2782 滾筒絞車總體設(shè)計(jì)

2782 滾筒絞車總體設(shè)計(jì),滾筒,絞車,總體,整體,設(shè)計(jì) 滾筒絞車總體設(shè)計(jì)目 錄前 言 ...................................................................................................1第一章 概述 ...........................................................................................21.1、絞車的發(fā)展 ..............................................................................21.1.1 我國絞車的發(fā)展 ................................................................21.1.2 國外絞車的發(fā)展 ................................................................21.1.3 國內(nèi)外水平對(duì)比 ................................................................31.1.4 總體發(fā)展趨勢 ...................................................................41.2 提升絞車簡述 ............................................................................41.3 調(diào)度絞車簡述 ............................................................................51.4 滾筒式絞車設(shè)計(jì)思路 ...................................................................5第二章 滾筒絞車總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案 ..........................................................72.1 總體設(shè)計(jì)方案 ............................................................................72.2 系統(tǒng)概述 ...................................................................................7第三章 局部方案設(shè)計(jì) ..............................................................................93.1 驅(qū)動(dòng)形式 ...................................................................................93.2 減速箱的選用 ...........................................................................103.3 傳動(dòng)方案 .................................................................................103.4 排繩方案 ..................................................................................113.5 電氣控制方案 ...........................................................................11第四章 傳動(dòng)方案的選擇及滾筒的設(shè)計(jì) .....................................................144.1 設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)和傳動(dòng)方案選擇 ................................................144.2 傳動(dòng)方案選擇 ...........................................................................154.3 滾筒的設(shè)計(jì) ..............................................................................154.4 制動(dòng)裝置設(shè)計(jì) ...........................................................................16第五章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .........................................................................185.1 傳動(dòng)比的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ..................................................................185.2 減速裝置的傳動(dòng)比分配計(jì)算 .......................................................195.3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 ..........................................................205.4 齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì) .......................................................................225.5 軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算 .......................................................................405.6 滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算 .................................................................475.7 鍵的強(qiáng)度計(jì)算 ...........................................................................48第六章 行星架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .........................................................................496.1 行星架形式的確定和材料的選定 ................................................496.2 行星架的技術(shù)要求 .....................................................................49第七章 滾筒式絞車制動(dòng)器的設(shè)計(jì) ...........................................................527.1 制動(dòng)器的形式和常用安全裝置 ....................................................527.2 制動(dòng)器的選用和設(shè)計(jì) .................................................................54第八章 滾筒式絞車的使用與說明 ...........................................................578.1 使用與維護(hù) ..............................................................................578.2 絞車的潤滑 ..............................................................................588.3 絞車的裝配及檢驗(yàn) ....................................................................598.4 絞車的修復(fù)與零部件的更換 .......................................................608.5 絞車的拆卸 ..............................................................................60結(jié) 束 語 ..............................................................................................62致 謝 ................................................................................................63參 考 文 獻(xiàn) ....................................................................................65前 言絞車是一種用卷筒纏繞鋼絲繩或鏈條提升或牽引重物的輕小型起重設(shè)備，又稱卷揚(yáng)機(jī)，因操作簡單、繞繩量大、移置方便而廣泛應(yīng)用。而本次設(shè)計(jì)對(duì)象是行星齒輪調(diào)度絞車，調(diào)度絞車主要用于礦井井下機(jī)地面裝載站調(diào)度編組礦車，中間巷到中拖運(yùn)礦車及完成其他輔助搬運(yùn)工作等。在設(shè)計(jì)過程中根據(jù)絞車牽引力選擇電動(dòng)的型號(hào)以及鋼絲繩的直徑，選擇后驗(yàn)證速度是否與設(shè)計(jì)要求速度一致，根據(jù)要求設(shè)計(jì)絞車是通過兩級(jí)行星輪系及所采用的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)完成絞車的減速和傳動(dòng)，其兩級(jí)行星齒輪傳動(dòng)分別在滾筒的兩側(cè)，從而根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定行星減速器的結(jié)構(gòu)和各個(gè)傳動(dòng)部件的尺寸，根據(jù)滾筒的結(jié)構(gòu)形式選擇制動(dòng)裝置為帶式制動(dòng)，并對(duì)各個(gè)設(shè)計(jì)零部件進(jìn)行校核等等。絞車通過操縱工作閘和制動(dòng)閘來實(shí)現(xiàn)絞車卷筒的正轉(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)作靈活、制動(dòng)可靠、噪音低以及隔爆性能、設(shè)計(jì)合理、操作方便，用途廣泛等特點(diǎn)。在國內(nèi)，平均每年需求各種不同規(guī)格的調(diào)度絞車數(shù)萬臺(tái)，同時(shí)我國的礦用提升機(jī)和絞車交流調(diào)速技術(shù)一直處于比較落后狀態(tài)，幾乎沒有發(fā)展，導(dǎo)致高能耗和效率低的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻裝置一直占據(jù)主導(dǎo)地位，大大制約了其整機(jī)水平的提高。因此，改變現(xiàn)在礦用提升機(jī)和絞車的現(xiàn)狀和發(fā)展前景，是一項(xiàng)迫切的工作。調(diào)度絞車最主要的機(jī)械部位就是齒輪傳動(dòng)部位，它的選擇嚴(yán)重影響絞車的外貌和性能，而漸開線行星齒輪傳動(dòng)與普通齒輪傳動(dòng)相比具有一系列的優(yōu)點(diǎn)。如：承載能力大，體積小，效率高，重量輕，傳動(dòng)比大，噪聲小，可靠性高，壽命長以及便于維修的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)行星傳動(dòng)的箱體比普通定軸齒輪傳動(dòng)的箱體在同樣條件下，其重量要小幾倍，這也是本次設(shè)計(jì)選用行星齒輪傳動(dòng)的重要原因。 第一章 概述1.1、絞車的發(fā)展1.1.1 我國絞車的發(fā)展我國絞車主要經(jīng)歷了仿制、自行設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。解放初期使用的產(chǎn)品主要來自日本與蘇聯(lián)，1958 年以后，這些產(chǎn)品相繼被淘汰，并對(duì)蘇聯(lián)絞車進(jìn)行了改進(jìn)，于 1964 年進(jìn)入自行設(shè)計(jì)階段?；茨厦簷C(jī)廠曾設(shè)計(jì)了擺線齒輪絞車和少齒輪差傳動(dòng)絞車，徐州礦山設(shè)備制造廠也曾設(shè)計(jì)制造了擺線和行星齒輪傳動(dòng)絞車，一些廠還設(shè)計(jì)試制了 25kw 的調(diào)度絞車。目前，礦用小絞車已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)化方面得到了相應(yīng)發(fā)展，于 1982 年，對(duì)以前制定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂。其標(biāo)準(zhǔn)方為 JB965-83，JB1409-83,。1.1.2 國外絞車的發(fā)展國外礦用小絞車使用很普遍，生產(chǎn)廠家也很多。蘇聯(lián)、美國、日本、瑞典等國都制造了礦用小絞車，而且，國外礦用小絞車種類、規(guī)格較多，比如調(diào)度絞車牽引力以 100kgf 到 3600kgf，動(dòng)力有電動(dòng)的，液力的，風(fēng)動(dòng)的。工作機(jī)構(gòu)有單筒、雙筒和摩擦。傳動(dòng)形式有皮帶傳動(dòng)、鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)、齒輪傳動(dòng)、渦輪傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、行星輪傳動(dòng)、擺線齒輪傳動(dòng)等。其中采用行星輪傳動(dòng)。其中采用行星輪傳動(dòng)的比較多。發(fā)展趨勢是向著標(biāo)準(zhǔn)化系列方向發(fā)展，向著體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊方向發(fā)展，向著高效、節(jié)能、壽命長、低噪音、一機(jī)多能通用化、大功率、外形簡單、平滑、美觀、大方方向發(fā)展。 1.1.3 國內(nèi)外水平對(duì)比（1）品種國外礦用小絞車的規(guī)格較多，適用于不同場合，我國的礦用小絞車規(guī)格較少，品種型號(hào)多，也較繁瑣，標(biāo)準(zhǔn)化程度不夠高。（2）型式從工作機(jī)構(gòu)上分，國外有單筒、雙筒、摩擦式，而我國則較少。從原動(dòng)力上分，國外有電動(dòng)的、風(fēng)動(dòng)的、液壓驅(qū)動(dòng)的。我國只有少量的電動(dòng)和風(fēng)動(dòng)的。但近幾年有了較大程度的發(fā)展。（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(dòng)，其傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，但牽引力過小，特別是上山、下山很難實(shí)現(xiàn)較大設(shè)備的搬運(yùn)工作。隨著采煤的機(jī)械化發(fā)展，綜采設(shè)備的頻繁搬遷，絞車也得到了相應(yīng)的發(fā)展。使得絞車還需要具備快速回繩的功能。（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)等國還有一定的差距。（5）三化水平雖然我國的礦用小絞車參數(shù)系列化方面水平優(yōu)于國外，但在標(biāo)準(zhǔn)化和通用化方面還遠(yuǎn)不如發(fā)達(dá)機(jī)械制造國。（6）技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)我國的礦用小絞車技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與國外特別是與蘇聯(lián)等機(jī)械發(fā)達(dá)國家還有一定的差距。 1.1.4 總體發(fā)展趨勢縱觀國內(nèi)外礦用小絞車的發(fā)展情況，其發(fā)展趨勢有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）向著標(biāo)準(zhǔn)化系列化方向發(fā)展使各制造公司都有自己的產(chǎn)品系列型譜中，對(duì)絞車的性能、參數(shù)做進(jìn)一步的明確規(guī)定，并強(qiáng)力推行實(shí)施，將設(shè)計(jì)、制造、使用、維護(hù)、帶來極大的方便。（2）向體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊方向發(fā)展力求將絞車的運(yùn)動(dòng)及傳動(dòng)裝置、工作滾筒、制動(dòng)裝置部分底座等主要部件綜合在一個(gè)系統(tǒng)中并加以統(tǒng)籌布局，充分利用空間，提高緊湊程度，做好外形封閉。（3）向高效節(jié)能的方向發(fā)展選取最佳參數(shù)，最大限度提高產(chǎn)品功能，采用合理的制造精度，提高生產(chǎn)效率。向壽命長，低噪音的方向發(fā)展，使得綜合性能指標(biāo)得到提高。（4）向一機(jī)多能化、通用化方向發(fā)展；（5）向大功率的方向發(fā)展；（6）向外形簡單、平滑、美觀、大方方向發(fā)展。1.2 提升絞車簡述小型礦井提升所使用的絞車與大、中、型礦井井下運(yùn)輸所用的絞車，一般滾筒直徑都在 2 米以下，通常稱這類提升機(jī)械為提升絞車。目前，市面上主要的絞車若按滾筒數(shù)目來分主要是單筒和雙筒兩種。單筒絞車用于單鉤提升，鋼絲繩的一端固定在滾筒上，另一端與提升容器相連，沿滾筒或斜井單股軌道牽引容器，向下運(yùn)行時(shí)依靠貨載自重自溜下放。雙滾筒絞車用雙鉤提升，兩根鋼絲繩分別纏繞在絞車的兩個(gè)滾筒上，左滾筒下方出繩，右滾筒上方出繩。這樣，一邊向上運(yùn)行，另一邊向下運(yùn)行。雙鉤比單鉤生效率可提高一倍，但在多水平中使用時(shí)不方便的。按照滾筒的直徑大小來分，提升絞車主要有直徑為 0.8 米、1.2 米.和 1.6 米三種。提升絞車主要用于大、中型礦井井下斜井巷道物料運(yùn)輸，在建井期間亦可作為立井的臨時(shí)提升設(shè)備。對(duì)于產(chǎn)量低的小型礦井，則作為主要提升設(shè)備。1.3 調(diào)度絞車簡述調(diào)度絞車一般是用于井下水平巷道，在不太長的距離內(nèi)移動(dòng)礦車，以及在中間巷道中托運(yùn)礦車，又同時(shí)可以用于其他輔助搬運(yùn)工作。為使絞車體積減小，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)度絞車一般是采用行星輪減速裝置，并將其裝入滾筒內(nèi)部，電動(dòng)機(jī)也半伸入滾筒端部，這樣可以節(jié)省相當(dāng)?shù)目臻g，因此我的畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是利用調(diào)度絞車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來完成一個(gè)提升絞車。1.4 滾筒式絞車設(shè)計(jì)思路我所做的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是“滾筒絞車“主要是利用 JT0.8×0.6 型提升絞車的技術(shù)參數(shù)，以及 JD-11.4 型調(diào)度絞車的結(jié)構(gòu)（行星齒輪傳動(dòng)）來進(jìn)行產(chǎn)品的改良。也就是把 JT0.8×0.6 型提升絞車做成 JD-11.4 型調(diào)度絞車的形式。這樣，可以相對(duì)節(jié)省一定的空間，使得絞車結(jié)構(gòu)緊湊。第二章 滾筒絞車總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案2.1 總體設(shè)計(jì)方案本次設(shè)計(jì)的單滾筒絞車是由電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、滾筒、排繩機(jī)構(gòu)及底座組成。 （圖 2.1）圖 2.1 單滾筒絞車絞車結(jié)構(gòu)示意圖2.2 系統(tǒng)概述驅(qū)動(dòng)方式有很多種，例如電力驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)，介于驅(qū)動(dòng)的結(jié)果是為使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)來收放鋼絲繩，故本次設(shè)計(jì)采用電力驅(qū)動(dòng)。本次設(shè)計(jì)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用兩級(jí)傳動(dòng)，由減速器和開式齒輪組成。采用兩級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要原因是：從減速器的輸出軸與滾筒連接軸要保證同軸度，要確定安裝位置是否在筒一平面上，若是沒有應(yīng)開式齒輪來湊合，很難在同一平面上傳輸。齒輪傳動(dòng)繼而帶動(dòng)滾筒傳動(dòng)，滾筒上纏繞的鋼絲繩隨著滾筒的正反轉(zhuǎn)達(dá)到快速收繩放繩的效果。鋼絲繩在滾筒上一般為多層卷繞，為使鋼絲繩能排列整齊，在此要使用排繩機(jī)構(gòu)，最后整個(gè)絞車需要一個(gè)底架來支撐，這樣就形成了一個(gè)完整的絞車裝置。第三章 局部方案設(shè)計(jì)本章研究的是傳輸部分的設(shè)計(jì)，介紹了絞車設(shè)計(jì)的傳動(dòng)方案，排繩機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)形式以及減速箱的選用。3.1 驅(qū)動(dòng)形式由總體方案確定本次設(shè)計(jì)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。絞車主卷筒傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率隨絞車?yán)Φ膰嵨恢挡煌?。因?yàn)闊o調(diào)速要求，為了保證電動(dòng)機(jī)具有較大的過載能力通常選用起重冶金用的交流電動(dòng)機(jī)，功率在 30 千瓦以下的一般采用鼠籠式電動(dòng)機(jī)，它具有控制簡單的優(yōu)點(diǎn)。在電網(wǎng)容量不夠，電動(dòng)機(jī)功率又較大或要求平穩(wěn)地起制動(dòng)的場合選用纏繞式電動(dòng)機(jī)。目前使用的斷續(xù)工作制的交流起重冶金電動(dòng)機(jī)的型號(hào)有 JZ2,、JZR2 和 YZ、YZR 型。異步電動(dòng)機(jī)分為鼠籠電動(dòng)機(jī)和纏繞式電動(dòng)機(jī)。鼠籠電動(dòng)機(jī)性能：簡單，耐用，可靠，易維護(hù)，價(jià)格低，特性硬，但啟動(dòng)和調(diào)速性能差，輕載時(shí)功率因數(shù)低。一般無調(diào)速要求的機(jī)械廣泛采用。在可變頻率電源供電下可平滑調(diào)速。變極數(shù)多速電動(dòng)機(jī)可分級(jí)變速調(diào)節(jié)，但體積大，價(jià)格較貴。纏繞式電動(dòng)機(jī)性能：因有滑環(huán)，比鼠籠電動(dòng)機(jī)維護(hù)麻煩，價(jià)格也稍貴，轉(zhuǎn)子串電阻的特性屬軟特性，隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增加，電機(jī)轉(zhuǎn)速顯著下降，但它啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，啟動(dòng)時(shí)功率因數(shù)高，且可進(jìn)行小范圍的速度調(diào)節(jié)，控制設(shè)備簡單，故廣泛用于各種生產(chǎn)機(jī)械，尤其是電網(wǎng)容量小、啟動(dòng)次數(shù)多的機(jī)械，如提升機(jī)、起重機(jī)及軋鋼機(jī)械等。 在此選用 YZR 系列起重機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)。YZR 系列為繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。有較高的機(jī)械強(qiáng)度及過載能力，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，適合頻繁快速啟動(dòng)及反轉(zhuǎn)頻繁的制動(dòng)場合。3.2 減速箱的選用介于設(shè)計(jì)的要求，需要傳動(dòng)比大，傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，相對(duì)體積小，重量輕，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低，適用于動(dòng)力傳動(dòng)中，故選用行星輪系減速器最合適不過，行星輪系減速器的特點(diǎn)是體積小、重量輕、承載能力大、效率高、工作平穩(wěn)的特點(diǎn)。由于傳動(dòng)比的需要，現(xiàn)選擇 NGW112-18 型減速器。該減速器能充分滿足本設(shè)計(jì)的要求。3.3 傳動(dòng)方案由總體方案確定本次設(shè)計(jì)使用齒輪傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種傳動(dòng)方式。齒輪傳動(dòng)相對(duì)于帶傳動(dòng)更能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，傳動(dòng)裝置緊湊，壽命較長，傳動(dòng)效率高：齒輪傳動(dòng)相對(duì)于鏈傳動(dòng)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中也能保持平穩(wěn)，傳動(dòng)噪聲小。按齒輪傳動(dòng)的工作條件，可分成開式齒輪傳動(dòng)，半開式齒輪傳動(dòng)及閉式齒輪傳動(dòng)。開式齒輪傳動(dòng)常用在農(nóng)業(yè)機(jī)械，建筑機(jī)械以及簡易的機(jī)械設(shè)備中，沒有防塵罩或機(jī)殼，齒輪完全暴露在外面，不僅外界雜物極易侵入，而且潤滑不良，工作條件不好，齒輪容易磨損，故只宜用于低速轉(zhuǎn)動(dòng)。半開式齒輪傳動(dòng)裝有簡單的防護(hù)罩，有時(shí)還在大齒輪部分侵入油池中，工作條件雖有改善，但仍不能做到嚴(yán)密防止外界雜物侵入，潤滑條件也不算太好。閉式齒輪傳動(dòng)（齒輪箱） ，如汽車，機(jī)床，航空發(fā)動(dòng)機(jī)等所用的齒輪傳動(dòng)，都是裝在經(jīng)過精確加工且封閉嚴(yán)密的箱體內(nèi)的，與開式或半開式的齒輪傳動(dòng)相比，潤滑或防護(hù)等條件最好，個(gè)軸的安裝精度及系統(tǒng)的剛度比較高，能保證較好的嚙合精度，多用于重要場合。3.4 排繩方案排繩機(jī)構(gòu)是為了 使鋼絲繩在滾筒上卷繞時(shí)達(dá)到排列整齊目的而設(shè)置的。它主要由導(dǎo)桿、排繩螺桿、排繩器、傳動(dòng)鏈輪和手動(dòng)調(diào)整離合器等部分組成。導(dǎo)桿和排繩螺桿互相平行地固定在兩邊的支架上，而排繩器則是在兩端用滑動(dòng)軸承支持在導(dǎo)桿和排繩螺桿上，用以維持其在移動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。在排繩器中部，通過滑行爪和排繩螺桿相嚙合，在螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)下，就能沿著導(dǎo)桿和螺桿滑行。在排繩器架體內(nèi)，安裝有四根垂直滾柱和一個(gè)或一對(duì)水平滾柱，用以導(dǎo)向并保持鋼絲繩上貯繩筒時(shí)與貯繩筒軸線垂直。通過來自筒體的鏈輪傳動(dòng)裝置，收繩卷繞時(shí)，排繩螺桿始終朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)到（放繩時(shí)朝相反方向） ，而排繩器則按與滑行爪相嚙合的螺紋槽方向向前滑行，當(dāng)行至端部極限位置，螺紋槽折回自另一方向返回，與之嚙合的滑行爪帶動(dòng)排繩器亦隨之折轉(zhuǎn)返回滑移。3.5 電氣控制方案由于前面驅(qū)動(dòng)方式已定，本次設(shè)計(jì)采用纏繞異步電動(dòng)機(jī)，通過其轉(zhuǎn)子軸上的滑環(huán)，向轉(zhuǎn)子繞組回路接入電阻，以便進(jìn)行啟動(dòng)和調(diào)速?，F(xiàn)采用 JTK 系列電控系統(tǒng)，它可以完成半自動(dòng)運(yùn)行，其正常運(yùn)行控制有以下三種方式：（1）正力電動(dòng)加速-電動(dòng)等速-電動(dòng)減速的操作運(yùn)行方法： 此種運(yùn)行方式使用于重物向上提升，刺激將操作手柄逐檔推出，同時(shí)配合推出制動(dòng)手柄，使提升絞車由起動(dòng)逐漸均勻加速至全速。行至減速點(diǎn)時(shí)，XC 失電，減速鈴響，電機(jī)串如少量的電阻維持較大力矩開始緩緩減速。司機(jī)將操作手柄阻擋收回，使提升絞車均勻的減速至低速，達(dá)到終點(diǎn)迅速收回兩手柄。（2）正力電動(dòng)加速-電動(dòng)等速-負(fù)力減速此種運(yùn)行方式適用于較輕負(fù)荷向上提升，操作控制方法與前款大致相同，但不同之處在于減速時(shí)提升絞車帶慣性減速，并輔以輕閘，使負(fù)荷速度降低，達(dá)到終點(diǎn)時(shí)速度收回兩手柄停車。（3）動(dòng)力制動(dòng)下放如果提升絞車由重物下放、載人之工況，按規(guī)定控制系統(tǒng)應(yīng)配置動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)。系運(yùn)行方式有以下兩種：（1）正力電動(dòng)加速-發(fā)電等速-動(dòng)力制動(dòng)減速：下放重物時(shí)，啟動(dòng)動(dòng)力制動(dòng)電源（按下動(dòng)力制動(dòng)電源開關(guān) DQA） ，提升絞車在減速段和等速段運(yùn)行方式與前款相同達(dá)到減速位置，減速鈴響，司機(jī)踏下動(dòng)力制動(dòng)踏板，投入動(dòng)力制動(dòng)電源。同時(shí)輕輕帶閘制動(dòng)，待動(dòng)力制動(dòng)電流建立以后方能松開制動(dòng)器。提升絞車在制動(dòng)電流作用下減速，到達(dá)停車位置立即收回制動(dòng)手柄隔和操作手柄至零位，停車。（2）全程動(dòng)力制動(dòng)開車信號(hào)發(fā)出，司機(jī)啟動(dòng)動(dòng)力制動(dòng)電源，塔下動(dòng)力制動(dòng)腳踏板，待顯示有制動(dòng)電流后，將操作手柄想負(fù)載下行方向以較快速速逐檔推至最大位置，同時(shí)緩緩松開制動(dòng)手柄，提升絞車在重力作用下緩慢加速。司機(jī)可以通過改變腳踏板的角度來控制電流的大小，也可以改變操作手柄的位置，以滿足下方速速。若要終止電流，則必須將兩手柄收回至零位，待提升絞車終止后，才能松開踏板。第四章 傳動(dòng)方案的選擇及滾筒的設(shè)計(jì)4.1 設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)和傳動(dòng)方案選擇1 電 動(dòng) 機(jī) 的 選 用1） 由 所 給 的 技 術(shù) 參 數(shù) ， 電 動(dòng) 機(jī) 的 功 率 為 22KW 6 級(jí) ； 選 擇 電 動(dòng) 機(jī) 的 型 號(hào)為 YX180L-4， 同 步 轉(zhuǎn) 速 為 1500 （ 額 定 轉(zhuǎn) 矩 ： T=1.84 ）minr mN2） 選 擇 電 動(dòng) 機(jī) 的 原 因1、 首 先 是 由 所 給 技 術(shù) 參 數(shù) 決 定 的 ；2、 因 為 該 絞 車 是 用 于 礦 井 上 面 的 提 升 設(shè) 備 ， 因 此 ， 此 電 動(dòng) 機(jī) 不 選 防 爆 電機(jī) ， 其 造 價(jià) 較 高 ， 若 用 于 礦 井 下 面 的 需 求 ， 可 配 置 防 爆 電 機(jī) 等 。3） 減 速 裝 置 的 設(shè) 計(jì)對(duì) 于 此 滾 筒 式 絞 車 ， 其 滾 筒 部 分 即 相 當(dāng) 于 減 速 器 的 外 殼 部 分由 所 給 的 參 數(shù)滾 筒 直 徑（ mm)滾 筒 寬 度（ mm)滾 筒 個(gè) 數(shù) 速 比 繩 容 量800 600 1 20 3.14層 數(shù) 繩 速 m/s 繩 徑 （ mm) 最 大 徑 張 力（ KN)最 大 徑 張 力差 （ KN）4 3.14 16 30 15根 據(jù) 這 些 數(shù) 據(jù) 的 限 制 ， 涉 及 滾 筒 內(nèi) 部 減 速 裝 置 的 形 式 ， 由 于 在 滾 筒 內(nèi) 部 ，我 們 采 用 行 星 輪 減 速 裝 置 ， 可 以 實(shí) 現(xiàn) 較 大 的 傳 動(dòng) 比 ， 且 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 。4.2 傳動(dòng)方案選擇對(duì) 于 此 滾 筒 式 絞 車 ， 初 步 采 用 兩 組 外 齒 輪 傳 動(dòng) 副 和 一 組 行 星 輪 系 ， 并將 其 裝 入 滾 筒 內(nèi) 部 ， 電 動(dòng) 機(jī) 亦 半 深 入 卷 筒 端 部 ； 且 絞 車 內(nèi) 部 各 處 均 采 用 滾動(dòng) 軸 承 支 撐 ， 使 其 傳 動(dòng) 靈 活 ， 但 此 絞 車 不 同 于 調(diào) 度 絞 車 ， 它 主 要 用 于 提 升作 用 ， 因 此 ， 要 附 加 緊 急 安 全 制 動(dòng) 裝 置 ， 以 及 深 度 指 示 器 等 裝 置 。我 們 主 要 利 用 JT-0.8*0.6 型 提 升 絞 車 以 及 JD-11.4 型 調(diào) 度 絞 車 的 原理 及 外 形 進(jìn) 行 改 良 ， 使 其 在 能 達(dá) 到 JT-0.8*0.6 型 提 升 絞 車 的 提 升 能 力 下 ，也 可 以 實(shí) 現(xiàn) 調(diào) 度 絞 車 行 星 傳 動(dòng) 的 形 式 ， 把 減 速 器 部 分 放 入 滾 筒 內(nèi) 部 ， 這 便是 初 步 的 設(shè) 計(jì) 構(gòu) 思 。4.3 滾筒的設(shè)計(jì)滾 筒 材 料 鑄 鋼 鑄 造 成 型滾 筒 功 能（ 1） 在 滾 筒 面 上 纏 繞 鋼 絲 繩 ， 以 牽 引 負(fù) 荷 ；（ 2） 在 滾 筒 制 動(dòng) 盤 上 裝 設(shè) 差 動(dòng) 制 動(dòng) 裝 置 ， 借 以 操 縱 絞 車 運(yùn) 行 和 停 止 ；（ 3） 在 滾 筒 體 腔 內(nèi) 裝 設(shè) 減 速 齒 輪 系 ， 因 而 具 有 減 速 機(jī) 殼 的 作（ 三 ） 滾 筒 的 結(jié) 構(gòu)在 滾 筒 內(nèi) 部 左 端 裝 設(shè) 用 螺 釘 的 滾 柱 體 套 ， 裝 在 電 動(dòng) 機(jī) 的 端 蓋 伸 出 部 分的 軸 承 上 ， 即 壓 入 此 套 中 ， 并 用 彈 性 擋 圈 軸 向 定 位 ；第 一 組 外 齒 輪 傳 動(dòng) 副 中 的 馬 達(dá) 齒 輪 用 鍵 及 彈 性 擋 圈 與 電 動(dòng) 機(jī) 軸 連 接 ，與 外 齒 輪 相 嚙 合 ， 大 齒 輪 架 用 兩 個(gè) 鍵 與 滾 筒 相 連 接 ， 同 時(shí) 用 6 個(gè) 螺 栓 固定 在 滾 筒 邊 上 ；第 二 組 與 第 一 組 的 相 似 ， 在 此 不 再 獒 述 ；第 三 組 行 星 輪 系 的 軸 齒 輪 是 太 陽 輪 ， 用 鍵 與 彈 性 擋 圈 固 定 在 輸 出 軸 上 ， 裝在 大 齒 輪 架 的 兩 個(gè) 齒 輪 （ 行 星 輪 ） 與 軸 齒 輪 （ 太 陽 輪 ） 相 嚙 合 ， 可 在 大 齒輪 中 滾 動(dòng) ， 電 動(dòng) 機(jī) 與 軸 承 支 架 用 普 通 螺 栓 與 螺 尾 錐 銷 固 定 在 絞 車 機(jī) 座 上 ，螺 尾 錐 銷 在 裝 卸 時(shí) 其 定 位 作 用 ； 在 大 齒 輪 架 和 擋 圈 柄 尾 用 螺 母 鎖 緊 ， 通 過軸 承 支 架 及 軸 承 蓋 并 用 6 個(gè) 螺 栓 拉 緊 滑 圈 ， 以 阻 止 軸 承 移 動(dòng) ， 擋 圈 上 的凸 環(huán) 與 滑 圈 上 的 凹 槽 相 嵌 合 ， 在 其 內(nèi) 緣 設(shè) 氈 圈 ， 在 滾 筒 面 上 有 2 個(gè) 帶 油洞 的 注 油 孔 。 鋼 絲 繩 頭 安 入 繩 孔 后 ， 用 螺 釘 及 繩 卡 固 定 在 滾 筒 側(cè) 邊 上 。4.4 制動(dòng)裝置設(shè)計(jì)絞 車 上 有 兩 個(gè) 差 動(dòng) 制 動(dòng) 裝 置 ， 其 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 及 動(dòng) 作 原 理 完 全 相 同 ， 在 電動(dòng) 機(jī) 一 邊 的 制 動(dòng) 作 用 帶 用 來 制 動(dòng) 滾 筒 ； 在 大 齒 輪 上 的 制 動(dòng) 帶 ， 具 有 摩 擦 離合 器 的 作 用 。 當(dāng) 此 制 動(dòng) 帶 被 完 全 剎 緊 的 時(shí) 候 ， 行 星 輪 即 沿 著 大 齒 輪 滾 動(dòng) ，帶 動(dòng) 滾 筒 工 作 。 制 動(dòng) 鋼 帶 用 鋁 鉚 釘 與 石 棉 鉚 合 在 一 起 ， 制 動(dòng) 時(shí) ， 按 下 制 動(dòng)手 柄 ， 經(jīng) 杠 桿 和 叉 頭 動(dòng) 作 系 統(tǒng) 將 2 個(gè) 拉 桿 軸 承 架 拉 起 ， 使 制 動(dòng) 帶 兩 端 相互 靠 攏 ， 產(chǎn) 生 制 動(dòng) 作 用 。 向 上 制 動(dòng) 手 柄 時(shí) ， 制 動(dòng) 帶 即 可 松 開 。 調(diào) 節(jié) 活 動(dòng) 螺栓 擰 入 叉 頭 螺 母 中 的 長 度 ， 可 使 制 動(dòng) 帶 的 拉 緊 力 及 制 動(dòng) 手 柄 的 位 置 得 到 調(diào)整 。固 定 在 制 動(dòng) 帶 上 的 丁 字 板 插 入 與 絞 車 機(jī) 座 連 接 在 一 起 的 墊 板 中 ， 以 防止 制 動(dòng) 裝 置 在 制 動(dòng) 時(shí) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 制 動(dòng) 盤 上 的 鋼 帶 包 和 角 為 3500， 絞 車 的 電 動(dòng)機(jī) 端 蓋 由 鑄 鋼 制 成 ， 形 成 托 架 ， 為 電 動(dòng) 機(jī) 的 一 個(gè) 組 成 部 分 ， 并 且 也 是 絞 車滾 筒 的 一 個(gè) 支 撐 ， 通 過 滾 筒 軸 承 支 撐 滾 筒 。 軸 承 支 架 用 鑄 鋼 制 成 ， 是 絞 車滾 筒 的 另 一 支 撐 ， 用 螺 栓 將 電 動(dòng) 機(jī) 與 軸 承 支 架 固 定 在 絞 車 底 座 上 ， 并 裝 有螺 釘 以 便 校 對(duì) 。第五章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.1 傳動(dòng)比的設(shè)計(jì)與計(jì)算由 所 給 的 傳 動(dòng) 比 i=20,我 們 想 到 利 用 三 級(jí) 減 速 裝 置 ， 因 此 ， 我 們 可 以采 取 以 下 兩 種 傳 動(dòng) 方 案 。方 案 （ 一 ）方 案 （ 二 ） 比較以上兩種方案：（一）采用外齒輪嚙合傳動(dòng)（二）采用內(nèi)齒輪嚙合傳動(dòng)，由于我們所需的傳動(dòng)比不大，故是選用（一） 。5.2 減速裝置的傳動(dòng)比分配計(jì)算由所給條件 i1H=20得到： 1920531742??z因此 917?i即我們從此定軸輪系出發(fā)來進(jìn)行傳動(dòng)比的分配問題： 19.5734127??ii令外嚙合傳動(dòng)比為： ，則 .657i 81.3412?i因?qū)嶋H傳動(dòng)比為: 9.).(8.1.17???i實(shí)際總傳動(dòng)比為： 84.209.1??Hi滾筒的實(shí)際轉(zhuǎn)速： min/3.71.51" rinH?滾筒的轉(zhuǎn)速為： i/5201' rn滾筒的轉(zhuǎn)速誤差： %5047.75483.'" ?????n滿足要求。5.3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算各軸功率計(jì)算高速軸輸入功率： ；kwp78.219.02.11 ????中間軸的輸入功率： k92.0....3212 ??低速軸的輸入功率 ： p..97.0..5423??各軸的轉(zhuǎn)速的計(jì)算高速軸的轉(zhuǎn)速： ；min/1501rn?動(dòng)中間軸的轉(zhuǎn)速： i/73.82.12ri低速軸的轉(zhuǎn)速： min/6.458.342rin??各軸的輸入轉(zhuǎn)矩高速軸的輸入轉(zhuǎn)矩： NT?????51 1039.5078.29中間軸的輸入轉(zhuǎn)矩： m52 4.7.8低速軸的輸入轉(zhuǎn)矩： NT?????53 109.6.509各軸的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、列于下表中： 軸號(hào) 功率 kw 轉(zhuǎn)速 r/min 扭矩 N mm高速軸 21.78 1500 51039.?中間軸 20.92 828.73 4.2低速軸 20.09 457.86 5109.5.4 齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)一、外齒輪的傳動(dòng)副設(shè)計(jì)因?yàn)榭紤]到結(jié)構(gòu)性更好，我們采用把第一對(duì)外齒輪傳動(dòng)和第二對(duì)外齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)成尺寸相同的形式，因?yàn)檫@樣，齒輪在傳動(dòng)過程中，可以更好的運(yùn)行。第一對(duì)齒輪的扭矩要比第二對(duì)齒輪的扭矩要小，因此，若從第一對(duì)齒輪設(shè)計(jì)開始，則后面的第二對(duì)齒輪可能不能滿足其強(qiáng)度的要求。故而我們可以試著采用從第二對(duì)齒輪開始進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣，第一對(duì)齒輪肯定可以滿足其強(qiáng)度的要求，而且，這樣也節(jié)省了相當(dāng)?shù)囊徊糠謺r(shí)間。選定齒輪的精度等級(jí)、材料及齒數(shù)按外齒輪嚙合傳動(dòng)的方案選用直齒圓柱齒輪進(jìn)行傳動(dòng)；絞車為一般工作機(jī)器，速度不高，故可選用 7 級(jí)精度（GB10095-88） ；材料的選擇選擇齒輪材料時(shí)，考慮到小齒輪齒數(shù)較大齒輪齒數(shù)少，小齒輪輪齒的工作次數(shù)較大齒輪的多，為使一對(duì)齒輪傳動(dòng)更接近等強(qiáng)度，小齒輪常用好一些的材料。通常以應(yīng)使小齒輪的齒面硬度較大齒輪的齒面硬度高（20~50HBS ）小齒輪 40Cr 調(diào)質(zhì)處理 HB=270HBS大齒輪 45 調(diào)質(zhì)處理 HB=240HBS硬度差： HBS302470??選用小齒輪的齒數(shù)為 ，則大齒輪的齒數(shù)為201?z選,.368.20??z 362z2.按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)???334223 .)).(1.(.2izTKddHEtt ?????試選用載荷系數(shù)： .1?t扭矩 mNT.04.25?傳動(dòng)比 81.34?i齒寬系數(shù) （懸臂式）5.0?d材料彈性影響系數(shù) MPzE8.19?應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 93 106.3)53082(173.8260 ?????N994..7）由《 機(jī)械設(shè)計(jì) 》圖 10-21 安齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞極限MPaMPahh 50,6504lim3lim????8）由圖 10-19 查得齒輪的接觸疲勞壽命系數(shù)92.0,93.043??HNHNK9)計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力取失效率為 1%，安全系數(shù)為 S=1?? MPasKhHNh50692.0. 43..lim44li33 ???????計(jì)算試算齒輪分度圓直徑的 代入 中較小的值td3??H?mdt 5.1981.50)506/.9()(14.23.2 2??????計(jì)算圓周速度sndVt /18.510673.825.94.3106.23 ??????3）計(jì)算齒寬 bmdt 8.59.15.0.3???4）計(jì)算齒寬與齒高之比 b/h 4.6.138596.139852.2.0.13???hbmmzdttt5）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù) ，7 級(jí)精度，由圖 10-8 查得動(dòng)載荷系數(shù) smv/18.5? 14.?VK直齒輪 0.1??FHK由表 10-2 查得使用系數(shù) .A由表 10-4 查得用插值法查得 7 級(jí)精度，小齒輪懸臂式布置時(shí)，201.??HK查得圖 10-13 的 4.?F載荷系數(shù) 37.102.14.0.. ???????HVAK按實(shí)際載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑mKdtt 6.123.75.19.33 ???計(jì)算模數(shù) m08.62.13??zd按彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算數(shù)值 ??).(.233FSdYzTKm??????確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值由圖 10-20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE503??大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 aFE420??由圖 10-18 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 90.,8.43?FNNK計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) ，由圖 10-12 得4.1?S?? MPaKFENF 7.35.08.33 ????SFENF 24.19.44 ?計(jì)算載荷系數(shù)30.14.01... ??????FVAKK查取齒形系數(shù)由表 10-5 查得： 43.2,80.23???FFY查取應(yīng)力校正系數(shù)由表 10-5 查得 6.1,5.143???SSY計(jì)算大小齒輪的 并加以比較??FS?.小齒輪： 0126.7.34582.3???FSY?大齒輪： ??49.20..4FS??由以上計(jì)算可知，大齒輪的數(shù)值大，故而選用大齒輪的進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算?設(shè)計(jì)計(jì)算?? 6.30149.405.123.23533 ??????FdSzYKTm??對(duì)比計(jì)算結(jié)果：m 大小取決于彎曲疲勞強(qiáng)度，而齒輪接觸疲勞強(qiáng)度只與齒輪的直徑有關(guān)。因此，可以取彎曲疲勞強(qiáng)度的模數(shù)，并就近圓整，m=4，按接觸疲勞強(qiáng)度得的分度圓直徑 md6.12?算出小齒輪的齒數(shù) 304.3?z大齒輪的齒數(shù) 取.5081.2??52?z這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。幾何尺寸的計(jì)算1）計(jì)算分度圓直徑：mmzd12043.3???65.4計(jì)算中心距 168210243???da計(jì)算齒輪寬度 取 mdb60125.0.3????按彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核1. ??333 24.846565.12.7.01.. FSFtF MPambYK ??? ????? ??4344 57.84601.3.27.13.. FSFtFb ?????故大小齒輪均滿足強(qiáng)度要求。大小齒輪的各部分計(jì)算尺寸如下： 序號(hào) 項(xiàng)目 代號(hào) 計(jì)算公式 結(jié) 果小齒輪 大齒輪1 齒數(shù) z 30 542 模數(shù) m 4 43 齒寬 b 65 604 齒頂高系數(shù) ha* 1.0 1.05 頂隙系數(shù) c* 0.25 0.256 壓力角 a 200 2007 分度圓直徑 d zm.?120 2168 齒頂高 ha ha.?4 49 齒根高 hf cf).(??5 510 齒全高 h mha.2?9 911 齒頂圓直徑 da z).(??128 22412 齒根圓直徑 df chaf .2??110 20613 基圓直徑 db ?os.db?112.6 202.97 14 齒距 p m.??12.56 12.5615 基圓齒距 pb ?cos.pb 11.80 11.8016 齒厚 s 2?6.25 6.2517 齒槽寬 e p6.25 6.2518 頂隙 c mc.??1.0 1.019 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a 243d?16820 節(jié)圓直徑 d' ?' 120 216行星輪系的設(shè)計(jì)1.選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及其齒數(shù)等1）直齒輪傳動(dòng)；2） 7 級(jí)精度 GB 10095-88；3）材料的選擇齒輪性質(zhì)材料 熱處理 表面硬度齒面接觸疲勞極限齒面彎曲疲勞極限精度太陽輪 40Cr 調(diào)質(zhì) 270HBS 800MPa 300MPa 7行星輪 40Cr 調(diào)質(zhì) 270HBS 800MPa 300MPa 7內(nèi)齒輪 2G310-570調(diào)質(zhì) 190HBS 600MPa 240MPa 7選擇內(nèi)齒輪、太陽輪、行星輪齒數(shù)因確定該級(jí)傳動(dòng)比為： ，查表得行星輪數(shù)取為 21.6?i載荷不均衡系數(shù) 5.FPHK以下驗(yàn)證該行星輪是否滿足相應(yīng)的條件傳動(dòng)比條件 1.657?i同心條件保證中心論和行星架軸線重合的條件下正確嚙合，為此，各對(duì)嚙合齒輪之間的中心距必須相等若 ，則 ，為滿足同心條件，則，205?z12.607??z5576??裝配條件 保證各行星輪能均布安裝在兩中心齒輪之間，為此，各齒數(shù)與行星輪個(gè)數(shù) 必須滿足裝配條件 （整數(shù)）wncnzw??75，為整數(shù)，故滿足裝配條件7120??鄰接條件保證鄰接的兩個(gè)行星輪的齒數(shù)不能相碰齒數(shù)、模數(shù)、和中心距的計(jì)算按公式計(jì)算太陽輪的分度圓直徑32lim31... ??????HdPAtda KTK齒輪傳動(dòng)比為： 2.55；??使用系數(shù)為： 1.25；A算式系數(shù)為： 768（查表所得） ；tdK綜合系數(shù)為： 2.0|（查表所得） ；??H太陽輪單個(gè)齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T mNTnKw .924019.425.)(53???齒寬系數(shù) 取為 0.6；?d?5.201,80lim????MPaH代入式中，計(jì)算得到： mda4.所以模數(shù) ，取為2.5204.15?za 6?則 mma132)(62).(5????齒寬 ，取dba 64..10..??mb63?故， zma 26.51??齒輪的強(qiáng)度驗(yàn)算確定計(jì)算負(fù)荷名義轉(zhuǎn)距： ；mNT.92403?名義圓周力： dFt 151.3???應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 5N 95 10.)58230()7586.4(06.60 ???????tnpH其中， 太陽輪相對(duì)于行星架的轉(zhuǎn)速；?5壽命周期為要求傳動(dòng)總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間t確定強(qiáng)度計(jì)算中的各種系數(shù)使用系數(shù) ,取 KA=1.25（查表得);動(dòng)負(fù)荷系數(shù) V因 和 5025??z mNbFt /150.64??可根據(jù)圓周速度 sndV/.2)(.65??由圖 10-8 查 7 級(jí)精度 0.1?VKC、齒向載荷分布系數(shù) ?FH,HlwHK.)1(10?????FlFF K.)(0??式中， 計(jì)算接觸強(qiáng)度時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)初期的齒向載荷分布系數(shù)?0?HK由圖 5-2 查得 13.0??計(jì)算接觸強(qiáng)度時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)初期的齒向載荷分布系數(shù)?Hw由圖 5-4 查得 12.HwK計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)跑合系數(shù)Fw由圖 5-5 查得 45.0?Fw與均載系數(shù)有關(guān)的系數(shù)，則分別為：0.7，,085?FlHlK,所以， 03.1.70)13.(??????HK4.5.8.2.1?FD、齒間載荷分布系數(shù) ?FHK,因 mNbFKtA /12.8064.251. ???精度 7 級(jí)，硬齒面直齒輪由表查得： 20.1?FHK?E、節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 5.ZF、彈性系數(shù) MPaE8.19?G、載荷作用齒頂是，齒形系數(shù)， ?FY根據(jù) （查圖 5-11）,80.2??FY,20,5?ZXH、載荷作用齒頂時(shí)應(yīng)力修正系數(shù)： 35.1??SYI、重合度系數(shù) ?YZ,89.0365.143?????Z70.65.12.075.2.0???????Y其中，重合度 計(jì)算如下：?兩輪分度圓半徑： 153,605?r兩輪齒頂圓半徑： 9,65aa兩齒頂圓壓力角： 060528.5,3.1?aa?又因兩齒輪是按照標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝，則 '? ?65.12/)tan.(t)tan.(t 6655 ????? ????zz齒數(shù)比 .20156?z?計(jì)算接觸應(yīng)力基本值 0H? 5.216310.489.15.2...50 ?????????bdFZtEH接觸應(yīng)力 MPaKHVAH 50.462.103.5.12.1.36..0 ????????彎曲應(yīng)力值 0F MPaYSFmbFt 76.142.035.8261045..0 ????????彎曲應(yīng)力 FPaKFVA 18.24.0.15.2.176.4..0 ????????確定計(jì)算許用接觸應(yīng)力 HP?XwRVNTHP ZZ...lim??壽命系數(shù) 因 (次） ，由圖 5-19 得 9510.?? 97.0?NTZ潤滑系數(shù) LZ因 ，查圖 5-14 得 ,/2020smVA?MPaH80lim?? 01.?LZ速度系數(shù) ，查圖 5-15 得 VZ92.?VZ粗糙度系數(shù) R由齒面 ，查圖 5-16 得 8.406??Z 93.0?RZ工作硬化系數(shù) w由圖 5-17 查得 14.?Z尺寸系數(shù)由圖 5-18 查得 0.1?XZ許用接觸應(yīng)力 HP?MPaHP 5.7640.1.93.02.1.97.08 ????確定接觸疲勞安全系數(shù)65.1427??HPS?確定計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 時(shí)的各種系數(shù)FP?RrevTrNTSFPYY..lim???齒輪應(yīng)力修正系數(shù) ;0.2?S壽命系數(shù) 查表 5-25 得 ;91.NTY相對(duì)齒根圓角敏系數(shù)，查表 5-22 得 95.0?revT?齒根表面狀況系數(shù) 查表 5-23 得 6.RrevY尺寸系數(shù) ，由表 5-24 得 9.01.05.????X許用彎曲應(yīng)力 MPaFP .42.6.9..230??確定彎曲強(qiáng)度安全系數(shù) KS38.201.49??FPKS?15)行星輪系的相關(guān)尺寸總結(jié)序號(hào) 項(xiàng)目 代號(hào) 結(jié) 果太陽輪 行星輪 大齒輪1 齒數(shù) z 20 51 1222 模數(shù) m 6 6 63 齒寬 b 63 58 584 齒頂高系數(shù) ?ah1.0 1.0 1.05 頂隙系數(shù) ?c0.25 0.25 0.256 壓力角 ?0202027 分度圓直徑 d 120 306 7328 齒頂高 ah6 6 69 齒根高 f7.5 7.5 7.510 齒全高 h 13.5 13.5 13.511 齒頂圓直徑 ad132 318 72012 齒根圓直徑 f105 301 74713 基圓直徑 bd112.76 187.55 687.8514 齒距 p 18.84 18.84 18.8415 頂隙 c1.5 1.5 1.516 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a 2135.5 軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算中間軸的設(shè)計(jì)由于高速軸是和電機(jī)軸連在一起的，亦即高速軸即電機(jī)軸，故不再對(duì)電機(jī)軸進(jìn)行軸的設(shè)計(jì)，是標(biāo)準(zhǔn)軸，直接對(duì)中間軸設(shè)計(jì)。軸的材料的選取有機(jī)械設(shè)計(jì)手冊我們選用 40Cr，熱處理方式為調(diào)質(zhì)處理軸頸的初步估算取 A=100，由公式 得3.nPAd?md.2973.8013???軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由軸的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)要求，取 mld76,302121???小齒輪左側(cè)軸肩定位，取 l5,433?初步選深溝球軸承，參照工作要求并根據(jù) ，由軸承產(chǎn)品目錄中d423??初步選取 0 基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)的深溝球軸承 61909，其尺寸為,(倒角半徑為 ，安裝尺寸為 ） ，126845???BDd 6.0r 63,50?aaDd故， ml3,43???取 ld18,25454大齒輪右側(cè)用軸肩定位，取 mld67,5356???（故此，中間軸的結(jié)構(gòu)初步確定）按彎扭合成進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核繪制計(jì)算簡圖；計(jì)算有用在軸上的力;NdTFt 5.2311604.252 ???tgr .8.02 7.41610.532???dTFt Ntgr 9..3求支反力垂直面（V） 根據(jù) 可得0,??BAM5.134286,02 ?????rVrA FRFMNRBV3.79864218,032 ?????rAVr FRFRAV.65(校核 812.2+1461.9+605.2=2879.3，無誤）水平面 425.13086,02 ??????BHttA RFMNRBH7.149425.82,03?????AHttFNRAH5.1264?(校核 15264.5+4016.7=17049.7+2231.5=19281.2，無誤）計(jì)算彎距垂直面 mNFMrAV.269842??rB .1375.3水平面 tAH.90862??mNFMtB .3547.3合成彎矩 AHVA .3202???NBB .97822作扭矩 mNT.104.5??作當(dāng)量彎矩 取 6.?mNTMAd .1625034).0(2????Bd .9786.22校核軸的強(qiáng)度查表可知 許用彎曲應(yīng)力 ??21/70mNb???驗(yàn)證 A 處的強(qiáng)度 ??bdAdAM123/5.4. ????驗(yàn)證 B 處的強(qiáng)度 ??bdBdBmNM123/4.51.0??????故強(qiáng)度足夠。低速軸的設(shè)計(jì)軸的材料的選取和上面高速軸一樣，選用 40Cr，熱處理方式用同樣為調(diào)質(zhì)處理軸頸的初步計(jì)算 mnpAd3.586.470921.33 ????軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求 和所知條件, 取 mld20,46121???3）由 及工作要求初步選深溝球軸承 61910，其尺寸為md4621??,安裝尺寸 ，12750??BDDdaa67,5?故，取 mld40,503232????4）由齒輪右側(cè)由軸肩定位，故取 mld12,604343???5）由齒寬為 60，取 ld5,5244??（故此，低速軸的結(jié)構(gòu)初步確定）按彎扭合成進(jìn)行強(qiáng)度校核繪制計(jì)算簡圖計(jì)算作用在軸上的力 NdTFt 6.387921609.4543???tgr ..04 NdTFt 3.69812.553???tgr 7.40.5求支反力垂直面(V) 根據(jù) 可得0,??BAM5.13856,054 ?????rBVrA FRFMNRBV.975.103894,05??????rAVrB FRFMNRAV8.12(校核 1412.1+1021.8+2541.7=4975.6，無誤）水平面（H）根據(jù) 可得0,??BAM385.156,0