行星齿轮卷扬机的设计答辩稿

2017/10/21 1 行星齿轮卷扬机的设计 作者： 工学院 机械设计制造及其自动化专业 2015.06.05 1 卷扬机的传动原理图 2017/10/21 2 1 电动机 2 圆柱齿轮 3、 4 内齿轮 5、 6 连轴齿轮 7 行星齿轮 8 大内齿轮 9 卷筒 10 轴承架 11 带式起动器 12 带式制动器 13、 14、 15、 16、 17、18 滚动轴承 传动原理示意图 2017/10/21 3 2 设计步骤 1 钢丝绳和卷筒参数的确定 2 电动机的选择 3 总的传动比的计算及分配 4 两级内齿圈的传动设计 5 行星齿轮的传动设计 6 主轴的设计计算 7 轴承的设计与选用 8 制动器的设计计算 9 主要零件的技术要求 10 结论 2017/10/21 4 步骤 1：确定钢丝绳和卷筒的参数 d=S 1.钢丝绳直径的计算公式： 根据公式 d=10.00mm 拉深静载荷 SSp k Ab 2.钢丝绳的校核： 0.85 50100 5 8517 7500 满足强度要求 3.计算卷筒的宽度，厚度以及容绳量： 宽度 B z d k1=189.5mm 厚度 0.02D 6 10 13mm 容绳量 L=1615.3m 2017/10/21 5 步骤 2：电动机的选择 1. 系统总效率： 241 2 3 4 0 . 8 4 3 2. 绳 速： v n 1000 D d(2m 1) 得出 v=15.07m/min 3. 电动机的选择： P=Fv F P 60 102 9.81 v P=2.98kW 型号 额定功率 kW 满载转速r/min Y132S-4 5.5 1440 2017/10/21 6 步骤 3：传动比的计算及分配 1.总的传动比： 总 n电机 / n输出 120 2.传动比的分配原则： （ 1）使各级传动的承载能力大致相等； （ 2）使各级传动的大齿轮浸入油中的深度大致相等， 以便润滑； （ 3）使减速器获得最小的外形尺寸和重量 。 结合参考文献 2和卷筒直径取传动比： i3=6.375， i1=3.5， i2=5.4； 2017/10/21 7 步骤 4：两级内齿圈的传动设计 1. Z2与 Z3的传动设计及齿面接触强度校核 (a)初步计算： T1=55945N mm 模数 m=2.5 d1=2.5 20 50 d2=50 3.5=175 Z2=20 3.5 70 初取齿宽为 b d 0.4 50 20 (b)校核计算： 1211 3.7581-2HHEH ubduKTZZZ 满足强度要求 F2=F1 YF2/YF1 =378.38mpa F2 (c)齿轮弯曲强度校核 :许用弯曲应力 F1=2KT1 YF1 Y/bd1m =391.32mpa F1 传动无严重过载，故不作静强度校核 步骤 4：两级内齿圈的传动设计 步骤 4：两级内齿圈的传动设计 2.Z4与 Z5的传动设计及齿面接触强度校核 (a)初步计算： T1 =232768N.mm 模数 m=3 D5=mz5=3 20=60 d4=60 2=120 z4=i z1=2 20=40 初步取齿宽为 b=d5=0.5 60=30 (b)校核计算： ZZ Z 2KT1 (u-1)(ubd1d1 )1/2 767.2 5 (c)齿轮弯曲强度校核 :许用弯曲应力 步骤 4：两级内齿圈的传动设计 F5=2KT5 YF5 Y/bd5m = 381.07Mpa F5 F4=F3YF4/ YF5 =354.2mpa F4。 2017/10/21 11 步骤 5：行星齿轮的传动设计 BA X AsiZ cC=1.由参考文献选择行星轮数目，取 3SC =2.确定各齿轮齿数： 32AZ7032334 ASB ZcCZ 1932702121 ABC ZZZ所以： 2017/10/21 12 步骤 6：主轴的设计 轴 的设计校核 （ a）轴的材料的选定： （ b）轴直径的初步估算： 选用 40Cr钢，表面需要进行硬化处理 3nPAd 考虑到有键槽，轴径需增大 4%5% 取 dmin =32 mm 2017/10/21 13 步骤 7：轴承的选用 1.调心滚子轴承 行星轴直径 d =60为了约束的均载机构的需要，其上调心滚子轴承选用代号为 22312C/W33的轴承。其主要参数为 : d =60 D =130 B =46 Cr =238 2.深沟球轴承 减速器中所用的深汮球轴承按从左到右、从上到下的顺序分别为轴承 、 、 、 。根据结构和承受的载荷需要。它们的型号选择及其校核计算如下 步骤 7：轴承的选用 1、 轴承两对，型号为 6006，主要参数如下： d =30 D =55 B =13 Cr =13.2 2、 轴承两对，型号为 6012，主要参数如下 : d =60 D =95 B =18 Cr =31.5Fr=4493 步骤 8