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小型载货电梯的设计【12张CAD图纸+毕业论文】【答辩通过】

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关键词：: 小型载货电梯设计 12 十二 cad 图纸毕业论文答辩通过

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摘要

小型载货电梯是一种被普通采用的垂直输送设备, 用于运送各种散状和碎块物料，并广泛地应用于建材、电力、冶金、机械、化工、轻工、有色金属、粮食等各工业部门。

本次设计主要针对小型载货电梯电动机的设计，驱动轮转速以及功率的确定，电机、减速机等主要零部件的选择，包括总装图以及零件图，二级减速器总装图的Auto-CAD图纸的绘制。通过计算选取方案，以满足工作需要。

电梯源于简单的绳索或手拉葫芦。电梯基本上是通过机械手段拉或推起的平台。一台现代化的电梯包括轿厢安装在竖井的围住的空间的平台上，或在英联邦国家称为“吊重机” 。在过去，电梯驱动机制，采用蒸汽和水的液压活塞。在一个“牵引”电梯，车被深处的带沟槽的滑轮通过滚动的钢丝绳拉起，通常称为滑动轮。车子的重量是用其他的重物来平衡。有时两个电梯总是同步移动方向相反，他们是彼此的制衡。

电梯使用的原则，液压加压地上或地下的活塞，以提高和降低轿厢。拉拢液压使用两者相结合的绳索和液压动力，以提高和降低轿厢。最近的创新包括永久地磁极马达，机房无轨道式齿轮机，微机控制：该技术是用在新装备上取决于多种因素。液压电梯便宜，但安装气瓶大于一定长度变得不切实际的在非常高的升降机盘中。许多建筑物超过7层时，牵引电梯必须被取代使用。液压电梯通常比牵引电梯慢。

关键词：小型载货电梯; 卷筒; 减速器

Abstract

Small?cargo elevator，is a common vertical transportation equipment for the delivery of a variety of bulk and fragments of materials，and is widely used in building materials, electricity, metallurgy, mechanical, chemical industry, light industry, nonferrous metals, grain and other industrial sectors.?

The design of the main small cargo elevator motor design，?the determination of drive wheel speed and power, the select of? motor, reducer, belt and other parts ，including the bucket elevator final assembly drawing and part drawing, the Auto-CAD final assembly drawing of the secondary gear reducer. Selected by calculations,?to finish my work

Elevators began as simple rope or chain hoists. An elevator is essentially a platform that is either pulled or pushed up by a mechanical means. A modern day elevator consists of a cab (also called a "cage" or "car") mounted on a platform within an enclosed space called a shaft, or in Commonwealth countries called a "hoistway". In the past, elevator drive mechanisms were powered by steam and water hydraulic pistons. In a "traction" elevator, cars are pulled up by means of rolling steel ropes over a deeply grooved pulley, commonly called a sheave in the industry. The weight of the car is balanced with a counterweight. Sometimes two elevators always move synchronously in opposite directions, and they are each other's counterweight.

The friction between the ropes and the pulley furnishes the traction which gives this type of elevator its name.

Hydraulic elevators use the principles of hydraulics to pressurize an above ground or in-ground piston to raise and lower the car. Roped Hydraulics use a combination of both ropes and hydraulic power to raise and lower cars. Recent innovations include permanent earth magnet motors, machine room-less rail mounted gearless machines, and microprocessor controls

KEY WORDS ：Small?cargo elevator ; drum; reducer

1 绪论1

1.1小型载货电梯设计意义1

1.2小型载货电梯国内外发展现状1

1.3小型载货电梯原理图2

2 小型载货电梯传动装置的选择3

2.1各个传动装置的特点3

2.11带传动的特点3

2.12齿轮传动的特点3

2.13 链传动的特点3

2.14 传动装置的选择4

3 小型载货电梯电动机的选择4

3.1钢丝绳的选择4

3.2卷筒设计4

3.21卷筒的剪力和弯矩5

3.3电动机系类的选择7

3.4减速器选择7

3.41二级减速器7

3.5电动机功率7

3.6电动机的选择8

4 分配传动比8

4.1各轴传动比的分配8

4.2计算各轴运动及动力参数8

5 小型载货电梯减速器齿轮的计算8

5.1 高速级齿轮计算8

5.11高速级接触疲劳强度重整和系数8

5.12高速级接触疲劳许用应力9

5.13高速级齿轮分度圆直径9

5.14高速级齿根弯曲疲劳强度设计9

5.15高速级齿轮模数计算10

5.16高速级齿轮几何计算10

5.2低速级齿轮计算11

5.21低速级接触疲劳强度重整和系数11

5.22低速级接触疲劳许用应力11

5.23低速级齿轮分度圆直径11

5.24低速级齿根弯曲疲劳强度设计12

5.25低速级齿轮模数计算12

5.26低速级齿轮几何计算13

6 小型载货电梯减速器轴的计算13

6.1 高速轴的计算13

6.11初步确定轴的最小直径13

6.12轴长度的计算13

6.13键的选择13

6.2低速轴的计算14

6.21初步确定轴的最小直径14

6.22联轴器的选择14

6.23轴长度的计算14

6.24键的选择14

7 小型载货电梯减速器箱体的设计15

8 结论16

8.1 电梯节能技术存在的问题16

8.2电梯研究方向16

8.3结语17

参考文献18

致谢19

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内容简介：: 中国地质大学长城学院本科毕业设计题目小型载货电梯系别工程技术系学生姓名钱跃专业机械设计制造及其自动化学号 05211626 指导教师于建波职称高级工程师 2015 年 3 月 13 日 nts 摘要小型载货电梯是一种被普通采用的垂直输送设备 , 用于运送各种散状和碎块物料，并广泛地应用于建材、电力、冶金、机械、化工、轻工、有色金属、粮食等各工业部门。本次设计主要针对小型载货电梯电动机的设计，驱动轮转速以及功率的确定，电机、减速机等主要零部件的选择，包括总装图以及零件图，二级减速器总装图的 Auto-CAD 图纸的绘制。通过计算选取方案，以满足工作需要。电梯源于简单的绳索或手拉葫芦。电梯基本上是通过机械手段拉或推起的平台。一台现代化的电梯包括轿厢安装在竖井的围住的空间的平台上，或在英联邦国家称为“吊重机” 。在过去，电梯驱动机制，采用蒸汽和水的液压活塞。在一个“牵引”电梯，车被深处的带沟槽的滑轮通过滚动的钢丝绳拉起，通常称为滑动轮。车子的重量是用其他的重物来平衡。有时两个电梯总是同步移动方向相反，他们是彼此的制衡。电梯使用的原则，液压加压地上或地下的活塞，以提高和降低轿厢。拉拢液压使用两者相结合的绳索和液压动力，以提高和降低轿厢。最近的创新包括永久地磁极马达，机房无轨道式齿轮机，微机控制：该技术是用在新装备上取决于多种因素。液压电梯便宜，但安装气瓶大于一定长度变得不切实际的在非常高的升降机盘中。许多建筑物超过 7 层时，牵引电梯必须被取代使用。液压电梯通常比牵引电梯慢。关键词：小型载货电梯 ; 卷筒 ; 减速器 nts Abstract Small cargo elevator， is a common vertical transportation equipment for the delivery of a variety of bulk and fragments of materials， and is widely used in building materials, electricity, metallurgy, mechanical, chemical industry, light industry, nonferrous metals, grain and other industrial sectors. The design of the main small cargo elevator motor design， the determination of drive wheel speed and power, the select of motor, reducer, belt and other parts ， including the bucket elevator final assembly drawing and part drawing, the Auto-CAD final assembly drawing of the secondary gear reducer. Selected by calculations, to finish my work Elevators began as simple rope or chain hoists. An elevator is essentially a platform that is either pulled or pushed up by a mechanical means. A modern day elevator consists of a cab (also called a cage or car) mounted on a platform within an enclosed space called a shaft, or in Commonwealth countries called a hoistway. In the past, elevator drive mechanisms were powered by steam and water hydraulic pistons. In a traction elevator, cars are pulled up by means of rolling steel ropes over a deeply grooved pulley, commonly called a sheave in the industry. The weight of the car is balanced with a counterweight. Sometimes two elevators always move synchronously in opposite directions, and they are each others counterweight. The friction between the ropes and the pulley furnishes the traction which gives this type of elevator its name. Hydraulic elevators use the principles of hydraulics to pressurize an above ground or in-ground piston to raise and lower the car. Roped Hydraulics use a combination of both ropes and hydraulic power to raise and lower cars. Recent innovations include permanent earth magnet motors, machine room-less rail mounted gearless machines, and microprocessor controls KEY WORDS ： Small cargo elevator ; drum; reducer nts 目录 1 绪论 .1 1.1 小型载货电梯设计意义 .1 1.2 小型载货电梯国内外发展现状 .1 1.3 小型载货电梯原理图 .2 2 小型载货电梯传动装置的选择 .3 2.1 各个传动装置的特点 .3 2.11 带传动的特点 .3 2.12 齿轮传动的特点 .3 2.13 链传动的特点 .3 2.14 传动装置的选择 .4 3 小型载货电梯电动机的选择 .4 3.1 钢丝绳的选择 .4 3.2 卷筒设计 .4 3.21 卷筒的剪力和弯矩 .5 3.3 电动机系类的选择 .7 3.4 减速器选择 .7 3.41 二级减速器 .7 3.5 电动机功率 .7 3.6 电动机的选择 .8 4 分配传动比 .8 4.1 各轴传动比的分配 .8 4.2 计算各轴运动及动力参数 .8 5 小型载货电梯减速器齿轮的计算 .8 5.1 高速级齿轮计算 .8 5.11 高速级接触疲劳强度重整和系数 .8 5.12 高速级接触疲劳许用应力 .9 5.13 高速级齿轮分度圆直径 .9 5.14 高速级齿根弯曲疲劳强度设计 .9 5.15 高速级齿轮模数计算 .10 5.16 高速级齿轮几何计算 .10 5.2 低速级齿轮计算 . 11 5.21 低速级接触疲劳强度重整和系数 . 11 5.22 低速级接触疲劳许用应力 . 11 5.23 低速级齿轮分度圆直径 . 11 5.24 低速级齿根弯曲疲劳强度设计 .12 5.25 低速级齿轮模数计算 .12 5.26 低速级齿轮几何计算 .13 6 小型载货电梯减速器轴的计算 .13 6.1 高速轴的计算 .13 6.11 初步确定轴的最小直径 .13 6.12 轴长度的计算 .13 nts 6.13 键的选择 .13 6.2 低速轴的计算 .14 6.21 初步确定轴的最小直径 .14 6.22 联轴器的选择 .14 6.23 轴长度的计算 .14 6.24 键的选择 .14 7 小型载货电梯减速器箱体的设计 .15 8 结论 .16 8.1 电梯节能技术存在的问题 .16 8.2 电梯研究方向 .16 8.3 结语 .17 参考文献 .18 致谢 .19 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 1 1 绪论 1.1 小型载货电梯设计意义电梯或升降机是一种用于垂直的移动货物或人的运输设备。英语之外的其他语言可能有相似的词语像是起重机或电梯。由于轮椅通道法，在新建的高层建筑物里安装电梯往往是一项法律规定。电梯是机械、电气紧密结合的大型机电一体化设备，它是高层建筑内部应用最广泛的垂直交通工具，它承担着大量的人流和物流的输送，电梯的普及给人们生活带来极大的方便。电梯源于简单的绳索或手拉葫芦。电梯基本上是通过机械手段拉或推起的平台。一台现代化的电梯包括轿厢安装在竖井的围住的空间的平台上，或在英联邦国家称为“吊重机”。在过去，电梯驱动机制，采用蒸汽和水的液压活塞。在一个“牵引”电梯，车被深处的带沟槽的滑轮通过滚动的钢丝绳拉起，通常称为滑动轮。车子的重量是用其他的重物来平衡。有时两个电梯总是同步移动方向相反，他们是彼此的制衡。由于小型电梯结构简单，能够提升功效，减轻工人劳动强度，完成一般人力难以完成的任务，所以在建筑工程中得到广泛的应用，他的技术性能水平的高低，直接影响到建筑成功的生产效率，受到使用单位的极大关注，同时，小型电梯的安全也备受关注，因此，如何设计和制造出一台性能优良使用方便，经济实用的小型电梯，就具有一定的现实意义和实用价值。 1.2 小型载货电梯国内外发展现状国内现状：在经济不断发展，科学技术日新月异的今天，楼的高度已和经济发展同样的速度成长起来。作为建筑的中枢神经，电梯起着不可或缺的作用，电梯作为建筑物内的主要运输工具，像其他的交通工具一样，已经成为我们日常生活的一个不可缺少的组成部分。一个国家的电梯需求总量，主要受其经济增长速度、城市化水平、人口密度及数量、国家产业结构等综合因素的影响。在全球经济持续低迷的情况下，我国国民经济仍然以较高的速度持续增长，城市化水平不断提高。这从客观上导致了我国电梯行业的空前繁荣景象，我国已经成 |为全球最大的电梯市场。上世纪 80 年代以来，随着经济建设的持续高速发展，我国电梯需求量越来越大。总趋势是上升的，目自口进入了“第三次浪潮”， 2004 年总产量超过了 8 万台，而且目前还没有减速的迹象。从 1949 年建国以来全国共生产安装了 6l 万多台电梯。尽管如此，我国的电梯远未达到饱和的程度。全世界平均 1000人有 l 台电梯，我国如果要达到这个水准，还需要增加 70 万台。到那时候，全国在用电梯将达到130 万台，每年仅报废更新就需要 6 万台。到 2005 年，中国电梯的年产量达到 13 5 万台，与 1980年相比， 25 年增长了 59 倍，产量每年平均增长 17.8%。 2005 年安装验收电梯 124465 台，截至 05年底，我国的在用电梯总数已达 651794 台。如此庞大的市场需求为我国电梯行业的发展创造了广阔的舞台。国外现状：美国奥的斯、瑞士迅达、芬兰通力、德国蒂森、同本三菱、日立、东芝、富士达等13 家大型外商投资公司在国内的市场份额达到了 74”。先进技术和先进管理的引进对国内电梯企业产生了强大的推动作用。苏州江南、山东百斯特、浙江巨人、上海华立、昌华、东莞飞鹏、宁波宏大、苏州申龙和东南液压电梯等一批优秀的电梯品牌看清了自己的定位与出路。标准的高起点使nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 2 我国电梯行业在技术上居于有利地位。许多新技术和新产品，如无机房电梯、无齿轮曳引机、永磁同步拖动技术、远程监控技术等，国际上也是刚刚出现，我国就有许多企业可以生产了。国产电梯以其高质量，低成本的优势赢得了越来越多的国内外客户，为逐步进入国际市场创造了有利条件。 1.3 小型载货电梯原理图图 1-1 载货电梯原理图 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 3 图 1-2 载货电梯三维图 2 小型载货电梯传动装置的选择 2.1 各个传动装置的特点 2.11 带传动的特点带传动具有结构简单、重量轻、传动平稳、价格低和缓冲吸振等特点，在近代机械中应用广泛 2.12 齿轮传动的特点齿轮传动具有效率高，结构紧凑，工作可靠，传动比平稳 2.13 链传动的特点链传动具有无弹性滑动和整体打滑现象，作用于轴上的径向压力比较小， nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 4 2.14 传动装置的选择链传动不能保证恒定的瞬间传动比，容易发生跳齿，不适宜高速和急速反向的传动带传动不能保证传动比，效率低，作用在轴及轴承的载荷较大，所以综上所述，应选择齿轮传动。 3 小型载货电梯电动机的选择 3.1 钢丝绳的选择钢丝绳的最大拉力1F，最大升载荷2F=（ 1000+200） 9.8，滑轮组效率 =0.95 F1=F2/ =12378.95N，计算钢丝绳直径，钢丝绳最小直径 d=C*1Fc:钢丝绳选择系数按标准查取， C=0.090 d=0.090*1F=10.014，故钢丝绳最小直径不能小于上诉最小选取直径。所以钢丝绳直径选取为 D=12mm。取提升长度为 10M，当轿厢在最下面时，配重块在最上面，所以钢丝绳的长度为 2倍的提升长度，最少为 20M 3.2 卷筒设计卷筒直径为 R=200mm，取载货电梯提升高度为 10m，当箱体上升时，配重块会下降，所以卷筒的长度 mm1 9 10 1 2.02.0m10 L 缠绕的圈数 9.152.0m10n =16 圈卷筒理论长度为 191mm，取钢丝槽宽为 12mm，槽肩取 2mm，绕 16 圈，槽肩总宽为 32mm，所以卷筒实际长度为 191+32=223mm。初步确定卷筒轴的直径，选取轴的材料为 45 钢，调质处理，轴的最小直径公式 30min nd PA0A 根据标准取 112， P=1.67KW n=16.24（ r/min） 30min nd PA=52.5mm 取电梯的自身重量为 200kg，配重块的重量 m=0.4 1000+200=600kg，空载时，卷筒上的拉力为 9.8（ 600-200） =3920N 满载时卷筒上的拉力为 9.8（ 1000+200-600） =5880N 采用多层缠绕时，所谓摩擦力，是指钢丝绳与其卷筒在接触段的相互作用力，即缠绕时的摩擦力，通常采用摩擦系数为 =0.2 由于钢丝绳和卷筒相互接触，产生压力， F= 22 fN 即摩擦力 f= N，由于 f 数值小，可近似认为 F=N, nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 5 图 3-1 卷筒钢丝绳受力分析 2180s in201 FN 090 ACBCarctan 8 )ndd( BC 2dAC hdR 2 4hna r c t a n90s in201）（ FN 公式中 1F -钢丝绳工作拉力 -摩擦点钢丝绳的拐角 R-卷筒直径 h-与机构工作级别和钢丝绳结构有关的系数 h=16 所以摩擦力 f=0.2N=0.46009.8241616a r c t a n90s in0 ）（ =0.46009.80.02=47.04N 所以卷筒最大拉力为 F=5880+47.04=5927.04N 3.21 卷筒的剪力和弯矩 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 6 图 3-2 剪力和弯矩图按照满载时，计算卷筒上承受的剪力sF和弯矩 M 取 a 为原点， x 为距离原点任意一点当满载静止在中间点时， C 点弯矩最大， C 点弯矩 M=LFbx=1200 9.8 0.069 0.069/0.318=0.176（ MKN ）卷筒的转矩 T T=9550000nP=980000 MN 进行校核时，通常校核轴上最大弯矩的强度，取 =0.6，轴的计算应力 WTM 22 ）（ =322701.09800006.0176 ）（ =17.14MPa 由下表可以看到 100-250 375-390 215 45 正火回火 100 170-217 590 295 225 140 55 应用最广泛 100-300 162-217 570 285 245 135 调质 200 217-255 640 355 275 155 60 40Cr 调质 100 100-300 241-286 735 685 540 490 355 355 200 185 70 用于载荷较大而无重大冲击的轴调质 100 100-300 270-300 240-270 900 785 735 570 430 370 260 210 75 用于很重要的轴 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 7 3.3 电动机系类的选择按工作要求，应该选择三项异步电动机，封闭式结构，电压 380V， Y 系列， P0 Pr P0 电动机额定功率， KW Pr 电动机所需电动机功率， KW 电动机功率计算公式wr PP Pw 电动机所需有效功率电动机到卷筒的总效率卷筒所需有效功率）（ KWP 67.11000 17.004.59271000Fvw ，卷筒转速)m in/r(24.162.00. 176060vNw D3.4 减速器选择 3.41 二级减速器根据要求，需要传动比大原因，采用二级减速器带联滚筒承齿 42按照表 3-1 表 3-2 传动比范围类别传动形式效率 V 单级传动比范围最大常用圆柱齿轮传动联轴器 8 级精度开式传动齿式联轴器 0.97 0.94-0.96 0.99-0.995 0.99 10 3-5 3-6 =0.833 则电动机的功率 Pr=1.67/0.833=2.00（ KW） 3.5 电动机功率电动机选择表 3-3 电动机型号电动机型号额定功率 /KW 转速 /(r/min) 质量 /KG 总传动比 Y100L1-4 2.2 1430 34 88.05 Y112M-6 2.2 940 45 57.88 Y132S-8 2.2 710 63 43.72 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 8 3.6 电动机的选择根据表 3-2，虽然 Y100l1-4 重量轻、传动比大，但是为了使传动装置紧凑，所以选 Y112M-6 4 分配传动比 4.1 各轴传动比的分配电动机转速 940r/min 总传动比 i=57.88，根据表 1-1 去、取 5.3i 齿5 3 7.165.3 88.57i ii 齿减减速器高速级传动比 72.4i35.1i1 减低速级传动比 504.3iii12 减 4.2 计算各轴运动及动力参数 0 轴， 0 轴即电动机轴 P0=Pr=2.2（ KW） 0n=940r/min T0=9.55 P0/0n=20.32（ NM） I 轴， I 轴是减速器高速轴 P1=P001=P0齿=1.94（ kw） 1n =0n/01n=268r/min T1=9.55P1/ 1n =69.13（ NM） II 轴， II 轴是减速器中间轴 P2=P112 =P1齿承=1.86（ kw） 2n = 1n /12i =56.8r/min T2=9.55 P2/ 2n =312.73（ NM）轴，轴是减速器低速轴 P3=P223=P2齿承=1.79（ kw）3n= 2n /23i=16.2r/min T3=9.55 P3/ 3n =1055.22（ NM）轴，轴是减速器低速轴 P4=P3承联=1.75（ kw） 2.16nn 34 r/min T4=9.55 P4/ 4n =1031.64（ NM） 5 小型载货电梯减速器齿轮的计算 5.1 高速级齿轮计算 5.11 高速级接触疲劳强度重整和系数高速级齿轮小齿轮 z1 取 z1=21 大齿轮 z2=i1 z1=95 小齿轮分度圆直径由题目得，选用直圆柱齿轮传动，压力角取 020 32d1tt1 )(u1u2dHEHTK ZZZH nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 9 选tHK=1.3 d=1 HZ =2.5 由材料弹性影响系数可知 EZ =189.8MP 2/1a 由公式34 Z 计算接触疲劳强度用重合度系数 Z 。 a1=arccosz1cos /(z1+2 *ah)= 0907.30 a2=arccosz2cos /(z2+2 *ah)= 0074.23 =z1(tana1-tan )+z2(tana2-tan )/2 =2.925 34 Z =0.599 5.12 高速级接触疲劳许用应力计算接触疲劳许用应力 H 取小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别是 600MPa 和 550MPa。两者取最小为该齿轮副的接触疲劳许用力 H =550MPa 32d1tt1 )(u1u2dHEHTK ZZZH =38.841mm 5.13 高速级齿轮分度圆直径调整小齿轮分度圆直径圆周速度 v=100060 nd 1t1=1.91m/s 齿宽 b b= d t1d =38.841mm 计算实际载荷 HK = AK VK HK HK 查表 AK =1 根据 v=1.91m/s、 7 级精度，查书得到 VK =1.07 HK =1.2 由图表接触疲劳强度计算用的齿向载荷分布系数 HK 可知， HK =1.316 由此可得 HK = AK VK HK HK =1.69 由式 d1=3tt1dHHKK 算的实际分度圆直径 d1=42.376 齿轮模数 m=d1/z1=2.018mm 5.14 高速级齿根弯曲疲劳强度设计 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 10 按齿根弯曲疲劳强度设计 3 saa21d 1tt z2m FFF YYYTK 选tFK=1.3 由式Y=0.25+0.75/=0.506 由书查的齿形系数a1FY=2.65 a2FY=2.23 应力修正系数 sa1Y=1.58 sa2Y=1.76 小齿轮和大齿轮的弯曲疲劳极限lim1F=500MPa lim2F=380MPa 弯曲疲劳寿命1FNK=0.85 2FNK=0.88 计算 1sa1a1FF YY=0.0138 2sa2a2FF YY=0.0164 大齿轮大于小齿轮，所以选 0.0164 就算模数 3 saa21d 1tt z2m FFF YYYTK =1.501mm 5.15 高速级齿轮模数计算调整齿数模数计算圆周速度 v d1=m1z1=31.521mm v=100060 940521.31 =1.55m/s 齿宽 b=dd1=31.521mm 宽高比 b/h=501.125.2 521.31=9.33 计算实际载荷 FK FK = AK VK FK FK =1 1.07 1 1.34=1.43 由此可得实际载荷系数算得齿数模数 m=3ttmFFKK =1.549 5.16 高速级齿轮几何计算由于齿轮模数 m 的大小取决于弯曲疲劳强度，所以取 m=1.549 取近似值 m=2 按照接触疲劳强度算得 d1=42.376 算得小齿轮齿数 z1=d1/m=21.19 取 z1=22 z2=103 计算分度圆直径 d1=z1m=44mm d2=z2m=206mm 计算中心距 a=（ d1+d2） /2=125mm 计算齿轮宽度 b= d d1=44 考虑安装误差，小齿轮宽度取 b 5-10，取小齿轮宽度为 50mm 大齿轮宽度为 44mm。 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 11 5.2 低速级齿轮计算 5.21 低速级接触疲劳强度重整和系数低速级齿轮小齿轮 z1 取 z1=21 大齿轮 z2=i1 z1=74 小齿轮分度圆直径由题目得，选用直圆柱齿轮传动，压力角取 020 32d1tt1 )(u1u2dHEHTK ZZZH 选tHK=1.3 d=1 HZ =2.5 由材料弹性影响系数可知 EZ =189.8MP 2/1a 由公式34 Z 计算接触疲劳强度用重合度系数 Z 。 a1=arccosz1cos /(z1+2 *ah)= 0907.30 a2=arccosz2cos /(z2+2 *ah)= 0780.23 =z1(tana1-tan )+z2(tana2-tan )/2 =1.688 34 Z =0.878 5.22 低速级接触疲劳许用应力计算接触疲劳许用应力 H 取小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别是 600MPa 和 550MPa。两者取最小为该齿轮副的接触疲劳许用力 H =550MPa 5.23 低速级齿轮分度圆直径小齿轮分度圆直径 32d1tt1 )(u1u2dHEHTK ZZZH =126.429mm 调整小齿轮分度圆直径圆周速度 v=100060 nd 1t1=0.03m/s 齿宽 b b= d t1d =126.429mm 计算实际载荷 HK = AK VK HK HK nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 12 查表 AK =1 根据 v=0.55m/s、 7 级精度，查书得到 VK =1.02 HK =1.2 由图表接触疲劳强度计算用的齿向载荷分布系数 HK 可知， HK =1.323 由此可得 HK = AK VK HK HK =1.62 由式 d1=3tt1dHHKK 算的实际分度圆直径 d1=136.038 齿轮模数 m=d1/z1=6.047mm 5.24 低速级齿根弯曲疲劳强度设计按齿根弯曲疲劳强度设计 3 saa21d 1tt z2m FFF YYYTK 选tFK=1.3 由式Y=0.25+0.75/=0.688 由书查的齿形系数a1FY=2.65 a2FY=2.23 应力修正系数 sa1Y=1.58 sa2Y=1.76 小齿轮和大齿轮的弯曲疲劳极限lim1F=500MPa lim2F=380MPa 弯曲疲劳寿命1FNK=0.85 2FNK=0.88 计算 1sa1a1FF YY=0.0138 2sa2a2FF YY=0.0164 大齿轮大于小齿轮，所以选 0.0164 就算模数 3 saa21d 1tt z2m FFF YYYTK =4.125mm 5.25 低速级齿轮模数计算调整齿数模数计算圆周速度 v d1=mtz1=86.625mm v=100060 268521.31 =0.04m/s 齿宽 b= d d1=86.625mm 宽高比 b/h=125.425.2 625.86=9.33 计算实际载荷 FK FK = AK VK FK FK =1 1.02 1 1.34=1.37 由此可得实际载荷系数算得齿数模数 m=3ttmFFKK =4.528 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 13 5.26 低速级齿轮几何计算由于齿轮模数 m 的大小取决于弯曲疲劳强度，所以取 m=4.528 取近似值 m=5，按照接触疲劳强度算得 d1=136.038 算得小齿轮齿数 z1=d1/m=26.67 取 z1=27 z2=95 计算分度圆直径 d1=z1m=135mm d2=z2m=475mm 计算中心距 a=（ d1+d2） /2=305mm 计算齿轮宽度 b=dd1=135 考虑安装误差，小齿轮宽度取 b 5-10，取小齿轮宽度为 140mm 大齿轮宽度为 135mm。 6 小型载货电梯减速器轴的计算 6.1 高速轴的计算 6.11 初步确定轴的最小直径高速轴 P1=1.94kw 1n =268r/min T1=69.13（ NM）初步确定轴的最小直径选取轴的材料为 45 刚。调质处理，取0A=120 于是得到 mind = 0A 311nP =23.21， caT=103695 Nmm 按照计算转矩查半联轴器孔径 1d =25mm 所以取 II1d =25mm 6.12 轴长度的计算输出轴的直径 II1d 取 25mm，为了满足要求， I-II 段右端制作一个轴肩，所以 II-III 段直径III-IId =32mm，取挡圈直径 D=30mm，为了保证端盖不碰到轴端面，取 II-IL =42mm 初步选择滚动轴承，因轴承受到径向力和轴向力，所以采用圆柱滚子轴承，型号为 30307，尺寸为 d D T=35mm 80mm 22.5mm，所以 IVIIId = VIIIVIId =35mm， VIIIVIIl =22.5mm，轴肩高 h=6， VIIVId =47mm 取安装齿轮处的 VIVd =40mm，已知齿轮轮毂宽度为 50mm，为了使套筒端面可靠压紧齿轮，取 VIVl =45mm VIVd =52mm 取轴承端盖宽度为 20mm VIVl =12mm 取联轴器右端与端盖外面 l=30mm，所以IIIIIl =50mm，取齿轮与箱体内壁之间距离 =16mm ，齿轮之间距离 c=20mm，确定轴承位置时，应距离箱体一段距离 s， s=8mm 则 IVIIIl =T+s+ +（ 135-130） =49.25mm， VIIVIl =44+c+ +s- VIVl =167mm 6.13 键的选择定位均采用平键联接，平键界面 b h=20mm 12mm 长度 70mm。 nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 14 6.2 低速轴的计算 6.21 初步确定轴的最小直径低速轴 P1=1.79kw 1n =16.2r/min T1=1055.22（ NM）初步确定轴的最小直径选取轴的材料为 45 刚。调质处理，取0A=120 于是得到 mind = 0A 311nP =57.48 6.22 联轴器的选择输出轴的直径最小的是应该与联轴器处轴的直径 II1d ，为了使轴的直径和联轴器的直径相同，所以先选择联轴器的型号，联轴器的计算转矩caT= AK 1T 查表可知 AK =1.5 caT=1582830 Nmm 按照计算转矩应小于联轴器转矩，查 GB/T 5014-2003 可选用 HL5 弹性柱销联轴器，公称转矩为 2000NM 半联轴器孔径 1d =60mm 所以取 II1d =60mm 半联轴器长度 142mm，半联轴器与轴配合的孔长度1L =107mm 6.23 轴长度的计算为了满足要求， I-II 段右端制作一个轴肩，所以 II-III 段直径 III-IId =67mm，取挡圈直径 D=70mm，为了保证端盖不碰到轴端面，取 II-IL =105mm 初步选择滚动轴承，因轴承受到径向力和轴向力，所以采用圆柱滚子轴承，型号为 30314 尺寸为 d D T=70mm 150mm 38mm，所以 IVIIId = VIIIVIId =70mm， VIIIVIIl =36mm 轴肩高 h=6， VIIVId =82mm 取安装齿轮处的 VIVd =75mm，已知齿轮轮毂宽度为 140mm，为了使套筒端面可靠压紧齿轮，取 VIVl =130mm VIVd =87mm 取轴承端盖宽度为 20mm VIVl =12mm 取联轴器右端与端盖外面 l=30mm，所以 IIIIIl =50mm 取齿轮与箱体内壁之间距离 =16mm ，齿轮之间距离 c=20mm，确定轴承位置时，应距离箱体一段距离 s， s=8mm 则 IVIIIl =T+s+ +（ 135-130） =67mm， VIIVIl =44+c+ +s- VIVl =76mm 6.24 键的选择定位均采用平键联接，平键界面 b h=20mm 12mm 长度 70mm nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 15 7 小型载货电梯减速器箱体的设计表 7-1 箱体主要数据由书中可查的以下数据 a=475mm 名称代号尺寸机座壁厚 =15mm 机盖壁厚 1 1 =15mm 机座上边缘 b b=20mm 机盖下边缘 1b 1b =10mm 机座底边缘 2b 2b =10mm 地脚螺栓直径 dd=22mm 地脚螺栓数目 n n=6 轴承旁螺栓直径 1d 1d =16mm 上下箱联接螺栓直径 2d 2d =12mm 轴承盖螺栓直径 3d 3d =12mm 检查孔盖螺钉直径 4d 4d =8mm 螺栓至机壁距离 1c 1c =22mm 螺栓至外缘距离 2c 2c =23mm 箱体外壁至轴承座端面的距离 K K=1c +2c +(5-8)=53 大齿轮顶圆与箱体内壁间的距离 1 1 =18mm 齿轮端面与箱体内壁间的距离 2 2 =15mm 机座筋厚 2m 2m =14mm 轴承端盖边缘厚度 t t=8mm 减速器中心高 H H=300mm 底脚缘尺寸 L1 L2 L1=32mm L2=30mm nts中国地质大学长城学院 2015 届毕业设计 16 8 结论 8.1 电梯节能技术存在的问题中国是一个能耗大国，也是能源利用率较低的国家，节约能源是每位中国公民义不容辞的责任及义务。我国建筑物消耗的能源约占全国总能耗的 28%。而酒店、写字楼、大型公用建筑物中，电梯的用电量占建筑总用电量的 25%以上，更是个不折不扣的“耗能大户”。 2007 年 10 月 28 日全国人大常委会通过的中华人民共和国节约能源法中规定，“对高耗能的特种设备，按照国务院的规定实行节能审查和监督。”国家质检总局质检特函 200729 号文件提出：要对锅炉、换热压力容器、电梯等高耗能特种设备实行能效测试，加强特种设备使用环节的节能监管。随着我国电梯产业快速发展，我国电梯节能技术也得到相应的发展，目前处于世界先进水平。但是我国电梯节能的利用率还是十分低下，并没有得到大范围的应用。这主要是由于我国还未出台电梯节能的强制性法

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