電梯機械部分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計概述

摘要本課程設(shè)計的目的是設(shè)計一種用于較高層建筑的乘客電梯，其轎廂由電力拖動，運行在兩根垂直度小于15°的剛性導(dǎo)軌上，在規(guī)定樓層間輸送人或貨物。本設(shè)計方案的主要特點是采用兩級圓柱斜齒輪傳動裝置和曳引機采用2:1繞法。相比蝸輪蝸桿傳動，采用齒輪傳動傳動效率更高，這一點在電動機的選擇部分有所體現(xiàn)。曳引機采用2:1繞法，相當(dāng)于一級減速比為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。結(jié)合課程內(nèi)容，本課程設(shè)計的主要內(nèi)容包括：總體方案設(shè)計、傳動裝置計算、裝配草圖繪制、正式裝配圖繪制、零件圖繪制和設(shè)計計算說明書的編寫。其中，傳動裝置的計算主要包括：高速級齒輪傳動設(shè)計和校核，低速級齒輪傳動設(shè)計和校核，高速軸、中間軸和低速軸的設(shè)計和校核，軸承的選擇和校核，鍵的設(shè)計和校核，箱體及其他部件的設(shè)計等。本次課程設(shè)計，較為完整地展現(xiàn)了減速器這一工業(yè)生產(chǎn)中常用的機械部件設(shè)計過程。通過查閱相關(guān)資料，綜合運用機械設(shè)計、機械原理、材料力學(xué)、理論力學(xué)、制造工程基礎(chǔ)、工程制圖等多門學(xué)科的知識，解決設(shè)計過程中的相關(guān)問題。最終完成的內(nèi)容包括Solidworks三維模型、Autocad二維裝配圖以及零件圖以及設(shè)計說明書。

目錄TOC\o"1-1"\h\z\u一、 設(shè)計任務(wù)書 圖7-8（c）所示。圖7-SEQ圖7-\*ARABIC7圖7-SEQ圖7-\*ARABIC8按照彎扭組合應(yīng)力校核軸的強度由表1-4查得許用彎曲應(yīng)力為QUOTE蟽-1b=55MPa蟽-1b=55MPa。由得危險截面C處的彎曲應(yīng)力蟽QUOTE，安全。蟽項目-內(nèi)容設(shè)計計算依據(jù)和過程計算結(jié)果高速軸的軸承選擇與校核[3]p242軸承參數(shù)軸承受力分析軸正轉(zhuǎn)時軸逆轉(zhuǎn)時型號：6208內(nèi)徑d：40mm外徑D：80mm寬度B：18mm基本額定動載荷QUOTECrCr：QUOTE29.5kN29.5kN基本額定動載荷QUOTEC0rC0r：QUOTE18kN18kN極限轉(zhuǎn)速（油潤滑）QUOTEnlimnlim：QUOTE10000r/min10000r/min軸向力：QUOTEFa=644NF徑向力：FF軸向力：QUOTEFa=644NF徑向力：FFd=DBCCn正轉(zhuǎn)FFF逆轉(zhuǎn)FFF計算當(dāng)量動載荷軸正轉(zhuǎn)時軸逆轉(zhuǎn)時計算公式：取QUOTEfd=1.3fdF查表8-7，QUOTEe=0.23e=0.23軸承A：FX軸承B：FX軸承A：FX正轉(zhuǎn)PP計算壽命=3125軸承B：FXQUOTEPA>PBPA>PL工作時間：tQUOTEL10h>thL逆轉(zhuǎn)PPL項目-內(nèi)容設(shè)計計算依據(jù)和過程計算結(jié)果中速軸的軸承選擇與校核軸承參數(shù)軸承受力分析軸正轉(zhuǎn)時軸逆轉(zhuǎn)時型號：6309內(nèi)徑d：45mm外徑D：100mm寬度B：25mm基本額定動載荷QUOTECrCr：QUOTE52.8kN52.8kN基本額定動載荷QUOTEC0rC0r：QUOTE31.8kN31.8kN極限轉(zhuǎn)速（油潤滑）QUOTEnlimnlim：QUOTE8000r/min8000r/min軸向力：QUOTEFa=Fa3徑向力：FF軸向力：QUOTEFa=Fa3徑向力：FFd=DBCCn正轉(zhuǎn)FFF逆轉(zhuǎn)FFF計算當(dāng)量動載荷軸正轉(zhuǎn)時軸逆轉(zhuǎn)時計算公式：取QUOTEfd=1.3fdF查表8-7，QUOTEe=0.26e=0.26軸承A：FX軸承B：FX軸承A：FX正轉(zhuǎn)PP計算壽命=7151軸承B：FXQUOTEPA<PBPA<PL工作時間：tQUOTEL10h>thL逆轉(zhuǎn)PPL項目-內(nèi)容設(shè)計計算依據(jù)和過程計算結(jié)果低速軸的軸承選擇與校核軸承參數(shù)軸承受力分析軸正轉(zhuǎn)時軸逆轉(zhuǎn)時型號：6014內(nèi)徑d：70mm外徑D：110mm寬度B：20mm基本額定動載荷QUOTECrCr：QUOTE38.5kN38.5kN基本額定靜載荷QUOTEC0rC0r：QUOTE30.5kN30.5kN極限轉(zhuǎn)速（油潤滑）QUOTEnlimnlim：QUOTE6700r/min6700r/min軸向力：QUOTEFa=2224NF徑向力：FF軸向力：QUOTEFa=2224NF徑向力：FFd=DBCCn正轉(zhuǎn)FFF逆轉(zhuǎn)FFF計算當(dāng)量動載荷軸正轉(zhuǎn)時軸逆轉(zhuǎn)時計算公式：取QUOTEfd=1.3fdF查表8-7，QUOTEe=0.27e=0.27軸承A：FX軸承B：FX軸承A：FX正轉(zhuǎn)PP計算壽命軸承B：FXQUOTEPA<PBPA<PL工作時間：tQUOTEL10h>thL逆轉(zhuǎn)PPL項目-內(nèi)容設(shè)計計算依據(jù)和過程計算結(jié)果高速軸鍵的選擇與校核（聯(lián)軸器）[3]p223確定鍵的類型校核強度QUOTE根據(jù)使用條件，初選A型普通平鍵（圓頭）連接軸徑QUOTEd=30mmd=30mm，QUOTEb=10mm,L=70mm,h=8mmb=10mm,L=70鍵標(biāo)記為：鍵QUOTE，GB/T1096材料：鋼轉(zhuǎn)矩：QUOTET=87.47N鈭檓T=87.47鍵接觸強度：QUOTEl'=l-b=60mml軸徑：QUOTEd=30mmd=30鍵接觸高度：QUOTEh'=h2=4根據(jù)式7-1蟽擠壓應(yīng)力：

蟽查表7-1，許用擠壓應(yīng)力（輕微沖擊載荷）：QUOTE，合格。蟽項目-內(nèi)容設(shè)計計算依據(jù)和過程計算結(jié)果中速軸鍵的選擇與校核（齒輪2）確定鍵的類型校核強度QUOTE根據(jù)使用條件，初選A型普通平鍵（圓頭）連接軸徑QUOTEd=50mmd=50mm，QUOTEb=16mm,L=50mm,h=10mmb=16mm,L=50鍵標(biāo)記為：鍵QUOTE，GB/T1096材料：鋼轉(zhuǎn)矩：QUOTET=387.91N鈭檓T=387.91鍵接觸強度：QUOTEl'=l-b=34mml軸徑：QUOTEd=50mmd=50鍵接觸高度：QUOTEh'=h2=5根據(jù)式7-1蟽擠壓應(yīng)力：

蟽查表7-1，許用擠壓應(yīng)力（輕微沖擊載荷）：QUOTE，合格。蟽項目-內(nèi)容設(shè)計計算依據(jù)和過程計算結(jié)果中速軸鍵的選擇與校核（齒輪3）確定鍵的類型校核強度QUOTE根據(jù)使用條件，初選A型普通平鍵（圓頭）連接軸徑QUOTEd=50mmd=50mm，QUOTEb=16mm,L=90mm,h=10mmb=16mm,L=90鍵標(biāo)記為：鍵QUOTE，GB/T1096材料：鋼轉(zhuǎn)矩：QUOTET=387.91N鈭檓T=387.91鍵接觸強度：QUOTEl'=l-b=74mml軸徑：QUOTEd=50mmd=50鍵接觸高度：QUOTEh'=h2=5mm根據(jù)式7-1蟽擠壓應(yīng)力：

蟽查表7-1，許用擠壓應(yīng)力（輕微沖擊載荷）：QUOTE，合格。蟽項目-內(nèi)容設(shè)計計算依據(jù)和過程計算結(jié)果低速軸鍵的選擇與校核（齒輪4）確定鍵的類型校核強度QUOTE根據(jù)使用條件，初選A型普通平鍵（圓頭）連接軸徑QUOTEd=80mmd=80mm，QUOTEb=22mm,L=80mm,h=14mmb=22mm,L=80鍵標(biāo)記為：鍵QUOTE，GB/T1096材料：鋼轉(zhuǎn)矩：QUOTET=1227.4N鈭檓T=1227.4鍵接觸強度：QUOTEl'=l-b=58mml軸徑：QUOTEd=80mmd=80鍵接觸高度：QUOTEh'=h2=7根據(jù)式7-1蟽擠壓應(yīng)力：

蟽查表7-1，許用擠壓應(yīng)力（輕微沖擊載荷）：QUOTE，合格。蟽項目-內(nèi)容設(shè)計計算依據(jù)和過程計算結(jié)果低速軸鍵的選擇與校核（聯(lián)軸器）確定鍵的類型校核強度QUOTE根據(jù)使用條件，初選A型普通平鍵（圓頭）連接軸徑QUOTEd=60mmd=60mm，b=18鍵標(biāo)記為：鍵QUOTE，GB/T1096材料：鋼轉(zhuǎn)矩：QUOTET=1227.4N鈭檓T=1227.4鍵接觸強度：QUOTEl'=l-b=107mml軸徑：QUOTEd=60mmd=60鍵接觸高度：QUOTEh'=h2=5.5根據(jù)式7-1蟽擠壓應(yīng)力：

蟽查表7-1，許用擠壓應(yīng)力（輕微沖擊載荷）：QUOTE，合格。蟽項目-內(nèi)容設(shè)計計算依據(jù)和過程計算結(jié)果箱體及其他零部件設(shè)計[2]p29箱體兩級圓柱齒輪減速器中心距：QUOTEa=215mma=215mm箱座壁厚：QUOTE箱蓋壁厚：QUOTE未1=0.02a+3=7.3mm箱座凸緣厚度：QUOTE箱蓋凸緣厚度：QUOTE箱座底凸緣厚度：QUOTEb2=2.5未=2.5脳8=20mm地腳螺栓直徑：QUOTE地腳螺栓數(shù)目：QUOTEn=4n=4軸承旁連接螺栓直徑：QUOTE箱蓋與箱座連接螺栓直徑：QUOTEd2=0.5~0.6df聯(lián)接螺栓QUOTEd2d2的間距：QUOTEl=150~200mml=150~200mm軸承端蓋螺釘直徑：QUOTE窺視孔端蓋螺釘直徑：a=215圓整未b=12bbdn=4ddl=180項目-內(nèi)容設(shè)計計算依據(jù)和過程計算結(jié)果窺視孔設(shè)計d定位銷直徑：QUOTE軸承旁凸臺半徑：QUOTE凸臺高度：QUOTEhh根據(jù)QUOTEd1d1位置及軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn)外箱壁至軸承座端面距離：QUOTEl1=c1+大齒輪頂圓與內(nèi)壁距離：QUOTE齒輪端面與內(nèi)壁距離：QUOTE箱蓋，箱座肋厚：QUOTE，QUOTE軸承端蓋外徑：QUOTED2=D+(5~5.5)d3軸承端蓋凸緣厚度：QUOTEt=1~1.2d3=(8~9.6軸承旁連接螺栓距離：QUOTESS，盡量靠近，以QUOTEMd1Md1和QUOTEMd2Md2互不干涉為準(zhǔn)窺視孔用于檢查傳動件的嚙合情況，潤滑狀態(tài)，接觸斑點及齒側(cè)間隙，還可用來注入潤滑油。視孔蓋可用軋制鋼板或鑄鐵制成，它和箱體之間應(yīng)加低質(zhì)密封墊片，以防止漏油。ddRh=40lmmDt=一般項目-內(nèi)容設(shè)計計算依據(jù)和過程計算結(jié)果油塞選型通氣器選型油標(biāo)選型為了排出污油和清潔劑，應(yīng)在箱體底部、油池的最低位置處于浸放油孔。放油螺塞和箱體接合間應(yīng)加防漏油的墊圈。通氣器用于通氣，使箱內(nèi)外氣壓一致，以避免由于減速器運轉(zhuǎn)時箱內(nèi)摩擦發(fā)熱升溫、內(nèi)壓增大，從而引起箱內(nèi)潤滑油的滲漏。通常在箱體頂部裝設(shè)通氣器。油面指示器用來檢查減速器內(nèi)油池油面的高低，以保證油池內(nèi)有適當(dāng)?shù)挠土?，一般在箱體便于觀察，油面較穩(wěn)定的部位。選型M選型M選型：B型M項目-內(nèi)容設(shè)計計算依據(jù)和過程計算結(jié)果潤滑與密封齒輪傳動潤滑方式軸承潤滑方式密封形式的選擇減速器中齒輪傳動采用油潤滑方式。浸油深度一般要求浸沒齒輪輪齒高度，但不高于齒輪中心。本減速器中的軸承采用油潤滑，在凸緣上設(shè)置輸油溝，軸承蓋上設(shè)置導(dǎo)油槽。飛濺起的油沿箱蓋內(nèi)壁斜面流入輸油溝內(nèi)，經(jīng)軸承蓋上的導(dǎo)油槽流入軸承。為防止機體內(nèi)潤滑劑外泄和外部雜質(zhì)進入機體內(nèi)部影響機體工作，在構(gòu)成機體的各零件間，如端蓋與機座間、及外伸的輸出、輸入軸與軸承蓋間，需設(shè)置不同形式的密封裝置。對于無相對運動的結(jié)合面，常用密封膠、耐油橡膠墊圈等；對于旋轉(zhuǎn)零件如外伸軸的密封，則需根據(jù)其不同的運動速度和密封要求考慮不同的密封件和結(jié)構(gòu)。本設(shè)計中由于密封界面的相對速度不是很大，采用接觸式密封，輸入軸與軸承蓋間QUOTEV<3m/sV<3m/s，采用半粗羊毛氈圈油封，輸出軸與軸承蓋間也為QUOTEV<3m/sV<3m/s，故采用半粗羊毛氈圈油封。技術(shù)要求在裝配前，所有零件用煤油清洗，滾動軸承用汽油清洗，箱體內(nèi)不允許有任何雜質(zhì)。調(diào)整、固定軸承時應(yīng)留軸向間隙Δ=0.25-0.4mm。箱體內(nèi)裝全損耗系統(tǒng)用油L-AN68至規(guī)定高度。減速器的剖分面、各接觸面及密封處均不允許漏油，剖分面允許涂以密封膠或水玻璃，不允許使用墊片。接觸斑點沿齒高不小于45%，沿齒長不小于60