5T机动绞磨装置变速箱、减速箱设计【毕业论文+CAD图纸三维图纸通过答辩】
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包含有 纸和 三维建模及说明书 ,咨询 科 毕 业 设 计（论 文） 题 目 5T 机动 绞磨装置变速箱、减速箱设计 专 业 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 二 年 月 日 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 摘要 在论 文中，首先，对绞磨机作了简单的介绍，接着，阐述了绞磨机的设计原理和理论计算。然后按照设计准则和设计理论设计了环面绞磨机减速器。接着对减速器的部件组成进行了尺寸计算和校核。该设计代表了绞磨机设计的一般过程。对其他的绞磨机的设计工作也有一定的价值。 目前，在 环面绞磨机减速器 的设计、制造以及应用上，国内与国外先进水平相比仍有较大差距。国内在设计制造 环面绞磨机减速器 过程中存在着很大程度上的缺点，正如论文中揭示的那样，重要的问题如：轮齿的根切；蜗杆毛坯的正确设计；绞磨机的校核。 关键词： 绞磨机减速器 , 蜗杆 , 滚动 轴承 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 I n a he of of At of is a In of in a as 含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 录 摘要 . I . 1 章 绪论 . 1 磨机概况 . 1 磨机减速器概述 . 2 第 2 章 5T 机动绞磨机减速器变速器装置设计初步计算 . 10 业设计技术要求 . 10 丝绳的选择 . 10 轮卷筒的计算 . 11 动方案分 析 . 12 动机选择计算 . 12 传动比确定及各级传动比分配 . 13 动和动力参数的计算 . 13 动零件的设计计算 . 14 的设计和计算 . 21 动轴承的选择计算 . 26 连接的选择和计算 . 28 轴器的选择计算 . 30 滑和密封说明 . 30 第 3 章 减速器结构与润滑的概要说明 . 32 体的结构形式和材料 . 32 铁箱体主要结构尺寸和关系 . 32 总论 . 34 参考文献 . 36 致 谢 . 37 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 第 1 章 绪论 磨机概况 绞磨槽是用来直接 和钢丝绳连接的牵引槽，以汽油机或柴油机、电动机作为动力，经过变速箱的变速来达到要求的转速，整机坐落于钢结构上，稳固且移动方便。 机动绞磨机由滚筒轮、变速箱、柴油机或汽油机和底座框架组成，机动绞磨工作原理：绞磨机的分类汽油机动绞磨机，柴油机动绞磨机，拖拉机绞磨机（泰山 280、 500型改装而成）绞磨机的型号： 3T 5T 5T 操作方法： 1、 机械开机前，请先打开绞磨机传动离合器，把前后变挡杆拨至空挡的位置，然后才能开机运行。 2、 在拨动离合器时，动作应快捷干脆，否则联锁刹车不起作用，形成增加自动刹车棘爪的冲 击力。在开机时不宜过于用力，至皮带轮能带动输入轴转动不致走滑为宜。 3、 换档时必须打开传动离合器，否则有可能损坏齿轮，变档后应该检查变档过程是否牢合，以防发生跳挡乱挡的现象。 4、 变挡过程当中，若出现变挡入挡困难时，不可强行换挡，可使用手摇装置帮助入挡，具体做法：用扳手拨动手摇装置，使其旋转一个角度，即可入挡。 5、卷筒上的允许负荷是 转时 3000 公斤， 绞磨机的维修和安全使用 为了保持绞磨机的正常运行，延长绞绞磨机的使用寿命，必须加强对绞磨机的维护和保养。操作者必须了解整套机械的结构、性能 ，熟练地掌握使用方法。 1、 卷筒上的允许负荷是 3T：慢转时 3000 公斤，快转时 1800公斤； 5000公斤，快转时 2500公斤，不得超负荷运行。 2、 变速齿轮箱内必须保持 1/4之润滑机油。 3、 为防止跳挡现象，在拨挡叉内装有弹簧钢珠作为变档定位之作用。因此，在使用时，要注意检查弹簧钢珠是否顶牢。如不牢，必须更换弹簧后方可使用。 4、 对自动刹车和联锁刹车应经常检查胶木的磨损状况，自动刹车齿轮旋转包含有 纸和 三维建模及说明书 ,咨询 及回松间隙为 于 1毫米必须更换胶木，否则易造成刹车失灵而发生事故。 5、 自动刹车装置在 变速齿轮箱内，在起吊时，自动刹车齿轮发出 “ 笃、笃、笃 ” 响声，证明速齿工作正常，回松时则没有此响声。 6、 机座的锚固方法：靠卷筒两侧的轴承支座（有两个孔）为锚固点，不能以其它位置作为锚固点。 7、 卷筒轴承座的锁钉，必须与相应的孔配合，禁止使用其它螺丝代替锁钉。 8、 变速齿轮箱外壳是铝合金铸成，其上的螺丝不宜过紧和不必要拆装，更不能用锤敲击。 9、 本机经长途运输后，必须进行详细的检查，各部件紧固螺丝有无松动，润滑油是否正常。 10、 原动机是汽油、柴油机、均可按该机的使用规范要求进行。 11、 每次使用 机器前，应检查机身有无杂物，周围有无影响机器正常运转的障碍，同时应检查各传动机构，一切正常后，方可使用。 12、 机器每次使用完毕后，应及时清除机器上的灰尘、油污等脏物，所有清洁工作应在机器停止运转后进行。 磨机 减速器 概述 1、减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同。 20世纪 70 80年代，世界上减速器技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。 其主要类型：齿轮减速器；蜗杆减速器；齿轮 蜗杆减速器；行星齿轮减速器。 2、一般的减速器有斜齿轮减速 器 (包括平行轴斜齿轮减速器、蜗轮减速器、锥齿轮减速器等等 )、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、 绞磨机 减速器、行星摩擦式机械 无级变速机 等等。 1） 圆柱齿轮 减速器 单级、二级、二级以上二级。布置形式：展开式、分流式、同轴式。 2） 圆锥齿轮 减速器 用于输入轴和输出轴位置成相交的场合。 3）蜗杆减速器 包含有 纸和 三维建模及说明书 ,咨询 主要用于传动比 i10的场合，传动比较大时结构紧凑。其缺点是效率低。目前广泛应用 阿基米德蜗杆 减速器。 4）齿轮 蜗杆减速器 若 齿轮传动 在高速级，则结构紧凑； 若蜗杆传动在高速级，则效率较高。 5）行星齿轮减速器 传动效率高，传动比范围广，传动功率 12W50000 积和重量小。 3、 常见减速器的种类 1） 减速器 的主要特点是具有反向自锁功能，可以有较大的减速比，输入轴和输出轴不在同一轴线上，也不在同一平面上。但是一般体积较大，传动效率不高，精度不高。 2） 谐波减速器 的 谐波传动 是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力的，体积不大、精度很高，但缺点是柔轮寿命有限、不耐冲击， 刚性 与金属件相比较差。输入转速不能太高。 3） 行星减速器其优点是结构比较紧凑，回程间隙小、精度较高，使用寿命很长，额定输出扭矩可以做的很大。但价格略贵。 减速器 : 简言之，一般机器的 功率在设计并制造出来后，其额定功率就不在改变，这时，速度越大，则扭矩（或扭力）越小；速度越小，则扭力越大。 目的：随着科技高速发展，减速器技术逐步向小型化、高速化、低噪声、高可靠度的方向发展，微小型减速器在国防及工业生产中越来越得到广泛的应用。本文为适应这一发展趋势开发出可应用在航空航天等领域的绞磨机减速器传动。该减速器具有重量轻、体积小、结构简单紧凑、传动效率高、润滑性能好、能自锁等优点，在国防、冶金矿山、石油化工、汽车等生产部门有着广阔的应用前景。而目前在我国，绞磨机减速器传动作为一种传动形式，对其进行 一系列系统、深入的理论研究。 意义： 随着科技的高速发展，现代机械逐步向高速、精密、等方向发展，而减速器作为现代机械中的关键传动部件，也随之对其提出了更高的要求。当今世界各国减速器技术发展总趋势是小型化、轻量化、高速化、低噪声和高可靠度。包含有 纸和 三维建模及说明书 ,咨询 减速器的设计与制造技术的发展，在一定程度上标志着一个国家的工业水平。因此，开拓和发展减速器技术在我国有着广阔的前景。 绞磨机减速器 是为适应现代机械的高速发展而成功开发的齿轮传动，因其独特的结构特点，使之具有传统齿轮传动不可比拟的优越性能，在一定的工作条件下，是传统齿轮传动理想 的替代产品。本课题研究的减速器具有重量轻、 体积小、结构简单紧凑、传动效率高、传动误差小、润滑性能好、性能价格比高、防止逆传动等优点，它可广泛应用于国防、冶金矿山、石油 化工、汽车、电子仪表、建筑工程、机床、锅炉等生产部门。将产品国产化后，加工成本低于同类进口减速器产品价格的一半，具有很高的应用价值和广阔的应用前景。 （二）国内外研究现状 减速器在各行各业中十分广泛地使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。当前减速器普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低的问题。国外的 减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。日本住友重工研制的 高精度减速器，美国 司研制的 减速器，在传动原理和结构上与 此 类似或相近，都为目前先进的齿轮减速器。除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还在传动原 理 和传动结构上深入探讨和创新，平动齿轮传动原理的出现就是一例 ，减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产 品。目前，超小型的减速器的研究成果尚不明显。在医疗、生物工程、机器人等领域中，微型发动机已基本研制成功，美国和荷兰近期研制的分子发动机的尺寸在纳米级范围，如能辅以纳米级的减速器，则应用前景远大。 国内减速器现状 国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用 寿命不长。国内使用的大型减速器（ 500上），多从国外（如丹麦、德国等）进口，花去不少的外汇。 60年代开始生产 的少齿差传动、摆线针轮传动、谐波传包含有 纸和 三维建模及说明书 ,咨询 动等减速器具有传动比大，体积小、机械效率高等优点。但受其传动的理论的限制，不能传递过大的功率，功率一般都要小于 40于在传动的理论上、工艺水平和材料品质方面没有突破，因此，没能从根本上解决传递功率大、传动比大、体积小、重量轻、机械效率高等这些基本要求。 90年代初期，国内出现的三环（齿轮）减速器，是一种外平动齿轮传动的减速器，它可实现较大的传动比，传递载荷的能力也大。它的体积和重量都比定轴齿轮减速器轻，结构简单，效率亦高。由于该减速器的三轴平行结构，故使功率 /体积（或重 量）比值仍小。且其输入轴与输出轴不在同一轴线上，这在使用上有许多不便。北京理工大学研制成功的“ 内平动齿轮减速器 ” 不仅具有三环减速器的优点外，还有着大的功率 /重量（或体积）比值，以及输入轴和输出轴在同一轴线上的优点，处于国内领先地位。国内有少数高等学校和厂矿企业对平动齿轮传动中的某些原理做些研究工作，发表过一些研究论文，在利用摆线齿轮作平动减速器开展了一些工作。 （二） 减速器的作用 减速器在原动机和工作机之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，二者的设计、制造和使用特点各不相同。 70 80年代，世界减速器技术有了很大发展。通用减速器体现以下发展趋势： （ 1）高水平、高性能。 包含有 纸和 三维建模及说明书 ,咨询 （ 2）积木式组合设计。基本参数采取优先数，尺寸规格整齐、零件通用性和互换性强、系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。 （ 3）形式多样化、 变型设计多。摆脱了传统的单一底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速机一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范围。 促进减速器水平提高的主要因素有： （ 1）硬齿面技术的发展和完善，如大型磨齿技术、渗碳淬火工艺、齿轮强度计算方法、修形技术、变形及三、优化设计方法、齿根强化及其元化过渡、新结构等。 （ 2）用好的材料，普遍采用各种优质合金钢锻件，材料和热处理质量控制水平高。 （ 3）结构设计更合理。 （ 4）加工精度提高到 （ 5）轴承质量和寿命提高。 （ 6）润滑油质量提高。 齿轮减速器的特点 齿轮传动是机械传动中重要的传动之一，形式很多，应用广泛，传递的功率可达近十万千瓦，圆周速率可达 200m/s。 齿轮传动的特点主要有： 1 效率高 在常用的机械传动中，以齿轮传动效率最高。如一级圆柱齿轮传动的效率可达 99。 2结构紧凑 在同样的使用条件下，齿轮传动所需的空间尺寸一般比较小。 3工作可靠，寿命长 设计制造正确合理，使用维护良好的齿轮传动，工作可靠，寿命可长达一，二十年，这也是其它机械传动所不能比拟的。 4传动比稳定 传动比稳定是对传动性能的基本要求。齿轮传动能广泛应用 ，也是因为具有这一特点。 但是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格昂贵，且不宜用于传动距离过大的场合。 蜗杆减速器的特点 包含有 纸和 三维建模及说明书 ,咨询 蜗杆传动是在空间交错的两轴之间传递运动和动力的一种机构，两轴交错的夹角可为任意值，常用的为 90度，这种传动由于具有下述特点，故应用颇为广泛。 1当使用单头蜗杆时，蜗杆旋转一周，蜗轮只转过了一个齿距，因而能实现大的传动比。在动力传动中，一般传动比 I=5分度机构或手动机构中，传动比可达 300；若只传递运动，传动比可达 1000。由于传动比大，零件数目又少，因而结构很紧凑。 2在杆蜗 传动中，由于蜗杆齿是连续不断的螺旋齿，它和蜗轮齿是逐渐进入 啮合及逐渐退出啮合的，同时啮合的齿对又较多，故冲击载荷小，传动平稳，噪声低。 3当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动更具有自锁性。 4 蜗杆传动与螺旋齿轮传动相似，在啮合处有相对滑动。当滑动速度很大，工作条件不够良好时，会产生较严重的磨擦和磨损，从而引起过分发热，使润滑情况恶化。因此磨损较大，效率低；当蜗杆传动具有自锁性时，效率仅为 时由于摩擦与磨损严重，常需耗用有色金属制造蜗轮，以便与钢制的蜗杆配对组合成减磨性良好的滑 动摩擦剂。 根据蜗杆分度曲面的形状，蜗杆传动可以分成三大类：圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动。 蜗杆分度曲面是圆环内表面的一部分，蜗杆轴线平面内理论齿廓为直线的蜗杆传动称为直廓环面蜗杆传动，俗称“球面蜗轮传动”。它始于 1921年的美国造船业，其代表产品是美国 50年代起在我国得到推广应用。与普通圆柱蜗杆传动相比，这种蜗杆同时包容齿数多，双线接触线形成油膜条件好，两齿面接触线诱导法曲率半径大。因此，承载能力是相同中心矩普通蜗杆的 倍（小值适应于小中心矩，大值适应于大中心矩）。 在传递同样功率时，中心矩可缩小 20%由于性能优良，美国、日本、俄罗斯等国都将这种传动作为动力传动中的主要形式之一广泛使用。美国生产产品系列中心矩为 15 1320；速比为 5 343000；最高传动效率可达 97%。我国经过 40年的研究和发展，目前这种蜗杆的生产品种也十分可观，最大中心矩可达到 1200；最少齿数比为 5；蜗杆头数达 6；最高传动效率可达 94%。这种蜗杆传动分为 “ 原始型 ” 和 “ 修整包含有 纸和 三维建模及说明书 ,咨询 型 ” 两种。 “ 原始型 ” 直廓环面蜗杆的螺旋齿面的形成为：一条与成形圆相切、位于蜗杆轴线平面内的直线，在绕成形圆的圆心 作等角速的旋转运动的同时，又与成形圆一起围绕蜗杆的轴线作等角速的旋转运动，这条直线在空间形成的轨迹曲面，就是直廓环面蜗杆的齿面。由于蜗杆齿面的发生线是直线刀刃，蜗杆螺旋面是直线刀刃形成的不可展直纹面而不是由包络产生的，难以实现磨削，这种蜗杆制造钢筋工艺比较复杂，不易获得高精度的传动，这是直廓环面蜗杆传动的主要缺点。 “修整型”直廓环面蜗杆螺旋面的形成，基本上与“原始型”相同，不同之处在于加工时根据设计要求的修形曲线，将加工参数加以改变。一般常用的有：变位异速修形和变速比修形两种工艺方法。变位异速修形方法就是 在加工蜗杆时，刀具位置及固定传动比不同于蜗杆副工作时的位置及速比。变速比修形方法则是加工时瞬时传动比按一定规律变化。用修形加工方法加工的蜗杆与由修形滚刀加工成的蜗轮组成“修整型”直廓环面蜗杆传动，消除了蜗轮齿面中部棱线接触，不仅改善了装配条件，减少了误差敏感性，更重要的是：与“原始型”蜗杆传动比较，接触区扩大，形成油膜条件好，包容齿数间载荷有平均作用，因而其承载能力、啮合性能和传动效率均较“原始型”高。 准平行啮合线二次包络环面蜗杆是河南省焦作市科林齿轮有限公司的一项科研成果。蜗轮滚刀是可铲背可磨削的，蜗轮 齿面没有脊线，运动不会产生干涉。工装和理论相吻合。和同类蜗杆相比，它还具有以下几个特点： 1 瞬时接触线和相对运动速度方向夹角稳定，且接近 90度。 2 蜗轮齿面是用铲背滚刀制造加工而成，因此蜗轮齿面接触面大、质量稳定。 3 同时参加啮合的蜗轮齿数多，一般可达 2 2(9Z Z 为蜗杆齿数）。 4 蜗轮齿面无脊线，传递运动时不会产生干涉。 因此这种蜗杆传动承载功率大，动压油涵稳定传动、噪声低、平衡温度低等特征。 由以上分析可以看出，虽然普通齿轮减速器具有效率高， 工作可靠，寿命长，传动比稳定等优点，但是不具备设计条件中重点要求的自锁性，所以不能选用；包含有 纸和 三维建模及说明书 ,咨询 而准平行啮合线环面蜗杆减速器，它具有普通环面蜗杆减速器所不具备的很多优点。 二、传动方案分析 1蜗杆传动 蜗杆传动可以实现较大的传动比，尺寸紧凑，传动平稳，但效率较低，适用于中、小功率的场合。采用锡青铜为蜗轮材料的蜗杆传动，由于允许齿面有较高的相对滑动速度，可将蜗杆传动布置在高速级，以利于形成润滑油膜，可以提高承载能力和传动效率。因此将蜗杆传动布置在第一级。 2斜齿轮传动 斜齿轮传动的平稳性较直齿圆柱齿轮传动好，常用 在高速级或要求传动平稳的场合。因此将斜齿轮传动布置在第二级。 3圆锥齿轮传动 圆锥齿轮加工较困难，特别是大直径、大模熟的圆锥齿轮，只有在需要改变轴的布置方向时采用，并尽量放在高速级和限制传动比，以减小圆锥齿轮的直径和摸数。所以将圆锥齿轮传动放在第三级用于改变轴的布置方向。 4链式传动 链式传动运转不均匀，有冲击，不适于高速传动，应布置在低速级。所以链式传动布置在最后。 因此，蜗杆传动 斜圆柱齿轮传动 圆锥齿轮传动 链式传动，这样的传动方案是比较合理的。 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 0 第 2 章 5T 机动绞磨机减速器变速器装置设计 初步计 算 业设计技术要求 本题目 设计 5 要求如下： 动绞磨机变速箱、减速箱的 3D 设计及设计计算； 2. 8T 机动绞磨机变速箱、减速箱的 3D 计算机辅助装配； 3. 8T 机动绞磨机变速箱、减速箱的总装绘制及主要零件的工程图设计； 3000 字、参考文献 15 篇以上 )、开题报告； 字数 15000 字以上 )； 丝绳的选择 根据 5T 机动绞磨机绞磨装置设计 的额定起重量，选择双联起升机构滑轮组倍率为 1. （ 1）钢丝绳所受最大静拉力： 组2 钩N） 式中 Q 额定起重量； Q =50重重量 5T) 钩G 吊钩组重量，钩G=钩挂架的重量一般约占额定起重量的2 4%，这里去吊钩挂架重量为 m 滑轮组倍率， m =1； 组 滑轮组效率，组=m a x 8 0 0 2 1 0 s = 2）钢丝绳的选择： 所选择钢丝绳的破断拉力应满足： 丝绳制 ；而 a 钢丝绳安全系数，对于小型工作类型 n 绳 =2 由上式可得： 包含有 纸和 三维建模及说明书 ,咨询 1 m a x 1 . 5 9 2=a 0 . 8 5 绳丝 （ ）=据查钢丝绳产品目录可选用：钢丝绳 6W(19) - 右顺(不松散瓦林吞型钢丝绳直径 d=5 轮卷筒的计算 （ 1）滑轮、卷筒的最小直径的确定 为了确保钢丝绳具有一定的使用寿命，滑轮、卷筒的直径（自绳槽底部算起 的直径）应满足： D（ e 系数，对 5T 机动绞磨机绞磨装置设计 ，取 e=25。所以 25D （ ） =120卷筒直径和滑轮直径 D=200 （ 2）卷筒长度和厚度的计算 图 2 筒结构 而 ( 00 式中 最大起升高度，m； n 钢丝绳安全圈数， n11，取 n=2； t 绳槽节距， t=d 绳 +（ 2 4） =7 11，取 t=10 包含有 纸和 三维建模及说明书 ,咨询 2 1L，2L 空余部分和固定钢丝绳所需要的长度，1L=2L=3t； 0D 卷筒的计算直径（按缠绕钢丝绳的中心计算）， 0 = + d = 2 0 0 + 5 =205L 卷筒左右绳槽之间不刻槽部分长度，根据钢绳允许偏斜角确定： 23 2m 光其中3L 吊钩组两侧滑轮绳槽中心线之间的距离，3L=103 当吊钩滑轮组位于上部极限位置时，卷筒轴和滑轮轴之间的距离，002 卷筒上绕出的钢丝绳分支相对于铅垂线的允许偏斜角 25 6，取2= 2 4 0 0 0 光 =80L 卷筒半边的绳槽部分长度 0 4 0 0 1= + 1 0 1 03 . 1 4 2 0 5L （ ）=107筒长度 = 2 7 + 3 0 + 3 0 + 8 0L 双 （ 10 ）=414 L 双 =500筒材料采用壁厚可按经验公式确定 = 6 10）=00+6=10，取 =15 动方案分析 传动方案：电机 带传动 蜗杆 5T 机动绞磨机绞磨装置设计 工作机 给定条件：由电动机驱动 5T 机动绞磨机绞磨装置设计 类型选择：选用 蜗杆 5T 机动绞磨机绞磨装置设计 . 方案分析：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。 动机选择计算 卷筒 所需功率 5 0 0 0 0 0 . 0 1 8 0 . 91 0 0 0 1 0 0 0w k w 取 1=轴器） ,2=承） ,3=齿轮） ,4=包含有 纸和 三维建模及说明书 ,咨询 3 杆） ,5=锥齿轮）； a=1( 2)3 3 45=动机功率 w / a=筒链轮节圆直径 100 512s i n ( 1 8 0 / ) s i n ( 1 8 0 / 1 6 )pD m 链轮转速 6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 0 . 1 55 . 6 / m i 1 4 5 1 2 取圆锥齿轮传动比 24 ; 蜗杆传动比 6090 则电动机总传动比为 120360 故电动机转速可选范围是 n=(120360)702012 r / 选电动机型号为 要参数： 1 5 0 0 / m i n ; 2 4dn r D m m 传动比确定及各级传动比分配 由电动机型号查表得 440 r / ia= n=1440 / 57 取蜗杆传动比 1；直齿圆 柱齿轮传动比 =3；圆锥齿轮传动比 运动和动力参数的计算 设蜗杆为 1 轴，蜗轮轴为 2 轴，圆柱齿轮轴为 3 轴 ,链轮轴为 4 轴， n1= 440 / 31 =r / n2= 3= r / n3= r / d01=2=02=3=34=4=45= 550Pd/550440=m d01= m 包含有 纸和 三维建模及说明书 ,咨询 4 112=1 m 234= m 345= m 运动和动力参数计算结果整理于下表 ： 轴名 效率 P(转距 T(N m) 转速n(r/传动比i 效率 输入 输出 输入 输出 电动机轴 一轴 轴 三轴 四轴 传动零件的设计计算 1蜗杆蜗轮的选择计算 (1)根据 10085 1988 的推荐 ,采用渐开线蜗杆 ( (2)蜗杆传动传递的功率不大，速度中等，故蜗杆用 45 钢，蜗轮 用铸锡青铜属膜铸造。轮芯用灰铸铁 造。 (3)根据闭式蜗杆传动的设计准则 ,先按齿面接触疲劳强度进行设计 ,再校核齿根弯曲疲劳强度。 传动中心距 6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 0 . 1 5 5 . 6 / m i 1 4 5 1 2 确定作用在蜗轮上的转距 含有 纸和 三维建模及说明书 ,咨询 5 ，=6 6 521262 1 1 21 . 4 7 3 0 . 79 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 2 . 1 2 1 0/ 1 4 4 0 / 3 1n n i N 确定载荷 K 因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均匀系数 1，机械设计 250 页查表 11 于转速不高，冲击不大，可取 K= 确定弹性影响系数 因选用的是铸锡青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故 60 确定接触系数 先假设分度圆直径 a 的比值 d1/a=图 11查得 确定许用接触应力 H9 根据蜗轮材料为铸锡青铜 属铸造膜，蜗杆螺旋齿面硬度 45从表 11查得蜗轮的基本许用应力 H=268力循环次数 82 14406 0 6 0 1 7 2 0 0 2 . 0 1 1 031hN j n L 寿命系数 78 510 0 . 6 8 72 . 0 1 1 0则 0 . 6 8 7 2 6 8 1 8 4 . 1 2H H N P a 计算中心距 53 1 6 0 2 . 91 . 2 1 1 . 4 7 1 0 9 9 . 3 41 8 4 . 1 2a m m 取 1 0 0 , 3 1,a m m i从表 11查得 m=5，蜗杆分度圆直径。这时1 / 从图 11查得 Z ，因此以上计算结果可用。 (4)包含有 纸和 三维建模及说明书 ,咨询 6 蜗杆 轴向齿距径系数 q=10；齿顶圆直径10度圆导程角 5 42 38 o ；蜗杆轴向齿厚 12蜗轮 蜗轮齿数 1；变位系数 验算传动比 i = z2/1；传动比误差为 0 蜗轮分度圆直径 d2=m31=155轮喉圆直径 55+25=165轮齿根圆直径 55=143轮咽喉母圆半径 65=5)2 2121 . 5 3 F F a Yd d m当量齿数 22 3 31 3 1 . 4 7c o s c o s ( 5 4 2 3 8 )V 由此，查表 11得齿形系数2 。 螺旋角系数 5 . 7 11 0 . 9 5 9 2140 许用弯曲应力 F F F 从表 11查得由 造的蜗轮的基本许用应力 F=56命系数 69 510 0 . 5 1 52 . 0 1 1 0 5 6 0 . 5 1 5 2 8 . 8 4H M P a 51 . 5 3 1 . 0 5 2 . 0 1 1 0 3 . 3 0 . 9 5 9 2 2 7 . 8 2 M P 1 5 5 5F 满足弯曲强度。 (6)包含有 纸和 三维建模及说明书 ,咨询 7 考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动，属于通用机械减速器，从 10089 1988 圆柱蜗杆、蜗轮精度中选择 8 级精度，侧隙种类为 f，标注为 8f 10089 1988。 (7) 由于摩擦损耗的功率 (1 )，则产生的热流量为1 1 0 0 0 (1 )P P 蜗杆传递的功率 以自然方式2 ()d o aS t t d 箱体的表面传热系数，可取 21 5 / ( )d W m C ； S 内表面能被论化油所飞溅到，而外表面又可为周围空气所冷却的箱体表面面积，单位为 S=0.5 t 油的工作 温度，可取 65； 周围空气的温度，常温情况可取 20； 按热平衡条件12 ，可求得在即定工作条件下的油温 1 0 0 0 (1 ) 1 0 0 0 (1 0 . 7 2 )2 0 5 7 . 31 5 0 . 5Oa t 2m+218含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 4 总论 机械设计综合毕业设计是针对机械设计系列课程的要求，是继机械原理与机械设计课程后，理论与实践紧密结合，培养功课学生机械设计能力是课程。 随着科学技术发展的日新月异，减速器已经成为当今机电一体化的工业应用中空前活跃的领域，可以说机械无处不在。因此作为一名机械专业的大学生来说掌握减速器的设计是十分重要的。 减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数减速到 所要的回转数， 并得到较大转矩的机构。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应 用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、 汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活 中常见的家电，钟表等等 小负荷，精确的角度传输都可以见 到减速机的应用，且在工业应用上，减速机具有减速及增加转矩功能。因此广泛应用在速度 与扭矩的转换设备。减速机的作用主要有： 1）降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出 减速机额定扭矩。 2）减速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。本设计为蜗杆减速器的设计及计算机辅助软件绘制。根据二维图纸建立三维模型，完成 设计过程。 毕业 设计是培养 我们 综合运用所学知识 ,发现 ,提出 ,分析和解决实际问题 ,锻炼实践能力的重要环节 ,是对我们的实际工作能力的具体训练和考察过程 让我们 从理论到实践，在 这段 日子里，可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。 在这个过程中我去查了很多图书资料，自然在无 奈的情况下走了很多弯路，还通过网络资源找了很多东西，特别是查询材料方面得到了锻炼，同时 得到了一定提高。 通过这次设计使我们懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对一些前面学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比包含有 纸和 三维建模及说明书 ,咨询 5 如说 齿轮的 设计，电机的选用 通过这次课程设计之后，我们把前面所学过的知识又重新温故了一遍 ，但是 由于时间紧迫，所以这次的设计存在许多缺点，比如说箱体结构庞大，重量也很大。齿轮的计算不够精确等等缺陷，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设备。 收获知识，提高能力的同时，我也学到了很多人生的哲理，懂得怎么样去制定计划，怎么样去实现这个计划，并掌握了在执行过程中怎么样去克服心理上的不良情绪。 原来生活也和毕业设计一样，要好好的去计划，去探索，这样才会有真正的 东西，那样才体会到乐趣。 因此在以后的生活和学习的过程中，我一定会把设计的精神带到生活中，不畏艰难，勇往直前！ 在老师的指导下组设计减速器。设计过程，我遇到了很多困难，设计方案问题、计算问题、画图问题等等。通过小组谈论还有老师的指导，问题才得以解决。在此期间我得到了老师和同学的帮助，特别是在计算和用电脑画图的时候，在此我要向他们表示真诚的谢意。 经过这近两星期的设计，不仅使我融合了本学期所学习的机械设计的知识，而且在这其中还学习到了很多之前在课本上难以学到的东西，同时经过这此这次毕业设计，还加强了我的 谓是收获颇丰啊！ 包含有 纸和 三维建模及说明书 ,咨询 6 参考文献 1.机械工程手册第二版（传动设计卷） 机械工业出版社 2000 2.实用机械设计手册 吴相宪 王正为 黄玉堂 主编 中国矿业大学出版社 2001 3.机械设计 濮良贵 纪名刚 主编 高等教育出版社 1996 4.机械制造工艺学赵志修 主编 北京： 机械工业出版社 .机械制造工艺及专用夹具设计指导孙丽媛 主编 北京：冶金工业出版社 2002 6.机械加工工艺手册李洪 主编 北京： 北京出版社 1990， 12 7.金属工艺学邓文英 主编 北京： 高等教育出版社 2000 8.机械设计课程设计 华中理工大学 王昆 同济大学 高等教育出版社1986 9.齿轮手册 机械工业出版社 2002 10.机械加工余量与公差手册 马贤智 北京：中国标准出版社， 1994 11.高等学校毕业设计指导 M，周永强，北京：中国建材工业出版社，2002 12. 机械制造工艺学习题集 李益民 主编 黑龙江： 哈儿滨工业大学出版社 1984 包含有 纸和 三维建模及说明书 ,咨询 7 致 谢 这次通过对 已知条件对绞磨机减速器的结构形状进行分析，得出总体方案 后以各个系统为模块分别进行具体零部件的设计校核计算，得出各零部件的具体 本 科 毕 业 设 计（论 文） 题 目 5T 机动 绞磨装置变速箱、减速箱设计 专 业 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 二 年 月 日 I 摘要 在论 文中，首先，对绞磨机作了简单的介绍，接着，阐述了绞磨机的设计原理和理论计算。然后按照设计准则和设计理论设计了环面绞磨机减速器。接着对减速器的部件组成进行了尺寸计算和校核。该设计代表了绞磨机设计的一般过程。对其他的绞磨机的设计工作也有一定的价值。 目前，在 环面绞磨机减速器 的设计、制造以及应用上，国内与国外先进水平相比仍有较大差距。国内在设计制造 环面绞磨机减速器 过程中存在着很大程度上的缺点，正如论文中揭示的那样，重要的问题如：轮齿的根切；蜗杆毛坯的正确设计；绞磨机的校核。 关键词： 绞磨机减速器 , 蜗杆 , 滚动 轴承 n a he of of At of is a In of in a as 录 摘要 . I . 1 章 绪论 . 错误 !未定义书签。 磨机概况 . 错误 !未定义书签。 磨机减速器概述 . 错误 !未定义书签。 第 2 章 5T 机动绞磨机减速器变速器装置设计初步计算 . 错误 !未定义书签。 业设计技术要求 . 错误 !未定义书签。 丝绳的选择 . 错误 !未定义书签。 轮卷筒的计算 . 错误 !未定义书签。 动方案分 析 . 错误 !未定义书签。 动机选择计算 . 错误 !未定义书签。 传动比确定及各级传动比分配 . 错误 !未定义书签。 动和动力参数的计算 . 错误 !未定义书签。 动零件的设计计算 . 错误 !未定义书签。 的设计和计算 . 错误 !未定义书签。 动轴承的选择计算 . 错误 !未定义书签。 连接的选择和计算 . 错误 !未定义书签。 轴器的选择计算 . 错误 !未定义书签。 滑和密封说明 . 错误 !未定义书签。 第 3 章 减速器结构与润滑的概要说明 . 错误 !未定义书签。 体的结构形式和材料 . 错误 !未定义书签。 铁箱体主要结构尺寸和关系 . 错误 !未定义书签。 总论 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 4 本 科 毕 业 设 计（论 文） 题 目 5T 机动 绞磨装置变速箱、减速箱设计 专 业 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 二 年 月 日 I 摘要 在论 文中，首先，对绞磨机作了简单的介绍，接着，阐述了绞磨机的设计原理和理论计算。然后按照设计准则和设计理论设计了环面绞磨机减速器。接着对减速器的部件组成进行了尺寸计算和校核。该设计代表了绞磨机设计的一般过程。对其他的绞磨机的设计工作也有一定的价值。 目前，在 环面绞磨机减速器 的设计、制造以及应用上，国内与国外先进水平相比仍有较大差距。国内在设计制造 环面绞磨机减速器 过程中存在着很大程度上的缺点，正如论文中揭示的那样，重要的问题如：轮齿的根切；蜗杆毛坯的正确设计；绞磨机的校核。 关键词： 绞磨机减速器 , 蜗杆 , 滚动 轴承 n a he of of At of is a In of in a as 录 摘要 . I . 1 章 绪论 . 1 磨机概况 . 1 磨机减速器概述 . 2 第 2 章 5T 机动绞磨机减速器变速器装置设计初步计算 . 10 业设计技术要求 . 10 丝绳的选择 . 10 轮卷筒的计算 . 11 动方案分 析 . 12 动机选择计算 . 12 传动比确定及各级传动比分配 . 13 动和动力参数的计算 . 13 动零件的设计计算 . 14 的设计和计算 . 21 动轴承的选择计算 . 26 连接的选择和计算 . 28 轴器的选择计算 . 30 滑和密封说明 . 30 第 3 章 减速器结构与润滑的概要说明 . 32 体的结构形式和材料 . 32 铁箱体主要结构尺寸和关系 . 32 总论 . 34 参考文献 . 36 致 谢 . 37 1 第 1 章 绪论 磨机概况 绞磨槽是用来直接 和钢丝绳连接的牵引槽，以汽油机或柴油机、电动机作为动力，经过变速箱的变速来达到要求的转速，整机坐落于钢结构上，稳固且移动方便。 机动绞磨机由滚筒轮、变速箱、柴油机或汽油机和底座框架组成，机动绞磨工作原理：绞磨机的分类汽油机动绞磨机，柴油机动绞磨机，拖拉机绞磨机（泰山 280、 500型改装而成）绞磨机的型号： 3T 5T 5T 操作方法： 1、 机械开机前，请先打开绞磨机传动离合器，把前后变挡杆拨至空挡的位置，然后才能开机运行。 2、 在拨动离合器时，动作应快捷干脆，否则联锁刹车不起作用，形成增加自动刹车棘爪的冲 击力。在开机时不宜过于用力，至皮带轮能带动输入轴转动不致走滑为宜。 3、 换档时必须打开传动离合器，否则有可能损坏齿轮，变档后应该检查变档过程是否牢合，以防发生跳挡乱挡的现象。 4、 变挡过程当中，若出现变挡入挡困难时，不可强行换挡，可使用手摇装置帮助入挡，具体做法：用扳手拨动手摇装置，使其旋转一个角度，即可入挡。 5、卷筒上的允许负荷是 转时 3000 公斤， 绞磨机的维修和安全使用 为了保持绞磨机的正常运行，延长绞绞磨机的使用寿命，必须加强对绞磨机的维护和保养。操作者必须了解整套机械的结构、性能 ，熟练地掌握使用方法。 1、 卷筒上的允许负荷是 3T：慢转时 3000 公斤，快转时 1800公斤； 5000公斤，快转时 2500公斤，不得超负荷运行。 2、 变速齿轮箱内必须保持 1/4之润滑机油。 3、 为防止跳挡现象，在拨挡叉内装有弹簧钢珠作为变档定位之作用。因此，在使用时，要注意检查弹簧钢珠是否顶牢。如不牢，必须更换弹簧后方可使用。 4、 对自动刹车和联锁刹车应经常检查胶木的磨损状况，自动刹车齿轮旋转 2 及回松间隙为 于 1毫米必须更换胶木，否则易造成刹车失灵而发生事故。 5、 自动刹车装置在 变速齿轮箱内，在起吊时，自动刹车齿轮发出 “ 笃、笃、笃 ” 响声，证明速齿工作正常，回松时则没有此响声。 6、 机座的锚固方法：靠卷筒两侧的轴承支座（有两个孔）为锚固点，不能以其它位置作为锚固点。 7、 卷筒轴承座的锁钉，必须与相应的孔配合，禁止使用其它螺丝代替锁钉。 8、 变速齿轮箱外壳是铝合金铸成，其上的螺丝不宜过紧和不必要拆装，更不能用锤敲击。 9、 本机经长途运输后，必须进行详细的检查，各部件紧固螺丝有无松动，润滑油是否正常。 10、 原动机是汽油、柴油机、均可按该机的使用规范要求进行。 11、 每次使用 机器前，应检查机身有无杂物，周围有无影响机器正常运转的障碍，同时应检查各传动机构，一切正常后，方可使用。 12、 机器每次使用完毕后，应及时清除机器上的灰尘、油污等脏物，所有清洁工作应在机器停止运转后进行。 磨机 减速器 概述 1、减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同。 20世纪 70 80年代，世界上减速器技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。 其主要类型：齿轮减速器；蜗杆减速器；齿轮 蜗杆减速器；行星齿轮减速器。 2、一般的减速器有斜齿轮减速 器 (包括平行轴斜齿轮减速器、蜗轮减速器、锥齿轮减速器等等 )、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、 绞磨机 减速器、行星摩擦式机械 无级变速机 等等。 1） 圆柱齿轮 减速器 单级、二级、二级以上二级。布置形式：展开式、分流式、同轴式。 2） 圆锥齿轮 减速器 用于输入轴和输出轴位置成相交的场合。 3）蜗杆减速器 3 主要用于传动比 i10的场合，传动比较大时结构紧凑。其缺点是效率低。目前广泛应用 阿基米德蜗杆 减速器。 4）齿轮 蜗杆减速器 若 齿轮传动 在高速级，则结构紧凑； 若蜗杆传动在高速级，则效率较高。 5）行星齿轮减速器 传动效率高，传动比范围广，传动功率 12W50000 积和重量小。 3、 常见减速器的种类 1） 减速器 的主要特点是具有反向自锁功能，可以有较大的减速比，输入轴和输出轴不在同一轴线上，也不在同一平面上。但是一般体积较大，传动效率不高，精度不高。 2） 谐波减速器 的 谐波传动 是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力的，体积不大、精度很高，但缺点是柔轮寿命有限、不耐冲击， 刚性 与金属件相比较差。输入转速不能太高。 3） 行星减速器其优点是结构比较紧凑，回程间隙小、精度较高，使用寿命很长，额定输出扭矩可以做的很大。但价格略贵。 减速器 : 简言之，一般机器的 功率在设计并制造出来后，其额定功率就不在改变，这时，速度越大，则扭矩（或扭力）越小；速度越小，则扭力越大。 目的：随着科技高速发展，减速器技术逐步向小型化、高速化、低噪声、高可靠度的方向发展，微小型减速器在国防及工业生产中越来越得到广泛的应用。本文为适应这一发展趋势开发出可应用在航空航天等领域的绞磨机减速器传动。该减速器具有重量轻、体积小、结构简单紧凑、传动效率高、润滑性能好、能自锁等优点，在国防、冶金矿山、石油化工、汽车等生产部门有着广阔的应用前景。而目前在我国，绞磨机减速器传动作为一种传动形式，对其进行 一系列系统、深入的理论研究。 意义： 随着科技的高速发展，现代机械逐步向高速、精密、等方向发展，而减速器作为现代机械中的关键传动部件，也随之对其提出了更高的要求。当今世界各国减速器技术发展总趋势是小型化、轻量化、高速化、低噪声和高可靠度。 4 减速器的设计与制造技术的发展，在一定程度上标志着一个国家的工业水平。因此，开拓和发展减速器技术在我国有着广阔的前景。 绞磨机减速器 是为适应现代机械的高速发展而成功开发的齿轮传动，因其独特的结构特点，使之具有传统齿轮传动不可比拟的优越性能，在一定的工作条件下，是传统齿轮传动理想 的替代产品。本课题研究的减速器具有重量轻、 体积小、结构简单紧凑、传动效率高、传动误差小、润滑性能好、性能价格比高、防止逆传动等优点，它可广泛应用于国防、冶金矿山、石油 化工、汽车、电子仪表、建筑工程、机床、锅炉等生产部门。将产品国产化后，加工成本低于同类进口减速器产品价格的一半，具有很高的应用价值和广阔的应用前景。 （二）国内外研究现状 减速器在各行各业中十分广泛地使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。当前减速器普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低的问题。国外的 减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。日本住友重工研制的 高精度减速器，美国 司研制的 减速器，在传动原理和结构上与 此 类似或相近，都为目前先进的齿轮减速器。除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还在传动原 理 和传动结构上深入探讨和创新，平动齿轮传动原理的出现就是一例 ，减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产 品。目前，超小型的减速器的研究成果尚不明显。在医疗、生物工程、机器人等领域中，微型发动机已基本研制成功，美国和荷兰近期研制的分子发动机的尺寸在纳米级范围，如能辅以纳米级的减速器，则应用前景远大。 国内减速器现状 国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用 寿命不长。国内使用的大型减速器（ 500上），多从国外（如丹麦、德国等）进口，花去不少的外汇。 60年代开始生产 的少齿差传动、摆线针轮传动、谐波传 5 动等减速器具有传动比大，体积小、机械效率高等优点。但受其传动的理论的限制，不能传递过大的功率，功率一般都要小于 40于在传动的理论上、工艺水平和材料品质方面没有突破，因此，没能从根本上解决传递功率大、传动比大、体积小、重量轻、机械效率高等这些基本要求。 90年代初期，国内出现的三环（齿轮）减速器，是一种外平动齿轮传动的减速器，它可实现较大的传动比，传递载荷的能力也大。它的体积和重量都比定轴齿轮减速器轻，结构简单，效率亦高。由于该减速器的三轴平行结构，故使功率 /体积（或重 量）比值仍小。且其输入轴与输出轴不在同一轴线上，这在使用上有许多不便。北京理工大学研制成功的“ 内平动齿轮减速器 ” 不仅具有三环减速器的优点外，还有着大的功率 /重量（或体积）比值，以及输入轴和输出轴在同一轴线上的优点，处于国内领先地位。国内有少数高等学校和厂矿企业对平动齿轮传动中的某些原理做些研究工作，发表过一些研究论文，在利用摆线齿轮作平动减速器开展了一些工作。 （二） 减速器的作用 减速器在原动机和工作机之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，二者的设计、制造和使用特点各不相同。 70 80年代，世界减速器技术有了很大发展。通用减速器体现以下发展趋势： （ 1）高水平、高性能。 6 （ 2）积木式组合设计。基本参数采取优先数，尺寸规格整齐、零件通用性和互换性强、系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。 （ 3）形式多样化、 变型设计多。摆脱了传统的单一底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速机一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范围。 促进减速器水平提高的主要因素有： （ 1）硬齿面技术的发展和完善，如大型磨齿技术、渗碳淬火工艺、齿轮强度计算方法、修形技术、变形及三、优化设计方法、齿根强化及其元化过渡、新结构等。 （ 2）用好的材料，普遍采用各种优质合金钢锻件，材料和热处理质量控制水平高。 （ 3）结构设计更合理。 （ 4）加工精度提高到 （ 5）轴承质量和寿命提高。 （ 6）润滑油质量提高。 齿轮减速器的特点 齿轮传动是机械传动中重要的传动之一，形式很多，应用广泛，传递的功率可达近十万千瓦，圆周速率可达 200m/s。 齿轮传动的特点主要有： 1 效率高 在常用的机械传动中，以齿轮传动效率最高。如一级圆柱齿轮传动的效率可达 99。 2结构紧凑 在同样的使用条件下，齿轮传动所需的空间尺寸一般比较小。 3工作可靠，寿命长 设计制造正确合理，使用维护良好的齿轮传动，工作可靠，寿命可长达一，二十年，这也是其它机械传动所不能比拟的。 4传动比稳定 传动比稳定是对传动性能的基本要求。齿轮传动能广泛应用 ，也是因为具有这一特点。 但是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格昂贵，且不宜用于传动距离过大的场合。 蜗杆减速器的特点 7 蜗杆传动是在空间交错的两轴之间传递运动和动力的一种机构，两轴交错的夹角可为任意值，常用的为 90度，这种传动由于具有下述特点，故应用颇为广泛。 1当使用单头蜗杆时，蜗杆旋转一周，蜗轮只转过了一个齿距，因而能实现大的传动比。在动力传动中，一般传动比 I=5分度机构或手动机构中，传动比可达 300；若只传递运动，传动比可达 1000。由于传动比大，零件数目又少，因而结构很紧凑。 2在杆蜗 传动中，由于蜗杆齿是连续不断的螺旋齿，它和蜗轮齿是逐渐进入 啮合及逐渐退出啮合的，同时啮合的齿对又较多，故冲击载荷小，传动平稳，噪声低。 3当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动更具有自锁性。 4 蜗杆传动与螺旋齿轮传动相似，在啮合处有相对滑动。当滑动速度很大，工作条件不够良好时，会产生较严重的磨擦和磨损，从而引起过分发热，使润滑情况恶化。因此磨损较大，效率低；当蜗杆传动具有自锁性时，效率仅为 时由于摩擦与磨损严重，常需耗用有色金属制造蜗轮，以便与钢制的蜗杆配对组合成减磨性良好的滑 动摩擦剂。 根据蜗杆分度曲面的形状，蜗杆传动可以分成三大类：圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动。 蜗杆分度曲面是圆环内表面的一部分，蜗杆轴线平面内理论齿廓为直线的蜗杆传动称为直廓环面蜗杆传动，俗称“球面蜗轮传动”。它始于 1921年的美国造船业，其代表产品是美国 50年代起在我国得到推广应用。与普通圆柱蜗杆传动相比，这种蜗杆同时包容齿数多，双线接触线形成油膜条件好，两齿面接触线诱导法曲率半径大。因此，承载能力是相同中心矩普通蜗杆的 倍（小值适应于小中心矩，大值适应于大中心矩）。 在传递同样功率时，中心矩可缩小 20%由于性能优良，美国、日本、俄罗斯等国都将这种传动作为动力传动中的主要形式之一广泛使用。美国生产产品系列中心矩为 15 1320；速比为 5 343000；最高传动效率可达 97%。我国经过 40年的研究和发展，目前这种蜗杆的生产品种也十分可观，最大中心矩可达到 1200；最少齿数比为 5；蜗杆头数达 6；最高传动效率可达 94%。这种蜗杆传动分为 “ 原始型 ” 和 “ 修整 8 型 ” 两种。 “ 原始型 ” 直廓环面蜗杆的螺旋齿面的形成为：一条与成形圆相切、位于蜗杆轴线平面内的直线，在绕成形圆的圆心 作等角速的旋转运动的同时，又与成形圆一起围绕蜗杆的轴线作等角速的旋转运动，这条直线在空间形成的轨迹曲面，就是直廓环面蜗杆的齿面。由于蜗杆齿面的发生线是直线刀刃，蜗杆螺旋面是直线刀刃形成的不可展直纹面而不是由包络产生的，难以实现磨削，这种蜗杆制造钢筋工艺比较复杂，不易获得高精度的传动，这是直廓环面蜗杆传动的主要缺点。 “修整型”直廓环面蜗杆螺旋面的形成，基本上与“原始型”相同，不同之处在于加工时根据设计要求的修形曲线，将加工参数加以改变。一般常用的有：变位异速修形和变速比修形两种工艺方法。变位异速修形方法就是 在加工蜗杆时，刀具位置及固定传动比不同于蜗杆副工作时的位置及速比。变速比修形方法则是加工时瞬时传动比按一定规律变化。用修形加工方法加工的蜗杆与由修形滚刀加工成的蜗轮组成“修整型”直廓环面蜗杆传动，消除了蜗轮齿面中部棱线接触，不仅改善了装配条件，减少了误差敏感性，更重要的是：与“原始型”蜗杆传动比较，接触区扩大，形成油膜条件好，包容齿数间载荷有平均作用，因而其承载能力、啮合性能和传动效率均较“原始型”高。 准平行啮合线二次包络环面蜗杆是河南省焦作市科林齿轮有限公司的一项科研成果。蜗轮滚刀是可铲背可磨削的，蜗轮 齿面没有脊线，运动不会产生干涉。工装和理论相吻合。和同类蜗杆相比，它还具有以下几个特点： 1 瞬时接触线和相对运动速度方向夹角稳定，且接近 90度。 2 蜗轮齿面是用铲背滚刀制造加工而成，因此蜗轮齿面接触面大、质量稳定。 3 同时参加啮合的蜗轮齿数多，一般可达 2 2(9Z Z 为蜗杆齿数）。 4 蜗轮齿面无脊线，传递运动时不会产生干涉。 因此这种蜗杆传动承载功率大，动压油涵稳定传动、噪声低、平衡温度低等特征。 由以上分析可以看出，虽然普通齿轮减速器具有效率高， 工作可靠，寿命长，传动比稳定等优点，但是不具备设计条件中重点要求的自锁性，所以不能选用； 9 而准平行啮合线环面蜗杆减速器，它具有普通环面蜗杆减速器所不具备的很多优点。 二、传动方案分析 1蜗杆传动 蜗杆传动可以实现较大的传动比，尺寸紧凑，传动平稳，但效率较低，适用于中、小功率的场合。采用锡青铜为蜗轮材料的蜗杆传动，由于允许齿面有较高的相对滑动速度，可将蜗杆传动布置在高速级，以利于形成润滑油膜，可以提高承载能力和传动效率。因此将蜗杆传动布置在第一级。 2斜齿轮传动 斜齿轮传动的平稳性较直齿圆柱齿轮传动好，常用 在高速级或要求传动平稳的场合。因此将斜齿轮传动布置在第二级。 3圆锥齿轮传动 圆锥齿轮加工较困难，特别是大直径、大模熟的圆锥齿轮，只有在需要改变轴的布置方向时采用，并尽量放在高速级和限制传动比，以减小圆锥齿轮的直径和摸数。所以将圆锥齿轮传动放在第三级用于改变轴的布置方向。 4链式传动 链式传动运转不均匀，有冲击，不适于高速传动，应布置在低速级。所以链式传动布置在最后。 因此，蜗杆传动 斜圆柱齿轮传动 圆锥齿轮传动 链式传动，这样的传动方案是比较合理的。 10 第 2 章 5T 机动绞磨机减速器变速器装置设计 初步计 算 业设计技术要求 本题目 设计 5 要求如下： 动绞磨机变速箱、减速箱的 3D 设计及设计计算； 2. 8T 机动绞磨机变速箱、减速箱的 3D 计算机辅助装配； 3. 8T 机动绞磨机变速箱、减速箱的总装绘制及主要零件的工程图设计； 3000 字、参考文献 15 篇以上 )、开题报告； 字数 15000 字以上 )； 丝绳的选择 根据 5T 机动绞磨机绞磨装置设计 的额定起重量，选择双联起升机构滑轮组倍率为 1. （ 1）钢丝绳所受最大静拉力： 组2 钩N） 式中 Q 额定起重量； Q =50重重量 5T) 钩G 吊钩组重量，钩G=钩挂架的重量一般约占额定起重量的2 4%，这里去吊钩挂架重量为 m 滑轮组倍率， m =1； 组 滑轮组效率，组=m a x 8 0 0 2 1 0 s = 2）钢丝绳的选择： 所选择钢丝绳的破断拉力应满足： 丝绳制 ；而 a 钢丝绳安全系数，对于小型工作类型 n 绳 =2 由上式可得： 11 m a x 1 . 5 9 2=a 0 . 8 5 绳丝 （ ）=据查钢丝绳产品目录可选用：钢丝绳 6W(19) - 右顺(不松散瓦林吞型钢丝绳直径 d=5 轮卷筒的计算 （ 1）滑轮、卷筒的最小直径的确定 为了确保钢丝绳具有一定的使用寿命，滑轮、卷筒的直径（自绳槽底部算起 的直径）应满足： D（ e 系数，对 5T 机动绞磨机绞磨装置设计 ，取 e=25。所以 25D （ ） =120卷筒直径和滑轮直径 D=200 （ 2）卷筒长度和厚度的计算 图 2 筒结构 而 ( 00 式中 最大起升高度，m； n 钢丝绳安全圈数， n11，取 n=2； t 绳槽节距， t=d 绳 +（ 2 4） =7 11，取 t=10 12 1L，2L 空余部分和固定钢丝绳所需要的长度，1L=2L=3t； 0D 卷筒的计算直径（按缠绕钢丝绳的中心计算）， 0 = + d = 2 0 0 + 5 =205L 卷筒左右绳槽之间不刻槽部分长度，根据钢绳允许偏斜角确定： 23 2m 光其中3L 吊钩组两侧滑轮绳槽中心线之间的距离，3L=103 当吊钩滑轮组位于上部极限位置时，卷筒轴和滑轮轴之间的距离，002 卷筒上绕出的钢丝绳分支相对于铅垂线的允许偏斜角 25 6，取2= 2 4 0 0 0 光 =80L 卷筒半边的绳槽部分长度 0 4 0 0 1= + 1 0 1 03 . 1 4 2 0 5L （ ）=107筒长度 = 2 7 + 3 0 + 3 0 + 8 0L 双 （ 10 ）=414 L 双 =500筒材料采用壁厚可按经验公式确定 = 6 10）=00+6=10，取 =15 动方案分析 传动方案：电机 带传动 蜗杆 5T 机动绞磨机绞磨装置设计 工作机 给定条件：由电动机驱动 5T 机动绞磨机绞磨装置设计 类型选择：选用 蜗杆 5T 机动绞磨机绞磨装置设计 . 方案分析：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。 动机选择计算 卷筒 所需功率 5 0 0 0 0 0 . 0 1 8 0 . 91 0 0 0 1 0 0 0w k w 取 1=轴器） ,2=承） ,3=齿轮） ,4= 13 杆） ,5=锥齿轮）； a=1( 2)3 3 45=动机功率 w / a=筒链轮节圆直径 100 512s i n ( 1 8 0 / ) s i n ( 1 8 0 / 1 6 )pD m 链轮转速 6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 0 . 1 55 . 6 / m i 1 4 5 1 2 取圆锥齿轮传动比 24 ; 蜗杆传动比 6090 则电动机总传动比为 120360 故电动机转速可选范围是 n=(120360)702012 r / 选电动机型号为 要参数： 1 5 0 0 / m i n ; 2 4dn r D m m 传动比确定及各级传动比分配 由电动机型号查表得 440 r / ia= n=1440 / 57 取蜗杆传动比 1；直齿圆 柱齿轮传动比 =3；圆锥齿轮传动比 运动和动力参数的计算 设蜗杆为 1 轴，蜗轮轴为 2 轴，圆柱齿轮轴为 3 轴 ,链轮轴为 4 轴， n1= 440 / 31 =r / n2= 3= r / n3= r / d01=2=02=3=34=4=45= 550Pd/550440=m d01= m 14 112=1 m 234= m 345= m 运动和动力参数计算结果整理于下表 ： 轴名 效率 P(转距 T(N m) 转速n(r/传动比i 效率 输入 输出 输入 输出 电动机轴 一轴 轴 三轴 四轴 传动零件的设计计算 1蜗杆蜗轮的选择计算 (1)根据 10085 1988 的推荐 ,采用渐开线蜗杆 ( (2)蜗杆传动传递的功率不大，速度中等，故蜗杆用 45 钢，蜗轮 用铸锡青铜属膜铸造。轮芯用灰铸铁 造。 (3)根据闭式蜗杆传动的设计准则 ,先按齿面接触疲劳强度进行设计 ,再校核齿根弯曲疲劳强度。 传动中心距 6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 0 . 1 5 5 . 6 / m i 1 4 5 1 2 确定作用在蜗轮上的转距 15 ，=6 6 521262 1 1 21 . 4 7 3 0 . 79 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 2 . 1 2 1 0/ 1 4 4 0 / 3 1n n i N 确定载荷 K 因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均匀系数 1，机械设计 250 页查表 11 于转速不高，冲击不大，可取 K= 确定弹性影响系数 因选用的是铸锡青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故 60 确定接触系数 先假设分度圆直径 a 的比值 d1/a=图 11查得 确定许用接触应力 H9 根据蜗轮材料为铸锡青铜 属铸造膜，蜗杆螺旋齿面硬度 45从表 11查得蜗轮的基本许用应力 H=268力循环次数 82 14406 0 6 0 1 7 2 0 0 2 . 0 1 1 031hN j n L 寿命系数 78 510 0 . 6 8 72 . 0 1 1 0则 0 . 6 8 7 2 6 8 1 8 4 . 1 2H H N P a 计算中心距 53 1 6 0 2 . 91 . 2 1 1 . 4 7 1 0 9 9 . 3 41 8 4 . 1 2a m m 取 1 0 0 , 3 1,a m m i从表 11查得 m=5，蜗杆分度圆直径。这时1 / 从图 11查得 Z ，因此以上计算结果可用。 (4) 16 蜗杆 轴向齿距径系数 q=10；齿顶圆直径10度圆导程角 5 42 38 o ；蜗杆轴向齿厚 12蜗轮 蜗轮齿数 1；变位系数 验算传动比 i = z2/1；传动比误差为 0 蜗轮分度圆直径 d2=m31=155轮喉圆直径 55+25=165轮齿根圆直径 55=143轮咽喉母圆半径 65=5)2 2121 . 5 3 F F a Yd d m当量齿数 22 3 31 3 1 . 4 7c o s c o s ( 5 4 2 3 8 )V 由此，查表 11得齿形系数2 。 螺旋角系数 5 . 7 11 0 . 9 5 9 2140 许用弯曲应力 F F F 从表 11查得由 造的蜗轮的基本许用应力 F=56命系数 69 510 0 . 5 1 52 . 0 1 1 0 5 6 0 . 5 1 5 2 8 . 8 4H M P a 51 . 5 3 1 . 0 5 2 . 0 1 1 0 3 . 3 0 . 9 5 9 2 2 7 . 8 2 M P 1 5 5 5F 满足弯曲强度。 (6) 17 考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动，属于通用机械减速器，从 10089 1988 圆柱蜗杆、蜗轮精度中选择 8 级精度，侧隙种类为 f，标注为 8f 10089 1988。 (7) 由于摩擦损耗的功率 (1 )，则产生的热流量为1 1 0 0 0 (1 )P P 蜗杆传递的功率 以自然方式2 ()d o aS t t d 箱体的表面传热系数，可取 21 5 / ( )d W m C ； S 内表面
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