機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文包鋼煉鐵1400卸料小車全套圖紙

1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）題 目：包鋼煉鐵 1400 卸料小車學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)：200440401126專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí)：機(jī) 2004-1 班指導(dǎo)教師：包鋼煉鐵包鋼煉鐵 14001400 卸料小車卸料小車摘摘 要要高爐煉鐵己發(fā)展成為較成熟的技術(shù)，從近年來高爐技術(shù)的發(fā)展方向看，其總的特點(diǎn)是大型化、高效化和自動(dòng)化。隨著高爐的發(fā)展對(duì)供料系統(tǒng)的要求也將越來越高，卸料小車憑借自身的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)在供料系統(tǒng)中發(fā)揮其更大的作用。卸料小車適用于不同規(guī)格、輸送不同種類物料的帶式輸送機(jī)上。它可以將上料皮帶機(jī)上的料卸在指定的倉(cāng)位或料棚里。其工作時(shí)串聯(lián)在皮帶機(jī)上，它能沿著上料皮帶機(jī)運(yùn)

2、行方向進(jìn)行正反方面的運(yùn)行。然后通過翻板使物料向單側(cè)、雙側(cè)或中間卸料，物料的流向可通過翻板的控制實(shí)現(xiàn)。在這次設(shè)計(jì)中，我主要設(shè)計(jì)了卸料小車的傳動(dòng)系統(tǒng)，選擇和確定了設(shè)計(jì)方案；選擇合適的電動(dòng)機(jī)；設(shè)計(jì)和校核了主要的零部件。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：煉鐵；高爐；供料系統(tǒng)；卸料小車；存儲(chǔ)運(yùn)輸系統(tǒng)；設(shè)計(jì)baotou steel ironmaking 1400 duty dumperabstractblast furnace ironmaking technology has developed more mature，from the blast furnace technology in recent years w

3、e can see the direction of development， the total characters are large, efficient and automated。with the development of blast furnace the requirements for giving system are also expected to increase high。with their own advantages the unloading car will play its greater role in the feeding system. th

4、e unloading car applys to different specifications, different types of materials conveying belt conveyor. it can be expected on the belt of the dumping of materials in designated positions or expected shelf. it works in tandem belt on the plane, it can expect along the belt machine running on the di

5、rection of the positive and negative aspects of the operation. and then through the shutter to materials to the unilateral, bilateral or intermediate unloading, the flow of materials can be realized through the shutter control.in this design, i mainly design the car unloading the transmission system

6、, and determining the choice of design options; choose a suitable motor; design and verification of the main parts.key words: : iron-making ；bf；feed system；unloading car； storage and transportation system； design目目 錄錄摘 要 .iabstract .ii第一章 緒論 .71.1 煉鐵發(fā)展概況 .71.2 高爐發(fā)展的現(xiàn)狀 .71.3 高爐煉鐵工藝過程 .91.4 高爐冶煉用的原料 .

7、91.5 高爐供料系統(tǒng) .101.5.1 上料系統(tǒng)在高爐的地位與作用 .101.5.2 供料系統(tǒng)的基本形式 .101.5.3 供料系統(tǒng)主要設(shè)備 .131.5.4 卸料小車和犁式卸料器的比較 .141.6 對(duì)漏斗的改進(jìn) .15第二章 確定傳動(dòng)方案并選擇電動(dòng)機(jī) .162.1 根據(jù)卸料小車工作情況初步設(shè)計(jì)兩個(gè)傳動(dòng)方案 .162.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 .172.2.1 電動(dòng)機(jī)類型的選擇 .172.2.2 計(jì)算負(fù)載功率 .172.2.3 初選電動(dòng)機(jī)型號(hào) .18第三章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .193.1 制動(dòng)器的選擇 .193.1.1 制動(dòng)器的選擇原則 .193.1.2 初選制動(dòng)器型號(hào) .193.1.3 計(jì)算制動(dòng)力

8、矩選擇制動(dòng)輪直徑 .193.2 減速器的選擇 .203.2.1 按機(jī)械強(qiáng)度初選減速器型號(hào) .203.2.2 校核熱功率 .213.3 聯(lián)軸器的選擇 .213.3.1 聯(lián)軸器類型的選擇 .213.3.2 聯(lián)軸器的選用計(jì)算 .21第四章 開式齒輪傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì) .244.1 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 .244.1.1 各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算 .244.1.2 各軸的輸入功率計(jì)算 .244.1.3 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算 .244.2 傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì) .254.2.1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) .254.2.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) .254.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) .274.2.4 幾何尺寸計(jì)

9、算 .284.2.5 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .294.3 軸的設(shè)計(jì) .304.3.1 軸的材料的選擇和最小直徑計(jì)算 .304.3.2 此傳動(dòng)部分裝配草圖的設(shè)計(jì) .304.3.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .314.4 車輪組的計(jì)算 .344.4.1 車輪強(qiáng)度的校核 .344.4.2 演算啟動(dòng)不打滑條件 .35第五章 主要部件的校核 .365.1 軸的校核 .365.1.1 高速軸的校核 .365.1.2 低速軸的校核 .395.2 鍵的校核 .425.2.1 高速軸上鍵的校核 .425.2.2 低速軸上鍵的校核 .425.3 軸承的校核 .435.3.1 高速軸軸承的校核 .435.3.2 低速軸軸承的校核 .4

10、4第六章 設(shè)計(jì)的結(jié)論 .45參考文獻(xiàn) .46致 謝 .48 第一章第一章 緒論緒論1.1 煉鐵發(fā)展概況煉鐵發(fā)展概況近年來，中國(guó)煉鐵工業(yè)處于高速發(fā)展時(shí)期，2005 年全國(guó)生鐵產(chǎn)量達(dá)到 33 040. 47 萬(wàn) t，比上一年增加了 7 265.08 萬(wàn) t，增長(zhǎng) 28.19 %；2006 年達(dá)到 40 416.7 萬(wàn) t，增加7 376 萬(wàn) t ，增長(zhǎng) 19. 78 %。2006 年全國(guó)焦炭、燒結(jié)礦和球團(tuán)礦的產(chǎn)量分別達(dá)到 29 767.25 萬(wàn) t 、42 977 萬(wàn) t ( 其中高堿度燒結(jié)礦 41 061 萬(wàn) t) 和 7 634.95 萬(wàn) t 。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近兩年新建以上高爐 31 座，其中

11、 2 0003 000 高爐 3 座，3000m13m以上高爐 3 座；與此同時(shí)，高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)有所改善(表 1.1)，以寶鋼3m3000為代表的部分技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平。14表 1.1全國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)高爐生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目2007 年前 4 個(gè)月2006 年2005 年2004 年2003 年全國(guó)生鐵產(chǎn)量/t萬(wàn)14633.7740416.7033040.4725185.0521366.68高爐利用系數(shù)/）（-13dmt2.6922.6752.6242.5162.474燃料比/)t(kg-1529531536543551入爐焦比/)t(kg-1392396412427433噴

12、煤比/)t(kg-1137135124116118熱風(fēng)溫度/ c11181100108410741082入爐礦品位/%57.7757.7858.0358.2158.49休風(fēng)率/%1.4361.6611.8421.8501.860煉鐵工序能耗/)t(kg-1429.71430.59456.79466.20464.681.2 高爐發(fā)展的現(xiàn)狀高爐發(fā)展的現(xiàn)狀高爐煉鐵己發(fā)展成為較成熟的技術(shù)，從近年來高爐技術(shù)的發(fā)展方向看，其總的特點(diǎn)是大型化、高效化和自動(dòng)化。世界生鐵產(chǎn)量增加很快，但高爐數(shù)目卻在減少，這除了高爐有效容積利用系數(shù)不斷提高外，主要與高爐大型化分不開。近幾年來，高爐容積迅速擴(kuò)大，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益表現(xiàn)

13、為：大大節(jié)約投資，噸鐵投資可節(jié)省 13%30%；可有效地節(jié)能，降低燃料比；可提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 40%80%。高爐冶煉高效化有以下幾個(gè)方面：高壓操作；先進(jìn)的高風(fēng)溫技術(shù)；綜合噴吹技術(shù)；大力節(jié)約能耗，全面提高高爐生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)效率。檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)代化和高爐自動(dòng)控制發(fā)展到一個(gè)新的水平。高爐的技術(shù)進(jìn)步與檢測(cè)技術(shù)進(jìn)步密切相關(guān)，特別是要實(shí)現(xiàn)高爐自動(dòng)控制，沒有良好的檢測(cè)技術(shù)是不可想象的。由于高爐是一個(gè)封閉的冶煉設(shè)備，而且是連續(xù)生產(chǎn)，因此用電子計(jì)算機(jī)控制的必要性和重要性更大，但難度也大。自 1958 年美國(guó)首次把電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用于高爐配料控制以來，已逐步發(fā)展到以下幾方面的應(yīng)用：1上料系統(tǒng)：包括原料配料、稱量以及裝料程

14、序的自動(dòng)控制。2熱風(fēng)爐系統(tǒng)：包括燃燒過程控制及自動(dòng)換爐。送風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量、風(fēng)溫、濕分和燃料噴吹的自動(dòng)控制。3高爐過程控制：包括象征高爐熱制度的生鐵含硅控制，爐料和煤氣運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)與控制，冷卻制度的檢測(cè)與控制，爐襯侵蝕的控制等。4值班室對(duì)高爐相關(guān)系統(tǒng)的集中管理和控制等。與國(guó)外先進(jìn)水平相比，我國(guó)煉鐵技術(shù)仍然存在較大差距，主要表現(xiàn)：(1)工藝裝備水平落后，首先是爐容方面大型高爐少。其次是風(fēng)溫比國(guó)外低 150200c，頂壓低80100kpa，檢測(cè)技術(shù)和自動(dòng)控制差的更多。特別在高爐長(zhǎng)壽方面，我們的差距尤為突出。(2)生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)較低，原因除工藝裝備和生產(chǎn)管理落后外，主要是料不精。日本精料最先進(jìn)，品位高，燒結(jié)

15、礦的品位一般為 5658%，質(zhì)量好，尤其是還原性好(feo 占 46%)。鋼鐵廠建有中和料場(chǎng)，原料成分十分穩(wěn)定。而我國(guó)鋼鐵廠大多數(shù)無(wú)中和料場(chǎng)，原料成分波動(dòng)大，燒結(jié)礦還原性差(feo 一般高達(dá) 1012%)，品位只有 52%左右。尤其是燃料消耗高，無(wú)論在節(jié)焦上，還是在余熱余能回收上都有很大差距。級(jí)以下的高爐由于勞動(dòng)生產(chǎn)率偏低、能耗高、污染環(huán)境等缺點(diǎn)越來越不適3m300應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展。根據(jù)國(guó)家的技術(shù)政策，限制建設(shè)以下高爐，逐步淘汰3m1000級(jí)以下的高爐。目前我國(guó)級(jí)高爐還較多，特別是級(jí)高爐其許多指標(biāo)3m3003m3003m300優(yōu)于大高爐，加上較低的投資、區(qū)域資源和市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)使這些在成本上有一定

16、的競(jìng)爭(zhēng)力。企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和合理的高爐座數(shù)(34 座為宜)也是當(dāng)前制約高爐擴(kuò)容的一個(gè)客觀因素。141.3 高爐煉鐵工藝過程高爐煉鐵工藝過程高爐生產(chǎn)時(shí)從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑（石灰石） ，從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣。在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中未還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣，從渣口排出。產(chǎn)生的煤氣從爐頂排出，經(jīng)除塵后，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產(chǎn)品是生鐵 ，還有副產(chǎn)高爐渣和高爐煤氣

17、。煉鐵過程實(shí)質(zhì)上是將鐵從其自然形態(tài)礦石等含鐵化合物中還原出來的過程。煉鐵方法主要有高爐法（應(yīng)用最多的） 、直接還原法、熔融還原法等，其原理是礦石在特定的氣氛中（還原物質(zhì) co、c；適宜溫度等）通過物化反應(yīng)獲取還原后的生鐵。2h生鐵除了少部分用于鑄造外，絕大部分是作為煉鋼原料。1.4 高爐冶煉用的原料高爐冶煉用的原料高爐冶煉用的原料主要由鐵礦石、燃料（焦炭）和熔劑（石灰石）三部分組成。 通常，冶煉 1 噸生鐵需要 1.5-2.0 噸鐵礦石，0.4-0.6 噸焦炭，0.2-0.4 噸熔劑，總計(jì)需要2-3 噸原料。為了保證高爐生產(chǎn)的連續(xù)性，要求有足夠數(shù)量的原料供應(yīng)。 高爐生產(chǎn)是連續(xù)進(jìn)行的。一代高爐（

18、從開爐到大修停爐為一代）能連續(xù)生產(chǎn)幾年到十幾年。生產(chǎn)時(shí)，從爐頂（一般爐頂是由料種與料斗組成，現(xiàn)代化高爐是鐘閥爐頂和無(wú)料鐘爐頂）不斷地裝入鐵礦石、焦炭、熔劑，從高爐下部的風(fēng)口吹進(jìn)熱風(fēng)（10001300 攝氏度） ，噴入油、煤或天然氣等燃料。裝入高爐中的鐵礦石，主要是鐵和氧的化合物。在高溫下，焦炭中和噴吹物中的碳及碳燃燒生成的一氧化碳將鐵礦石中的氧奪取出來，得到鐵，這個(gè)過程叫做還原。鐵礦石通過還原反應(yīng)煉出生鐵，鐵水從出鐵口放出。鐵礦石中的脈石、焦炭及噴吹物中的灰分與加入爐內(nèi)的石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣，從出鐵口和出渣口分別排出。煤氣從爐頂導(dǎo)出，經(jīng)除塵后，作為工業(yè)用煤氣。現(xiàn)代化高爐還可以利用爐頂?shù)母邏?/p>

19、，用導(dǎo)出的部分煤氣發(fā)電。 生鐵是高爐產(chǎn)品（指高爐冶煉生鐵） ，而高爐的產(chǎn)品不只是生鐵，還有錳鐵等，屬于鐵合金產(chǎn)品。錳鐵高爐不參加煉鐵高爐各種指標(biāo)的計(jì)算。高爐煉鐵過程中還產(chǎn)生副產(chǎn)品水渣、礦渣棉和高爐煤氣等。 1.5 高爐供料系統(tǒng)高爐供料系統(tǒng)1.5.1 上料系統(tǒng)在高爐的地位與作用上料系統(tǒng)在高爐的地位與作用在高爐生產(chǎn)中，料倉(cāng)(又稱礦槽)上下所設(shè)置的設(shè)備，是為高爐上料服務(wù)的。其所屬的設(shè)備稱為供料設(shè)備:包括貯礦槽、過篩、輸送、稱量及上料機(jī)等一系列設(shè)備。其生產(chǎn)過程構(gòu)成上料系統(tǒng)或供料系統(tǒng)，俗稱為槽下系統(tǒng)。主要作用是保證及時(shí)、準(zhǔn)確、穩(wěn)定地將合格原料從貯礦槽送上高爐爐頂。高爐上料系統(tǒng)是供高爐爐料的重要環(huán)節(jié)，其基

20、本工藝參數(shù)是由高爐的冶煉需求確定的。為了滿足冶煉要求，必須合理確定配礦方案。配礦方案不僅與設(shè)計(jì)和選用設(shè)備有關(guān)，而且直接影響高爐的操作條件。高爐冶煉過程是一個(gè)連續(xù)的、大規(guī)模的、高溫生產(chǎn)過程。爐料(礦石、熔劑、焦炭)按照確定的比例通過裝料設(shè)備分批地從爐頂裝入爐內(nèi)。只要使高爐吃飽、吃好、吃精料，這對(duì)高爐實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗，提高高爐冶煉水平具有十分重要的意義。1.5.2 供料系統(tǒng)的基本形式供料系統(tǒng)的基本形式在我國(guó)高爐中，供料系統(tǒng)有以下三種基本形式:1稱量車供料形式 為保證高爐連續(xù)性生產(chǎn)，防止供料暫時(shí)中斷，要具有一定的原料儲(chǔ)備能力。儲(chǔ)備能力通過設(shè)置料倉(cāng)來解決，圖 1.1 為料倉(cāng)平面布置圖。在上料機(jī)斜橋

21、 3 的下面有兩個(gè)比較大的料倉(cāng) 2 是焦倉(cāng)，其余容積較小數(shù)目較多的料倉(cāng)是礦倉(cāng)，各種礦石和溶劑分別裝在各礦倉(cāng)內(nèi)。礦倉(cāng)上部的物料是采用皮帶機(jī)來運(yùn)輸?shù)?，料倉(cāng)的下部倉(cāng)壁不與地面接觸，形成空架以便利用重力落差放料。稱量車設(shè)有兩個(gè)稱量漏斗，按照工藝提供的料批組成，它可停留在任一料倉(cāng)下面取料，然后運(yùn)行到料車坑的位置，將爐料卸入料車。稱量車是向料車供給礦石和溶劑的一個(gè)種重要設(shè)備。為保證高爐連續(xù)生產(chǎn)，防止稱量車故障，均設(shè)有備用稱量車。焦炭由焦倉(cāng)經(jīng)振動(dòng)篩、稱量漏斗直接卸入料車。稱量車式的供料形式有適應(yīng)礦石品種多的優(yōu)點(diǎn)。但存在很多缺點(diǎn)。稱量車結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其設(shè)備的堅(jiān)固性、耐用性和可靠性較差;實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化比較困難，一般需要

22、人工操作。稱量車在多塵的環(huán)境中工作，人工操作勞動(dòng)條件惡劣;另外，稱量車的作業(yè)方式限制了它的生產(chǎn)率。事實(shí)上，我國(guó)屬于稱量車供料形式的高爐，在生產(chǎn)中普遍存在著稱量車供料不足的現(xiàn)象。圖 1.1 料倉(cāng)平面布置圖1-礦石倉(cāng)；2-焦炭倉(cāng)；3-上料機(jī)斜橋；4-高爐2運(yùn)輸與稱量分開的供料型式 這種供料型式(見圖 1.2)設(shè)備職能單一，構(gòu)造大為簡(jiǎn)化，可靠性增強(qiáng)，并且有利于提高生產(chǎn)能力和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。采用兩個(gè)容積比較大的料倉(cāng)分別作為主焦倉(cāng) 7 和主礦倉(cāng) 1，有若干個(gè)容積比較小的分別作為備用焦倉(cāng) 8 和備用礦石倉(cāng) 16。焦炭和礦石均采用稱量漏斗計(jì)量，除雜礦和溶劑的稱量漏斗布置在雜礦倉(cāng)出口外，焦炭和主要礦石的稱量漏斗均

23、布置在料車坑的兩側(cè)。每一料車上面均布置有焦炭稱量漏斗和礦石稱量漏斗。這兩個(gè)稱量漏斗的排料口，由不同方向?qū)?zhǔn)料車，靠落差向料車供料。冷料是用皮帶機(jī)來運(yùn)輸?shù)?，熱燒結(jié)礦用鏈板式運(yùn)輸機(jī)輸送。直接布置在料車坑上方的四個(gè)主倉(cāng)，倉(cāng)內(nèi)物料直接進(jìn)入稱量漏斗。備用倉(cāng)內(nèi)的物料則通過帶式運(yùn)輸機(jī)進(jìn)入料車坑的稱斗內(nèi)。雜礦和熔劑的用量較少，需要稱量后再由皮帶機(jī) 6 送到料車坑的料斗內(nèi)。從備用倉(cāng)或主焦倉(cāng) 7 來的焦炭，均通過焦炭篩 10，再流入焦炭稱量漏斗 11。這種供料型式雖然克服了前述稱量車供料型式的缺點(diǎn)，但還存在其它缺點(diǎn)。由于每側(cè)礦石倉(cāng)只設(shè)一個(gè)礦石稱量漏斗，如礦石品種較多，顯然不易勝任。此外，在每個(gè)燒結(jié)礦倉(cāng)下面，往往都

24、設(shè)有振動(dòng)篩，增加了設(shè)備。圖 1.2 運(yùn)輸與稱量分開的供料型式1-主礦倉(cāng)；2-運(yùn)輸機(jī)；3-礦石稱量漏斗；4-雜礦倉(cāng)；5-雜礦稱量漏斗；6-雜礦運(yùn)輸皮帶機(jī)；7-主焦倉(cāng)；8-備用焦倉(cāng)；9-焦炭運(yùn)輸皮帶機(jī)；10-焦炭篩；11-焦炭稱量漏斗；12-料車；13-碎焦倉(cāng)；14-碎焦料車；15-高爐；16-備用焦倉(cāng)3皮帶上料機(jī)的供料系統(tǒng) 國(guó)內(nèi)外大型高爐采用皮帶上料機(jī)的越來越多。其平面布置如圖 1.3。這種供料型式的料倉(cāng)，不論焦倉(cāng)或礦倉(cāng)，都由若干個(gè)同樣容積的料倉(cāng)排列在同一條直線上，不分主倉(cāng)和備用倉(cāng)。由于所有原料均為冷態(tài)，因此可以廣泛采用皮帶運(yùn)輸機(jī)。倉(cāng)下不用笨重的鏈板式運(yùn)輸機(jī)，來料也不用鐵路車廂運(yùn)輸，在焦倉(cāng)下面只

25、裝有皮帶運(yùn)輸機(jī) 7，在礦倉(cāng) 8 下面裝有振動(dòng)篩 9 和漏斗 10 以及皮帶運(yùn)輸機(jī) 11、12。礦石品種較多，需在每個(gè)料倉(cāng)下面設(shè)置篩分和稱量設(shè)備，分別完成篩分和稱量任務(wù)。礦倉(cāng)采用分散篩分和稱量的好處還在于可以使篩分和稱量設(shè)備小型化，便于制造和維修，對(duì)易于出問題的設(shè)備(例如振動(dòng)篩)還可以起備用作用。這種供料型式較好地滿足了對(duì)供料系統(tǒng)所提出的各項(xiàng)要求。圖 1.3 供料系統(tǒng)平面布置示意圖1.5.3 供料系統(tǒng)主要設(shè)備供料系統(tǒng)主要設(shè)備1稱量車和稱量漏斗稱量車是一種帶有稱量、裝卸機(jī)構(gòu)的電動(dòng)運(yùn)輸車輛。對(duì)于中小型高爐生產(chǎn)，其原料采用燒結(jié)礦時(shí)，當(dāng)遇到燒結(jié)礦難于冷卻下來的情況時(shí)，采用稱量車比膠帶運(yùn)輸機(jī)供料更為合適。

26、由于稱量車結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修工作量大，人工操作條件差，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)化較為困難。但是，首鋼，馬鋼和湘鋼等廠采用有觸點(diǎn)和無(wú)觸點(diǎn)的遙控和程序控制，實(shí)現(xiàn)稱量車機(jī)械化和自動(dòng)化，均取得了滿意的生產(chǎn)效果。稱量漏斗根據(jù)稱量傳感原理不同，可分為杠桿式稱量漏斗和電子式稱量漏斗。杠桿式稱量系統(tǒng)存在著一個(gè)共同的缺點(diǎn)，每個(gè)承載杠桿或傳力杠桿的支點(diǎn)、力點(diǎn)2 以及作用點(diǎn)，均由刀口構(gòu)成，刀口的磨損和變鈍是不可避免的。對(duì)于往返運(yùn)行的稱量車更為突出。當(dāng)?shù)犊谀p和變鈍后，稱量精度必然降低，給生產(chǎn)帶來危害，必須加強(qiáng)維修。杠桿式稱量機(jī)構(gòu)的另一個(gè)缺點(diǎn)是杠桿系統(tǒng)比較復(fù)雜，整個(gè)尺寸比較龐大。因此，目前國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用了電子式稱量裝置。電子式稱

27、量漏斗與杠桿式稱量漏斗相比，只是稱量方式不同。這種稱量漏斗的外面設(shè)有互成 120角的三個(gè)傳感器，構(gòu)成穩(wěn)定的受力平面。電子式稱量裝置，主要有一次元件和二次儀表組成。一次元件又稱傳感器，其上貼有電阻絲應(yīng)變片。當(dāng)傳感元件受力變形時(shí)，貼在傳感元件上的應(yīng)變片亦隨之產(chǎn)生相同的變形，即伸長(zhǎng)或縮短。貼在傳感器上的應(yīng)變片，可以構(gòu)成電橋，然后接入放大器和指示儀。當(dāng)傳感元件變形時(shí)，改變了應(yīng)變片的電阻值，電橋失去平衡，從而輸出一個(gè)微小的電壓信號(hào)，進(jìn)入二次放大儀表。機(jī)械量變化轉(zhuǎn)化為電參量變化，由儀表將被稱量的數(shù)值反映出來。電子式稱量裝置除了體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和拆卸方便等優(yōu)點(diǎn)外，不存在刀口的磨損和變鈍的為題，其計(jì)量

28、精度高，一般誤差不超過 5/1000。2啟閉器與給料機(jī)目前有關(guān)料倉(cāng)放料設(shè)備的形式很多，但在高爐生產(chǎn)中常見的放料設(shè)備基本上有兩種，一種為啟閉器 ，一種為放料機(jī)。啟閉器按構(gòu)造形式可分為單扇形板式、雙扇形板式。s 性翻版式和溜嘴式四種。按驅(qū)動(dòng)方式可分為手動(dòng)和機(jī)動(dòng)兩種類型。給料機(jī)常用的形式有鏈板式給料機(jī)、往復(fù)式給料機(jī)和振動(dòng)式給料機(jī)三種。3振動(dòng)篩振動(dòng)篩是一種廣泛用于散性物料分級(jí)的設(shè)備。物料通過篩面的篩孔，可根據(jù)需要按力度要求分成幾種級(jí)別，這項(xiàng)工作簡(jiǎn)稱為篩分。而煉鐵廠所用的篩分機(jī)械，通常為振動(dòng)篩。4輸送設(shè)備供料系統(tǒng)的輸送設(shè)備主要有帶式輸送機(jī)、板式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)、埋刮板輸送機(jī)、斗式輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、懸

29、掛輸送機(jī)和架空索道等。本文所設(shè)計(jì)的卸料小車即屬于帶式輸送機(jī)系列卸料小車適用于不同規(guī)格、輸送不同種類物料的帶式輸送機(jī)上。其工作時(shí)串聯(lián)在皮帶機(jī)上，根據(jù)不同物料的堆積角，使物料隨卸料小車角度提升至一定高度。然后通過電動(dòng)翻板使物料向單側(cè)、雙側(cè)或中間卸料，物料的流向可通過電動(dòng)翻板的控制實(shí)現(xiàn)。 卸料小車的作用就是在輸送系統(tǒng)工程中將 a、b 兩路加倉(cāng)皮帶機(jī)上的物料卸在指定的倉(cāng)位上，滿足高爐及其配套設(shè)備的需求。為達(dá)到一臺(tái)卸料小車能給不同的料倉(cāng)加倉(cāng)，卸料小車能沿著加倉(cāng)皮帶機(jī)運(yùn)行方向進(jìn)行正反方面的運(yùn)行，并可在指定倉(cāng)位處鎖定卸料小車的移動(dòng)，以防止卸下的料偏離卸料口。卸料車是由前后改向滾筒、車體、制動(dòng)器、翻板、三通漏

30、斗體、電纜卷筒、傳動(dòng)系統(tǒng)等組成，1.5.4 卸料小車和犁式卸料器的比較卸料小車和犁式卸料器的比較1犁式卸料機(jī)是固定點(diǎn)卸料, 降低了焦礦槽的倉(cāng)滿系數(shù)。移動(dòng)式卸料小車是任意點(diǎn)卸料, 焦礦槽容積的利用率高。2犁式卸料機(jī)卸料不干凈，犁式卸料機(jī)卸料的原理是, 通過電液推桿把“ ”型擋料板壓下, 使之與皮帶面接觸, 從而使運(yùn)來的焦礦碰到擋板向皮帶機(jī)兩側(cè)卸料。由于皮帶是靠下部托輥間斷支承的, 其受力是不均衡的, 加之皮帶機(jī)的速度有時(shí)高達(dá) 2m/s, 因而會(huì)造成皮帶面有一個(gè)上下位移的空間, 從而造成擋料板壓不緊, 使部分粒度510mm 的燒結(jié)礦沒有進(jìn)入燒結(jié)礦槽而成了返礦由返礦溜管進(jìn)入返礦皮帶, 提高了返礦率,

31、。而且由于擋料板長(zhǎng)期對(duì)皮帶的摩擦，加速了皮帶的磨損，長(zhǎng)期下去不經(jīng)濟(jì)。1.6 對(duì)漏斗的改進(jìn)對(duì)漏斗的改進(jìn)卸料小車漏斗內(nèi)襯的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是采用鑄鋼或鑄鐵襯板, 用螺栓固定, 壽命較短, 襯板一旦磨損或脫落更換起來很困難。80 年代末 90 年代初開始采用頁(yè)巖或輝綠巖鑄石磚代替金屬襯板, 其優(yōu)點(diǎn)有二：一是價(jià)格便宜, 每噸鑄石磚的價(jià)格相當(dāng)于每噸金屬襯板的1/31/4；二是經(jīng)久耐用, 鑄石磚的使用壽命相當(dāng)于金屬襯板的 5 倍以上。在漏斗兩側(cè)卸料口斜面上采用角鋼做支承, 耐火粉水泥沙漿做粘結(jié)劑進(jìn)行砌筑, 施工簡(jiǎn)單, 質(zhì)量可靠。第二章第二章 確定傳動(dòng)方案并選擇電動(dòng)機(jī)確定傳動(dòng)方案并選擇電動(dòng)機(jī)2.1 根據(jù)卸料小車工作

32、情況初步設(shè)計(jì)兩個(gè)傳動(dòng)方案根據(jù)卸料小車工作情況初步設(shè)計(jì)兩個(gè)傳動(dòng)方案方案一：減速器采用分流式結(jié)構(gòu)，在這種傳動(dòng)方案的運(yùn)行機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)的高速級(jí)是減速器，而低速級(jí)采用的是開式齒輪，其方案簡(jiǎn)圖如圖 2.1 所示。開式大齒輪作成齒圈式，分別用螺栓固定在兩個(gè)主動(dòng)車輪的輪輻上，并與車輪一起繞固定的車輪心軸旋轉(zhuǎn)，這種傳動(dòng)方案中，減速器輸出軸所承受的轉(zhuǎn)矩較小，每邊軸的轉(zhuǎn)矩是減速器輸出轉(zhuǎn)矩的一半。電動(dòng)機(jī)制動(dòng)器聯(lián)軸器小齒輪車輪i2=3減速機(jī)i1=31.5圖 2.1 傳動(dòng)方案一簡(jiǎn)圖方案二：此方案中大齒輪與車輪裝在一根轉(zhuǎn)軸上，其方案簡(jiǎn)圖如圖 2.2。所示這種方案因?yàn)榇簖X輪支點(diǎn)跨距較大，所以影響齒輪的正常嚙合。大齒輪小齒輪車輪

33、制動(dòng)器電動(dòng)機(jī)減速機(jī)i1=31.5i2=3圖 2.2 傳動(dòng)方案二簡(jiǎn)圖通過以上對(duì)比分析，選定方案一為最終方案。此方案中電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 970r/min，減速器傳動(dòng)比為 31.5，開式齒輪傳動(dòng)比為 3.2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇2.2.1 電動(dòng)機(jī)類型的選擇電動(dòng)機(jī)類型的選擇根據(jù)工作條件及裝配方案選擇電動(dòng)機(jī)的安裝方式為臥式，因電動(dòng)機(jī)工作在多塵埃的環(huán)境中故選擇防護(hù)類型為封閉式。該電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、制動(dòng)頻繁。并且機(jī)構(gòu)安裝有制動(dòng)器，所以一般選用籠型異步電動(dòng)機(jī)，額定電壓 380v，額定轉(zhuǎn)速 970r/min。初選防護(hù)等級(jí)為 ip44.2.2.2 計(jì)算負(fù)載功率計(jì)算負(fù)載功率根據(jù)wpm作用在車輪上的轉(zhuǎn)矩， m10.05

34、 12220 9.85987.8mmnn m車輪角速度，222 3.14 10.261.074/6060nrad s車輪轉(zhuǎn)速，根據(jù)傳動(dòng)方案2n297010.26 / min31.5 3nr5987.8 1.0746430.96.43wpwkw為了計(jì)算電動(dòng)機(jī)所需功率，需確定傳動(dòng)裝置總效率。設(shè)各裝置效率：制動(dòng)器dp，減速器，聯(lián)軸器，軸承，齒輪。10.9820.9530.9940.9950.95工作機(jī)總效率：242242123450.98 0.95 0.990.990.950.791 6.438.1290.791wdppkw因?yàn)樾≤囋谶\(yùn)行過程中還會(huì)受到皮帶和托軌的摩擦阻力以及改向滾筒對(duì)皮帶的阻力，所

35、以電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)適當(dāng)加大一些，故取電動(dòng)機(jī)額定功率為 10kw。2.2.3 初選電動(dòng)機(jī)型號(hào)初選電動(dòng)機(jī)型號(hào)初選電動(dòng)機(jī)為 y 系列（ip44）封閉式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，型號(hào) y160l-6，額定功率 10kw，額定轉(zhuǎn)速 970r/min?；緟?shù)：軸心高度 h=160mm，輸出軸直徑 d=48mm，軸長(zhǎng) l=585mm，輸出軸伸出長(zhǎng)度 110mm。第三章第三章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1 制動(dòng)器的選擇制動(dòng)器的選擇3.1.1 制動(dòng)器的選擇原則制動(dòng)器的選擇原則1要考慮工作機(jī)械的工作性質(zhì)和條件，對(duì)于起重機(jī)械的提升機(jī)構(gòu)必須采用常閉式制動(dòng)器；對(duì)于水平行走的車輛等設(shè)備，為了便于控制制動(dòng)力矩的大小和準(zhǔn)確停車

36、應(yīng)采用常開式制動(dòng)器。2要考慮合理的制動(dòng)力矩。用于起重機(jī)提升機(jī)構(gòu)支持的制動(dòng)器，或礦井提升機(jī)的安全制動(dòng)器，制動(dòng)力矩必須有足夠的儲(chǔ)備，既應(yīng)有一定的安全系數(shù)；用于水平行走的機(jī)械車輛等，制動(dòng)力矩以滿足工作要求為宜，不可過大，以防止機(jī)械設(shè)備的震動(dòng)或零件的損壞。3要考慮安裝地點(diǎn)的空間大小，當(dāng)安裝地點(diǎn)有足夠的空間，可選用外抱塊式制動(dòng)器，空間受限制處，可采用內(nèi)蹄式、帶式或盤式制動(dòng)器。3.1.2 初選制動(dòng)器型號(hào)初選制動(dòng)器型號(hào)根據(jù)以上原則及卸料小車工作情況應(yīng)選常閉式制動(dòng)器，據(jù)各種制動(dòng)器的特點(diǎn)初選外抱塊式制動(dòng)器，初選型號(hào) tj2a 型交流電磁鐵塊式制動(dòng)器。3.1.3 計(jì)算制動(dòng)力矩選擇制動(dòng)輪直徑計(jì)算制動(dòng)力矩選擇制動(dòng)輪直

37、徑根據(jù)卸料小車工作要求規(guī)定小車在制動(dòng)時(shí)制動(dòng)距離 s=0.01m。由參考文獻(xiàn) 6 表22.13-3 中查得水平制動(dòng)給定制動(dòng)距離時(shí)制動(dòng)力矩的計(jì)算公式：22210()()283000eqgdi vvtsr222()()()eqeqgeqpgdgdgd2222222212220 9.8 20.4()5.372n m3.14970eqgmgvgdn221()(1.1 1.2)eqpgdgd 221144 9.8 (0.60.4)39.2gdgin m2()1.2 39.247.04eqpgdn m22()5.37247.0452.412eqgdn m252.412 94.5 (20.40)2312.22

38、83000 0.01 0.315tn m 式中總飛輪矩。2()eqgd2()n m直動(dòng)部分等效飛輪矩。2()eqggd2()n m旋轉(zhuǎn)部分等效飛輪矩。2()eqpgd2()n m制動(dòng)開始和終了時(shí)的車速。10.v v(/ min)m傳動(dòng)比。i車輪半徑。r( )m直動(dòng)部分質(zhì)量。m()kg直動(dòng)部分速度。v(/ min)m制動(dòng)軸轉(zhuǎn)速。n( / min)r 高速軸即制動(dòng)軸上的總飛輪矩。21gd制動(dòng)軸上轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。1i由參考文獻(xiàn) 6 表 22.13-16 中查得根據(jù)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩選取制動(dòng)輪直徑為 300mm，電磁鐵直徑 200mm。即所選制動(dòng)器型號(hào)為 tj2a-300/200?；緟?shù)為：額定制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，2400e

39、tn md=300mm，中心高 h=240mm，長(zhǎng)度 l=650mm。制動(dòng)輪參數(shù)：制動(dòng)輪與電動(dòng)機(jī)連接的一端為配合電動(dòng)機(jī)輸出軸選取直徑 d=48mm，軸孔長(zhǎng)度 l=110mm，y 型軸孔。另一端與減速器連接端采用 z 型軸孔，錐度 1：10，制動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量60zdmm107zlmm。20.6jkg m3.2 減速器的選擇減速器的選擇減速器是應(yīng)用于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立傳動(dòng)裝置。主要功能使降低轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)矩，以便帶動(dòng)大轉(zhuǎn)矩的工作機(jī)。3.2.1 按機(jī)械強(qiáng)度初選減速器型號(hào)按機(jī)械強(qiáng)度初選減速器型號(hào)已知條件：輸入轉(zhuǎn)速，輸入功率 p=10kw，傳動(dòng)比，每天工1970 / minnr31.5i 作 6 小時(shí)

40、，自然通風(fēng)冷卻，油池潤(rùn)滑。由參考文獻(xiàn) 2 表 19-16 知，行走齒輪傳動(dòng)裝置屬于中等沖擊，據(jù)參考文獻(xiàn) 2 表19-17 差得工況系數(shù)，由參考文獻(xiàn) 2 式 19-1 知，計(jì)算輸入功率為：1.5ak 1110 1.515cwapp kkw式中減速器的計(jì)算輸入功率。1cp()kw減速器的實(shí)際輸入功率。1wp()kw據(jù)，與實(shí)際輸入轉(zhuǎn)速接近的公稱轉(zhuǎn)速115cpkw31.5i 1970 / minnr，由參考文獻(xiàn) 2 表 19-12 初選減速器 zsz224 型，其額定輸入功率1000 / minr，相對(duì)轉(zhuǎn)速誤差，因，故115.4pkw1100110009700.0331000wnnnn 000034不

41、進(jìn)行額定功率的折算。所以，zsz224 型減速器滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。3.2.2 校核熱功率校核熱功率功率利用率。由參考文獻(xiàn) 2 圖 19-3 知，額定功率利用系1001100.6496515.4wpp數(shù)，由參考文獻(xiàn) 2 圖 19-4 知，負(fù)荷率系數(shù)，由參考文獻(xiàn) 2 圖 19-511.025k 20.85k 知，環(huán)境溫度系數(shù)，由參考文獻(xiàn) 2 表 19-15 知，許用熱功率。31.35k 164gpkw由參考文獻(xiàn) 2 式 19-3 知，計(jì)算熱功率為：1123110 1.025 0.85 1.3511.762twgpp k k kkwp熱平衡校核通過。因無(wú)過載故無(wú)需進(jìn)行過載校核。3.3 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)

42、軸器的選擇此聯(lián)軸器為減速器輸出端與驅(qū)動(dòng)齒輪的連接部分。因?yàn)闇p速器輸出端兩側(cè)呈對(duì)稱布置，所以只對(duì)一側(cè)聯(lián)軸器進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。3.3.1 聯(lián)軸器類型的選擇聯(lián)軸器類型的選擇根據(jù)卸料小車的工作性質(zhì)及工況此處對(duì)同軸度要求不高，故選擇具有軸線偏移補(bǔ)償能力的聯(lián)軸器，對(duì)精度要求也不高，故可考慮齒式聯(lián)軸器。3.3.2 聯(lián)軸器的選用計(jì)算聯(lián)軸器的選用計(jì)算選用標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器型號(hào)時(shí)，一般都是以聯(lián)軸器所需傳遞的計(jì)算轉(zhuǎn)矩小于標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩為原則。nt已知參數(shù)：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。受到均勻載荷。20.118ajkgm1.理論轉(zhuǎn)矩 t：110 0.98 0.95955095503101.330.79wptn mn式中聯(lián)軸器實(shí)際輸

43、入功率。wp()kw聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速。1n197030.79 / min31.5nr2.計(jì)算轉(zhuǎn)矩：ct cwztttk kk k式中動(dòng)力機(jī)系數(shù)，由參考文獻(xiàn) 2 表 26-6 差得，類別代號(hào) i。wk1wk 工況系數(shù)，由參考文獻(xiàn) 2 表 26-8 差得。k1.25k 啟動(dòng)系數(shù)，由參考文獻(xiàn) 2 表 26-9 差得。zk1zk 溫度系數(shù)，由參考文獻(xiàn) 2 表 26-10 差得。tk1tk 3101.3 1 1.25 1 13876.6ctn m 3.初選聯(lián)軸器型號(hào)并校核：根據(jù)以上計(jì)算由參考文獻(xiàn) 2 表 26-23 初選聯(lián)軸器型號(hào)為 gicl5 型鼓型齒式聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)矩為?；緟?shù)：y 型軸孔，軸孔直徑

44、d=4080mm，軸孔長(zhǎng)度5000ntn ml=112172mm。其主動(dòng)端沖擊轉(zhuǎn)矩即起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。26202.6asttn m最大轉(zhuǎn)矩。max210000nttn m轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。20.167jkg m沖擊系數(shù)（一般取 1.8） ，。1.8ask溫度系數(shù) 。1tk 啟動(dòng)系數(shù)。1zk 質(zhì)量系數(shù)0.1670.5860.1180.167ajajkjj沖擊載荷時(shí)主動(dòng)端的沖擊轉(zhuǎn)矩：maxaasajastzyt kkk k6202.6 0.586 1.8 1 16542.510000n mn m 主動(dòng)端沖擊轉(zhuǎn)矩小于最大轉(zhuǎn)矩，故安全可以選用。第四章第四章 開式齒輪傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)開式齒輪傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)4.1 傳動(dòng)裝置

45、的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算此部分共四根軸，分布在減速器的兩側(cè)呈對(duì)稱布置，所以只對(duì)一側(cè)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算即可。兩側(cè)軸對(duì)功率轉(zhuǎn)矩平分。計(jì)算時(shí)高速軸為軸，低速軸為軸。4.1.1 各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算根據(jù)傳動(dòng)方案0970 / minnr197030.79 / min31.5nr230.7910.26 / min3nr4.1.2 各軸的輸入功率計(jì)算各軸的輸入功率計(jì)算10dpkw12311010 0.98 0.95 0.994.6122pkw 21454.61 0.99 0.954.21ppkw 4.1.3 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算0109550955098.45970

46、ddptn mn1114.61955095501429.430.79ptn mn2224.21955095503898.8110.26ptn mn將各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)列于表 4.1：表 4.1 各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)軸號(hào)轉(zhuǎn)速 n/（r/min）功率/kw轉(zhuǎn)矩/n m傳動(dòng)比09701098.4530.794.611429.410.264.213898.84.2 傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)4.2.1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1.按圖 4.1 所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。圖 4.1 車輪處傳動(dòng)簡(jiǎn)圖2.小車運(yùn)行速度不高，屬于一般工作機(jī)器，故選用

47、7 級(jí)精度。3.材料選擇 由參考文獻(xiàn) 1 表 10-1 選擇小齒輪材料為 45 鋼調(diào)制，平均硬度240hbs，大齒輪材料為 45 鋼正火，硬度 190hbs，二者硬度差為 50hbs。4.初選小齒輪齒數(shù)，則大齒輪齒數(shù)。則齒數(shù)比120z 2120 360zz i 。213zuz4.2.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由參考文獻(xiàn) 1 設(shè)計(jì)計(jì)算公式 10-9a 進(jìn)行試算，即213112.32()edhktzudu1.確定公式內(nèi)的計(jì)算數(shù)值（1）試選載荷系數(shù)。1.3tk （2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。311429.41429.4 10tn mn mm（3）由參考文獻(xiàn) 1 表 10-7 選取齒寬系數(shù)。0

48、.5d（4）由參考文獻(xiàn) 1 表 10-6 差得材料的彈性影響系數(shù)。12189.8ezmpa（5）由參考文獻(xiàn) 1 圖 10-21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，由圖 10-21c 按齒面硬度查得大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限1550hlinmpa。2390hlinmpa（6）由參考文獻(xiàn) 1 式 10-13 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，已知小車一天平均工作 6 小時(shí)，壽命 15 年。得7116060 30.79 1 (6 360 15)5.99 10hnn jlh 77125.99 102 1033nnh（7）由參考文獻(xiàn) 1 圖 10-19 取接觸疲勞壽命系數(shù)，。11.01hnk21.07hnk（8）

49、計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) s=1，由參考文獻(xiàn) 1 式10-12 得1111.01 550555.5hnlinhkmpas2221.07 390417.3hnlinhkmpas2.計(jì)算（1）試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值1tdh213112.32()edhktzudu3231.3 1429.4 104189.82.32()233.920.53417.3mm（2）計(jì)算圓周速度 v113.14 233.92 30.790.377/60 100060 1000td nvm s（3）計(jì)算齒寬 b10.5 233.92116.96dtbdmm（4）計(jì)算齒寬與齒高之比bh 模

50、數(shù) 11233.9211.69620ttdmmmz 齒高 2.252.25 11.69626.316thmmm 233.928.8926.316bh（5）計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)，7 級(jí)精度，由參考文獻(xiàn) 1 圖 10-8 查得0.377/vm s動(dòng)載系數(shù)，直齒輪，由表 10-2 查得使用系數(shù)，由表 10-1.03vk 1hfkk1ak 4 用插值法查得 7 級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)，載荷分布系數(shù)。1.463hk由，查圖 10-13 得。8.89bh1.463hk1.32fk故得載荷系數(shù)1 1.03 1 1.4631.507avhhkk k kk （6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑

51、由參考文獻(xiàn) 1 式 10-10a 得 33111.507233.92239.7331.4ttkddmmk（式中為試選一載荷系數(shù)，可?。﹖k1.21.4tk （7）計(jì)算模數(shù) m11239.73311.9920dmmmz4.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由參考文獻(xiàn) 1 式 10-5 得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為13212fasadfy yktmz1.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（1）由參考文獻(xiàn) 1 圖 10-20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，由1380fempa圖 10-20b c 查得大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。2320fempa（2）由參考文獻(xiàn) 1 圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù)，。1

52、0.93fnk20.97fnk（3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) s=1.4，由參考文獻(xiàn) 1 式 10-12 得1110.93 380252.431.4fnfefkmpas2220.97 320221.711.4fnfefkmpas（4）計(jì)算載荷系數(shù) k 1 1.03 1 1.321.36avffkk k kk （5）查取齒形系數(shù) 由參考文獻(xiàn) 1 表 10-5 查得，。12.8fay22.28fay（6）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由參考文獻(xiàn) 1 表 10-5 查得，。11.55say21.73say（7）計(jì)算大小齒輪的并加以比較fasafy y 1112.8 1.550.01719252.

53、43fasafyy 2222.28 1.730.01779221.71fasafyy大齒輪的數(shù)值大。2.設(shè)計(jì)計(jì)算（按大齒輪）13212fasadfy yktmz3322 1.36 1429.4 100.017797.0190.5 20mm對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所確定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒面直徑有關(guān)。故取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 7.019mm，并圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=8mm。分度園直徑取按接觸強(qiáng)度算得的數(shù)值。1239.733dmm算出小齒輪齒數(shù)為，大齒輪齒數(shù)。11239.

54、733308dzm2130 390zz i 4.2.4 幾何尺寸計(jì)算幾何尺寸計(jì)算1.計(jì)算分度圓直徑 1130 8240dz mmm 2290 8720dz mmm 2.計(jì)算中心距 1224072048022ddamm3.計(jì)算齒輪寬度 10.5 240120dbdmm因?yàn)榇瞬糠謧鲃?dòng)系統(tǒng)速度不大，載荷均勻，為節(jié)省用料齒寬可適當(dāng)減小，可取b=70mm。4.2.5 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪因直徑不大可做成實(shí)心結(jié)構(gòu)齒輪，結(jié)構(gòu)如圖 4.2 所示。70240圖 4.2 小齒輪簡(jiǎn)圖而大齒輪與車輪是一體的又因其尺寸較大為加工方便節(jié)省用料可做成組裝齒圈式結(jié)構(gòu)，齒圈與車輪用螺栓連接。車輪結(jié)構(gòu)做成帶加強(qiáng)肋的腹板

55、式結(jié)構(gòu)，腹板上開 6 個(gè)孔，輪轂長(zhǎng) 185mm，輪心材料用 zg35，其結(jié)構(gòu)如圖 4.3 所示。圖 4.3 車輪簡(jiǎn)圖4.3 軸的設(shè)計(jì)軸的設(shè)計(jì)4.3.1 軸的材料的選擇和最小直徑計(jì)算軸的材料的選擇和最小直徑計(jì)算根據(jù)工作條件，初選軸的材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法進(jìn)行最小直徑估算，即：。初選軸徑時(shí)若最小直徑段截面有鍵槽，還要考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的影3min0pdan響。當(dāng)該軸段截面有一個(gè)鍵槽時(shí)，d 增大 5%7%，有兩個(gè)鍵槽時(shí) d 增大 10%15%。因?yàn)閮蓚?cè)軸呈對(duì)稱布置，只計(jì)算一側(cè)的兩根軸。先根據(jù)參考文獻(xiàn) 1 式 15-2 初步估算最小直徑，值由參考文獻(xiàn) 1 表 15-3 確定為：，于是得0

56、a01120a 02126a1331min0114.6112063.7230.79pdammn2332min0224.2112693.5610.27pdammn根據(jù)傳動(dòng)方案軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑根據(jù)所選聯(lián)軸器確d1-1定此處直徑為，已知半聯(lián)軸器長(zhǎng)度，半聯(lián)軸器與軸配合處的輪轂65mmd1-1l=142mm長(zhǎng)度。根據(jù)傳動(dòng)方案軸的最小直徑是安裝軸承處，初選直徑。1l =115mm100mmd2-14.3.2 此傳動(dòng)部分裝配草圖的設(shè)計(jì)此傳動(dòng)部分裝配草圖的設(shè)計(jì)根據(jù)軸上零件的結(jié)構(gòu)、定位、裝配關(guān)系、軸向?qū)挾燃傲慵g的相對(duì)位置要求，初步設(shè)計(jì)此部分裝配草圖如圖 4.4 所示。l2-3l2-2l2

57、-4l2-1d2-1d2-2d2-3d2-4l1-1l1-2l1-3l1-4l1-5l1-6l1-7l1-8d1-8d1-7d1-6d1-5d1-4d1-3d1-2d1-1圖 4.4 開式齒輪裝配方案草圖4.3.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度。軸 1-1 段：如圖 6-4 所示此處為最小直徑，安裝聯(lián)軸器段，1 165dmm。1 1115lmm軸 1-2 段：為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，軸段左端須制出一軸肩，故取1 1d，根據(jù)車體寬度及減速器寬度取。1 270dmm1 2280lmm軸 1-3 段：此處為滾動(dòng)軸承段；初步選定滾動(dòng)

58、軸承，因軸承主要承受徑向力作用，而且此處允許內(nèi)圈軸線相對(duì)外圈軸線有一定角度偏移，故選擇調(diào)心球軸承。參照工作要求并根據(jù)，在手1 270dmm冊(cè)軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)的調(diào)心球軸承，型號(hào) 1315，基本尺寸。7516037ddbmmmmmm所以確定，。1 375dmm1 337lmm軸 1-4 段：滾動(dòng)軸承左端采用軸肩定位，由軸承手冊(cè)上查得 1315 型軸承的定位軸肩高度，所以取，根據(jù)軸承端蓋的厚度及軸承座寬度取max87admm1 485dmm。1 446.5lmm軸 1-5 段：此處軸環(huán)是為了定位齒輪的軸肩，已知齒輪輪轂直徑 90，則取，。1 5100dmm1 51

59、0lmm軸 1-6 段：此處為安裝齒輪處，因?yàn)辇X輪為直齒不承受軸向力，故1 6190dmm齒輪的左端無(wú)需定位。已知齒輪輪轂的寬度為 70mm，為了使齒輪牢固此軸段應(yīng)略長(zhǎng)于輪轂寬度，故取。1 673.5lmm軸 1-7 段：根據(jù)裝配方案。根據(jù)兩軸承座之間的距離和軸上車1 71 485ddmm輪的寬度，取。1 7153lmm軸 1-8 段：此處為左端軸承安裝位置，所以，1 81 375ddmm。1 81 337llmm（2）軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用鍵連接。按，由參考文獻(xiàn) 1 表1 165dmm6-1 查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為，同時(shí)為了1811b hmmmm

60、100mm保證聯(lián)軸器與軸配合良好，故選擇聯(lián)軸器與軸配合為；同樣，齒輪與軸的連接按75hj，由參考文獻(xiàn) 1 表 6-1 查得平鍵截面長(zhǎng)度為，1 6190dmm2514b hmmmm70mm齒輪與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過度配合來保證的，此處選軸77hs的尺寸公差為 m6.（3）確定軸上圓角和倒角尺寸根據(jù)參考文獻(xiàn) 1 表 15-2，各軸段及軸肩處的倒角和圓角半徑見圖紙 sl0404-2。2.低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度軸 2-1 段：根據(jù)傳動(dòng)方案此段為安裝滾動(dòng)軸承段；初步選定滾動(dòng)軸承，此處軸承除承受較大徑向力外，因小車行走時(shí)的晃動(dòng)還承受一定的軸向力，