大學(xué)畢業(yè)設(shè)計-jtb08×06型調(diào)速型提升絞車的機械調(diào)速裝置設(shè)計

PAGE11摘要JTB系列提升絞車可供煤礦、金屬礦、非金屬礦在傾斜巷道作升降物料和人員之用，也可作為小型豎井的提升設(shè)備。據(jù)制造工藝的不同，可把提升機的滾筒結(jié)構(gòu)分為鑄造一焊接混合型(支輪為鑄造，滾筒為焊接)和焊接型。機械傳動系統(tǒng)包括減速器和聯(lián)軸器,礦井提升機主軸的轉(zhuǎn)數(shù)由于受提升速度的限制，一般在l0一60轉(zhuǎn)／分之間，而用作拖動的電動機的轉(zhuǎn)數(shù)，一般在480一960轉(zhuǎn)／分之間。這樣，除采用低速直流電動機拖動外，一般情況下不能將主軸與電動機直接聯(lián)接，中間必須經(jīng)過減速器。因而減速器的作用是減速并傳遞動力。聯(lián)軸器由半聯(lián)軸器、柱銷等零件組成。由于柱銷具有緩沖和減震作用，因而具有傳動平穩(wěn)、噪音小、安全可靠、易于維護等優(yōu)點。主軸與減速器輸出軸的連接采用齒式聯(lián)軸器。潤滑系統(tǒng)是一切機械系統(tǒng)中很重要的一個環(huán)節(jié)。潤滑系統(tǒng)的作用是：在提升機工作時，不間斷地向主軸承、減邊器軸承和嚙合齒面壓送潤滑油，以保證軸承和齒輪能良好的工作潤滑系統(tǒng)必須與自動保護系統(tǒng)和主電動機聯(lián)鎖電動機通過主軸驅(qū)動滾筒．主軸也是傳動的主要部件。提升絞車主軸應(yīng)能承受工作過程中的外負(fù)荷而不發(fā)生殘余變形和過量的彈性變形，同時要保證一定的使用壽命。主軸往往是提升機中重量最大的一個零件，其尺寸和傳遞的力矩也較大。關(guān)鍵詞：提升絞車減速器聯(lián)軸器主軸AbstractJTBSerieshoistwhichisusedforcoal,metalminingandnon-metalmining。Itcanraisematerialsandpeopleinthetiltroadwayorbeusedastheupgradingequipmentinsmallshaft。Accordingtodifferentmanufacturingprocesses,wecouldclassifythehoistdrumstructureintohybridcasting-weldingtype(supportwheelforcasting,rollerforwelding)andweldingtype。Themechanicaltransmissionsystemincludesreducerandcoupling。Themainaxisofhoistisrestrictedbyraisingspeed,soitisgeneral10to60r/min。Atthesametime,themotorwhichisusedtodragisbetween480and960r/min。Inthisway,besidesusinglowspeedDCmotortodrag。Spindlecannotconnectedwiththemotordirectlyundernormalcircumstances,butthroughbythemiddlereducer。Reducerisusedtoslowdownspeedsandtransferpower。Couplingiscomposedofsemi-couplingandcolumncomponentparts。Becauseofcolumnscontainbufferandshock-absorbingfunctions,sotheyhaveasmoothdrive,smallnoise,safety,reliability,easytomaintainbenefitsandsoon。Spindleandtheoutputshaftofreducerareoftenusinggear-couplingtoconnect。Lubricationisaveryimportantaspectforallmechanicalsystems。Lubricationsystemcanprovideuninterruptedpressurelubricationoilformainbearings、reducerbearingsandthesurfaceofmeshingtoothinraisingstage,sothatbearingsandgearscanworkwell。Lubricationsystemshouldconnectedwithautomaticprotectionsystemandthemainmotor。Motordrives.drumthroughspindle。Spindleisalsoamaincomponentinmechanicaltransmissionsystems。Spindleshouldbeabletostandoutsideloadwithouttheoccurrenceofexcessiveresidualdeformationandelasticdeformationinthecourseofworkingprocess。Atthesametimetoensureacertainlife。Spindleisoftenthebiggestandtheheaviestpartsofhoistingmachineinsizeandtorquedelivery。Keywords:hoistreducercouplingspindle目錄10571摘要 110294Abstract 21JTB-0.8提升絞車簡介11908 11.1提升絞車的型號含義11038 1319221.2JTB型礦用提升絞車的原理與結(jié)構(gòu)特征 140972行星齒輪傳動概述 3254442.1行星齒輪傳動的定義及分類 343452.2行星齒輪傳動符號 4250682.3行星齒輪傳動的特點 5120783行星結(jié)構(gòu)傳動設(shè)計計算及校核 7244553.1有關(guān)原始數(shù)據(jù) 7155713.2傳動方案的分析與擬定 8301723.2.1對傳動方案的要求 8174473.2.2擬定傳動方案 8267493.3行星齒輪傳動的傳動比和效率計算 970443.4行星齒輪傳動的配齒計算 10310453.4.1傳動比條件 10140033.4.2同軸條件 1122463.4.3裝配條件 1120863.4.4鄰接條件 12110553.5行星齒輪傳動的幾何尺寸和嚙合參數(shù)計算 1263443.5.1分度圓直徑d 14238853.5.2齒頂圓直徑 14295693.5.3齒根圓直徑 1488453.5.4齒寬b 15106573.5.5中心距a 15236023.6行星齒輪傳動強度計算及校核 1681353.6.1選擇齒輪材料及精度等級 16274203.6.2有關(guān)系數(shù)和接觸疲勞極限 1638553.6.3齒輪齒面強度的計算及校核 18309243.6.4齒根彎曲疲勞強度校核 19175383.7行星齒輪傳動的受力分析 21270224行星機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及相關(guān)技術(shù)要求 25146124.1齒輪傳動的均載機構(gòu) 25186714.1.1行星輪間載荷分布不均勻性分析 25119784.1.2行星輪間載荷分布均勻的措施 27191764.2行星輪的結(jié)構(gòu)及支承結(jié)構(gòu) 2991344.3行星架結(jié)構(gòu)設(shè)計 3039464.4對齒輪的要求 32127315軸承的選擇及校核 338095.1選擇滾動軸承類型的主要因素 33273775.2軸承使用壽命的推薦值 34204366.鍵的選擇與強度驗算 36315266.1平鍵的選用步驟 3679806.2聯(lián)接鍵的選擇與驗算 36259447絞車的工作原理 39203618JTB-0.8型單滾筒絞車總體布局設(shè)計 4083279絞車的使用與操作 41281119.1絞車的安裝 41144299.2使用與操作 411022310維護與保養(yǎng) 4330775致謝 4617493參考文獻(xiàn) 471JTB-0.8提升絞車簡介1.1提升絞車的型號含義：JTB800/630J卷揚機類T提升絞車B防爆型800卷筒直徑600卷同寬30減速比1.2JTB型礦用提升絞車的原理與結(jié)構(gòu)特征絞車的工作系由電動機藉彈性聯(lián)軸器，園柱齒輪減速機及一級開式齒輪帶動主軸卷筒旋轉(zhuǎn)。防爆絞車由主軸裝置，減速機，彈性聯(lián)軸器，帶式制動器，機座等部件組成。非防爆絞車由主軸裝置，減速機，帶制動輪彈性聯(lián)軸器，電磁制動器帶式制動器，機座等部件組成。主軸裝置該裝置由主軸、齒輪、制動輪、卷筒、滾動軸承等零件組成。兩端的齒輪和制動輪用鍵與主軸相聯(lián)。在卷筒殼外表面用螺栓固定一層木襯。以保護鋼絲繩。主軸兩端軸頸分別以滾動軸承支承于機座上。JTB-1型直齒輪齒數(shù)不同。減速機減速機由一級斜齒輪、機體、機蓋、軸、滾動軸承等零件組成。減速機的箱體系剖分式的，在機蓋上設(shè)有視孔，供注入潤滑油和觀察齒輪的嚙合情況，為了便于檢查減速機內(nèi)的油量及放油情況，在機體上設(shè)有油位尺和放油孔。在低速軸上裝有以鍵連接的斜齒輪，一端軸頸裝有7615軸承，另一端軸頸裝有7315軸承，軸的伸出端裝有以鍵聯(lián)接的小齒輪。高速軸為軸齒輪其兩端軸頸裝有7311軸承，入端與彈性聯(lián)軸器相聯(lián)。JTB-1型減速機中心距為300,齒輪齒數(shù)不同。

帶式制動器制動器由制動帶、杠桿、手柄、重錘等零件組成，制動帶用石棉帶藉銅鉚釘固定在鋼帶上，制動帶上裝有調(diào)節(jié)裝置，可改變制動帶與制動輪之間的間隙，杠桿的一端裝有重錘，可以使卷筒迅速制動。卷筒的松閘是靠手動操縱來實現(xiàn)，根據(jù)制動力大小，重錘可以調(diào)整。

機座機座是由槽鋼，角鋼及鋼板等焊接而成。機座底面四個槽鋼制成向上翹曲的，以便于搬運，頂面焊有四個園筒，當(dāng)絞車在井下沒有固定基礎(chǔ)時，用柱子作固定絞車之用。

齒輪罩

齒輪罩由鋼板，角鋼焊接而成，其上設(shè)有視孔，以便觀察齒輪嚙合情況和加入潤滑油。2行星齒輪傳動概述輪系可由各種類型的齒輪副組成。由錐齒輪、螺旋齒輪和蝸桿蝸輪組成的輪系，稱之為空間輪系；而由圓柱齒輪組成的輪系，稱為平面輪系。下面我們主要討論的是平面輪系的設(shè)計問題。2.1行星齒輪傳動的定義及分類普通齒輪傳動（定軸輪系）當(dāng)齒輪系運轉(zhuǎn)時，如果組成該齒輪系的所有齒輪的幾何軸線位置都是固定不變的，則稱為普通齒輪傳動（或稱為定軸輪系）。在普通齒輪傳動中，如果各齒輪副的軸線均互相平行，則稱為平行軸齒輪傳動；如果齒輪系中含有一個相交軸齒輪副或一個相錯軸齒輪副，則稱為不平行軸齒輪傳動（空間齒輪傳動）。行星齒輪傳動（行星輪系）當(dāng)齒輪系運轉(zhuǎn)時，如果組成該齒輪系的齒輪中至少有一個齒輪的幾何軸線位置不固定，而繞著其他齒輪的幾何軸線旋轉(zhuǎn)，即在該齒輪系中，至少具有一個作行星運動的齒輪。行星齒輪傳動按其自由度的數(shù)目可分為以下幾種：=1\*GB3①簡單行星齒輪傳動具有一個自由度（W=1）的行星齒輪傳動。對于簡單行星齒輪傳動，只需要知道其中一個構(gòu)件的運動后，其余各構(gòu)件的運動便可確定。=2\*GB3②差動行星齒輪傳動具有兩個自由度（W=2）的行星齒輪傳動，即它是具有三個可動外接構(gòu)件（a、b和x）的行星輪系。對于差動行星齒輪傳動，必須給定兩個構(gòu)件的運動后，其余構(gòu)件的運動才能確定。。在行星齒輪傳動中作行星運動的齒輪，稱為行星齒輪（簡稱為行星輪）。換而言之，在齒輪系中，凡具有自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的齒輪，則稱為行星輪。僅有一個齒圈的行星，稱為單齒圈行星輪；帶有兩個齒圈的行星輪稱為雙齒圈行星輪。在行星齒輪傳動中，支承行星輪并使它得到公轉(zhuǎn)的構(gòu)件，稱為轉(zhuǎn)臂（又稱為行星架），用符號x表示。轉(zhuǎn)臂x繞之旋轉(zhuǎn)的幾何軸線，稱為主軸線。在行星齒輪傳動中，與行星齒輪相嚙合的，且其軸線又與主軸線重合的齒輪，稱為中心輪；外齒中心輪用符號a或b表示，內(nèi)齒中心輪用符號b或e表示。最小的外齒中心輪a又可稱為太陽輪。而將固定不動的（與機架連接的）中心輪，稱為支持輪。在行星齒輪傳動中，凡是其旋轉(zhuǎn)軸線與主軸線相重合，并承受外力矩的構(gòu)件，稱為其本構(gòu)件。換言之，所謂基本構(gòu)件就是在空間具有固定旋轉(zhuǎn)軸線的受力構(gòu)件；其中也可能是固定構(gòu)件。而差動行星齒輪傳動就是具有三個運動基本構(gòu)件的行星齒輪傳動。在其三個基本構(gòu)件中，若將內(nèi)齒輪固定不動，則可得到應(yīng)用廣泛的，輸入件為中心輪或轉(zhuǎn)臂，輸出件為轉(zhuǎn)臂或中心輪的行星齒輪傳動。仿上，當(dāng)中心輪a固定不動時，則可得到輸入件為內(nèi)齒輪b或轉(zhuǎn)臂x，輸出件為轉(zhuǎn)臂x或內(nèi)齒輪b的行星齒輪傳動。當(dāng)轉(zhuǎn)臂x固定不動時，則可得到所有齒輪細(xì)線均固定不動的普通齒輪傳動，即定軸齒輪傳動。由于該定軸齒輪傳動騍原來行星齒輪傳動的轉(zhuǎn)化機構(gòu)，故又稱之為準(zhǔn)行星齒輪傳動。2.2行星齒輪傳動符號在行星齒輪傳動中較常用的符號如下：——轉(zhuǎn)速，以每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)來衡量的角速度，。——角速度，以每秒弧度來衡量的角速度，。——齒輪a的轉(zhuǎn)速，?！獌?nèi)齒輪b的轉(zhuǎn)速，。——轉(zhuǎn)臂x的轉(zhuǎn)速，?！行禽哻的轉(zhuǎn)速，。——內(nèi)齒輪b與中心輪a的齒數(shù)比。——內(nèi)齒輪b固定，即,中心輪a輸入，轉(zhuǎn)臂x輸出時的行星齒輪傳動的傳動比。2.3行星齒輪傳動的特點最顯著的特點是：在傳遞動力時它可以進(jìn)行功率分流；同時，其輸入軸與輸出軸具有同軸性，即輸出軸與輸入軸均設(shè)置在同一主軸上。行星齒輪傳動的主要特點如下。（1）體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大由于行星齒輪傳動具有功率分流和各中心輪的周圍均勻地分布著數(shù)個行星輪來共同分擔(dān)載荷，從而使得每個齒輪所承受的負(fù)荷較小，并允許這些齒輪采用較小的模數(shù)。此外，在結(jié)構(gòu)上充分利用了內(nèi)嚙合承載能力大和內(nèi)齒圈本身的可容體積，從而有利于縮小其外廓尺寸，使其體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)非常緊湊，且承載能力大。一般，行星齒輪傳動的外廓尺寸和質(zhì)量約為普通齒輪傳動的（即在承受相同的載荷條件下）。（2）傳動效率高由于行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)的對稱性，即它具有數(shù)個勻稱分布的行星輪，使得作用于中心輪和轉(zhuǎn)臂軸承中的反作用力能互相平衡，從而有利于達(dá)到提高傳動效率的作用。在傳動類型選擇恰當(dāng)、結(jié)構(gòu)布置合理的情況下，其效率值可達(dá)。（3）傳動比較大可以實現(xiàn)運動的合成與分解只要適當(dāng)選擇行星齒輪傳動的類型及配齒方案，便可以用少數(shù)幾個齒輪而獲得很大的傳動比。在僅作為傳遞運動的行星齒輪傳動中，其傳動比可達(dá)到幾千。應(yīng)該指出，行星齒輪傳動在其傳動比很大時，仍然可保持結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、體積小等許多優(yōu)點。而且，它還可以實現(xiàn)運動的合成與分解以及實現(xiàn)各種變速的復(fù)雜的運動。（4）運動平穩(wěn)、抗沖擊和振動的能力較強由于采用了數(shù)個結(jié)構(gòu)相同的行星輪，均勻地分布中心輪的周圍，從而可使行星輪與轉(zhuǎn)臂的慣性力相互了解。同時，也使參與嚙合的齒數(shù)增多，故行星齒輪傳動的運動平穩(wěn)，抵抗沖擊和振動的能力較強，工作較可靠。3行星結(jié)構(gòu)傳動設(shè)計計算及校核行星齒輪傳動根據(jù)基本夠件的組成情況可分為：2K—H、3K、及K—H—V三種。若按各對齒輪的嚙合方式，又可分為：NGW型、NN型、WW型、WGW型、NGWN型和N型等，本次畢業(yè)設(shè)計所設(shè)計的行星齒輪屬于2K—H行星傳動NGW型。3.1有關(guān)原始數(shù)據(jù)課題:JTB-0.8×0.6機械調(diào)速型提升絞車調(diào)速裝置的設(shè)計參數(shù)型號滾筒載荷提升高度鋼絲繩電動機重量個數(shù)量直直徑mm寬寬度mm最最大靜張力KN最大靜張力差KN容繩量m層數(shù)繩速m∕s繩徑mm功率KW型號速比單位kgJTB-0.8×0.61800600151537541.3515.522YR180-6302100表3-1JTB－0.8×0.6提升絞車技術(shù)參數(shù)表3.2傳動方案的分析與擬定3.2.1對傳動方案的要求合理的傳動方案，首先應(yīng)滿足工作機的功能要求，還要滿足工作可靠、傳動精度高、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、重量輕、成本低、工藝性好、使用和維護方便等要求。3.2.2擬定傳動方案任何一個方案，要滿足上述所有要求是十分困難的，要統(tǒng)籌兼顧，滿足最主要的和最基本的要求。如圖所示為初步擬定的傳動方案，適于在惡劣環(huán)境下長期連續(xù)工作。圖3-1周轉(zhuǎn)輪系a-太陽輪；g-行星輪；b-內(nèi)齒輪；H-行星架圖3-2JTB-0.8絞車傳動系統(tǒng)1.電動機2.帶式制動器3.調(diào)速行星齒輪減速器4.圓柱直齒輪5.軸承6.齒輪軸7.軸承8.斜齒輪9.軸承10.大齒輪11.滾筒12.工作制動器3.3行星齒輪傳動的傳動比和效率計算行星齒輪傳動比符號及角標(biāo)含義為：其中1—固定件、2—主動件、3—從動件1．各構(gòu)件的轉(zhuǎn)速計算齒輪b固定時，2K—H（NGW）型傳動的傳動比為=1-=1+/可得=1-=1-=1-6=-5輸出轉(zhuǎn)速：=/=n/=960/6=160r/min=(-)/(-)=-/可得行星輪的轉(zhuǎn)速：=-240r/min,負(fù)號表示與太陽輪的轉(zhuǎn)向相反。2．行星齒輪傳動的效率計算η=1-|(-)/(-1)|=為a—g嚙合的損失系數(shù)，為b—g嚙合的損失系數(shù)，為軸承的損失系數(shù)，為總的損失系數(shù)，一般取=0.025按=960r/min、=160r/min、=-5可得η=1-|(-)/(-1)|=1-|(960-160)/(-5-1)×160|×0.025=97.92%3.4行星齒輪傳動的配齒計算行星齒輪傳動比符號及角標(biāo)含義為：a—中心輪、b—內(nèi)齒輪、g—行星輪3.4.1傳動比條件傳動比的要求——傳動比條件即=1+/可得=5所以中心輪a和內(nèi)齒輪b的齒數(shù)滿足給定傳動比的要求。3.4.2同軸條件此處刪除好多字，詳細(xì)的圖紙聯(lián)系qq656417679保證中心輪、內(nèi)齒輪和行星架軸線重合——同軸條件為保證行星輪與兩個中心輪、同時正確嚙合，要求外嚙合齒輪a—g的中心距等于內(nèi)嚙合齒輪b—g的中心距，即=稱為同軸條件。對于非變位或高度變位傳動，有m/2(+)=m/2(-)得=23.4.3裝配條件保證多個行星輪均布裝入兩個中心輪的齒間——裝配條件，想鄰兩個行星輪所夾的中心角=2π/，中心輪a相應(yīng)轉(zhuǎn)過角，角必須等于中心輪a轉(zhuǎn)過個（整數(shù)）齒所對的中心角，即=2π/式中2π/為中心輪a轉(zhuǎn)過一個齒（周節(jié)）所對的中心角。=n/=/=1+/將和代入上式，有2π//2π/=1+/經(jīng)整理后=+=6滿足兩中心輪的齒數(shù)和應(yīng)為行星輪數(shù)目的整數(shù)倍的裝配條件。3.4.4鄰接條件保證相鄰兩行星輪的齒頂不相碰——鄰接條件，在行星傳動中，為保證兩相鄰行星輪的齒頂不致相碰，相鄰兩行星輪的中心距應(yīng)大于兩輪齒頂圓半徑之和，如圖3-3所示圖3-3行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)示意圖可得2＞滿足鄰接條件。取=24，則=48，=1203.5行星齒輪傳動的幾何尺寸和嚙合參數(shù)計算按齒根彎曲強度初算齒輪模數(shù)m齒輪模數(shù)m的初算公式為圖3-4行星齒輪傳動簡圖及構(gòu)件的受力分析按照上述提示進(jìn)行受力分析計算，則可得行星輪g作用于中心輪a的切向力為=2000/=2000/=2000×72.94/72=2026N而行星輪g上所受的三個切向力為中心輪a作用與行星輪g的切向力為=-=-2000/=-2026N內(nèi)齒輪作用于行星輪g的切向力為==-2000/=-2026N轉(zhuǎn)臂H作用于行星輪g的切向力為=-2=4000/=4052N轉(zhuǎn)臂H上所受的作用力為=-2=-4000/=-4052N轉(zhuǎn)臂H上所受的力矩為==-4000/*=-4000×218.82/72×108=-1312.8N.m在內(nèi)齒輪b上所受的切向力為=-=2000/=2026N在內(nèi)齒輪b上所受的力矩為=/2000=/=72.94×2026/360=1094N.m式中—中心輪a的節(jié)圓直徑，㎜—內(nèi)齒輪b的節(jié)圓直徑，㎜—轉(zhuǎn)臂H的回轉(zhuǎn)半徑，㎜4行星機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及相關(guān)技術(shù)要求4.1齒輪傳動的均載機構(gòu)行星齒輪傳動通常采用均載機構(gòu)來體現(xiàn)其質(zhì)量小、承載能力高等突出優(yōu)點?？梢匝a償制造誤差，還可降低對齒輪的精度要求，以均衡各行星輪傳動遞的載荷。均載機構(gòu)具有多種型式，我們所采用的是行星架浮動的均載機構(gòu)。行星架浮動的均載機構(gòu)特點是：主要適用于三個行星輪的行星齒輪傳動?；緲?gòu)件（太陽輪、內(nèi)齒輪或行星架）沒有固定的徑向支承，在受力不平衡的條件下，可以徑向游動（又稱浮動），以使各行星輪均勻分擔(dān)載荷。在NGW型傳動中，由于行星架受力較大（二倍圓周力），有利于浮動。行星架浮動不要支承，可簡化結(jié)構(gòu)，尤其利于多級行星齒輪傳動。但由于行星架自重大，速度高會產(chǎn)生較大的離心力，影響浮動效果，所以常用于速度不高的場合。4.1.1行星輪間載荷分布不均勻性分析在傳動比和名義功率相同的情況下，采用四個行星輪的行星齒輪傳動裝置的外形尺寸，僅為具有一個行星輪的行星齒輪傳動的一半；在相同結(jié)構(gòu)尺寸的情況下，行星齒輪傳動所傳遞的轉(zhuǎn)矩為普通定軸齒輪傳動的45倍。但是由于不可避免的制造和安裝誤差，以及構(gòu)件的變形等因素的影響，致使行星輪間的載荷分布是不均勻的。較嚴(yán)重的情況是：有時載荷可能是集中在某一行星輪上，而其他的行星輪則被閑置，而不能起著傳遞動力的作用。這就是某些行星齒輪傳動時，認(rèn)真地解決行星輪間載荷分配的不均勻性問題，這對于充分發(fā)揮其優(yōu)越性就顯得非常重要。所謂行星輪間載荷分布均勻（或稱載荷均衡），就是指輸入的中心輪傳遞給各行星輪的嚙合作用力的大小相等。求此行星齒輪傳動的載荷不均勻系數(shù)設(shè)中心輪上輸入一個轉(zhuǎn)矩，在理想的制造精度和剛度的條件下，中心輪上的輪齒就會與三個行星輪上的輪齒相接觸（嚙合），則各行星輪、和對中心輪的法向作用力、和的大小是相等的?，F(xiàn)取中心輪為受力對象，法向作用力、和組成為一個等邊的力三角形，即各行星輪作用于中心輪上的力的主矢為零，；而其主矩的大小則等于轉(zhuǎn)矩。因此，中心輪可達(dá)到無徑向載荷地傳遞轉(zhuǎn)矩。但是，在沒有采取任何均載措施的情況下，實際上行星輪間的載荷分布是不均勻的；即使采用了某種均載機構(gòu)，在行星齒輪傳動工作的過程中，行星輪間的載荷分布也并非完全是均衡的。行星輪間載荷分布不均衡的原因，可以大致分為由齒輪本身的各種制造誤差，軸承、行星架和齒輪箱體等的制造和安裝誤差兩部分所組成的。而行星齒輪傳動零件的制造誤差將使輪齒工作齒廓間形成間隙或過盈。各基本構(gòu)件和行星輪軸線的位移，及各齒輪的運動誤差，例如，中心線軸線的位移，軸承軸線或內(nèi)齒輪與箱體配合的徑向位移和行星架上安裝行星輪的心軸孔的位移，以及雙聯(lián)行星輪工作齒形的相對位移，中心輪、的運動誤差和行星輪與中心輪嚙合時的間隙或過盈。由于上述這些行星輪與中心輪或僅與一個行星輪接觸的情況，而中心輪與其余行星輪的嚙合處就會產(chǎn)生間隙、……。在輸入轉(zhuǎn)矩的作用下，由于齒輪、軸和軸承等零件的變形，而使齒輪旋轉(zhuǎn)某一角度，如果弧線的數(shù)值小于齒輪最小側(cè)隙的數(shù)值，即；那么，其所有的載荷（切向力）就全部由一個中心輪相接觸的行星輪傳遞，即。當(dāng)行星輪間的載荷分布均勻時，中心輪與每個行星輪嚙合處的平均切向力為式中，——中心輪與各行星輪嚙合處的切向力之和，；——行星輪數(shù)，取——中心輪輸入的轉(zhuǎn)矩，；——中心輪的分度圓直徑，。在理想的均載情況下，所有的載荷由個行星輪承受，即各行星輪間的載荷均勻分布；其平均切向力為。仿上，則可其載荷分配范圍不均勻系數(shù)為所以，在行星齒輪傳動中，其行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)的數(shù)值范圍為。4.1.2行星輪間載荷分布均勻的措施為了使行星輪間載荷均勻分布，通過實踐采取了對行星齒輪傳動的基本構(gòu)件徑向不加限制的專門措施和其他可進(jìn)行自動調(diào)位的方法，即采用各種機械式的均載機構(gòu)，以達(dá)到各行星輪間載荷分布均勻的目的。從而，有效地降低了行星齒輪傳動的制造精度和較容易裝配，且使行星齒輪傳動輸入的功率能通過所有的行星輪進(jìn)行傳遞，即可進(jìn)行功率分流。一般情況下主要靠機械的方法來實現(xiàn)均載的系統(tǒng)（簡稱為機械均載系統(tǒng)），其結(jié)構(gòu)類型可分為如下兩種。靜定系統(tǒng)=1\*GB3①具有浮動基本構(gòu)件的系統(tǒng)。=2\*GB3②全部構(gòu)件都是剛性連接的，而行星輪在工作過程中可以進(jìn)行自動調(diào)位的杠桿系統(tǒng)。(2)靜不定系統(tǒng)=1\*GB3①完全剛性構(gòu)件的均載系統(tǒng)。=2\*GB3②采用彈性件的均載有系統(tǒng)。本次設(shè)計行星齒輪傳動系統(tǒng)采用中心輪浮動中心輪通過齒輪聯(lián)軸器與主軸相連接。當(dāng)輸入軸上施加力矩時，中心輪與三個行星輪嚙合，各齒輪副的嚙合處便產(chǎn)生嚙合作用力、和。若行星輪各軸心在圓周上是勻稱地布置的，由于齒輪聯(lián)軸器對中心輪在徑向上自動補償作用，最終可使各嚙合作用力相等，且組成等邊的力三角形；而各力形成的力矩與外力矩平衡，即使各行星輪間的載荷分布均勻。故在此情況下，其載荷分布不均勻系數(shù)。由于中心輪的體積小、質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)簡單，浮動靈活；與其連接的均載機構(gòu)較容易制造，且便于安裝。尤其是當(dāng)行星輪數(shù)，應(yīng)用于中、低速行星傳動時，其均載效果更好。4.2行星輪的結(jié)構(gòu)及支承結(jié)構(gòu)行星輪的結(jié)構(gòu)行星輪的結(jié)構(gòu)根據(jù)傳動型式、傳動比大小、軸承類型及軸承的安裝形式而定。行星輪的軸承的行星傳動中，是屬于受載最重的支承。在一般用途的中低速傳動中，行星輪軸承多用滾動軸承。在長期運行的大功率固定式裝置行星傳動及船舶行星傳動中，常采用滑動軸承，此外在徑向尺寸受到限制或速度很高，從而滾動軸承的壽命不足時，也常采用滑動軸承。由行星齒輪傳動的原理可知，行星輪是支承在動軸上的齒輪，即通過各類軸承將行星輪安裝在行星架的動軸上。而在行星齒輪傳動中，行星輪在軸承是屬于承受載荷最大的支承構(gòu)件。對于直徑的2Z-X（A）型傳動，可在行星輪的輪緣中僅安裝一個滾動軸承作為其友承，但所選用的軸承必須具有限制其內(nèi)外圈相對移動的特性。一般情況下，行星輪可用兩個滾動軸承來支承。由于軸承的安裝誤差和軸的變形等而引起的行星輪偏斜，則選用具有自動調(diào)心性能的球面滾子軸承是較為有效的。在內(nèi)圈與心軸之間的環(huán)形間隙里，供有潤滑的壓力油。在行星輪支承中，采用矩形截面的彈性擋圈來進(jìn)行其軸向位置的固定。這樣做可以在行星輪輪緣的內(nèi)表面上免去軸肩（用于軸承軸向固定）。行星輪支承的軸向定位，可借助于淬硬并磨削加工的上推墊圈來實現(xiàn)。采用成對使用的單列圓錐滾子軸承作為行星輪支承時，其工作能力取決于軸向游隙的調(diào)整。對于軸向游隙的調(diào)整，一般是靠調(diào)整軸承中較松配合的非旋轉(zhuǎn)圈來實現(xiàn)的。如果行星輪不能采用上述的單列圓錐滾子軸承作為其支承的話，則應(yīng)選用高精度的、徑向游隙小的不能調(diào)整游隙的單列向心短圓柱滾子軸承（內(nèi)圈一側(cè)無擋邊的）或滾針軸承。4.3行星架結(jié)構(gòu)設(shè)計(1)行星架形式的確定和材料的選定 行星架是行星傳動中結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的一個重要零件，也是承受外力矩最大的零件。它有三種基本形式：雙壁整體式、雙壁剖分式和單臂式。因為本設(shè)計中傳動比較大，(NGW型單級)，所以行星輪軸承安裝在行星輪內(nèi)，采用單臂式行星架結(jié)構(gòu)。行星架材料常用ZG55，由于鑄鋼件廢品率高，浪費大，很不經(jīng)濟?，F(xiàn)采用45號鋼，重量輕，離心力小，噪聲也小，既降低了成本，又不影響機構(gòu)性能，且其它性能也有所提高。(2)行星架的參數(shù)選擇=1\*GB3①中心距極限偏差 行星架上各行星輪上的軸孔與行星架基準(zhǔn)軸線的中心距偏差會引起行星輪徑向位移，從而影響齒輪傳動側(cè)隙，且當(dāng)各中心距偏差的數(shù)值和方向不同時，要影響行星輪軸孔距相對弦距誤差的測量值，因而影響行星架的均載。一般要求控制其值在0.01～0.02之間。由中心距的基本數(shù)值和齒輪精度等級查表得：對高速級=對低速級==2\*GB3②相鄰行星輪軸孔距偏差 相鄰行星輪軸孔偏差是對各行星輪間載苛分配均衡性影響較大的因素，必須嚴(yán)格控制。值主要取決于各軸孔的分度誤差，而分度誤差又取決于機床和工藝裝配的精度。按下式計算：高速級=mm，取mm低速級=mm，取mm圖4-1相鄰行星輪軸孔示意圖=3\*GB3③行星輪軸孔對行星架基準(zhǔn)線的平行度公差。 X方向軸線平行度誤差，Y方向軸線平行度誤差=4\*GB3④行星架的偏心誤差 行星架的偏心誤差可根據(jù)其中心距的極限偏差和相鄰行星輪軸孔距偏差的幾何關(guān)系求得。一般取由于高速級mm，所以取=15um低速級mm，取=18um=5\*GB3⑤靜平衡試驗 為了保證傳動裝置的運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，對行星架時行靜平衡。不平衡力矩應(yīng)小于0.5N.m4.4對齒輪的要求(1)齒輪材料和熱處理要求行星齒輪傳動中太陽輪同時與幾個行星輪嚙合，載荷循環(huán)次數(shù)最多，因此在一般情況下，應(yīng)選用承載能力較高的合金鋼，并采用表面淬火、滲氮等熱處理方法，增加其表面硬度。在NGWT和NGWN傳動中，行星輪C同時與太陽輪和內(nèi)齒輪嚙合，齒輪受雙向彎曲載荷，所以常選用太陽輪相同的材料和熱處理。內(nèi)齒輪強度一般裕量較大，可采用稍差一些的材料。齒面硬度也可低些，通常只調(diào)質(zhì)處理，也可表面淬火和滲氮。(2)齒輪精度行星齒輪傳動中，一般多采用圓柱齒輪，若有合理的均載機構(gòu)，齒輪精度等級可根據(jù)其相對于行星架的圓周速度來確定。對于中、低行星齒輪傳動其太陽輪和行星輪精度不低于5級，內(nèi)齒輪精度不低于6級。齒輪嚙合側(cè)隙一般應(yīng)比定軸齒輪傳動稍大，并以此計算出齒厚或公法線平均長度的極限偏差，再圓整到GB/T10095-1988所規(guī)定的偏差代號所對應(yīng)的數(shù)值。齒輪聯(lián)軸器的齒輪精度一般取8級。5軸承的選擇及校核5.1選擇滾動軸承類型的主要因素(1)允許空間。(2)載荷大小和方向。例如既有徑向又有軸向的聯(lián)合載荷一般選用角接觸軸承或圓錐滾子軸承，如徑向載荷大，軸向載荷小，可選深溝球軸承和內(nèi)外圈都有擋邊的圓柱滾子軸承，如同時還存在軸或殼體變形大以及安裝對中性差的情況，可選用調(diào)心球軸承、調(diào)心滾子軸承；如軸向載荷大，徑向載荷小，可選用推力角接角球軸承、推力圓錐滾子軸承，若同時要求調(diào)心性能，可選推力調(diào)心滾子軸承。(3)軸承工作轉(zhuǎn)速。(4)旋轉(zhuǎn)精度。一般機械均可用G級公差軸承。(5)軸承的剛性。一般滾子軸承的剛性大于球軸承，提高軸承的剛性，可通過“預(yù)緊”，但必須適當(dāng)。(6)軸向游動。軸承配置通常是一端固定，一端游動，以適應(yīng)軸的熱脹泠縮，保證軸承游動方式，一是可選用內(nèi)圈或外圈無擋過的軸承，另一種是在內(nèi)圈與軸或者外圈與軸承孔之間采用間隙配合。(7)摩擦力矩。需要低摩擦力矩的機械（如儀器），應(yīng)盡量采用球軸承，還應(yīng)避免采用接觸式密封軸承。(8)安裝與拆卸。裝卸頻繁時，可選用分離型軸承，或選用內(nèi)圈為圓錐孔的、帶緊定套或退卸套的調(diào)心滾子軸承、調(diào)心球軸承。5.2軸承使用壽命的推薦值按額定動載荷選擇軸承，選擇軸承一般應(yīng)根據(jù)機械的類型、工作條件、可靠性要求及軸承的工作轉(zhuǎn)速，預(yù)先確定一個適當(dāng)?shù)氖褂脡勖ㄓ霉ぷ餍r表示），再進(jìn)行額定動載荷和額定靜載荷的計算。當(dāng)使用條件為每天8h工作的機械、但經(jīng)常不是滿載荷使用，如電機、一般齒輪裝置、壓碎機、起重機和一般機械時，使用壽命一般為1000025000h。滾動軸承的選擇與壽命計算深溝球軸承，行星齒輪減速器中所用的深溝球軸承按從左到右、從上到下的順序分別為軸承Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。根據(jù)結(jié)構(gòu)和承受的載荷需要。它們的型號選擇及其校核計算如下：(1)行星架Ⅰ軸承型號為16030，其主要參數(shù)為：d=150D=225B=24Cr=74.2 由于該軸承軸向受力可忽略不計，兩對軸承受徑向載荷最大為4052N，所以每對軸承的當(dāng)量動載荷=4052N=160r/min由軸承壽命計算公式可得==6.4×h>=15000h(2)行星輪Ⅱ軸承兩對，型號為16008，主要參數(shù)塊為:d=40D=68B=9Cr=12.5 由于該軸承軸向受力可忽略不計，軸承受徑向載荷最大為4052N，所以每對軸承的當(dāng)量動載荷=4052N由軸承壽命計算公式可得==1.63×h>=15000h(3)太陽輪Ⅲ軸承，型號為61818，其主要參數(shù)為：d=90D=115B=13Cr=21 由于兩對軸承雙并列用，所以軸向力不計，徑向載荷為2026N，=2026N由軸承壽命計算公式可得==1.93×h>=15000h6.鍵的選擇與強度驗算6.1平鍵的選用步驟（1）根據(jù)軸徑d鍵的標(biāo)準(zhǔn)，得到鍵的截面尺寸；（2）根據(jù)輪轂寬度B，查鍵的標(biāo)準(zhǔn)，在鍵長度系列中選擇適當(dāng)?shù)逆I長L；（3）驗算其強度。若發(fā)現(xiàn)強度不足時，可利用適當(dāng)增大鍵的工作長度或改用雙鍵等方法，直到滿足條件為止。平鍵聯(lián)接可能的失效形式有：1.靜聯(lián)接時，鍵、軸槽和輪轂槽中較弱零件的工作面可能被壓潰；2.動聯(lián)接時，工作面出現(xiàn)過度磨損；3.鍵被剪斷。實際上，平鍵聯(lián)接最易發(fā)生的失效形式通常是壓潰和磨損，一般不會發(fā)生鍵被剪斷的現(xiàn)象（除非有嚴(yán)重過載）。因此，平鍵聯(lián)接的強度計算一般只需進(jìn)行擠壓強度或耐磨性計算。6.2聯(lián)接鍵的選擇與驗算鍵的選擇根據(jù)電動機的規(guī)格，電機軸的輸入直徑為。查普通平鍵（摘自GB/T1095-79,GB/T1096-79），鍵的規(guī)格為鍵AGB/T1096-79，即：，，。鍵的驗算假設(shè)載荷為均勻分布，由圖6-1可得平鍵聯(lián)接的強度計算式為：圖6-1擠壓強度條件式中，——轉(zhuǎn)矩，；——軸徑，；——鍵的高度，；——鍵的工作長度，；對A型鍵；對B型鍵；對C型鍵，其中L為鍵的長度，b為鍵的寬度；——鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，，查得靜連接工作方式下，鋼在沖擊狀態(tài)下。由公式可計算出擠壓應(yīng)力：即：故，符合要求鍵的選擇二級減速器輸入端直徑為，查普通平鍵（摘自GB/T1095-79,GB/T1096-79），鍵的規(guī)格為鍵AGB/T1096-79，即：，，。鍵的驗算假設(shè)載荷為均勻分布，由圖6-1可得平鍵聯(lián)接的強度計算式為：擠壓強度條件式中，——轉(zhuǎn)矩，；——軸徑，；——鍵的高度，；——鍵的工作長度，；對A型鍵；對B型鍵；對C型鍵，其中L為鍵的長度，B為鍵的寬度；——鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，，查得。由公式(8.1)可計算出擠壓應(yīng)力：即：故，符合要求。7絞車的工作原理1、當(dāng)電機啟動后，運動通過柱銷聯(lián)軸節(jié)傳給行星減速器，在調(diào)速制動手柄處于放開狀態(tài)時，行星減速器的輸出軸不轉(zhuǎn)動，此時卷筒亦不轉(zhuǎn)動，鋼絲繩繩速為零。當(dāng)扳動調(diào)速制動手柄時，減速器輸出軸開始轉(zhuǎn)動，并隨著扳緊力的增加而逐漸加快，直到扳緊手柄，調(diào)速輪不轉(zhuǎn)，則輸出軸的轉(zhuǎn)速也逐漸達(dá)到最大，同時減速器上輸出齒輪帶動卷筒大齒輪獲得最大速度。此時，卷筒處于正常工作狀態(tài)。2、當(dāng)電機停電時，電力液壓制動器迅速制動，使絞車停轉(zhuǎn)。3、工作制動是手動操作，遇異常情況或司機離開操作地時，可扳緊工作制動手柄剎住卷筒。在扳緊手柄的同時，應(yīng)關(guān)掉電源，使電力液壓制動器也同時制動。4、深度指示器，用于指示提升高度。指示器底座上裝有離合器，扳動離合手柄，可調(diào)節(jié)指針位置。深度指示器上裝有行程開關(guān)，控制提升高度達(dá)到最大限度時斷電使絞車停止運轉(zhuǎn)起到過繩保護作用。5、行星齒輪減速器為行星差動傳動機構(gòu)，中心齒輪和行星架之間可以實現(xiàn)差動運轉(zhuǎn)。當(dāng)需要絞車慢速起動時，不剎死中心輪上的調(diào)速輪，讓中心齒輪同時轉(zhuǎn)動，達(dá)到絞車調(diào)速的目的，而進(jìn)入正常運轉(zhuǎn)時，必須剎死調(diào)速輪，使中心齒輪不轉(zhuǎn)。6、絞車調(diào)速啟動的時間不能太長，以3—5秒為宜，如調(diào)速時間太長，勢必造成啟動時石棉帶的加快磨損。而時間過短，不能達(dá)到平穩(wěn)啟動的目的。8JTB-0.8型單滾筒絞車總體布局設(shè)計電動機該裝置選用YR180-6型電動機，功率22KW,轉(zhuǎn)速960r/min。行星齒輪減速離合器該行星機構(gòu)設(shè)計成傳動比i=6，具體尺寸參數(shù)見下表中心輪a行星輪g內(nèi)齒輪b模數(shù)m3齒數(shù)z2448120分度圓直徑d72144360齒頂圓直徑78150354.4齒根圓直徑64.5136.5367.5中心距a==108二級減速器選用ZD-250型漸開線單級圓柱齒輪減速器，傳動比=1.25,模數(shù)=5mm，小齒輪齒數(shù)=55,大齒輪齒數(shù)=70，輸入軸直徑=100mm,輸出軸直徑=110mm。主軸裝置滾筒相關(guān)尺寸為直徑D=800mm，寬度B=600mm,主軸直徑d=140mm,齒輪嚙合傳動比為=4，模數(shù)=8mm，小齒輪齒數(shù)=33,大齒輪齒數(shù)=132帶式制動器9絞車的使用與操作9.1絞車的安裝滾筒應(yīng)與滑輪或掛鉤對中，此中線力求與絞車軸線垂直。絞車使用場合流動性較大時，可用木板或槽鋼作底盤，將絞車堅固其上，再用地錨固定起來，長期定點使用的絞車可安裝于混凝土地基上，絞車安裝必須穩(wěn)定、可靠、絞車正常運轉(zhuǎn)時底座不得有明顯的振動。9.2使用與操作操作前注意事項(1)檢查鋼絲繩接頭是否牢固，支座螺栓和地腳螺栓是否緊固，絞車安裝是否牢靠。(2)檢查調(diào)整剎車機構(gòu)使之達(dá)到靈活、可靠。(3)檢查鋼絲繩，不準(zhǔn)有結(jié)節(jié)，扭繞現(xiàn)象，如有一個節(jié)距內(nèi)斷絲超過10%應(yīng)予更換。(4)檢查電器線路，電機和按鈕應(yīng)接地良好，安全可靠。(5)檢查行車軌道有無障礙物，防止?fàn)恳^程中發(fā)生事故。(6)在卷筒起動或停止時，其速度須逐漸增加或減少，不允許急驟的開車、停車，以防損壞傳動件。(7)電機開動時，嚴(yán)禁左右兩個剎車同時剎緊，以防燒毀電機和損傷主機內(nèi)部或其他意外事故。(8)用戶如有特殊要求而訂做的非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，相關(guān)注意事項，用戶必須編進(jìn)操作規(guī)程。對操作工進(jìn)行專項培訓(xùn)后方可上崗操作，以保證安全。本絞車操作方便簡單，操作者只需控制按鈕和操縱兩只制動手把即可，具體如下：(1)操作時應(yīng)集中精力，操作者只需控制按鈕和看清信號，標(biāo)志。(2)操作時，首先用左剎車剎住卷筒，使卷筒靜止，同時將制動輪上的右剎車松開，然后可開動電機，右端制動輪空轉(zhuǎn)，這時將右端制動上的剎車逐漸剎緊，左端卷筒上的剎車逐漸松開，卷筒便開始旋轉(zhuǎn)，即可進(jìn)行牽引作業(yè)。(3)放重物時，應(yīng)松開右端制動輪上的制動閘并放松左端卷筒的制動閘，開啟電機并使電機反轉(zhuǎn)，下放的速度可借對卷筒的半制動加以控制,注意嚴(yán)禁關(guān)閉電動機時下放重物。(4)要使?fàn)恳匚锿Ｖ乖谀骋晃恢?，只需剎緊左端的卷筒制動閘，同時松開右端制動輪上的制動閘即可。(5)在起動、停止、重物下放或其它情況下而需微程牽引時，只要上下來回交替操作兩個剎車把，使卷筒間轉(zhuǎn)間停即可。(6)操作過程中發(fā)現(xiàn)響聲不正常，制動不靈，絞車的卷筒，剎車帶及軸承等溫度劇烈上升（超過）等異常情況時。必須停車檢查，及時排除。(7)鋼絲繩在卷筒上要排列整齊，工作時不可全放完，在卷筒上至少應(yīng)保留三圈。(8)預(yù)定任務(wù)完成后，應(yīng)松開右端制動輪上的剎車裝置，切斷電源，封閉開關(guān)。10維護與保養(yǎng)(1)司機必須每日對絞車各部分認(rèn)真保養(yǎng)，工作前先檢查并開空車試轉(zhuǎn)，注意潤滑狀況是否良好。工作過程中要經(jīng)常注意油溫是否正常，當(dāng)發(fā)現(xiàn)絞車出現(xiàn)異常現(xiàn)象時，不得勉強繼續(xù)工作，應(yīng)及時停車并通知檢修工對設(shè)備進(jìn)行檢修，做好檢修記錄。下班時應(yīng)清除設(shè)備上的灰塵等污物。對長期擱置不用的絞車，必須在其裸露部分涂以防銹油脂，并應(yīng)把絞車放在通風(fēng)防潮的場合。(2)每班都應(yīng)注意檢查剎車閘帶的磨損情況和剎車的松緊是否合適，絞車轉(zhuǎn)動是否靈活，工作是否可靠。若剎車閘帶被磨損必須立即更換。(3)經(jīng)常檢查鋼絲繩的磨損情況，對斷裂嚴(yán)重的鋼絲繩應(yīng)及時更換。(4)要根據(jù)絞車的實際使用情況有計劃的安排小修和大修。按實際使用時間累計，一般小修的周期為半年，大修的周期為二年。小修的內(nèi)容主要是：消除剎車故障，更換油封消除漏油現(xiàn)象。大修的內(nèi)容是：拆開全部