黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 目 錄 摘要 . . I . . 1 章 緒論 . .車自救裝置的概況 . 車自救裝置的發(fā)展 . . . 2 車自救裝置的技術(shù)現(xiàn)狀 . .計的主要內(nèi)容 . . . 2 章 汽車自救裝置的方案選擇 . 5 力源的方案 . . .動機(jī)構(gòu)的方案 . . . . .章小結(jié) . 3 章 電動機(jī)的選擇 .引力的確定 . . .絲繩的選擇與計算 . . 動機(jī)的選擇 . .章小結(jié) . . 4 章 減速器的設(shè)計 .動形式的選擇 星輪傳動條件 . .算及材料選擇 . . 傳動比選擇分配計算 . 13 擇齒數(shù)齒型 . . 齒輪計算 . . . 材料選擇 . 核齒輪 . .龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 曲強(qiáng)度校核 . 齒面疲勞強(qiáng)度校核 .軸器的選擇 .星架結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 31 星軸強(qiáng)度計算校核 .承的選擇 .滑方式 . 本章小結(jié) 34 第 5 章 離合器的選擇及卷筒的設(shè)計 . .合器的種類 . .合器的選擇 . . .筒的設(shè)計 .章小結(jié) 6 章 聯(lián)接元件的校核 . .架上螺栓的強(qiáng)度校核 . 的強(qiáng)度校核 . 筒螺栓的校核 . 章小結(jié) . 論 45 參考文獻(xiàn) 46 致謝 錄 A .錄 B .1 摘 要 汽車自救裝置包括汽車自救絞盤機(jī)，主要用于越野汽車、農(nóng)用汽車、 艇、以及其它特殊車輛。是車輛、船只的自我保護(hù)及牽引裝置，可在雪地、沼澤、沙漠、海灘、泥濘山路等惡劣環(huán)境中進(jìn)行車輛自救，并可能在其它條件 下，進(jìn)行清障、拖拉物品、安裝設(shè)施等作業(yè)，是軍警、石油、水文、環(huán)保、林業(yè)、交通、公安、邊防、消防及其它野外運動不可缺少的安全裝置。 本次設(shè)計主要包括對汽車自救裝置驅(qū)動電動機(jī)的選擇；聯(lián)軸器的選擇；行星齒輪減速器的設(shè)計，計算和校核；卷筒的設(shè)計，計算和校核；離合器的選擇，鋼絲繩的設(shè)計，計算和校核。通過比較不同方案和方法選取最佳方案進(jìn)行設(shè)計 ，對現(xiàn)有傳統(tǒng)的 汽車自救裝置的 結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn) 和 完善 。 關(guān)鍵詞： 電動機(jī)；聯(lián)軸器；行星齒輪減速器；卷筒；離合器；鋼絲繩；校核 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2 to be in in is to to to of of By 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 3 買文檔送全套 紙，扣扣 414951605 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 4 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 5 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 6 第 1 章 緒 論 車自救裝置的概況 汽車自救裝置包括汽車電動絞盤機(jī)，主要用于越野汽車、農(nóng)用汽車、 艇、以及其它特別車輛。是車輛、船只的自我保護(hù)及牽引裝置，可在雪地、沼澤、沙漠、海灘、泥濘山路等惡劣環(huán)境中進(jìn)行車輛自救，并可能在其它條件下，進(jìn)行清障、拖拉物品、安裝設(shè)施等作業(yè)，是軍警、石油、水文、環(huán)保、林業(yè)、交通、公安、邊防 、消防及其它野外運動不可缺少的安全裝置。 目前常見的汽車自救裝置按絞盤原動力的不同，主要有四種： 電動絞盤機(jī)，是最常見的絞盤機(jī)。依靠車輛自身的電力系統(tǒng)驅(qū)動絞盤，優(yōu)點：可以在車輛死火的情況下基本正常使用 (這是它最大優(yōu)點是其他絞盤機(jī)無法比擬的），尤其對于水多的地區(qū)有很大優(yōu)勢，安裝簡單可以實現(xiàn)多位置安裝及迅速移位。缺點：不能維持長時間的使用（車輛自身電力系統(tǒng)局限性、自身易發(fā)熱等原因），大部分電動絞盤機(jī)能提供的驅(qū)動力較小，只能向一個方向施加力量（安裝于車前只能向前拉，安裝于后部只能向后拉）。 用分動 箱輸出動力為動力源（ 優(yōu)點：能持續(xù)提黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 7 供較大的拉力，單次使用時間長（不存在發(fā)熱問題），可以提供多方向拉力（前、后、甚至左右），是軍用車輛或嚴(yán)肅的高性能越野最佳選擇。缺點：必須使用發(fā)動機(jī)動力，即在發(fā)動機(jī)因進(jìn)水等原因無法工作時無法使用；分動箱失去絞盤機(jī)方向驅(qū)動力時也無法使用。 油壓絞盤機(jī)，使用車輛的動力 /助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為其動力源，使用助力轉(zhuǎn)向泵提供源動力。優(yōu)點：安裝方便，由于其外部固定部分基本實現(xiàn)了通用化，甚至在野外即可實現(xiàn)互換，驅(qū)動力界于電動和 生高溫機(jī)會極其少見。缺 點：和 須使用發(fā)動機(jī)驅(qū)動力，即必須保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動，且一旦動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)故障則無法使用（在部分越野情況下，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)容易受到外界破壞）。 車輪絞盤機(jī)，這是一種比較新的絞盤機(jī)系統(tǒng)，即由車輪軸提供驅(qū)動力。原理是使用大部分越野車輪的 6顆固定螺絲中的 4顆以固定絞盤。優(yōu)點：安裝 /拆卸極其簡便（和換輪胎是一個步驟），重量極輕（比任何一種其他絞盤機(jī)都輕，不會被前懸?guī)碇旅念~外重量），價格便宜，可提供前后雙方向拉力。缺點：目前我所知的缺點可以肯定的是由于其力量點是輪軸，所以位置太低，造成部分條件下無法 使用，而且也必須使用發(fā)動機(jī)動力。 車自救裝置的發(fā)展 在西方，陸軍每 10輛四驅(qū)卡車就最少有一輛帶有汽車自救裝置，這還不包括工程部的回收車（回收車是一輛底盤由 6 6、 8 8重型卡車或者 50噸以上的坦克改成的，它是帶有 2 4 個汽車電動絞盤的大型工程車，專門營救在野外陷入深坑的卡車或坦克）。汽車自救裝置的重要性由此可見一斑。汽車自救裝置的歷史可追溯到第一次世界大戰(zhàn)期時期，由于當(dāng)時的道路條件極差，除了城市沒有正規(guī)的道路，戰(zhàn)場上充滿了泥濘和壕溝，汽車由于有差速的關(guān)系，很容易被陷在泥坑中或卡在壕溝上，影響了部隊的行進(jìn)速度。為了解決這個問題，技術(shù)人員想了許多方法，最后從碼頭使用的拖拽船舶絞盤機(jī)上得到了啟發(fā)，將其改在汽車上，并且以鏈條驅(qū)動它，這個設(shè)計取得了成功。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，科技取得了飛速發(fā)展，大量軍用技術(shù)轉(zhuǎn)移到民用產(chǎn)品中。隨著越野車成為普通家家庭的代步工具和競技越野車運動的發(fā)展，汽車絞盤機(jī)作為越野車的重要組成部分成為了一種民用產(chǎn)品，并得到了很好的發(fā)展。 19 世紀(jì) 60 年代，電動絞盤機(jī)開始發(fā)展，它的好處是重量輕，造價便宜，可自行拆卸改裝在不同型號的汽車車上，而且就算汽車發(fā)動機(jī)不能工作，絞盤機(jī)同樣可以運作。電動絞盤 機(jī)的出現(xiàn)促進(jìn)了絞盤機(jī)的普及。 絞盤機(jī)的種類很多，有電動絞盤機(jī)、利用汽車發(fā)動機(jī)機(jī)械動力帶動的絞盤機(jī)以及黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 8 用液壓泵操作的絞盤機(jī)等，越野者使用最多的要數(shù)電動絞盤機(jī)了。電動絞盤機(jī)是從汽車本身獲得動力來驅(qū)動馬達(dá)帶動絞索的。這種絞盤機(jī)很方便，因為可以站在任何地方通過遙控器上的旋鈕進(jìn)行操縱。它最大的優(yōu)點就是只要電池還有電就可以使用。 但是，絞盤機(jī)內(nèi)馬達(dá)的功率一般只有幾馬力，這么小功率的馬達(dá)何以能拖動一輛沉重的汽車亦或是其它重物呢 ?秘密就在減速器的使用上。即便馬達(dá)只能發(fā)出較小之力，但減速器卻能將其轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)大之力。 市場上大部 分絞盤機(jī)都是使用行星齒輪做減速器。行星齒輪的優(yōu)點是體積較小而產(chǎn)生的減速比相對較大，而且齒輪的接觸點較多，使用壽命較長。絞盤機(jī)通常都安裝在較狹小的空間內(nèi)，因此越小越輕就越好。行星齒輪既能達(dá)到這一要求，同時又能產(chǎn)生較大的減速比，因此再理想不過了。絞盤機(jī)通常都安裝在較狹小的空間內(nèi)，因此越小越輕就越好。行星齒輪既能達(dá)到這一要求，同時又能產(chǎn)生較大的減速比。絞盤機(jī)的拖拉力量與絞盤拉出的長度有直接關(guān)系，在絞盤機(jī)剛拉時力量最大，其后絞盤每轉(zhuǎn)一圈，拉力便減小一些。絞索拉的越長拉力越弱。 簡單地說，絞盤機(jī)內(nèi)部的工作機(jī)制是：從汽 車來的電力首先帶動馬達(dá)，而后馬達(dá)帶動鼓輪轉(zhuǎn)動，鼓輪又帶動主動軸，主動軸再帶動行星齒輪，進(jìn)而產(chǎn)生強(qiáng)大的扭力。隨后，扭力被傳回到鼓輪，鼓輪便帶動絞盤機(jī)。馬達(dá)和減速器之間有一個離合器，能通過一個把手來開關(guān)。制動單元在鼓輪內(nèi)，當(dāng)絞索繃緊時，鼓輪就自動鎖住。在實際運用中，有些輔助物品是安全順利使用絞盤機(jī)時必不可少的，如手套能安全保護(hù)手部。此外，如果要把絞盤機(jī)固定在一棵樹上，還需要一條帶子、一個 U 行吊耳以及一個緊線滑輪。帶子是用來固定支點的。其理想長度為 形吊耳能夠?qū)^子與帶子及絞盤連接起來，所以最好 多準(zhǔn)備幾種尺寸的吊耳；用雙線或三線，改變拖拉方向時，則需要一個緊線滑輪。操縱絞盤機(jī)簡而言之可分 3 個步驟：安裝、固定支點和拖拉。 隨著中國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人民生活水平的顯著提高，中國的汽車需求在不斷擴(kuò)大。有相關(guān)部門統(tǒng)計： 2005年中國的汽車需求量為 640萬臺，預(yù)計到今年將接近 1500萬臺，相當(dāng)于目前全球汽車需求總量的四分之一。絞盤機(jī)的使用量也會隨之上升。此外，以前普通國民對絞盤的認(rèn)識十分的稀少，在他們的生活中，根本不會在意有沒有這樣一個小家伙。然而近年來，國民自駕出游的人數(shù)也與日俱增，絞盤機(jī)成了這些人不可缺少 的工具。因此對于這一課題的研究具有良好的研究前景和積極的意義。 車自救裝置的技術(shù)現(xiàn)狀 通過對汽車自救裝置發(fā)展歷史的研究，可以清楚的知道其對汽車在野外工作有著黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 9 重要的意義。隨著汽車工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國內(nèi)的汽車自救產(chǎn)品很多，例如汽車急救電源、汽車自用滅火機(jī)、汽車絞盤機(jī)等，其中汽車絞盤機(jī)是車輛在野外陷入困境時，所采用的最有效的一種自救工具。在現(xiàn)代工業(yè)中，電動絞盤的使用十分廣泛，它在交通運輸 、基建工地、林區(qū)等多種部門中發(fā)揮著巨大的作用。經(jīng)過近一個世紀(jì)的發(fā)展，汽車絞盤機(jī)技術(shù)有了巨大的進(jìn)步。從最初的由船用絞盤 機(jī)改裝而成，發(fā)展到現(xiàn)在的汽車專用電動絞盤機(jī)。電動絞盤機(jī)，各型四驅(qū)車幾乎都可以配上。工作在世界上路況最差地區(qū)的各型越野車，幾乎都裝有電動絞盤機(jī)。而各項越野挑戰(zhàn)賽和拉力賽，更是聲明沒有絞盤機(jī)就不能參加比賽?？梢?，電動絞盤對越野車的重要性。考慮到我國幅員遼闊，地質(zhì)地貌復(fù)雜，山地、丘陵、沼澤、沙漠幾乎占了國土面積的一半，在野外生產(chǎn)作業(yè)過程中，車輛會經(jīng)常陷入困境，絞盤機(jī)的使用十分重要。因此，本課題所設(shè)計的絞盤機(jī)是針對上述地理條件下，中型越野車所使用的一種自救工具。同時，由于絞盤機(jī)構(gòu)在起重機(jī)中也發(fā)揮著不可忽視的作用。 以越野車上最常用的電動絞盤機(jī)為例 ,它主要有電動機(jī) 、 鋼纜 、 絞盤鼓輪 、 導(dǎo)纜器 、傳動機(jī)構(gòu) 、 制動系統(tǒng) 、 離合器 、 控制匣和控制器組成。電動機(jī)由車輛的蓄電池帶動，它將動力傳遞給機(jī)械傳動裝置，再帶動絞盤鼓輪轉(zhuǎn)動纏繞纜線 ;鋼纜最初的設(shè)計承載能力決定了它的直徑大小和長度，鋼纜纏繞在絞盤鼓輪上并穿過導(dǎo)纜器，其末端打成環(huán)狀以連接錨鉤；絞盤機(jī)鼓輪是一個纏繞鋼纜的圓柱形裝置，它由電動機(jī)驅(qū)動，絞盤機(jī)圓筒可在遙控器的控制下改變轉(zhuǎn)動方向；當(dāng)使用絞盤有一定角度時，導(dǎo)纜器將引導(dǎo)鋼纜繞上絞盤機(jī)鼓輪，它將減少鋼纜回收時可能對絞盤機(jī)支架或保險杠產(chǎn)生的 危險，往往固定安裝在絞盤架或保險杠外；傳動機(jī)構(gòu)由行星齒輪構(gòu)成，它將電動機(jī)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換為強(qiáng)大的牽引力，傳動系統(tǒng)的設(shè)計使得絞盤機(jī)變得輕便，緊湊；制動系統(tǒng)的作用是當(dāng)電動機(jī)停止工作且鋼纜有負(fù)重時自動鎖緊鼓輪，防止鋼纜松脫滑落，并將汽車拽在原地；離合器可以用手操作，改變鼓輪與傳動系統(tǒng)的脫離或鎖止?fàn)顟B(tài)，從而改變鼓輪空轉(zhuǎn)或與傳動系統(tǒng)鎖死的狀態(tài)；控制匣將汽車蓄電池的電力通過電磁線圈轉(zhuǎn)化為動能，使操作者能夠改變絞盤鼓輪的旋轉(zhuǎn)方向，有的絞盤機(jī)把控制匣固化于絞盤機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)，有的則可獨立一體，按需要安裝在適當(dāng)位置，電動絞盤機(jī)在高負(fù) 荷下運轉(zhuǎn)，因此控制匣使用了高負(fù)荷控制系統(tǒng)以應(yīng)付強(qiáng)大的電流；控制器插在絞盤機(jī)控制匣上，自由控制絞盤機(jī)鼓輪的旋轉(zhuǎn)方向。它可以使操作者在操作絞盤機(jī)時遠(yuǎn)離鋼纜，避免危險。 計的主要內(nèi)容 汽車自救裝置的設(shè)計是一個復(fù)雜的設(shè)計過程，其中包括對電動機(jī)的選擇，聯(lián)軸器的選擇，行星齒輪減速器的設(shè)計和離合器的選擇，鋼絲繩的設(shè)計和計算校核。其設(shè)計黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 10 成功與否直接影響汽車在危難時刻是否成功脫險。 設(shè)計的基本內(nèi)容： 本設(shè)計將參考現(xiàn)有電動絞盤機(jī)的基本形狀，并根據(jù)設(shè)計要求查找相關(guān)資料進(jìn)行的設(shè)計，在選擇汽車自救裝置中的電動機(jī)后，根據(jù)汽車自 重選擇減速器，使之符合使用要求。最后進(jìn)行汽車自救裝置性能分析計算。在對各種結(jié)構(gòu)件進(jìn)行了分析計算后，運用 制汽車自救裝置的整體圖及主要部件的零件圖。 第 2 章 汽車自救裝置的方案選擇 力源的方案 本次設(shè)計的汽車自救裝置的動力源為直流電動機(jī)，來使汽車自救裝置工作。汽車自救裝置主要由：直流電動機(jī)、聯(lián)軸器、減速器、卷筒、離合器等組成。 在以前，汽車自救裝置的動力源來源于二沖程發(fā)動機(jī)，但是隨著科學(xué)的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，由二沖程發(fā)動機(jī)所提供動力的汽車自救裝置的缺點逐漸暴露出來。二沖程發(fā)動 機(jī)使用的燃料是汽油，在特殊條件下工作時（如高原、高溫等環(huán)境），二沖程發(fā)動機(jī)工作的穩(wěn)定性差，燃料燃燒不充分，使輸出功率降低，而且不完全燃燒產(chǎn)生的廢氣，嚴(yán)重污染環(huán)境。但是，這些缺點在使用電動機(jī)時，就不存在了。電動機(jī)具有重量輕、體積小、攜帶方便等特點。而且，在包括高原、山區(qū)、沙漠等各種環(huán)境下都能保持穩(wěn)定良好的工作性能。因此，由蓄電池供電的汽車自救絞盤機(jī)，已經(jīng)成為汽車自救裝置發(fā)展的主要趨勢。在本設(shè)計中所選的電動機(jī)型號為 0. 動機(jī)構(gòu)的方案 由于直流電動機(jī)的輸出功率較小，無法拖動沉重的汽 車，要解決這個問題，必須使用減速器。要使電動機(jī)輸出的扭力傳遞到減速器主動軸，就必需有一個裝置將電黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 11 動機(jī)輸出軸與減速器主動軸相聯(lián)，這個裝置我們采用了聯(lián)軸器。聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器、撓性聯(lián)軸器、安全聯(lián)軸器、非機(jī)械式聯(lián)軸器等。由于我們設(shè)計需要的聯(lián)軸器，只需將兩根軸軸向連結(jié)，并且對工作溫度的要求較低兩軸之間無偏角，因此選擇剛性聯(lián)軸器。剛性聯(lián)軸器的類型有 :凸緣聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器、立式聯(lián)軸器等，及各種聯(lián)軸套。對設(shè)計所選用的聯(lián)軸器是凸緣聯(lián)軸器。這種聯(lián)軸器的優(yōu)點在于造價低，結(jié)構(gòu)簡單，拆裝和維護(hù)方便。減速器是汽車自救絞盤機(jī)中的 重要組成部分，其功能是降速增扭，將直流電動機(jī)工作產(chǎn)生的較小的扭力，轉(zhuǎn)化成能夠拖動汽車的強(qiáng)大扭力。減速器工作時，將電動機(jī)輸出軸的高轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)化成減速器輸出軸的較低轉(zhuǎn)速，并帶動滾筒轉(zhuǎn)動，滾筒轉(zhuǎn)動時帶動與車相連的鋼絲繩，使其收回纏繞在滾筒上，從而使車輛脫離困境。汽車自救絞盤機(jī)的減速器是我們自己設(shè)計的，它是汽車自救裝置的重要組成部分。設(shè)計中首先要選擇減速器的類型，減速器按結(jié)構(gòu)分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、蝸桿減速器、行星齒輪減速器等。由于汽車自救絞盤機(jī)所需的減速器，要具有傳動比大、體積小、質(zhì)量輕等特點，否則無法 滿足本設(shè)計的要求，因此選擇了行星齒輪減速器。行星齒輪減速器有三種類型：漸開線圓柱齒輪行星齒輪減速器，擺線針輪減速器，諧波傳動減速器。其中，漸開線圓柱齒輪行星齒輪減速器，應(yīng)用范圍廣，維護(hù)方便，因此，在本設(shè)計中采用了漸開線圓柱齒輪行星齒輪減速器。根據(jù)本設(shè)計的要求，在設(shè)計減速器時，首先要考慮使其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、傳動比大。以 減速器為參照。通過計算，得出減速器的傳動比為 為其制作齒輪的接觸疲勞極限較大。通過校核，本材料滿足技術(shù)要求。 在機(jī)械工程中，離合器的用途十分廣 泛，一般分為操縱離合器和自控離合器兩種。操縱離合器包括機(jī)械離合器、電磁離合器、液壓離合器和氣壓離合器；而自控離合器包括超越離合器、離心離合器和安全離合器。其中，機(jī)械離合器的應(yīng)用比較廣泛。它的類型有多種：片式離合器（干式單片、濕式單片、干式多片、濕式多片）、牙嵌離合器、齒式離合器、圓錐離合器、摩擦塊離合器、銷式離合器、鼓式離合器、鍵式離合器、扭簧離合器、漲圓離合器等，本設(shè)計所選用的離合器為牙嵌式離合器。 牙嵌式離合器是由兩個端面上有牙的半離合器組成。半離合器上的牙形分為：三角形、矩形、梯形、鋸齒形、尖頂梯形等 。三角形離合器用于傳遞較小轉(zhuǎn)矩，結(jié)合后不能自鎖；矩形牙結(jié)合后無軸向分力，但是不便于結(jié)合和分離，磨損后也無法補(bǔ)償；尖頂梯形牙結(jié)合比梯形牙結(jié)合容易，可以在較大轉(zhuǎn)速差下結(jié)合；鋸齒形牙只用于傳遞單向轉(zhuǎn)矩，與它們相比梯形牙能克服矩形牙的缺點，對稱的牙形能傳遞雙向轉(zhuǎn)矩，強(qiáng)度較高，具有自鎖功能，牙數(shù)較少，結(jié)合和脫開要比矩形牙容易，而且嚙合后的牙間間隙較小，用于傳遞較大轉(zhuǎn)矩的場合。我所設(shè)計的汽車自救絞盤機(jī)需要使用的離合器黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 12 傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，結(jié)構(gòu)簡單，而且有較高的強(qiáng)度要求，梯形牙離合器可以滿足設(shè)計要求，為此，選用梯形牙離合器。牙 嵌式離合器是標(biāo)準(zhǔn)件，并且將離合器置于卷筒內(nèi)部，而與之相符的牙嵌式離合器的在機(jī)械手冊中的參數(shù)不能滿足設(shè)計需要，為此，我們專門設(shè)計了一款與卷筒相配套的牙嵌式離合器。根據(jù)軸頸，初定梯形齒離合器的尺寸；根據(jù)軸頸、傳遞的轉(zhuǎn)矩計算牙的外徑，平均直徑、牙寬、牙高、牙數(shù)等數(shù)據(jù)。最后，對所設(shè)計的離合器進(jìn)行強(qiáng)度校核。由于所設(shè)計的離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，所以對離合器的強(qiáng)度要求較高。因此，選用離合器的材料為 20種材料的屈服強(qiáng)度為 980合強(qiáng)度要求。 絞盤機(jī)的工作原理是：絞盤機(jī)的發(fā)動機(jī)的輸出軸上套一個中空齒輪作 為太陽輪，通過少齒差行星輪、花鍵拉桿把動力傳遞給卷筒，由卷筒帶動鋼絲繩進(jìn)行牽引工作。其傳動系統(tǒng)如圖所示。傳動關(guān)系：電動機(jī) 拉桿 卷筒。 圖 3 4 5 68黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 13 器 章小結(jié) 汽車自救裝置是一種小功率機(jī)械。它具有自己的作業(yè)特點，在工作環(huán)境惡劣，使汽車脫離險況，要充分發(fā)揮汽車自救裝置的作用，在使用汽車自救裝置作業(yè)時，必須采用新的汽車自救裝置集材生產(chǎn)工藝。 第 3 章 電動機(jī)的選擇 引力的確定 設(shè)計要求 :3噸以下中型越野車，絞盤機(jī)的拉力設(shè)計原則一般是以車輛自重的 3噸以下，以 3噸為例，車輛自重 3000么絞盤機(jī)的拉力應(yīng)不低于： 3000 4100N ( 4100N (絲繩的選擇與計算 鋼絲繩的選擇方法：由于絞盤機(jī)的使用范圍為 質(zhì)量在滿載 3噸以下的越野車，則黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 14 鋼絲繩的使用范圍也為滿載質(zhì)量在 3噸以內(nèi)的越野車。 車=g=3000 9400N (n 式中： n 安全系數(shù)，取 4 最大拉應(yīng)力， N 鋼絲繩最小破斷拉力， N 所以， 29400 4=117600N 參照 起重機(jī)設(shè)計手冊 ： 鋼絲繩選擇為： 1 （ 19） 右交 鋼絲繩的長度 L 定為 30M. 鋼絲繩最小直徑： d=c s 式中： d 鋼絲繩最小直徑， mm s 鋼絲繩最大工作靜拉力， N c 選擇系數(shù)，它的取值與機(jī)構(gòu)工作級別和鋼絲抗拉強(qiáng)度有關(guān)，取 以， d=29400 =15根據(jù)傳動要求，鋼絲繩直徑取 11動機(jī)的選擇 w=離2 齒3 軸2(式中： w 工作機(jī)總效率 離 離合器效率，取 齒輪效率，取 軸傳遞效率，取 以，w= 作機(jī)需要的功率 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 15 V/1000 n (式中 : F 鋼絲繩最大拉應(yīng)力 V 鋼絲繩速度， V=s 所以， 9400 000 d=式中： 電動機(jī)需要的功率 工作機(jī)需要的功率 所以， 0 1000 0 1000 119 =中： 電動機(jī)提供轉(zhuǎn)速 此電動機(jī)為蓄電池供電的直流電動機(jī)。根據(jù) 電機(jī)修理實用技術(shù)數(shù)據(jù)手冊 查。 電動機(jī)選為 0 額=24V， 300r/徑： 120度： 90數(shù)： 25 106 w106 103 電=106 300=m 電/w=1300/11 式中： 工作機(jī)需要的功率 總傳動比 章小結(jié) 汽車自救裝置主要由發(fā)動機(jī)、行星齒輪減速器、離合器、滾筒、鋼絲繩等部分組黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 16 成。由行星輪傳動組成。離合器采用拉桿上的花鍵嚙合的拉桿式。這樣通過行星輪達(dá)到了減少軸向間距的效果，使結(jié)構(gòu)簡單緊湊，抗沖擊強(qiáng)。 第 4 章 減速器的設(shè)計 動形式的選擇 根據(jù)設(shè)計輸入?yún)?shù)： 矩： 378 矩： 540 191:1 按傳動比為，根據(jù)漸開線齒輪行星傳動的設(shè)計與制造 選用行星輪個數(shù) 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 17 表 行星輪數(shù) 3 4 5 13 18 用一級 星輪傳動條件 行星齒輪傳動效率是此種傳動裝置的重要性能之一，行星傳動各齒數(shù)不能隨意選取，必須根據(jù)行星傳動 的特點，滿足一定條件，才能進(jìn)行正常傳動。這些條件是： 1. 傳動比條件 (1) 的傳動比條件 +zb/ (2) 的傳動比條件 + (3) 、 的傳動比條件 (2. 鄰接條件 在行星傳動中，為了提高承載能力，減少機(jī)構(gòu)尺寸，并考慮到動力學(xué)的平衡問題，常在太陽輪與內(nèi)齒輪之間均勻、對稱地布置幾個行星齒輪。為使相鄰兩個行星齒輪不相互碰撞，要求其齒頂圓之間有一定的間隙，鄰接條件。設(shè)相鄰兩個行星輪中心之間的距離為 L。最大行星輪齒頂圓直徑為 鄰接條件為： L 即 2np 式中： 行星輪數(shù)目； 行星輪 g 齒頂圓直徑。 相鄰兩行星輪間充許的最小間隙值可?。?（ (式中： m 齒輪模數(shù)（ 可得出按鄰接條件所充許的行星輪數(shù)目： ，第一個行星輪裝入并與兩個中心輪嚙合以后，兩個中心輪的相對位置就被決定了。若再要轉(zhuǎn)入其他行星輪，就必須滿足一定的條件。相鄰兩行星輪所夾的中心角為 2 /第一個行星輪 轉(zhuǎn)入并與兩中心輪嚙合。然后將行星架 H 順時針轉(zhuǎn)過 2 /讓 到位置。在這期間，中心輪 就是說中心輪 ，即 zb/數(shù) (綜上所述：一個行星輪傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計要滿足傳動比條件，鄰接條件，同心條件，裝配條件這 4個條件。 算及材料選擇 在考慮到輪齒強(qiáng)度方面的要就而有不增大傳動的尺寸和重量時，若承載能力取決于齒面接觸強(qiáng)度，則各輪齒數(shù)取較多齒數(shù)的組合方案是合理的； 若承載能力取決于齒根彎曲強(qiáng)度，則各輪齒數(shù)取較少齒數(shù)的組合方案是適宜的。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 19 行星傳動中，小齒輪的最大齒數(shù) 保證齒輪有足夠的彎曲強(qiáng)度。小齒輪的硬度等于或大于齒輪的硬度。硬度 2003004560 行星傳動中小齒輪最小齒數(shù) 于硬度小于 350薦 17；硬度大于 350硬齒面，推薦 12。 故根據(jù)絞盤機(jī)的 工作 扭矩和 最大 扭矩先選取材料： 太陽輪和行星輪的材料為 20碳淬火回火處理， 表面硬度 57+4 齒面接觸疲勞極限： 450N/ 齒根彎曲疲勞極限：太陽輪 85N/ 行星輪 49N/ 內(nèi)齒圈材料為 38化。接觸應(yīng)力極限為 1282曲應(yīng)力極限370 動比選擇分配計算 一般齒輪傳動 ,各齒輪的的軸線是固定不動的 ,稱為定軸線傳動 則稱為行星齒輪傳動 ,也就是動軸線傳動。行星齒輪傳動可以采用幾個行星齒輪，均勻承 受載荷，提高承載能力。行星傳動具有很多優(yōu)點，突出表現(xiàn)在：體積小、重量輕、速比范圍大，傳動功率可從數(shù)瓦至數(shù)千瓦。此外，還可以利用運動的復(fù)合，如差動行星齒輪來實現(xiàn)多種速比。因此在起重、礦山、冶金、輕化、建筑機(jī)械等部門得到廣泛應(yīng)用。但是行星傳動的制造精度比一般齒輪傳動要高。近來行星傳動在結(jié)構(gòu)上采用浮動機(jī)構(gòu)，使行星受力均勻，因此可降低加工精度。 由于本設(shè)計中的減速器傳動比較大， 120， e 為 3 則： 1 2 0 3 1 1 7 e 滿足同心條件； 2A C Z 見起重機(jī)設(shè)計手冊； 將各輪齒數(shù)定為 18 120 5148 117 2 2 1481 2 01 1 75118 1 1 7511 2 018 20 nn 1812001300 n 0 0 180 式中： 齒數(shù)。 行星齒輪架固定時傳動比機(jī)構(gòu)中各齒輪副嚙合損失系數(shù)之比。 f 齒面摩擦系數(shù)。 齒輪 A 與齒輪 B 嚙合： Z 式中： 嚙合齒輪的齒數(shù)比。 齒輪的材料選為合金滲碳鋼淬火 M p 4 4 0l i m 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 21 M p 1 0 4 0 式中： 疲勞強(qiáng)度， H 許用接觸應(yīng)力。 m 暫取 2。 33351 式中： K 載荷系數(shù) ,K= ,取 1。 a齒寬系數(shù)，取 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)表 11 C 23 a 取 70算齒輪尺寸 齒輪 A： 6182 * a 221 f * f * 22 f 20b b o ab a 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 22 b 2 式中： d齒輪的分度圓直徑。 輪的齒頂高。 輪的齒根高。 *h 齒輪的齒頂高系數(shù)。 *c 齒輪的齒頂隙系數(shù)。 s 齒厚。 輪的齒根圓直徑。 輪的基圓直徑。 b 齒寬。 齒輪 B: 102512 * f 4 22 * b o o s a 齒輪 D 與齒輪 E 嚙合 : Z黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 23 481 1 9 9 326 m 暫取 2 924811722 E 0 23 a 取 70輪 D: 96482 * f f * = a S=e=輪 E: 23 411 72 * f * 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 24 ab a S=e=輪的校核 : 1212 F 見機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) 11 8。 M 式中： F 彎曲應(yīng)力。 安全系數(shù)，取 齒形系數(shù)，見機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)圖 。 齒輪 A： M p 3 F 齒輪 C: M p 3 F 齒輪 D: 3 F F 彎曲應(yīng)力， 齒形系數(shù)， 安全系數(shù) 齒輪的彎曲強(qiáng)度符合要求 。 軸的設(shè)計： 1 見機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) 14 2。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 25 根據(jù)表 14 2，材料取 40C 取 98。 0 式中： C 常數(shù)。 d 軸頸。 根據(jù) 設(shè)計要求， 1d 取 32 2d 取 32 35 號鋼，淬火中溫回火，見機(jī)械課程設(shè)計手冊表 2 8 M p aS s 0 5 0 5 9 6 6 6 7 4 8 3 3 3. . . . M p a 33 式中： 許用切應(yīng)力。 S 安全系數(shù)。 30 擇齒數(shù)齒型 在考慮到輪齒強(qiáng)度方面的要就而有不增大傳動的尺寸和重量時，若承載能力取決于齒面接觸強(qiáng)度，則各輪齒數(shù)取較多齒數(shù)的組合方案是合理的；若承載能力取決于齒根彎曲強(qiáng)度，則各輪齒數(shù)取較少齒數(shù)的組合方案是適宜的。 行星傳動中，小齒輪的最大齒數(shù) 保證齒輪有足夠的彎曲強(qiáng)度。小齒輪的硬度等于或大于齒輪的硬 度。硬度 2003004560 行星傳動中小齒輪最小齒數(shù) 于硬度小于 350薦 17；硬度大于 350硬齒面，推薦 12。 故根據(jù)絞盤機(jī)的 工作