力求这次毕业设计可以圆满的结束。

　　　实践是检验真理的唯一标准，我们学习了三年时间的理论知识，若不将其应用于现实生活中，那么也是枉然，还是没有什么收获。所以，学以致用是唯一可以对所学知识的的一个实实在在的交代。我们在这次设计目的在于以下：

　　　1）最首要的目的在于开动同学们独立思考，积极运用所学知识和综合运用知识以及独立思考和分析，解决问题的能力。

　　　2）会观察零件，研究特点及构造，另外，要知其内部组织情况，受力、承载情况，以及合适的应用场合。

　　　3）要在设计的过程中，同学们掌握并熟应用，查阅有关手册、图表等有关资料的能力。

　　　4）进一步来培养学生们观察零件以及视图、制图、应用和撰写技术文件，说明的一些基本技能。

　　　5）在设计的过程中要培养学生们严谨，认真的科学态度以及充分应用所学知识的能力。

　　　毕业设计是学生在学校结束了全部的理论课程和相应实践教学环节后进行的一项大型综合性教学环节，是学生在能将所学理论知识全面应用并合理解决实际问题的工程实践过程中不可或缺的、较系统的工程化训练，是完成工程师初步训练的重要步骤。

1.3设计内容

QQ截图20131129090843.gif

人力提升机的整体设计.gif

内容简介：: 无锡太湖学院毕业设计（论文）开题报告题目：人力提升机的整体设计信机系机械工程及自动化专业学号：学生姓名：指导教师：（职称：教授）（职称：） 2012年11月14日课题来源指导老师给的设计任务书科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）（1）课题科学意义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。此项设计是传统的结构与创新的思想结合的成果。任务来源于社会生产实践。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。在无电源供应的情况下可人力轻松操纵上下输送物料和人员填补该产品系列中的缺失。（2）发展趋势随着我国建筑业的发展，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的高处作业提升机已经被广大的用户所采用。租赁高处作业提升机的市场正在我国城乡建设市场逐步形成。用提升机取代传统的脚手架和大绳高处作业省时，省工、省费用，且移动方便，使用、安全，大大的减轻了工人劳动强度，提高了施工进度。据统计，使用提升机施工，其施工费用仅是脚手架的70，生产率是脚手架的三倍。但是，由于多种原因，建筑施工中高处作业提升机坠落事故时有发生，这不仅造成人身伤亡、经济损失和社会影响，面对高处作业提升机使用日益增多的今天，提升机产品安全质量成为人们关注的焦点问题。这就要求：从事高处作业提升机的设计制造部门应该加强提升机产品安全性能的开发，同时，确保提升机产品安全质量标准、规范国内提升机市场。必须保证高处作业提升机安装后符合安全要求，加大对施工操作人员高空提升机安全操作培训，使作业人员熟悉、掌握提升机结构、性能和操作规范以确保安全。研究内容人力提升机是用钢丝绳从建筑物顶部，通过悬挂机构，沿立面悬挂着的作业平台能够上下移动的一种悬挂式设备。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。并且能够到达自动下降的功能。其设计主要包括：传动系统的设计、执行机构的设计、壳体的设计以及机体的润滑与密封等。拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析此次设计我们主要考虑了两种方案：方案一：设计三级传动作为提升机的传动方案，来完成提升任务。通过选择人力的相关参数，计算出总的传动比。然后分配传动比为、和，选择和计算出相应的传动齿轮的参数，并进行检验和校核，进而完成其他结构的设计。方案二：设计二级传动作为提升机的传动方案，来完成提升任务。通过选择人力驱动和滑轮的相关参数，计算出总的传动比。然后分配传动比为和，用相应的传动比选择和计算出传动齿轮的各个参数，进而进行完成整个传动系统的设计。以上两种方案通过各个方面的比较和计算，方案一中的三级传动的参数过大，进而加大了传动装置的体积，考虑到整个装置的经济性、适用性和方便、快捷，其体积不能过大，以免增加负重。所以本次设计采用了第二种方案，将总的传动比分为二级传动更为合理。研究计划及预期成果研究计划：2012年10月12日-2012年12月25日：按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书。2013年1月11日-2013年3月5日：填写毕业实习报告。2013年3月8日-2013年3月14日：按照要求修改毕业设计开题报告。2013年3月15日-2013年3月21日：学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。2013年3月22日-2013年4月11日：撰写设计说明书。 2013年4月12日-2013年4月25日：零件图、工程图的绘制。2013年4月26日-2013年5月20日：毕业论文撰写和修改工作。特色或创新之处本设计的特色在于：第一，运用简单的齿轮之间传动比的变化，将人力放大。实现人力能够带动机器升降；第二，扇形齿轮的运用，减小结构，同时起来离合的作用；第三，蜗杆和蜗杆的啮合起到自锁的作用，比起蜗杆蜗轮的自锁功能虽有所欠缺但是相比较而言结构会简化很多，尺寸会精巧甚多。已具备的条件和尚需解决的问题第一，实验方案思路已经非常明确，已经具备使用UG等机械开发软件开发产品的能力和图像处理方面的知识。第二，使用UG仿真的能力尚需加强。指导教师意见指导教师签名：年月日教研室（学科组、研究所）意见教研室主任签名：年月日系意见主管领导签名：年月日摘要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。此项设计是传统的结构与创新的思想结合的成果。任务来源于社会生产实践。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。在无电源供应的情况下可人力轻松操纵上下输送物料和人员填补该产品系列中的缺失。此设计主要考虑到功能实现，尺寸限制，结构，操作简单。首先，以机械原理以及机械设计的理论知识为依据，对齿轮涡轮蜗杆传动机构，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。再根据离合的原理选择合适的离合方式和机构。用所学的工程图学和三维制图的知识画出装配图，和零件图。最后运用三维软件运动仿真的功能实现运动仿真，实现设计的可行性。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，离合器的设计，扇形齿轮传动，蜗杆和蜗杆的自锁。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。本设计的特色在于：第一，运用简单的齿轮之间传动比的变化，将人力放大。实现人力能够带动机器升降；第二，扇形齿轮的运用，减小结构，同时起来离合的作用；第三，蜗杆和蜗杆的啮合起到自锁的作用，比起蜗杆蜗轮的自锁功能虽有所欠缺但是相比较而言结构会简化很多，尺寸会精巧甚多。关键词：升降机；齿轮；传动；蜗杆；自锁；ABSTRACT Human elevator has no patent in China, more electricity and power lift hoist have been used. The design of the structure is the traditional combination of innovative ideas and results. Mission is from the practice of social production. Human elevator is used for exterior wall decoration and outdoor power equipment and other special equipment installed. In the case of no power supply can easily manipulate the human upper and lower transport of materials and personnel to fill the lack of product line This design is mainly taking into account the implementation of function, size limits, structure, simple operation. First, mechanical principles and mechanical design is based on the theoretical knowledge, Worm gear drive mechanism, Screw Drive as well as several other detailed analysis of common institutions, Choose the appropriate option. The principle according to clutch the clutch mode and select the appropriate bodies Learned to use engineering graphics and three-dimensional mapping of knowledge UG draw assembly drawings, and parts diagram. Finally, we use three-dimensional motion simulation software features for motion simulation, the feasibility of achieving the design. The design includes a gear drive, second gear, Wire rope around the law, the design of the clutch, fan gear, self-locking worm and worm. Take the initiative and drive shaft gear shaft gear mesh on the pedal force and the moment passed on to the output shaft. Output shaft of the gear teeth and then sets of force and torque delivered to the tank through the gear wheel, the drive sheave rotation, then driven gears meshing with the bottom of the tank below the rotating wheel, Re-engagement with the bottom of the drive gear wheel rotation slot below, the use of wire rope and there is no relative slip between the sheaves to drive the entire machine using steel wire rope move up and down. The design features at: First, the use of a simple gear transmission ratio between the changes in the human enlarge can bring the machine down to achieve human; Second, the use of fan gear, reducing the structure, while the role of up clutch; Third, the meshing worm and worm play a role in self-locking, compared to the self-locking worm gear despite the lack of structure, but the comparison will be simplified a lot, the size will be compact many.Keywords: hoist；gear；transfer motion; worm; self-locking;V 目录摘要IIIABSTRACTIV目录V1. 绪论11.1 设计背景11.2 设计目的11.3设计内容22.机传动系统的设计提升32.1 工作原理及运动特点32.2 设计方案的制定52.3 人力提升机设计参数的确52.3.1确定传动装置的总传动比和分配传52.3.2设定传动装置的动力参数63. 齿轮的设计83.1主动轴上齿轮传动的设计计算83.2 从动轴上齿轮传动的设计和计算113.3 扇形齿轮的设计154. 轴瓦轴承和轴键的设计和校核204.1 主动轴的设计204.1.1 主动轴的设计与校核204.1.2 轴瓦寿命校核：224.2 中间轴的设计244.2.1 中间轴的设计与校核244.2.2 轴瓦寿命校核：294.2.3 键的设计与校核：314.3 从动轴的设计314.3.1 从动轴的设计与校核314.3.2 轴瓦寿命校核334.3.3 键的设计与校核365 传动系统零件的选择和设计375.1选择钢丝绳的型号375.2 箱体结构的设计375.3 润滑密封设计395.4 联轴器设计40结论与展望41致谢43参考文献44人力提升机的整体设计 1. 绪论1.1 设计背景随着我国建筑业的发展，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的高处作业提升机已经被广大的用户所采用。租赁高处作业提升机的市场正在我国城乡建设市场逐步形成。用提升机取代传统的脚手架和大绳高处作业省时，省工、省费用，且移动方便，使用、安全，大大的减轻了工人劳动强度，提高了施工进度。据统计，使用提升机施工，其施工费用仅是脚手架的70，生产率是脚手架的三倍。但是，由于多种原因，建筑施工中高处作业提升机坠落事故时有发生，这不仅造成人身伤亡、经济损失和社会影响，面对高处作业提升机使用日益增多的今天，提升机产品安全质量成为人们关注的焦点问题。这就要求：从事高处作业提升机的设计制造部门应该加强提升机产品安全性能的开发，同时，确保提升机产品安全质量标准、规范国内提升机市场。必须保证高处作业提升机安装后符合安全要求，加大对施工操作人员高空提升机安全操作培训，使作业人员熟悉、掌握提升机结构、性能和操作规范以确保安全。1.2 设计目的这次设计的目的是在于巩固所学的知识，开拓视野，培养同学们的动手能力，增强同学们的独立思考能力和学生们的团队合作精神。而毕业设计在学业即将完成，充分掌握所学的所有课程，并结合实际成产实习的基础上而进行的一个重要环节，是每一位即将面临毕业的学生在整个大学期间对所学知识的一个综合应用，它严格要求学生要全心的投入，并尽可能的熟练的应用所学的知识，力求这次毕业设计可以圆满的结束。实践是检验真理的唯一标准，我们学习了三年时间的理论知识，若不将其应用于现实生活中，那么也是枉然，还是没有什么收获。所以，学以致用是唯一可以对所学知识的的一个实实在在的交代。我们在这次设计目的在于以下：1）最首要的目的在于开动同学们独立思考，积极运用所学知识和综合运用知识以及独立思考和分析，解决问题的能力。2）会观察零件，研究特点及构造，另外，要知其内部组织情况，受力、承载情况，以及合适的应用场合。3）要在设计的过程中，同学们掌握并熟应用，查阅有关手册、图表等有关资料的能力。4）进一步来培养学生们观察零件以及视图、制图、应用和撰写技术文件，说明的一些基本技能。5）在设计的过程中要培养学生们严谨，认真的科学态度以及充分应用所学知识的能力。毕业设计是学生在学校结束了全部的理论课程和相应实践教学环节后进行的一项大型综合性教学环节，是学生在能将所学理论知识全面应用并合理解决实际问题的工程实践过程中不可或缺的、较系统的工程化训练，是完成工程师初步训练的重要步骤。1.3设计内容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，离合器的设计，扇形齿轮传动，蜗杆和蜗杆的自锁。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。本设计的特色在于：第一，运用简单的齿轮之间传动比的变化，将人力放大。实现人力能够带动机器升降；第二，扇形齿轮的运用，减小结构，同时起来离合的作用；第三，蜗杆和蜗杆的啮合起到自锁的作用，比起蜗杆蜗轮的自锁功能虽有所欠缺但是相比较而言结构会简化很多，尺寸会精巧甚多。2.机传动系统的设计提升2.1 工作原理及运动特点本机构是一种升降机装置，主要由三部分组成：1.传动部分；2.绕线部分；3.离合控制部分。传动部分主要是在主轴箱内，如图.2。所示，由主动轴、蜗杆、蜗杆、两个齿轮、摩擦片和、蝶形弹簧以及输出轴组成。主动轴和脚踏连接，可以由人直接驱动。在工作状态，主动轴上的齿轮同时带动装在蜗杆和蜗杆上的两齿轮传动，从而带动了两蜗和的同向转动，蜗杆通过由摩擦片和、蝶形弹簧组成的离合部分将动力传到输出轴上，再通过齿轮的传动，输出轴上的齿轮传递到图2.1中处于上方的齿轮。绕线部分参照图2.1，主要由两个齿轮，两个压紧轮装置，防护罩，弹簧和弹簧以及壳体组成，钢丝绳绕在两个齿轮的绕线槽中。齿轮的绕线槽的截面成梯形状，钢丝绳在其中越压越紧，从而保证钢丝绳与齿轮之间没有相对滑动，即不会打滑。两个压紧轮装置控制了钢丝绳在线槽中的包角，从而确定了此部分的传动效率。防护罩能保证在齿轮上穿钢丝绳顺利进行，并且可以防止当绳处于松弛状态时，跑出绕线槽。离合控制部分主要有：图.2中装在蜗杆上的摩擦片，输出轴，嵌套在输出轴上的摩擦片和蝶形弹簧，以及图中轴、扇形齿轮、离合控制轴、推力轴承、控制手柄组成。离合发生在如图2.2中两个摩擦片接触的地方，当碟形弹簧处于被压紧状态时，在两摩擦片的作用下就能处于工作状态，即离合器处于“合”的状态；反之就处于非工作状态，即处于“离”的状态。蝶形弹簧的压紧与放松状态我们靠转动控制手柄来实现，控制手柄通过轴带动扇形齿轮的转动，扇形齿轮通过与离合控制器的齿轮啮合，带动离合控制器的转动，通过螺纹连接装在外壳上的离合控制器由于转动而沿着螺纹方向移动，从而通过顶在推力轴承上图2.2中所示的输出轴来压紧或者放松碟形弹簧。该升降机主要能实现三个功能：第一，人踩着脚踏能往上走，不踩的时候能自锁停在原位；第二，人反踩脚踏能往下走，不踩的时候能自锁停在原位；第三，能自由低速的往下走。我们把前面两个功能叫做该升降机处于工作状态的功能，而把最后一个功能称之为非工作状态的功能。以下我将介绍实现这些功能的原理：第一种功能的实现原理是：当人踩脚踏时，踩脚踏的力通过一系列齿轮传动放大到足以克服整个升降机的重力，从而能往上走。当人不踩脚踏时，在两个蜗杆啮合有自锁作用的情况下，克服了整个机器的重力，从而使得升降机停在原位。第二种功能的实现原理与第一种一样。第三种功能的实现原理是：当工作人员将控制手柄往自身方向拉时，离合器处于“离”的状态，即此时图2.1 中两个齿轮的转动不影响到主轴箱里的传动，机器将加速下落：当工作人员松开控制手柄时，离合器处于“合”的状态，机器将减速下落。于是工作人员可以通过控制手柄来控制升降机的下落。图2.1 提升机结构图图2.2 提升机原理图2.2 设计方案的制定由方案想到滑轮组结构，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）阻止滑轮组的转动离合控制：由汽车离合原理，将之稍加改动。手柄相当于档位杆，操纵离合器的“开”与“合”离合打开时，滑轮组上的齿轮不能与输出轴上的齿轮啮合，不能传动不能制动，由于机器和人员的自身重力，将加速下降，当离合器合上时，齿轮啮合正常进行，能制动能传动，机器又回减速下落直到停住。2.3 人力提升机设计参数的确 2.3.1确定传动装置的总传动比和分配传（1）确定总传动比由提升机提升的线速度为m/min,初定线槽直径为m。即 (2.1) 假设人蹬脚踏的转速为,所以总的传动比为 (2.2)（2）分配传动装置传动比 (2.3) 式中分别为一级齿轮和二级齿轮的传动比。为使一级齿轮结构不过大，初步，则二级齿轮传动比为 2.3.2设定传动装置的动力参数（1）各轴转速（2）各轴输入功率则各轴的输出功率：（3）各轴输入转矩主动轴的输出转矩=9550 =95500.1/75=12.73Nm所以:输出转矩：运动和动力参数结果如下表2-1，表2-1 运动和动力参数表轴名功率转矩转速r/min输入输出输入输出主动轴0.112.73751轴0.0950.09318.3417.97512轴0.0870.09154.853.715.893轴0.0770.08948.9447.9715.893. 齿轮的设计3.1主动轴上齿轮传动的设计计算1. 选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数。 (1)考虑到人力提升机的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用直齿圆柱齿轮传动。(2)提升机为一般工作机器，速度不高故选用7级精度(GB10095-88)。(3)材料选择，由课本(机械设计，以下都是)P119 表10-1，选小齿轮材料为40Cr(调质)，硬度280HBS,大齿轮材料为45号钢(调质)，硬度240HBS二者材料硬度相差40HBS。(4)选小齿轮齿数,大齿轮齿数，取。2. 按齿面接触强度设计由课本公式进行计算：即 (3.1) (1)确定公式内的各计算数值。 1）试选载荷系数 2）计算小齿轮传递的转矩 (3.2) 3）由课本表选取齿宽系4）由表查的材料的弹性影响系数 5）由图按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限。 6）由式，计算应力循环系数 (3.3) (3.4) 7）由图10-19取接触疲劳寿命系数 8）计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1%安全系数S=1,由式10-12得 (3.5) (3.6)(2)计算 1）试算小齿轮分度圆直径,代入中较小的值(3.7) 2）计算圆周速度 (3.8) 3）计算齿宽 (3.9) 4）计算齿宽与齿高之比模数 (3.10) 齿高 (3.11) (3.12) 5）计算载荷系数根据,7级精度，由图10-8查的动载系数；直齿轮；由表查的使用系数；由表用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时由，查图，得故载荷系数 (3.13)6）按实际载荷系数校正所算的分度圆直径，由式10-10a得9 (3.14)7）计算模数 (3.15)3.按齿根弯曲强度设计由式得弯曲强度设计公式为 (3.16) (1)确定公式内的各计算数值 1）由图查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲强度极限。 2）由图取弯曲疲劳寿命系数 3）计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳安全系数，由式得 (3.17) (3.18) 4）计算载荷系数 (3.19) 5）查取齿形系数，由表查得 6）查取应力校正系数，由表查得 7）计算大小齿轮的并加以比较 (3.20) (3.21)大齿轮的数值大，所以选用。(2) 设计计算 (3.22) 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，仅于齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数并就近圆整为标准值，按接触强度算得的分度圆直径算出小齿轮齿数，取齿大齿轮齿数取齿这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。4.几何尺寸计算（1）计算分度圆直径 (3.23) (3.24) (2) 计算中心距 (3.25) （3）计算齿轮宽度取 (3.26)3.2 从动轴上齿轮传动的设计和计算 1. 选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数。(1)考虑到人力提升机的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用直齿圆柱齿轮传动。 (2)提升机为一般工作机器，速度不高故选用7级精度(GB10095-88)。 (3)材料选择，由课本(机械设计，以下都是) 表10-1，选小齿轮材料为40Cr(调质)，硬度280HBS,大齿轮材料为45号钢(调质)，硬度240HBS二者材料硬度相差40HBS。 (4)选小齿轮齿数,大齿轮齿数，取。2. 按齿面接触强度设计由课本公式进行计算：即 (1)确定公式内的各计算数值。 1）试选载荷系数 2）计算小齿轮传递的转矩 3）由课本表选取齿宽系4）由表查的材料的弹性影响系数。5）由图按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限。 6）由式，计算应力循环系数 7）由图10-19取接触疲劳寿命系数 8）计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1%安全系数S=1,由式10-12得 (2)计算 1）试算小齿轮分度圆直径,代入中较小的值 2）计算圆周速度 3）计算齿宽 4）计算齿宽与齿高之比模数齿高 , 5）计算载荷系数根据,级精度，由图10-8查的动载系数；直齿轮；由表查的使用系数；由表10-4用插值法查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置时由，查图，得故载荷系数 6）按实际载荷系数校正所算的分度圆直径，由式得 7）计算模数 3. 按齿根弯曲强度设计由式得弯曲强度设计公式为 (1)确定公式内的各计算数值 1）由图查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲强度极限。 2）由图取弯曲疲劳寿命系数 3）计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳安全系数，由式得 4）计算载荷系数 5）查取齿形系数，由表查得 6）查取应力校正系数，由表查得 7）计算大小齿轮的并加以比较大齿轮的数值大，所以选用。（2）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，仅于齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得模数并就近圆整为标准值，按接触强度算得的分度圆直径，算出小齿轮齿数，取齿大齿轮齿数取齿这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。4. 几何尺寸计算（1）计算分度圆直径 (2) 计算中心距（3）计算齿轮宽度取3.3 扇形齿轮的设计 1. 齿轮材料，热处理及精度考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线1）齿轮材料及热处理 1）材料：高速级小齿轮选用钢调质，齿面硬度为小齿轮,取小齿齿数，高速级大齿轮选用号钢正火，齿面硬度为大齿轮,取大齿齿数，取 2）齿轮精度按GB/T100951998，选择7级，齿根喷丸强化。 2. 初步设计齿轮传动的主要尺寸按齿面接触强度设计确定各参数的值:1）试选2) 查课本图选取区域系数 3) 由课本图查得则 4）查课本图得 5) 齿轮的疲劳强度极限取失效概率为,安全系数,应用课本公式得: =0.93550=511.5 =0.96450=432 许用接触应力 6）查课本表得：，由表得: 3. 设计计算 1）小齿轮的分度圆直径 2）计算圆周速度 3) 计算齿宽和模数计算齿宽计算摸数初选螺旋角 4) 计算齿宽与高之比齿高 5) 计算纵向重合度 6) 计算载荷系数使用系数根据级精度, 查课本表得动载系数查课本由表得的计算公式: 查课本由表得:查课本由表得: 故载荷系数: 7) 按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 d=d= mm8) 计算模数 4. 齿根弯曲疲劳强度设计由弯曲强度的设计公式 (1) 确定公式内各计算数值1) 小齿轮传递的转矩,确定齿数z 因为是硬齿面，故取传动比误差，允许 2)计算当量齿数 3) 初选齿宽系数按对称布置，由表查得 4) 初选螺旋角初定螺旋角 5) 载荷系数K 6) 查取齿形系数和应力校正系数查课本由表得: 齿形系数应力校正系数 7) 重合度系数端面重合度近似为因为，则重合度系数为 8) 螺旋角系数Y轴向重合度 9) 计算大小齿轮的安全系数由表查得查课本由表得到弯曲疲劳强度极限小齿轮大齿轮查课本由表得弯曲疲劳寿命系数: 取弯曲疲劳安全系数大齿轮的数值大.选用.(2)设计计算 1)计算模数对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径,于是由: 取那么 2) 几何尺寸计算计算中心距将中心距圆整为按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多,故参数,等不必修正. 计算大.小齿轮的分度圆直径计算齿轮宽度圆整的 4. 轴瓦轴承和轴键的设计和校核4.1 主动轴的设计4.1.1 主动轴的设计与校核 1.主动轴设计：从右向左 1) 材料：选用号钢调质处理。查课本第页表取 2) 各轴段直径的确定：据课本第页式得：（4.1）段装配轴瓦的段所以查机械设计手册第二卷第七章表取。段装轴瓦且，所以取。段是装配齿轮段，取。 3）确定各轴长度，由前面齿轮的设计参数分配各轴长度，。 2. 校核该轴和轴瓦：，。作用在齿轮上的圆周力为：（4.2）径向力为（4.3）轴向力（4.4）求垂直面的支反力：（4.5）（4.6）求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图：（4.7）（4.8）求水平面的支承力：由得（4.9）（4.10）求并绘制水平面弯矩图：（4.11）（4.12）求在支点产生的反力：（4.13）（4.14）求并绘制力产生的弯矩图：（4.15）（4.16）在处产生的弯矩：（4.17）求合成弯矩图：考虑最不利的情况，把与直接相加。（4.18）求危险截面当量弯矩：从图可见，处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）（4.19）计算危险截面处轴的直径：因为材料选择调质，查课本页表得，许用弯曲应力，则：（4.20）因为，所以该轴是安全的。4.1.2 轴瓦寿命校核：轴承寿命可由式进行校核，由于轴瓦主要承受径向载荷的作用，所以，查课本页表，取取按最不利考虑，则有：（4.21）（4.22）因为（4.23）查课本表，取（4.24）则 (4.25) ，因此所该轴承符合要求。弯矩及轴的受力分析图如图4.1所示：图4.1 轴的受力分析及弯矩图结构图如图4.2所示图4.2 主动轴结构图4.2 中间轴的设计4.2.1 中间轴的设计与校核 1）材料：选用号钢调质处理。查课本表取。 2）各轴段直径的确定，根据课本式得，段要装配轴承，所以查机械设计手册第二卷第七章表取，再查表选用轴承，取。装配齿轮和蜗杆且，取，。段主要是定位高速级大齿轮，所以取，。段装配高速级大齿轮，取，。3）校核该轴和轴承，作用在，齿轮上的圆周力：径向力：轴向力：求垂直面的支反力计算垂直弯矩：求水平面的支承力：计算、绘制水平面弯矩图：求合成弯矩图，按最不利情况考虑：求危险截面当量弯矩：从图可见，,处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）计算危险截面处轴的直径：截面: 截面:由于，所以该轴是安全的。精确校核轴的疲劳强度从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，截面处过盈配合引起的应力集中最严重。对段的左端进行安全校核计算。抗弯截面系数，按表中的公式计算抗扭截面系数段的右侧的弯矩为段的扭矩段的弯曲应力段右侧的扭切应力轴的材料为号钢，调制处理，由课本表轴的常用材料性能表查得：截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及，按手册查取，因经差值后，可查得由手册可得轴性系数为故有效应力集中系数为 (4.26) 由手册得尺寸系数，扭转尺寸系数轴按磨削加工，由手册得表面质量系数为轴未经表面强化处理，即，则按手册得综合系数为 (4.27) (4.28)又由手册得材料特性系数，取，取于是，计算安全系数值，按公式则得 (4.29) (4.30) (4.31)所以它是安全的。对段右侧的轴的安全校核抗弯截面系数，按表中的公式计算抗扭截面系数段的右侧的弯矩为段的扭矩段的弯曲应力段右侧的扭切应力过盈配合处的值，由手册用差值法求出，并取,于是得，轴按磨削加工，由手册得表面质量系数为轴未经表面强化处理，即，则按手册得综合系数为又由手册得材料特性系数，取，取于是，计算安全系数值，按公式则得所以它是安全的。4.2.2 轴瓦寿命校核：轴承寿命可由式进行校核，由于轴瓦主要承受径向载荷的作用，所以，查课本页表，取取按最不利考虑，则有：因为查课本表，取则，因此所该轴承符合要求。弯矩及轴的受力分析图如图4.3所示：图4.3 轴的受力分析及弯矩图结构图如图4.4所示图4.4 中间轴的结构图4.2.3 键的设计与校核已知，查课本表，所以取：，取,。因为齿轮材料为号钢，查课本表，得。根据普通平键连接的条件为所以所选键为: 4.3 从动轴的设计4.3.1 从动轴的设计与校核 1）材料：选用号钢调质处理。查课本表取。 2）各轴段直径的确定，根据课本式得，段要装配轴承，所以查机械设计手册第二卷第七章表取，再查表选用轴承，取。装配齿轮和蜗杆且，取，。段要装配轴承，所以取，。 3）校核该轴和轴承，作用在齿轮上的圆周力为：径向力为轴向力求垂直面的支反力：求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图：求水平面的支承力：由得求并绘制水平面弯矩图：求在支点产生的反力：求并绘制力产生的弯矩图：在处产生的弯矩：求合成弯矩图：考虑最不利的情况，把与直接相加。求危险截面当量弯矩：从图可见，处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）计算危险截面处轴的直径：因为材料选择调质，查课本页表得，许用弯曲应力，则：因为，所以该轴是安全的。4.3.2 轴瓦寿命校核轴承寿命可由式进行校核，由于轴瓦主要承受径向载荷的作用，所以，查课本页表，取取按最不利考虑，则有：因为查课本表，取则，因此所该轴承符合要求。弯矩及轴的受力分析图如图4.5所示。图4.5 从动轴的受力分析及弯矩图结构图如图4.6所示图4.6 从动轴的结构图4.3.3 键的设计与校核已知，查课本表，所以取：，取,。因为齿轮材料为号钢，查课本表，得。根据普通平键连接的条件为所以所选键为: 5 传动系统零件的选择和设计5.1选择钢丝绳的型号初定齿轮槽的宽度为15和提升的重量为350Kg，选择钢丝绳的型号。由于钢丝绳的型号是国标，所以查找手册机械设计手册第五版第二卷第八章2.1.3钢丝绳直径的计算选择，选用钢丝绳直径。钢丝绳直径可由钢丝绳最大工作静拉力，按公式式中钢丝绳最小直径 mm 选择系数 mm/N 钢丝绳最大工作静拉力由表8-1-15可查的=0.140,安全系数为9。由提升机提升重量为350kg (5.1)在由表2.1.5一般用途钢丝绳中适用于机械建筑货运索道等行业使用的各种圆股钢丝绳，可选用钢丝绳637（b）类，其典型结构为637（1+6+12+18）。5.2 箱体结构的设计人力提升机的箱体采用铸造制成，采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量，大端盖分机体采用配合。1. 机体有足够的刚度在机体为加肋，外轮廓为长方形，增强了轴承座刚度。2. 考虑到机体内零件的润滑，密封散热。因其传动件速度小于，故采用侵油润油，同时为了避免油搅得沉渣溅起，齿顶到油池底面的距离为。为保证机盖与机座连接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗糙度为。3. 机体结构有良好的工艺性.铸件壁厚为，圆角半径为。机体外型简单，拔模方便。4. 对附件设计视孔盖和窥视孔在机盖顶部开有窥视孔，能看到传动零件齿合区的位置，并有足够的空间，以便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，用M10紧固。油螺塞：放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支承面，并加封油圈加以密封。油标：油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。油尺安置的部位不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出。通气孔：由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大，为便于排气，在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器，以便达到体内为压力平衡。盖螺钉：启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。钉杆端部要做成圆柱形，以免破坏螺纹。位销：为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销，以提高定位精度。吊钩：在机盖上直接铸出吊钩和吊环，用以起吊或搬运较重的物体。减速器机体结构尺寸如下：表5-1 减速器机体结构尺寸表名称符号计算公式结果箱座壁厚箱盖壁厚箱盖凸缘厚度箱座凸缘厚度箱座底凸缘厚度地脚螺钉直径地脚螺钉数目查手册轴承旁联接螺栓直径机盖与机座联接螺栓直径轴承端盖螺钉直径视孔盖螺钉直径定位销直径续表5-1，至外机壁距离查机械毕业设计指导书表，至凸缘边缘距离查机械毕业设计指导书表外机壁至轴承座端面距离大齿轮顶圆与内机壁距离齿轮端面与内机壁距离10机盖，机座肋厚9 轴承端盖外径轴承旁联结螺栓距离5.3 润滑密封设计对于人力提升机，因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于，所以采用脂润滑，箱体内选用中的号润滑，装至规定高度。油的深度为所以其中油的粘度大，化学合成油，润滑效果好。密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗度应为密封的表面要经过刮研，而且，凸缘连接螺柱之间的距离不宜过大，为，并均已布置，保证部分面处的密封性。 5.4 联轴器设计1.类型选择.为了隔离振动和冲击，选用弹性套柱销联轴器2.载荷计算.公称转矩： (5.2)查课本表,选取所以转矩 (5.3)3. 型号选择从中查得型弹性套柱销联轴器的许用转矩为，许用最大转速为，轴径之间，故合用。其余计算从略。结论与展望毕业设计目的在于让我们学习设计的思想，同时也是对已学理论知识的巩固过程。这次毕业设计过程让我深深体会到实践经验的重要性，好多零件位置、大小都有数据可查，而那些数据就是人类通过长期的生产实践所获得的。第一次设计因为没有经验又考虑不周全，导致我将齿轮设计了三、四遍，不是数据查错就是漏掉考虑某个数据的影响，原本以为就是小数点之差，不会对结果造成很大的影响，可是经过分析多次所得的数据发现“差之毫厘，失之千里”，所以在以后的设计中不能有半点马虎，不然后果很严重，轻者造成资源的损失、材料的浪费，重者也许会导致工业事故。设计人员的综合素质很重要，我们要从现在就培养严谨的工作作风。理论和实践同等重要。理论能指导实践，使你能事半功倍，实践能上升成为理论，为以后的设计打下基础。学习的专业知识综合的应用起来，这非常重要。机械设计需要个人不断积累不断思考，不能为了机械而机械，一定要有自己的想法，形成自己的风格，也要有创新。说到这点，我要深刻反省，有很多东西都是靠模仿，并没有自己的创新，也明白了自己还有很多的不足。把设计搞好就必须安心的学习，虚心向别人请教，耐心的对待每一个问题，不放过任何一个自己遇到的问题，要善于发现问题。当然，多多帮助你能帮上的人，这是双赢的行为！此外对我影响最深的是，发现课堂学的东西还不够扎实，遇到很多的问题，还要通过查书来去定。毕业设计不仅让我们巩固了本科目的只是，还让我从新学到了在已经学习的科目中没有掌握，或者是自己不知道的只是点。难能可贵的是，毕业设计让我知道了，我一直引以为傲的还有很多的不足，很多细小的点都没有掌握，通过这次设计，我深知踏实学习的重要性，。当然，老师在此次毕业设计中对我的指导是最重要的，老师让我明白了一切。老师以及同学对我的设计提出许多宝贵的意见，在此致以衷心的感谢！

温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。