建筑外墙单人作业简易吊篮设计毕业论文(编辑修改稿)

建筑外墙单人作业简易吊篮设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

作业吊篮的驱动，工作参数：绳的工作拉力 F=3KN，工作速度 v=20m/min，压绳机构的轮盘直径 D=140mm，传动效率 η=（包括轴承的效率损失）， 简短性，双向运转，载荷较平稳。 环境最高温度 40。 本设计拟采用蜗轮蜗杆减速器，传动简图如图 41 所示。 1— 电动机 2— 级蜗轮蜗杆减速器 3— 压绳提升机构 图 41 传动装置简图 河南科技大学毕业设计（论文） 10 167。 电动机的选择 (1)选择电动机的类型 (2)按工作条件和要求，选用一般用途的 Y 系列三相异步电动机 ,封闭式结构 ,电压 220V。 (3)选择电动机的功率 电动机所需的功率 dP = WP / 式中 dP — 工作机要求的电动机输出功率，单位为 KW； η— 电动机至工作机之间传动装置的总效率； WP — 工作机所需输入功率，单位为 KW； 输送机所需的功率输送机所需的功率 PW =Fv/1000=300020/100060=1kW 电动机所需的功率 dP = WP /  = 轴 蜗 轴 绳 =0.≈ dP =1/= 查表，选取电动机的额定功率 cdP =3kw。 （ 4） 选择电动机的转速 蜗轮蜗杆减速器自锁是的的传动比 39。 i =62 压绳提升机构转速 wn = D v100060 = 由表推荐的传动比的合理范围，故电动机转速的可选范围为： dn = 39。 i n=62=2820r/min 符 合这范围的电动机同步转速有 3000r/min。 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格、传动比及市场供应情况，选取比较合适的方案，现选用型号为 Y100L2， 满载转速为 2880r/min。 167。 确定传动装置的传动比及其分配 减速器总传动比及其分配： 减速器总传动比 i= mn ／ wn =2880／ = 式中 i— 传动装置总传动比 wn — 工作机的转 速，单位 r/min 河南科技大学毕业设计（论文） 11 mn — 电动机的满载转速 ,单位 r/min 但由于本装置是要求绝对自锁，所以传动比不变，为 62，即要改变工作机的转速。 167。 计算传动装置的运动和动力参数 （ 1） 各轴的输入功率 轴 Ⅰ P1 = P 轴 =3= 轴 Ⅱ P2 = P1 蜗 轴 == （ 2） 各轴的转速 电动机： mn =2880 r/min 轴 Ⅰ ： n 1= mn =2880 r/min 轴 Ⅱ ： n2 = 11/in =2880/62=（ 3） 各轴的输入转矩 电动机轴： dT =9550pd/ mn =95503／ 2880= 轴 Ⅰ ： T1 = 9550p1/n1=9550 轴 Ⅱ ： T 2 = 9550p2/n2=9550上述计算结果汇见表 41。 表 41 传动装置运动和动力参数 167。 蜗轮蜗杆传动设计 一 .选择蜗轮蜗杆类型、材料、精度 输入功率（ kW） 转速 n（ r/min） 输入转矩（ N m） 传动比 效率  电动机轴 3 2880 1 轴Ⅰ 2880 62 轴Ⅱ 237 河南科技大学毕业设计（论文） 12 根据 GB/T100851988 的推荐，采用渐开线蜗杆 （ ZI） 蜗杆材料选用 45钢，整体调质，表面淬火，齿面硬度 45~50HRC。 蜗轮齿圈材料选用ZCuSn10Pb1， 金属模铸造，滚铣后加载跑合， 8 级精度，标准保证侧隙 c。 二 .计算步骤 设计公式 223 )][( H pEZZkTa mm （ 1） 选 z1， z2： 查表 取 z1=1， z2= z1n1／ n2=12880／ =62， z2 在 30～ 64 之间，故合乎要求。 （ 2）蜗轮转矩 2T ： 2T =237000 （ 3） 载荷系数 K： 因载荷平稳，查表 取 K= (4)材料系数 EZ ，接触系数 pZ , 查表 ， ZE=160 MPa ,先假设蜗杆分度圆直径 d 与传动中心距 a的比值 ad =， 从图 1118 中可查得 pZ =。 （ 5） 许用接触应力 [ OH ] 查表 ， H =268 Mpa [ H ]=[ OH ]= 268 Mpa (6)a 的取值： 223 )][( H pEZZkTa  23 )26 8 0(23 70 = 取中心 距 a=100mm。 (7)初选 m2 ， 1d 的值： 因为 i=62，故从表 112 中取模数 m=， 蜗杆分度圆直径 1d =45， （ 8） 导程角 河南科技大学毕业设计（论文） 13 tan = dmz =  ==176。 （ 9） 滑 动速度 sV sV =   s1 0 0 060 2 8 8 045co s1 0 0 060 11  nd =（ 10） 啮合效率 由 sV = m/s 查表得 ν=176。  1 =      an ant an t an   = （ 11） 传动效率  取轴承效率 2 = ，搅油效率 3 =  = 1 2 3== 原选参数满足齿面接触疲劳强度要求 三、确定传动的主要尺寸 m=， 1d =45mm， z1=1， z2=62 （ 1） 中心距 a a=    2 21  mzd =100mm (2)蜗杆尺寸 分度圆直径 1d 1d =45mm 齿顶圆直径 1ad 1ad = 1d +2 1ah =(45+2)=50mm 齿根圆直径 1fd 1fd =d1﹣ =45﹣ =39mm 导程角 tan =176。 右旋 轴向齿距 1xp =πm== 齿轮部分长度 1b 1b ≥m(+ 2Z )=(+62)= 取 1b =60mm (2)蜗轮尺寸 分度圆直径 2d 2d =mz2=62=155mm 河南科技大学毕业设计（论文） 14 齿顶高 ha2=ha*m=1= 齿根高 2fd = (ha*+c*)m=(1+)=3mm 齿顶圆直径 2ad 2ad =d2+2ha2=155+2=160mm 齿根圆直径 2fd 2fd =d2﹣ =155﹣ =149mm 导程角 tan =176。 右旋 轴向齿距 Px2=Px1=π m== 蜗轮齿宽 b2 b2==45= 齿宽角 sin(α/2)=b2/d1=35/45= 蜗轮咽喉母圆半径 gR =a 2ad /2=100﹣ 80=20mm (3)热平衡计算 ① 估算散热面积 A A= ma  ② 验算油的工作温度 it 室温 0t ：通常取 20。 散热系数 sk ： Ks=20 W/(㎡ ℃ )。        36 7 0 0 011 0 0 0 01 tAk Ptsi ℃ ＜ 40℃ 油温未超过限度 （ 4） 润滑方式 根据 Vs=，查表 ， 采 用 浸 油 润 滑 ， 油 的 运 动 粘 度V40℃ =350106 ㎡ /s (5)蜗杆、蜗轮轴的结构设计 (单位： mm) ① 蜗轮轴的设计 最小直径估算 mind ≥ 0A np3 0A 查《机械设计》表 得 0A =105 mind ≥=105 = 根据《机械设计》表 ，选 mind =30 河南科技大学毕业设计（论文） 15 1d = mind +2a =36 a≥(～ ) mind =3 2d =d1+ (1～ 5)mm=36+4=40 3d = 2d + (1～ 5)mm=40+5=45 4d d3+2a=45+25=55 a≥(～ ) 3d =≈5h 由《机械设计》表 查得 h= b===≈7 d5=d4﹣ 2h=55﹣ 2=46 d6=d2=40 L=40+2=42 ② 蜗杆轴的设计 最小直径估算 mind ≥ 0A np3 = 105 = 取 mind =15 d1= mind +2a=15+2=18 a=(～ ) mind d2=d1+(1～ 5)=18+5=23 d3=d2+2a=23+2=28 a=(～ )d2 d4=d2=23 蜗杆和轴做成一体，即蜗杆轴。 蜗轮采用轮箍式，青铜轮缘与铸造铁心采用 H7/s6 配合，并加台肩和螺钉固定，螺钉选 6 个 167。 轴的设计 167。 蜗轮轴的设计 （ 1） 选择轴的材料 选取 45 钢，调质，硬度 HBS=230，强度极限 B =600 Mpa，由表查得其许用弯曲应力 b][ 1 =55Mpa 查《机械设计基础》（表 10 103） （ 2）初步估算轴的最小直径 取 0A =105，得 mind ≥=105 = 河南科技大学毕业设计（论文） 16 根据《机械设计》表 ，选 mind =35mm （ 3）轴的结构设计 ① 轴上零件的定位、固定和装配 单级减速器中，可将齿轮按排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，周向固定靠平键和过渡配合。 两轴承分别以轴肩和套筒定位，周向则采用过渡配合或过盈配合固定。 联轴器以轴肩轴向定位 ,右面用轴端挡，圈轴向固定。 键联接作周向固定。 轴做成阶梯形，左轴承 从做从左面装入，齿轮、套筒、右轴承和联轴器依次右面装到轴上。 （ 4）按弯扭合成应力校核轴的强度 ① 绘出轴的结构与装配图 (a)图 ② 绘出轴的受力简图 (b)图 ③ 绘出垂直面受力图和弯矩图（ c）图 33459 75 022 11  dTF a N 3 05 81 552 37 0 0 022 22  dTF t N 111320t a n3058t a n  tr FF N 轴承支反力： 5 621 1 1 3 RAVF N FRBV=Fr+FRAV =+1113= 计算弯矩： 截面 C 右侧弯矩 mmNLFMR B Vcv  1 2 5 2 1 截面 C 左侧弯矩 河南科技大学毕业设计（论文） 17 mmNLFMRAVcv  1 7 3 5 62 ④ 绘制水平面弯矩图 (d)图 轴承支反力： NFFF tR B HR A H 1529230582  截面 C 处的弯矩 mmNLFM RAHCH  1 1 4 6 7 5751 5 2 92 ⑤ 绘制合成弯矩图 (e)图 169789114675125212 2222  CHCVC MMM N mm 河南科技大学毕业设计（论文） 18 图 42 低速轴的弯矩和转矩 (a)轴的结构与 装配 (b)受力简图 (c)水平面的受力和弯矩图 (d)垂直面的受力和弯矩图 (e)合成弯矩图 (f)转矩图 (g)计算弯矩图 河南科技大学毕业设计（论文） 19   222  CHCVC MMM N mm ⑥绘制转矩图 (f)图 2 3 7 0 5 5 66  nPT N mm ⑦绘制当量弯矩图（ g)图 转矩产生的扭剪应力按对称循环变化，取 ，截面 C 处的当量弯矩为     2 2 1 4 9 12 3 7 0 5 6 9 7 8 9 2222  TMM CEC  N mm ⑧校核危险截面 C 的强度 安全。 167。 蜗杆轴的设计 （ 1）选择轴的材料 选取 45。