調(diào)度絞車設(shè)計（全套圖紙）

1、摘 要調(diào)度絞車是一種全齒傳動機械。齒輪傳動系統(tǒng)又稱輪系。根據(jù)輪系傳動時各齒輪軸線在空間的相對位置是否固定，可分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系。定軸輪系又有外嚙合圓柱齒輪傳動和內(nèi)嚙合圓柱齒輪傳動之分，而周轉(zhuǎn)輪系又有差動傳動和行星傳動之分。調(diào)度絞車的傳動齒輪既有內(nèi)嚙合圓柱齒輪傳動，又有行星傳動，所以調(diào)度絞車又稱內(nèi)齒輪行星傳動絞車。調(diào)度絞車是煤礦的輔助運輸設(shè)備之一，主要供井下或地面裝載站調(diào)度編組礦車及在中間巷道中托運礦車及做其他輔助運輸之用，直接關(guān)系到煤礦的正常生產(chǎn)。調(diào)度絞車結(jié)構(gòu)簡單、重量不大、移動方便，而被廣泛應(yīng)用于礦山地面、冶金礦場或建筑工地等進(jìn)行調(diào)度和其它運輸工作。調(diào)度絞車結(jié)構(gòu)尺寸和重量較小、鋼絲繩速度

2、不高,安裝及撤除操作方便、啟動平穩(wěn)、故障率低、常見故障易處理、維護(hù)方便。調(diào)度絞車是常用來調(diào)度車輛及進(jìn)行輔助牽引作業(yè)的一種絞車。常用于礦井巷道中拖運礦車及輔助搬運，也可用在采掘工作面、裝車站調(diào)度空、重載礦車。1此設(shè)計進(jìn)行了調(diào)度絞車的方案設(shè)計，并進(jìn)行了比較分析，對其結(jié)構(gòu)和主要部件經(jīng)行了設(shè)計及強度校核。并對絞車的控制電路進(jìn)行了設(shè)計。關(guān)鍵詞：調(diào)度絞車；齒輪傳動；輪系 abstractdispatch hoist is a full gear transmission machinery. gear transmission system and transmission. according to t

3、he gear axis when driving gear train in space, whether fixed position can be divided into fixed axis gear train and turnover gear train. and there was a fixed axle gears cylindrical gears transmission and internal meshing cylindrical gear transmission, and turnover and differential planetary gear tr

4、ansmission and the points. dispatch hoist gear meshing of cylindrical gears transmission in both, and planetary transmission, therefore scheduling and winch in gear planetary transmission winch.the coal mine hoist scheduling is one of the main auxiliary equipment for underground or ground load stand

5、ing in the middle of the harvesters and scheduling grouping of check and other auxiliary coveyance harvesters, directly related to the normal production of coal mine. hoist scheduling of simple structure, convenient to move, little weight, is widely used in mining, metallurgy, mines, or the construc

6、tion schedule and other transportation etc. dispatch hoist structure size and weight, high speed wire smaller, installation and removal of convenient operation, stable starting, low failure rate, the common fault handling easy, convenient maintenance. dispatch hoist is used to dispatch vehicles and

7、auxiliary traction homework a winch. often used in coal mine roadway and superstructure harvesters, can also be used in mining face, station and heavy-load harvesters scheduling.the design of the hoist scheduling by design, and makes a comparative analysis of its structure, and the main parts in int

8、ensity. and the control circuit of winch was designed.key words：dispatch hoist ；gear drive；rotating 目 錄摘要iabstractii第1章 緒論11.1 設(shè)計調(diào)度絞車的意義11.2 調(diào)度絞車現(xiàn)狀11.2.1 國內(nèi)外現(xiàn)狀分析11.2.2 結(jié)構(gòu)型式21.2.3 國內(nèi)外發(fā)展趨勢4第2章 方案的選擇與比較62.1 設(shè)計方案的種類62.2 方案可行性72.3 總體的結(jié)構(gòu)設(shè)計8第3章 調(diào)度絞車主要參數(shù)的確定113.1主要參數(shù)的選擇計算113.1.1主要設(shè)計參數(shù)113.1.2 鋼絲繩的選擇113.1.3 滾筒

9、參數(shù)的確定123.2 電機的選擇計算133.2.1繩速的確定133.2.2電機的選型133.3 總傳動比的計算及分配143.3.1總傳動比的計算：143.3.2 傳動比的分配15第4章 傳動系統(tǒng)的設(shè)計174.1第一級內(nèi)齒輪的設(shè)計計算174.1.1確定各主要參數(shù)174.1.2內(nèi)嚙合標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪傳動幾何尺寸的計算184.1.3齒輪接觸疲勞強度計算184.2第一級齒輪強度校驗204.3第二級內(nèi)齒輪設(shè)計計算254.3.1第二級傳動齒輪模數(shù)m254.3.2內(nèi)嚙合標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪傳動幾何尺寸的計算264.3.3齒輪接觸疲勞強度設(shè)計計算264.4第二級齒輪強度校驗28第5章 行星輪傳動設(shè)計335.1確定各主要參

10、數(shù)335.1.1傳動比335.1.2行星輪數(shù)目335.1.3載荷不均衡系數(shù)335.1.4配齒計算335.1.5太陽輪分度圓直徑345.2幾何尺寸計算365.3齒輪強度校核365.3.1外嚙合齒輪強度校核365.3.2內(nèi)嚙合齒輪強度校核41第6章 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計466.1軸的材料的選定466.2軸直徑的初步估算466.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計46第7章 軸承的選擇計算537.1 圓柱滾子軸承的選擇547.2 深汮球軸承的選擇55第8章 鍵得選擇與計算588.1 齒輪軸與內(nèi)齒輪的聯(lián)接588.1.1 鍵的選取588.1.2 鍵聯(lián)接的強度校核588.2 主軸上的平鍵聯(lián)接588.2.1 鍵的選取588.2.2 鍵

11、聯(lián)接的強度校核588.3 滾筒和行星架之間的聯(lián)接608.3.1鍵的選取608.3.2鍵聯(lián)接的強度校核60第9章 制動器的設(shè)計計算619.1制動器的作用與要求619.1.1制動器的作用：619.2制動器的類型比較與選擇619.2.1制動器的類型：619.2.2制動器的選擇619.3外抱閘式制動器結(jié)構(gòu)629.4外抱閘式制動器的幾何參數(shù)計算62第10章 電氣控制的設(shè)計6510.1調(diào)度絞車的控制需要6510.2調(diào)度絞車的控制電路65結(jié)論67致謝68參考文獻(xiàn)69directory abstracti chapter 1 introduction11.1 the significance of the d

12、esign schedule winch11.2 scheduling winch overview11.2.1 comparative analysis of domestic and international level11.2.2 structure type21.2.3 domestic and international trends41.2.4 the main problem to solve6 chapter 2 comparison and selection62.1 the type of design72. 2 feasibility8 chapter 3 the ma

13、in parameters of scheduling winch113.1 major parameters for calculating113.1.1 the main design parameters113.1.2 wire rope selection113.1.3 drum parameters123.2 motor selection and calculation133.2.1 determine the speed rope133.2.2 motor selection133.3 calculation of the total transmission and distr

14、ibution than143.3.1 calculation of the total transmission ratio143.3.2 the allocation of transmission ratio15 chapter 4 transmission systems design174.1 first-class design and calculation of internal gear174.1.1 determine the main parameters17 4.1.2 gear in meshing standard cylindrical geometry calc

15、ulations.17 4.1.2 gear contact fatigue strength calculation.174.2 the first stage gear strength check204.3 design and calculation within the second stage gear254.3.1 the second stage gear module m254.3.2 gear in meshing standard cylindrical geometry calculations264.3.3 fatigue design of computing ge

16、ar264.4 check the second stage gear strength28 chapter 5 planetary gear transmission design335.1 determine the main parameters335.1.1 drive ratio335.1.2 determine the number of planetary gear335.1.3 load imbalance factor335.1.4 calculated with teeth335.2 geometry calculations365.3 gear strength chec

17、k365.4.1 external gear strength check365.4.2 strength check of internal gear41 chapte 6 spindle design466.1 axis of the material selected466.2 preliminary estimation of shaft diameter466.3 axis design46 chapter 7 bearing selection537.1 spherical roller bearings547.2 deep l. tsai ball bearings55 chap

18、ter 8 key to select and calculated588.1 gear within the gear shaft and connected588.1.1 the selection of key588.1.2 connection of intensity588.2 the key link on the shaft588.2.1 the selection of key588.2.2 connection of intensity588.3 the cylinder and the connection between the planet shelf608.3.1 t

19、he selection of key608.3.2 connection of intensity60 chapter 9 the design and calculation ofdetent619.1 the brake and requirements of detent619.1.1 the role of detent619.2 brake type comparison and selection63 9.2.1 brake type619.2.2 the select of brake619.3 the brake type brake structure629.4 the b

20、rake type brake geometric parameters calculation62 chapter 10 the electrical control design6510.1 dispatch hoist control needs6510.2 dispatch hoist control circuit65conclusion67thinks68references69第1章 緒 論1.1 設(shè)計調(diào)度絞車的意義由于調(diào)度絞車體積小重量輕，搬運方便，牽引力大，使用靈活，性能可靠性高，在煤礦得到了廣泛使用。同時隨著大中型礦井的增多，煤炭產(chǎn)量的提高和大型綜采設(shè)備的使用，要求礦用小絞

21、車在工作能力、工作效率、節(jié)能、使用壽命方面得到應(yīng)有的改進(jìn)，盡快克服目前調(diào)度絞車牽引力小，并要求具有“一機多用”的功能，以簡化礦用小絞車設(shè)備的生產(chǎn)、管理及維護(hù)，減少投資費用。調(diào)度絞車多年來國內(nèi)一直具有較高的需求量, 平均每年需求各種不同規(guī)格的絞車數(shù)萬臺, 因此, 改進(jìn)質(zhì)量降低成本、研制一種具有結(jié)構(gòu)緊湊、剛性好、傳動效率高、安裝移動方便、啟動平穩(wěn)、操作靈活、制動可靠、故障率低、噪音低的調(diào)度絞車具有重要意義。1.2 調(diào)度絞車現(xiàn)狀1.2.1 國內(nèi)外現(xiàn)狀分析1. 品種：國外礦用小絞車規(guī)格比較多，適用不同場合，我國礦用小絞車的規(guī)格少，品種型號多而亂，也較繁雜，沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)1。2 .型式：從工作機構(gòu)上分，國

22、外有單筒、雙筒及摩擦式三種，我國只有單筒一種型式。從原動力上分，國外有電動的、風(fēng)動的及液壓驅(qū)動，我國只有電動的和少量風(fēng)動的1。3. 結(jié)構(gòu)：我國及國外的調(diào)度絞車大多數(shù)采用行星齒輪傳動，其傳動系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)簡單、使用維修方便。但行星齒輪傳動只有在載荷分配均勻情況下才能充分發(fā)揮傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、承載能力大、傳動平穩(wěn)等優(yōu)點。在行星齒輪傳動設(shè)計中均載機構(gòu)是必不可少的。均載機構(gòu)能補償不可避免的制造誤差,使各行星齒輪均勻分擔(dān)載荷,功率均勻分流,降低載荷不均勻系數(shù),從而提高承載能力。降低噪聲,提高平穩(wěn)性和可靠性,降低齒輪的制造精度。蘇聯(lián)的產(chǎn)品體積比我國同等規(guī)格的產(chǎn)品要小。例如蘇聯(lián)規(guī)定，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的調(diào)度

23、絞車的軸向尺寸不大于lm，而我國現(xiàn)有的牽引力1000n以上的產(chǎn)品軸向尺寸均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1m以上1。4 .產(chǎn)品性能：主要壽命、噪音、可靠性等綜合指標(biāo)與蘇聯(lián)有差距。蘇聯(lián)礦用小絞車使用壽命規(guī)定在5年以上，我國目前不具備測試手段壽命無法考核，但從對用戶的訪問中得知，壽命達(dá)不到5年，噪音也稍大1。5. 三化水平：雖然我國礦用小絞車參數(shù)系列水平優(yōu)于國外，但在標(biāo)準(zhǔn)化和通用化方面遠(yuǎn)不如發(fā)達(dá)采煤機械制造國。蘇聯(lián)把調(diào)度絞車運輸絞車等統(tǒng)一為一個標(biāo)準(zhǔn)中，主機相同。只是制造和操作部分有所區(qū)別，而我國既使是同一規(guī)格產(chǎn)品，不同廠家生產(chǎn)的其結(jié)構(gòu)各不相同，零件無通用之處，給使用和選型造成不便1。1.2.2結(jié)構(gòu)型式我國的礦用小絞車其

24、中的調(diào)度絞車多為行星齒輪傳動，結(jié)構(gòu)有以下四種基本型式。1.通軸式圖1-1 通軸式結(jié)構(gòu)同軸式絞車其主要特點是立軸貫穿其中，使整機剛性強、能保證運轉(zhuǎn)過程中齒輪嚙合精度，因而噪音小、壽命長，該種結(jié)構(gòu)零件簡單易于制造和維修，成本較低。2.浮動式圖1-2 浮動式結(jié)構(gòu)浮動式絞車其特點是由于采用了浮動件，故絞車的傳動件受力狀況好，因而噪音明顯下降壽命較長2。3.半理入式圖1-3半理入式結(jié)構(gòu)半理入式其特點是電機的一部分埋入滾筒內(nèi)部，傳動裝置設(shè)在滾筒內(nèi)部和端部，結(jié)構(gòu)緊湊體積小、重量輕。但該結(jié)構(gòu)剛性差，運轉(zhuǎn)中齒輪精度很難保證，給進(jìn)一步提高壽命，降低噪音造成很大困難。且零件技術(shù)要求較高，制造難度大。4.全理入式圖1

25、-4全理入式結(jié)構(gòu)全理入式其特點是電機全部置于滾筒內(nèi)部，傳動部分設(shè)在滾筒端部，使得整機結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、搬運方便2。1.2.3 國內(nèi)外發(fā)展趨勢縱觀國外礦用小絞車的發(fā)展情況其發(fā)展趨勢有以下幾個特點。(1)向標(biāo)準(zhǔn)化系列化方向發(fā)展。蘇聯(lián)、日本、美國、德國、英國已有礦用小絞車國家標(biāo)準(zhǔn).并且這些國家的各制造公司有自己的產(chǎn)品系列型譜。在這些國家標(biāo)準(zhǔn)和系列型譜中，對絞車的性能、參數(shù)做了明確的規(guī)定，并強力推行和實施，給設(shè)計和制造、使用、維護(hù)帶來極大方便。(2)向體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊方向發(fā)展。由于煤礦井下狹窄的工作環(huán)境要求絞車體積小、重量輕，各國都在力求將絞車的原動機、傳動裝置、工作滾筒、制動操作等部分及底座

26、等主要部件綜合在一個系統(tǒng)中加以統(tǒng)籌布局，充分利用空間提高緊湊程度，做好外形封閉。為此有的將傳動部分置于滾筒內(nèi)部，有的緊貼滾筒端部，有的將電機埋入滾筒內(nèi)部，有的將底座支架減速器鑄為一體。(3)向高效節(jié)能方向發(fā)展。世界工業(yè)發(fā)達(dá)的國家如蘇聯(lián)、日本在絞車各種參數(shù)的設(shè)置上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，選取最佳參數(shù)，最大限度提高產(chǎn)品功能。在傳動機構(gòu)上盡量采用較先進(jìn)的傳動型式，并采用合理的制造精度，以提高生產(chǎn)效率。在產(chǎn)品節(jié)能方面各國各公司都很重視。蘇聯(lián)和日本在絞車設(shè)計方面為節(jié)約電耗，對電機功率在全面分析絞車的實際工作情況的基礎(chǔ)上確定。使電機的功率保證絞車的功能(牽引力、牽引速度)等，又能使電機功率得以充分利用。(4)向壽命

27、長、低噪音方向發(fā)展。壽命和噪音是衡量產(chǎn)品的綜合性能指標(biāo)，是產(chǎn)品質(zhì)量的綜合性反應(yīng)。壽命長，經(jīng)濟(jì)效益才能高;噪音低，有利工人身心健康。蘇聯(lián)規(guī)定調(diào)度絞車使用壽命為5年以上，保修期為2年，規(guī)定工作噪音不得超過環(huán)保衛(wèi)生部的規(guī)定。并將壽命和噪音值納入產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中去，西德絞車的噪音較低，為提高產(chǎn)品壽命和降低噪音，有的提高齒輪的制造精度，有的采用稀油潤滑，從而提高了產(chǎn)品整機性能。(5)向一機多能、通用化方向發(fā)展。礦用小絞車在使用過程中不僅做調(diào)度用，而且還做運輸及其他輔助工作。使用范圍擴大，要求絞車有比較強的適應(yīng)能力。把調(diào)度、運輸、輔助絞車歸納為一個標(biāo)準(zhǔn)。三種絞車結(jié)構(gòu)相近，大同小異。即主機相近而制動操作部分則根據(jù)

28、各自的使用條件有所區(qū)別。有的國家已經(jīng)打破了行業(yè)界限，把各行業(yè)的卷揚機設(shè)備統(tǒng)歸為卷揚機類。這樣便于生產(chǎn)使用和維護(hù)。便于提高產(chǎn)品質(zhì)量和社會經(jīng)濟(jì)效益。隨著管理水平的提高，產(chǎn)品通用化程度也必然的不斷提高，這是今后產(chǎn)品發(fā)展的必然趨勢。(6)向大功率方向發(fā)展。效率是衡量傳動質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)之一，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，原來的產(chǎn)品越來越不能滿足用戶的要求。長期的生產(chǎn)實踐的成功經(jīng)驗表明，調(diào)度絞車除調(diào)度礦車外，也用于運搬設(shè)備，其牽引力又顯得小些，因此解決上述問題的同時要加大絞車的功率，滿足用戶的要求。(7)向外形簡單、平滑、美觀、大方方向發(fā)展。由于各國力求使產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、大都采用了機電合一的綜合機構(gòu)

29、。外表只能看到滾筒和制動操縱部分。整個絞車近似一個圓形，顯得線條簡單外形平滑，為了爭奪市場，各國絞車在外形上巧妙的構(gòu)思，使得產(chǎn)品造型美觀，操作者感到舒適3。第2章 方案的確定與比較2.1 設(shè)計方案的種類方案一：內(nèi)齒輪和一級行星齒輪傳動，傳動系統(tǒng)放置滾筒內(nèi)部1電機 2滾筒 3行星減速器圖21內(nèi)裝式調(diào)度絞車方案二：二級齒輪傳動，傳動系統(tǒng)放置在滾筒外部電機帶動齒輪，通過二級齒輪減速后帶動滾筒，傳動系統(tǒng)放置在電機與滾筒之間。1電機 2聯(lián)軸器 3減速器 4絞車滾筒圖22外裝式調(diào)度絞車方案三：液壓泵液壓馬達(dá)傳動電機帶動雙向變量的泵，泵再帶動馬達(dá)。傳動系統(tǒng)放置在滾筒外部。1電機 2柱塞泵 3液壓馬達(dá) 4絞車

30、滾筒圖23 液壓式調(diào)度絞車2.2 方案的比較由上述三種方案比較其優(yōu)缺點：方案二，減速器體積和重量都很大，在運輸方面很不便利。而且外加減速器的絞車剎車制動存在很多問題，無法在電機轉(zhuǎn)動是使絞車制動，需要反復(fù)的起停電動機，這樣使電機的壽命大大縮短，同時隔爆要求高。使調(diào)度絞車受到很大的限制。方案三中需要外加液壓系統(tǒng)，使絞車受到了極大的限制。液壓傳動因有相對運動表面不可避免地存在泄漏，同時油液不是絕對不可壓縮的，加上油管等彈性變形，液壓傳動不能得到嚴(yán)格的傳動比，工作液存在泄漏的情況。油液流動過程中存在沿?fù)p失、局部損失和泄漏損失，傳動效率較低，不適宜遠(yuǎn)距離傳動。為防止漏油以及為滿足某些性能上的要求，液壓元

31、件制造精度要求高，給使用與維修保養(yǎng)帶來一定困難,制造成本也隨之增加。發(fā)生故障不易檢查，特別是液壓技術(shù)不太普及的單位，這一矛盾往往阻礙著液壓技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。液壓設(shè)備維修需要依賴經(jīng)驗，培訓(xùn)液壓技術(shù)人員的時間較長。方案一內(nèi)齒圈調(diào)度絞車零件少，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，傳動比大，傳動效率高，操作簡便可靠，在絞車剎車時電機可以繼續(xù)轉(zhuǎn)動不需要反復(fù)起停電機。但這種絞車加工制造精度要求高，特別是內(nèi)齒輪的加工。通過以上分析內(nèi)齒圈和一級行星齒輪傳動無論從結(jié)構(gòu)上還是從便利程度上都優(yōu)于其他兩個方案。所以確定采用方案一的結(jié)構(gòu)。2.3 總體的結(jié)構(gòu)設(shè)計2.3.1 絞車總體結(jié)構(gòu)絞車總體結(jié)構(gòu)如圖2-4。 圖2-4 調(diào)度絞車結(jié)

32、構(gòu)圖各主要組成部分的結(jié)構(gòu)如下：(1)傳動系統(tǒng) 第一組內(nèi)齒輪傳動副中的馬達(dá)齒輪用鍵與電動機軸相連接，與內(nèi)齒輪相嚙合。 第二組內(nèi)齒輪傳動副中，齒輪軸與第一級內(nèi)齒輪用鍵相連接，齒輪軸與第二級內(nèi)齒輪嚙合。 第三級行星輪系中，主軸和太陽輪用鍵相連，太陽輪和行星輪嚙合，裝在大齒輪架上的兩個行星輪 與軸齒輪相嚙合即可經(jīng)兩個向心球軸承繞行星軸回轉(zhuǎn)，也可以在大內(nèi)齒輪中公轉(zhuǎn)。(2)制動裝置 絞車的制動裝置如下圖： 圖2-5剎車裝置結(jié)構(gòu)圖絞車上有兩個差動制動裝置在電動機一邊的制動裝置用來制動滾筒。在大內(nèi)齒輪上的制動裝置有摩擦離合器的作用，當(dāng)此制動裝置被完全剎緊時行星輪沿著大內(nèi)齒輪滾動，帶動滾筒工作。 制動鋼帶用鋁鉚

33、釘與石棉瓦鉚在一起，制動時，按下制動手把，經(jīng)拉桿和叉頭動作，是剎車兩端互相靠攏，產(chǎn)生制動作用，向上提手把時，制動鋼帶松開。固定在剎車帶上的剎車架插入與絞車底座的連接裝置用螺栓連接起來，以此防止制動裝置在制動時轉(zhuǎn)動。3）底座絞車底座由鑄鐵制成。電動機、軸承支架及容納剎車固定架的墊板均用螺栓固定在底座上，底座上裝有保護(hù)罩。第3章 調(diào)度絞車主要參數(shù)的確定3.1 主要參數(shù)的選擇計算3.1.1 主要設(shè)計參數(shù)本次設(shè)計是3噸調(diào)度絞車，調(diào)度絞車是一種小型絞車，通過緾繞在滾筒上的鋼絲繩牽引車輛在軌道上運行，屬于有極繩運輸絞車。調(diào)度絞車適用于煤礦井下或地面裝載站調(diào)度編組礦車，在中間巷道中拖運礦車，亦可在其它地方作

34、輔助運輸工具。主要設(shè)計參數(shù)為：牽引力t=10kn繩速 =40容繩 100m3.1.2 鋼絲繩的選擇根據(jù)gb/t89181996知，鋼絲繩直徑可由鋼絲繩最大工作靜拉力，按下式確定：d= （3-1）式中 d鋼絲繩最小直徑， c選擇系數(shù) ，取c =0.1 s鋼絲繩最大靜拉力n則代人公式（3-1）可得：d =10所以選擇鋼絲繩直徑d =13型號為：613155鋼絲繩強度校核由鋼絲繩型號知：鋼絲繩公稱抗拉強度為1550最小鋼絲破斷拉力總和整條鋼絲繩的破斷拉力為 （3-2）式中：拉力影響系數(shù)，取=0.85安全系數(shù)=5故所選鋼絲繩滿足要求。3.1.3 滾筒參數(shù)的確定初定滾筒直徑d0 =310mm 確定卷筒的

35、寬度b初選每層纏繞圈數(shù)z=21b=305mm驗算容繩量 l = （3-3）=10-3=416.6m 100m 符合容繩量要求式中：鋼絲繩每層降低系數(shù)。取=0.9卷筒厚度： =0.02+(6-10)=0.02310+8=14.02 mm.取=14mm最終確定 d0 =310 mm 卷筒的寬度 b=305mm 每層纏繞圈數(shù) z=21 鑄鐵卷筒厚度 =14mm3.2 電機的選擇計算3.2.1 繩速的確定v =40 m/min=0.67 m/s3.2.2 電機的選型最大功率： =fv =100.67 =6.7kw 電機軸上的功率： p =/=6.7/0.825=8.08 kw系統(tǒng)的總效率 = （3-4

36、）式中 卷筒上鋼絲繩纏繞效率，取=0.960一級行星輪傳動效率，各取=0.970七個滾動軸承的效率，各取=0.990兩級內(nèi)齒傳動效率，各取=0.980將上述參數(shù)代人公式（3-4）中得：=0.960=0.825根據(jù)以上計算，選取電機的參數(shù)如下：型號：jbj -11.4額定功率：11.4 kw滿載轉(zhuǎn)速：1460 r/min效率：87%=2.5=7.0電機的實際輸出功率：p=11.40.87=9.92 kw 8.08 kw所以該電機符合要求。3.3 總傳動比的計算及分配3.3.1 總傳動比的計算：由上面的選型及計算可知：電機的轉(zhuǎn)速 =1460 r/min卷筒轉(zhuǎn)速 =31.44 r/min可得總傳動比

37、為= = =46.443.3.2 傳動比的分配按三級傳動，因此應(yīng)進(jìn)行傳動比分配，分配的原則為：1）使各級傳動的承載能力大致相等，即齒面接觸強度大致相等；2）使減速機構(gòu)獲得最小的外形尺寸和重量；3）使各級傳動的大齒輪浸油深度大致相等。為此，一般取 （3-5） a= （3-6）式中 使用系數(shù)。 中等沖擊，取 = =1.25查表10-127行星輪載荷分配系數(shù)，行星架浮動，6級精度，取 =1.20查表10-47行星輪載荷分配系數(shù)，太陽輪浮動，8級精度，取 =1.05查表10-47綜合系數(shù)。=3，高精度，硬齒面，取 = =1.8查表10-67 = =2 = =0.7 查表6-38 = =650mpa 將

38、上面參數(shù)代入到公式（3-6）得 a=1.2則：b = =1.143 （3-7）計算 e= =1.143 =2 （3-8） 得=8.5 查圖14-5-77可知： =i/=46.44/8.5=5.464則=2.92=2.92=5.464第4章 傳動系統(tǒng)的設(shè)計4.1 第一級內(nèi)齒輪的設(shè)計計算4.1.1 確定各主要參數(shù)由于屬于低速傳動，采用齒形角 a=20，直齒輪傳動，精度為8級提高承載能力，兩級均采用直齒輪傳動。傳動比 =2.92傳動齒輪模數(shù)m （4-1）式中 綜合系數(shù)，取k=2.6 查表6-18小齒輪的傳動轉(zhuǎn)矩 額定功率，11 小齒輪轉(zhuǎn)數(shù)，=1460 r/min yfa1=2.8 小齒輪的齒形系數(shù)查

39、圖10-22 7 =340mpa 查圖10-137 =0.7 查表6-38將上述參數(shù)代入公式（4-1）得 圓整 =2.54.1.2 內(nèi)嚙合標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪傳動幾何尺寸的計算分度圓的壓力角：齒頂高系數(shù)：縱向間隙系數(shù) 模數(shù) =2.5齒寬 =0.750=35大齒輪齒寬 =35小齒輪齒寬 = +（510）=40分度圓直徑 =58 2.5=145基圓直徑 =140=131.56全齒高 =（382.5 366）=8.25中心距 =2.5（58-20）/2=47.54.1.3 齒輪接觸疲勞強度計算小輪分度圓直徑，由下邊公式 （4-2）齒寬系數(shù) =0.7 查表6-38小輪齒數(shù) 取=20大輪齒數(shù) =2.9220=5

40、8齒數(shù)比 =58/20=2.9傳動比誤差 =0.02/2.90.05小輪轉(zhuǎn)矩 =71.96 載荷系數(shù) 使用系數(shù)， =1 查表10-127動載系數(shù)， =1.2 查表10-77齒間載荷系數(shù)，=1.1查表10-87齒間載荷分布系數(shù)，=1.1查表10-117載荷系數(shù) =11.21.11.1=1.45材料彈性系數(shù) =189.8 查表10-187節(jié)點區(qū)域系數(shù) 取 =2.5 查圖10-157重合度系數(shù) 取 =0.87 查圖10-167 將上述參數(shù)代入公式（4-2）中得 = =44.12齒輪模數(shù) =44.12/20=2.21，取圓整 =2.54.2 第一級齒輪強度校驗(1)齒面接觸疲勞強度計算接觸應(yīng)力 = （

41、4-3）式中 端面內(nèi)分度圓上的名義切向力，取 =2878.4 n b工作齒寬，取b =40小齒輪分度圓直徑，取 =50u齒數(shù)比，u =/ =56/20 =2.8節(jié)點區(qū)域系數(shù)，取 =2.38 =0，查圖6-108，取 =2.21彈性系數(shù)，查表取 =189.8重合度系數(shù)，查圖取 =0.91螺旋角系數(shù)，直齒 =0，取 =1，由公式（4-3）得齒面接觸應(yīng)力的基本值=2.38189.811 =395.4接觸應(yīng)力 = （4-4）式中 取 =1， 查表 取 =1.2， 查表 取 =1.244， 查表10-87 取 =1， 查表10-117 取 =1.2, 查表 將上述參數(shù)代入（4-4）得=395.4 =52

42、9.21 許用接觸應(yīng)力 = （4-5）式中 取 =850 查表10-117取 =1.25 查表10-197 計算接觸強度的壽命系數(shù)，取 =1.1查圖10-147潤滑油系數(shù)，取 =1.05 查圖10-167工作硬化系數(shù)， =1.1 查圖10-197速度系數(shù)，取 =0.905 查圖10-177粗糙度系數(shù)，取 =0.95 查圖10-187尺寸系數(shù)，取 =1 查圖10-207將上述參數(shù)代入公式（4-5）中得 = =675.3 故 接觸強度通過。）齒根彎曲疲勞強度，計算齒根應(yīng)力 （4-6）式中 = =28.784 端面內(nèi)分度圓上的名義切向力，取 =2878.4 nb工作齒寬， 取b =40 法向模數(shù)，取

43、=2.5載荷系數(shù) =11.21.11.1=1.45 使用系數(shù)。取=1，查表 動載系數(shù)。取=1.2，查表 齒間載荷系數(shù)，取=1.1，查表10-87 齒間載荷分布系數(shù)，取=1.1 ，查表10-117式中 齒形系數(shù)。取=2.5 查圖10-227 應(yīng)力修正系數(shù)。取=1.55 查圖10-237 重合度系數(shù)。=0.716 查公式（10-11） 7 螺旋角系數(shù)。=1.0 查公式（10-13） 7將上述參數(shù)代入公式（4-6）中得： 計算許用彎曲應(yīng)力 （4-7） 式中 彎曲疲勞極限。由于材料為45鋼，故取=200最小安全系數(shù)。取=1.4式中 應(yīng)力修正系數(shù)。取=2.0 查表10-117壽命系數(shù)，取=1.0 查圖1

44、0-157圓角敏感系數(shù)，取=0.99 查圖10-257表面狀況系數(shù)。取=1.674-0.529=1.063查圖10-267尺寸系數(shù)。由，則=1.0將上述參數(shù)代入公式（4-7）中 故內(nèi)嚙合齒輪彎曲疲勞校核通過。4.3 第二級內(nèi)齒輪設(shè)計計算4.3.1 第二級傳動齒輪模數(shù)m模數(shù)m由強度計算或結(jié)構(gòu)設(shè)計確定 （4-8） 式中 綜合系數(shù)，齒輪為7級精度等級沖擊取=1.62.6，8級精度等級中等沖擊取=2.53.9，沖擊較大、不變位時取較大值。 小齒輪的齒形系數(shù) 小齒輪的傳動轉(zhuǎn)矩 額定功率，11.4 小齒輪轉(zhuǎn)數(shù) 1460 =340mpa =0.7圓整 =2.54.3.2 內(nèi)嚙合標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪傳動幾何尺寸的計算

45、小輪分度圓直徑 =2.520=50 圓周速度 =3.82齒寬 =0.750=35大齒輪齒寬 小齒輪齒寬 = +（510）=40分度圓直徑 =582.5=145 中心距 =2.5（58-20）/2=47.54.3.3 齒輪接觸疲勞強度設(shè)計計算小輪分度圓直徑，由下邊公式 （4-9）其中 齒寬系數(shù) =0.7小輪齒數(shù) 取=20大輪齒數(shù) =2.9220=58齒數(shù)比 =58/20=2.9傳動比誤差 =0.02/2.770.05小輪轉(zhuǎn)矩 =70513載荷系數(shù) 使用系數(shù)。取=1 查表 動載系數(shù)。取=1.2 查表 齒間載荷系數(shù)，取=1.1 查表10-87 齒間載荷分布系數(shù)，取=1.1 查表10-117載荷系數(shù)

46、=11.21.11.1=1.45材料彈性系數(shù) 取=189.8節(jié)點區(qū)域系數(shù) 取 =2.5重合度系數(shù) 則=0.87將上述參數(shù)代入公式（4-9）中=45.81齒輪模數(shù) =45.81/20=2.29，取圓整 =2.54.4 第二級齒輪強度校驗4.4.1 齒輪強度校驗）齒面接觸疲勞強度齒面接觸應(yīng)力的基本值 = （4-10）式中 端面內(nèi)分度圓上的名義切向力，取 =2878.4 n b工作齒寬，取b =35 小齒輪分度圓直徑，取 =50 u齒數(shù)比，u =/ =58/20 =2.9節(jié)點區(qū)域系數(shù)，取 =2.38 =0，取 =2.21彈性系數(shù)，查表取 =189.8重合度系數(shù)，查圖取 =1螺旋角系數(shù)，直齒 =0，取

47、 =1，將上述參數(shù)帶入公式（4-10）中得 =2.38189.811=464.5接觸應(yīng)力 = （4-10） 式中 使用系數(shù)，中等沖擊，查表 取 =1 動載系數(shù)，6級精度，查表 取 =1.2 計算接觸強度的齒向載荷分布系數(shù)，取 =1.244 計算接觸強度的齒間載荷分布系數(shù)，取 =1 計算接觸強度的齒間載荷不均衡系數(shù),查表取 =1.2將上述參數(shù)帶入公式（4-10）中：= 464.5 = 621.69 許用接觸應(yīng)力 = （4-11）式中 取 =850 查表10-117 取 =1.25查表10-197 取 =1.1 查圖10-147取 =1.05 查圖10-167取 =1 查圖10-197取 =0.9

48、05 查圖10-177取 =0.95 查圖10-187取 =1 查圖10-207將上述參數(shù)帶入公式（4-11）中得 = =675.3 得 接觸強度通過。）齒根彎曲疲勞強度，計算齒根應(yīng)力 （4-12）式中 = 端面內(nèi)分度圓上的名義切向力，取 =2878.4 nb工作齒寬， b=40 法向模數(shù)，取=2.5= =28.78載荷系數(shù) =11.21.11.1=1.45重合系數(shù) 式中 齒形系數(shù)。取=2.5 查圖10-227 應(yīng)力修正系數(shù)。取=1.605 查圖10-237 重合度系數(shù)。=0.716 查公式（10-11） 7將上述參數(shù)代入公式（4-12）中得 計算許用彎曲應(yīng)力 （4-13）式中 彎曲疲勞極限。

49、由于材料為45鋼，故取=200最小安全系數(shù)。取=1.4142.86式中 應(yīng)力修正系數(shù)。取=2.0 查表10-117壽命系數(shù)，取=1.0 查圖10-157圓角敏感系數(shù)，取=0.99 查圖10-257表面狀況系數(shù)。取=1.674-0.529=1.063尺寸系數(shù)。由，則=1.0將上述參數(shù)代入公式（4-13）中得301 得 故內(nèi)嚙合齒輪彎曲疲勞校核通過。第5章 行星輪傳動設(shè)計5.1 確定各主要參數(shù)由于屬于低速傳動，采用齒形角，直齒輪傳動，精度為6級。5.1.1 傳動比= 46.44/8.5 = 5.465.1.2 行星輪數(shù)目=25.1.3 載荷不均衡系數(shù)低速級采用無多余約束浮動均載機構(gòu)，取=1.155.1.4 配