汽车随车起重机设计

1、 PAGE - 45 -摘 要要6.3吨吨随车起起重机属属于架型型起重机机，它将将起重和和运输相相结合，不仅节节省劳动动力，而而且极大大的减小小了工作作强度、提高了了工作效效率。本本次毕业业设计在在6.33吨随车车起重机机上首次次采用了了伸缩臂臂型结构构，并对对起重机机臂进行行了优化化设计。它具有有结构紧紧凑、易易于操作作的特点点，可广广泛用于于交通运运输、港港口、仓仓库、以以及所有有中小型型工业货货物装卸卸与远距距离运输输之中。本文主要要内容如如下：起升机构构设计 起升机机构包括括液压马马达、减减速机、棘轮停停止器和和卷筒。减速机机用来降降低液压压马达驱驱动速度度，卷筒筒用于绕绕进或放放出钢

2、丝丝绳。机机构工作作时，液液压马达达驱动减减速机，减速机机的低速速轴带动动卷筒，将钢丝丝绳卷上上或放出出，经过过滑轮组组系统使使载荷实实现上升升或下降降，其升升降由马马达的旋旋转方向向而定，通过棘棘轮停止止器实现现制动。起重臂设设计 起起重臂采采用伸缩缩式、箱箱形结构构。箱形形结构内内装有伸伸缩油缸缸，臂的的每个外外节段内内装有滑滑块支座座，因此此起重机机的变幅幅可通过过液压缸缸实现。为了减减轻吊臂臂自重，充分发发挥钢材材的作用用，吊臂臂的不同同部位采采用不同同强度的的钢材。回转机构构设计 回转机机构由回回转支承承装置和和回转驱驱动装置置组成。即一对对脂润滑滑的回转转支承装装置、蜗蜗轮旋杆杆减

3、速机机和液压压马达。这种结结构自重重轻、受受力合理理、运行行平稳，可以使使机构在在水平面面内运输输货物。 关键键词: 随随车起重重机;起升机机构;起重臂臂;回转机机构;回转支支承Absttracct6.3TTrucck MMounntedd Crranee (aabbrreviiatiion TMMC) bellonggs tto bboomm-Crranee .IIt ccombbinees tthe advvanttagees .So it cann grreattly deccreaase labbor inttenssityy, iincrreasse wworkkingg I use

4、e fllexiiblee booom in TMCC foor tthe firrst timme aand havve aa opptimmizaatioon ddesiign. Thhis prooducct hhas feaaturres of commpacct sstruuctuure, eaasy opeerattionn. IIt iis ssuittablle ffor widde uuse in traaffiic ttrannspoortaantiion,docck wwareehouuse andd alll ssmalll-ssizeed iinduustrriess

5、 foor ggoodds lloaddingg looadiing andd unnloaadinng aand lonng ddisttancce ttrannspoortaatioon. Itss maain conntennt iinclludees tthe folllowwingg asspeccts:The dessignn foor wwincch mmechhaniismTThe winnch mecchannismm coonsiistss off hyydraauliic mmotoor, redduceer, rattcheet wwheeel sstopp annd

6、wwincch ddrumm.Reeduccer lowwerss thhe sspeeed oof hhydrraullic mottor forr drriviing thee wiinchh drrum to winnd oor uunwiind thee looad hoiistiing wirre rropee. WWhenn woorkiing, thhe mmotoor ddrivves redduceer aand briing aloong winnch druum rrotaatioon, theen tthe wirre rropee iss wooundd orr un

7、nwouund ,thhe lloadd wiill be lifft oor lloweeredd thhrouugh pullleyy bllockk syysteem. Lifftinng oor lloweerinng oof tthe loaad wwilll bee coontrrollled by thee rootattionn diirecctioon oof tthe mottor. Raatchhet wheeel stoop iis uusedd too sttop thee mootioon oof tthe druum, holldinng tthe loaad i

8、in tthe airr.The dessignn off booom Thhe bboomm addoptts fflexxiblle ttypee annd bbox-shaapedd sttruccturre.CCyliindeer bbodiies aree fiitteed oon tthe booom. Theere aree sllidee suuppoortss att ouutsiidess off evveryy seectiion of boooms. Thhe wworkkingg raangee off TMMC ccan outtsiddes of eveery a

9、ree fiitteed oon tthe booom.TTherre aare sliide suppporrts at outtsiddes of eveery secctioon oof bboomms. Thee woorkiing rannge of TMCC caan bbe rreallizeed bby tthe exttenssionn orr reetraactiion of cyllindder boddy. It usees ddifffereent steeel prooduccts in diffferrentt poosittionns ffor deccrcaa

10、sinng bboomms weiightt annd ffullly ddeveeloppingg stteell prroduuctss ffuncctioon.The dessignn off swwingg meechaanissmSwwingg meechaanissm cconttainns sswinng bbearringgandd swwingg drriveer, thee saame is, noo-oiil llubrricaatedd beeariingss, wwormm-annd-wwheeel ssteeerinng ggearr annd ggydrraull

11、ic mottor. Thhis strructturee haas tthe advvanttagees oof llighht wweigght, reeliaablee foorcee onn itt annd ssmoooth acttionn. IIt ccan makke tthe loaad ttrannspoorteed iin tthe horrizoontaal pplanne.Key woordss TTrucckMoountted Craane ；winnch mecchannismm；Booom ；swiing mecchannismm；Swiing beaarinn

12、g 目录1 起起升机构构的设计计111.1 起升机机构的基基本参数数计算1 1.11.1传传动方案案 1 1.11.2基基本参数数的计算算 11.2 钢丝绳绳的设计计与选用用331.3 滑轮轮及滑轮轮组设计计4 1.33.1 选材与与材料441.3.2 滑滑轮直径径D 51.3.3 绳绳最大偏偏角551.3.4 滑滑轮轴设设计551.3.5 滑滑轮轴承承的设计计与校核核661.4 吊钩钩的设计计与选用用6 1.44.1 选材6 1.44.2 构造6 1.44.3 吊钩挂挂架6 1.44.4 横梁61.5 卷筒筒设计7 1.55.1 名义直直径7 1.55.2 卷筒的的长度7 1.55.3 卷筒

13、厚厚度8 1.55.4 卷筒强强度校核核81.6 减速速器设计计8 1.66.1 总传动动比及其其分配8 1.66.2 传动装装置的运运动参数数计算8 1.66.3 齿轮设设计9 1.66.4 棘轮设设计15 1.66.5 轴的设设计162 起起重臂的的设计2252.1 三铰铰点设计计2552.2 起重重臂设计计266 2.22.1 起重臂臂基本参参数计算算与选用用 266 2.22.2 起重臂臂的形状状及主要要计算参参数 2773 回回转机构构的设计计3323.1 回转转支承的的选用32 3.11.1 简介 322 3.11.2 载荷计计算 322 3.11.3 阻力矩矩计算 333 3.1

14、1.4 校核 344 3.11.5 回转减减速机输输出扭矩矩 343.2 回转转减速器器的选用用3553.3 支腿腿反力的的计算366参考文献献 377设计总结结 388致谢 3991起升机机机构设设计1.1 起升机机构的基基本参数数计算1.1.1 传传动方案案 起升机构构是起升升货物并并使它产产生升降运动动的机构构，它是是起重机机中最主主要和最最基本的的机构。本设计计采用液液压起升升机构，简图如如下所示示：2357 78 6 61 11.高速速油马达达2.一级闭闭式齿轮轮传动33.棘轮停停止器4.输出出小齿轮轮5.开式大大齿轮66.卷筒7.钢丝绳绳8.吊钩油马达经经过减速速后，驱驱动滚筒筒旋

15、转，使钢丝丝绳绕进进卷筒或或由卷筒筒放出，从而使使吊钩升升降。卷卷筒的正正反向转转动是通通过改变变马达的的转向达达到的，而机构构运动的的停止或或使货物物保持在在悬吊状状态是依依靠棘轮轮停止器器来实现现的。1.1.2基本本参数的的计算(1)起起升速度度，由已已知得(2)钢钢丝绳速速度：VV绳V升升a：滑轮轮组倍率率，a=6V绳1126=722m/mmin(3)钢钢丝绳速速度（按按缠绕时时第三层层计算）：n卷VV绳（D+44+d）=1114.66r/mminD：卷筒筒直径 dd：钢丝绳绳直径(4)初初步选定定减速比比为i26.18，则马达达转速n马nn卷i226.1181144.6=30000r/

16、minn(5)卷卷筒扭矩矩（按最最大计算算）M卷SSD9d2卷S：钢丝丝绳单绳绳拉力,取标准准值1110522.6NN卷：卷卷筒的效效率，00.988M卷1110552.66(1160+610)10-33220.998=114100Nm(6)马马达扭矩矩：M马=MM卷(i)=卷卷轴承承3开齿齿闭齿齿卷：卷卷筒效率率, 00.988轴承：轴承传传动效率率, 00.999开齿：开式齿齿轮传动动效率 0.994闭齿：闭式齿齿轮传动动效率 0.999=0.980.99930.9940.999=00.899M=660.55Nm由马达转转速、扭扭矩选用用马达M-MFBB20-US排量：qqm=221.11

17、0mll/r转速 1100rr/miin332000r/mmin最大输出出扭矩 64NN/miin(7)由由马达转转速，得得出油泵泵的容量量：Q=n马：马马达转速速已知为为30000r/minnq：马达达排量,qm=211.100ml/r马容：马达容容积效率率,0.96Q=6659337.55ml/minn(8)重重物提升升功率N重=VV升Q起=122630006.88600=122.3448kww(9)油油泵驱动动功率N泵=NN重=卷卷轮组组减马总总泵总总卷：卷卷筒效率率,0.98轮组：滑轮组组效率,0.995轮：导导向轮效效率,00.966减：减减速机效效率,00.944马总：马达总总效率

18、,0.887泵总：油泵总总效率,0.88则：=0.9980.9950.9960.9940.8870.88=0.5855N泵= EQ F(12.348,0.585) =211.122kw(10)发动机机转速,标准值值n发=26600rr/miin(11)泵的排排量q=23.63mml/rrQ：油泵泵容量=659937.5mll/miin容：容容积效率率=0.93q= EQ F(65937.5,26000.93) 由泵的排排量、驱驱动功率率选用： 泵泵 CBB-B-32排量 qqm=322ml/r1.2钢钢丝绳的的设计与与选用钢丝绳受受力复杂杂，内部部应力难难以计算算。设计计规范规规定，可可按钢丝

19、丝绳在工工作状态态下的最最大静拉拉力计算算，其公公式为：d = c d：钢丝丝绳最小小直径mmmc：选择择系数。它的取取值与机机构工作作级别和和钢丝绳绳抗拉强强度有关关c=n：安全全系数 由工作作级别（M4）选取nn=4.5k：钢丝丝绳绕制制折减系系数，一一般取kk=0.82b：钢钢丝绳的的抗拉强强度b=18850NN/mmm2w：钢丝丝绳充满满系数，为绳断断面积与与毛面积积之比,计算得得w=00.466c = =0.09006s = EQ F(Q,) s：最大大单绳拉拉力 （N）Q：起升升重量 6330000Na：滑轮轮组倍率率a = 6：滑轮轮组效率率d=0.090069.553取dd=1

20、00mm查标准圆圆整选取取：钢丝丝绳693770-110-118500-特-光-右右交GBB11002-774 钢丝绳在在使用时时需要与与其他承承载零件件连接以以传递载载荷。本设计采采用楔形形套筒法法，查取取选用：楔 100#GBB59773-886 HHT2000楔套 10#GB559733-866 ZGG2000楔形接头头10#GB559733-866 ZGG2700-50001.3滑滑轮及滑滑轮组设设计1.3.1选型型与材料料采用HTT1500，工艺艺性好，易于加加工、价价廉，对对钢丝绳绳寿命有有利。采采用单联联滑轮组组，它结结合导向向滑轮使使用，倍倍率为66，这样样可以用用较小的的拉力

21、吊吊起较重重的物品品。如图图所示单单联滑轮轮组展开开的情况况。考虑虑到滑轮轮组的效效率：S=S：单绳绳拉力 a：滑轮轮组倍率率 6：滑轮组组的效率率=0.95：采用滚滚动轴承承时为00.988=S= EQ F(63000,60.95) =110052.6N1.3.2滑轮轮直径DD为了提高高绳的寿寿命，必必须降低低绳经过过滑轮时时的弯曲曲应力的的挤压应应力，因因此滑轮轮直径不不有过不不小。D（h1）dd：钢丝丝绳直径径,d=10mmmh：与机机构工作作级别和和钢丝绳绳有关的的系数取取18D（1881）10=1170mmm采用绳槽槽断面5.52ZBBJ8000066.1-871.3.3 绳绳最大偏

22、偏角0钢丝绳进进出滑轮轮绳槽的的偏斜角角不能过过大，否否则会增增加钢丝丝绳阻力力，加快快钢丝绳绳和滑轮轮的磨损损，严重重时，还还可能使使钢丝绳绳跳槽。因此一一般情况况下0=46。本本设计取取绳槽两两侧面夹夹角2=355455取0=5；2= 445平衡滑轮轮直径DDp=1170mmm1.3.4滑轮轮轴设计计采用455钢，滑滑轮组工工作时只只承受弯弯矩，是是心轴。RA= EQ F(2S1162S74+2S32,148) = EQ F(211052.6(116+74+32),148) =331158NNRB=66SRRA=3331588NMC=RRA742S42=115255Nm对对固定心心轴，载载

23、荷无变变化时=955N/mmm2d=211.688d=211.68855mmm1.3.5滑轮轮轴承的的设计与与校核各轴承受受力相同同均匀为为2S=221105.2N，选用轴轴承圆柱柱滚子3325111E，校核：L=73339h合合格1.4吊吊钩的设设计与选选用1.4.1选材材吊钩的断断裂可能能导致重重大的人人身及设设备事故故，因此此吊钩的的材料要要求没有有突然断断裂的危危险，从从减轻吊吊钩重量量出发，要求吊吊钩的材材料具有有足够的的强度。本吊钩钩采用DDG200Mn。1.4.2构造造采用锻造造的单钩钩，制造造与使用用方便，梯形断断面，受受力情况况合理。选取钩钩号LYYD6-MGBB100051

24、.5强度度等级MM61.4.3吊钩钩挂架采用长型型号钩组组，吊钩钩支承在在单独的的滑轮轴轴上。为为了便于于工作，吊钩应应能绕垂垂直轴线线和水平平轴线旋旋律，为为此吊钩钩螺母与与横梁之之间采用用止推轴轴承，吊吊钩尾部部的螺母母压在其其上。吊吊钩横梁梁的轴端端与定轴轴挡板相相配处形形成环形形槽，容容许横梁梁转动。推力球球轴承选选：GBB3011-844.83310校核： CC0=S0P0C0aS0：安安全系数数,为22P0：对对a=990的推力力轴承PP0a=FFa=6330000NC0=2263000=1126KKNCoa合格格1.4.4横梁梁只受弯矩矩，不受受转矩的的心轴，采用445钢R=33

25、15000NMc=RRa EQ F(l,2) =3115000 EQ F(148,2) =2333100NmW=a为 ： EQ F(d,D) = EQ F(50,120) =0.41667W= (100.4116744)=16645333= EQ F(M,W) = EQ F(2331000,164533) =114.22N/mmmh=300mmb=445mmm 取b=550mmm1.5卷卷筒设计计 本设计采采用多层层绕卷筒筒，其容容绳量大大。随着着起升高高度的增增加。起起升机构构中卷筒筒的绕绳绳量相应应增加。采用尺尺寸较小小的多层层绕卷筒筒对少机机构尺寸寸是很有有利的。其表面面做成螺螺旋绳槽槽

26、，两边边有侧板板以防钢钢丝脱出出，二级级减速大大齿轮与与卷旋绳绳槽，两两边有侧侧板以防防钢丝绳绳脱出，二级减减速大齿齿轮与卷卷筒连接接在一起起。1.5.1名义直直径：其名义直直径是绳绳槽底的的直径D1=hhdd：钢丝丝绳直径径10mmmh：与机机构工作作级别和和钢丝绳绳结构有有关，查查表h=16D1=11610=1160mmm1.5.2卷筒的的长度L=1.1n：卷绕绕层数NN=5a：滑轮轮组倍率率a=66D：卷筒筒直径1160mmmH：起升升高度110mmmD：钢丝丝绳直径径10mmmL=1.1EQ F(61000010,5（160510）)=2000.008mmm1.5.3卷筒厚厚度本卷筒为

27、为钢卷筒筒ZG2230-4500，可由由经验公公式确定定d，考虑到到工艺要要求，取取=155mm1.5.4卷筒强强度校核核最大拉力力为Smmax的的钢丝绳绳绕上卷卷筒后，把卷筒筒箍紧，使卷筒筒产生压压缩、弯弯曲和扭扭转应力力，其中中压缩应应力最大大，当LL3D时时，弯曲曲和扭转转的合成成应力不不超过压压缩应力力的300%，因因此弯曲曲和扭转转应力可可忽略。=AA：原与与卷筒层层数有关关的系数数, A=2S：钢丝丝绳最大大拉力P：卷筒筒节距111.55mm：卷筒筒厚度115mmmy：许用用压应力力=1153NN/mmm s=2230NN/mmm21=22 EQ F(11052.6,1511.5)

28、 =1228N/mm合格1.6减减速器设设计起升结构构的减速速器传动动采用一一级悬挂挂闭式减减速器与与一级开开式齿轮轮传动相相结合。为了减减小尺寸寸、节省省材料、延长齿齿轮寿命命，本设设计采用用硬齿面面。1.6.1总传传动比及及其分配配(1)总总传动比比:已知马马达转速速及卷筒筒转速，所以总总传动比比为i=26.18(2)传传动比分分配:传动比比分配的的合理，传动系系统结构构紧凑、重量轻轻、成本本低，润润滑条件件好。由由i1=(11.31.44)i22取i2=4.4077; i1=5.941.6.2传动动装置的的运动参参数计算算从减速器器的高速速轴开始始各轴命命名为轴、轴、轴。(1)各各轴转速

29、速计算第轴转转速=330000r/mmin第轴转转速= =5505rr/miin第轴转转速=1114.66r/mmin(2)各各轴功率率计算马达功率率：=19.01KKw第轴功功率：PP=P马轴承承=199.0110.999=118.882Kww第轴功功率：PP=P闭齿齿=188.8220.9990.999=118.444Kww第轴功功率：PP=P开齿齿轴承承卷轴承=18.840.9960.9990.9990.9775=16.92KKw(3)各各轴扭矩矩计算第轴扭扭矩：TT=9.55106=9. 555106=5999044Nmmm第轴扭扭矩：TT=9.55106=9.55106 =34487

30、558Nmmm第轴扭扭矩：TT=9.55106=9.55106 =14410NNmm1.6.3齿轮轮设计级齿轮轮传动设设计(1)齿齿轮材料料、热处处理、齿齿面硬度度、精度度等级及及齿的选选用本设计采采用硬齿齿面，采采用轮齿齿弯曲疲疲劳强度度强度进进行设计计计算，再进行行接触疲疲劳强度度验算。由于配配对小齿齿轮齿根根薄弱，弯曲应应力也较较大，且且应力循循环次数数多，所所以小齿齿轮的强强度比大大齿轮的的硬度高高些。小齿轮220CrrMnTTi 渗渗碳淬火火HRCC=599大齿轮 400Cr 表面面淬火HHRC=52由于采用用淬火，齿轮变变形小，不易摩摩削，所所以采用用8级精精度。小齿轮数数Z1在推

31、荐荐值200400中选取取21大齿轮数数Z2：Z2=ZZ1i=2215.994=1124.7 取取Z2=1225齿数比：=5.95传动比误误差：= EQ F(5.955.95,5.95)=0.0011680.005合格格(2)齿齿根弯曲曲疲劳强强度设计计计算由式得MT1：小小轮转矩矩d：齿齿宽系数数d=0.5K：载荷荷系数 K=KAAKKK：使用系系数KA=1：动载荷荷系数处处估其值值1.114：齿向载载荷分布布系数=1.113K：齿齿间载荷荷分配系系数K=1.05则载荷初初值Kt=11.1141.1131.005=11.3553：应力修修正系数数：齿形系系数：重合度度由式=1.88-3.22

32、（1/Z1+1/Z2）=1.88-3.22( EQ F(1,21) + EQ F(1,125) )=1.7702=0.225+00.755/ =0.225+ EQ F(0.75,1.702) =0.6691=：弯曲疲疲劳极限限，双向传传动乘以以0.77=92000.77=6444Mppa=76000.77=5332Mppa：弯曲最最小安全全系数11.4YST：试验齿齿轮应力力修正系系数2YN：弯弯曲寿命命系数 按每天天工作88小时，每年3300天天，预期期寿命110年计计算：N1=660n1j =6003000011030008=4.332109N2= EQ F(N1,) = 44.32210

33、95.95=7.226108= EQ F(644,1.4) 21=9220Mppa= EQ F(532,1.4) 21=7660Mppa则 =00.00047=0.000377小齿轮的的大，按按小齿轮轮估算：=1.334mmm按表第一一系列圆圆整考虑虑到传递递动力的的模数一一般大于于1.552，取m=2mmm(3)验验算齿面面接触疲疲劳强度度H=ZZHZZE小轮圆周周速率：V=6.66m/ssKv：动动载荷系系数 11.155由 Z11000= EQ F(6.621,100) =1.3866 K：载荷荷系数KK= EQ F(1.3531.15,1.14) =1.3365ZH：节节点区域域系数

34、22.5Z：重重合度系系数 由 Z=0.8755大齿轮齿齿宽b=dd1=0.542=221mmm为了保证证足够的的齿宽接接触,补补偿轴向向安装误误差,大大齿轮齿齿宽b1=bb+(55100) =28mmmZE：弹弹性系数数1899.8 N/mmm2H：许用用接触应应力 H=HliimZNZW/SHllimZW：硬硬化系数数均匀硬硬齿面 1SHliim：接接触最小小安全系系数 1Hliim：接接触疲劳劳极限 H1= EQ F(148011,1) =114800MpaaH2= EQ F(120011,1) =112000Mpaa故 H=2.51899.80.8875=9455Mpaa12200MM

35、pa合合格(4)尺尺寸计算算（主要要几何尺尺寸）小轮分度度圆直径径d1=mZ1=221=442mmm大轮分度度圆直径径d=mZ=21255=2550mmm根圆直径径df1=dd12.5m=44222.52=377mmdf2=d12.5m=22502.552=2445mmm中心距aa = EQ F(1,2) (d1+d2)= EQ F(1,2) (422+2550) =1446mmm级齿轮轮传动设设计(1)齿齿轮材料料、热处处理、齿齿面硬度度、精度度等级及及齿数本设计采采用硬齿齿面小齿轮440Crr 调质及及表面淬淬火HRRC=559大齿轮445钢 调质质及表面面淬火HHRC=52由于采用用淬火

36、，轮齿变变形小，不易摩摩削，所所以采用用8级精精度。小轮齿数数Z1在推荐荐值200400中选取取23大齿轮数数：Z2=Z1i=2234.4407=1011.366 取Z2=1001齿数比：=Z2Z1= EQ F(101,23) =44.3991传动比误误差：= EQ F(4.407-4.391,4.407) =0.0033600.055合格(2)齿齿根弯曲曲疲劳强强度设计计计算由式得：mT2：小小轮转矩矩d：齿齿宽系数数 0.44K：载荷荷系数 K=KAAKKKKA：使使用系数数1K：动动载荷系系数 ，初估其其值1.12K：齿齿向载荷荷分布系系数 11.133K：齿齿向载荷荷分配系系数 11.

37、044则载荷初初值Kt=111.1121.1131.114=11.3116Y：应力力修正系系数 Y：齿形形系数 Y0：重重合度由由式a=1.88833.2(1ZZ1+1Z2)=1.883.22(121+11125) =1.7709Y0=00.255+0.75a=0.25+ EQ F(0.75,1.7702) =00.6888=SYsttYn：弯曲曲疲劳极极限，双双向传动动乘以00.71=77600.77=5332Mppa2=77400.77=5188MpaaS：弯曲曲最小安安全系数数1.44Yst：试验齿齿轮应力力修正系系数2Yn：弯弯曲寿命命系数 按按每天工工作8小小时，每每年3000天，预

38、期寿寿命100年计算算：N1=660n1jLn=605055.05511030008=7.227108N2=NN1=7.271084.4077=1.65108Fp11= EQ F(518,1.4) 21=7660MppaFP22= EQ F(518,1.4) 21=7440Mppa则 =0.005568小齿轮的的模数，按按小齿轮轮估算：m=2.56mmm差表，第第一系列列圆整，取m=3mmm(3)验验算齿面面接触疲疲劳强度度H=ZZHZZE小轮圆周周速度：V=11.988m/ssKv：动动载荷系系数由VZ1100=1.9981100=0.4455 K：动载载系数 K= EQ F(1.3161.

39、12,1.12) =1.3166数模仍取取3mmmZH：节节点区域域系数 2.5Z：重重合度系系数 由Z=0.8873大齿轮齿齿宽b=ddd1=0.469=27.6=228mmm为了保证证足够的的齿宽接接触，补补偿轴向向安装误误差小齿轮齿齿宽 bb=b+(510) =344mmZE：弹弹性系数数ZE=1889.88Nmmm2H许用接接触应力力 H=ZnZw/SZW：硬硬化系数数 均均为硬齿齿面ZW=1SHliim：接接触最小小安全系系数 11Hliim：接接触疲劳劳极限 Hliim1=12000MppaH1= EQ F(148011,1) =114800MpaaHliim2=11550Mppa

40、 H2= EQ F(148011,1) =11480MMpaH=2.51899.80.8873=12200MMpa(4)尺尺寸计算算（主要要几何尺尺寸）小轮分度度圆直径径d1=mZ1=323=669mmm大轮分度度圆直径径d2=mZ2=310113033mm根圆直径径df1=dd12.5m=66922.53=611.5mmmdf2=d22.5m=33032.553=2995.55mm顶圆直径径 da11=d1+2m=669+223=755mmda2=d2+2m=3303+23=3099mm中心距 aa= EQ F(1,2) (d+dd)= EQ F(1,2) (699+3003)=1866mm

41、1.6.4棘轮轮设计为了防止止逆转，本设计计在齿轮轮轴上安装装棘轮停停止器。棘轮的的齿形已已经标准准化，周周节t根根据齿顶顶圆来考考虑，步步数越多多，冲击击越小，但尺寸寸越大。设计齿齿形时，要保证证棘爪啮啮合性能能可靠，通常将将齿轮工工作齿面面做成与与棘轮半半径成(15%200%）的的夹角，本设计计=1880。棘轮轮的材料料选为QQ2355由表8-6-222齿数数取为220(1)棘棘轮模数数按齿受受弯曲计计算确定定mM：所传传递的力力矩M=34887588NmmmC= EQ F(b,m) =1.55B：棘轮轮的宽度度C：12w：棘轮轮的许用用弯曲应应力m取m=10mmm(2)棘棘轮模数数按齿受

42、受挤压进进行验算算p许许用单位位线压力力, PP=335N/m2 满足强强度要求求1.6.5轴的的设计从高速到到低速各各轴命名名为轴、轴、轴。齿轮轴的设计计(1)轴轴材料由于做成成齿轮轴轴，材料料与小齿齿轮相同同(2)作作用在齿齿轮上的的力T1：小小轮转矩矩599904NNmm齿轮分度度圆直径径d1=mZ1=221=442mmm圆周力FFt1=22Tdd1=259990442=Ftt2 径向力 F(3)初初步估算算轴的直直径最小值径径dmiin计算算并加大大30%（考虑虑键槽的的影响）即dminn=1.03AA：系数数1077988dminn=1.031700=200.3mmm(4)确确定轴各

43、各段直径径和长度度段段：马达达的输出出轴和段段通过键键相连，马达的的输出轴轴直径为为25，所以取取L1=433.5mmmd1=400mm段段：定位位轴 L22=3mmm dd2=477mm段段：轴 L3=277.5mmm d3=377mm段段：小齿齿轮 L44=288mm dd4=422mm段段：右轴轴承定位位 LL5=133mm dd5=377mm段段：轴承承定位的的地方 L6=166mm dd6=300mm(5)绘绘制轴的的弯矩和和扭矩图图计算轴承承反力H平面： RAHH=FrllL2(L+L)=100383571=5122NRBH=FrllRAHH=100385122=5116NV平面：

44、 RAVV=FL2(L+L)=288523571=14006N齿宽中点点弯矩n TA3635BRAHRBHL1L2H平面L1L2RBVRV平面H平面：MH=RAHHl1=511236=1184332NmmmV平面：MV=RAVVl1=5114066365006166Nmmm合成弯距距： MM=538868NNmm按弯矩合合成强度度校核轴轴的强度度由式99-3，当量弯弯距 Me=M为合成成弯矩a：考虑虑到弯矩矩大小有有变化取取0.66Me=647758NNmm公式:e=Me/WW=0.1dd3=0.14423=74409则e= EQ EQ F(64758,7409) = EQ 8.774N/mm

45、2220CrrMnTTi渗碳碳淬火、回火B= EQ 6000 N/mm转动轴以以-1为许许用应力力e=770 NN/mmmB,安全(6)轴轴承校核核预选左轴轴承为 2088 Crr=22.8KNN 右轴承承为 3322006 Cr=155KN RA= =114966NRB= =115399N寿命计算算Lh=ft：温温度系数数 工工作温度度1200取1fp：载载荷系数数 中中等冲击击 取11.5：寿命命指数 对球球轴承=3LhA=1006/(660330000)(112228000)/(1.5514496)3=58872hhLhB=1006/(660330000)(113662000)/(1.5

46、515539)3=2114111h(7)键键的校核核马达和小小齿轮轴轴上的键键，由马马达型号号决定，键B8825，冲击载载荷P= EQ F(2T,dkl) = F(259904,253.525) P =554.88 N/mm2P合格轴II的的设计(1)轴轴材料轴II与与二级转转动小齿齿轮为齿齿轮轴，材料为为40Cr(2)作作用在齿齿轮2上上的力T2：转转矩T2=34487558Nmmm由作用在在齿轮II上的力力得圆周力FFt2=228522N径向力FFr2=110388N(3)作作用在齿齿轮3上上的力齿轮分度度圆直径径 d3=mZ3=323=69mmm齿轮受力力 圆周力 FFt3=22T/d3

47、=234887588/699=228522N径向力 Frr3= Ft33tgga=1101009ttg2000=36679NN(4)初初步估算算轴的直直径最小直径径dminn：即 ddminn=A：系数数1077988dminn=1007=2355.5mmm(5)确确定轴各各段直径径和长度度段段：根据据dminn圆整，并考虑虑到轴承承的装配配取d1=40mmm段段：上面面装有挡挡盘、棘棘轮、磨磨擦片，为使轴承承定位,取d2=47mm段段：为使使挡盘定定位，便便于安装装大齿轮轮II,取d33=566mm段段：左轴轴承定位位，且大大齿轮与与箱体应应有一段距距离,取取d 44=977mm段段：轴承承

48、安装的的地方dd5=80mmm段段：小齿齿轮IIII外径径较小，取d6=60mmm(6)绘绘制轴的的弯矩和和扭矩图图计算轴承承反力H平面：RAH= EQ F(3679155+103853,91.5) =68833NNRBH= RAAHFFr3FFr2=6683333677910338=221166NV平面：RAV=EQ F(10109151.5285253,91.5)=1550866NRBV=Ft22+RAVVFt3=150086+285521101009=778299N求大齿宽宽中点弯弯矩Fr3Fr2RBHRAHL1=63.5L2=38.5L3=53H平面Fr3RAVRBVV平面H平面： M

49、大H=RAHHl2Fr3(l1+l2)=68333338.5536779(63.5+338.55)=11121888NmmmV平面：M大V=RBVVl3=7882953=41449377Nmmm合成弯矩矩：M =42998366Nmmm求轴承处处弯矩H平面：MAH=Fr3l1=3667963.5=23336177NmmmV平面： MAVV= Ft33l1=1001099633.5=64119222Nmmm合成弯矩矩：MA= =683311NNmm按弯矩合合成强度度校核轴轴的强度度由式99-3，当量弯弯距Me=M为合成成弯矩a：考虑虑到弯矩矩大小有有变化取取0.66Me大=6447588Nmmm

50、MeA=71144443Nmmm查表 40CCr 表表面淬火火B=7500N/mmm2查表 转动轴轴以b1为许用用应力770N/mm22由式9-3 e=W=0.1dd3则e大大=47780665/(0.115663) =227N/mm22eA=71444433/(00.18033) =114N/mm22(7)精精确校核核轴的强强度a、轴的的细部结结构设计计圆角半径径：各轴轴肩处圆圆角半径径均采用用r=22.5mmm，既既满足定定位面接接触高度度h233mm的要要求，又又小于孔孔的倒角角的要求求。键：棘轮轮的转盘盘与轴承承之间有有双键连连接，选选取14425选择危险险剖面：大齿轮轮外既有有轴肩又

51、又有螺纹纹，GB110955-79螺纹为 M5564LL 中中径d2=533.4mmmb、计算算危险剖剖面工作作应力a、m、a、m弯矩 M=MM大（l2 EQ EQ F(l,2) ）/ ll2=47880655EQ F(38.521/2,38.5)=33476684NN/mmm抗弯剖面面模量WW与抗扭扭模量WWTW=d3/322=53.40223/322=1449511WT=d3/166=53.40223/166=2999022弯曲应力力： = EQ EQ F(M,W) = F(347684,14951) =233.266 N/mm22扭转应力力： =T/WT= EQ F(348758,299

52、02) =11.66 N/mmm2弯曲应力力幅： a=233.266 N/mm22弯曲平均均应力： m=0扭转应力力幅a和平均均应力幅幅m相等a=m= EQ F(,2) =5.83 N/mmm2c、确定定轴材料料机械性性能1、1、 弯曲曲疲劳极极限1剪切疲劳劳极限1合金钢材材料的弯弯曲应力力、扭转转应力特特性系数数=00.5=0.1255d、确定定综合影影响系数数K和 K=k/()K=kk/()轴肩角处处有效应应力集中中系数KK和K由 EQ F(D,d) = F(94,56) = 1.68 EQ F(r,d) = F(2.5,56) = 0.0446 B=7750NN/mmm2 配合处kk/和

53、k和根据d、B配合处处，尺寸系系数、，由d=56mmm，表面状状况系数数、得：k/=2.11kk/=1.52kk/=3.67kk/=2.75=00.722=0.85=0.86=0.86由B=7500N/mmm2，表面加加工方法法为精车车，则综综合影响响系数K EQ = F(2.11,0.720.86) =33.411K EQ = F(1.52,0.720.86) =22.455K EQ = F(3.67,0.720.86) =44.277K EQ = F(2.75,0.720.86) =33.2e、计算算安全系系数S： SS=S=（KN-11）/（K+m）= EQ F(1350,4.2723.

54、26) =33.522S=（KN-11）/（K+m）= EQ F(1200,3.25.83+0.1255.83) =100.311 S=3.333S 安全全(8)轴轴承校核核预选左轴轴承为3322113E，Cr=1002kNN右轴承为为322208EE，Cr=511.5kkNa、RAA=1665611NRB=81110NNb、寿命命计算Lh=ft：温温度系数数 工作温温度12000，取1fp：载载荷系数数 中等冲冲击，11.2：寿命命指数 =100/3LhA=76697hhLhB=85222h(9)键键的校核核挡盘处双双键B11425 GBB10995-779，冲冲击载荷荷p=p=855N/m

55、mm2p =990N/mm2合格轴IIII的设计计(1)轴轴材料轴IIII材料为为45调调质(2)绘绘制轴的的弯矩图图大齿轮与与卷筒用用螺栓相相连，卷卷筒与轴轴用轴承承支承，所以轴轴是心轴轴。根据据安装分分析，轴轴处于如如下位置置时最危危险。L1=17RARBSFtFrL2=225.5a、计算算轴承反反力H平面：RAH=(Sll2)/(l1+l2)= EQ F(11052.6225.5,242.5) =102278NNRBH=RAHH+FtS=101109+102278110052.6=93334NV平面：RBV=Fr=36679NN合成：RRA= =102278NNRB= =100033NN

56、b、求钢钢丝绳处处弯矩H平面：MAH =RAHHL1=10027882422.5=249924115NmmmV平面： MMAV =0合成弯矩矩： MAA=244924415NNmm对对固定心心轴，载载荷无变变化时= 0=2295NN/mm2d=211.688=21.68=44.15mmm 取取d=500mm(4)减减速器附附件的设设计a、地脚脚螺钉直直径df=0.0366a+112=0.00361466+122=177.5226 取ddf=200mmb、地脚脚螺钉数数目当a2500mm时时n=44个c、箱体体壁厚=0.0025a+118=00.02251146+1取=8mmd、二级级齿轮轴轴上

57、的油油封取内内包骨架架唇开密密封65 GB998777.1-88e、通气气塞M1121.225f、油标标： 管管理油标标g、放油油螺塞： 六角螺螺塞 MM141.55Q/ZZB2220.7772起重臂臂的设计计吊臂是随随车起重重机的主主要受力力构件，吊臂的的设计合合理与否否直接影影响着起起重机的的承载能能力、整整机稳定定性和自自重。为为了提高高产品的的竞争力力，吊臂臂截面的的选择与与外观均均要合理理。本设设计采用用箱形结结构伸缩缩式吊臂臂。2.1三三铰点设设计2.2.1三铰铰点定位位在计算臂臂前，首首先要确确定三铰铰点的位位置。已已知条件件起升高高度是110m，最大大工作幅幅度为77.7mm。

58、暂定定汽车从从地面到到臂的后后铰点距距离为22.9mm，臂后后铰点距距回转中中心的距距离为aa=0.2m，起升角角=755。其参参数暂定定如下：L1：变变幅缸原原始长度度8000mma：起重重臂后铰铰点距回回转中心心的距离离2000mmb：变幅幅缸下铰铰点距回回转中心心的距离离2200mmc：变幅幅缸上铰铰点距臂臂后铰点点的距离离2400mm其中：AA是起重重臂后铰铰点B是变幅幅缸下铰铰点C是变幅幅缸上铰铰点由图可得得： ee=4883.77mm=arrcsiin EQ F(c,e) = arcsin F(740,483.7) =229.774=arrcsiin(cc+l11)/dd= EQ

59、arcsin F(240+800,1122) =667.996其中 : dd=11122mmmL2为变变幅缸全全伸时的的长度l2=13385.9mmml2/ll1=1.7322根据经验验，l2/l1=1.71.88之间，液压缸缸做的方方便实用用，符合合实际，所选值值合适。2.2起起重臂设设计2.2.1起重重臂基本本参数计计算与选选用(1)起起重臂基基本尺寸寸根据起升升高度HH和工作作幅度RR，并参参考现有有起重机机的相关关尺寸，初步估估计出臂臂的基本本尺寸如如下 基本臂 31770mmm 二节臂臂 30025mmm 三节臂臂 29940mmm 总臂臂 33660(779000)mmm表1 起重

60、臂臂基本工工况组合合工况 L(mm)R(mmm)Q(kgg)i1336002100063000623360031600400006356800 26000500006456800 54800250006579000 21000300006679000 79000150006其中：L：各种种工况下下的臂长长R：各种种工况下下的工作作幅度Q：起重重量（包包括吊钩钩、吊具具重量）i：起升升滑轮倍倍率(2) 起重臂臂材料性性能参数数其它参参数的选选择臂的不同同部位可可采用不不同强度度的钢材材，以减减轻吊臂臂自重，充分发发挥钢材材的作用用。a、吊臂臂底板选选用材料料HQ770 查表得得B=7700MMp