汽車舉升機(jī)設(shè)計說明書1

1、汽車舉升機(jī)設(shè)計說明書摘 要本設(shè)計簡要介紹了車輛舉升機(jī)在汽車維修及維護(hù)中的作用及其經(jīng)濟(jì)意義并指出了對舉升機(jī)的工作要求。設(shè)計中采用機(jī)械式傳動方案，動力經(jīng)過蝸桿減速器，錐齒輪傳動，最后由絲杠的轉(zhuǎn)動變成升降運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)汽車被舉升的目的。說明書的主要內(nèi)容包括：1，傳動方案的確定；2，電動機(jī)的選擇；3，傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)的計算；4，傳動零件的設(shè)計；5，軸的設(shè)計；6，鍵的設(shè)計及選擇；7，潤滑及密封裝置的設(shè)計；8，軸承的選擇；9，升降臺的設(shè)計；10，聯(lián)軸器的選擇。其中對機(jī)構(gòu)中的主要部件做了強(qiáng)度校核，另外對于設(shè)計中存在的問題及需要改進(jìn)之處給予指出。關(guān)鍵詞：舉升機(jī)，機(jī)械式，絲杠，蝸桿，傳動 ABSTRACT

2、The design mainly introduced that automotive hoists role and economic significance in the automotive repair and maintenance and pointed out the requirements about the automotive hoist working. The design adopt mechanical transmission. Power is delived through the worm reducer, bevel gear transmissio

3、n, and finally by the screw rotation movements into movement to achieve the purpose of lifting. Main specifications content is included :1, Determining the transmission plan; 2, choicing electric motor; 3, the actuator motion and parametric calculation of driving force; 4, drive part design; 5,the d

4、esign of scrolls; 6, keys design and choicing;7, lubrication and sealing device design; 8, choicing axle bearing; 9, designing the platform of the hoist; 10, choicing coupling. Some parts which are important institutions do the strength checking.KEY WORDS: the automotive hoist , mechanical, screw, w

5、orm, transmission 前 言改革開放以來，國民經(jīng)濟(jì)得到了迅猛的發(fā)展，人們的生活水平得到了很大的提高同時人們對交通工具的要求也愈來愈高，我國的汽車工業(yè)在這種形勢下逐漸壯大起來，伴隨著汽車工業(yè)的發(fā)展汽車修理業(yè)也得到了快速發(fā)展使得汽修朝著高速高質(zhì)更安全的方向邁進(jìn)。在車輛修理過程中，工人的勞動強(qiáng)度，修理速度，修理質(zhì)量是衡量一個汽車維修單位修理水平的重要指標(biāo)。怎樣更快，更好地完成修理任務(wù)是整個汽修業(yè)共同追求的目標(biāo)，而這些都離不開先進(jìn)的汽修設(shè)備。汽車舉升機(jī)屬于汽修設(shè)施之一，它能在較短時間內(nèi)升起汽車對汽車的底盤進(jìn)行檢查，維修，安裝，改變了原先運(yùn)用手動螺旋千斤頂，地坑等設(shè)施進(jìn)行維修，大大的改善了

6、工作環(huán)境。設(shè)計一臺舉升機(jī)應(yīng)在保證安全的條件下盡可能使機(jī)構(gòu)化，合理化并且有較高的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。因此設(shè)計出的舉升機(jī)應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求： 舉升高度適中，滿足工人站立工作的要求 舉升速度盡可能勻速，上升時較快，下降時較慢，以免受震動影響汽車的定位穩(wěn)定性并保證工作操作的安全性。 舉升機(jī)對安裝條件，安裝空間等輔助條件的要求應(yīng)盡可能低以滿足經(jīng)濟(jì)性的要求。 對零件的選擇盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計條件也要滿足強(qiáng)度及工藝要求 舉升機(jī)應(yīng)具有較高的工作效率并使工作可靠。 在選材加工時也要盡可能選用普通適用的材料并盡可能減少加工及熱處理的工序汽車舉升裝備內(nèi)容豐富，結(jié)構(gòu)種類繁多，按傳動方式的不同分為：機(jī)械傳動，液壓傳動，氣

7、壓傳動和混合傳動四種；按舉升機(jī)舉升部位的不同可分為：車橋舉升設(shè)備，車輪舉升設(shè)備以及車架舉升設(shè)備。1） 按傳動方式： 機(jī)械傳動：機(jī)械傳動的動力通常為手動或電動。它通過機(jī)械組件如絲桿，螺母，皮帶，齒輪等傳遞動力和運(yùn)動。 優(yōu)點(diǎn)：舉升設(shè)備安全可靠，同步性能比較好，保養(yǎng)及維修比較簡單。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜磨損嚴(yán)重并且由于摩擦傳動效率低。 液壓傳動：應(yīng)用液壓油作為介質(zhì)通過油缸傳遞動力和運(yùn)動是較為理想的一種舉升設(shè)備也是應(yīng)用較廣泛的，具有很強(qiáng)使用價值的舉升設(shè)備。 優(yōu)點(diǎn)：傳動平穩(wěn)，控制容易，結(jié)構(gòu)簡單，在設(shè)計生產(chǎn)上有利于標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，通用化并且占地少安裝方便舉升力較大。 缺點(diǎn)：保養(yǎng)和維修有一定困難，并且由于壓力油的

8、滲漏能造成一定的環(huán)境污染而且對各部位的密封性要求很高。 氣壓傳動：用空氣作為介質(zhì)通過氣缸傳遞動力和運(yùn)動是目前應(yīng)用較少的一種，與液壓傳動有一定的相似之處。 優(yōu)點(diǎn)：制造容易，成本較低。 缺點(diǎn)：傳動不穩(wěn)定，舉升能力有限，占用空間較大，不易安裝，對密封性要求太高。 混合傳動：由機(jī)械傳動，液壓傳動等組合而成，利用各自的特點(diǎn)取長補(bǔ)短，常用的有氣動絲杠，液壓鏈條。 優(yōu)點(diǎn)：可達(dá)到結(jié)構(gòu)更合理，功能更齊全，使用更方便，是較有發(fā)展前途的一種舉升設(shè)備 缺點(diǎn)：作為一種新產(chǎn)品尚未形成經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)規(guī)模，在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計上有一定困難。因此成本較高，在優(yōu)化設(shè)計組合上尚有一定的困難。2） 按汽車被舉升的部位： 車橋舉升設(shè)備：通過汽車

9、的前橋或橫梁把整車舉起，這類設(shè)備的特點(diǎn)是裝有支前后橋或橫梁的專用支座或托架，車橋舉升設(shè)備一般由一個以上的獨(dú)立的舉升裝置組成舉升可以做成固定的也可做成移動的其優(yōu)點(diǎn)是在車下進(jìn)行多種作業(yè)；缺點(diǎn)是造價較高穩(wěn)定性差。 車輪舉升設(shè)備：通過車輪把汽車舉升起來并固定在一定高度。特點(diǎn)是具有支撐汽車車輪的軌道和托架，可以采用移動式單輪舉升裝置。優(yōu)點(diǎn)：安全，高效。缺點(diǎn)：不能在舉升機(jī)上直接進(jìn)行車輪和制動器等部件的保修作業(yè)。 車架舉升設(shè)備：通過汽車的車架或縱梁把整車舉起的，因此可以方便地在車下進(jìn)行多項保修作業(yè)，該設(shè)備受承重架的限制舉升重量較小一般不超過4t本設(shè)計采用機(jī)械式傳動方案，最大舉重2t，最大舉升高度1.75m，

10、舉升速度0.03m/s，機(jī)構(gòu)形狀采用門式結(jié)構(gòu)由絲杠的旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。第1章 傳動方案的擬定和分析1.1 傳動方案的簡介1.1.1 傳動簡圖說明 電動機(jī)1通過皮帶輪傳動2將動力傳動至蝸桿蝸輪減速器，經(jīng)增扭后，通過聯(lián)軸器5將動力傳至圓錐齒輪軸，再經(jīng)圓錐齒輪傳動6將動力傳至絲杠8，由絲杠的轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)舉升板的升降，從而實(shí)現(xiàn)汽車被舉升的目的. 1 電動機(jī) 2 皮帶傳動 3 蝸桿 4 蝸輪5 聯(lián)軸器 6 錐齒輪傳動 7 提升板 8 絲杠圖1-1 傳動簡圖1.1.2 舉升機(jī)的要求電動機(jī)與順倒開關(guān)相連接，由電動機(jī)軸的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)舉升板的升降運(yùn)動。在機(jī)構(gòu)中皮帶傳動可以起過載保護(hù)作用，以免機(jī)構(gòu)在超載的情況下?lián)p壞機(jī)器。同

11、時也提高了安全性能，與鏈條相比如下：1）優(yōu)點(diǎn)：皮帶有良好的彈性，有吸振緩沖作用使得傳動平穩(wěn)噪音??；過載時帶與輪之間可以打滑防止其他零件的損壞起過載保護(hù)作用；結(jié)構(gòu)簡單，制造安裝和維護(hù)均較方便成本低；能傳遞較遠(yuǎn)距離的運(yùn)動和動力。改變帶的長度可以適應(yīng)不同的中心距。 2）缺點(diǎn)：帶與輪之間存在彈性打滑，不能保證正確的傳動比；機(jī)械效率低，帶壽命較短；結(jié)構(gòu)尺寸較大，不緊湊對軸的壓力大；帶與輪之間的摩擦產(chǎn)生靜電，不益與易燃易爆的場合。動力經(jīng)過蝸桿蝸輪減速器，圓錐齒輪傳動和絲杠的傳動，其自鎖性較好，可以用其它自鎖機(jī)構(gòu)更加安全可靠，減少意外事故的發(fā)生。由于機(jī)器中采用了蝸桿蝸輪減速器和絲杠傳動，其機(jī)械效率較低。汽車

12、舉升機(jī)屬于維修設(shè)備，不是經(jīng)常那個處于工作狀態(tài)，把圓錐齒輪傳動設(shè)計成半開式可提高其工作效率，但須經(jīng)常加潤滑脂潤滑，減少齒輪的磨損。另外，在開端加防護(hù)罩防止灰塵進(jìn)入。對于絲杠和活動軸承只需要定期加潤滑油保證機(jī)構(gòu)潤滑而運(yùn)轉(zhuǎn)。蝸桿蝸輪減速器采用浸油潤滑，須定期檢查高度及品質(zhì)。1.2 傳動方案的選擇及評述1.2.1 傳動方案的選擇根據(jù)機(jī)構(gòu)的功能及動力分配原則可選用如下幾種方案：1）二級圓柱齒輪減速器2）圓柱圓錐齒輪減速器3）蝸桿蝸輪減速器1.2.2 傳動方案的評述1）二級圓柱齒輪減速器的傳動比為8-40，齒形可以用直齒，斜齒，人字齒等。承載能力和速度范圍較大傳動比恒定，外廓尺寸小，工作可靠，壽命長，但是

13、制造精度高，噪聲大成本高。2) 圓錐圓柱齒輪減速器的傳動比為10-25，錐齒輪應(yīng)置于高速級，其直徑不易過大，便于加工，結(jié)構(gòu)緊湊，適用于長期連續(xù)工作。3）單級蝸桿蝸輪減速器的傳動比為10-40，其優(yōu)點(diǎn)傳動比大工作平穩(wěn)，無噪音，結(jié)構(gòu)緊湊，可以自鎖，適用于中小功率，潤滑好，間歇運(yùn)動的場合，另外對于布置于高級的蝸桿減速器，蝸輪可采用錫青銅做材料，允許點(diǎn)面有較高的相對滑動速度，以利于形成潤滑油膜，提高承載能力和傳動效率，還可以提高蝸桿的頭數(shù)來提高其傳動效率；缺點(diǎn)：制造精度高，成本高，效率低。綜合上述三種傳動方案的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場合，為滿足自鎖的要求減少機(jī)構(gòu)因此決定選用蝸桿蝸輪減速器較為合適。第2章 電動機(jī)

14、的選擇2.1 選擇電動機(jī)的類型按工作要求和條件選用三相籠形異步電動機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓380V，Y型。2.2 選擇電動機(jī)的容量電動機(jī)所需工作功率為： 式中 ：電動機(jī)工作功率 ：舉升板所需工作功率：舉升板工作阻力 = V：舉升板工作速度 V=0.03m/s：由電動機(jī)到舉升板的傳動總效率：V帶傳動效率，取=0.96 ：軸承傳動效率，取=0.98：三頭蝸桿傳動效率，取=0.85：聯(lián)軸器傳動效率，取=0.99：錐齒輪傳動效率，取=0.95：絲杠傳動效率， 取=0.36則 2.3 確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速取絲杠螺距 則絲杠轉(zhuǎn)速在本機(jī)構(gòu)中，錐齒輪傳動主要用于改變動力和運(yùn)動的傳遞方向，另外，考慮到使結(jié)構(gòu)簡單故采用等

15、齒數(shù)錐齒輪傳動。其傳動比。對于蝸桿蝸輪傳動查資料機(jī)械零件手冊傳動比因此總傳動比合理范圍為。電動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍可選為符合這一范圍的電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速有。根據(jù)機(jī)械零件手冊符合要求的電機(jī)類型號為，其相關(guān)參數(shù)為：電動機(jī)型號： 額定功率：2.5同步轉(zhuǎn)速： 3000 滿載轉(zhuǎn)速：2880第3章 傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計算3.1 傳動裝置的總傳動比由選定的電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速和絲杠轉(zhuǎn)速可得到傳動裝置總傳動比3.2 分配傳動比由上章討論可知 3.3 計算傳動裝置的運(yùn)動和初參數(shù)3.3.1 各軸轉(zhuǎn)速蝸桿：蝸輪軸：齒輪軸：絲杠軸：3.3.2 各軸輸入功率蝸桿：蝸輪軸：齒輪軸：絲杠軸：3.3.3 各軸輸出功率蝸桿：蝸輪軸：齒輪軸：

16、絲杠：3.3.4 各軸輸入轉(zhuǎn)矩蝸桿：蝸輪軸：齒輪軸：絲杠：3.3.5 各軸輸出轉(zhuǎn)矩蝸桿：蝸輪軸：齒輪軸：絲杠：第4章 傳動零件設(shè)計4.1 帶傳動設(shè)計傳遞功率 帶輪轉(zhuǎn)速4.1.1 選擇帶型由公式：工作系數(shù)，由資料機(jī)械零件設(shè)計手冊表10-4查得：需要傳遞的功率按和由資料圖10-1查得選取V帶型號為A型4.1.2 確定帶輪直徑由資料【1】（機(jī)械零件設(shè)計手冊）表10-6選取帶輪直徑，由于皮帶輪傳動比為，則其兩帶輪直徑D相等4.1.3 求帶速在范圍內(nèi)4.1.4 求中心距，帶長1）初取中心距由公式：結(jié)合實(shí)際情況取中心距2）確定基準(zhǔn)長度由公式：由資料【1】表10-2選擇其內(nèi)周長，則標(biāo)準(zhǔn)節(jié)線長3）確定實(shí)際中心

17、距由公式取調(diào)節(jié)范圍（即安裝時所需的最小中心距） （為張緊或補(bǔ)償帶伸長所需最大中心距）4）帶輪包角 合適4.1.5 求V帶根數(shù)查資料得：單根V帶基本功率，由機(jī)械零件表3-4查得：考慮傳動比影響額定功率增量，由機(jī)械零件表3-7查得=0：由機(jī)械零件表3-8查包角系數(shù)=1：由機(jī)械零件表3-9查長度系數(shù)=0.84則： 取4.1.6 計算軸上的壓力由公式：帶的張緊力，由公式計算由機(jī)械零件表3-1查得則4.1.7 決定帶輪的基本尺寸由則選取材料HT150由資料【2】(機(jī)械零件手冊)可知電動機(jī)軸徑，長度故小帶輪孔徑，轂長，輪槽尺寸及輪轂由機(jī)械零件表3-11查得， 帶輪外徑： 取圖4-1 帶輪簡圖4.2 蝸桿蝸

18、輪設(shè)計4.2.1 選擇材料本機(jī)構(gòu)中蝸桿蝸輪傳遞功率不大，速度中等，故蝸桿選用45鋼，因希望效率高些，耐磨性好，蝸桿表面進(jìn)行淬火，硬度為45-55HRC。蝸輪用鑄造錫青銅（4.2.2 確定主要參數(shù)選擇蝸桿頭數(shù)，蝸輪齒數(shù)，由機(jī)械零件表6-3按傳動比，取，則4.2.3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算蝸輪的模數(shù)及蝸桿的直徑系數(shù)1）確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩2）確定載荷系數(shù) 根據(jù)載荷情況選3）材料系數(shù)由機(jī)械零件表6-6查得由機(jī)械零件表6-7查得，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)式中為使用壽命假設(shè)，蝸輪轉(zhuǎn)速且則則壽命系數(shù)4）確定模數(shù)及蝸桿直徑系數(shù)由機(jī)械零件式6-8可知由機(jī)械零件表6-2初選，此時 4.2.4 驗(yàn)算蝸輪圓周速度 4.2.5

19、 求中心距4.2.6 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度蝸桿分度圓直徑 蝸輪分度圓直徑 蝸桿螺旋線升角 蝸輪的當(dāng)量齒數(shù) 由機(jī)械零件表6-9查得齒形系數(shù)由機(jī)械零件表6-10得材料的基本許用彎曲應(yīng)力壽命系數(shù) 螺旋角系數(shù)由機(jī)械零件得則故齒根彎曲疲勞強(qiáng)度是足夠的。4.2.7 驗(yàn)證滑動速度及傳動效率1）驗(yàn)證滑動速度 符合2）驗(yàn)算傳動效率由機(jī)械零件表6-11查得嚙合效率 傳動效率 檢驗(yàn)值 由式子可知原選參數(shù)強(qiáng)度足夠。4.2.8 蝸桿，蝸輪各部分尺寸計算1）蝸桿齒頂圓直徑 齒根圓直徑 導(dǎo)程角 軸向齒距 螺紋部分長度 （機(jī)械零件表6-4）取 蝸桿螺旋線導(dǎo)程 2）蝸輪齒頂圓直徑：齒根圓直徑：外圓直徑： 蝸輪齒寬： 則取螺旋角

20、： 齒寬角： 咽喉母圓半徑： 4.2.9 潤滑方式由機(jī)械零件表6-12采用浸油潤滑。4.2.10 蝸桿蝸輪的精度，公差及齒側(cè)間隙1）蝸桿公差由資料查得： 以上公差標(biāo)注在蝸桿工作圖上。2）蝸輪公差由資料查得： 3）傳動公差由資料知對于8級精度的傳動不要求檢查和，在箱體上應(yīng)標(biāo)注下列公差 4.2.11 熱平衡核算 由于本機(jī)構(gòu)屬于汽車維修設(shè)備，不是經(jīng)常處于工作狀態(tài)，故可以不考慮熱平衡核算問題。4.3 錐齒輪設(shè)計 4.3.1 錐齒輪的選擇和分析本機(jī)構(gòu)中圓錐齒輪的作用是改變力的傳遞方向及轉(zhuǎn)矩，考慮采用等齒數(shù)圓錐齒輪傳動，故其傳動比為1，選用材料40Gr，調(diào)質(zhì)處理，表面硬度為HBS241-286。4.3.2

21、 錐齒輪的計算1）錐齒輪的工作轉(zhuǎn)矩2）錐齒輪的轉(zhuǎn)速 3）齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度由機(jī)械零件手冊圖5-5查得： 又查得4）選擇精度等級為8級5）按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計計算 試選 選齒寬系數(shù) 由機(jī)械零件查得 計算許用應(yīng)力將以上有關(guān)數(shù)據(jù)代入接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計公式得6）確定主要幾何參數(shù)和尺寸模數(shù)m 取分度圓直徑 錐距 齒寬 取分度錐角 4.3.3 彎曲疲勞強(qiáng)度校核計算 查取 許用應(yīng)力 彎曲疲勞強(qiáng)度滿足強(qiáng)度條件。第5章 軸的設(shè)計5.1 蝸桿軸5.1.1 軸的徑向尺寸決定 （圖5-1）由機(jī)械零件式（9-2） ：軸傳遞的功率 ：軸的轉(zhuǎn)速 ：決定于許用應(yīng)力的系數(shù) 取蝸桿材料為45鋼 則取 則 1）選擇小尺寸

22、 2) 選擇尺寸 的尺寸應(yīng)滿足帶輪的軸向定位和滿足密封性的要求所以取 3）選擇尺寸 用來和軸承配合，考慮配合軸承的內(nèi)徑，選用圓錐滾子軸承，型號為7207E，內(nèi)徑為35mm所以取4）選擇尺寸 由機(jī)械零件表9-6得 所以取5）選尺寸 因緊靠蝸桿的螺紋部分考慮加工方便則取6）選 尺寸 考慮蝸桿兩端對稱則 5.1.2 蝸桿軸向尺寸確定1） 與帶輪結(jié)合，因帶輪輪轂長50所以2） 尺寸決定于軸端蓋的軸向定位，取3） 用來安裝軸承跟軸承寬度和軸向定位，取4） 由機(jī)械零件查得是軸環(huán)的寬度，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式其中為軸環(huán)高度，按設(shè)計手冊推薦，則5） 根據(jù)實(shí)際情況取6） 5.2 蝸輪軸（圖5-2）5.2.1 徑向尺寸 由

23、機(jī)械零件式（9-2） 式中 因蝸輪軸采用45鋼則所以 1） 與聯(lián)軸器的軸向定位和滿足密封性的要求，取2） 保證軸向定位，取3） 考慮相配合軸承的內(nèi)徑因選用圓錐滾子軸承型號7207E，內(nèi)徑為35mm，取4） 考慮軸承的定位要求和尺寸要求取5） 軸環(huán)用于蝸輪和軸承的軸向定位根據(jù)實(shí)際情況選6） 5.2.2 軸向尺寸1） 用于安裝聯(lián)軸器，參考設(shè)計手冊查得相配合聯(lián)軸的相關(guān)尺寸取2) 決定于軸承端蓋的定位，根據(jù)殼體尺寸取3） 用于安裝軸承和軸套用：4） 用于安裝蝸輪根據(jù)蝸輪輪轂寬取5） 聯(lián)軸環(huán)寬度6） 用于安裝滾動軸承，根據(jù)實(shí)際情況取5.3 錐齒輪軸圖5-3 錐齒輪簡圖5.3.1 軸的徑向尺寸由機(jī)械零件式

24、（9-2）知 式中 （材料為45鋼）1） 與聯(lián)軸器相接，2） 保證軸向定位和密封性取3） 用于安裝207號滾動軸承，取4） 用于安裝圓錐齒輪，根據(jù)齒輪尺寸5） 考慮軸向定位及傳遞動力和轉(zhuǎn)矩根據(jù)實(shí)際選6）， 根據(jù)要求： 5.3.2 軸向尺寸1） 根據(jù)聯(lián)軸器相關(guān)尺寸2） 決定于軸承蓋的軸向定位3） 用于安裝軸承其寬度決定取4） 根據(jù)齒輪寬度5） 根據(jù)機(jī)構(gòu)的情況及車輛寬度取6） 5.4 絲杠（圖5-4）5.4.1 徑向尺寸1） 與錐齒輪配合 2） 與推力軸承配合選8209型取3） 為軸環(huán)直徑起定位作用，根據(jù)推力軸承定位要求，取4） 根據(jù)對絲杠的傳動要求5） 與選用的滑動軸承配合型號207取5.4.2

25、 軸向尺寸1） 用于安裝錐齒輪2） 用于安裝推力軸承，根據(jù)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)3） 為軸環(huán)寬度4） 為絲杠螺紋部分長度，因汽車提升高度為取5） 為深溝球軸承安裝尺寸5.5 蝸桿校核5.5.1 計算蝸桿受力蝸桿傳遞的功率 轉(zhuǎn)速 傳遞的扭矩 圓周力 軸向力 徑向力 皮帶輪產(chǎn)生的對軸的壓力按最危險的情況考慮 兩滾動軸承簡化為鉸支，支小點(diǎn)在軸承中點(diǎn)，作用在蝸桿皮帶輪上的力簡化為集中力。5.5.2 軸在垂直方向內(nèi)受力把蝸桿所受力向軸上轉(zhuǎn)化，在垂直面內(nèi)軸受有集中力 ， 彎矩及軸承支反力 ， 作用。彎矩 軸承支反力由軸的平衡方程得 則 作出軸在垂直面內(nèi)受力圖（5-5-c）。5.5.3 軸在垂直面內(nèi)彎矩圖D點(diǎn)彎矩從左端

26、算 從右端算 所以計算正確。5.5.4 軸在水平面內(nèi)受力把蝸桿所受之力向軸上轉(zhuǎn)化，在水平方向之內(nèi)軸上受有集中力作用，由軸的平衡力方程得 作出軸在水平面內(nèi)受力圖（5-5-e）5.5.5 軸在水平面內(nèi)彎矩圖 （5-5-f）D點(diǎn)彎矩 5.5.6 作合成彎矩圖 （5-5-g）D點(diǎn)左側(cè)彎矩 D點(diǎn)右側(cè)彎矩5.5.7 作皮帶輪Q彎矩圖求Q引起的支反力，由圖(5-5-h)，得A點(diǎn)彎矩 D點(diǎn)彎矩 5.5.8 作合成彎矩圖 （5-5-k）按合成彎矩與所引起彎矩方向相同這一危險情況計算D點(diǎn)左端 D點(diǎn)右端 A點(diǎn)彎矩 5.5.9 作扭矩圖 （5-5-）從C到D有扭矩， 扭矩引起的剪引力按脈動循環(huán)對待取，則5.5.10

27、作出計算彎矩圖D截面 從左端算 從右端算A截面 C截面 5.5.11 按彎矩，扭矩合成校核軸的強(qiáng)度選擇危險截面應(yīng)根據(jù)的大小來選擇。從簡圖和彎矩圖可看出A截面和D截面可能是危險剖面A截面 又查表得 故安全。D截面 故安全。5.5.12 蝸桿剛度校核 由資料查得式(11-19) 式中： 蝸桿所受圓周力 徑向力 材料彈性模量，因材料是45鋼，故 蝸桿危險截面的慣性矩 蝸桿兩端支承間的跨距 故剛度滿足要求。5.6 蝸輪軸校核5.6.1 計算蝸輪受力蝸輪所受圓周力 軸向力 徑向力 彈性聯(lián)軸器因制造安裝誤差產(chǎn)生的附加徑向力為 取 則方向不定，按最危險情況考慮作出受力簡圖（5-6-b）兩滾動軸承簡化為鉸支，

28、支承點(diǎn)在軸承中點(diǎn)，作用在蝸輪及聯(lián)軸器上的簡化為集中力，作用在輪緣寬度的中點(diǎn)，如圖（5-6-b）取坐標(biāo)系。5.6.2 軸在垂直面內(nèi)受力把蝸輪所受力向軸上轉(zhuǎn)化，在垂直面內(nèi)軸受有集中力，彎矩及軸承支反力，作用。由軸的平衡方程 得作出軸在垂直面內(nèi)受力圖（5-6-c）5.6.3 軸在垂直面內(nèi)彎矩圖 （5-6-d）D點(diǎn)彎矩 從左端算 從右端算 計算正確。5.6.4 軸在水平面內(nèi)受力把蝸輪所受力向軸上轉(zhuǎn)化，在水平面內(nèi)軸上受有集中力作用，由平衡方程得 作出軸在水平面內(nèi)受力圖（5-6-e）5.6.5 軸在水平面內(nèi)彎矩圖（5-6-f）D點(diǎn)彎矩 5.6.6 作合成彎矩圖 （5-6-g）D點(diǎn)彎矩 從左端算 從右端算

29、5.6.7 作聯(lián)軸器的彎矩圖 （5-6-j）求引起的支反力，由圖（5-6-h）得：A點(diǎn)彎矩 D點(diǎn)彎矩 5.6.8 作合成彎矩圖 （5-6-k）按合成彎矩和所引起彎矩方向相同這一最危險情況計算D點(diǎn)左端 D點(diǎn)右端 A點(diǎn)彎矩 5.6.9 作扭矩圖 （5-6-）從C到D有扭矩， 扭矩所引起的剪引力按脈動循環(huán)對待取則：5.6.10 作計算彎矩圖 （5-6-m）D截面 從左端算起從右端算起A截面 C截面 5.6.11 按彎扭合成校核軸的強(qiáng)度選擇危險剖面應(yīng)根據(jù)的大小來選擇危險剖面，從結(jié)構(gòu)簡圖和計算彎矩圖上可以看出截面D和截面A可能是危險截面D截面 查資料【1】表15-3對于的碳鋼調(diào)質(zhì)，由資料查得 因 故D截

30、面是安全的。同理對于A截面 故A截面是安全的。5.6.12 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度這里選擇I截面為危險截面，因?yàn)檫@里載荷較大，右側(cè)有過盈配合產(chǎn)生的應(yīng)力集中，左端有軸間形成的應(yīng)力集中，因此可作為危險截面。剖面I左側(cè) 抗彎剖面模量 抗扭剖面模量 剖面I處的彎矩 彎曲引力 扭轉(zhuǎn)剪引力 軸肩形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)，由資料【1】表3-2查得 取 則 材料敏感系數(shù)，由資料【1】附圖3-1查得 有效應(yīng)力集中系數(shù)由資料【1】公式（3-4）得 絕對尺寸系數(shù)，由資料查得 表面質(zhì)量系數(shù) （此處經(jīng)磨削加工）表面強(qiáng)化系數(shù) （未經(jīng)強(qiáng)化處理）綜合系數(shù) 由資料【1】公式（3-26）得 同理得 計算安全系數(shù) 在式子中 代入公式（

31、3-26）得 又 所以是安全的。5.7 絲杠部分設(shè)計計算絲杠選用梯形螺紋，材料用45鋼。5.7.1 確定絲杠直徑絲杠工作時，受壓力與轉(zhuǎn)矩作用，其計算可近似按螺紋聯(lián)接的計算公式，求得螺紋內(nèi)徑。由資料【1】公式（6-20）得 式中 螺紋所受載荷 許用應(yīng)力 由資料【1】表5-4查得 則 取代入公式（6-20）得 查資料【2】選梯形螺紋 螺紋大徑 ； 螺紋中徑 ；螺紋小徑 ； 螺距 ；螺紋牙根部厚度 ；螺紋工作高度 ； 校核螺桿強(qiáng)度螺紋力矩 式中螺紋升角 當(dāng)量摩擦角 式中為摩擦系數(shù)，由資料【2】查得； 牙型角 所以 所以滿足要求。5.7.2 自鎖性驗(yàn)算自鎖條件 其中 滿足自鎖條件5.7.3 穩(wěn)定性驗(yàn)算

32、細(xì)長的螺桿工作時受到較大的軸向壓力，螺桿可能失穩(wěn)，為此可按下式計算穩(wěn)定性，式中 螺桿臨界壓力其值與柔度有關(guān)，螺桿工作長度，取 螺桿的長度系數(shù)由資料【2】表5-17查得 螺桿危險剖面的慣性半徑 則臨界載荷可按資料【1】公式（5-56）計算 式中 螺桿材料的拉壓彈性模量 螺桿危險截面的慣性矩 則 故絲杠的穩(wěn)定性是滿足要求的。5.7.4 確定提升板和螺桿的螺紋旋合圈數(shù)由資料【1】公式（5-13）計算螺紋旋合圈數(shù)N公式 則有 由資料查取 取 則提升板螺桿旋合處厚度為80mm校核提升板螺牙強(qiáng)度1）剪切強(qiáng)度 式中螺牙大徑 查資料【1】表5-16有 所以剪切強(qiáng)度滿足要求。2）彎曲強(qiáng)度 式中 彎曲力臂查資料【

33、2】表5-16得 彎曲強(qiáng)度滿足要求。5.7.5 軸環(huán)部分校核1) 軸環(huán)與推力軸承接觸部分的擠壓強(qiáng)度校核許用擠壓應(yīng)力 所以滿足要求。2)軸環(huán)根部的彎曲強(qiáng)度校核 所以安全。 （5-5-a） （5-5-b） （5-5-c） （5-5-d） （5-5-e） （5-5-f） （5-5-g）Q （5-5-h） （5-5-i） （5-5-j）（5-5-k） （5-5-L）(5-6-a) Q (5-6-b) (5-6-c) (5-6-d) (5-6-e) (5-6-f) (5-6-g) (5-6-h) (5-6-i) (5-6-j) (5-6-k) (5-6-L)第6章 鍵的選擇與校核6.1 蝸桿外端與皮帶輪

34、鍵聯(lián)接的選擇已知 傳遞扭矩 蝸桿材料為45鋼帶輪材料為HT1506.1.1 確定平鍵類型及尺寸采用普通圓頭平鍵，由資料【2】表4-1，由軸頸查得鍵內(nèi)剖面尺寸為 參照輪轂長度 從普通平鍵標(biāo)準(zhǔn)系列長度中查出鍵長應(yīng)為 鍵的標(biāo)記為 鍵 GB1096-796.1.2 校核強(qiáng)度屬于靜聯(lián)接，校核擠壓強(qiáng)度，由資料查得公式（6-1） 式中： 鍵所傳遞的扭矩 鍵的工作長度 軸的直徑 鍵與轂的接觸高度 許用擠壓應(yīng)力由資料查得 所以滿足要求6.2 蝸輪與軸鍵聯(lián)接的選擇6.2.1 確定平鍵的類型及尺寸采用普通圓頭平鍵， 由資料【2】表4-1查得鍵的剖面尺寸為，參照輪轂長度 從普通平鍵標(biāo)準(zhǔn)系列長度中查得長度應(yīng)為，鍵標(biāo)記為

35、 鍵 GB1096-796.2.2 校核強(qiáng)度屬于靜聯(lián)接，校核擠壓強(qiáng)度 式中： 許用擠壓應(yīng)力由資料【1】表6-1查得 所以滿足要求。6.2.3 決定鍵與槽的配合確定配合 一般鍵聯(lián)接對待 鍵與軸 鍵與轂 6.3 蝸輪軸輸出端與聯(lián)接軸器配合處鍵的選擇6.3.1 確定平鍵類型和尺寸 采用普通圓頭平鍵，由資料【2】表4-1查得鍵的剖面尺寸 參考輪轂長度 從普通平鍵標(biāo)準(zhǔn)系列長度中選擇鍵長度應(yīng)為 鍵的標(biāo)記 鍵 GB1096-796.3.2 校核強(qiáng)度屬于靜聯(lián)接，校核擠壓強(qiáng)度 式中： 許用擠壓應(yīng)力 所以滿足要求。6.4 錐齒輪與軸配合鍵的選擇6.4.1 確定平鍵的類型及尺寸采用普通圓頭平鍵，由資料【2】表4-1

36、查得鍵的剖面尺寸，根據(jù)輪轂長度查得鍵長應(yīng)為，鍵的標(biāo)記 鍵 GB1079-796.4.2 校核強(qiáng)度屬于靜聯(lián)接，校核擠壓強(qiáng)度 式中： 所以滿足要求。第7章 軸承的選擇與校核7.1 蝸桿軸承的選擇根據(jù)蝸桿受力情況，選擇圓錐滾子軸承，軸承A受徑向力 軸向力查資料【2】表6-7，對于7207E軸承角 查資料【1】表13-5得 則 當(dāng)量動載荷軸承壽命 式中 額定動載荷，查資料【2】表6-7得 溫度系數(shù)， (工作溫度低于) 軸轉(zhuǎn)速 壽命指數(shù) （滾子軸承） 滿足要求。7.2 蝸輪軸承的選擇根據(jù)蝸輪軸的受力情況，選擇圓錐滾子軸承，型號7207E軸承B受徑向力 軸向力 接觸角 則 當(dāng)量動載荷軸承壽命 滿足要求。7

37、.3 圓錐齒輪軸軸承的選擇錐齒輪軸兩端結(jié)構(gòu)對稱，軸向力互相抵消，軸承主要承受徑向力，故選擇深溝球軸承，型號207。軸承所受徑向力 式中 軸承壽命 式中 （球軸承） 滿足要求。7.4 絲杠推力軸承選擇絲杠主要表現(xiàn)承受軸向載荷，徑向載荷可以忽略不計。根據(jù)軸承承受載荷大小及轉(zhuǎn)速選擇推力球軸承，型號8209。軸承的當(dāng)量動載荷 軸承壽命 式中 滿足要求。7.5 滑動軸承的選擇本機(jī)構(gòu)中滑動軸承主要起導(dǎo)向作用，其承受很小的力可以忽略不計，故可以不需校核，由資料【1】表12-2選擇軸瓦材料為HT150。第8章 提升板的設(shè)計提升架用于提升汽車，根據(jù)需要可以做成各種形狀，其基本尺寸可以通過受力分析計算求得，車寬為1.6m左右提升板的受力如下圖所示：（圖8-1）8.1 提升板的設(shè)計取提升板總長度 計算彎矩 把提升板設(shè)計成矩形狀，則 則許用應(yīng)力，提升板材料選用HT300，則 即 得取 提升板具體尺寸參考零件圖。8.2 支撐臂的設(shè)計根據(jù)GB2517-81選用一般結(jié)構(gòu)熱軋鋼板，采用焊接方式聯(lián)接，則：屈服極限 強(qiáng)度極限 安全系數(shù) 校核截面I-I抗彎強(qiáng)度由資料查得橫梁面點(diǎn)處正應(yīng)力公