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本科毕业设计 外文文献及译文 院 （部）： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 1 外文文献 : 2011) 16:86 89 011 . H. Y. K. . of a is he a a s 25 it an to A is of of a is a To of of we an of is a is to in In an we in up a at we in on on 2 of a we a no or on of a a 1). a of is or of is on on of As 2, is on on is by a DC a of a is an of of s of an to We in on 2 on he of is of in of a in a is a of a is of of a 5 5, 2011 S. *) 271. K. . o. . in at 67 29, 2011 87 of a of is of of be by be it up an 2a, of = 0.3 m = m, is is of of as 3. is m, if it is .1 is a is a is to a is by a I A a is By nd rd is 文文献及译文 3 in nd rd is a AN a of an to of a rd 3 to rd st to nd to on rd to a a of m. of is of a To of of by a 3-D by a 3-D 1. 2. 3rd of a b of is by C on 9 of of of 3. 3D fi of a on a a b 8 to s of by .2 m/.2 m/s m of 4, 5, . of of of to .2 m/s. a of .5 s to a 3D” by a 3D by on 5, we of in D () () ( ( ) ( We fi in of by m of of 文文献及译文 4 of an by on on of a 9 of in to be as of at ni is of of i. be in We of on in by 9 on is on on o it be on an be by of of a a to of on on a BS a of by a .2 m/s2 .2 m/s m of of 7, of (2b). in of of is a in on in in no of to a of n to rd a An by a DC a 24-V at a m/s. of m. 4. 5. 6. of 7. in a b c d 8. he is 8. In 文文献及译文 5 a m, 4 he of a on on an a rd a of on an on rd a a we to in a to . , et 2009) of 009, 1. , et 2006) of of to of of 006 . , et 2006) of on of 267 1268 4. , , , et 2006) of of 006 . , , , et 2005) on a of of 005 . , , , et 2008) of of 008, 60 163 8. , , , et 2010) of a of 010, 55 463 9. , , , et 2010) of a of 文文献及译文 6 中文译文 : 人工生命的机器人（ 2011） 16:8689011 . H. Y. K. . 个新的修剪机器人的实验研究进展 在 日本只有一个商业产品。 这台 机螺旋 地 爬上一棵树使用电锯 修剪树枝 。然而，机器的重量（ 25 公斤）和 缓 慢 的 速度阻碍它 成为解决森林危机的 最佳解决方案。一个轻量级的平台是必需的，因为在日本，大部分山脉有陡峭的山坡，一个修剪机器人运输是一项艰巨的任务。以提前修剪机器人的艺术状态，我们 提出 一 个创新的修剪机器人 对于外面大多数的树都能高效工作 。 它的 轮 系 机构的设计 是为了适应于 混合爬山，即，机器人能够开关之间的直线和螺旋 爬 升。该方法保证了 机器人的 轻量化和高爬的速度特征在早期的出版物，我们介绍了基本的设计概念和描述的原型实验机器人了。此外，混合爬山法已经证明，该修剪机器人可以 高速的 爬上 爬 下 大 树。在这里，我们报告我们开发机器人的进展，专注于直爬， 善于 不平坦的表面上的 工作 ，和修剪。 2 先进的 修剪机器人随着建设轻修剪的终极目标机器人，我们已经开发了一种新型的爬山法，采用无压或抓机制，而是依靠机器人本身的重量，像 日本传统的伐木工不会爬树的时候（图 1）。该用的一套杆和绳子，这是所谓的 不握不住或抓住树 干 ，而他的质量中心位于树。是的，该可以用自己的重量停留在树上。基于这一新的林业产业的设计概念和要求，修剪机器人 有了很大的发展 。如图 2 所示，该机器人配备了四主动轮。轮 1 和 2 位于上侧 ， 轮 3 和 4 位于下侧。每个轮由直流伺服电机、蜗轮驱动 。 摘要 本文介绍了一个伐木工的发展 像修剪机器人。攀登主要是模仿在日本的登方法。机器人的主要功能包括 对 外面的树 进行修剪工作 ，和一个创新的爬山策略融合 直线和螺旋式攀升 的方式 。这种新颖的设计带来了轻量化和高爬升速度特征的修剪机器人。我们报告我们在发展机器人进展，针对直爬，不平坦的表面上的 工作、 修剪。 关键词 修剪机器人 爬壁机器人 1 引言 日本木材工业已经进入下降的原因 ， 木材价格下降和林业工人老龄化迅速。这导致了森林的破 坏 ，导致在暴雨和山体滑坡的 破坏 山村 地区 。然而，在一个适当的配平状态修剪树 是 值得在上面投资的， 因为其 形成 一个美丽的表面形成年轮。 一个修剪机器人的发展 对 可持续森林管理的创新是很重要的。研究开发 的 修剪机器人 15已经很少见了 。 2011 年 2 月 25 日 机械工程系，丰田民族院校丰田 471知县，日本 电子邮件： 崎 . K. 人与信息系统工程系，岐阜大学，岐阜县，日本 限公司，日本 外文文献及译文 7 雪蛤 业有限公司，岐阜县，日本 这部分工作是在第十六届国际研讨会在人工生命与机器人 项目展现的 ，日本，一月 27日 29日 ， 2011 年。 87 电池 ， 质量中心位于一个错误 的边缘 ，由于摩擦系数不明确、质量中心的位置可能被干扰。 例如，机 器人会倾斜，当它爬上一个不均匀的表面。在图 2a，质心定位参数 H = 和W = ，其中 H 为上轮和下侧面之间的距离轮，和 W 的表面之间的距离躯干和质量中心，如图 3 所示。分析表明机器人当 D 为 ，即使它倾斜约 德。控制器使用一个 构成 ， 配备了无线局域网。该控制器能够通信数据 /命令与个人电脑通过无线局域网。每一轮由速度 制。通过一个高通滤波器的速度反馈输入附加。通过与第二个原型比较，第三原型重量轻，除控制器和电池。同时，控制器和电源分布在外部的第二个原型。第三原型也配备一个无 线局域网和电锯。虽然的电锯细节在这里省略了，实验表明一个分支使用第三切削原型。 3 实验 三实验进行评估的第三个原型。第一个实验是对其基本性能。第二个实验是评价其在不平坦的表面 的 性 能。 第三实验表明机器人是否可以修剪树枝。所有的实验使用替代树在室内进行。替代树直径的是 的摩擦系数 有效的替代树大约是 是小于这一自然的树。收集实验数据 包括 ，该电机电流，机器人的位置和方向，机器人的测定 ， 测量电机电流 。 使用分流电阻。测定位置 的 一个三维位置测量装置（ 数字）。用三维定位测量定位传感 器（ 外文文献及译文 8 图 1。爬树方法使用 图 2。第三修剪机器人原型。照片图像。 B 像 还原机制具有非回驾驶性能。每个车轮的转向角度也由直流驱动 ,伺服电机和蜗轮减速机构。 在分析的基础上， 79 质量中心位于外树与控制器的重量 。 图 3。对一棵树的修剪机器人三维图。侧视图 。 俯视图 本性能 直爬实验进行评估 ， 机器人的基本性能。这四个预期的速度轮子是由梯形的简介。加速度 / 速度为 /秒 ， 车轮半径 ， 。 实验结 果显示在图。 4， 5，和 6。图 4 显示了机器人的速度。各自的速度从旋转编码器的值计算出轮。机器人能爬在 /秒。虽然有一个约 于控制法启动延迟，这是一个问题。图 5 显示移动的距离。 它 的 实现 是由一个三维位置测量设备，和移动的距离每轮计算 从价值上的旋转编码器。在图 5 中，我们发现三种类型的错误：在距离误差的感动每一轮的三维位置测量之间装置（ 间的误差；轮 1（或 3）和 2（或轮 4）（ 轮 1 和轮3 之间的误差（误差之间的 2 和 4 轮轮）（ 我们考虑了两这些错误的可能原因。第一个是差异在每一轮的变形。移 动的距离按 的半径为每个车轮 的每一圈 。车轮是由聚氨酯 合成的 管 ， 它是作用在它变形的力。 它的 变形量的大小取决于力。从理论上分析， 79级在第三原型的力量往往是如下。的正常力近质心变得大于在对面的力。因此，填充扶手椅外文文献及译文 9 形 = 认为是，在法国是正常的力的大小第一轮（ （ 以这样解释。我们认为原因是滑移（ 干上的车轮。图 6 显示了电流在轮毂电机，这是由并联测量电阻。理论分析也表明，在下侧切向力大于上面。图 6 倾向于理论分析 ， 不平坦的表面上安全使用的机器人 正常工作 ，它 必须在不平的树是强大的树干。总是会有由增长引起的颠簸一个修剪枝的遗迹。因此，直爬坡实验进行评估颠簸在树干修剪机器人的性 能 。这个实验在一个替代的凹凸进行。采用 料，和大于天然凹凸。在四轮所需的速度是由一个梯形了简介。加速度为 / 速度为 /秒，每 半径的车轮。 实验结果如图 7 所示，其中显示角度 1 的轨迹和 2（参见图 2B）。 2 角旋转对所有病例加方向，指示这个控制箱上升。这意味着，大众走向树中心。质量中心也走向了树当 1 角方向旋转正方向。这意味着减少摩擦力使机器人在树上。然而，在 2 个 轮子的电流和 4 均大于在实验中连续电流。因此，有没有危险的机器人跌倒。此外，这些角度回到原来的方向，即使角度 1 和 2 发生了当一轮了凹凸。这些结果显示了良好 的 性 能。 剪试验 进行实验，发现无论是第三原型可以修剪树枝。一个附加的电锯是由一个 24V 蓄电池直流电机驱动。机器人爬上螺旋的速度在 /秒的直径的树该目标分为 。 图 7。在每一种情况下滚角和俯仰角。一轮 1 过去的凹凸， B 轮 2 通过凹凸， C 轮 3 通过凹凸， D 轮 4 通过凹凸图 8。机器人与修剪修剪试验 ， 实验的场景如图 8 所示。在这个实验中， 树枝被切 断，只留下一个短暂的残这是小于 ，与树干没有受伤。 4 结论 一个伐木工像修剪的发育进程 ， 机器人已经被描述，针对直爬，其在不平坦的表面行为，修剪树枝。的实验表明，直爬第三原型给了一个很好的基本性能。攀爬的结果在不平坦的路面上试验中表现出良好的鲁棒性颠簸，因为真正的树最凸起的小比实验碰撞。此外，修剪试验 还表明第三的原型可以修剪树枝从一棵树。在今后的工作中，我们希望在实际环境中的机器人测试，试着做一些进一步的改进。 外文文献及译文 10 工具书类 1。张军军， 等人 2009 年开发 行道树爬壁机器人 木本 。 2009 促进了 程序， 107 的发展。 2。 ， 等人 2006 年发展了 结构测量 抓树 力 修剪 树，攀爬修剪机器人 木本 （日本）。2006 年开展 程序 与 机器人与机电一体化 会议。 3。 ， 等人 2006 年开发 攀树和修剪机器人木本。执行器布置在臂端 为了 旋转运动（日本）。 促进了 268 4。 , , ， 等人 （ 2006）评 估了 树枝修剪机器人地图构建系统 的绩效 （日本 ） 。 在 2006 年 开展了 程序和机器人机电一体化 会议。 5。 , , ， et 2005） 研究用于机器人的 修剪系统： 发展了 机器人样机 单元 （日本）。 开展了 机器人 2005 日本机械学会与机电一体化 会议。 6。圣隶 工 业。 。 2011 年 5 月可以访问 7。 , , ， 等人 （ 2008）分析与实验新型爬山法。 开展了 2008， 60163 的 议 。 8。 , , ， 等人 （ 2010） 开发 一个用其自身的重量 的 修剪机器人。 促进 455010， 63 行业的发展 9。 , , ，等人（ 2010）开发的一个 利用 自身的重量 的 修剪机器人（日本）。 促进着 古屋 的发展。 7、 可移动电动举升机设计 题目来源： 本课题是为社会服务而研究的一个实际课题。 基本内容与要求： （ 1） 根据实际应用情况，做详细的调研，并在此基础上确定合理的方案。 （ 2） 方案要求实现 可移动电动举升机设计 （ 3） 制定系统总体设计方案，绘制系统的设计图。 （ 4） 对系统进行必要的参数计算。 （ 5） 完成对系统的控制设计工作 （ 6） 编写设计说明书一份。 重点部分： 可移动电动举升机设计 时间安排：（参考） 1 调研、方案论证 3 周 撰写开题报告 4 方案设计 6 结构设计 11 控制系统设计 13 完善设计方案，进行技术总结 15 周 准备答辩 参考：机械原理与机械设计课程实践教学选题汇编翁海珊主编 高等教育出版社 _ 1 毕业设计 可移动式电动举升机设计 I 摘要 本课题来源于生产实际 ,目前，我国正在大力加强植树造林建设，特别是江苏沿海地区，政府部门每年都规划植树造林，然而植树造林存在一个问题，需要大量的人力来投入，而现在，国家倡导绿色造林，为了更有效的植树造林 ,出现了机械造林。 整机结构主要由电动机、机架、传动带、蜗杆减速器构成。由电动机产生动力通过带轮减速器将需要的动力传递到带轮上，带轮带动 而带动整机装置运动 . 本论文研究内容摘要： (1) 可移动式电动举升机总 体结构设计。 (2) 可移动式电动举升机工作性能分析。 (3)电动机的选择。 (4)对可移动式电动举升机的传动系统、执行部件及机架设计。 (5)对设计零件进行设计计算分析和校核。 (6)绘制整机装配图及重要部件装配图和设计零件的零件图。 关键词： 可移动式电动举升机 ，结构设计 he at is to in is a we to a of a is of by of to so as to is (1) (2) (3) (4) a (5) of (6) to of of 录 摘要 I 1 章 绪论 1 升机构的简介 1 升机构的用途和发展概况 2 第 2 章 可移动式电动举升机方案设计 4 力系统选择依据 4 见机构的特点和应用 4 动机构的确定 6 定电机所需功率 6 第 3 章 可移动式电动举升机主要传动件计算 9 传动设计 9 择带型 9 定带轮的基准直径并验证带速 10 定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角 11 定带的根数 z 12 定带轮的结构和尺寸 12 定带的张紧装置 12 第 4 章 蜗轮减速器设计 15 定传动装置效率 15 杆传动设计计算 15 择蜗杆、蜗轮材料 15 定蜗杆头数 蜗轮齿数 16 算的速度 16 定蜗杆蜗轮中 心距 a 16 杆传动几何参数设计 17 面蜗轮蜗杆校核计算 19 的结构设计 21 杆轴的设计 21 轮轴的设计 24 的校核 27 杆轴的强度校核 27 轮轴的强度校核 30 动轴承的选择及校核 33 杆轴滚动轴承的选择及校核 33 轮轴上轴承的校核 35 联接的强度校核 36 杆轴上安装联轴器处的键联接 36 蜗轮轴上装蜗轮处的键联接 37 第 5 章 滚珠丝杠举升部分设计计算 38 度的选择 38 杠导程的确定 38 大工作载荷的计算 38 大动载荷的计算 39 珠丝杠螺母副的选型 39 珠丝杠副的支承方式 40 动 效率的计算 40 度的验算 40 定性校核 41 界转速的验证 42 第 6 章 键的选择与校核 43 轮 1 上键的选择与校核 43 带轮 2 上键的选择与校核 45 带轮 3 上键的选择与校核 46 带轮 4 上键的选择与校核 47 结 论 48 参考文献 49 致 谢 50 1 第 1 章 绪论 升机构的简介 举升机构 是一种大型 举升 机构械设备。由电机带动机械设备，以带动 物体 升降，完成输送任务。 举升 机构是由原始的提水工具逐步发展演变而来。现代的 举升 机构 举升 量大，速度高，安全性高，已发展成为电子计算机控制的全 自动重型机械 。 举升 机构主要由电动机、减速器、卷筒（或摩擦轮）、制动系统、深度指示系统、测速限速系统和操纵系统等组成，采用交流或直流电机驱动。按 举升 的工作原理分缠绕式 举升 机构和摩擦式 举升 机构。缠绕式 举升 机构有单卷筒和双卷筒两种，在卷筒上的缠绕方式与一般绞车类似。单筒大多只有一根，连接一个容器。双筒的每个卷筒各配一根，连接两个容器，运转时一个容器上升，另一个容器下降。缠绕式 举升 机构大多用于年产量在 120万吨以下、井深小于 400米的中。摩擦式 举升 机构的 举升 绳搭挂在摩擦轮上，利用与摩擦轮衬垫的摩擦力使容器上升。举 升 绳的两端各连接一个容器，或一端连接容器，另一端连接平衡重。摩擦式 举升 机构根据布置方式分为塔式摩擦式 举升 机构（机房设在井筒顶部塔架上）和落地摩擦式 举升 机构（机房直接设在地面上）两种。按 举升 绳的数量又分为单绳摩擦式 举升 机构和多绳摩擦式 举升 机构。后者的优点是：可采用较细的和直径较小的摩擦轮，从而机组尺寸小，便于制造；速度高、 举升 能力大、安全性好。年产120万吨以上、井深小于 2100米的竖井大多采用这种 举升 机构 举升机构具有以下特点： （ 1）安全性 所谓安全性，就是不能发生突然事故。由于举升设备在生产中所占的地位 十分重要，其运转的安全性不仅直接影响整个的生产，而且还涉及人员的生命安全。因此各国都对举升设备提出了极严格的要求。在我国这些规定包括在煤矿安全规程只中。 （ 2）可靠性 所谓可靠性，是指能够可靠地连续长期运转而不需在短期内检修。举升设备所担负的任务十分艰巨，不仅每年要把数十万吨到数百万吨的煤炭和矿石从井下举升到地面，而且还要完成其他辅助工作。一个年产 150 万吨的，停产一天就要 2 损失大约 20 万元。因此举升机构至少要服务二十年以上而不需大修。 （ 3）经济性 举升设备是大型设备之一，功率大，耗电多，大型举升机 构的功率超过1000此举升设备的造价以及运转费用，也就成为影响生产技术经济指标的重要因素之一。 升机构的用途和发展概况 举升设备是运输中的咽喉设备 ,又是最大的耗电设备。西德、瑞典等国是当今世界上制造举升机构较先进的国家 ,特别是多绳摩擦式举升机构更为突出。在这些国家的竖井中几乎全部采用较先进的多绳摩擦式举升机构 ,不仅广泛采用庞大井塔的塔式多绳摩擦举升机构 ,而且越来越多地使用较低的井架的落地式多绳举升机构。它们的发展特点是体积小 ,重量轻 ,终端举升量大 ,举升速度高 ,衬垫材料摩擦系数大又耐磨 ,液压制 动 ,运转安全可靠 ,自动化程度高 ,多机集中控制等。生产的产品供世界上二十多个国家使用。我国举升设备在上述技术方面与发达国家相比有一定的差距，自动化和多机集中控制技术方面差距大，产品在国际市场上缺乏竞争能力。 内装式举升机构在我国已有多台运行，作为高度机电一体化的，节能新产品应重点发展。同时开展斜井提摩擦举升和布雷尔举升机构的研制。 目前国外举升机构总的发展趋向是： (1)向大型化发展 大型化和要求举升机构大型化之目的主要在于获得更大的矿产量。 1产 90 120万 前，就世界范围而言， 年产 200 300万 仅算中、小型矿 瑞典最大地下矿将达 1000 2500万 r a。大型化主要体现在大容量的举升容器。目前世界上一次举升最大重量已达 63t。国外大型举升机构都采用多绳摩擦式举升机构。 (2)向自动化、遥控方向发展 自动化不仅仅是为了节省人力，更重要的是适应大生产、集中控制、集中管理、系统联动的需要也是保证产量和提高劳动生产率的有效手段 同时也包含减轻劳动强度、节省人力、电力和提高运行安全性。国外大型举升机构都广泛采用以多种保护为基础的自动化运行并能记录和处理各种生产 数据、运行等资料。英国完善了包括有全功能维护设计的可控硅供电，直接连接直流电动机驱动系统和在井简中的举升机构控制系统 目前国外主井几乎都是自动化运行，副井由于机动性大一般都是采用按钮控制和在罐笼内 3 遥控。 (3)继续发展多绳举升机构 一般浅井、举升重量不大时可采用常规缠绕式举升机构；但当深井、举升重量大时，须采用多绳摩擦式举升机构。有相当一部分举升任务既可采用缠绕式举升机构也可采用多绳举升机构，如果现场条件允许则多绳摩擦式举升机构更为经济。目前多绳缠绕式举升机构继续向更先进方向投展。有些国家生产的多绳 举升机构，塔式和落地式多绳举升机构大致各占5O%。 (4)发展各种新型和专用举升设备除目前已出现的落地式举升机构、布雷尔举升机构和采用钢芯胶带牵引的摩擦式举升机构外； 国外还研制了起重式举升机构、各种不同包围角的多绳摩擦式举升机构 (用于浅井 )另外，还研制了不同形式的无绳举升设备，现已知的有机械式、电磁式、水力式和风动式。 (5)采用“四新” (新技术、新结构、新材料和新工艺 )采用“四新” 后，举升机构主轴装置、制动系统、液压系统、操纵系统和驱动系统等各部分不断改进提高，使整个多绳摩擦式举升机构结构朝着体积 小、重量轻、效率高的方向发展。 国内举升机构的发展趋向是： (1)发展多绳摩擦轮举升机构，特别是大型落地式多绳举升机构 以及斜井、斜坡道用的多绳举升机构； (2)不断改进井研制新型单绳及多绳缠绕式举升机构 (3)可控硅供电及徽电子技术在举升机构上应用，以及可编程序控制器，遥控技术交交变频调速等先进技术； (4)研制应用高性能摩擦衬垫高比压闸瓦等新技术、新材料； (5)不断引进、消化、吸收国外先进技术，并用于制造国产举升机构。淘汰落后技术，如块式闸及角移式闸气动制动器，铸造结构并限制减速器和控制继电器的使用。 4 第 2章 可移动式电动举升机方案设计 力系统选择依据 驱动机构主要有液压驱动、气动驱动、电动驱动和机械驱动等形式。 液压驱动具有体积小、出力大、控制性能好、动作平稳等特点 ，它利用油缸、马达加上齿轮、齿条实现直线运动；利用摆动油缸、马达与减速器、油缸与齿条、齿轮或链条、链轮等实现回转运动。液压驱动具有润滑性能好、寿命长的特点，结构紧凑，刚性好。定位精度高，克实现任意位置开停。有很多专业机械手能直接利用主机的液压系统。但缺点是需要配备压力源，系统复杂成本较高。 气动驱动结构简单、造价低廉。气源方 便，所需的压缩气源一般工厂都有，并且无污染，一般采用的压力 高可达 1点是出力小，体积大。由于空气的可压缩性大，很难实现中间位置的停止，只能用于点位控制，而且润滑性较差，气压系统容易生锈。 机械式用于简单的场合。 电动由于减速和回转运动变往复运动机构，该机构适用于无污染，有电就可以工作，操作简单方便，在工作场合只需要接通电源即可工作，而工作场合在各个大楼区域，很容易找到电源。 综合以上叙述，将选用最后一种电动机作为本举升机构的动力来源。 见机构的特点和应用 类 型 特点 应用 连杆机构 结构简单，制造容易，工作可靠，传动距离较远，传递载荷较大，可实现急回运动规律，但不易获得匀速运动或其他任意运动规律，传动不平稳，冲击与振动较大 。 用于从动件行程较大或承受重载的工作场合，可以实现移动、摆动等复杂的运动规律或运动轨迹 。 凸轮机构 结构紧凑，工作可靠，调整方便，可获得任意运动规律，但动载荷较大，传动效率较低 。 用于从动件行程较小和载荷不大以及要求特定运动规律的场合 。 非圆齿轮机构 结构简单，工作可靠，从动件可实现任意转动规律，但齿轮制造较困难 用于从动件作连续转动 和要求有特殊运动规律的场合 。 槽轮间歇机构 结构简单，从动件转位较平稳，而且可实现任意等时的单向间歇转动，但当拨盘转速较高时，动载荷较大 常用作自动转位机构，特别适用于转位角度在 45 以上的低速传动 。 5 凸轮式间歇机构 结构较简单，传动平稳，动载荷较小，从动件可实现任何预期的单向间歇转动，但凸轮制造困难 用作高速分度机构或自动转位机构 。 不完全齿轮机构 结构简单，制造容易，从动件可实现较大范围的单向间歇传动，但啮合开始和终止时有冲击，传动不平稳 多用作轻工机械的间歇传动机构 螺旋机构 传动平稳无噪声， 减速比大；可实现转动与直线移动，传动平稳无噪声，互换；滑动螺旋可做成自锁螺旋机构；工作速度一般很低，只适用于小功率传动 多用于要求微动或增力的场合，如机床夹具以及仪器、仪表，还用于将螺母的回转运动转变为螺杆的直线运动的装置 。 摩擦轮机构 有过载保护作用；轴和轴承受力较大，工作表面有滑动，而且磨损较快；高速传动时寿命较低 用于仪器及手动装置以传递回转运动 。 圆柱齿轮机构 载荷和速度的许用范围大，传动比恒定，外廓尺寸小，工作可靠，效率高；制造和安装精度要求较高，精度低时传动噪声较大，无过载保护作用；斜齿圆柱 齿轮机构运动平稳，承载能力强，但在传动中会产生轴向力，在使用时必须安装推力轴承或角接触轴承 广泛应用于各种传动系统，传递回转运动，实现减速或增速、变速以及换向等 。 齿轮齿条机构 结构简单，成本低，传动效率高，易于实现较长的运动行程；当运动速度较高或为提高运动平稳性时，可采用斜齿或人字齿条机构 广泛应用于各种机器的传动系统，变速操纵装置，自动机的输送、转向、进给机构以及直动与转动的运动转换装置 圆锥齿轮机构 用来传递两相交轴的运动；直齿圆锥齿轮传递的圆周速度较低，曲齿用于圆周速度较高的场合 用于减速、转换 轴线方向以及反向的场合，如汽车、拖拉机、机床等 。 螺旋齿轮机构 常用于传递既不平行又不相交的两轴之间的运动，但其齿面间为点啮合，且沿齿高和齿长方向均有滑动，容易磨损，因此只宜用于轻载传动 用于传递空间交错轴之间的运动 。 蜗轮蜗杆机构 传动平稳无噪声，结构紧凑，传动比大，可做成自锁蜗杆；自锁蜗杆传动的效率很低，低速传动时磨损严重，中高速传动的蜗轮齿圈需贵重的减摩材料 (如青铜 )，制造精度要求较高，刀具费用昂贵 用于大传动比减速装置 (但功率不宜过大 )、增速装置、分度机构、起重装置、微调进给装置、省力的传动装置 行星齿轮机构 传动比大，结构紧凑，工作可靠，制造和安装精度要求高，其他特点同普通齿轮传动；主要有渐常作为大速比的减速装置、增速装置、变速装置，还可实现运动的合成 6 开线齿轮、摆线针轮、谐波齿轮 3 种齿形的行星传动 与分解 。 带传动机构 轴间距离较大，工作平稳无噪声，能缓冲吸振，摩擦式带传动有过载保护作用；结构简单，安装要求不高，外廓尺寸较大；摩擦式带传动有弹性滑动，不能用于分度系统；摩擦易起电，不宜用于易燃易爆的场合；轴和轴承受力较大，传动带寿命较短 用于传递较远距离的两轴的回转运动或动力 。 链传动机构 轴向距离较大，平均传动比为常数，链条元件间形成的油膜有吸振能力，对恶劣环境有较强的适应能力，工作可靠，轴上载荷较小；瞬时运转速度不均匀，高速时不如带传动平稳；链条工作时因磨损伸长后容易引起共振，一般需增设张紧和减振装置 。 用于传递较远距离的两轴的回转运动或动力 。 动机构的确定 根据上述表格和任务书条件，初步选择涡轮蜗杆传动机构。但是由于上升过程中不得出现打滑和倒退现象，减速比比较大。最终涡轮蜗杆传动机构确定传动机构。 定电机所需功率 技术特性 : 最大载重 50大升距 250大高度 950度调节范围 0升高度 s. P=00=虑超载 可以初步选取 190 查机械设计课程设计手册得： 选择，其铭牌如下表 2 表 2Y 系列三相异步电动机 电动机型号 额定功率 载转速 r/转转矩/ 额定转矩 最大转矩 /额定转矩 质量 7 步转速 1500 r/ 级 1440 81 （ a） （ b） 图 2电动机的安装及外形尺寸示意图 表 2电动机的安装技术参数 8 中心高/型尺寸 / （ + 脚安装 尺寸 A B 地脚螺栓 孔直径 K 轴伸尺 寸 D E 装键部位 尺寸 F32 515 345 315 216 178 12 38 80 10 43 9 第 3 章 可移动式电动举升机主要传动件计算 传动设计 输出功率 P=速 440r/00r/表 3作情况系数原动机 类 类 一天工作时间 /h 10 1016 16 10 1016 16 载荷 平稳 液体搅拌机；离心式水泵；通风机和鼓风机（ ）；离心式压缩机；轻型运输机 荷 变动小 带式运输机（运送砂石、谷物），通风机（ ）；发电机；旋转式水泵；金属切削机床；剪床；压力机；印刷机；振动筛 荷 变动较大 螺旋式运输机；斗式上料机；往复式水泵和压缩机；锻锤；磨粉机；锯木机和木工机械；纺织机械 荷 变动很大 破碎机（旋转式、颚式等）；球磨机；棒磨机；起重机；挖掘机；橡胶辊压机 据 稳 ，两班工作制（ 16 小时），查机械设计 ， 取 1 . 1 1 . 5 2 . 2 5 k e P k W 择带型 普通 械设计 3 11选取。 10 图 3型图 根据算出的 1440r/查图得： 0 100可知应选取 带。 定带轮的基准直径并验证带速 由机械设计 3 7查得，小带轮基准直径为 80 100取 075 295表 13 表 3 带带轮最小基准直径 槽型 Y Z A B C D E 0 75 125 200 355 500 21211440 = 2 . 8 8 , = 9 0 2 . 8 8 = 2 5 9 . 2 m 所 以 由机械设计 3得250 误差验算传动比：21250= 2 . 8 3(1 ) 9 0 (1 2 % )d 误（ 为弹性滑动率） 误差112 . 8 3 2 . 8 81 0 0 % 1 0 0 % 1 . 5 8 % 5 %2 . 8 8 误 符合要求 带速 1 9 0 1 4 4 0v = 6 . 7 9 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 11 满足 5m/以宜选用 总之，小带轮选 带轮选择 带轮的材料：选用灰铸铁， 定带的张紧装置 选用结构简单，调整方便的定期调整中心距的张紧装置。 由机械设计 13 12 查得， A 型带的初拉力 面 已 得 到 1a = z=4 ，则1a 1 5 3 . 72 s i n = 2 4 1 3 3 . 4 6 s i n N = 1 0 3 8 . 1 4 z F 对带轮的主要要求是质量小且分布均匀、工艺性好、与带接触的工作表面加工精度要高，以减少带的磨损。转速高时要进行动平衡，对于铸造和焊接带轮的内应力要小 , 带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。带轮的外圈环形部分称为轮缘，轮缘是带轮的工作部分，用以安装传动带，制有梯形轮槽。由于普通 V 带两侧面间的夹角是 40 ，为了适应 V 带在带轮上弯曲时截面变 13 形而使楔角减小，故规定普通 为 32 、 34 、 36 、 38 （按带的型号及带轮直径确 定），轮槽尺寸见表 7在轴上的筒形部分称为轮毂，是带轮与轴的联接部分。中间部分称为轮幅（腹板），用来联接轮缘与轮毂成一整体。 表 3通 V 带轮的轮槽尺寸（摘自 项目 符号 槽型 Y Z A B C D E 基准宽度 b p 基准线上槽深 h 基准线下槽深 h 槽间距 e 8 12 15 19 37 第一槽对称面至端面的距离 f 6 7 9 16 23 28 最小轮缘厚 5 6 10 12 15 带轮宽 B B =( z e + 2 f z 轮槽数 外径 d a 轮 槽 角 32 对应的基准直径 d d 60 - - - - - - 34 - 80 118 190 315 - - 36 60 - - - - 475 600 38 - 80 118 190 315 475 600 极限偏差 1 14 辐）结构的不同分为以下几种型式： （ 1） 实心带轮：用于尺寸较小的带轮 (3)，如图 3 （ 2） 腹板带轮：用于中小尺寸的带轮 ( 300 )，如图 3 （ 3） 孔板带轮：用于尺寸较大的带轮 (d) 100 )，如图 3（ 4） 椭圆轮辐带轮：用于尺寸大的带轮 ( 500 )，如图 3 （ a） （ b） （ c） （ d） 图 3轮结构类型 根据设计结果，可以得出结论：小带轮选择实心带轮，如图（ a） ,大带轮选择孔板带轮如图（ c） 15 第 4 章 蜗轮减速器设计 定传动装置效率 传动装置的效率由以下的要求： (1) 轴承效率均指一对轴承而言。 (2) 同类型的几对运动副或传动副都要考虑其效率，不要漏掉。 (3) 蜗杆传动的效率与蜗杆头数 关，应先初选头数后，然后估计效率。 此外，蜗杆传动的效率中已包括了蜗杆轴上一对轴承的效率，因此在总效率的计算中蜗杆轴上轴承效率不再计入。 各传动机构和轴承的效率为： 法兰效率：1 一级环面蜗杆传动效率 : 一对滚动轴承传动效率：3 凸缘联轴器效率： 从电动机至工作机主动轴之间的总效率故传动装置总效率： 21 2 3 4 20 . 9 8 0 . 7 0 . 9 8 0 . 9 8 0 . 6 4 6 ， 杆传动设计计算 择蜗杆、蜗轮材料 采用准平行环面蜗杆传动 . 轮材料，确定许用应力 考虑蜗杆传动中，传递的功率不大，速度只是中等，根据机械零件课程设计表 5 2，蜗杆选用 40希望效率高些，耐磨性好 故蜗杆螺旋齿面要求：调质 属模铸造，为了节约贵重有色金属，仅齿圈用锡磷青铜制造，轮芯用灰铸铁 由机械零件课程设计表 5 3查得蜗轮材料的许用接触应力 H =190 2/N 由机械零件课程设计表 5 5查得蜗轮材料的许用弯 曲应力 16 F=44 2/N 定蜗杆头数 蜗轮齿数 由机械零件课程设计表 5 6， 选取 1 则 i 150 50 故取 50 算的速度 实际传动比 i 50/1 举升速度 V = 3 . 1 4 D n 3 . 1 4 1 8 . 81 0 0 0 1 0 0 0 速度误差 8 5%，合适 定蜗杆蜗轮中心距 a F K）式中 使用场合系数，每天工作一小时 ,轻度震动 由机械工程手册查得： 制造精度系数，取 7级精度， 查得： 材料配对系数，齿面滑动速度 10 由机械工程手册查得： 代入数据得 1F K） 1 0 1 0 0 以等于或 略大于蜗杆计算功率1械工程手册 /传动设计卷（第二版）表 25 22a，选取蜗杆的中心距： a 100a 10017 由于准平行二次包络环面蜗杆为新型得蜗杆 ,它的优点是 :接触面大 ,导程角 ,它的值稳定且 一定 ,则润滑好 ,接 . 触面大应直接根据“原始型 ” 传动蜗杆设计参数。
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