上運機驅(qū)動及拉緊裝置的設(shè)計與計算機械CAD圖紙

1、摘 要上運機是一種利用連續(xù)運動的無端輸送帶向上輸送工程物料的帶式輸送機。輸送帶根據(jù)摩擦傳動原理而運動，既是承載貨物的構(gòu)件，又是傳遞牽引力的構(gòu)件。帶式輸送機輸送能力大，輸送距離長，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，操作管理簡單,能量消耗少。因而被廣泛地運用于礦山、冶金、鑄造、化工等行業(yè)的輸送和生產(chǎn)流水線以及水電站建設(shè)工地。本文以煤礦作業(yè)為背景，對此工況下所要求的上運機進行了設(shè)計與計算。針對實際生產(chǎn)中對上運機結(jié)構(gòu)的要求，從整體結(jié)構(gòu)出發(fā)，對整個裝置中的驅(qū)動裝置和拉緊裝置進行設(shè)計與計算。其中驅(qū)動裝置的設(shè)計，選擇電動機減速器作為驅(qū)動設(shè)備，由電動機通過聯(lián)軸器、減速器帶動傳動滾筒通過摩擦將牽引力傳給輸送帶使其運動并輸送貨

2、物。而拉緊裝置則選擇液壓系統(tǒng)來對整個裝置進行拉緊，設(shè)計了液壓系統(tǒng)，并對主要元件進行了計算與選擇。同時也對裝置中的制動部分和輔助部件如清掃裝置做了必要的選擇。關(guān)鍵詞 上運機；輸送帶；減速器；液壓拉緊Abstract The up-transmisstion machine is one kind of the machines which transport the goods upside,it is also one of the machines that are used most widely. It is widely used in the place of mine and so

3、 on. But it requests differently in every part, and this article is to the requests in the industry of the mine. This article briefly introduce the structure and its characteristic of the up-transmission machine, facing the problem of the request of equipment and the request of the driving、tensing 、

4、stopping in the working. The article gives the design and calculation of the drive equipment and the tense equipment, in the design of tense equipment, here we choose the hydraulic system, in order to better the designation. Besides, This article also takes a simple elucidation of the stop equipment

5、 and the assistant equipment. This design mainly design the structure of the decelerater ,and get all the main parameter that needed , also it design the tense equipment that controlled by the liquid pressure system , and give a detailed analysis of its working principle. This designs main character

6、istic is: Save the investment and convenient control.Keywords Up-transmisstion Machine Transmisstion Belt Decelerater Hydraulic System目 錄1緒論.11.1序言.11.2概述.11.3 設(shè)計思路.22輸送機構(gòu)整體設(shè)計.32.1輸送帶材料選擇.32.2傳動裝置傾角選擇.32.3上托輥選擇.42.4 傳動滾筒的選擇.43主參數(shù)及初步設(shè)計計算.53.1帶速選擇.53.2輸送能力計算.53.3 膠帶運動阻力的計算.53.4膠帶張力計算及強度垂度校核.73.5圓周牽引力及

7、功率的計算.84驅(qū)動裝置的設(shè)計和計算.94.1電動機的計算與選擇.9電動機的選擇和計算.9確定電動機轉(zhuǎn)速.9 電機的選擇104.2 減速器的設(shè)計與計算.10 計算傳動裝置的傳動比、動力參數(shù)11 減速器結(jié)構(gòu)的設(shè)計12 傳動零件的設(shè)計與計算13軸的設(shè)計計算與校核.22 滾動軸承的選擇26鍵的選擇及強度校核.28聯(lián)軸器的選擇與計算.29減速器附件設(shè)計.294.3減速器的密封和潤滑.305拉緊裝置的設(shè)計與計算.325.1總體結(jié)構(gòu).325.2 液壓系統(tǒng).325.3液壓元件的計算與選擇34液壓缸的設(shè)計計算.34液壓泵計算與選擇.37閥類及輔助元件的選擇.38電動機的選擇.395.4液壓系統(tǒng)性能驗算39液壓

8、系統(tǒng)壓力損失的驗算.395.5幾個問題的討論405.6小結(jié)416制動、輔助裝置的設(shè)計與選擇.426.1制動裝置.42逆止器工作原理.42逆止器的安裝.42逆止器的潤滑與保養(yǎng).426.2輔助設(shè)備42輸送帶清掃裝置.42結(jié)論44致謝45參考文獻46附錄47 附錄1.47 附錄2.511 緒論1.1 序言畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)我們理工科學生的一個實踐性教學環(huán)節(jié)，也是最后一個教學環(huán)節(jié)，它是在我們學完了全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課及專業(yè)課后，并在一些課程設(shè)計基礎(chǔ)上，到工廠進行參觀實習，搜集原始資料之后，進行的一次大規(guī)?；局R和基本技能的全面的、系統(tǒng)的設(shè)計。設(shè)計的主要目的：培養(yǎng)我們綜合應(yīng)用所學基本知識和基本技能去分析

9、和解決專業(yè)范圍內(nèi)的一般工程技術(shù)問題的能力，培養(yǎng)我們建立正確的設(shè)計思想、掌握工程設(shè)計的一般程序、規(guī)范和方法，培養(yǎng)我們收集和查閱資料和運用資料的能力。通過畢業(yè)設(shè)計，進一步鞏固、擴大和深化我們所學的基本理論、基本知識和基本技能，提高我們設(shè)計、計算、制圖、編寫技術(shù)文件，正確使用技術(shù)資料、標準手冊等工具書的獨立工作能力。通過畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)我們嚴肅認真、一絲不茍和實事求是的工作作風，樹立正確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟觀和全局觀，從而實現(xiàn)我們向工程技術(shù)人員的過渡，同時學會掌握調(diào)查、研究、收集技術(shù)資料的方法。在制造業(yè)信息化環(huán)境中，工藝設(shè)計是生產(chǎn)技術(shù)準備工作的第一步，工藝規(guī)程是進行工裝設(shè)計制造和決定零件加工方法與加工路線的

10、主要依據(jù)，它對組織生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低成本、縮短生產(chǎn)周期及改善勞動條件等都有直接的影響，是生產(chǎn)中的關(guān)鍵。工藝知識是制造業(yè)中重要的知識資源之一，是理論中的產(chǎn)品變?yōu)閷嶋H產(chǎn)品的基礎(chǔ)資源，它對保證產(chǎn)品質(zhì)量以及提高企業(yè)經(jīng)濟技術(shù)效益具有十分重要的作用。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，工程機械的應(yīng)用越來越多，因為工程機械能夠代替工人從事重體力勞動。使用工程機械的優(yōu)點有很多，如工程機械的適應(yīng)能力很強，一般不受氣候影響，工程機械可以不需要休息，工作效率高，工程機械動力強勁等。但是工程機械一只注重實用性，而舒適性大都會被忽略。而由于社會的進步，國家對工人的工作條件日益關(guān)注.工人在工作條件惡劣的情況下，一般

11、工作效率都比的低，所以開發(fā)一些能改善工人工作條件的產(chǎn)品是很有必要的。而本課題也正是從這一方面考慮的。當前，社會經(jīng)濟正從工業(yè)經(jīng)濟向知識經(jīng)濟轉(zhuǎn)變，知識正在成為生產(chǎn)力要素中最活躍、最重要的部分。相信通過這次設(shè)計，能夠使自己的知識積累達到了一個新的層次！1.2概述帶式輸送機是當代最為得力的輸送設(shè)備之一，在整個輸送機范疇中，它是應(yīng)用最為廣泛的一種設(shè)備。隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展,多種類型的帶式輸送機廣泛的運用于礦山、冶金、鑄造、化工、糧食等行業(yè)的各種場合。近年來由于帶式輸送機的應(yīng)用范圍的擴大，品種的增多以及質(zhì)量的不斷提高，對制造設(shè)計帶式輸送機提出了更高的要求，特別是在一些大型的生產(chǎn)流水線上，帶式輸送機承擔了

12、很重要的工作任務(wù)。這些帶式輸送機對傳輸距離和速度，精度比有較高的要求。目前我國已編制了統(tǒng)一的DT型固定帶式輸送機新系列，包括了原通用型和高強度型兩大系列。為了更好地適應(yīng)不同工作條件和要求，近年來出現(xiàn)了一些新型的特種帶式輸送機，如波紋擋邊帶式輸送機，雙帶輸送機，氣墊帶式輸送機，管型帶式輸送機等。它們之中，有的可在大傾角或垂直方向上輸送物料，有的在輸送段呈管形，避免揚塵，展現(xiàn)了很好的應(yīng)用前景。近15年來，國外對帶式輸送機相關(guān)理論的研究取得了很大進展，帶式輸送機主要部件的技術(shù)性能也明顯提高，為帶式輸送機向長距離、大型化方向發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。隨著對長距離帶式輸送機的可靠性和經(jīng)濟性要求的不斷提高，其設(shè)計觀

13、點也在逐步發(fā)展。先進的設(shè)計觀點，是以國際標準ISO 5048和德國工業(yè)標準DIN 22101為基礎(chǔ)，設(shè)法減小運行阻力，合理確定輸送帶的安全系數(shù)，采用可控起、制動裝置平穩(wěn)起、制動，利用輸送帶粘彈性理論進行動態(tài)分析，對輸送機進行工況預測和優(yōu)化。1.3設(shè)計思路根據(jù)工況以及設(shè)計要求，確定以下方案：驅(qū)動裝置：根據(jù)工況以及設(shè)計要求，考慮成本，選擇電機-減速器作為驅(qū)動裝置，由電機通過聯(lián)軸器、減速器帶動傳動滾筒轉(zhuǎn)動。拉緊裝置：為了更好的控制整個輸送機所需的拉緊力，提高輸送機工作的效率，選擇了液壓拉緊裝置來優(yōu)化使用機械拉緊所帶來的不足。制動裝置：根據(jù)工況，考慮整個裝置的結(jié)構(gòu)以及成本，選擇帶式逆止器作為制動裝置，

14、該裝置的特點是結(jié)構(gòu)簡單，造價低。輔助裝置：在進行清掃裝置的選擇時，考慮環(huán)境因素，選擇了在國外得到廣泛應(yīng)用的篦子式刮板清掃裝置。2 輸送機構(gòu)整體設(shè)計設(shè)計一臺用于煤礦輸送煤礦石的輸送機其已知工作參數(shù)為： 1.輸送長度為I=50m 2.運輸生產(chǎn)率Q=250t/h 3.帶寬B=1000mm 4.輸送物料為煤礦石 5.工作環(huán)境為潮濕2.1輸送帶材料選擇輸送帶用來傳遞牽引力和承放被運貨物，它貫穿于輸送機的全長, 用量大,主要采用橡膠帶, 膠帶的價格比較貴, 在輸送機成本中占很大的比重。主要包括:織物芯橡膠帶鋼繩型橡膠帶其中使用最為廣泛的是織物芯橡膠帶表2-1織物芯橡膠帶覆蓋膠推薦厚度物料特性物料名稱覆蓋膠

15、厚度上膠層下膠層堆積密度2t/m,中小粒度或磨損性小的物料煤 焦炭 白云石 白石灰 燒結(jié)混合料 沙等3.01.5堆積密度2t/m,塊度200mm,磨損性較大的物料破碎后的礦石 選礦產(chǎn)品 各種巖石等4.51.5堆積密度2t/m,磨損性大的大塊物料大鐵鐵礦石 油母頁巖6.01.5根據(jù)輸送機類型、結(jié)構(gòu)以及工況，考慮經(jīng)濟成本，選擇織物芯橡膠帶。膠帶的主要參數(shù)如下： 長：100m寬：1m 帆布層數(shù)：3層 接頭方式：機械方式接頭，鉚釘固定的夾板式2.2傳動裝置傾角選擇上運機的傾角隨不同的被運物料而定。若傾角過大，會因被運物料與輸送帶之間摩擦力不足，引起物料下滑而降低輸送能力。表2-2上運機的最大傾角物料名

16、稱塊煤1518焦炭（塊粒）2021焦炭（粉粒）1820礦石（塊度均勻）1416礦石（塊度不均）1620根據(jù)工況及輸送的物料，選擇傳動裝置的傾角為15度。2.3上托輥選擇 上托輥作用是支撐輸送帶及帶上物料，減小輸送帶的垂度，使其能平穩(wěn)運行。主要有槽型托輥，平行托輥，緩沖托輥等。 槽型托輥主要用于輸送散粒物料的帶式輸送機上分支，使輸送帶成槽型，以便于增大輸送能力和防止物料向兩邊撒漏。而平行托輥和緩沖托輥主要用于輸送件貨。為了提高整個機械設(shè)備的輸送能力，以及避免輸送物料過程中的漏損，選擇組合式槽型托輥來支持物料的運輸。此托輥結(jié)構(gòu)由三個短的托輥組合而成，形成槽型以避免漏料和提高機械設(shè)備的輸送能力，槽角

17、成30度。槽型托輥的主要參數(shù)如下:型號：33205托輥直徑：108mm軸承尺寸：d=25mm D=52mm B=22mm L=1200mm圖2-1槽型托輥結(jié)構(gòu)圖2.4傳動滾筒的選擇傳動滾筒借助其表面與輸送帶間的摩擦傳遞牽引力。傳動滾筒有光面與膠面兩種。采用膠面可增大摩擦系數(shù)，對防止輸送帶跑偏也有一定作用。在功率不大，環(huán)境濕度小的情況下采用光面滾筒，當環(huán)境潮濕，功率較大，容易打滑時則采用膠面滾筒。傳動滾筒直徑有500，630，800，1000mm等.可按帶寬選用。見表2-3表2-3傳動滾筒直徑D帶寬/50065080010012001400D/50050063050010006301000800

18、1000根據(jù)輸送帶帶寬及本設(shè)計的輸送機功率不大，故僅選用單滾筒驅(qū)動。滾筒的參數(shù)如下： 鋼板焊接結(jié)構(gòu) 光面滾筒 滾筒直徑D=630mm滾筒軸直徑 D=84mm3 主參數(shù)及初步設(shè)計計算3.1帶速選擇帶速對上運機的尺寸，自重，造價和工作質(zhì)量都有很大影響。增加帶速，可使上運機在同樣輸送能力條件下采用較小的帶寬，而輸送帶線載荷減小，張力隨之降低，可以采用強度較低的價格較廉的輸送帶。帶速的增加，則驅(qū)動裝置的尺寸和質(zhì)量都相應(yīng)減小。因此，提高帶速，減小帶寬有很大的經(jīng)濟價值。但增加帶速可能在輸送揚起粉塵，造成被運物料破損，還會在裝載段，清掃段等處增加對輸送帶地磨損。所以，選定帶速要考慮以下因素：被運輸物料的特性

19、帶式輸送機的布置和卸料方式帶速與輸送能力和帶寬的匹配 表3-1帶速推薦值（m/s）帶 寬 m/s500、650 800 、1000 1200 、400無磨損性或磨損性小的物料（如煤等）0.82.51.04.01.05.0有磨損性的中小塊物料（如礦石，爐渣）0.82.01.02.51.03.15有磨損性大的物料（如大塊礦石）0.81.61.02.01.02.5根據(jù)生產(chǎn)率和裝卸物料的速度，選擇帶速v=1m/s3.2輸送能力的計算本設(shè)計輸送物料為散料，輸送能力可按下式計算 式(3.1)式中： 橫型輸送帶物料堆積的最大截面積 由機械手冊查得 A=0.067傾角系數(shù) 由機械手冊 取0.91帶速 已選擇帶

20、速為v=1m/s物料堆積密度 由機械手冊查得 此處為將上述已知條件代入式(3.1)，解得 =300t/h3.3膠帶運動阻力的計算 圖3-1輸送帶運動阻力計算示意圖圖中1-2段為運送貨載段，膠帶在這一段托輥上所遇到的阻力，為重段運行阻力，用表示，3-4段為回空段，膠帶在這一段的阻力為空段運行阻力，用表示。在一般情況下，重段和空段的運行阻力可以分別表示如下： 式(3.2) 式(3.3)式中：輸送機的傾角（度），此處為15度； 輸送機的長度（米），此處為m 槽形托輥阻力系數(shù)，由機械手冊查得，此處為0.03； 平形托輥阻力系數(shù)，由機械手冊查得，此處為0.025； 每米長的膠帶上的貨載重量（公斤/米），

21、由機械手冊，得此處為69公斤/米； 每米長的膠帶自重（公斤/米），普通帆布膠帶每米長度的重量可按下式計算： 式(3.4) 式中：1.1膠帶的平均容重（噸/立方米）； B膠帶的寬度（米），此處為1； 膠帶帆布間層數(shù)，由機械手冊查得，此處選為3； 一層帆布層的厚度（毫米），由機械手冊查得，此處選為1.25； 膠帶上保護層厚度，此處為3mm； 膠帶下保護層厚度，此處為1mm。將上述已知條件代入式(3.4)，解得公斤/米、托輥轉(zhuǎn)動部分的重量，分別按下面的公式計算： 式(3.5) 式(3.6)式中： 、分別為每組上、下托輥轉(zhuǎn)動部分重量（公斤），由機械手冊查得，此處它們分別為22公斤和17公斤； 上托輥間

22、距（米），一般取11.5米，此處取1.5米； 下托輥間距（米），一般取23米，此處取3米。將上述已知條件代入式(3.5)、式(3.6)，分別解得公斤/米；公斤/米。將所有條件代入式(3.2)、式(3.3)，分別解得（公斤）；（公斤）而如圖3-1中，膠帶在4-1段，即在導向滾筒上所遇到阻力可近似地按下式計算： 式(3.7)對于傳動滾筒的阻力，即2-3段的阻力可按下式計算： 式(3.8)其中, , 為膠帶在2，3，4處的張力3.4膠帶張力計算及強度，垂直度校核（1）按逐點法找出與的關(guān)系 式(3.9)（2）按摩擦傳動條件找出與的關(guān)系 式(3.10)式中： 摩擦力備用系數(shù)，一般取1.151.2，此處選

23、擇1.2； 膠帶與滾筒之間的摩擦系數(shù)，由機械手冊查得，此處為0.3，由于已知包角為，則并可直接查得；將上述條件代入式(3.9)，得 式(3.11)（3）由式(3.9),式(3.11)得 （4）驗算驗算按上述計算法求得的最小的張力，看其是否滿足按下垂度所確定的最小張力值膠帶張力與下垂度的關(guān)系為： 式(3.12) 式(3.13)式中：重段膠帶最小張力（公斤）； 空段膠帶最小張力（公斤）； 重段兩托輥間距（米），此處為1.5； 空段兩托輥間距（米），此處為3； 輸送機傾角（度），此處為15； 貨載每米長重量（公斤/米），此處為69； 膠帶每米長重量（公斤/米），此處為8.5；將各已知條件代入式(3.

24、11)；式(3.13)，解得公斤；公斤。由此可見上面所求得的最小的張力滿足按下垂度所確定的最小張力值。3.5圓周牽引力及功率的計算輸送機傳動滾筒的圓周牽引力為：考慮主軸承摩擦阻力及膠帶在傳動滾筒上的彎曲阻力，則主軸牽引力為： 此處選擇 將已知條件代入解得：公斤由機械手冊查得，電機功率可由以下公式計算：電機功率計算將在第四章電機選擇時詳細敘述。 4驅(qū)動裝置的設(shè)計與計算帶式輸送機的驅(qū)動裝置由電動機，連軸器或液力偶合器，減速器，傳動滾筒等組成。驅(qū)動裝置的作用是由傳動滾筒通過摩擦將牽引力傳給輸送帶使其運動并輸送貨物。根據(jù)工況以及設(shè)計要求，考慮成本，本設(shè)計選擇電機-減速器作為整個方案的驅(qū)動裝置，由電機通

25、過聯(lián)軸器、減速器帶動傳動滾筒轉(zhuǎn)動。4.1電動機計算與選擇功率的計算電動機的功率選擇是否合適將直接影響到電動機的工作性能和經(jīng)濟性能。如果選用額定功率小于工作機所要求的功率,就不能保證工作機正常工作,甚至使電動機長期過載而過早損壞,如果選用額定功率大于工作機所需要的功率,則電動機價格高,功率未得到充分的利用,從而增加電能的消耗,造成浪費。在設(shè)計過程中,由于工件傳輸機一般為長期連續(xù)運轉(zhuǎn),載荷不變或很少變化的機械,并且傳遞功率較小，故只需使電動機的額定功率等于或梢大于電動機的實際輸出功率,即。這樣電動機在工作時就不會過熱,一般不需要對電動機進行熱平衡計算和校核啟動力矩。(1) 電動機功率計算電動機所需

26、工作功率為 P= 式(4.1)式中：輸送機主軸牽引力，公斤 此處=1142.32公斤；V 帶速，m/s 此處v=1m/s；電動機至工作機主運動端運輸帶的總效率。(2) 傳動效率由電動機至輸送帶的傳動總效率為 式中: ，分別為軸承、齒輪傳動、聯(lián)軸器、卷筒的傳動效率。該設(shè)計中根據(jù)要求選擇滾子軸承效率=0.98，齒輪傳動效率=0.97，聯(lián)軸器傳動效率=0.99，卷筒 =0.98，則將上述條件代入式(4.1)解得所需電機功率P=13.7kw 確定電動機轉(zhuǎn)速電機轉(zhuǎn)速的確定：已知卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速 n=r/min式中：v帶速，m/s 此處v=1m/s D卷筒直徑，mm 此處D=630mm 代入解得:n=30

27、r/min電機轉(zhuǎn)速可選范圍：其中根據(jù)傳動方式（帶傳動和二級齒輪減速傳動）查表得所以電機的轉(zhuǎn)速可選范圍為：480-4800r/min電機的選擇容量相同的同類電動機,有幾種不同的轉(zhuǎn)速系列供使用者選擇,如三相異步電動機常用的有四種同步轉(zhuǎn)速,即3000,1500,1000,750r/min(相應(yīng)的電動機定子繞組的極對數(shù)為2,4,6,8)。同步轉(zhuǎn)速為由電流頻率與極對數(shù)而定的磁場轉(zhuǎn)速,電動機空轉(zhuǎn)時才可能達到同步轉(zhuǎn)速,負載時的轉(zhuǎn)速都低于同步轉(zhuǎn)速。 選定電動機類型,結(jié)構(gòu),對電動機可選的轉(zhuǎn)速進行比較,選定電動機轉(zhuǎn)速并計算出所需容量后,即可在電動機產(chǎn)品目錄中查出所要的電動機。根據(jù)工況和計算所選電動機見下表4-1。

28、表4-1 電動機參數(shù)表型號額定功率轉(zhuǎn)速r/min滿載時轉(zhuǎn)速r/min重量kgY160L-151515001440470表4-2 電動機尺寸參數(shù)表型號尺寸(mm)HABCDE4，64，6Y160L-15160216178893880100圖4-1 三相異步電動機結(jié)構(gòu)示意圖4.2 減速器的設(shè)計與計算 計算傳動裝置的傳動比和運動、動力參數(shù)圖4-2 傳動示意圖（1）確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比1）總傳動比由選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速和工作機主動軸轉(zhuǎn)速,可得到傳動裝置的總傳動比為 i=式中： n選擇電動機的滿載轉(zhuǎn)速r/min, 此處n=1440工作機主動軸轉(zhuǎn)速r/min, 此處n=30。所以 i=482

29、）分配傳動比 傳動示意圖如圖4-2總傳動比為各級傳動比i,i,ii的乘積,即 i=i·i·ii為帶傳動傳動比，初選3， i i分別為減速器各級傳動比. 3）分配減速器的各級傳動比按轉(zhuǎn)開式布置，考慮潤滑條件,為使兩級大齒輪直徑相近,可由二級圓柱齒輪減速器傳動比分配圖資料查得i=4.8,則i=3.3（2）計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)1）各軸轉(zhuǎn)速 軸： n= = =480 軸： n=100.軸： n=30.卷筒軸； n= n=30式中：n,n各軸的轉(zhuǎn)速(); i,i各傳動比2）各軸輸入功率軸： P=P·=13.4×0.96=12.8(kw)軸： P= P

30、83;·=12.8×0.98×0.97=12.2 (kw)軸： P= P··=12.2×0.98×0.97=11.6 (kw)卷筒軸：P= P··=11.6×0.98×0.99=11.3(kw)式中： P ，P, P，P，P 各軸功率； 帶,軸承,齒輪，聯(lián)軸器的傳動效率。3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩電機： T=9550 N·m=9550×N·m=88.9 N·m軸： T=T·i· N·m=88.9×3×0.9

31、6 N·m =255.9N·m 軸： T= T·i·· N·m =255.9×4.8×0.98×0.97 N·m =1167.8N·m軸： T =T· ··N·m=1167.8×3.3×0.98×0.97 N·m =3663.4 N·m卷筒軸： T =T··N·m=3663.4×0.98×0.99 N·m =3554.3 N·m

32、 減速器結(jié)構(gòu)的設(shè)計（1）機體結(jié)構(gòu)減速器機體是用以支持和固定軸系的零件,是保證傳動零件的嚙合精度,良好潤滑及密封的重要零件,其重量約占減速器總重量的50%。因此,機體結(jié)構(gòu)對減速器的工作性能,加工工藝,材料消耗,重量及成本等有很大的影響。 機體材料用灰鐵(HT150或HT200)制造,機體的結(jié)構(gòu)用剖分式機體。（2）鑄鐵減速器機體的結(jié)構(gòu)尺寸見下表3-2(單位)表4-3減速器機體的結(jié)構(gòu)尺寸表名稱符號減速器尺寸關(guān)系尺寸選擇機座壁厚0.025a+3816機蓋壁厚0.02a+3812機座凸緣厚度b1.5 23機蓋凸緣厚度 b1.5 18續(xù)表4-3機座底凸緣厚度 b2.5 37地腳螺釘直徑 d0.036a+1

33、2 30地腳螺釘數(shù)目 na>250-500時,n=66軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 d0.75 d 22機蓋與機座聯(lián)接螺栓直徑 d(0.5-0.6) d 16聯(lián)接螺栓d的間距 l150-200200軸承端蓋螺釘直徑 d(0.4-0.5) d16窺視孔蓋螺釘直徑 d(0.2-0.3) d 6定位銷直徑 d(0.7-0.8) d=6.512d,d,d至外機壁距離 c見表422d,d至凸緣邊緣距離 c見表420軸承旁凸臺半徑 Rc 20凸臺高度 h根據(jù)低速級軸承座外徑確定外機壁至軸承座端面距離 lc+ c+(8-12)=5050大齒輪頂圓與內(nèi)機壁距離 1.2=1018齒輪端面與內(nèi)機壁距離 =1015機蓋

34、,機座肋厚m,mm0.85=6.8, m0.85=6.814軸承端蓋凸緣厚度 t(1-1.2) d16軸承旁聯(lián)接螺栓距離 s盡量靠近D軸承端蓋外徑 D軸承孔直徑+(5-5.5) dD+40表4-4 c值螺栓直徑M8M10M12M16M20M24M30c13161822263440 c11141620242834沉頭座直徑20242632404860注:多級傳動時,a取低速級中心距 傳動零件的設(shè)計計算傳動裝置包括各種類型的零件，其中決定其工作性能，結(jié)構(gòu)布置和尺寸大小的主要是傳動零件。支撐零件和聯(lián)接零件都要根據(jù)傳動零件的要求來設(shè)計，因此一般應(yīng)先設(shè)計計算傳動零件，確定其尺寸，參數(shù)，材料和結(jié)構(gòu)。 (1

35、)圓柱齒輪傳動設(shè)計1）級圓柱齒輪傳動設(shè)計a)齒輪材料的選擇小齒輪選用40Cr,調(diào)質(zhì)處理,硬度241HB-286HB,平均取260HB；大齒輪選用45鋼, 調(diào)質(zhì)處理,硬度229HB-286HB,平均取240HB。b)齒輪傳動的計算方法已知條件：功率12.8kw，轉(zhuǎn)速480r/min，傳動比4.8.按齒面接觸疲勞強度計算（閉式軟齒）a.初步計算 轉(zhuǎn)矩T=9.55×10 =9.55×10× =254667 N齒寬系數(shù)由機械設(shè)計手冊查表取=1.0接觸疲勞極限由機械設(shè)計手冊查表取=700MP =600 MP初步計算的許用接觸應(yīng)力0.9=0.9×700=630 MP

36、 0.9=0.9×600=540 MPA值由機械設(shè)計手冊查表取A=90初步計算的小齒輪直徑 mm式中：傳動比u=4.8; 其他條件見上代入解得 85.4mm. 取=90初步齒寬=90b.校核計算 圓周速度 =2.26 精度等級 由表格查得，選9級精度 齒數(shù)和模數(shù) 初取齒數(shù)=30,=* =144 =3由機械設(shè)計手冊查表取=3 =30 =4.830=144使用系數(shù)由機械設(shè)計手冊查表取=1.35動載系數(shù)由機械設(shè)計手冊查表取=1.1齒間載荷分配系數(shù)由機械設(shè)計手冊查表先取 =5659N =84.9<100=1.88-3.2(+)(+)=1.75 =0.866由此得 =1.33齒向載荷分布

37、系數(shù)由機械設(shè)計手冊查表取 =+1+0.6()()+=1.09+0.16(1+0.16)+0.31 =1.30載荷系數(shù)=2.57彈性系數(shù)由機械設(shè)計手冊查表取=188.9節(jié)點區(qū)域系數(shù)由機械設(shè)計手冊查表取=2.5接觸最小安全系數(shù)由機械設(shè)計手冊查表取=1.05總工作時間=24000總應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由機械設(shè)計手冊查表估計,則指數(shù)=8.78 =()=60 =6.9 原估計應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確 = 6.9/4.8=1.4 接觸壽命系數(shù)由機械設(shè)計手冊查表取=0.95 =1.16許用接觸應(yīng)力 =633 =662驗算 = 代入解得=602 <計算結(jié)果表明,接觸疲勞強度較為合適,齒輪尺寸無需調(diào)整。c.確定傳動主要尺

38、寸 實際分度圓直徑 ， 因模數(shù)取標準值時,齒數(shù)已重新確定,故分度圓直徑不會改變,即=330=90=432中心距=261齒寬 =90d.計算說明：i.齒輪強度計算公式中，載荷和幾何參數(shù)是用小齒輪輸出轉(zhuǎn)矩T和直徑d來表示的，不論強度計算是針對小齒輪還是大齒輪，公式中的轉(zhuǎn)矩，齒輪直徑或齒數(shù)，都應(yīng)是小齒輪的數(shù)值；ii.根據(jù)=求齒寬，b應(yīng)是一對齒輪的工作寬度，為易于補償齒輪軸向位置誤差，應(yīng)使小齒輪的寬度大于大齒輪寬度，應(yīng)此大齒輪寬度取45mm；iii.而小齒輪寬度取b=b+(5-10),齒寬數(shù)值應(yīng)圓整。計算所得的參數(shù)見下表4-5表4-5 齒輪參數(shù)表名稱代號單位小齒輪大齒輪中心距a兩齒輪中心距為261傳動

39、比i兩齒輪傳動比為4.8模數(shù)m33螺旋角度00端面壓力角度00嚙合角度2020齒數(shù)z個30144分度圓直徑d90432齒頂圓直徑96438齒根圓直徑82.5424.5齒寬b100120.按齒根彎曲強度進行校合計算重合度系數(shù)齒間載荷分布系數(shù) 由機械設(shè)計手冊查表取=齒向載荷分布系數(shù) 查機械設(shè)計手冊取 =1.35載荷系數(shù) =齒形系數(shù) 由機械設(shè)計手冊查表取=2.52 應(yīng)力修正系數(shù)由機械設(shè)計手冊查表取 彎曲疲勞極限 由機械設(shè)計手冊查表取 彎曲最小安全系數(shù) 由機械設(shè)計手冊查表取應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由機械設(shè)計手冊查表估計,指數(shù)=8.78 =() =60 =6.9 原估計應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確 = 6.9/4.8=1.4

40、彎曲壽命系數(shù) 由機械設(shè)計手冊查表取 尺寸系數(shù) 由機械設(shè)計手冊查表取 =1.0許用彎曲應(yīng)力 =441.6 =345.6驗算 = = =均小于許用彎曲應(yīng)力，故上面的設(shè)計計算合格。傳動無嚴重過載,故不作靜強度校核。 2）級圓柱齒輪傳動設(shè)計a)齒輪材料的選擇小齒輪選用40Cr,調(diào)質(zhì)處理,硬度241HB-286HB,平均取260HB；大齒輪選用45鋼, 調(diào)質(zhì)處理,硬度229HB-286HB,平均取240HB。b)齒輪傳動的計算方法已知條件：功率12.2kw，轉(zhuǎn)速100r/min，傳動比3.3按齒面接觸疲勞強度計算（閉式軟齒）a.初步計算 轉(zhuǎn)矩T=9.55×10 =9.55×10

41、15; =1165100 N齒寬系數(shù)由機械設(shè)計手冊查表取=1.0接觸疲勞極限由機械設(shè)計手冊查表取=700MP =600 MP初步計算的許用接觸應(yīng)力0.9=0.9×700=630 MP 0.9=0.9×600=540 MPA值由機械設(shè)計手冊查表取A=85初步計算的小齒輪直徑 mm式中：傳動比u=3.3; 其他條件見上代入解得 147mm. 取=150初步齒寬=150b.校核計算 圓周速度 =0.79 精度等級 由表格查得，選9級精度 齒數(shù)和模數(shù) 初取齒數(shù)=50,= = =3由機械設(shè)計手冊查表取=3 =50 =3.350=165使用系數(shù)由機械設(shè)計手冊查表取 =1.25動載系數(shù)由

42、機械設(shè)計手冊查表取 =1.05齒間載荷分配系數(shù)由機械設(shè)計手冊查表先取 =15535N =129 100 查機械設(shè)計手冊得 =1.2齒向載荷分布系數(shù)由機械設(shè)計手冊查表取 =+1+0.6()()+ =1.09+0.16(1+0.16)+0.31 =1.39載荷系數(shù)=2.19彈性系數(shù)由機械設(shè)計手冊查表取=188.9節(jié)點區(qū)域系數(shù)由機械設(shè)計手冊查表取=2.5接觸最小安全系數(shù)由機械設(shè)計手冊查表取=1.05總工作時間=24000總應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由機械設(shè)計手冊查表估計,則指數(shù)=8.78=()=60 =1.44 原估計應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確 = 1.44/3.3=4.4 接觸壽命系數(shù)由機械設(shè)計手冊查表取=0.98 =1

43、.24許用接觸應(yīng)力 =653 =708.6驗算 = 代入解得=568 <計算結(jié)果表明,接觸疲勞強度較為合適,齒輪尺寸無需調(diào)整。c.確定傳動主要尺寸 實際分度圓直徑 ， 因模數(shù)取標準值時,齒數(shù)已重新確定,故分度圓直徑不會改變,即=350=150=495中心距=322.5齒寬 =150d.計算說明：i.齒輪強度計算公式中，載荷和幾何參數(shù)是用小齒輪輸出轉(zhuǎn)矩T和直徑d來表示的，不論強度計算是針對小齒輪還是大齒輪，公式中的轉(zhuǎn)矩，齒輪直徑或齒數(shù)，都應(yīng)是小齒輪的數(shù)值；ii.根據(jù)=求齒寬，b應(yīng)是一對齒輪的工作寬度，為易于補償齒輪軸向位置誤差，應(yīng)使小齒輪的寬度大于大齒輪寬度，應(yīng)此大齒輪寬度取45mm；iii.而小齒輪寬度取b=b+(5-10),齒寬數(shù)值應(yīng)圓整。計算所得的參數(shù)見下表表4-6 齒輪參數(shù)表名稱代號單位小齒輪大齒輪中心距a兩齒輪中心距為322.5傳動比i兩齒輪傳動比為3.3模數(shù)33螺旋角度00端面壓力角度00嚙合角度2020齒數(shù)z個50165分度圓直徑d150495齒頂圓直徑156501齒根圓直徑142.5487.5齒寬b160150按齒根彎