5T机动绞磨机绞磨装置设计【含CAD图纸、说明书】
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5T机动绞磨机绞磨装置设计【
5T 机动绞磨机绞磨装置设计
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本科生毕业设计 题 目：5T机动绞磨机绞磨装置设计学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 完成时间： 中文摘要及关键词摘要：绞磨机是机动绞磨的简称，又叫机动绞磨机或者机动绞磨，这种叫法多见于机动绞磨应用比较广泛的地区，机动绞磨是架设空电缆地下布线时必备的紧线、立杆等施工产品，能在各种复杂环境下顺利方便的架设导线起重、牵引或紧线。广泛用于电力、电信，市政工程的施工紧线组立杆塔或机动放线，适用于野外无电场所。经现场实际操作证明，具有结构合理、体积小、重量轻、功利大、噪音小，操作灵活、搬运方便等优点，深受广大用户的好评。关键词：绞磨机,总体设计,5T机动绞磨机绞磨装置设计，传动部分英文摘要及关键词Abstract: The winch motor cutter mill is referred to, also known as motor cutter mill or motorized winch, this name is more common in maneuvering winch used widely in the region, motorized winch is set up empty underground cable wiring necessary tight line, pole and other construction products, to facilitate the erection of a smooth lifting wire in a variety of complex environments, traction or tight line.Widely used in construction of electric power, telecommunications, municipal engineering turnbuckle tower or motor group legislature actinomycetes for wild places without electricity. The field practice has proved that with a reasonable structure, small size, light weight, utilitarian, low noise, flexible operation, easy handling advantages, the majority of users.Keywords: cutter mill, overall design, 5T motor cutter grinder winch system design, transmission parts目录中文摘要及关键词II英文摘要及关键词III第1章 绪论11.1 绞磨机的构造11.2绞磨机的分类11.3 设计绞磨机绞磨装置的目的31.3绞磨机的优点31.4 绞磨机的发展前景41.5 机动绞磨机操作方法41.6 绞磨机的维修和安全使用41.7安全操作注意事项5第2章 5T机动绞磨机绞磨装置设计初步计算82.1毕业设计技术要求82.2钢丝绳的选择82.3滑轮卷筒的计算82.4传动方案分析10第3章 总体设计计算113.1传动方案113.2选择柴油机123.3 传动比分配12第4章 绞磨装置的计算144.1带传动设计144.2选择带型154.3确定带轮的基准直径并验证带速154.4确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角164.5确定带的根数z174.6确定带轮的结构和尺寸174.7确定带的张紧装置174.8齿轮减速机构的设计计算194.9轴的计算214.10润滑与密封264.11联轴器的选择和计算274.12键及联轴器连接的选择及校核计算284.12.1连轴器与电机连接采用平键连接284.12.2输入轴与联轴器连接采用平键连接284.12.3输出轴与联轴器连接用平键连接284.12.4输出轴与涡轮连接用平键连接284.13箱体的结构形式和材料29总论31参考文献32致谢33第1章 绪论绞磨机其广泛用于电力， 电信， 市政工程的施工紧线组立杆塔或机动放线。 适用于野外无电场所。 其具有结构合理， 体积小， 重量轻。 功率大， 噪音小，操作灵活， 搬运方便等优点。 深受广大用户好评。 本新型绞磨机的设计包括柴油机的选择， 变速箱的设计， 离合器的选择， 减速箱的设计， 在以往的绞磨机基础上改进了 变速箱的设计， 实现了 3 轴换挡机构。 根据汽车换挡的变速原理改进了绞磨机手柄的设计。 具有操作简单可靠稳定等优点。 在材料的选择上优先选择了合金材料， 其使用寿命得到明显的提高。 其质量的到明显的改善。 其结构得到明显的简化， 其体积质量的得到最大限度的减少。1.1 绞磨机的构造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。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 8T.绞磨机是机械绞磨机的简称。 其主要类型有汽油机动绞磨机， 柴油机动绞磨机， 汽油机动绞磨机， 拖拉机机动绞磨机等， 是在无电源的情况下架空输电线路， 通信线路， 电力电缆线路的机动牵引的动力设备。 主要由磨心， 变速箱，减速箱， 动力源， 离合器， 制动器， 磨筒， 机架等组成。 机动绞磨的工作原理：以汽油机或者柴油机或电动机为动力源， 经离合器连接变速箱， 经过变速箱的换档， 可以提供不同的速度输出， 再经制动器连接减速箱输出到磨心上。 在磨心上安装有磨筒， 磨筒上有绞磨槽， 其上有用来直接用来绞磨重物的钢丝绳。 通过磨筒的转动来实现重物的提升和下降的功能。 其广泛用于电力， 电信， 市政工程的施工紧线组立杆塔或机动放线。 适用于野外无电场所。 其具有结构合理， 体积小，重量轻。 功率大， 噪音小， 操作灵活， 搬运方便等优点。 深受广大用户好评。 1.2绞磨机的分类1.按动力分汽油机动绞磨机，柴油机动绞磨机，拖拉机绞磨机（泰山280、500型改装而成）拖拉机绞磨绞磨机的型号：3T 5T 8T3T机动绞磨机 5T机动绞磨机操作方法：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HB-3T：慢转时3000公斤2.按传动方式分：(1)带传动带传动绞磨机(2)轴传动轴传动绞磨机进口绞磨机：进口绞磨机主要有本田 ，雅马哈，三菱等品牌。进口绞磨动力强劲，使用寿命长，性能大大超出国内汽油机绞磨，一般专业的电力施工队伍在选择绞磨机的时候，如果考虑价格因素可能会选择国产动力的汽油绞磨机，如果从质量和性能出发大部分都会选择进口绞磨。产品型号：汽油机型号本田GX160雅马哈MZ175本田GX270雅马哈MZ300汽油机转速(rpm)36003600牵引力(kN)/牵引速度(m/min)快7.1/18.112.5/18.5中19/6.830/7.3慢30/4.350/4.6倒/4.8/5.2磨芯底径 (mm)160160外形尺寸 (mm)750600520870620520重 量 (kg)1081351.3 设计绞磨机绞磨装置的目的绞磨机作为工程生产中一种重要的提升工具， 在工程和生产中起到了相当重要的作用，绞磨机的设计主要是根据不同的工作需求进行的。绞磨机一般应用于电信施工、 架空输电线路等的场合， 设计矿山绞磨机主要是为了用其代替人类的苦力劳动及避免人在危险的工作场合工作， 节约劳力；绞磨机是为了实现重物的一提升而设计的。 此类绞磨机设计根据提升要求的质量和速度， 还有本身具有自有动力的野外施工要求设计的。 在不同的要求下有不同的结构配置， 不同的速度要求， 设计采用不同的换挡方式和速度配置。 1.3绞磨机的优点绞磨机工作质量轻， 提升速度具有可变性， 提升质量大， 维修安装方便， 能够分开运输并在要求的工作地点进行组装工作。 它配置了柴油机， 不需要依赖动力源。 它采用的是汽车换挡的手柄原理设计， 具有操作简单可靠等， 在施工中易于操作等优点。 采用的是合金材料， 使用寿命长， 工作平稳可靠等优点。 采用了新型的行星轮系减速， 具有变速比大， 质量轻， 能耗低等优点。 1.4 绞磨机的发展前景 目前绞磨机的还只用于一些提升要求不高的场合。 如质量不能太大， 速度不能太快， 平稳性不太高， 运动不精确的场合。 在操作中不能实现速度的可控调节。 所以有待改进机构的结构设计， 原理设计。 现在又出现液压的绞磨机，无极变速的绞磨机。 带过载保护的绞磨机。绞磨机的减速机构有少齿差行星轮系机构。 还有制动刹车机构， 电动制动刹车机构。 带有金属磨盘的绞磨机。 等等。近年来国内不少单位试制了以汽油机为动力的机动绞磨机。 但目前生产的几种机动绞磨机一般只在 5T 左右。 由于设计的驱动功率小, 因此整机牵引力及速度均不能满足发展的需要。 所以在以后的设计运用中应该会朝着这方面进行改进。 能够实现绞磨机各种所需的功能。1.5 机动绞磨机操作方法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HB-3T：慢转时3000公斤，6、 装设钢丝绳方法：（1） 将卷筒离合器打开，把钢丝绳头穿绕在卷筒上收紧，在合上离合器即可。（2） 将卷筒外侧一端轴承支撑活动座拆开，把钢丝绳绕进卷筒上收紧。（3） 钢丝绳绕法：由下向上穿，即进绳在下，面对卷筒，逆时针绕，进绳靠原动机端，绕5-6卷，（5T型绕8卷），若绕反则刹车不起作用。1.6 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；5T慢转时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，自动刹车齿轮旋转及回松间隙为0.5毫米，大于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。1.7安全操作注意事项1、机动绞磨机组操作人员懂得其性能和安全操作规程，间隔按出厂说明的规定使用，严禁超载使用。2、机组在安装前，必须进行外观检查，严禁使用变形、破损、有故障等不合格的机具。3、使用机动绞磨组杆立塔、放线和牵引或吊装必须准确保通讯畅通，统一指挥，指令语言规范简练。4、操作人员在操作时必须精力集中，停从指挥，对指挥人员的指令不理解、不清晰的情况下，不得进行操作。5、操作人员应随时观察发动机、绞磨、磨绳和地锚的工作情况，发现异常情况时，应立即停止作业，向指挥人员报告。6、发动机启动前应先脱开离合器。7、离合器合上时动作应快，脱开时不宜用力过猛。8、作业前应对机动绞磨的受力情况进行预拉调整，保证整个绞磨系统各受力点受力均匀，受力方向正确，绞磨机组无歪斜、上扬，以及地锚钢丝绳等无异常后方可投入运行9、操作时不得使用半联动的方式，在磨绳上还有力量的时候，不得使用空挡人工溜放的方式松磨绳只有当磨绳全部没有附着在磨芯上时，才能打开磨芯锁扣拆除磨绳。10、变速器变档时必须要脱开离合器，如遇变档有卡阻时，可轻微合上离合器，变换齿轮位置再行变档，严禁强行入挡。11、拉磨尾绳不应少于2人，且应位于锚桩后面、绳圈外侧，不得站在绳圈内。12、机动绞磨在作业中应使用慢挡，不得在牵引绳受力时进行换挡转换。13、磨绳在通过磨芯时，不得背股或相互缠绕；当出现背股或相互缠绕的情况时，必须停止工作，消除背股或相互缠绕的情况；故障未排除前，不得强行牵引；绞磨在正常工作时，人员应离开绞磨磨芯处，避免人员手指和衣物被卷进磨芯。14、当使用倒挡松绳时，必须注意磨绳进入卷筒的方向，注意不要被松会的磨绳缠住手脚。15、机动绞磨受力时，前方不得有人，不得采用松尾绳的方法卸荷。16、严禁在机动绞磨受力的情况下清扫、擦拭、润滑和冷却机械的转动部分，严禁直接用手拨动手拉牵引绳位置。17、用机动绞磨放紧线作业时，人员不得站在或跨在已受力的牵引绳、导线的内角侧和展放的导、地线圈以内及牵引或架空线的下方。18、机动绞磨停止运转后，如存在负荷，必须拉紧尾绳保险，以防止各传动件永久变形。3安全注意事项3.1向燃油箱内加油时必须关闭发动机。3.2加注燃油时禁止烟火。3.3不应在室内使用。3.4不应在雨中使用。3.5湿手不要触及发电机，以防触电。3.6禁止发电机与外线路电源并列运行。3.7两台发电机不得并列运行3.8射有必要的消防器材。发生火灾事故时应立即关闭发电机，停止送电，并用二氧化碳灭火器扑火。3.9在任何情况下机动绞磨都不得在受力的情况下过夜。33第2章 5T机动绞磨机绞磨装置设计初步计算2.1毕业设计技术要求本题目设计5T机动绞磨机绞磨装置设计。1.5T机动绞磨机绞磨装置的3D设计及设计计算；2. 5T机动绞磨机绞磨装置的3D计算机辅助装配；3. 5T机动绞磨机绞磨装置的总装绘制及主要零件的工程图设计；4.撰写文献综述(3000字、参考文献15篇以上)；5.撰写设计说明书一份(字数15000字以上)；6.毕业实习及撰写毕业实习报告。2.2钢丝绳的选择根据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：（N）式中额定起重量；=50kN(起重重量5T)吊钩组重量，=0.12kN（吊钩挂架的重量一般约占额定起重量的24%，这里去吊钩挂架重量为0.12kN）；滑轮组倍率，=1；滑轮组效率，=0.98.=25.57KN（2）钢丝绳的选择：所选择钢丝绳的破断拉力应满足：n绳钢丝绳安全系数，对于小型工作类型n绳=2由上式可得：=3.74根据查钢丝绳产品目录可选用：钢丝绳6W(19)-20-185-I-光-右顺(GB1102-74)，不松散瓦林吞型钢丝绳直径d=5mm。2.3滑轮卷筒的计算（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-1）式中e系数，对5T机动绞磨机绞磨装置设计，取e=25。所以=120mm取卷筒直径和滑轮直径D=300mm。（2）卷筒长度和厚度的计算图2-1卷筒结构而式中最大起升高度，=4m；n钢丝绳安全圈数，n11，取n=2；t绳槽节距，t=d绳+（24）=711，取t=10mm；，空余部分和固定钢丝绳所需要的长度，=3t；卷筒的计算直径（按缠绕钢丝绳的中心计算），=305mm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：其中吊钩组两侧滑轮绳槽中心线之间的距离，=103mm；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，=400mm2卷筒上绕出的钢丝绳分支相对于铅垂线的允许偏斜角256，取tan2=tan6=0.1.=80mm卷筒半边的绳槽部分长度=107mm卷筒长度=414mm,取L双=500mm，卷筒材料采用HT20-40，其壁厚可按经验公式确定=0.02D+（610）=0.02*200+6=10，取=15mm。2.4传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。第3章 总体设计计算3.1传动方案机器一般由原动机、传动机、工作机组成。传动装置在原动机和工作机之间传递运动和动力，并籍以改变运动的形式、速度大小和转矩大小。传动装置一般包括传动件（齿轮传动、带传动、链传动等）和支承件（轴、轴承和机体等）两部分。它的重量和成本在机器中占很大的比例，其性能和质量对机器的工作影响也很大。因此合理设计传动方案具有重要意义。首先通过柴油机进行动力输出，然后通过带传动带动变速器，变速器通过联轴器进行减速器输出2个轴，带动双卷筒工作。本次设计为设计不变（或变化很小）下长期连续运行的机械，只有所选柴油机的额功率Ped 等于或稍大于所需的柴油机工作功率Pd,即Ped Pd ，柴油机在工作时就不会过热，通常就不必校验发热和启动力矩。柴油机传动装置的运动和动力参数计算公式引自【1】第1220页柴油机所需工作功率按式（1）为 kw由式 = kw因此 设：为联轴器的效率。=0.99（ 有1个）对滚动轴承效率。=0.99（ 有7对）为7级齿轮传动的效率。=0.98（ 有4对）滚筒效率。=0.96（ 有2对）带传动效率。=0.96（ 有1对）估算传动系统的总效率：工作机所需的柴油机功率为： 其中 F=5t=50000N 卷筒工作速度4.0m/min3.2选择柴油机根据功率选择柴油机 /p404/1562836.html3.3 传动比分配 卷筒工作转速为： (1)总传动比 （480)(2) 分配传动装置传动比：取带传动的减速比为 i1=3设定减速器的传动比为： i7=2那么分配到变速箱的传动比为i=611.76/(2X3)=101.96当变速箱输出的速度为8m/min，变速箱的传动 i=4.08X5X5 当变速箱输出的速度为10m/min，变速箱的传动 i=4.08X5X4采用最后一级进行换挡变速器第4章 绞磨装置的计算4.1带传动设计输出功率P=4.85kW,转速n1=2600r/min,i=3表4-1工作情况系数工作机原动机类类一天工作时间/h10161016载荷平稳液体搅拌机；离心式水泵；通风机和鼓风机（）；离心式压缩机；轻型运输机1.01.11.21.11.21.3载荷变动小带式运输机（运送砂石、谷物），通风机（）；发电机；旋转式水泵；金属切削机床；剪床；压力机；印刷机；振动筛1.11.21.31.21.31.4载荷变动较大螺旋式运输机；斗式上料机；往复式水泵和压缩机；锻锤；磨粉机；锯木机和木工机械；纺织机械1.21.31.41.4111.6载荷变动很大破碎机（旋转式、颚式等）；球磨机；棒磨机；起重机；挖掘机；橡胶辊压机1.31.411111.61.8根据V带的载荷平稳，两班工作制（16小时），查机械设计P296表4，取KA1.1。即4.2选择带型普通V带的带型根据传动的设计功率Pd和小带轮的转速n1按机械设计P297图1311选取。图4-1带型图根据算出的Pd5.28kW及小带轮转速n12600r/min，查图得：dd=80100可知应选取A型V带。4.3确定带轮的基准直径并验证带速由机械设计P298表137查得，小带轮基准直径为80100mm则取dd1=80mmddmin.=75mm（dd1根据P295表13-4查得）表4-2V带带轮最小基准直径槽型YZABCDE205075125200355500由机械设计P295表13-4查“V带轮的基准直径”，得=250mm误差验算传动比：（为弹性滑动率）误差符合要求带速满足5m/sv300mm，所以宜选用E型轮辐式带轮。总之，小带轮选H型孔板式结构，大带轮选择E型轮辐式结构。带轮的材料：选用灰铸铁，HT200。4.7确定带的张紧装置选用结构简单，调整方便的定期调整中心距的张紧装置。对带轮的主要要求是质量小且分布均匀、工艺性好、与带接触的工作表面加工精度要高，以减少带的磨损。转速高时要进行动平衡，对于铸造和焊接带轮的内应力要小,带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。带轮的外圈环形部分称为轮缘，轮缘是带轮的工作部分，用以安装传动带，制有梯形轮槽。由于普通V带两侧面间的夹角是40，为了适应V带在带轮上弯曲时截面变形而使楔角减小，故规定普通V带轮槽角为32、34、36、38（按带的型号及带轮直径确定），轮槽尺寸见表7-3。装在轴上的筒形部分称为轮毂，是带轮与轴的联接部分。中间部分称为轮幅（腹板），用来联接轮缘与轮毂成一整体。表4-5普通V带轮的轮槽尺寸（摘自GB/T13575.1-92）项目符号槽型YZABCDE基准宽度bp5.38.511.014.019.027.032.0基准线上槽深hamin1.62.02.753.54.88.19.6基准线下槽深hfmin4.77.08.710.814.319.923.4槽间距e80.3120.3150.3190.425.50.5370.644.50.7第一槽对称面至端面的距离fmin679111162328最小轮缘厚55.567.5101215带轮宽BB=(z-1)e+2fz轮槽数外径da轮槽角32对应的基准直径dd60-34-80118190315-3660-47560038-80118190315475600极限偏差10.5V带轮按腹板（轮辐）结构的不同分为以下几种型式：（1）实心带轮：用于尺寸较小的带轮(dd(2.53)d时)，如图4-2a。（2）腹板带轮：用于中小尺寸的带轮(dd300mm时)，如图4-2b。（3）孔板带轮：用于尺寸较大的带轮(ddd)100mm时)，如图4-2c。（4）椭圆轮辐带轮：用于尺寸大的带轮(dd500mm时)，如图4-2d。（a）（b）（c）（d）图4-2带轮结构类型根据设计结果，可以得出结论：小带轮选择实心带轮，如图（a）,大带轮选择孔板带轮如图（c）.4.8齿轮减速机构的设计计算4.8.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数。a.根据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。b.运输机为一般工作机器，速度不高，选用7级精度（GB10095-88）c.材料选择 由表(10-1)选择小齿轮材料为40Cr（表面淬火），硬度为 48-55HRC,大齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280 HBSd.初选小齿轮齿数，。4.8.2 按齿面接触强度设计 按设计计算公式（10-9a）a.确定公式内各计算数值(1）试选(2）计算小齿轮转矩 (3）选取齿宽系数(4）查取材料弹性影响系数(5）按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度(6）计算应力循环次数(7）取接触疲劳寿命系数(8）计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数为S=1，得 b.计算(1）试算小齿轮分度圆直径，由计算式得，mm(2）计算圆周速度(3）计算齿轮b (4)计算齿宽与齿高比模数齿轮高齿高比(5）计算载荷系数K查得使用系数，；根据，7级精度，查得动载系数 因为是直齿轮 所以 ； 由表10-4用插值法查的7级精度,小齿轮相对轴承为非对称轴承时 .由查图得 .故载荷系数 =1.469(6）按实际的载荷系数校正所算分度圆直径，得 =118.39mm (7)计算模数4.8.3按齿根弯曲强度设计 a.确定计算参数(1)查得小齿轮弯曲疲劳强度极限，大齿轮弯曲疲劳强度极限为(2)取弯曲疲劳寿命系数(3)算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数得(4)算载荷系数 =1.369(5)取齿形系数，应力校正系数 查得(6)较大小齿轮的大小 大齿轮的数值大b.设计计算 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，终合考虑，满足两方面，对模数就近取整，则 m=34.8.4几何尺寸计算a.计算中心距 b.分度圆直径c.算齿轮宽度 圆整后取4.9轴的计算按照如下原则进行轴的的结构设计：4.9.1初步确定计算轴径。其计算公式式中：P-轴所传递的功率，kw; n-轴的转速，r/min; A-由轴的许用切应力所确定的系数，其值可查相关教材。 4.9.2输入轴 a.求高速轴上的功率，转速n1和转矩T1 b.n1=1440 T1=42.02 c.求作用在齿轮上的受力=4.9.3按初步估算轴的最小直径。选取的材料为40cr（调质）。取，于是得 输入轴的最小直径显然要考虑安装联轴器处轴的直径，为了使所选轴的直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选择联轴器型号。 联轴器的计算转矩 ，查表，=1.558.61=88.42按照计算转矩应小于联轴器的公称转矩的条件，查设计手册，选用 YL8 （钢制）联轴器，公称转矩为250 ，电机轴孔径为d=42mm ，=84。输入轴孔径为d=32mm,与轴配合的长度=60。故取 。4.9.4轴的结构设计a.拟定轴设计方案，如图5.2图5.2b.根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度(1）为了满足半联轴器的轴向定位要求，1-2段右端制出一轴肩，故2-3段直径；左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取取挡圈直径。半联轴器与轴配合的长度，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的断面上，故取。(2）初步选择滚动轴承。因为是直齿圆柱齿轮，无轴向载荷，选用深沟球轴承。由，查设计手册选深沟球轴承6208，故。(3）右端滚动轴承采用轴肩轴向定位，查手册 6208型轴承轴肩高度mm，因此取。由于此轮分度圆直径d=55mm，所以制成齿轮轴，；齿轮左端与左轴承之间用套筒定位，。(4)轴承端盖的总宽度为20mm，根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑剂的要求，取端盖的外端面与半联轴器由断面的距离，故取。(5）取齿轮与箱体的内壁距离，轴承断面与内壁的距离，（查课程设计指导书）。故，。c.轴上零件的周向定位半联轴器与轴周向采用平键连接，按 查得平键截面。滚动轴承与轴周向定位由过渡配合保证，此处造轴的直径尺寸公差为m6。d.取轴端倒角为，各轴肩圆角半径。 4.9.5求轴上的载荷作用在小齿轮上的力可分为垂直于轴心的力和沿圆周切线方向的力。 其中2131.27N， 775.72N 确定轴承支点位置，对于6208深沟球轴承，其支点就是轴承宽度的中点，故轴的支承跨距为。根据轴的计算简图做出弯矩和扭矩图。（图所5.3示） 载荷 水平面 垂直面支反力F 弯矩总弯矩 扭矩 图5.34.9.6齿轮轴强度的校核进行校核时，通常只校核承受最大弯矩的截面的强度。由上图可知齿轮处E点为危险截面，故只需校核C点强度， 取0.6，则得 为齿根圆直径 查得40Cr 调质钢 70 Mpa 因此 ，故安全。4.9.7精确校核轴的疲劳强度a.判断危险截面由轴的结构图以及受力图和各平面的弯矩图综合可知齿轮左端截面4因加工齿轮有尺寸变化，引起应力集中，故该截面左侧需校核验证b.截面左侧 抗弯截面系数 抗扭截面系数 截面左侧的弯矩M为： 截面上的扭矩为： 截面上的弯曲应力： 截面上的扭转应力： 轴的材料为40Cr钢，调质处理，查得： 截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及查取因 经插入后得： 又可得轴的材料敏性系数为 轴的材料选择为45钢，调质处理，1查得。因此，故安全。则： 尺寸系数 ,扭转尺寸系数 轴按磨削加工，得表面质量 轴未经表面强化处理，即，则得综合系数为： 合金钢的特性系数 取 取则可计算安全系数 ， 故可知其安全4.9.8轴承寿命的校核a.已知轴承的预计寿命 L=283008=38400h 由所选轴承系列6208，查指导书知额定动载荷C=29.5KNb.求两轴承受到的径向载荷c.当量动载荷P 轴承6208得 d.验算轴承寿命 因 ，所以按轴承1的受力大小来验算，则： 所以所选轴承寿命符合要求。4.9.9键的校核联轴器与轴：选用键的系列 键、轴和联轴器的材料都是钢，查得许用挤压应力，取，键的工作长度，键的接触高度4.10润滑与密封4.10.1齿轮的润滑高速级齿轮的圆周速度为：低速级齿轮周向速度为，查得，采用浸油润滑。 4.10.2轴承的润滑高速级齿轮的圆周速度为为，查得，轴承的润滑宜油润滑，采用飞溅润滑。4.10.3润滑油的选择齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用L-AN15润滑油。4.10.4密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径4.11联轴器的选择和计算4.11.1类型选择根据本减速器的设计，只需要在低速输出轴和带式运输机之间按装联轴器，由于载荷有轻微震动，根据参考书对联轴器的种类和结构的介绍，选用弹性柱销联轴器。4.11.2计算载荷公称转矩 查表,故得计算转矩为4.11.3型号选择在参考书中查得GYH8型弹凸缘联轴器的选用转矩3150N.m，许用最大转速为4800r/min ，轴径为3042mm之间，故合用。根据轴的直径选择轴孔直径为34的GYH1型弹凸缘联轴器。4.12键及联轴器连接的选择及校核计算4.12.1连轴器与电机连接采用平键连接查表P174的Y132M轴径d1=38mm，E=80mm取L电机=50mm查参考文献5P140选用A型平键，得：b=10h=8L=50即：键A1050GB/T1096-2003T额=20000Nm根据教材P106式6-1得名称键宽b键高h键长L轴槽深t毂槽深连电机轴1085053.3输入轴87704.43.3输出轴149805.53.8轮处18118074.4表4-8键的参数p=2T2/dhl=220000/（10850）=10Mpap(110Mpa)4.12.2输入轴与联轴器连接采用平键连接轴径d2=30mmL1=80mmT=35.0Nm查手册选A型平键，得：b=8h=7L=70轴槽深t=4.4mm，轮毂槽深=3.3mm即：键A870GB/T1096-2003p=2T/dhl=235000/（30770）=4.76Mpap(110Mpa)4.12.3输出轴与联轴器连接用平键连接轴径d3=45mmL2=90mmT=374.28N.m查手册P51选用A型平键，得：b=14h=9L=80轴槽深t=5.5mm，轮毂槽深=3.8mm即：键A1880GB/T1096-2003根据教材P106（6-1）式得p=2T/dhl=2374280/（45980）=23.1Mpap(110Mpa)4.12.4输出轴与涡轮连接用平键连接轴径d4=62mmL2=88mmT=374.28N.m查手册P51选用A型平键，得：b=18h=11L=80轴槽深t=7mm，轮毂槽深=4.4mm根据教材P106（6-1）式得p=2T/dhl=2374280/（621180）=13.7Mpa2m+15.6取18mm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，5T机动绞磨机绞磨装置设计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5T机动绞磨机绞磨装置设计的设计是十分重要的。在老师的指导下组设计5T机动绞磨机绞磨装置设计。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AutoCAD能力，可谓是收获颇丰啊！由于经验不足和知识方面的缺陷， 此次毕业设计还有很多不完善的地方。 但通过这次设计， 我学会了如何克服困难， 提高了我处理事务的能力和运用知识能力。 同时加深了我对所学知识的理解， 拓宽了我的知识面。 这些都将成为我以后学习和工作的宝贵资源。 在作此次毕业设计的过程中， 本人得到了 谭老师的精心指导， 正是因为老师不断的对我们提出新的要求与问题， 使的我们的毕业设计能够圆满的完成， 而且使我学会了 从大量的资料中选择出自己需要的东西。 在此感谢老师和同学们的帮助， 感谢培养我四年的学校。参考文献【1】 孙恒， 陈作模， 葛文杰. 机械原理M . 七版. 高等教育出版社。 【2】 机械设计基础， 程军红， 杨保国等 著 陕西科学技术出版社 。 【3】 濮良贵， 纪名刚. 机械设计M . 高等教育出版社。 【4】 成大先. 机械设计手册M . 化学工业出版社。 【5】 工程力学， 刘小群， 冯新红， 李汉平等 著 天津大学出版社。 【6】 吴宗泽， 罗圣国. 机械设计课程设计手册M 高等教育出版社.【7】 SllidWorks 2007
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