侧装式少齿差传动卷扬机设计【4张图纸】【优秀】

侧装式少齿差传动卷扬机设计

46页 17000字数+说明书+开题报告+4张CAD图纸

侧装式少齿差传动卷扬机设计开题报告.doc

侧装式少齿差传动卷扬机设计论文.doc

前言.doc

卷筒(A3).dwg

总装配图（全A1）.dwg

摘要.doc

目录.doc

行星轮（全A2）.dwg

输入轴（全A3）.dwg

目  录

中文摘要VI

外文摘要VII

前言VIII

1 绪论1

1.1 卷扬机国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向1

1.2 少齿差行星齿轮传动计算现状及发展4

1.3 设计思路及方案论证5

2 主要设计参数的确定6

2.1 卷扬机工作级别的确定7

2.2 钢丝绳直径的选取7

2.3 卷筒计算直径的确定8

2.4 电机的选择与传动比的计算8

3 渐开线少齿差减速装置的设计9

3.1 少齿差传动原理9

3.2 齿轮齿数的确定10

3.3 齿轮模数的确定10

3.4 齿轮基本参数的确定13

3.5 传动内部结构的选定与设计16

3.6 轴的设计18

4 部分零件的校核23

4.1 少齿差行星传动受力分析24

4.2 销轴的强度校核26

4.3 输出轴的强度校核27

4.4 键的校核29

4.5 轴承的校核30

5 卷筒主要尺寸的确定32

5.1 卷筒节径、边缘直径和容绳宽度的确定32

5.2 卷筒厚度与绳槽尺寸的确定32

6 结束语34

参考文献35

致谢36

附录37

侧装式少齿差传动卷扬机设计

[摘要]渐开线少齿差传动卷扬机是诸多传动形式卷扬机中的一种。利用少齿差传动机构的优越性可改进和提高建筑机械等设备的传动结构技术性能，将渐开线少齿差行星齿轮传动应用于建筑卷扬机的动力传输系统，可以减小机构尺寸，提高传动质量，同时它的传动比大、承载能力大、寿命长，也降低了制造成本。但是在渐开线少齿差内啮合传动中,由于内齿轮和外齿轮的齿数差少,在切削和装配时常常会产生各种干涉,以致造成报废。因此,为了保证内啮合传动的正常运转,设计时要满足几个条件，主要的两个限制条件是，即要保证不发生齿廓重迭干涉和啮合率不小于1。少齿差内啮合的设计非常烦琐,尤其是齿廓重迭干涉验算最为麻烦，这也是解决设计问题的核心所在。在设计过程中多次变换变位系数和齿顶高系数以满足条件。

本文主要对少齿差行星齿轮传动的设计计算进行了说明。其中包括工作原理、参数选择、几何计算等。并根据结构尺寸设计零件、选择标准件，然后再进行强度或者寿命校核计算。

[关键词] 卷扬机；渐开线少齿差传动；齿廓重迭干涉；少齿差内啮合

Design of the side installment hoist of small tooth number difference planetary transmission

[Abstract] Involute gear transmission with small tooth number difference hoist is one kind of transmissions forms hoist. It can improve and enhance the transmission structure technical performance of the construction machinery using the of small tooth number difference planetary transmission. If the involute gear transmission with small tooth number difference transmission will apply for construction hoist transfer system, it can increased besides a reduction ingear size, and no interference will occur, and improves the transmission quality simultaneously its velocity ratio is big and the load capacity is big too, the life is long, and it also can reduce the production cost. But in the mesh inside of forma small tooth number difference transmission, because of the difference of annular gear and the external gear is few. It ofter causes interference in the cutting and the assembly, so that it may be waster. Therefore, in order to in guarantee meshes the transmission noramal work, the design must satisfy several conditions. The two main limiting condition is that it must guarantee does not have the tooth outline overlap interference and meshing rate smaller than 1.The design of the mesh inside of forma small tooth number difference is troublesome, extremely the checking computations of the tooth outline overlap difference. It is also the core of the solution in the design. It need to transform the dislodgement coefficient and the gear addendum coefficient many times to satisfy the condition in the design process.

This paper describes the method which is used for designing the drive of the few difference in number of teeth. Including principle of work, parameter choice, geometry computation and so on. Choose the standard letter on the basis of the structure size design components, then carry on the computation of the intensity or the life examination.

[Key words] hoist machine;involute gear transmission with small tooth number difference;tooth outline overlap interference ;small tooth number difference internal mesh.卷扬机又称绞车，是由动力驱动的卷筒通过挠性件(钢丝绳、链条)起升、运移重物的起重装置。它结构简单，使用方便，广泛应用于建筑、安装、运输等部门的拽引和起重作业。扬机按驱动方式可分为人力驱动和动力驱动两大类。人力驱动型有：绞盘、手摇卷扬机等。用在缺乏电源或使用电源不便的地方。动力驱动型主要是电力驱动。 卷扬机按拽引速度可分快速和慢速两种。快速卷扬机一般拽引速度为30-50m/min，多用于建筑工地。慢速卷扬机拽引速度为7-15m/min，主要用于设备安装作业 。

此次设计的是侧装式少齿差传动卷扬机，它是以少齿差行星齿轮传动为传输系统。少齿差行星传动是渐开线少齿差行星传动的简称,它采用的是渐开线齿形。摆线针轮减速器和谐波减速器也属于少齿差行星传动原理,但摆线针轮减速器用的是摆线齿形,谐波减速器用的是三角形齿形(也有用渐开线齿形代) 。另外像ZX 型混凝土振动器用的是摩擦轮,但其增速原理也是少齿差行星传动。由于它们都有专门名称,所以一般所讲的少齿差行星传动是专指渐开线少齿差行星传动而言的。随着现代工业的发展,机械化和自动化水平的不断提高,各工业部门需要大量减速器,并要求减速器的体积小、重量轻、传动比大、效率高、承载能力大、运转可靠以及寿命长等。减速器的种类虽然很多,但普通的圆柱齿轮减速器的体积大、结构笨重;普通的蜗轮减速器在大传动比时,效率较低;摆线针轮减速器虽能满足以上提出的要求,但其成本高,需要专用设备制造。而利用少齿差行星传动可降低成本。

少齿差行星齿轮传动具有以下优点:(1)加工方便、制造成本较低。渐开线少齿差传动的特点是用普通的渐开线齿轮刀具和齿轮机床就可以加工齿轮，不需要特殊的刀具与专用设备,材料也可采用普通齿轮材料。(2)传动比范围大,单级传动比为10～1000 以上。(3)结构形式多,应用范围广。由于其输入轴与输出轴可在同一轴线上,也可以不在同一轴线上,所以能适应各种机械的需要。(4)结构紧凑、体积小、重量轻。由于采用内啮合行星传动,所以结构紧凑;当传动比相等时,与同功率的普通圆柱齿轮减速器相比,体积和重量均可减少1/3～2/3。(5)效率高。当传动比为10～200 时,效率为80%～94%。效率随着传动比的增加而降低。（6)运转平稳、噪音小、承载能力大。由于是内啮合传动,两啮合轮齿一为凹齿、一为凸齿, 两者的曲率中心在同一方向, 机理进行了分析研究, 建立了环式减速器系统受力分析模型, 得出目前环式减速器存在惯性力或惯性力矩不平衡的结论。又如对平行动轴少齿差传动多齿接触问题动平衡进行了研究, 以有限元弹性接触分析理论为基础，建立了平行动轴少齿差传动多齿接触问题时的有限元分析模型, 提出了一种对研究平行动轴少齿差传动内齿轮副啮合过程中实际接触齿对数、齿间载荷的分配及齿面载荷分布的分析计算方法。为平行动轴少齿差内啮合齿轮传动的承载能力的计算、齿轮几何参数的确定及零部件的强度分析计算提供了理论依据。采用遗传算法模拟生物自然进化过程来搜索少齿差传动参数的最优解。通过优化后的少齿差传动装置具有较小的体积和较好的传动性能。

1.2.2  发展趋势

齿轮传动技术是机械工程技术的重要组成部分, 在一定程度上标志着机械工程技术的水平, 因此, 齿轮被公认为工业和工业化的象征。为了提高机械的承载能力和传动效率, 减少外形尺寸质量及增大减速机传动比等, 国内外的少齿差行星齿轮传动正沿着高承载能力、高精度、高速度、高可靠性、高传动效率、小型化、低振动、低噪音、低成本、标准化和多样化的方向发展的总趋势。少齿差行星齿轮传动具有体积小、重量轻、结构紧凑、传动比大、效率高等优点, 广泛应用于矿山、冶金、飞机、轮船、汽车、机床、起重运输、电工机械、仪表、化工、农业等许多领域, 少齿差行星齿轮传动有着广泛的发展前景。

1.3  设计思路及方案论证

设计卷扬机首先要确定卷筒直径，因为它直接影响卷扬机的结构及转速。如果卷筒直径大，会使卷扬的涨、抱闸系统的直径增大，其产生的力矩大大增加；还使卷扬机的转速下降，达不到设计要求。卷筒直径确定后，可以进行卷扬机的转速计算。

接下来就是减速装置设计计算（渐开线少齿差行星齿轮减速装置设计，齿轮传动设计）。而减速器的设计关键在于掌握渐开线少齿差行星传动的原理：少齿差行星传动原理如图3所示，当带曲柄的输入轴旋转时，空套在曲柄上的行星轮Z1反向旋转（Z2-Z1）/Z1转，然后通过输出轴输出，去速比是I＝－Z1/(Z2-Z1),负号代表旋转反向相反。