升降式客運(yùn)電梯機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整理版(齒輪之后)2課件

1、機(jī)械零件設(shè)計(jì)二級(jí)項(xiàng)目機(jī)械設(shè)計(jì)二級(jí)項(xiàng)目項(xiàng)目設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目： 升降式電梯的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 張健 姓 名：莫智斌，黃禹豪，溫水金，唐春煒，曾百祥 汕頭大學(xué) 機(jī)電工程系 年 月 日前 言電梯是一種以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力固定提升設(shè)備，裝有箱狀吊艙，用于多層建筑載人或載運(yùn)貨物。電梯還有臺(tái)階式，踏步板裝在履帶上連續(xù)運(yùn)行，俗稱自動(dòng)扶梯。 垂直式電梯是服務(wù)于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備。一般由曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎廂、門系統(tǒng)、重量平衡系統(tǒng)、電力拖動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)等組成。 隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，電梯越來越廣泛地應(yīng)用于住宅樓、寫字樓等高層建筑上。國家頒布的住宅設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50096-2011）

2、規(guī)定：4.1 七層及七層以上住宅或住戶入口層樓面距室外設(shè)計(jì)地面的高度超過16m 的住宅必須設(shè)置電梯。根據(jù)中國電梯協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，我國電梯產(chǎn)量從1990年的1.03萬臺(tái)增長到2011年的40多萬臺(tái)，年復(fù)合增長率達(dá)近20%，國內(nèi)電梯需求量從2000年的僅3.72萬臺(tái)增長到2011年的45萬臺(tái)，到2011年底，我國電梯保有量達(dá)到201.06萬臺(tái)，已經(jīng)成為名副其實(shí)的產(chǎn)銷和保有量第一大國。我國電梯行業(yè)正經(jīng)歷高速發(fā)展期，隨著我國城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn)，我國電梯產(chǎn)銷量在未來一段時(shí)期內(nèi)還將持續(xù)大幅提高。本課程設(shè)計(jì)的目的是設(shè)計(jì)一種用于較高層建筑的乘客電梯，其轎廂由電力拖動(dòng)，運(yùn)行在兩根垂直度小于15°的剛性導(dǎo)軌上，

3、在規(guī)定樓層間輸送人或貨物。本設(shè)計(jì)方案的主要特點(diǎn)是采用兩級(jí)圓柱斜齒輪傳動(dòng)裝置和采用2:1 繞法。采用齒輪傳動(dòng)相比蝸輪蝸桿傳動(dòng)，傳動(dòng)效率更高，這一點(diǎn)在電動(dòng)機(jī)的選擇部分有所體現(xiàn)。采用2:1 繞法，相當(dāng)于一級(jí)減速比為2:1 的減速裝置，有利于降低減速器的減速比，從而有利于減速器的設(shè)計(jì)。本課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：總體方案設(shè)計(jì)、傳動(dòng)裝置計(jì)算、裝配草圖繪制、正式裝配圖繪制、零件圖繪制和計(jì)算說明書的編寫。兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器設(shè)計(jì)的主要工作包括：高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)和校核，低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)和校核，高速軸、中間軸和低速軸的設(shè)計(jì)和校核，軸承的選擇和校核，鍵的設(shè)計(jì)和校核，箱體的設(shè)計(jì)等。目錄一、 設(shè)計(jì)任務(wù)1.1 設(shè)計(jì)要

4、求1.2 電梯的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)1.4 設(shè)計(jì)思路二、 電梯方案的選取及其工作原理2.1 電梯結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)方案的分析與確定2.1.1 電梯結(jié)構(gòu)方案2.1.2 電梯傳動(dòng)方案2.2 工作原理2.2.1 當(dāng)量摩擦f和繩槽形狀確定2.2.2 T1、T2的取值2.2.2.1 對(duì)重的質(zhì)量2.2.2.2 鋼絲繩的質(zhì)量2.2.2.3 補(bǔ)償裝置的質(zhì)量2.2.3 曳引繩在曳引輪上的包角確定三、 曳引機(jī)構(gòu)選擇計(jì)算3.1 曳引電動(dòng)機(jī)的選擇及傳動(dòng)裝置動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)參數(shù) 3.1.1 電梯機(jī)械總效率 3.2 制動(dòng)器的介紹與選擇3.2.1 制動(dòng)器介紹3.2.2 制動(dòng)器功能基本要求3.2.3 制動(dòng)器的構(gòu)造及其工作原理 3.2.

5、4 制動(dòng)器的選擇3.3 減速器的選擇3.3.1 齒輪減速箱的傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.3.2 輸入軸（軸1）的設(shè)計(jì)與校核3.3.3 中間軸（軸2）的設(shè)計(jì)與校核3.3.4 輸出軸（軸3）的設(shè)計(jì)與校核3.3.5 軸承的選擇及計(jì)算校核3.3.6 鍵的選擇及計(jì)算校核3.3.7 聯(lián)軸器的選擇及計(jì)算校核五、 潤滑與密封六、 課程設(shè)計(jì)總結(jié)七、 零件圖和裝配圖參考文獻(xiàn)：一、升降性客運(yùn)電梯機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.1項(xiàng)目報(bào)告書：產(chǎn)品設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生第一次較全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，是機(jī)械零件設(shè)計(jì)、工程材料、產(chǎn)品生命周期工程等課程重要的綜合性與實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。1.11基本目的：（1）通過產(chǎn)品設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用機(jī)械零件設(shè)計(jì)、工程

6、材料、產(chǎn)品生命周期工程等課程和其它有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問題的能力，并使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)展。（2）具有初步的設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品的能力；（3）初步具有一定機(jī)械系統(tǒng)方案優(yōu)化及決策的能力與素質(zhì)；（4）提高創(chuàng)新意識(shí)和能力。1.12時(shí)間安排1講授設(shè)計(jì)的要求、任務(wù)，布置設(shè)計(jì)題目，查閱資料，第1-2周；2產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案選擇（運(yùn)動(dòng)原理分析，擬定傳動(dòng)方案及繪出運(yùn)動(dòng)簡圖），第3-4周；3機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)（運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析，原動(dòng)機(jī)和參數(shù)選擇，確定各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比、各軸的轉(zhuǎn)速和功率），第5-7周；4繪裝配草圖，第8-9周；5主要零部件工作能力設(shè)計(jì)，第10-11周；

7、6結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫裝配圖，第12-13周；7畫零件圖，編制設(shè)計(jì)說明書，第14-15周；8進(jìn)行設(shè)計(jì)答辯，第16周。2.電梯簡介現(xiàn)代電梯主要由曳引機(jī)（絞車）、導(dǎo)軌、對(duì)重裝置、安全裝置(如限速器、安全鉗和緩沖器等)、信號(hào)操縱系統(tǒng)、轎廂與廳門等組成。這些部分分別安裝在建筑物的井道和機(jī)房中。通常采用鋼絲繩摩擦傳動(dòng)，鋼絲繩繞過曳引輪，兩端分別連接轎廂和平衡重，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)曳引輪使轎廂升降。電梯要求安全可靠、輸送效率高、平層準(zhǔn)確和乘坐舒適等。電梯的基本參數(shù)主要有額定載重量、可乘人數(shù)、額定速度、轎廂外廓尺寸和井道型式等。2.11結(jié)構(gòu)：電梯是由曳引機(jī)的曳引輪，通過曳引輪槽與曳引繩之間的摩擦力實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行。電梯的主要結(jié)

8、構(gòu)包括曳引機(jī)、轎廂、轎門、層門、對(duì)重層門、導(dǎo)軌、導(dǎo)靴、安全鉗、限速器、緩沖器、限位裝置和控制箱等。主要可以分為以下幾個(gè)系統(tǒng)：1. 曳引系統(tǒng)：包括曳引輪與曳引繩，電梯傳動(dòng)部分；2. 導(dǎo)向系統(tǒng)：包括導(dǎo)軌和導(dǎo)靴等；3. 安全以及緩沖系統(tǒng)：緩沖器，限位開關(guān)，限速器等；4. 對(duì)重系統(tǒng)：對(duì)重以及安全補(bǔ)償裝置；5. 轎廂系統(tǒng)和門系統(tǒng)：自動(dòng)門，層門以及轎廂門；6. 電氣控制系統(tǒng)：本文不作討論。2.21本電梯設(shè)計(jì)的裝配簡圖：3.電梯的設(shè)計(jì)要求以及基本參數(shù)3.11電梯設(shè)計(jì)要求：根據(jù)給定參數(shù)設(shè)計(jì)電梯相關(guān)系統(tǒng)，電梯工作要求安全可靠，乘坐舒適，噪聲小，平層準(zhǔn)確，具有創(chuàng)新性。3.21基本參數(shù)：電梯種類載客電梯電梯額定載重

9、630kg最大允許載重700kg轎廂自重800kg 額定速度0.63m/s額定的加速度1.0m/s2加速度變化率0.25正常提升高度30m對(duì)重1115kg3.31電梯主要系統(tǒng)：曳引系統(tǒng)，導(dǎo)向系統(tǒng)，對(duì)重系統(tǒng)，安全以及緩沖系統(tǒng)，轎廂系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)。（除了電氣控制系統(tǒng)之外，本文都有設(shè)計(jì)）。4.主要系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.11、曳引系統(tǒng)設(shè)計(jì)曳引力的大小決定性因素1 轎廂與對(duì)重的重量平衡系數(shù)。2 曳引輪繩槽形狀與曳引輪的材料當(dāng)量摩擦系數(shù)。3 曳引繩在曳引輪上的包角。注：包角是指曳引鋼絲繩經(jīng)過繩槽內(nèi)所接觸的弧度，用。表示包角越大摩擦力越大，即曳引力也隨之增大，提高了電梯的安全性。方案一：選用一個(gè)曳引輪和一個(gè)定滑

10、輪。優(yōu)點(diǎn)：這種情況下的曳引輪的線速度與轎廂升降速度之比為1：1，傳動(dòng)效率高而且有對(duì)重機(jī)構(gòu)，可以有效減少電機(jī)的工作量。 4.2幾種可供選擇的曳引方案：4.21方案一：選用一個(gè)曳引輪和一個(gè)定滑輪。優(yōu)點(diǎn)：這種情況下的曳引輪的線速度與轎廂升降速度之比為1：1，傳動(dòng)效率高而且有對(duì)重機(jī)構(gòu)，可以有效減少電機(jī)的工作量。 另外，也可以在上述的基礎(chǔ)上，采用曳引鋼絲繩復(fù)繞的形式增大曳引輪與曳引繩的包角，復(fù)繞式的包角(為1+2)，提高安全性。缺點(diǎn)：曳引輪受力大。4.12方案二：選用一個(gè)曳引輪，兩個(gè)定滑輪，兩個(gè)動(dòng)滑輪。2：1繞法曳引輪的線速度與轎廂升降速度之比為2：1。優(yōu)點(diǎn)：這種設(shè)計(jì)能增大包角，還有減少曳引繩的受力的一

11、半，大大提高電梯安全性。另外也減少了減速比，更加具有經(jīng)濟(jì)性。缺點(diǎn)：傳動(dòng)效率稍低。設(shè)計(jì)選擇方案二,因?yàn)殡娞輧?yōu)先選擇安全可靠的曳引機(jī)構(gòu)，根據(jù)方案設(shè)計(jì)出的曳引機(jī)簡圖如下：減速箱的傳動(dòng)的初擬方案：4.2電梯門傳動(dòng)設(shè)計(jì)：主要包括轎廂門和層門；本文主要討論轎門的設(shè)計(jì)，轎門是由機(jī)構(gòu)連桿，拖動(dòng)轉(zhuǎn)盤，伺服電機(jī)，門裝置，以及皮帶輪組成。所設(shè)計(jì)的電梯轎廂門如下： 1:伺服電機(jī)2:拖動(dòng)輪盤3:拖動(dòng)連桿4:門構(gòu)件電梯門的實(shí)現(xiàn)過程是：通過電機(jī)帶動(dòng)皮帶輪，再通過皮帶帶動(dòng)拖動(dòng)轉(zhuǎn)盤，最后通過連桿擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)門的開關(guān)動(dòng)作。4.3曳引輪還有曳引繩的設(shè)計(jì)：電梯提升高度為30m，對(duì)于曳引載人電梯而言，鋼絲繩選用三根或者三根以上的安全系數(shù)為

12、f=12。初步選用直徑為10mm的纖維芯鋼絲繩，線密度為33.9kg/100m,破斷拉力為44.0kN。當(dāng)轎廂在最低位置時(shí)，單根鋼絲繩質(zhì)量單根鋼絲繩最大靜拉力：（設(shè)鋼絲繩數(shù)目為n），查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得,其中a為換算系數(shù)，取a=0.85。計(jì)算得n2.3，取n=3。代進(jìn)公式算得F繩=2.435KN。目前，常用的繩槽主要有三種：半圓槽、半圓帶切口槽和V型槽。其特點(diǎn)如下：1.半圓槽：最小，用于復(fù)繞式曳引輪。2.V型槽：最大，并隨著開口角的減小而增大，但同時(shí)磨損也增大，對(duì)曳引繩產(chǎn)生磨損并有卡繩現(xiàn)象，隨著磨損增加逐漸趨于半圓槽。3.半圓帶切口槽：介于半圓槽和V型槽之間，且基本不隨磨損而變化。國家標(biāo)準(zhǔn)GB75

13、88-1995電梯制造與安裝安全規(guī)范規(guī)定：曳引條件必須滿足要求：式中T1/T2為載有125%額定載荷的轎廂位于最低位置以及空轎廂位于最高位置的兩種情況下，曳引輪兩邊的曳引繩較大靜拉力與較小靜拉力之比；C1與加速度、減速度以及電梯特殊安裝情況有關(guān)的系數(shù)，一般稱為動(dòng)力系數(shù)或者加速系數(shù)（;g為重力加速度，a為轎廂制動(dòng)減速度，本方案a=1.5m/）；為由于磨損導(dǎo)致曳引輪槽斷面變化的影響系數(shù)（對(duì)半圓或切口槽，）；為曳引繩在曳引導(dǎo)輪上的包角;稱為曳引系數(shù)。分別計(jì)算額定載荷的轎廂位于最低位置時(shí)以及空轎廂位于最高位置時(shí)的包角，均大于120°，故符合要求。5限速器選型及限速器鋼絲繩安全系數(shù)計(jì)算由于我們

14、設(shè)計(jì)的客運(yùn)電梯沒有采用具有自鎖性較高的蝸輪蝸桿傳動(dòng)方式，而是采用了工作效率很高的齒輪減速箱機(jī)構(gòu)，所以在設(shè)計(jì)的過程中為保電梯在運(yùn)行的過程中能夠真正安全，平穩(wěn)地運(yùn)行。梯限速器工作原理及安全檢驗(yàn)限速器是一種限制電梯橋廂或?qū)χ爻龠\(yùn)行的裝置，作為電梯的超速和失控保護(hù)的重要組成部分，限制器在電梯中所起的作用是至關(guān)重要的。當(dāng)電梯超速到達(dá)限速器動(dòng)作的速度值時(shí)，限速器安全開關(guān)動(dòng)作，斷開控制回路，電梯停止運(yùn)轉(zhuǎn)。屆時(shí)，限速器鋼絲繩借助繩輪的磨擦力或夾繩機(jī)構(gòu)提拉起安裝于轎廂梁上的安全鉗連桿系統(tǒng)，安全鉗動(dòng)作，將轎箱強(qiáng)行制停在導(dǎo)軌上，同時(shí)安全鉗提拉桿操縱安全開關(guān)動(dòng)作。5.1安全限速器的選型以及安全鉗的選型：5.11基本

15、參數(shù)參數(shù)名稱縮寫數(shù)值單位電梯額定速度VN0.68m/s額定速度V0.5 -2.0取0.7m/s限速器型號(hào)XS3-B限速器許用張力800-1500N限速器動(dòng)作速度Vm2.28m/s安全鉗形式漸進(jìn)式安全鉗限速器鋼絲繩型號(hào)8*19S+PP限速器鋼絲繩公稱直徑8mm鋼絲橫包角180度限速器鋼絲繩最小破斷載荷33.2KN限速器動(dòng)作時(shí)，鋼絲繩張力F100Kg限速器繩輪節(jié)圓直徑241mm5.12限速器選型計(jì)算XS3-B限速器技術(shù)參數(shù)1、額定速度：V:0.5m/s-2.0m/s2、繩張力：F:800N-1500N3、鋼絲繩直徑：8mm4、繩輪節(jié)圓直徑：241mm5、提升高度適用范圍： a)張緊裝置漲緊力350

16、N：H80m; b)張緊裝置漲緊力450N：80mH120m; 5.13限速器動(dòng)作速度基本要求根據(jù)GB7588-2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范中9.9.1對(duì)限速器的規(guī)定：操縱轎廂安全鉗的限速器的動(dòng)作應(yīng)發(fā)生在速度至少等于額定速度的115%。但應(yīng)小于下列各值：a) 對(duì)于除了不可脫落滾柱式以外的瞬時(shí)安全鉗為0.8m/s；b) 對(duì)于不可脫落滾柱式瞬時(shí)安全鉗為1m/s;c) 對(duì)于額定速度大于或等于1m/s的漸進(jìn)式安全鉗為1.5m/s；d) 對(duì)于額定速度大于1m/s的漸進(jìn)式安全鉗為1.25v+0.25v(m/s)限速器動(dòng)作速度計(jì)算1) 限速器允許最大動(dòng)作速度本型號(hào)電梯額定速度0.6m/s，根據(jù)a）計(jì)算得

17、Vmax=0.8m/s2) 限速器允許最小動(dòng)作速度vmin=115%v=0.69m/s5.2校核0.69m/s<0.7m/s<0.8m/s結(jié)論：限速器動(dòng)作速度符合要求5.21鋼絲繩選型計(jì)算5.22鋼絲繩基本要求根據(jù)GB7588-2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范中9.9.4規(guī)定：限速器動(dòng)作時(shí)，限速器繩的張力不得小于以下兩個(gè)值的較大值：a) 安全鉗起作用所需力的兩倍；或b) 300N。對(duì)于只靠摩擦力來產(chǎn)生張力的限速器，其槽口應(yīng)：a) 經(jīng)過附加的硬化處理b) 有一個(gè)符合M2.2.1要求的切口槽。5.23根據(jù)GB7588-2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范中9.9.6對(duì)限速器繩的規(guī)定：限速器

18、應(yīng)由限速器鋼絲繩驅(qū)動(dòng)。限速器繩的最小破斷載荷與限速器動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的限速器繩的張力有關(guān)，其安全系數(shù)不應(yīng)小于8，對(duì)于摩擦型限速器，則宜考慮摩擦系數(shù)max=0.2時(shí)的情況。限速器繩的公稱直徑不應(yīng)小于6mm。限速器繩輪的節(jié)圓直徑與繩的公稱直徑之比不應(yīng)小于30。 限速器繩應(yīng)用張緊輪張緊，張緊輪（或其配重）應(yīng)有導(dǎo)向裝置。 在安全鉗作用期間，即使制動(dòng)距離大于正常值，限速器繩及其附件也應(yīng)保持完整無損。限速器繩因易于從安全鉗上取下。5.24限速器鋼絲繩安全系數(shù)Sf計(jì)算Sf=限速器鋼絲繩最小破斷載荷限速器動(dòng)作時(shí)，限速器鋼絲繩的張力=332001000=33.2>8結(jié)論：符合條件。5.25限速器繩的公稱直徑選型

19、計(jì)算限速器繩輪的節(jié)圓直徑與限速器鋼絲繩的公稱直徑的比值KK=限速器繩輪的節(jié)圓直徑限速器鋼絲繩的公稱直徑=2418=30.125>30結(jié)論：符合條件。此電梯的限速器及限速器繩符合GB7588-2003規(guī)定。6導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)選型導(dǎo)向系統(tǒng)在電梯運(yùn)行過程中,限制轎廂和對(duì)重的活動(dòng)自由度,使轎廂和對(duì)重只沿著各自的導(dǎo)軌做升降運(yùn)動(dòng),不會(huì)發(fā)生橫向的擺動(dòng)和振動(dòng),保證轎廂和對(duì)重運(yùn)行平穩(wěn)不偏擺.不論是轎廂導(dǎo)向還是對(duì)重導(dǎo)向均由導(dǎo)軌,導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成.導(dǎo)軌架作為導(dǎo)軌的支撐件,被固定在井道壁上;導(dǎo)靴安裝在轎廂架和對(duì)重架的兩側(cè),導(dǎo)靴的靴襯與導(dǎo)軌工作面配合,使一部電梯在曳引繩的牽引下,一邊為轎廂,另一邊為配重塊,分別沿著

20、各自的導(dǎo)軌作上、下運(yùn)動(dòng).有了導(dǎo)向系統(tǒng)，轎廂只能沿著左右兩側(cè)的豎直方向的導(dǎo)軌上下運(yùn)行。導(dǎo)向系統(tǒng)是使轎廂和對(duì)重順利地沿著各自的導(dǎo)軌平穩(wěn)地上下運(yùn)動(dòng)，轎廂和對(duì)重是通過曳引鋼絲繩分別掛在曳引機(jī)的兩側(cè)，兩邊就形成平衡體，起到相對(duì)重量平衡作用。另外，連接轎廂和對(duì)重的曳引鋼絲繩，如樓層高，鋼絲繩長，自身的重量增多，通過連接在轎廂底和對(duì)重的補(bǔ)償鏈起著兩邊重量平衡的補(bǔ)償作用。這樣，導(dǎo)向系統(tǒng)配合了重量平衡系統(tǒng)，從而保證了電梯曳引傳動(dòng)的正常，運(yùn)行的平衡可靠。綜上所述，導(dǎo)向系統(tǒng)的主體構(gòu)件是導(dǎo)軌和導(dǎo)靴；重量平衡系統(tǒng)的主體構(gòu)件是對(duì)重和補(bǔ)償鏈(繩)。6.1導(dǎo)軌6.11導(dǎo)軌形狀選擇電梯中大量使用的“T”形導(dǎo)軌如圖所示，但對(duì)于貨

21、梯對(duì)重導(dǎo)軌和速度為1m/s以下的客梯對(duì)重導(dǎo)軌，一般多采用“L”型導(dǎo)軌(規(guī)格為L75×75×810)。 如果用于速度低于0.63ms的電梯，導(dǎo)軌表面一般不作機(jī)械加工。所示為一次冷軋成型的導(dǎo)軌。(2)T型導(dǎo)軌的規(guī)格T型導(dǎo)軌是電梯常見的專用導(dǎo)軌，具有良好的抗彎性能及良好的可加工性能。 T型導(dǎo)軌的主要規(guī)格參數(shù)，是底寬b、高度h和工作面厚度k，如圖（1）所示。我國原先用b×k作為導(dǎo)軌規(guī)格標(biāo)志，現(xiàn)已推廣使用國際標(biāo)準(zhǔn)T型導(dǎo)軌，共有十三個(gè)規(guī)格，以底面寬及工作面和加工方法：即以“b加工方法”作為規(guī)格標(biāo)志，均可查表可得。 6.12導(dǎo)軌選型與校核：選擇常用的T75型導(dǎo)軌。6.2導(dǎo)靴導(dǎo)靴

22、分為滑動(dòng)和滾動(dòng)導(dǎo)靴兩類,滑動(dòng)導(dǎo)靴一般是由帶凹形槽的靴頭,靴體和靴座組成,在靴頭凹槽部分中一般均鑲有耐磨的靴襯。靴頭可以固定的,也可以活動(dòng)(浮動(dòng))的;滾動(dòng)導(dǎo)靴則用三個(gè)滾輪沿導(dǎo)軌滾動(dòng)運(yùn)行。根據(jù)我們電梯的額定速度0.68m/s=40.8m/min，所以我們選擇了額定速度為45m/min的滑輪導(dǎo)靴。7.傳動(dòng)裝置的計(jì)算由國家標(biāo)準(zhǔn)可得，得曳引輪的直徑：曳引輪的直徑要大于鋼絲繩直徑的40倍。在實(shí)際中，一般都取4555倍，有時(shí)還大于60倍。因?yàn)闉榱藴p小曳引機(jī)體積增大，減速器的減速比增大，因此其直徑大小應(yīng)適宜。而本方案選擇的鋼絲繩直徑為10mm，因此初步取曳引輪直徑為500mm。則曳引輪轉(zhuǎn)速為：，取48r/mi

23、n根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)手冊(cè)以下簡稱：機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，初選電機(jī)Y132M1型電動(dòng)機(jī)，滿載轉(zhuǎn)速為960r/min，初始設(shè)計(jì)傳動(dòng)比：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得i1=1.4i2，所以（一）傳動(dòng)裝置計(jì)算：設(shè)計(jì)的傳動(dòng)方案如下：根據(jù)減速箱的初擬方案我們可以確定部分傳動(dòng)件以及支撐件并查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-1得到各個(gè)環(huán)節(jié)的傳動(dòng)效率：零件數(shù)目效率齒輪高速級(jí)齒輪為8級(jí)精度，低速級(jí)齒輪為9級(jí)精度0.97聯(lián)軸器2個(gè)0.99傳動(dòng)軸31滾子軸承3對(duì)0.98曳引輪以及傳動(dòng)裝置10.89設(shè)1為聯(lián)軸器機(jī)械效率，2為支承軸承機(jī)械效率，3為圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)械效率，4為曳引輪鋼絲繩摩擦傳動(dòng)機(jī)械效率，5為導(dǎo)向輪以及動(dòng)滑輪組成的滑輪組的效率，則總機(jī)械

24、效率為：系統(tǒng)所需的最大提升功率：其中k為平衡系數(shù)，計(jì)算式如下：而Y132M1-6型電機(jī)的額定功率為4KW,滿足條件。根據(jù)電機(jī)的選用功率以及各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率計(jì)算出各軸的轉(zhuǎn)矩以及功率如下（主要公式為）： 參數(shù)軸標(biāo)號(hào)功率Kw扭矩/N·m轉(zhuǎn)速/r/m輸入輸出輸入輸出軸02.5325.17960軸12.52.4824.8724.67960軸22.412.39126.00125.75181軸32.322.30461.5845748軸42.27451.6448（二）齒輪設(shè)計(jì)與校核1、 高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)由于主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速較低，傳動(dòng)尺寸沒有嚴(yán)格限制，參考表6-2，小齒輪選用40Cr，調(diào)質(zhì)，齒面硬度27

25、0HBW；大齒輪選用40Cr，調(diào)質(zhì)，齒面硬度260HBW，同側(cè)齒面精度等級(jí)選8級(jí)精度。初選。根據(jù)小齒輪齒面硬度270HBW和大齒輪齒面硬度260HBW, 按照機(jī)械設(shè)計(jì)教程圖6-6 MQ線查得齒面接觸疲勞極限應(yīng)力；按照按照機(jī)械設(shè)計(jì)教程的圖6-7 MQ線查得輪齒彎曲疲勞極限應(yīng)力；查機(jī)械設(shè)計(jì)教程圖6-8a查得接觸壽命系數(shù)；查機(jī)械設(shè)計(jì)教程圖6-8b查得彎曲壽命系數(shù)；其中，（設(shè)計(jì)壽命為十年，每年工作365天，每天連續(xù)工作8小時(shí)）。查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表6-3，取最小安全系數(shù)：，于是：由于雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，輪齒彎曲疲勞極限應(yīng)力應(yīng)乘以0.8：按齒面接觸疲勞承載能力計(jì)算齒輪主要參數(shù):，其中u=i1=5.29確定計(jì)算載荷：考

26、慮本齒輪傳動(dòng)是斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，軸承相對(duì)齒輪不對(duì)稱布置，查表6-7，取載荷系數(shù)K=1.6，所以.查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表6-13可以確定區(qū)域系數(shù)，標(biāo)注齒輪的ZH=2.5，彈性系數(shù)則查表6-8，得，另外齒寬系數(shù)查表6-11，取；而且小齒輪與大齒輪的許用應(yīng)力接近相等于613Mpa，于是有：,初取,齒輪圓周速度:，查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表6-9，考慮齒輪用途，取8級(jí)精度。取Z1=19，則Z2=iZ1=5.2919=100.51,取Z2=100，Z1與Z2互質(zhì)，實(shí)際,傳動(dòng)比相對(duì)誤差為：。端面模數(shù)，查表取法向模數(shù)mn=2.5;螺旋角：由于螺旋角的值過小，改取d1=49mm,，mt=2.579，mn

27、=2.5，所以=14.213度。則小齒輪的直徑： d1=mtz1=2.579×19=49.001mm大齒輪的直徑： d2=2.579×100=257.9mm。初選定齒寬。精確計(jì)算載荷：端面重合度：查機(jī)械設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)得：端面嚙合角，端面的重合度：縱向重合度：所以查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表6-5得KA=1.50查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表6-9得Kv=1.16查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表6-6得取查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表6-5，由于，減速器軸剛度較大，取驗(yàn)算輪齒接觸疲勞承載能力：H=ZHZEZZKFtbd1u+1u=2.5×189.9×0.78×0.983.38×10344

28、15;495.29+15.29MPa=495MPa<H1=613 MPa確定主要傳動(dòng)尺寸中心距：a=d1+d22=49.001+257.9002=153.45 mm螺旋角：=cos-1z1+z2mn2a=cos-119+100×2.52×154=15.004°螺旋角與中心距校對(duì)相對(duì)合理。端面模數(shù)：mt=mncos=2.5cos15.004°=2.588小齒輪直徑：d1=mtz1=2.588×19=49.18大齒輪直徑：d2=mtz2=2.588×100=258.82齒寬:b=44 mm, b1=48 mm, b2=44mm小齒輪

29、當(dāng)量齒數(shù):zv1=z1cos3=19cos15.004°3=21大齒輪當(dāng)量齒數(shù):zv2=z2cos3=100cos15.004°3=111齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算KA=1.50, KV=1.16, KF=1.4 由于bh=442.25×2.5=7.82, 查圖得，KF=1.38查機(jī)械設(shè)計(jì)教程圖6-16得:YF1=2.78, YF2=2.19, YS1=1.56, YF2=1.79；重合度系數(shù):Y=0.25+0.75v=0.25+0.75cosb2=0.25+0.751.6240.9372=0.66；查機(jī)械設(shè)計(jì)教程圖6-16得，Y=0.875。齒根彎曲應(yīng)力F1=KAKV

30、KFKFFtbmnYF1YS1YY=1.50×1.16×1.4×1.38×1015.144×2.5×2.78×1.56×0.66×0.875=77.70MPa<F2=350MPaF2=F1YF2YS2YF1YS1=77.70×2.19×1.792.78×1.56=70.23MPa<F2=350MPa因此，齒根彎曲疲勞強(qiáng)度符合要求。（8）高速級(jí)斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)集合尺寸計(jì)算名稱計(jì)算結(jié)果小齒輪大齒輪法向模數(shù)mn2.5882.588法向壓力角20度20度螺旋角15度15

31、度分度圓直徑49.2258.8齒頂高系數(shù)ha0.9660.966齒根高3.043.04齒數(shù)19100齒頂高2.52.5全齒高5.655.65齒頂圓直徑51.1260.7齒根圓直徑43.1252.7標(biāo)準(zhǔn)中心距153.45節(jié)圓直徑49.2258.8傳動(dòng)比5.28重合度8.5977.3低速級(jí)齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)由于主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速不是很高，且傳動(dòng)尺寸無嚴(yán)格限制，批量較小，大齒輪和小齒輪均選用40Cr，調(diào)質(zhì)，小齒輪HB=270，大齒輪HB=260。同側(cè)齒面精度等級(jí)選9級(jí)精度。因采用閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，按齒面解除疲勞強(qiáng)度初步估計(jì)小齒輪分度圓直徑。初步選取=14°。根據(jù)小齒輪齒面硬度270HBW和大齒輪齒面硬度

32、260HBW, 按機(jī)械設(shè)計(jì)教程圖6-6 MQ的線，查得齒面接觸疲勞極限應(yīng)力：Hlim3=750MPa,Hlim4=710MPa；按照機(jī)械設(shè)計(jì)教程圖6-7 MQ線查得輪齒彎曲疲勞極限應(yīng)力：FE3=600MPa,FE4=575MPa。查機(jī)械設(shè)計(jì)教程圖6-8a查得接觸壽命系數(shù)ZN3=0.95，ZN4=0.97，查圖6-8b查得彎曲壽命系數(shù)YN3=0.95，YN4=0.97；其中：N3=60n2th=60×1×181×10×365×8=3.17×108(設(shè)計(jì)壽命十年，每年工作365天，每天平均工作8小時(shí)). N4=60n3th=60×

33、;1×48×10×365×8=8.4×107查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表6-3，取最小安全系數(shù)：SHmin=1.1,SFmin=1.25于是:H3=Hlim3SHminZN3=7501.1×0.95=648MPaH4=Hlim4SHminZN4=7101.1×0.97=626MPa由于雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，輪齒彎曲疲勞極限應(yīng)力應(yīng)乘以0.8：F3=FE3SFminYN3×0.8=6601.25×0.95×0.8=401MPaF4=FE4SFminYN4×0.8=5751.25×0.97×0.

34、8=357MPa 按齒面接觸疲勞承載能力計(jì)算齒輪主要參數(shù)：d332KT3d(u2+1u2)ZEZHH2 其中u2=i2=3.78，T3=125.75 Nm，查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表6-7，取載荷系數(shù)K=1.6，則KT3=1.6×125.75=201.2 Nm 。區(qū)域系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)教程圖6-13，標(biāo)準(zhǔn)齒輪選ZH=2.5,彈性系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)教程6-8得ZE=189.9MPa, 齒寬系數(shù)查表機(jī)械設(shè)計(jì)教程6-11，取d=bd1=0.9；大齒輪的的許用齒面接觸疲勞應(yīng)力值小于大齒輪的許用齒面接觸疲勞應(yīng)力值，故將H4=626MPa代入，于是有：d132×201.2×10000.9

35、15;3.78+13.78189.9×2.56262mm=68.8mm ，初取d1=80mm。校核圓周速度：v=d3n260×1000=×80×18160×1000=0.76 m/s查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表6-9，取9級(jí)精度合理。取z3=29, z4=110端面模數(shù)：mt=d3z3=8029=2.759取法向模數(shù)mn=2.75螺旋角：=cos-1mnmt=cos-12.752.759=4.63°,值過小，改取：d3=82mm, mt=2.8276, mn=2.75, =13.454°則小齒輪直徑：d3=mtz3=2.8276

36、5;29=81.983mm大齒輪直徑：d4=mtz4=2.8276×110=310.970mm初估齒寬：b=d×d3=0.9×82=73.8mm。實(shí)際傳動(dòng)比：i2=11029=3.79, 傳動(dòng)比相對(duì)誤差：3.79-3.783.79=0.26%, 符合要求校核齒面解除疲勞強(qiáng)度：H=ZHZEZZKFtbd3u+1u計(jì)算齒面接觸應(yīng)力H節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH=2.42彈性系數(shù)ZE=189.8N/mm2端面重合度：=12z3tant3-tant'+z4(tant4-tant')t=tan-1tanncos=tan-1tan20°cos13.454

37、6;=20.518°t3=cos-1db3d3=cos-1d3costd3+2mn=cos-182×cos20.518°82+2×2.75=28.635°t4=cos-1db4d4=cos-1d4costd4+2mn=cos-1311×cos20.518°311+2×2.75=23.032°由于無變位，端面嚙合角t'=t=20.518°端面重合度：=1229×tan28.635°-tan20.518°+110×tan23.032°-tan

38、20.518°=1.684縱向重合度：=bsinmn=73.8×sin13.454°×2.75=1.987由于>1。重合度系數(shù)：Z=1=11.684=0.77螺旋角系數(shù)：Z=cos=cos13.454°=0.986。使用機(jī)械設(shè)計(jì)教程中的系數(shù)查表得，KA=1.50,動(dòng)載荷系數(shù)KV取1.06。齒間載荷分配系數(shù)：Ft=2T2d3=2×125.7582×10-3=3067.07NKAFtb=1.50×3067.0773.8=62.34Nmm<100NmmK=KF=cosb2=1.6840.9762=1.77co

39、sb=coscosncost=cos13.454°cos20°cos20.518°=0.976齒向載荷分配系數(shù)取K=1.408則齒面接觸應(yīng)力:H=ZHZEZZKFtbd3u+1u=2.42×189.8×0.77×0.9861.50×1.06×1.77×1.408×3067.0773.8×82×11029+111029=561.29MPa<626MPa<648MPa即H<H4<H3,接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整。確定主要傳動(dòng)尺寸中心距:a=d3

40、+d42=81.983+310.9702=196.48 mm。螺旋角：=cos-1z3+z4mn2a=cos-129+110×2.752×196=12.806°。中心距和螺旋角合理。端面模數(shù)：mt=mncos=2.75cos12.806°=2.820小齒輪直徑：d3=mtz3=2.820×29=81.78大齒輪直徑：d4=mtz4=2.820×110=310.20齒寬：b=73.6 mm, b3=78 mm, b4=74mm小齒輪當(dāng)量齒數(shù)：zv3=z3cos3=29cos12.806°3=31大齒輪當(dāng)量齒數(shù)：zv4=z4co

41、s3=110cos12.806°3=119齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算：KA=1.50, KV=1.06, KF=1.77由于bh=742.25×2.75=11.96, 查圖得，KF=1.4查圖得，YF3=2.54, YF4=2.19, YS3=1.63, YF4=1.79重合度系數(shù)：Y=0.25+0.75v=0.25+0.75cosb2=0.25+0.751.6840.9362=0.47查圖得，Y=0.885。齒根彎曲應(yīng)力：F3=KAKVKFKFFtbmnYF3YS3YY=1.50×1.06×1.4×1.77×3067.0774×

42、2.75×2.54×1.63×0.47×0.885=102.26MPa<F3=401MPaF4=F3YF4YS4YF3YS3=102.26×2.19×1.792.54×1.63=95.20MPa<F2=357MPa因此，齒根彎曲疲勞強(qiáng)度符合要求。（8）低速級(jí)斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)集合尺寸計(jì)算名稱計(jì)算結(jié)果小齒輪大齒輪法向模數(shù)mn2.822.82法向壓力角20度20度螺旋角12.8度12.8度分度圓直徑82311齒頂高系數(shù)ha0.9660.966齒根高3.313.31齒數(shù)29110齒頂高2.722.72全齒高6.156.

43、15齒頂圓直徑83.9312.93齒根圓直徑75.37304.37標(biāo)準(zhǔn)中心距196.48節(jié)圓直徑82311傳動(dòng)比3.79重合度1.684（三）軸的設(shè)計(jì)與校核主要任務(wù):n 高速軸最小的直徑的確定n 中速軸最小的直徑的確定n 低速軸最小的直徑的確定1.高速軸的設(shè)計(jì)與校核1.1按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算：1.1.1軸的直徑校核式： 其中：初步選40Cr材料進(jìn)行設(shè)計(jì)，查表機(jī)械設(shè)計(jì)教程表8-4得AO=105,=2.5kw，高速軸的轉(zhuǎn)速n=960r/min ，于是d114.45mm由于考慮制造經(jīng)濟(jì)性方面的問題，取最小值14.45mm或者大10%左右，又因?yàn)?00mm14.45mm，且軸的同一截面開有一個(gè)鍵槽，軸徑

44、需要增加5%，因此 取整數(shù)可得 d1可以取16mm。1.1.2 本電梯設(shè)計(jì)所選用電機(jī)為Y132M1-6，查機(jī)械設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)電機(jī)選取表得其輸出軸直徑為38 mm。按聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)系列，可以取高速軸孔徑d = 30mm，軸孔長度L = 82mm。由于設(shè)計(jì)中的軸承為標(biāo)準(zhǔn)件，所以設(shè)計(jì)軸的基準(zhǔn)為基孔制：先選定靠近軸直徑的軸承，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)軸承選型表，初選中系列深溝球軸承 6007：主要參數(shù)為外徑D = 62 mm ，內(nèi)徑d = 35 mm ，B=14 mm又因?yàn)樾↓X輪直徑： mm大齒輪直徑： mm確定齒輪結(jié)構(gòu)：< 2.5 × = 2.5 × 2.5 = 6.25mm 采用齒

45、輪軸結(jié)構(gòu)，故，高速軸材料為 40Cr，調(diào)質(zhì)，HB=270。1.2.3 高速軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度：由式子因?yàn)椴闄C(jī)械設(shè)計(jì)教程和工程材料選型表可得軸為40Cr材料時(shí)，處于35-55之間。因?yàn)橹睆皆叫?，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力越大，所以取d=21mm進(jìn)行校核,解得所以扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度符合要求。因?yàn)?.3按彎扭合成強(qiáng)度條件校核1.3.1齒輪與高速軸的受力分析該軸所受的外載荷為轉(zhuǎn)矩和小齒輪上的作用力，空間受力如圖1-3-1所示。 因?yàn)楦咚佥S扭矩：24.87 N.M, 高速級(jí)齒輪螺旋角為14度，壓力角為20度。小齒輪圓周力：=小齒輪徑向力： 1011.39379.39N小齒輪軸向力： 379.39=94.59N1.3.2 計(jì)算軸承支點(diǎn)支

46、反力，繪出水平面和垂直面彎矩圖。 垂直面（YZ 平面）支反力及彎矩計(jì)算如下： A 點(diǎn)支反力：B點(diǎn)支反力：危險(xiǎn)截面 C 處彎矩： 1.3.3 危險(xiǎn)截面 C 處彎矩： 其受力圖和彎矩圖如圖 1-3-1(b)和 1-3-1(c)所示。 水平面（XZ 平面）支反力及彎矩計(jì)算如下： A 點(diǎn)支反力： B 點(diǎn)支反力： 危險(xiǎn)截面 C 處彎矩： 合成彎矩 ： 其受力圖和彎矩圖如圖 1-3-1(d)和 1-3-1(e)所示。 計(jì)算并繪制合成彎矩圖. 合成彎矩圖如圖1-3-1(f)所示： 圖1-3-11.3.4 計(jì)算并繪制轉(zhuǎn)矩圖。 輸入軸轉(zhuǎn)矩： T=24.87轉(zhuǎn)矩圖如圖 1-3-1(g)所示。 1.3.5 計(jì)算并繪

47、制當(dāng)量彎矩圖 轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)考慮，取折合系數(shù) =0.6 ，抗拉強(qiáng)度。 則 危險(xiǎn)截面 C 處當(dāng)量彎矩為： = 繪制當(dāng)量彎矩圖如圖1-3-1(h)所示。1.3.6 彎扭組合校核 <=75MPa根據(jù)校核條件可知，設(shè)計(jì)在安全范圍之內(nèi)。 1.4 按疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行精準(zhǔn)校核取C截面進(jìn)行校核彎矩作用下的安全系數(shù)：轉(zhuǎn)矩作用下的安全系數(shù)：由材質(zhì)為40Cr,直徑小于100mm。查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表8-1得，,查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表1-1，得 0.34，0.21因?yàn)?彎矩 43.52 N.M 彎曲應(yīng)力： 切應(yīng)力： 由于彎曲應(yīng)力屬于對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，所以，由于扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力屬于脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，所以取過度圓角半徑為2mm，則，有效

48、應(yīng)力系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表1-3，可得，因?yàn)?35MPa,用插值法可以知道:總的計(jì)算安全系數(shù)：，。因?yàn)椴牧暇鶆颍d荷與應(yīng)力計(jì)算精確時(shí)，S=1.3-1.5，因?yàn)?，所以?jīng)過校核之后發(fā)現(xiàn)，所校核的高速軸足夠安全，其他截面校核也同理，各個(gè)截面都安全。1.5 按靜強(qiáng)度條件計(jì)算軸的靜強(qiáng)度條件校核公式：其中，因?yàn)?，取，因?yàn)?，所以。所以由機(jī)械設(shè)計(jì)教程表8-5 ，得，取。又因?yàn)樽畲筝d荷只是近似值，所以。所以會(huì)有：>因此高速軸的靜強(qiáng)度計(jì)算適合。1.6 剛度條件校核因?yàn)門=24.87N.MG=8.1，高速軸軸的允許扭轉(zhuǎn)角剛度 =1.19度/m因?yàn)楦咚佥S的傳動(dòng)要求不高，由機(jī)械設(shè)計(jì)教程表8-6可知，校核之后的高速

49、軸扭轉(zhuǎn)角符合。2.中速軸的設(shè)計(jì)與校核2.1 軸2的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1.1 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（ 軸的直徑的確定）1.2按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算：2.2.1軸的直徑 其中：選40Cr進(jìn)行設(shè)計(jì)，查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表AO=105,=2.41kw，轉(zhuǎn)速n=181r/min。于是。在考慮經(jīng)濟(jì)性和材料節(jié)省方面，我們?nèi)∽钚≈?4.89mm，又因?yàn)?00mm24.89mm，且中速軸需要開2個(gè)鍵槽，軸徑需要增加15%，因此取整2.1.2 以基孔制選取軸的初選直徑 初選中系列深溝球軸承 6007 外徑內(nèi)徑寬度 外徑D = 62 mm 內(nèi)徑d = 35 mm 寬度B = 14 mm 又因?yàn)辇X輪2直徑mm 齒輪3直徑mm2.2.3 中速

50、軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度：由式子因?yàn)椴闄C(jī)械設(shè)計(jì)教程和工程材料選型表8-2可得軸為40Cr材料時(shí)，處于35-55之間，取d=mm進(jìn)行校核, 解得。所以扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度符合要求。2.3按彎扭合成強(qiáng)度條件校核2.3.1 齒輪與軸2的受力分析中速軸所受的外載荷為轉(zhuǎn)矩和小齒輪上的作用力，空間受力如圖(a)所示。 （a）空間受力圖（b）垂直受力圖（c）垂直彎矩圖（d）水平受力圖 （e）水平彎矩圖（f）合成彎矩圖（g）轉(zhuǎn)矩圖（h）當(dāng)量彎矩圖軸2受力圖和彎矩圖因?yàn)橹兴佥S的扭矩：, 高速級(jí)齒輪螺旋角為14度，壓力角為20度。高速級(jí)大齒輪：圓周力：=徑向力： 973.65365.23N軸向力： 365.23=91.06N低速級(jí)小齒輪

51、：圓周力：=徑向力： 3081.441155.89N軸向力： 1155.89=288.20N2.3.2計(jì)算軸承支點(diǎn)支反力，繪出水平面和垂直面彎矩圖。 垂直面（YZ 平面）支反力及彎矩計(jì)算如下： B 點(diǎn)支反力：B點(diǎn)支反力： 危險(xiǎn)截面 C 處彎矩： 危險(xiǎn)截面D處彎矩：2.3.3危險(xiǎn)截面 C 處彎矩： 其受力圖和彎矩圖如圖 2-3-1(b)和 2-3-1(c)所示。 水平面（XZ 平面）支反力及彎矩計(jì)算如下： C 點(diǎn)支反力：D點(diǎn)支反力： 危險(xiǎn)截面 C 處彎矩：危險(xiǎn)截面D處彎矩：合成彎矩： 其受力圖和彎矩圖如圖2-3-1 (d)和 (e)所示。 計(jì)算并繪制合成彎矩圖. 合成彎矩圖如圖 (f)所示。 2

52、.3.4 計(jì)算并繪制轉(zhuǎn)矩圖。 輸入軸轉(zhuǎn)矩： T=126.00轉(zhuǎn)矩圖如圖 2-3-1(g)所示。 2.3.5 計(jì)算并繪制當(dāng)量彎矩圖 轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)考慮，取 折合系數(shù) =0.58抗拉強(qiáng)度。 則危險(xiǎn)截面 C、D 處當(dāng)量彎矩分別為： = 繪制當(dāng)量彎矩圖如圖2-3-1(h)所示。2.3.6 彎扭組合校核 危險(xiǎn)截面D<=75MP a安全。 2.4 按疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行精準(zhǔn)校核校核危險(xiǎn)截面D彎矩作用下的安全系數(shù)：轉(zhuǎn)矩作用下的安全系數(shù)：由材質(zhì)為40Cr,直徑小于100mm。查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表8-2得，,查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表1-1，得 0.34，0.21因?yàn)閺澗?55.58 N.M ，危險(xiǎn)截面D直徑d取50mm彎

53、曲應(yīng)力 切應(yīng)力 由于彎曲應(yīng)力屬于對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，所以，由于扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力屬于脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，所以取過度圓角半徑為2.5mm，則，有效應(yīng)力系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表1-3，可得，因?yàn)?35MPa,用插值法可以知道：總的計(jì)算安全系數(shù)：因?yàn)椴牧暇鶆?，載荷與應(yīng)力計(jì)算精確時(shí)，S=1.3-1.5，因?yàn)椋运：说闹兴佥S徑足夠安全，其他截面校核也同理，各個(gè)截面都安全。2.5軸的靜強(qiáng)度校核軸的靜強(qiáng)度條件校核公式：其中因?yàn)?，取因?yàn)?，所以由機(jī)械設(shè)計(jì)教程表8-5 得 ，取因?yàn)樽畲筝d荷只是近似值，所以所以>因此中速軸徑D靜強(qiáng)度計(jì)算適合，設(shè)計(jì)計(jì)算合理。2.6 剛度條件校核因?yàn)門=，G=8.1，中速軸的允許扭轉(zhuǎn)角剛度 =4.8度/m因?yàn)橹兴佥S軸的傳動(dòng)要求不算特別高，由表8-6可知，所以根據(jù)剛度條件校核之后發(fā)現(xiàn)扭轉(zhuǎn)角符合。3.低速軸的設(shè)計(jì)與校核3.1低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（軸的直徑的確定）3.2 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算：3.2.1 軸的直徑 其中：選40Cr進(jìn)行設(shè)計(jì)，查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表AO=105，=2.32kw，轉(zhuǎn)速n=48r/min于是d1mm。在在考慮經(jīng)濟(jì)性和材料節(jié)省方面，取最小值38.25mm，又因?yàn)?