某O型转子式翻车机的翻车装置设计设计说明书毕业论文文档

需要全套设计联系Q 97666224（说明书CAD图等）毕业设计（论文）任务书1.毕业设计（论文）题目： 某O型转子式翻车机的翻车装置设计 2.题目背景和意义： 本题目来自工程实际，具有很高的实用价值，涉及到机械、液压和结构设计方面的知识，学生通过本毕业设计，能够将大学中学到的机械、电子、结构设计方面的知识很好的用到实际工程中，培养学生进行实际工程设计的技能。并对具体工程项目的设计过程能有一定的了解，为以后的工作做好准备。3.设计(论文)的主要内容（理工科含技术指标）：翻车机系统设备，用于铁路敞车散装物料翻卸的专用设备，作业效率高，环保性能好系统卸车效率2025节小时；适用车辆：O60、O61、O62、O64、O65、O70等；额定翻转质量：100t；翻转角度：正常165；最大175；翻转周期： 60s ；平台轨距：1435mm；传动方式：销齿传动/齿轮传动；压车方式：液压压力；靠车方式：平台移动靠车。要求设计翻车装置（包括转子、压车装置、托轮支撑装置、驱动装置）。4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）：开题报告完成时间 2018年12月25日前（完成内容：论文综述，方案确定，外文翻译，毕业设计工作管理手册及撰写规范），中期报告完成时间2019年4月5日前,论文答辩时间2019年5月25日前（完成内容：按要求完成所有应完成的工作），设计地点：学校 5.毕业设计（论文）的工作量要求：所写论文除满足学院论文的基本规定外，还需要达到以下要求：1、根据提供的基本参数设计总图 1张2、根据所给出的参数设计传动系统 1张3、根据相关已知参数正确选择电机减速器 1套4、传动系统的零件图 1套5、毕业设计说明书 1份（1.5万字以上）6、传动系统的设计理论及选择依据 1套7、绘图量为 3张（折合成A0图纸计算）以上 实验（时数）*或实习（天数）： 无实验和实习 图纸（幅面和张数）*： 绘图量为 3张（折合成A0号图纸计算）以上 其他要求： 按照学校毕业进度和质量完成该毕业设计、三维建模并转化成二维工程图,外文翻译要求翻译过来的汉字不少于3000字。 指导教师签名： 年 月 日 学生签名： 年 月 日需要全套设计联系Q 97666224（说明书CAD图等）某O型转子式翻车机翻车装置摘 要本题目来自工程实际，具有很高的实用价值，涉及到机械、液压和结构设计方面的知识，学生通过本毕业设计，能够将大学中学到的机械、电子、结构设计方面的知识很好的用到实际工程中，培养学生进行实际工程设计的技能。并对具体工程项目的设计过程能有一定的了解，为以后的工作做好准备。翻车机系统设备，用于铁路敞车散装物料翻卸的专用设备，作业效率高，环保性能好系统卸车效率2025节小时；适用车辆：O60、O61、O62、O64、O65、O70等；额定翻转质量：100t；翻转角度：正常165；最大175；翻转周期： 60s ；平台轨距：1435mm；传动方式：销齿传动/齿轮传动；压车方式：液压压力；靠车方式：平台移动靠车。要求设计翻车装置（包括转子、压车装置、托轮支撑装置、驱动装置）。翻车机的工作状态是由左、右端环同时做旋转运动从而带动整个架体及车厢转动来实现物料的翻卸。其驱动装置是采用双电机驱动，经二级圆柱直齿轮减速器减速，通过联轴器与小齿轮连接，由小齿轮与固定在端环上的大齿轮的啮合带动整体的旋转实现翻车。其靠压机构主要由靠板、液压缸、摇臂组成；而压紧机构主要由压板和液压缸组成。本次设计主要对翻车机的传动方案，转子、压车装置、托轮、支撑装置、驱动装置进行了设计；对翻车机的动力学分析及动力学参数进行了计算；对主传动的电机及各主要零部件进行设计并校核；对设备的经济性及环保等各方面也进行了分析。关键词: 转子式翻车机;托辊;靠压机构;驱动装置Tipping device O-Rotary DumperAbstractThis topic comes from engineering practice and has high practical value. It involves the knowledge of mechanical, hydraulic and structural design. Through this graduation project, students can use the knowledge of mechanical, electronic and structural design that the university has learned. In the actual project, develop students skills in actual engineering design.And have a certain understanding of the design process of specific engineering projects, and prepare for future work.Dumper system equipment, special equipment for dumping bulk materials of railway gondola, high working efficiency, good environmental performance. System unloading efficiency 20-25 knots / hour; applicable vehicles: O60, O61, O62, O64, O65, O70, etc. Rated turning quality: 100t; flip angle: normal 165; maximum 175; turnover period: 60s; platform gauge: 1435mm; transmission mode: pin gear transmission/gear transmission; pressure mode: hydraulic pressure; : The platform moves by car.It is required to design a rollover device (including a rotor, a brake device, a roller support device, and a drive device). Tipper is the work of the state of the left and the right end of the ring rotation at the same time to do so bring the whole body and the inside rotation planes to achieve over the dumping of materials. The driver device is a dual-motor drive, the two speed gear reducer cylindrical straight through coupling with the small gear connected with the small gear ring fixed in the side of the meshing gear drive to achieve the rotation of the overall roll-over. By the pressure of its body mainly by the on board, hydraulic cylinders, rocker components; and pressed mainly by the plate and hydraulic cylinder components. The design of the main drive of the roll-over machine program, the left and the right end of the ring structure, the former, Later Liang structure, platforms, roller structure design, etc.; the dynamics of the tipper and kinetic parameters were calculated; on the main drive The main components of the motor and the design and verification; the economy of equipment and environmental protection are also analyzed. Key words: rotor-type roll-over machine; idler; pressure on institutions; drive目 录1绪论11.1课题的选择11.2 国内外相关研究情况11.3翻车机的类型及原理31.3.1转子式翻车机31.3.2侧卸式翻车机51.4翻车机设计的内容72设计方案的选择及评定82.1传动方案的设计82.2设计方案的评定82.3设计参数93传动装置的设计103.1选择电动机103.1.1驱动功率计算103.1.2选择电机的型号133.2传动装置传动比的分配144主要零件的设计和校核174.1齿轮的设计计算174.1.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数174.1.2按齿面接触强度设计174.1.3按齿根弯曲强度设计204.1.4齿轮几何尺寸计算214.2液压缸的设计224.2.1液压缸的选用224.2.2液压缸的校核234.3轴的设计244.3.1轴的结构设计244.3.2轴的计算264.4轴承的选择和校核294.4.1轴承的选择294.4.2轴承寿命的验算294.5键的强度校核305联轴器的选择316托辊与端环之间接触强度校核327润滑与密封348经济性分析358.1传动方案经济性分析358.2 结构经济性分析358.3 环保经济性分析359结论37参考文献38致 谢39毕业设计（论文）知识产权声明40毕业设计（论文）独创性声明41V需要全套设计联系Q 97666224（说明书CAD图等）主要符号表 翻车机满载重量 车辆中心线和端环中心线的偏心距K 载荷系数 电机功率m 齿轮模数z 齿轮齿数T 偏心转矩 效率n 转速i 传动比 弹性模量 扭转切应力 键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用挤压应需要全套设计联系Q 97666224（说明书CAD图等）需要全套设计联系Q 97666224（说明书CAD图等）1 绪论1.1 课题的选择翻车机是一种翻卸铁路敞车散料的大型的高效率机械化卸车设备，适用于冶金厂、火力发电厂、烧结厂、化工厂、洗煤厂、水泥厂、港口等大中型企业翻卸铁路敞车所装载的矿石、精矿、煤炭、粮食等散状物料。它具有卸车能力高，设备简单，维修方便，工作可靠，节约能源，无损车辆和减轻劳动强度等优点，为实现卸车机械化和自动化提供了必要条件。当前，使用最多的是一次翻卸一车厢的单车翻车机和两车厢的双车翻车机。三车翻车机的翻卸是采用拔车机从进车方向每次按顺序送进三节重车。翻车机为“O”型端环结构。因此拨车机不能通过翻车机。重载列车采用回转车钩，翻卸时可以不摘钩。翻卸不带回转车钩的重车时，可以每三节为一组进行摘钩。采用回转车钩的车辆必须固定编组，不能混编。由于铁路使用回转车钩的车辆数量很少，虽然三车翻车机卸车能力高，但普遍使用受到了限制。翻车机是运输量大的港口、冶金、煤炭、热电等工业部门生产不可缺少的好伙伴，对翻车机进行设计。由于铁路使用回转车钩的车辆数量很少，虽然三车翻车机卸车能力高，但普遍使，总体方案的选择、各零件的设计计算以及设备对于环境和经济性的评价及方法，进行本次设计。设计过程中可以更进一步了解翻车机最近几年的发展，通过本次设计提高绘图的技术和对事物的设计能力，可以充分的将所学知识应用到实际的设计生产中去，为今后的设计翻车机积累更多的知识，方便今后的设计，是自己各方面得到提升。1.2 国内外相关研究情况(1) 国内相关研究情况伴随着国内外各工业部门的不断发展，对受卸工具的不断需求，对翻车机的设计研发已经刻不容缓。各国竞相设计出新的设备及新的功能的翻车机，美国率先推出了可供多节车厢共同作业的联合式翻车机，大大提高了劳动生产率，并节约了大量人力物力财力，近些年来我国在消化引进国外先进技术的基础上，先后开发和制造了许多新型翻车机卸车设备，其技术水平已经达到国际同类产品水平。目前我国吸取国外大量先进经验和技术，开始独立设计和制造自动工作机械，自动检修及自动报警相结合的全自动式三车翻车机。由于国外设计的三车翻车机在实际生产应用中逐渐显现出各种问题和弊端，2需要全套设计联系Q 97666224（说明书CAD图等）2006年由大连重工起重集团有限公司实现设计、制造、安装调试总承包的新型三梁两端环三车翻车机卸车系统是目前国际上最大的一体式翻车机，当年创产值1.8亿元人民币。三车翻车机卸车系统是目前国际上最大的一体式翻车机，可一次翻卸三节且每节载重100吨煤炭的铁路敞车，主要用于我国最大年转运煤炭两亿吨秦皇岛煤码头。2007年9月30日，该翻车机在秦皇岛港务集团公司重载试车成功，并投入运行。该卸车系统采用自动化作业，由于拥有良好的性能及较高的设备完好率，目前的翻卸效率为327车小时，为目前国内翻车机的最高效率，日均卸车1000余节。翻车机自运行以来一直保持良好的设备状态，完全能够满足生产需要，为秦皇岛港的煤炭装卸生产提供了可靠保障。这种新型三车翻车机同国外的三车翻车机相比，实现了六项创新点，如翻车机的转子钢结构采用三箱形梁与两箱形端环及两联系环相连接而形成的框架结构形式，结构稳定。 新型三梁两端环三车翻车机及其卸车系统的成功开发，标志着我国在大型翻车机设计上已达到了国际先进水平，为我国各类翻车机占领国内市场、打入国际市场起到了率先垂范作用，也为日后开发各类翻车机创建国际一流装卸机械制造基地，提供了有力的技术支持与保障。未来的受卸工具将不断的向自动化、智能化方向发展，相信国内翻车机的发展将不断提高劳动生产率，为国家的经济发展到不可替代的作用。(2) 国外相关研究情况随着现今社会生产力的提高，人们对装卸设备功的能和工作效率越来越高，使得翻车机在生产中应用的不断发展，近几年来我国先后同美国、英国等技术先进企业进行多次合作，制造出了一系列的新型翻车机。例如：大型装卸机械“C”型翻车机，就是大重集团吸收国外先进技术自主开发的国内最新产品。我国凭借外国的先进技术，自主研发和改进了各种各样的翻车机，为国家钢铁企业的发展做出了巨大贡献。在21世纪初，秦皇岛港务集团有限公司和大连重工起重公司一次性签下了800000000的合同，在一年零两个月内向秦皇岛港煤四期扩容和五期新建工程需要提供6480T/h堆料机、6000T/h取料机、7200T/h三车翻车机等大型散装物料装卸设备工22台，各机器产品达到万吨以上。到2005年，我国沿海及内河港计划新增万吨级以上泊位150个，其中集装箱泊位50个需要新增或更新大量装船机、翻车机、堆取机和集装箱装卸设备等。翻车机在我国沿海地区的发展中起了非常重要的作用，为沿海一带的城市发展提供了强而有力的帮助。1.3 翻车机的类型及原理翻车机的形式多种多样，根据翻车机的流程可分为贯通式和折返式。根据结构形式可分为转子式、侧倾式、端卸式和复合式等，目前使用最多的翻车机是转子式翻车机。此类翻车机又可分为O形翻车机和C形翻车机。同时还可根据翻车机的驱动力方式分为钢丝传动和齿轮传动。又可按其翻卸能力来分为“单翻机”、“双翻机”和“三翻机”，目前为止最大的翻车机一次性可以翻车厢达到4车厢。若车辆的平均载重按每辆60t来计算，则一台翻车机的日平均综合生产能力可达15000t左右(昼夜)。翻车机按翻卸方式可分为侧倾式和转子式两类。转子式翻车机的回转中心与车辆中心基本重合，车辆同翻车机一起回转175，将物料卸于下面的料斗里。侧倾式翻车机的回转中心位于车辆的侧面，不与车辆中心重合，翻车时物料翻卸到另一侧的料斗里。翻车机的分类如下：无论哪种翻车机都是交流电驱动，并且有金属构架和夹车装置。1.3.1 转子式翻车机转子式翻车机主要由压车装置、转子、平台、托轮支撑装置、驱动装置等部分组成。其工作原理是把需要卸载的敞车车厢调入转筒装的金属构架内(图1.1)内夹紧后，由驱动装置使端环旋转140170，车内的散状物料在自重作用下卸入地下料仓。如果车辆具有旋转车钩，则可以直接将货车放入将其一节一节翻卸，作业能力可8000T/h。转子式翻车机应用最广。常用的转子式翻车机有“O”型和“C”型两种。图1.1 双车翻车机“O”型转子式翻车机: 三支座O型转子式翻车机由两段转子组成。每段转子用底梁、压车梁和管子联系梁将两个端环联系起来，端环外圆装有滚圈和齿圈，四个端环分别放置在托辊上。由于中间的两组托辊相距很近，可简化视为一个支座，故称为三支座。由于转子中间支座外侧易产生积料，影响托辊的正常工作，因此可取消中间支座，将转子由两段改为一段，称作两支座翻车机。在端环的外圆表面装有滚圈和齿圈，通过传动轴上的小齿轮与齿圈啮合并借助于滚圈在托辊上滚动，使翻车机转动。压车装置采用连杆摇臂机构，连杆摇臂机构的一端铰接在与管子联系的梁上，另一端装有悬臂轴和导向辊子，这时的导向辊子放入端环上的月形导槽内，并能在其内滚动，摇臂机构的上部用托车梁联接，使其可相对转子产生横向移动。在平台上安装有定位和推车装置。定位装置设在平台的出车端，由液压缓冲器和制动铁靴等组成，使溜入翻车机的车辆能自动减速并停止。推车器设在进车端，当翻车机回复原位后，推车器自动将空车推出翻车机。“C”型转子式翻车机此类翻车机的转子由两个C型端环、前梁、后梁和平台组成。前梁、后梁、平台与两端环用高强度螺栓联接。端环外缘装有滚圈和齿圈，齿圈与小齿轮啮合，通过滚圈在托辊上滚动。两端环为C型结构，使拨车机的大臂能通过翻车机。端环及前梁内均装有适当的配重，以平衡偏载，减少不平衡力矩，从而降低驱动功率。夹紧装置由夹紧架、液压系统等组成，由上向下夹紧车辆，在翻车机翻转过程中支承车辆并避免冲击。倾翻侧的夹紧装置与后梁铰接，非倾翻侧的夹紧装置与前梁铰接。两个液压缸驱动一个夹紧装置，绕着铰点作上下摆动，达到一定压力后自动停止，保证车辆不受损坏。靠板由靠板体、液压缸、耐磨板、滚轮、撑杆等组成。在翻车机翻转前，靠板从侧面向车辆靠紧，在翻转过程中支承车辆并避免冲击。C型双车翻车机的结构与C型单车基本相同，只是每次翻卸二节车辆，卸车能力约提高一倍。1-转子 2-左端环 3-平台及压车装置 4-右端环 5-传动装置 6-压车梁 7-底梁 8-托辊装置图1.2 O型转子式翻车机结构简图1.3.2 侧卸式翻车机（一）液压压车翻车机：这类翻车机是由回转盘、压车梁、压车装置、活动平台、驱动装置等部分组成。回转盘是箱型的，由钢板焊成的半圆盘与尾部构成，在它的外侧镶嵌有用来传动的大齿圈，两个回转盘通过托车辆和底梁链接起来成为一体。压车梁由主梁、端机械压车的侧倾式翻车机梁、压车小梁、外通梁等组成主梁的结构为箱型，用螺栓把其与端梁连接起来。端梁为对开式，端梁的支点与回转盘心轴同轴，端梁的一端用销轴与液压缸的活塞杆铰接在一起，另一端与主梁连接在一起。压车小梁的内外侧同时与车辆上边梁接触。活动平台是由两根互相间有焊件连接的焊接工字钢组成，上部由推车及定位装置构成，下部的底梁上有六对滚轮支承。活动平台承受车辆全部重力，定位装置使溜进平台上的重载车辆停止在指定位置，推车装置将翻卸完的空车推出翻车机。两组压车机构分别装在两回转盘的外侧，由液压缸、储能器、开闭阀等组成，管路通过回转心轴的中心与液压缸连接。传动装置互相独立且只有两组，分别是由电机、制动装置、减速装置、小齿轮等组成。小齿轮带动回转盘上的大齿圈使翻车机转动。1-主梁 2-外通梁 3-底梁 4-托车梁 5-平衡重 6-回转盘 7-端梁 8-压车小梁 9-尾部 10-活动平台11-压车机构 12-传动装置图1.3液压压车的侧倾式翻车机结构简图（二）机械压车的翻车机这类翻车机的结构小而简单，压车不需要另加动力等优点。其结构组成与液压式有相同之处。 在回转盘立板内侧装有压车用的扇形棘轮，两回转盘用托车梁连接。托车梁上面有四个支承座，用以支承四根压车主梁。四根压车主梁的下部用通长的箱形配重梁连接，两回转盘内侧下部各装有两个棘爪。平台为焊接金属结构，两端头有斜长孔，用以与回转盘上的销轴相连。回转盘安装平台位置的内外侧有不等高的支承座，外座高，内座低。压车系统由压车主梁、小梁、扇形棘轮、棘爪、地面挡座组成。当翻车机翻转时，销轴由斜长孔的下部移向上部，使平台和车辆向托车梁倾斜，高座离开平台，低座接触。此时棘爪下部重块离开基础上的挡块。由于重力作用，棘爪向下摆动。托车梁上面的支承座带动压车主梁也转动，直至车辆上边梁与压车小梁接触，棘爪已经进入扇形棘轮并卡紧。这时车辆与压车梁一起约转至160。物料卸出后，返回到一定角度，棘爪下部重块与基础挡块相碰，使棘爪离开回转盘上的扇形棘轮，压车小梁亦即离开车辆的上边梁。回转盘继续转动，回转盘上的销轴由平台上的斜长孔上部移向下部，促使平台回原位，车辆离开托车梁。1-挡块 2-棘爪 3-驱动小齿轮 4-平台 5-配重梁 6-托车梁 7-压车小梁 8-压车主梁 9-回转盘 10-扇形棘轮 11-内支承座 12-销轴 13-外支承座图1.4机械压车的侧倾式翻车机结构简图1.4 翻车机设计的内容“O”型转子式翻车机设计内容包括选择并评定合理的传动方案，并对传动方案所需的电动机功率和减速器传动比等进行选择；对主要零件进行设计和强度校核；撰写设计说明书，绘出总图、部分部件图和部分零件图，翻译出与翻车机相关外文文献等。9需要全套设计联系Q 97666224（说明书CAD图等）2 设计方案选择和评定2.1 传动方案的设计翻车机的工作状态是由左、右端环同时做旋转运动从而带动整个架体及车厢转动来实现物料的翻卸。其工作原理是采用双电机驱动，经二级圆柱直齿轮减速器减速，通过联轴器与小齿轮连接，由小齿轮与固定在端环上的大齿轮的啮合带动整体的旋转运动来实现翻车过程。传动方案：交流电动机调速机构（减速器）主动轮（小齿轮）工作机构（固定有大齿轮的端环）。时，靠自重来返回初态会因为自重损坏翻车机，因此需要安装有制动器，用来防止机器损坏，而且轴与轴之间需要通过联轴器使其连接起来。主传动系统的示意图为（2.1）。1.电机 2.联轴器 3.制动器 4.减速器 5.联轴器 6.联轴器 7.小齿轮 8.端环图2.1 O型转子式翻车机主传动示意图2.2 设计方案的评定 翻车机由两个端环、前梁、后梁、平台、托辊装置、摇臂机构、压紧装置等组成，采用双电机驱动。翻车机的回转周期为60秒，回转角度165175，由此可见大齿轮的转速极低，故而小齿轮转速也不高，因此电机和小齿轮之间需要使用减速机进行减速。由于翻车机翻车过程中本身质量加车厢质量较大，运转速度较慢，且做近半圆运动，环境条件比较差，故不宜选用液压系统进行驱动，故本次方案的主传动选用电动机作为动力系统。压车机构做直线运动，且在车厢翻需要全套设计联系Q 97666224（说明书CAD图等）转时承受整个车厢的重量，不宜采用电气传动，故本方案压车系统采用液压传动，但也存在精度要求高，技术含量高，故障识别及排除较难等缺点。机构端环采用分段铸造焊接组成，使体积、重量、结构等方面得到改善。但焊接点所带来局部应力比较集中，造成强度较差因素，所以设计中需采用螺栓等进行连接，用来提高机构的综合性能。这类翻车机的托辊机构是两套并列的滚轮构成，为了保持机构的平衡，左侧的滚轮上设置有凹槽，这样就防止轴向窜动，而且减小了机构旋转时的摩擦，但机构装配完成后不能有卡死现象，所以装配过程中要保证滚轮可以灵活转动。2.3 设计参数1）额定翻转重量 - - - - - - - - - - - 2）翻转周期- - - - - - - - - - - -3）翻转角度- - - - - - - - - - - - 正常最大需要全套设计联系Q 97666224（说明书CAD图等）3 传动装置的设计3.1 电动机的选择3.1.1驱动功率的计算翻车机工作的过程中，是有往返两个过程，所以两次受的转矩不同，故需要分两次来计算驱动功率。往程阶段车厢的额定重量为100t，初步估算设备总重量为150t，偏心矩为300mm，因大型设备，所以忽略不计端环四周的焊接件的转矩，只计算车厢重力引起的转矩。最大回转角度为175，175/180=0.972,初步估算大齿轮转速n=1.1r/min,根据翻转需要初取：kg kg kg kgR=3.8m g=其中： -端环下体的重量 -端环右体的重量 -端环上体的重量 -端环左体的重量 R-端环体的半径根据翻卸车型初步估算翻车机设备总重： =150t n=1.1r/min已知：翻车机最大翻转重量 大齿轮转速 n=1.1r/min则有端环的偏心转矩： （3.1）其中： -翻车机满载重量 -车辆中心线和端环中心线的偏心距，取L=300mm=0.3m G=mg= （3.2）=25010N =2.5N T=GL （3.3）= 2.50.3 41需要全套设计联系Q 97666224（说明书CAD图等）所以：需要全套设计联系Q 97666224（说明书CAD图等） （3.4）功率： =86.36KW电机功率： （3.5）由文献可查得到：齿轮啮合效率 （齿轮精度为8级） 球轴承效率 联轴器效率 开式齿轮啮合效率 从图（2.1）可知：传动装置总效率 （3.6） =0.833电机功率： （3.7） =103.67 KW图3.1 返程第一阶段端环各部分位置图返程时，在翻转过程中随着翻转角度的变化，端盘所受的转矩(阻力矩)大小也不相同。可分为两个阶段，第一个阶段是翻转角由变为，第二个阶段是翻转角由变为，在返程时两个阶段所受的阻力矩与端环各段所受转矩不同有关。返回的第一阶段：由图（3.1）即角时。因为返程时端环是顺时针旋转返回，所以在返程的第一阶段中（图3.1）所示1、2、3、4是端环结构在初始位置的时候，而端环结构返程时是随变化而变化，进而得到、，在返程中、代表动力矩，、代表阻力矩。所以整个端环结构在第一阶段返程中所受到的全部阻力矩为： （3.8） 假设：故当时，取任何数值，永远不可能大于0，不需要电机带动，因为动力距的差值使其自由返回，当时，永远大于0，所以需要电动机带动返回，且最大阻力矩为： （3.9）第一阶段返程所需要的电机功率为： （3.10） （3.11）返程第二阶段：见图（3.2）即图3.2 返程第二阶段端环各部分位置图在第二阶段返回过程中、充代表动力矩，、代表阻力矩。则端环在返程的第二阶段所受的全部阻力矩是： （3.12）在返程第二阶段，无论无论取何值都不会大于等于0，所以翻车机凭借自己各部分的总重来返程。由此可见，往返序偶需要的电机最大功率为103.67。3.1.2电动机的选择三相交流电机是工业中用途广泛的一种电机，本次设计的装置需要经常起、制动，正反转的工作，因此电机转动惯量较小，且承载力比较大，所以Y系列封闭式交流电动机，电压380V。根据文献选用的电动机为Y315M2-10型，性能为：额定功率为 满载转速为 可以由电动机的转速为 ，大齿轮的转速为，查找文献知可以选用ZHL-850J型减速器，这个减速器的传动比是43.75。3.2传动装置传动比的分配图3.3 O型转子式翻车机传动装置简图传动系统各参数的计算：轴：电动机轴： (3.13) 轴：减速器高速轴： (3.14) =550.99=54.45KW (3.15) (3.16 ) 轴：即减速器低速轴： (3.17) =54.450.94120.99 =50.73KW (3.18) = =13.37r/min (3.19)轴：即传动长轴： (3.20) (3.21) (3.22) 轴：即传动短轴： （3.23） (3.24) (3.25)表3.1 各轴运动及运动参数轴序号功率转速转矩(传动型式传动比效率联轴器减速器联轴器联轴器需要全套设计联系Q 97666224（说明书CAD图等）4 主要零件的设计和校核4.1齿轮的设计计算4.1.1齿轮参数以及材料的选定1)端环与小齿轮之间用直齿圆柱齿轮，方案见图（3.1）2)本设计工作载荷大，速度不高，选用8级精度。3)材料的选择：查文献可知小齿轮的材料为调质钢40Cr，208HBS的硬度，大齿轮用45钢，240HBS的硬度。4)试选小齿轮齿数, 小齿轮转速 （4.1）齿数比 （4.2） 大齿轮齿数 ,取 （4.3）4.1.2 设计齿面接触强度试算分度圆直径，查文献可得公式： （4.4）(1)上公式中的各个符号的值：1)试选载荷系数 2)小齿轮传递的转矩为： （4.5）需要全套设计联系Q 97666224（说明书CAD图等）3)根据文献查得的齿宽系数为：4) 根据文献查得的弹性影响系数5) 根据文献按齿面硬度查得的小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限。6)计算所得到的应力循环系数 （4.6）7)查找文献得接触寿命系数：8)设计中的疲劳许用应力：可以把安全系数，失效概率带入所需要计算的公式： （4.7） （4.8）(2) 计算1)对小齿轮分度圆直径进行试算，代入 （4.9）2)对圆周速度进行计算 （4.10）3)对齿宽进行计算 （4.11）4)对齿宽与齿高的比进行所需的计算 模数 （4.12）齿高 （4.13）5)对载荷系数进行计算根据,选用的是8级精度，根据文献可得动载系数：;直齿轮;查文献得使用系数：查文献得级精度、小齿轮相对支承对称布置； , 查找文献可得：； 因此计算出载荷系数： （4.14） 6)根据查找文献根据载荷系数来校正分度圆直径： （4.15）7)对模数m进行计算 (4.16) 4.1.3 按齿根弯曲强度设计根据文献所得到的齿根弯曲强度公式是： (4.17)(1) 上公式中各字母的数值1)根据文献查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限； 大齿轮的弯曲疲劳强度极限2)根据文献查得齿轮的弯曲疲劳寿命系数；3)对弯曲许用疲劳应力进行计算本次设计齿轮取弯曲疲劳安全系数,根据公式： (4.18) （4.19)4)对载荷系数进行计算 (4.20) 5）文献得到齿形系数6)查文献可知应力校正系数7)计算大、小齿轮的： (4.21) (4.22)通过比较得到大齿轮的数值大于小齿轮数值(2) 所以可以得到： （4.23） 根据计算结果可以得到齿根弯曲疲劳强度的模数小，弯曲强度的承载能力是由齿轮模数来确定，齿轮的直径决定了齿面的承载能力。把根据弯曲强度计算出的齿轮的近圆整成标准值，所以可以根据分度圆直径得到小齿轮的齿数。 ( 4.24)所以近似取得到大齿轮的模数 (4.25)所以近似取 通过此次齿轮论的设计，这种齿轮不但可以使齿面接触疲劳强度得到满足，并且又使齿根弯曲疲劳强度得到满足。此齿轮不但节省材料，比较经济而且结构紧凑，节省空间。4.1.4 计算齿面的几何尺寸(1) 对分度圆直径进行计算 (4.26) (4.27)(2) 对标准中心距进行计算 (4.28)(3) 对齿面宽度进行计算 (4.29)取，(4) 对齿顶圆直径进行计算 (4.30) (4.31) （5）对