畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-新型礦用調(diào)度絞車(chē)（JD-0.5）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與研究

山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文PAGE3PAGE100摘要新型礦用調(diào)度絞車(chē)主要用于煤礦井下和其他礦山在傾角度小于30度的巷道中拖運(yùn)礦車(chē)及其它輔助搬運(yùn)工作，也可用于回采工作面和掘進(jìn)工作面裝載站上調(diào)度編組礦車(chē)。新型礦用調(diào)度絞車(chē)（JD-0.5）均用行星齒輪傳動(dòng)，絞車(chē)具有結(jié)構(gòu)緊湊、剛性好、效率高、安裝移動(dòng)方便、起動(dòng)平穩(wěn)、操作靈活、制動(dòng)可靠、噪音低等特點(diǎn)。絞車(chē)通過(guò)操縱工作閘和制動(dòng)閘來(lái)實(shí)現(xiàn)絞車(chē)卷筒的正轉(zhuǎn)和停轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)重物的牽引和停止兩種工作狀態(tài)。設(shè)計(jì)中絞車(chē)內(nèi)部各轉(zhuǎn)動(dòng)部分均采用滾動(dòng)軸承，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活。新型礦用調(diào)度絞車(chē)均為隔爆型，供礦井下或地面裝載調(diào)度編組礦車(chē)及在中間巷道拖運(yùn)礦車(chē)和其他輔助搬運(yùn)之用。JD系列絞車(chē)均采用行星齒輪傳動(dòng)，絞車(chē)具有結(jié)構(gòu)緊湊、剛性好、效率高、安裝移動(dòng)方便，起動(dòng)平穩(wěn)、操作靈活、制動(dòng)可靠、噪音低等特點(diǎn)。新型礦用調(diào)度絞車(chē)是用于調(diào)度車(chē)輛的一種絞車(chē)，常用于井下采區(qū)、煤倉(cāng)及裝車(chē)站調(diào)度室、牽引礦車(chē)，也可用于其他輔助牽引作業(yè)。.關(guān)鍵詞：新型礦用調(diào)度絞車(chē)；制動(dòng)閘；行星輪系；ABSTRACTDispatchingwinchusedforundergroundcoalmineandothermineinthedumpingoflessthan30degreesangleoftheroadwayinthehaulagecarhandlingandotherauxiliarywork,canalsobeusedforminingandtunnelingworkingfaceloadingstationontheschedulinggroupingtramcar.JD-0.5typewinchwithplanetarygeartransmission,thewinchhastheadvantagesofcompactstructure,goodrigidity,highefficiency,convenientinstallation,stablestarting,flexibleoperation,reliablebraking,lownoisecharacteristics.Winchthroughthemanipulationofbrakeandbrakedrumgatestoachievethewinchistoturnandstop,thusrealizingtheweightoftractionandthesuspensionofthetwoworkingstate.Winchinthedesignoftheinternalrotationoftherollingbearingsareused,flexibleoperation.Dispatchingwinchareflameproof,formineundergroundorgroundloadschedulinggroupingtramcarandintermediatetunnelhaulagecarandotherauxiliarytransportationin.JDserieswinchusedplanetarygeartransmission,thewinchhastheadvantagesofcompactstructure,goodrigidity,highefficiency,convenientinstallation,stablestarting,flexibleoperation,reliablebraking,lownoisecharacteristics.Dispatchingwinchisusedfordispatchingavehicleofawinch,commonlyusedinundergroundminingarea,coalandloadingstationcontrolroom,thetractiontruck,canalsobeusedforotherauxiliarytractionoperation.Keywords：Schedulingwinch;planetarygeartrainbrake；roundoftheplanet目錄TOC\o"1-3"\u摘要 IAbstract II1緒論 11.1新型礦用調(diào)度絞車(chē)的簡(jiǎn)介 11.1.1新型礦用調(diào)度絞車(chē)(JD-0.5)的整體圖形 11.1.2新型礦用調(diào)度絞車(chē)（JD-0.5）的組成含義： 11.1.3新型礦用調(diào)度絞車(chē)（JD-0.5）的簡(jiǎn)介： 21.2新型礦用調(diào)度絞車(chē)（JD-0.5）的用途及適用范圍 22新型礦用調(diào)度絞車(chē)的總體設(shè)計(jì) 42.1設(shè)計(jì)參數(shù) 42.2結(jié)構(gòu)特征與工作原理 52.3選擇電動(dòng)機(jī) 62.3.1電動(dòng)機(jī)輸出功率的計(jì)算 62.3.2確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 73卷筒、制動(dòng)器及剎車(chē)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 93.1鋼絲繩的選擇 93.2卷筒簡(jiǎn)介與設(shè)計(jì)計(jì)算 103.2.1卷筒直徑 123.2.2卷筒寬度 123.2.3卷筒的外徑 123.3制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 133.3.1制動(dòng)器的類(lèi)型選擇 13（1）制動(dòng)器的類(lèi)型有： 13（2）制動(dòng)器的選擇 133.3.2外抱閘式制動(dòng)器結(jié)構(gòu) 143.3.3外抱閘式制動(dòng)器的幾何參數(shù)計(jì)算 143.4剎車(chē)系統(tǒng) 214減速器設(shè)計(jì) 234.1總傳動(dòng)比及傳動(dòng)比分配 234.1.1總傳動(dòng)比 234.1.2傳動(dòng)比分配 234.2高速級(jí)計(jì)算 264.2.1配齒計(jì)算 264.2.2變位方式及變位系數(shù)的選擇 274.2.3按接觸強(qiáng)度初算A-C傳動(dòng)的中心距和模數(shù) 274.2.4幾何尺寸計(jì)算 294.2.5驗(yàn)算A-C傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度 324.2.6驗(yàn)算C-B傳動(dòng)大接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度 404.3低速級(jí)計(jì)算 414.3.1配齒計(jì)算 414.3.2變位方式及變位系數(shù)的選擇 424.3.3按接觸強(qiáng)度初算A-C傳動(dòng)的中心距和模數(shù) 424.3.4幾何尺寸計(jì)算 454.3.5驗(yàn)算A-C傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度 484.3.6驗(yàn)算C-B傳動(dòng)大接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度 534.4傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 544.4.1各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 544.4.2各軸功率計(jì)算 554.4.3各軸扭矩計(jì)算 565傳動(dòng)軸與滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 575.1計(jì)算作用在齒輪上的力 575.2初步估算軸的直徑 575.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 585.3.1確定軸的結(jié)構(gòu)方案 585.3.2確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 585.3.3確定軸承及齒輪作用力位置 605.4繪制軸的扭矩圖和滾筒的受力簡(jiǎn)圖 615.5軸的計(jì)算 625.6按彎矩合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度 625.7按額定動(dòng)載荷選擇軸承 646鍵的選擇與強(qiáng)度驗(yàn)算 656.1電機(jī)軸與中心輪聯(lián)接鍵的選擇與驗(yàn)算 656.1.1鍵的選擇 656.1.2鍵的驗(yàn)算 656.2滾筒軸與行星架聯(lián)接鍵的選擇與驗(yàn)算 666.2.1鍵的選擇 666.2.2鍵的驗(yàn)算 666.3主軸與太陽(yáng)輪聯(lián)接鍵的選擇與驗(yàn)算 676.3.1鍵的選擇 676.3.2鍵的驗(yàn)算 676.4行星架與滾筒聯(lián)接鍵的選擇與驗(yàn)算 686.4.1鍵的選擇 686.4.2鍵的驗(yàn)算 687使用三維實(shí)體設(shè)計(jì)ug進(jìn)行實(shí)體的設(shè)計(jì)和組裝 697.1ug繪制齒輪 697.1.1齒輪的計(jì)算公式 697.1.2使用ug繪制齒輪的方法 697.2ug繪制斜齒輪 787.2.1斜齒輪的計(jì)算公式 787.2.2使用ug繪制斜齒輪的方法 787.2.3UG對(duì)減速器部分零件的裝配圖和爆炸圖 808數(shù)控仿真模擬滾筒軸的加工 818.1滾筒軸的加工工藝 818.2滾筒軸的加工程序 819、絞車(chē)的日常維護(hù)與修理、拆卸與裝配及電氣原理 879、1日常維護(hù) 879.2日常修理 879.3、拆卸 879.4裝配 889.5電氣原理 889.6調(diào)度絞車(chē)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 89小結(jié) 91參考文獻(xiàn) 92致謝 93附錄1 94附錄2 981緒論1.1新型礦用調(diào)度絞車(chē)的簡(jiǎn)介1.1.1新型礦用調(diào)度絞車(chē)(JD-0.5)的整體圖形（如圖一）：圖一、新型礦用調(diào)度絞車(chē)（JD-0.5）立體圖形1.1.2新型礦用調(diào)度絞車(chē)（JD-0.5）的組成含義：

J—絞車(chē)漢語(yǔ)拼音字頭絞車(chē)D—調(diào)字漢語(yǔ)拼音字頭調(diào)度0.5—外層鋼絲繩額定拉力5KN。1.1.3新型礦用調(diào)度絞車(chē)（JD-0.5）的簡(jiǎn)介：新型礦用調(diào)度絞車(chē)是礦山生產(chǎn)系統(tǒng)中最常用的機(jī)電設(shè)備。我國(guó)現(xiàn)有新型礦用調(diào)度絞車(chē)主要型號(hào)JD-0.5，JD-1，JD-3，JD-4.5，JD-4.5，JD-11.4，JD-25等類(lèi)型。絞車(chē)有手動(dòng)和電動(dòng)兩類(lèi)。手動(dòng)絞車(chē)的手柄回轉(zhuǎn)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上裝有停止器(棘輪和棘爪)，可使重物保持在需要的位置。裝配或提升重物用的手動(dòng)絞車(chē)還應(yīng)設(shè)置安全手柄和制動(dòng)器。手動(dòng)絞車(chē)一般用在起重量小、設(shè)施條件較差或無(wú)電源的地方。電動(dòng)絞車(chē)廣泛用于工作繁重和所需牽引力較大的場(chǎng)所。單卷筒電動(dòng)絞車(chē)的電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器帶動(dòng)卷筒，電動(dòng)機(jī)與減速器輸入軸之間裝有制動(dòng)器。為適應(yīng)提升、牽引和回轉(zhuǎn)等作業(yè)的需要，還有雙卷筒和多卷筒裝置的絞車(chē)。JD型新型礦用調(diào)度絞車(chē)的電氣設(shè)備有兩種，一種為防爆，另一種為非防爆的，前一種可用于有煤塵及瓦斯的礦井中。新型礦用調(diào)度絞車(chē)是通過(guò)兩級(jí)行星輪系及所采用的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)完成絞車(chē)的減速和傳動(dòng)。通過(guò)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)及操縱兩個(gè)剎車(chē)閘的不同剎緊狀態(tài)實(shí)現(xiàn)絞車(chē)卷筒的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)重物的牽引、下放和停止三種工作狀態(tài)。深度指示器通過(guò)指示器的齒輪與卷筒上內(nèi)齒輪的嚙合帶動(dòng)與指示器相聯(lián)的絲杠的旋轉(zhuǎn)，達(dá)到顯示深度的目的。絞車(chē)內(nèi)部各轉(zhuǎn)動(dòng)部分均采用滾動(dòng)軸承，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活。1.2新型礦用調(diào)度絞車(chē)（JD-0.5）的用途及適用范圍新型礦用調(diào)度絞車(chē)性能特點(diǎn)：具有隔爆性能、設(shè)計(jì)合理、操作方便。新型礦用調(diào)度絞車(chē)(JD-0.5)主要用于煤礦井下調(diào)度礦車(chē)或輔助牽引之用，亦可用于礦山地面、冶金礦場(chǎng)或建筑工地等進(jìn)行調(diào)度和其他運(yùn)輸工作。新型礦用調(diào)度絞車(chē)(JD-0.5)均用行星齒輪傳動(dòng)，絞車(chē)具有結(jié)構(gòu)緊湊、剛性好、效率高、安裝移動(dòng)方便、起動(dòng)平穩(wěn)、操作靈活、制動(dòng)可靠、噪音低等特點(diǎn)。絞車(chē)的電氣設(shè)備具有防爆性能，可用于有煤塵及瓦斯的礦井。新型礦用調(diào)度絞車(chē)(JD-0.5)的電氣設(shè)備有兩種，一種為防爆，另一種為非防爆的，前一種可用于有煤塵及瓦斯的礦井中。新型礦用調(diào)度絞車(chē)（JD-0.5）的電機(jī)具有防爆性能，使用環(huán)境和工作條件：1）環(huán)境溫度為；環(huán)境相對(duì)濕度不超過(guò)；海拔高度以下。2）周?chē)諝庵械募淄椤⒚簤m、硫化氫和二氧化碳等不得超過(guò)《煤礦安全規(guī)程》中所規(guī)定的安全含量。警示：1、新型礦用調(diào)度絞車(chē)嚴(yán)禁用于載人與提升。2、新型礦用調(diào)度絞車(chē)嚴(yán)禁同時(shí)剎雙閘。3、新型礦用調(diào)度絞車(chē)所配電器必須要有在有效期內(nèi)的安標(biāo)證。2新型礦用調(diào)度絞車(chē)的總體設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)參數(shù)新型礦用調(diào)度絞車(chē)（JD-0.5）基本設(shè)計(jì)參數(shù)：最大牽引力（KN）5繩速m/s0.6~1.2繩徑mm9.3容繩量m150電動(dòng)機(jī)功率kw4鋼絲直徑mm0.6電動(dòng)機(jī)外形尺寸（長(zhǎng)寬高）460x350x400電動(dòng)機(jī)軸(直徑x長(zhǎng)度）2.2結(jié)構(gòu)特征與工作原理新型礦用調(diào)度絞車(chē)(JD-0.5)由下列主要部分組成：電動(dòng)機(jī)、卷筒裝置（包括有：卷筒體、電機(jī)齒輪、軸承套、內(nèi)齒輪、軸齒輪、軸承等）、行星齒輪傳動(dòng)部件、軸承座、剎車(chē)裝置、底座、防護(hù)罩等部件組成。具有性能好、安全可靠、可高速啟動(dòng)等特點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)如圖2、圖3所示。圖2、新型礦用調(diào)度絞車(chē)(JD—0.5)剖視圖1—電動(dòng)機(jī)；2—電機(jī)齒輪；3—第一級(jí)行星齒輪；4—第一級(jí)內(nèi)齒輪圈；5—傳動(dòng)主軸；6—第二級(jí)中心齒輪套；7—第二級(jí)行星齒輪；8—軸承端蓋；9—?jiǎng)x車(chē)裝置；10—卷筒；11—第二級(jí)星星齒圈；12—底座從圖中可以看出，它的傳動(dòng)原理是用右閘閘住內(nèi)齒輪圈，此時(shí)左閘松開(kāi)狀態(tài)，右部的大內(nèi)齒輪圈不轉(zhuǎn)，中心齒輪（太陽(yáng)輪）的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)行星齒輪旋轉(zhuǎn)，此時(shí)的行星齒輪除繞自身中心軸線旋轉(zhuǎn)，同時(shí)又在與大內(nèi)齒輪圈作相對(duì)旋轉(zhuǎn)——公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于右部的大內(nèi)齒輪圈不旋轉(zhuǎn)，因而行星齒輪公轉(zhuǎn)而帶動(dòng)行星架作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，行星架與卷筒固定在一起的，因此滾筒作相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)而工作。卷筒的正反轉(zhuǎn)為新型礦用調(diào)度絞車(chē)的收放鋼絲繩工作。反之，當(dāng)松開(kāi)右手制動(dòng)閘時(shí)，整個(gè)傳動(dòng)成為定軸輪系，這時(shí)卷筒不轉(zhuǎn)動(dòng)（達(dá)到絞車(chē)制動(dòng)），電動(dòng)機(jī)與各個(gè)齒輪空轉(zhuǎn)。圖3、JD—0.5型新型礦用調(diào)度絞車(chē)外形圖1—卷筒部分；2—?jiǎng)x車(chē)部分；3—護(hù)罩；4—銘牌；5—底座；6—電機(jī)齒輪；7—電動(dòng)機(jī)2.3選擇電動(dòng)機(jī)2.3.1電動(dòng)機(jī)輸出功率的計(jì)算已知：最大拉力：最低繩速：(2.1)根據(jù)傳動(dòng)方案圖2可得：總傳動(dòng)效率式中：軸承的效率為；行星輪傳動(dòng)效率為。2.3.2確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)按公式(2.1)可計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的輸出功率：電動(dòng)機(jī)所需的額定功率與電動(dòng)機(jī)輸出功率之間有以下的關(guān)系：(2.2)其中：─用以考慮電動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)等外部因素引起的附加動(dòng)載荷而引入的系數(shù)，取由式(2.2)可計(jì)算出額定功率：圓整取。同時(shí)，絞車(chē)井下使用，條件比較惡劣，要求電動(dòng)機(jī)必須具有防爆功能，查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》，得到電動(dòng)機(jī)的型號(hào)：。額定功率；實(shí)際轉(zhuǎn)速；；；；其外形尺寸：；電機(jī)中心高度：；電動(dòng)機(jī)軸直徑長(zhǎng)度：。3卷筒、制動(dòng)器及剎車(chē)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1鋼絲繩的選擇鋼絲繩的安全系數(shù)取，則鋼絲繩所能承受的拉力需滿足以下的要求：其中：則：查《礦井運(yùn)輸提升》表2-2[2]選擇：繩股繩纖維芯，鋼絲繩表面鍍絡(luò)。其主要參數(shù)如下：鋼絲繩直徑：鋼絲直徑：鋼絲總斷面面積：參考重力：鋼絲繩公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度：鋼絲破斷拉力總和：。3.2卷筒裝置與設(shè)計(jì)計(jì)算卷筒裝置：卷筒裝置機(jī)構(gòu)采用NGW型2HK行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，內(nèi)齒輪空轉(zhuǎn)時(shí)絞車(chē)不工作，操作手柄使內(nèi)齒輪由空轉(zhuǎn)速度慢慢降為零時(shí)，滾筒速度則由零慢慢升到工作速度，絞車(chē)實(shí)現(xiàn)慢速啟動(dòng)。卷筒裝置傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖4。圖4、新型礦用調(diào)度絞車(chē)（JD-0.5）卷筒裝置傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖1—電動(dòng)機(jī)支承座；2—第一級(jí)內(nèi)齒輪圈；3—第一級(jí)行星齒輪；4—電機(jī)齒輪；5—第一級(jí)行星架；6—軸承銷(xiāo)；7、8、14—軸承；9—傳動(dòng)主軸；10—卷筒；11—封油盤(pán)；12—第二級(jí)內(nèi)齒輪圈；13—第二級(jí)行星輪；15—軸承銷(xiāo)；16—第二級(jí)中心輪（太陽(yáng)輪）；17—軸承端蓋；18—圓螺母及止退圈；19—墊圈；20—螺栓卷筒由鑄鋼制造而成，其主要功能：在卷筒上纏繞鋼絲繩以供牽引負(fù)荷。在卷筒的制動(dòng)盤(pán)上裝設(shè)差動(dòng)制動(dòng)裝置，借以控制絞車(chē)的運(yùn)行與停止。在卷筒殼體內(nèi)裝有減速齒輪，因而又具有減速機(jī)外殼的作用。在卷筒內(nèi)腔左端，裝有用螺釘固定的滾珠套，裝在電動(dòng)機(jī)前端蓋凸出部位上單列向心短圓柱滾子軸承，即壓入此套中，并用孔用彈性擋圈進(jìn)行軸向定位。第一組內(nèi)齒輪傳動(dòng)副的電機(jī)齒輪用鍵、軸用彈性擋圈安裝在電機(jī)軸伸上，與內(nèi)齒輪相嚙合。內(nèi)齒輪的軸孔中用鍵及軸用彈性擋圈固定軸齒輪；支承內(nèi)齒輪與軸齒輪的是兩套單列向心球軸承，同時(shí)裝在偏心套上，軸承間用定位圈互相隔開(kāi)，并用彈性擋圈軸向定位。偏心套則用三個(gè)按圓周等分的螺釘固定在卷筒殼體上。第二組內(nèi)齒輪傳動(dòng)副中，與軸齒輪相嚙合的第二個(gè)內(nèi)齒輪，支承在兩套單列向心球軸承，該軸承裝在大齒輪架中，用兩個(gè)定位圈及其彈性擋圈固定其位置。大齒輪架用兩個(gè)鍵與卷筒相連接，同時(shí)用六個(gè)螺栓固定在卷筒側(cè)面盤(pán)上。卷筒:卷筒采用ZG270-500鑄造加工而成。依各型號(hào)卷筒的直徑、寬度以及鋼絲繩直徑計(jì)算，其最外層有2.5倍的距離，能夠符合《煤礦安全規(guī)程》的要求（如圖五）。圖5、新型礦用調(diào)度絞車(chē)（JD-0.5）卷筒簡(jiǎn)圖3.2.1卷筒直徑式中，─鋼絲繩直徑，則：取3.2.2卷筒寬度根據(jù)總裝圖，我們定下來(lái)的卷筒寬度為。3.2.3卷筒的外徑卷筒的容繩量，我們?cè)O(shè)定為，據(jù)以上設(shè)計(jì)可知，每一層纏繞的圈數(shù)：每一圈所纏繞的長(zhǎng)度：∴鋼絲繩的纏繞層數(shù)為則:卷筒的外徑：式中，─為鋼絲繩直徑，∴取外徑，可算出最大速度。轉(zhuǎn)速由于，即可得，同已知的最高速度一樣，所以符合條件。3.3制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算制動(dòng)器的工作是以關(guān)掉電動(dòng)機(jī)電源為前提的。因此，制動(dòng)的實(shí)質(zhì)就是由外力所產(chǎn)生的摩擦阻力矩來(lái)克服機(jī)器的慣性力矩。在這里就是由外力產(chǎn)生的摩擦阻力矩來(lái)克服機(jī)械傳動(dòng)以及負(fù)載的慣性力矩。3.3.1制動(dòng)器的類(lèi)型選擇（1）制動(dòng)器的類(lèi)型有：1）帶式制動(dòng)器；2）抱閘式制動(dòng)器；3）盤(pán)式制動(dòng)器。（2）制動(dòng)器的選擇設(shè)計(jì)采用外抱帶式制動(dòng)器。外抱帶式制動(dòng)器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，包角大，一般接近360°。與帶式制動(dòng)器相比，其制動(dòng)軸不受彎矩力，占用空間小，制動(dòng)所需外力小，非常適合于手動(dòng)操作的小型設(shè)備制動(dòng)中。3.3.2外抱閘式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)外抱帶式制動(dòng)器常用于中、小載荷的起重、運(yùn)輸機(jī)械中，手把是用來(lái)操縱制動(dòng)帶進(jìn)行制動(dòng)或松開(kāi)制動(dòng)帶。止動(dòng)板的作用是當(dāng)制動(dòng)帶在抱緊動(dòng)輪時(shí)，制止整個(gè)制動(dòng)器隨制動(dòng)一起轉(zhuǎn)動(dòng)；還起著當(dāng)制動(dòng)器松開(kāi)后，制動(dòng)帶與制動(dòng)輪之間最小退距的調(diào)整作用。調(diào)節(jié)螺栓的作用是調(diào)節(jié)制動(dòng)帶與制動(dòng)輪的抱緊程度及因制動(dòng)帶磨損而造成制動(dòng)力矩下降。兩個(gè)調(diào)節(jié)螺母的作用是與調(diào)節(jié)螺栓一起相配合來(lái)調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩，并在當(dāng)制動(dòng)力矩調(diào)整合適后，把調(diào)節(jié)螺栓與框架緊固成一體。制動(dòng)器與鋼帶之間常用鋁制帶在磨損后很方便地從鋼帶上拆卸下來(lái)。銷(xiāo)座及丁字板與鋼帶之間是用鋼制鉚釘鉚接在一起，其目的是為了增加堅(jiān)固性。3.3.3外抱閘式制動(dòng)器的幾何參數(shù)計(jì)算1）根據(jù)制動(dòng)閘磨損量確定起始角值（1）有關(guān)極限磨損量的概念當(dāng)制動(dòng)閘磨損到值后，制動(dòng)閘兩端相互接觸（即），此時(shí)，因制動(dòng)閘抱緊力無(wú)法再調(diào)緊，而使制動(dòng)閘制動(dòng)失效，也即此制動(dòng)閘壽命終止，此時(shí)的值就稱(chēng)為制動(dòng)閘的極限磨損量，它是外抱閘式制動(dòng)器設(shè)計(jì)中的一個(gè)很重要的概念。（2）確定值設(shè)為制動(dòng)閘磨損值后的內(nèi)徑，則有，將代入前式后整理可得式(3.1)我們?nèi)〈?5.3)式可得：（3）確定起始角可知2）初步確定角度值由于值的大小影響著制動(dòng)機(jī)構(gòu)的銷(xiāo)座孔之間距離大小，進(jìn)而也影響著機(jī)構(gòu)受力狀態(tài)的好壞及制動(dòng)閘與制動(dòng)輪貼合的緊密程度，并且，值大小還決定著調(diào)節(jié)螺栓的長(zhǎng)度。故應(yīng)先初步確定一個(gè)值，以便于計(jì)算程序的進(jìn)行，待調(diào)節(jié)螺栓的長(zhǎng)度確定后，再利用公式最后確定值。這樣，不但使結(jié)構(gòu)緊湊，而且也使構(gòu)件受力處于較佳狀態(tài)。初步確定的值一般推薦在之間，取。3）初步確定值（見(jiàn)圖六）圖六值在決定調(diào)節(jié)螺栓長(zhǎng)度時(shí)，其作用與角相同，為了便于計(jì)算程序的進(jìn)行，也需先初步確定其數(shù)值，等調(diào)節(jié)螺栓的長(zhǎng)度確定后，再最后確定其所需值。值由下式確定：式中，——銷(xiāo)座孔中心高，——銷(xiāo)座底板厚度，——鋼帶厚度，取——制動(dòng)閘厚度，——框架板厚度，（見(jiàn)圖六）——螺栓的螺紋大徑，取將代入式可求得：，取將代入式可求得：，取將代入式可求得：，取將代入式可求得：，取將、、及代入式可求得：4）制動(dòng)狀態(tài)下的孔距計(jì)算由式，推得5）確定松開(kāi)制動(dòng)閘后的制動(dòng)閘內(nèi)徑假設(shè)松開(kāi)制動(dòng)閘后，制動(dòng)閘的內(nèi)徑與制動(dòng)輪外徑仍是同心圓，即將代入可求得：6）確定最小退距為了使處于松開(kāi)狀態(tài)的制動(dòng)閘不與制動(dòng)輪相接觸，應(yīng)使處于松開(kāi)狀態(tài)的制動(dòng)閘內(nèi)徑中心高于制動(dòng)輪中心一個(gè)值，即使是在制動(dòng)閘達(dá)到磨損報(bào)廢極限時(shí)值也應(yīng)該大于零。制動(dòng)器的最小退距查得。7）確定值（見(jiàn)圖六）由圖可知：，則8）求松開(kāi)狀態(tài)下的制動(dòng)閘銷(xiāo)座孔距角（1）確定值（見(jiàn)圖六）（2）求角（見(jiàn)圖六）9）求松開(kāi)狀態(tài)下的銷(xiāo)座孔距由圖六可知：10）求調(diào)節(jié)螺栓長(zhǎng)度及螺紋工作長(zhǎng)度（1）求由圖3.1可知：（2）求角可知：（3）求當(dāng)時(shí)，即制動(dòng)閘磨損到了極限磨損量值（制動(dòng)閘已達(dá)到報(bào)廢時(shí)期）。，則（4）求設(shè)，則?。?）求11）校核在求出螺栓的長(zhǎng)度及螺紋工作長(zhǎng)度后，必須進(jìn)行校核，使之滿足下列等式：式中，——螺母厚度，——框架板厚度，——螺栓螺距，由于,所以滿足條件。12）求鉸鏈節(jié)點(diǎn)距離可知：，，故：13）確定制動(dòng)手把長(zhǎng)度14）求框架內(nèi)腔長(zhǎng)度3.4剎車(chē)系統(tǒng)新型礦用調(diào)度絞車(chē)（JD-0.5）的剎車(chē)系統(tǒng)：絞車(chē)有兩個(gè)相同的剎車(chē)裝置，其結(jié)構(gòu)與動(dòng)作原理完全一致。裝有電機(jī)一側(cè)的剎車(chē)可以控制卷筒的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止；右側(cè)的剎車(chē)是控制大內(nèi)齒輪圈的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止，具有離合作用，當(dāng)剎緊時(shí)，行星齒輪即沿大內(nèi)齒輪圈滾動(dòng)，而帶動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)進(jìn)入工作狀態(tài)。見(jiàn)圖7示。圖7、新型礦用調(diào)度絞車(chē)（jd-0.5）剎車(chē)裝置圖1—?jiǎng)x車(chē)手柄；2—鎖緊螺母；3—調(diào)節(jié)螺桿；4—支承座；5—?jiǎng)x車(chē)鋼帶；6—鉚釘；7—?jiǎng)x車(chē)帶；8—?jiǎng)x車(chē)?yán)澹?—調(diào)節(jié)叉頭；10—銷(xiāo)軸4減速器設(shè)計(jì)4.1總傳動(dòng)比及傳動(dòng)比分配4.1.1總傳動(dòng)比(4.1)式中，為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為滾筒轉(zhuǎn)速據(jù)滾筒及其部件設(shè)計(jì)，滾筒直徑則所以，總傳動(dòng)比取行星輪的數(shù)目為3。因?yàn)樾行禽啍?shù)目，傳動(dòng)范圍只有，故選用兩級(jí)行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。4.1.2傳動(dòng)比分配在行星齒輪傳動(dòng)中較常用的符號(hào)如下。——轉(zhuǎn)速，以每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)衡量的角速度，。——角速度，以每秒弧度來(lái)衡量的角速度，?！X輪a的轉(zhuǎn)速，?！獌?nèi)齒輪b的轉(zhuǎn)速，?！D(zhuǎn)臂x的轉(zhuǎn)速，。——行星輪c的轉(zhuǎn)速，?！獌?nèi)齒輪b與中心輪a的齒數(shù)比?！獌?nèi)齒輪b固定，即,中心輪a輸入，轉(zhuǎn)臂x輸出時(shí)的行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比。；取行星輪數(shù)目；對(duì)于兩級(jí)NGW型行星齒輪傳動(dòng)，可使低速級(jí)內(nèi)齒輪分度圓直徑與高速級(jí)內(nèi)齒輪分度圓直徑之比接近于，之比值用表示，通常令，并?。蝗≥d荷不均勻系數(shù)；取齒寬系數(shù)。兩級(jí)NGW型行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比分配可利用圖17.2-4《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，圖中和分別為高速級(jí)及總的傳動(dòng)比，可按下式計(jì)算式中——行星輪數(shù)目；——齒寬系數(shù)；——載荷不均勻系數(shù)見(jiàn)表17.2-16；查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》——接觸強(qiáng)度的齒向載荷分布系數(shù)；——?jiǎng)虞d系數(shù)；——接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù)；——工作硬化系數(shù)；——計(jì)算齒輪的接觸疲勞極限，取值查第16篇第2章。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》、、的比值，可用類(lèi)比法進(jìn)行試湊，或取三項(xiàng)比值的乘積等于。取如全部齒輪硬度，可取?！嘤晒?4.1)可計(jì)算出E值。再使用圖17.2-4《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》,即可查出NGW型兩級(jí)行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比分配，圖中和分別為高速級(jí)及總的傳動(dòng)比，如果最后標(biāo)得的值大于，則取。由圖17.2-4，查得那么低速級(jí)傳動(dòng)比。4.2高速級(jí)計(jì)算4.2.1配齒計(jì)算確定齒數(shù)應(yīng)滿足的條件：行星齒輪傳動(dòng)各齒輪齒數(shù)的選擇，除去應(yīng)滿足漸開(kāi)線圓柱齒輪齒數(shù)的選擇，還須滿足其傳動(dòng)比條件、同心條件、裝配條件和鄰接條件。通常電動(dòng)滾筒中取行星輪數(shù)目，過(guò)多會(huì)使其載荷均衡困難，過(guò)少又發(fā)揮不了行星齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，由于距可能達(dá)到的傳動(dòng)比極限值較遠(yuǎn)，所以可不檢驗(yàn)鄰接條件。各輪齒數(shù)按公式進(jìn)行配齒計(jì)算，計(jì)算中根據(jù)并適當(dāng)調(diào)整，使等于整數(shù)，再求出，應(yīng)盡可能取質(zhì)數(shù)，并使整數(shù)。則這些符合取質(zhì)數(shù)，/整數(shù)，/整數(shù)，且及無(wú)公約數(shù)，整數(shù)的NGW型配齒要求。4.2.2變位方式及變位系數(shù)的選擇常用行星齒輪傳動(dòng)的變位方法及變位系數(shù)可按表13-5-13及13-5-4、圖13-5-5和圖13-5-6確定。參考《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》此行星齒輪傳動(dòng)采用的變位方式為高變位；表13-5-13《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》詳細(xì)說(shuō)明了高變位的系數(shù)的選擇的情況:（1）太陽(yáng)輪負(fù)變位，行星輪和內(nèi)齒輪正變位。即：和按圖13-5-4及圖13-5-5確定。選《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》（2）太陽(yáng)輪正變位，行星輪和內(nèi)齒輪負(fù)變位。即：和按圖13-5-4及圖13-5-5確定。選《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》由于，故查得，4.2.3按接觸強(qiáng)度初算A-C傳動(dòng)的中心距和模數(shù)輸入轉(zhuǎn)距因傳動(dòng)中有一個(gè)或兩個(gè)基本構(gòu)件浮動(dòng)動(dòng)作為均載機(jī)構(gòu)，且齒輪精度低于6級(jí)，所以取載荷不均勻系數(shù)。在一對(duì)A-C傳動(dòng)中，小齒輪（太陽(yáng)輪）傳遞的扭矩全面硬齒面的外嚙合，在對(duì)稱(chēng)，中等沖擊載荷時(shí)：精度采用8-7-7GB/T100951-2001。使用的綜合系數(shù)考慮電動(dòng)滾筒加工和使用的實(shí)際條件，取。齒數(shù)比太陽(yáng)輪和行星輪的材料用40Cr鋼表面的影響系數(shù)。調(diào)質(zhì)處理后HBS240285，取。齒寬系數(shù)（GB10098—88）線偏斜可以忽略因齒面硬度HB>350，則取。按接觸強(qiáng)度初算中心距公式：(4.2)由公式(4.2)可計(jì)算出中心距（內(nèi)嚙合用“－”號(hào)）:求模數(shù)1）計(jì)算A-C傳動(dòng)的實(shí)際中心距和嚙合角取模數(shù)（漸開(kāi)線齒輪標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)（GB1357-87）），則實(shí)際中心距因?yàn)橹饼X輪高變位，則所以嚙合角2）計(jì)算C-B傳動(dòng)的中心距和嚙合角實(shí)際中心距：因?yàn)橹行木嘧儎?dòng)系數(shù)，所以嚙合角。4.2.4幾何尺寸計(jì)算按高變位齒輪傳動(dòng)的幾何計(jì)算A、C、B三輪的集合尺寸。1）分度圓直徑2）齒頂高式中；。3）齒根高4）齒高5）齒頂圓直徑6）齒根圓直徑7）齒寬：查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表13-1-79,即：齒寬系數(shù)的推薦范圍表。查表得：，取太陽(yáng)輪齒寬：；行星輪齒寬：取；內(nèi)齒輪齒寬：。4.2.5驗(yàn)算A-C傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度1）動(dòng)載系數(shù)和速度系數(shù)動(dòng)載系數(shù)和速度系數(shù)按齒輪相對(duì)于行星架的圓周速度，查圖13-1-18(或按表13-1-90和表13-1-84計(jì)算)和圖13-1-28(或按表13-1-107計(jì)算)求出。查看《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》。和所用的圓周速度用相對(duì)于行星架的圓周速度：動(dòng)載系數(shù)用公式算出：速度系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得2）齒向載荷分布系數(shù)、彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)：接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)：式中和——齒輪相對(duì)于行星架的圓周速度及大齒輪齒面硬度對(duì)及的影響系數(shù)（圖13-5-12）;查看《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》——齒寬和行星輪數(shù)目對(duì)和的影響系數(shù)。對(duì)于圓柱直齒或人字齒輪行星傳動(dòng)，如果行星架剛性好，行星輪對(duì)稱(chēng)布置或者行星輪采用調(diào)位軸承，因而使太陽(yáng)輪和行星輪的軸線偏斜可以忽略不計(jì)時(shí)，值由圖13-5-13查取。查看《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》如果NGW型和NW型行星齒輪傳動(dòng)的內(nèi)齒輪寬度與行星輪分度圓直徑的比值小于或等于時(shí)，可取。由圖13-5-13查得：由圖13-5-12查得：，彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)：接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)：可見(jiàn)算出來(lái)的數(shù)值有點(diǎn)偏高。另外在NGW型和NW型行星齒輪傳動(dòng)的內(nèi)齒輪寬度與行星輪分度圓直徑的比值小于或等于1時(shí)，可取。3）求齒間載荷分配系數(shù)及先求端面重合度：式中則因?yàn)槭侵饼X齒輪，總重合度節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)：式中∴彈性系數(shù)：接觸強(qiáng)度計(jì)算的重合度系數(shù)：接觸強(qiáng)度計(jì)算的螺旋角系數(shù)：接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)：因?yàn)楫?dāng)量循環(huán)次數(shù)，則。最小安全系數(shù)：取=1潤(rùn)滑劑系數(shù)，考慮用N46機(jī)械油作為潤(rùn)滑冷卻劑，取=0.93。粗糙度系數(shù)：取。齒面工作硬化系數(shù)：取=1。接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)：=14）A-C傳動(dòng)接觸強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算接觸應(yīng)力：許用接觸應(yīng)力：其強(qiáng)度條件：則計(jì)算結(jié)果，A-C接觸強(qiáng)度通過(guò)。用40Cr鋼（40MnB鋼）調(diào)質(zhì)后表面淬火，安全可靠。5）A-C傳動(dòng)彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算齒根應(yīng)力為：(4.3)式中，——齒形系數(shù)，考慮當(dāng)載荷作用于齒項(xiàng)時(shí)齒形對(duì)彎曲應(yīng)力的影響，與齒數(shù)、變位系數(shù)有關(guān)，與模數(shù)無(wú)關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形系數(shù)可查表6-5《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本?！獞?yīng)力修正系數(shù)，考慮齒根過(guò)渡曲線處的應(yīng)力集中及其他應(yīng)力對(duì)齒根應(yīng)力的影響，與齒數(shù)、變位系數(shù)有關(guān)，與模數(shù)無(wú)關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)齒輪應(yīng)力修正系數(shù)可查表6-5《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本。——重合度系數(shù)，是將載荷作用于齒頂時(shí)的齒根彎曲應(yīng)力折算為載荷作用在單齒對(duì)嚙合區(qū)上界點(diǎn)時(shí)齒根彎曲應(yīng)力的系數(shù)，相嚙合的大、小齒輪，由于其齒數(shù)不同，兩輪的和不相等，故它們的彎曲應(yīng)力一般是不相等的，而且，當(dāng)大、小齒輪的材料及熱處理不同時(shí)，其許用應(yīng)力也不相等，所以進(jìn)行輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度校核時(shí)，大、小齒輪應(yīng)分別計(jì)算。由表6-5查得：小輪：大輪：小輪：大輪：重合度系數(shù)式中，——螺旋角系數(shù)；因?yàn)槭侵饼X輪，所以取=1由公式(4.3)計(jì)算：考慮到行星輪輪齒受力可能出現(xiàn)不均勻性，齒根最大應(yīng)力由強(qiáng)度條件即則(4.4)式中，——彎曲強(qiáng)度計(jì)算的最小安全系數(shù)，由于斷齒破壞比點(diǎn)蝕破壞具有更嚴(yán)重的后果，所以通常設(shè)計(jì)時(shí)，彎曲強(qiáng)度的安全系數(shù)應(yīng)大于接觸強(qiáng)度的安全系數(shù)，，取由公式（4.4）計(jì)算齒根最大應(yīng)力：由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本查?。?0Cr調(diào)質(zhì)、表面淬火。A-C傳動(dòng)改用材質(zhì)后，彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算也通過(guò)。4.2.6驗(yàn)算C-B傳動(dòng)大接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度1）根據(jù)A-C傳動(dòng)的來(lái)確定C-B傳動(dòng)的接觸應(yīng)力，因?yàn)镃-B傳動(dòng)為內(nèi)嚙合，，所以2）核算內(nèi)齒輪材料的接觸疲勞極限由，，即：式中，——接觸強(qiáng)度計(jì)算的最小安全系數(shù)，通常取則45號(hào)鋼調(diào)，則內(nèi)齒輪用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)鋼，調(diào)質(zhì)硬度，接觸強(qiáng)度符合要求。3）彎曲強(qiáng)度的驗(yàn)算只對(duì)內(nèi)齒輪進(jìn)行驗(yàn)算，計(jì)算齒根應(yīng)力，其大小和A-C傳動(dòng)的外嚙合一樣，即由強(qiáng)度條件得45號(hào)鋼調(diào)，所以C-B傳動(dòng)中的內(nèi)齒輪彎曲強(qiáng)度符合要求。4.3低速級(jí)計(jì)算4.3.1配齒計(jì)算由高速級(jí)計(jì)算得，由于距可能達(dá)到的傳動(dòng)比極值較遠(yuǎn)，所以可不檢驗(yàn)鄰接條件。各輪齒數(shù)按公式進(jìn)行配齒計(jì)算，計(jì)算中根據(jù)并適當(dāng)調(diào)整，使等于整數(shù)，再求出，應(yīng)盡可能取質(zhì)數(shù)，并使整數(shù)。則這些條件符合取質(zhì)數(shù)，/整數(shù)，/整數(shù)，且及無(wú)公約數(shù)，整數(shù)的NGW型配齒要求，而且不是質(zhì)數(shù)，以便于加工。速比誤差。4.3.2變位方式及變位系數(shù)的選擇此行星齒輪傳動(dòng)采用的變位方式為高變位；由于，故查得，4.3.3按接觸強(qiáng)度初算A-C傳動(dòng)的中心距和模數(shù)低速級(jí)輸入扭距：因傳動(dòng)中有一個(gè)或兩個(gè)基本構(gòu)件浮動(dòng)動(dòng)作為均載機(jī)構(gòu)，且齒輪精度低于6級(jí)，所以取載荷不均勻系數(shù)。在一對(duì)A-C傳動(dòng)中，小齒輪（太陽(yáng)輪）傳遞的扭矩全面硬齒面的外嚙合，在對(duì)稱(chēng)，中等沖擊載荷時(shí)：精度采用8-7-7GB/T100951-2001。使用的綜合系數(shù)?？紤]電動(dòng)滾筒加工和使用的實(shí)際條件，取。齒數(shù)比太陽(yáng)輪和行星輪的材料和高速級(jí)一樣，改用40Cr調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度HRS240285，取。齒寬系數(shù)（GB10098—88）線偏斜可以忽略因齒面硬度HB>350，則取。按接觸強(qiáng)度初算中心距公式：計(jì)算中心距（內(nèi)嚙合用“－”號(hào)）:求模數(shù)1）計(jì)算A-C傳動(dòng)的實(shí)際中心距和嚙合角取模數(shù)（漸開(kāi)線齒輪標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)（GB1357-87）），則實(shí)際中心距因?yàn)橹饼X輪高變位，則所以嚙合角。2）計(jì)算C-B傳動(dòng)的中心距和嚙合角實(shí)際中心距：因?yàn)橹行木嘧儎?dòng)系數(shù)，所以嚙合角。4.3.4幾何尺寸計(jì)算按高變位齒輪傳動(dòng)的幾何計(jì)算A、C、B三輪的集合尺寸。1）分度圓直徑2）齒頂高式中，。3）齒根高4）齒高5）齒頂圓直徑6）齒根圓直徑7）齒寬：查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表13-1-79,即：齒寬系數(shù)的推薦范圍表。查表得：，取太陽(yáng)輪齒寬：取；行星輪齒寬：取；內(nèi)齒輪齒寬：。4.3.5驗(yàn)算A-C傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度1）動(dòng)載系數(shù)和速度系數(shù)用公式算出：取；速度系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得2）齒向載荷分布系數(shù)、在NGW型和NW型行星齒輪傳動(dòng)的內(nèi)齒輪寬度與行星輪分度圓直徑的比值小于或等于1時(shí)，可取。3）求齒間載荷分配系數(shù)及先求端面重合度：式中則因?yàn)槭侵饼X齒輪，總重合度節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)：式中，∴彈性系數(shù)：接觸強(qiáng)度計(jì)算的重合度系數(shù)：接觸強(qiáng)度計(jì)算的螺旋角系數(shù)：接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)：因?yàn)楫?dāng)量循環(huán)次數(shù)，則。最小安全系數(shù)：取=1潤(rùn)滑劑系，考慮用N46機(jī)械油作為潤(rùn)滑冷卻劑，取=0.93。粗糙度系數(shù)：取。齒面工作硬化系數(shù)：取=1。接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)：=14）A-C傳動(dòng)接觸強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算接觸應(yīng)力：許用接觸應(yīng)力：其強(qiáng)度條件：則計(jì)算結(jié)果，A-C接觸強(qiáng)度通過(guò)。用40Cr鋼（40MnB鋼）調(diào)質(zhì)后表面淬火，安全可靠。5）A-C傳動(dòng)彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算齒根應(yīng)力為：表6-5查得：小輪：大輪：小輪：大輪：重合度系數(shù)式中，——螺旋角系數(shù)；因?yàn)槭侵饼X輪，所以取=1考慮到行星輪輪齒受力可能出現(xiàn)不均勻性，齒根最大應(yīng)力：由強(qiáng)度條件，即(4.4)式中，——彎曲強(qiáng)度計(jì)算的最小安全系數(shù)，取 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本查?。?0Cr調(diào)質(zhì)、表面淬火。A-C傳動(dòng)改用材質(zhì)后，彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算通過(guò)。4.3.6驗(yàn)算C-B傳動(dòng)大接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度1）根據(jù)A-C傳動(dòng)的來(lái)確定C-B傳動(dòng)的接觸應(yīng)力，因?yàn)镃-B傳動(dòng)為內(nèi)嚙合，，所以2）核算內(nèi)齒輪材料的接觸疲勞極限由，，即式中，——接觸強(qiáng)度計(jì)算的最小安全系數(shù)，通常取則45號(hào)鋼調(diào)，則內(nèi)齒輪用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)鋼，調(diào)質(zhì)硬度，接觸強(qiáng)度符合要求。3）彎曲強(qiáng)度的驗(yàn)算只對(duì)內(nèi)齒輪進(jìn)行驗(yàn)算，計(jì)算齒根應(yīng)力，其大小和A-C傳動(dòng)的外嚙合一樣，即由強(qiáng)度條件，得45號(hào)鋼調(diào)，所以C-B傳動(dòng)中的內(nèi)齒輪彎曲強(qiáng)度符合要求。4.4傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算4.4.1各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算高速級(jí)行星架軸轉(zhuǎn)速：主軸轉(zhuǎn)速：由于主軸和行星架是是通過(guò)鍵連接在一起的，故低速級(jí)行星架軸轉(zhuǎn)速：式中，——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，；——高速級(jí)傳動(dòng)比；——低速級(jí)傳動(dòng)比。4.4.2各軸功率計(jì)算高速級(jí)行星架軸功率：主軸功率：低速級(jí)行星架軸功率：式中，軸承的效率為；兩級(jí)行星輪系傳動(dòng)效率為。注:兩級(jí)行星輪的傳動(dòng)比相等，并且它們之積為。4.4.3各軸扭矩計(jì)算高速級(jí)行星架軸扭矩：主軸扭矩：低速級(jí)行星架軸扭矩：5傳動(dòng)軸與滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1計(jì)算作用在齒輪上的力軸的轉(zhuǎn)矩輸出軸上太陽(yáng)輪分度圓直徑圓周力徑向力軸向力各力方向如圖5.2和圖5.3所示。5.2初步估算軸的直徑選取45號(hào)鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理由式計(jì)算軸的最小直徑并加大3%以考慮鍵槽的影響根據(jù)軸的材料查得則取5.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.3.1確定軸的結(jié)構(gòu)方案左軸承從軸的左端裝入，靠軸肩定位。齒輪和右軸承從軸的右端裝入，軸承左側(cè)靠軸肩定位，太陽(yáng)輪兩邊靠左右軸承定位。最右側(cè)兩軸承靠套和彈性擋圈以定位，最右端軸承靠圓螺母以定位。軸的結(jié)構(gòu)如圖5.1所示。圖5.1軸的結(jié)構(gòu)圖5.3.2確定各軸段直徑和長(zhǎng)度eq\o\ac(○,1)段軸和轉(zhuǎn)臂是通過(guò)鍵聯(lián)接起來(lái)的。轉(zhuǎn)臂的轂孔長(zhǎng)度為，為了使軸和轉(zhuǎn)臂運(yùn)行更加安全，所以用螺釘把它們聯(lián)接在一起。故其長(zhǎng)度比轂孔長(zhǎng)度短30毫米，則，。eq\o\ac(○,2)段為了便于裝拆軸承內(nèi)圈，且符合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑。查GB/T276-94，暫選滾動(dòng)軸承型號(hào)為6212，,其寬度。采用密封的方式，則該軸段長(zhǎng)度。eq\o\ac(○,3)段軸承是以軸肩來(lái)定位的。所以軸肩的直徑，軸肩高度應(yīng)滿足軸承拆卸要求，則該軸段直徑，長(zhǎng)度。eq\o\ac(○,4)段，故該軸段直徑,長(zhǎng)度。eq\o\ac(○,5)段軸承是以軸肩來(lái)定位的。所以軸肩的直徑，軸肩高度應(yīng)滿足軸承拆卸要求，則該軸段直徑，長(zhǎng)度。eq\o\ac(○,6)段為了便于裝拆軸承內(nèi)圈，且符合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑。查GB/T276-94，暫選滾動(dòng)軸承型號(hào)為6212，,其寬度。采用密封的方式，則該軸段長(zhǎng)度。eq\o\ac(○,7)段齒輪的寬度為，輪轂長(zhǎng)度，為了便于定位，取軸段長(zhǎng)度；為了便于軸承拆卸，，取軸段直徑。eq\o\ac(○,8)段查GB/T276-94，暫選滾動(dòng)軸承的型號(hào)6309，,并其寬度。用2個(gè)滾動(dòng)軸承支承軸，為使軸承運(yùn)行平穩(wěn)，選用圓螺母固定軸端，圓螺母能夠承受大軸向力，但軸上螺紋處有較大的應(yīng)力集中，會(huì)降低軸的疲勞強(qiáng)度。查GB/T6170-2000，暫選螺母M45.軸段長(zhǎng)度。則該軸段長(zhǎng)度。5.3.3確定軸承及齒輪作用力位置各力方向如圖5.2和5.3和軸的結(jié)構(gòu)圖所示，查6212軸承，其支點(diǎn)尺寸，因此軸的支承點(diǎn)到另一個(gè)軸的支承點(diǎn)距離，，，，，。圖5.2滾筒的受力簡(jiǎn)圖5.4繪制軸的扭矩圖和滾筒的受力簡(jiǎn)圖圖5.3軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖5.5軸的計(jì)算1）求軸承反力水平面，，，垂直面，，，2）求齒寬中點(diǎn)處彎矩水平面，，垂直面，合成彎矩，，扭矩彎矩圖、扭矩圖如圖5.2所示。5.6按彎矩合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度當(dāng)量彎矩，取折合系數(shù)，則齒寬中點(diǎn)處當(dāng)量彎矩當(dāng)量彎矩圖如圖5.2所示。軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表8.2查得，由表8.9查得材料施用應(yīng)力軸的應(yīng)力為該軸滿足強(qiáng)度要求。5.7按額定動(dòng)載荷選擇軸承按額定動(dòng)載荷選擇軸承選擇如下：JD-0.5型調(diào)度絞車(chē)軸承規(guī)格明細(xì)表序號(hào)（參看傳動(dòng)系統(tǒng)）名稱(chēng)型號(hào)代號(hào)數(shù)量Ⅰ深溝球軸承6000063046Ⅱ深溝球軸承60000619202Ⅲ、Ⅳ深溝球軸承6000062122Ⅴ深溝球軸承6000063066Ⅵ深溝球軸承60000630926鍵的選擇與強(qiáng)度驗(yàn)算6.1電機(jī)軸與中心輪聯(lián)接鍵的選擇與驗(yàn)算6.1.1鍵的選擇根據(jù)電動(dòng)機(jī)的規(guī)格，電機(jī)軸的輸入直徑為。查普通平鍵（摘自GB/T1095-2003,GB/T1096-2003），鍵的規(guī)格為鍵AGB/T1096-2003，即：，，。6.1.2鍵的驗(yàn)算假設(shè)載荷為均勻分布，由圖6.1可得平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算式為：擠壓強(qiáng)度條件(6.1)式中，——轉(zhuǎn)矩，；——軸徑，；——鍵的高度，；——鍵的工作長(zhǎng)度，；對(duì)A型鍵；對(duì)B型鍵；對(duì)C型鍵，其中L為鍵的長(zhǎng)度，B為鍵的寬度；——許用擠壓應(yīng)力，，查得。由公式(6.1)可計(jì)算出擠壓應(yīng)力：即：故，符合要求。6.2滾筒軸與行星架聯(lián)接鍵的選擇與驗(yàn)算6.2.1鍵的選擇主軸的輸入直徑為。查摘自GB/T1095-2003,GB/T1096-2003，鍵的規(guī)格為鍵AGB/T1096-2003，即：，，。6.2.2鍵的驗(yàn)算假設(shè)載荷為均勻分布，由圖6.1可得平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算式為：擠壓強(qiáng)度條件式中，——轉(zhuǎn)矩，；——軸徑，；——鍵的高度，；——鍵的工作長(zhǎng)度，；對(duì)A型鍵；對(duì)B型鍵；對(duì)C型鍵，其中L為鍵的長(zhǎng)度，B為鍵的寬度；——許用擠壓應(yīng)力，，查得。由公式(6.1)可計(jì)算出擠壓應(yīng)力：即：故，符合要求。6.3主軸與太陽(yáng)輪聯(lián)接鍵的選擇與驗(yàn)算6.3.1鍵的選擇太陽(yáng)輪處的軸徑為。查摘自GB/T1095-2003,GB/T1096-2003，鍵的規(guī)格為鍵AGB/T1096-2003，即：，，。6.3.2鍵的驗(yàn)算假設(shè)載荷為均勻分布，由圖6.1可得平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算式為：擠壓強(qiáng)度條件式中，——轉(zhuǎn)矩，；——軸徑，；——鍵的高度，；——鍵的工作長(zhǎng)度，；對(duì)A型鍵；對(duì)B型鍵；對(duì)C型鍵，其中L為鍵的長(zhǎng)度，B為鍵的寬度；——許用擠壓應(yīng)力，，查得。由公式(6.1)可計(jì)算出擠壓應(yīng)力： 即：故，符合要求。6.4行星架與滾筒聯(lián)接鍵的選擇與驗(yàn)算6.4.1鍵的選擇行星架的外徑為。查摘自GB/T1095-2003,GB/T1096-2003，鍵的規(guī)格為鍵BGB/T1096-2003，即：，，。6.4.2鍵的驗(yàn)算假設(shè)載荷為均勻分布，由圖6.1可得平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算式為：擠壓強(qiáng)度條件——許用擠壓應(yīng)力，，查得。由公式(6.1)可計(jì)算出擠壓應(yīng)力：即：故，符合要求。但考慮到安全,所以采用雙鍵,并按布置。7使用三維實(shí)體設(shè)計(jì)ug進(jìn)行實(shí)體的設(shè)計(jì)和組裝7.1ug繪制齒輪7.1.1齒輪的計(jì)算公式壓力角a=20(角度)圓周角b=360(角度)t=0s=(1-t)*a+t*b(角度)模數(shù)m=5(mm)齒數(shù)z=99r=z*m*cos(a)(mm)齒頂圓d1=z*m+2*m分度圓d2=z*m齒根圓d3=z*m-2.5*m基圓d4=z*m*cos(a)漸開(kāi)線表達(dá)式：xt=0(mm)yt=r*cos(s)+r*rad(s)*sin(s)(mm)zt=r*sin(s)-r*rad(s)*cos(s)(mm)7.1.2使用ug繪制齒輪的方法這是我用UG繪制漸開(kāi)線齒輪后的小結(jié)，寫(xiě)出來(lái)供大家參考。繪制的關(guān)鍵步驟：利用表達(dá)式來(lái)進(jìn)行曲線驅(qū)動(dòng)，生成漸開(kāi)線曲線，繪制齒缺草圖，建立齒輪模型。例如：漸開(kāi)線直齒輪例案：模數(shù)4，齒數(shù)31，壓力角20°。1.建模文件命名；確定保存位置。2.輸入表達(dá)式打開(kāi)“工具”中的“表達(dá)式”，逐項(xiàng)錄入，注意單位選擇。a=0(角度)ap=20(角度)b=360(角度)t=0s=(1-t)*a+t*b(角度)m=4(mm)z=31r=z*m*cos(ap)(mm)3.繪制齒輪胚3.1齒輪毛胚草圖的繪制外圓直徑：通過(guò)D=z*m+2*m公式計(jì)算出其值。齒厚、軸孔、鍵槽、圓角、倒角等按《齒輪設(shè)計(jì)手冊(cè)》要求繪制。3.2采用“回轉(zhuǎn)”形成齒輪毛胚4.繪制齒輪四大圓在x-y基準(zhǔn)面上繪制草圖用公式驅(qū)動(dòng)直徑齒頂圓d1=z*m+2*m分度圓d2=z*m齒根圓d3=z*m-2.5*m基圓d4=z*m*cos(ap)5.輸入漸開(kāi)線表達(dá)式在菜單欄的下拉菜單“工具”中選擇表達(dá)式輸入下列公式xt=0(mm)yt=r*cos(s)+r*rad(s)*sin(s)(mm)zt=r*sin(s)-r*rad(s)*cos(s)(mm)6.繪制漸開(kāi)線通過(guò)“規(guī)律曲線”確認(rèn)xt;yt;zt繼續(xù)重復(fù)操作，運(yùn)行關(guān)于t的yt和zt定義。利用“點(diǎn)構(gòu)造器”確定漸開(kāi)線基圓中心，將其放置在四大圓同一個(gè)面上。。7.鏡像漸開(kāi)線將漸開(kāi)線與分度圓的交點(diǎn)和基圓的圓心連接成直線1，通過(guò)“編輯”/“移動(dòng)對(duì)象”順時(shí)針旋轉(zhuǎn)“360/4z°”得直線2，以直線2和Z-X軸建基準(zhǔn)面，以該面為鏡像中心面鏡像漸開(kāi)線得對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線8.利用“圓形陳列”命令繪制齒輪7.2ug繪制斜齒輪7.2.1斜齒輪的計(jì)算公式NX的參數(shù)建模為了便于理解，此斜齒輪的模數(shù)（即：法面模數(shù)）和齒數(shù)與直齒輪的一樣。添加了螺旋角β添加了螺旋升角λ=90-β添加了基圓周長(zhǎng)c=db*π添加了螺旋線螺距s=c*tanλ修改了模數(shù)為法面模數(shù)，m改為Mn修改了分度圓直徑為d=mn*z/cosβ添加了齒廓旋轉(zhuǎn)角度θ=arcsin(b*tanβ/rb)添加了端面壓力角αt=arctan(tanα/cosβ)斜齒輪的端面模數(shù)mt=mn/cosβ10.分度圓直徑d=mt*z，11.端面壓力角αt=arctan(tanα/cosβ)，基圓直徑db=d*cosαt12.齒廓旋轉(zhuǎn)角度θ=arcsin(b*tanβ/rb)7.2.2使用ug繪制斜齒輪的方法圓柱斜齒輪的建模（例如：法面模數(shù)Mn=4,齒數(shù)z=18,齒寬b=45,壓力角α=20°，螺旋角β=16°）斜齒輪的創(chuàng)建關(guān)鍵在于螺旋線（引導(dǎo)線）的創(chuàng)建，軟件簡(jiǎn)捷的方法，介紹軟件用參數(shù)創(chuàng)建的方法。結(jié)果如下：7.2.3UG對(duì)減速器部分零件的裝配圖和爆炸圖1、減速器的部分零件的裝配圖：減速器部分零件的爆炸圖：8數(shù)控仿真模擬滾筒軸的加工8.1滾筒軸的加工工藝加工階段的劃分：首先要根據(jù)加工的精度劃分加工階段，其次要根據(jù)易于保證加工精度的原則安排加工順序，再要根據(jù)加工的機(jī)床設(shè)備、加工的批量考慮工序的集中與分散。根據(jù)以上三步設(shè)計(jì)安排，就可以較合理地安排好零件的工序了。加工階段的劃分：1）粗加工階段主要加工方法有：粗車(chē)、粗銑、粗刨、粗鏜和鉆孔2）半精加工階段主要加工方法有：半精車(chē)精車(chē)、半精銑精銑、半精刨精刨、半精鏜精鏜和擴(kuò)孔、鉸孔3）精加工階段主要加工方法是各種類(lèi)型的磨削，也有寬刃精刨、浮動(dòng)鏜和刮，如零件的加工精度或表面粗糙度要求高，則還要進(jìn)行超精加工。超精加工主要方法有：研磨、拋光、超精磨、珩磨、金剛車(chē)、金剛鏜。8.2滾筒軸的加工程序滾筒軸的數(shù)控加工程序如下：加工前的準(zhǔn)備：1#93度的外圓車(chē)刀，用于外圓的粗加工。2#60度的外螺紋車(chē)刀，用于外螺紋的加工。3#35度的外圓車(chē)刀，用于外圓的精加工。4#切槽刀，寬度為4cm用于加工寬度為4cm寬度的槽。加工前的分析：滾筒軸的加工在數(shù)控車(chē)上需要掉頭加工，通過(guò)滾筒軸本身的形狀，確定滾筒軸的加工工藝路線，先加工帶有螺紋的的一頭，將坐標(biāo)原點(diǎn)定在工件的外圓端面。將換刀點(diǎn)定在離工件在橫向和縱向分別為100,100的方向，換刀時(shí)，不會(huì)干涉工件、不發(fā)生刀具和工件的碰撞，可以順利的換刀。將對(duì)刀點(diǎn)定于離工件直徑遠(yuǎn)和端面遠(yuǎn)分別為2,2厘米處作為程序的循環(huán)起點(diǎn)。1、帶螺紋一端的滾筒軸的數(shù)控加工程序：o0001;t0101;g00x100.0z100.0;m03s900;g00x74.0z2.0;g71u1.0R1.5;g71p10q20u0.5w0.2f0.3;n10g00x0.0;g01z0.0f0.25;x41.0;x45.0z-2.0;z-78.0;x50.0;z-167.0;x60.0;w-26.0;x70.0;w-10.0;g02x65.0w-2.5r2.5f0.2;g01w-124.0f0.3;g03x70.0w-2.5r2.5f0.2;g01x70.0w-10.0f0.3;n20g00x74.0;z2.0;g00x100.0;z100.0;t0303;g00x100.0z100.0;m03s1200;g00x74.0z2.0;g70p10q20;g00x100.0z100.0;t0202;g00x100.0z100.0;m03s600;g00x47.0z2.0;g92x45.0z-78.0f0.2;x44.8;x44.4;x44.2;x44.0;x38.9;x38.85;x38.85;g00x47.0;z2.0;g00x100.0z100.0;m30;2、不帶螺紋的一端的數(shù)控加工程序：o0002;t0101;g00x100.0z100.0;m03s1000;g00x74.0z2.0;g71u1.0r3.0;g71p10q20u0.5w0.2f0.3;n10g00x0.0;z0.0;g01x46.0f0.2;x50.0z-2.0;w-64.0;x60.0;w-26.0;x70.0;w-10.0;n20g00x74.0;z2.0;g00x100.0z100.0;t0202;g00x100.0z100.0;m03s500;g00x64.0z-92.0;g01x59.2f0.15;g04x3.0;g01x64.0f0.3;g00z2.0;g00x100.0z100.0;m30;3.加工滾筒軸的模型：4.上海宇龍數(shù)控仿真的控制界面面9、絞車(chē)的日常維護(hù)與修理、拆卸與裝配及電氣原理9、1日常維護(hù)維護(hù)保養(yǎng)和修理工作是保證機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)及安全生產(chǎn)的重要條件,司機(jī)須每日對(duì)絞車(chē)的各部位認(rèn)真保養(yǎng)、清理臟物、檢查潤(rùn)滑狀況，如絞車(chē)長(zhǎng)期停用，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右员Ｗo(hù)，以防銹蝕和損壞。絞車(chē)每工作三個(gè)月須補(bǔ)充和更換潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂，絞車(chē)有3處加油孔。a、拆下檔盤(pán)上的一個(gè)螺栓，向螺孔內(nèi)注油。b、拆下軸承蓋向軸承注油。c、拆下卷筒上的加油螺栓，向螺孔內(nèi)注油。9.2日常修理絞車(chē)必須根據(jù)實(shí)際情況安排小修或大修，按實(shí)際使用時(shí)間累計(jì)，一般小修周期為三個(gè)月，大修周期為兩年。小修內(nèi)容有：清除剎車(chē)故障，檢查或更換剎車(chē)帶，補(bǔ)充或更換潤(rùn)滑脂。大修內(nèi)容有：拆開(kāi)全部零件，檢查軸承及齒輪的磨損情況，更換或修復(fù)已磨損的零件，更換全部潤(rùn)