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码坯机升降机构的设计【23张图纸】【全套图纸】【优秀】

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关键词：: 码坯机升降机构设计 23 图纸全套优秀优良

资源描述：

中文摘要

英文摘要

1 绪论1

1.1 砖瓦工业的现状1

1.2 码坯机在国内的发展现状1

1.3 码坯机的概述2

2 机构工作原理与方案的确定3

2.1 机构的工作原理3

2.2 机构方案的确定3

3 运动与动力参数的计算4

3.1 机构传动简图4

3.2 减速器及电机的选择4

3.3 传动比分配6

3.4 各轴的转速计算6

4 齿轮传动的设计计算6

4.1 升降机构齿轮设计计算6

4.2 行走机构齿轮设计计算10

5 轴系零件的设计计算11

5.1 升降轴的设计11

5.1.1 升降轴的结构设计11

5.1.2 行走轴的结构设计13

6 轴上键连接的选择及校核14

6.1 升降轴上键的选择及校核14

6.2 行走轴上键的选择及校核14

7 滚动轴承的选择及校核15

8 齿轮箱及双联轴承座的设计16

9 链轮与链条的设计16

10 车架的设计16

参考文献18

致谢19

摘要

现在，码坯机主要由切条机、切坯机、分坯机、夹盘机构、行走机构、升降机构、旋转机构和电气系统等组成。其中升降机构是其中一个重要部分，现在升降机构一般采用液压升降与滚子链升降两种方法。液压升降因为液压元件的制造精度要求较高、价格较贵，而且不能得到严格的传动比、效率较低。又由于工作性能易受到温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作，所以设计采用滚子链升降。升降采用滚子链，使其运动准确，避免打滑现象，同时利用四个导向柱，增加设备的稳定性。滚子链由大小链轮带动，共四组，布于四周，通过摆线针轮减速机通过齿轮箱带动两根轴实现同步上升。最后在车架两端加上配重，通过钢丝绳与夹盘机构连接，这样可以减轻滚子链受力，减小功率。行走机构通过另一摆线针轮减速机带动行走轴行走。此为本文设计方案，并且通过计算，论证了该设计方案的可行性。

关键词：码坯机；升降机构；行走机构；滚子链升降

Abstract

Now, setting machine is mainly composed of a cutting machine, cutting machine, cutter, chuck mechanism, running mechanism, lifting mechanism, a rotating mechanism and electrical system. The lifting mechanism is one of the most important parts, now lifting mechanism generally adopt hydraulic lifting and roller chain lifting two methods. Hydraulic lift for hydraulic components of the manufacturing precision is high, the price is more expensive, but can not be a strict transmission ratio, low efficiency. Because the working performance are susceptible to the influence of temperature change, therefore not at very high or very low temperature conditions, so the design of the roller chain lifting. Lifting the roller chain, the motion accuracy, avoid the slip phenomenon, at the same time using four guide posts, increases the stability of equipment. Roller chain sprocket drive by size, a total of four groups, the cloth around, through the cycloidal pinwheel speed reducer through the gear box drives two axis synchronous rise. In the final frame ends with counterweight, through the steel wire rope and the chuck body connected, this can reduce roller chain stress, reduce power. Walking mechanism through another cycloid reducer drive shaft walk walking. This is the design, and through calculation, it proves the feasibility of design scheme.

Key words :Setting machine; lifting mechanism; running mechanism; the roller chain lifter

2 机构工作原理与方案的确定

2.1 机构的工作原理

升降采用滚子链，使其运动准确，避免打滑现象，同时利用四个导向柱，增加设备的稳定性。滚子链由大小链轮带动，共四组，布于四周，通过摆线针轮减速机通过齿轮箱带动两根轴实现同步上升。最后在车架两端加上配重，通过钢丝绳与夹盘机构连接，这样可以减轻滚子链受力，减小功率。行走机构通过另一摆线针轮减速机带动行走轴实现行走。

2.2 机构方案的确定

设计方案见图1

图1

3 运动与动力参数的计算

3.1 机构传动简图

图2

1.行走轮 2.行走轴 3.行走摆线针轮减速机 4.行走从动齿轮

5.行走主动齿轮 6.小链轮轴 7.小链轮 8.大链轮 9.升降轴

10.升降从动齿轮 11.升降摆线针轮减速机 12.升降主动齿轮

3.2 减速器及电机的选择

本设计选用B系列摆线针轮减速机，因为摆线针轮减速机具有高速比和高效率。单级传动，就能达到1：87的减速比，效率在90％以上，结构紧凑体积小。运转平稳噪声低，使用可靠、经久耐用寿命长，设计合理，维修方便。B系列摆线针轮减速机减速机适用于24小时连续作制，并允许正反向运转。

型号的表示方法:

图3

B系列摆线针轮减速机选型表见图4

图4

根据本地地质状况和土质资源进行研制，适合于国家标准砖体240×115×53mm，一次性码坯数量为27X9块,加上夹盘机构框架总重量约1.5t总重约2.4t。配重设计为两个，每个600Kg,因此本设计选用

升降摆线针轮减速机：BWDC15-30-35 输出转速43r/min

输出转矩2343N.m 电压380v

行走摆线针轮减速机：BWDC5.5-22-23 输出转速65r/min

输出转矩6460N.m 电压380v

减速机外形见图5

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内容简介：: 江西农业大学毕业设计任务书设计（论文）课题名称码坯机升降机构设计学生姓名蔚延年院（系）工学院专业机械设计制造及其自动化指导教师曾一凡职称副教授学历硕士毕业设计（论文）要求： 1. 要求在完成论文期间，积极主动，查阅大量文献，独立创新； 2. 按时完成毕业设计内容，方案切实可行； 3. 独立绘制装配图和零件图； 4. 图纸量不少于 1.5张 A0； 5. 独立完成毕业设计说明书，格式正确，要求字数不少于 4000字； 6. 完成电子文档，并打印装订成册。毕业设计（论文）内容与技术参数： 1.年产量达 7000万； 2.升降机构的方案设计及原理图； 3.摆线针轮减速机的选择； 4.各零部件的设计计算。毕业设计（论文）工作计划： 1.了解本机工作原理，明白设计意义； 2.查阅资料并画出机械机构草图； 3.通过计算确定零件尺寸，并掌握零件主要参数及材料热处理方式； 4.写设计说明书； 5.根据设计说明书的计算尺寸，画出各零件图； 6.画出机械总装配图。接受任务日期 2012 年 2 月 7 日要求完成日期 2012 年 5 月 10 日学生签名年月日指导教师签名年月日院长（主任）签名年月日 nts JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本科毕业论文（设计）题目：码坯机升降机构设计学院：工学院姓名：蔚延年学号： 20080978 专业：机械设计制造及其自动化年级： 2008 级指导教师：曾一凡职称：副教授二 0 一二年五月 nts码坯机升降机构设计 JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本科毕业论文（设计）题目：码坯机升降机构设计学院：工学院姓名：蔚延年学号： 20080978 专业：机械设计制造及其自动化年级： 2008 级指导教师：曾一凡职称：副教授二 0 一二年五月 nts码坯机升降机构设计摘要现在，码坯机主要由切条机、切坯机、分坯机、夹盘机构、行走机构、升降机构、旋转机构和电气系统等组成。其中升降机构是其中一个重要部分，现在升降机构一般采用液压升降与滚子链升降两种方法。液压升降因为液压元件的制造精度要求较高、价格较贵，而且不能得到严格的传动比、效率较低。又由于工作性能易受到温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作，所以设计采用滚子链升降。因为行走机构与升降机构一体，所以一起设计了。升降采用滚子链，使其运动准确，避免打滑现象，同时利用四个导向柱，增加设备的稳定性。滚子链由大小链轮带动，共四组，布于四周，通过摆线针轮减速机通过齿轮箱带动两根轴实现同步上升。最后在车架两端加上配重，通过钢丝绳与夹盘机构连接，这样可以减轻滚子链受力，减小功率。行走机构通过另一摆线针轮减速机带动行走轴行走。此为本文设计方案，并且通过计算，论证了该设计方案的可行性。关键词：码坯机；升降机构；行走机构；滚子链升降 nts码坯机升降机构设计 Abstract Now, setting machine is mainly composed of a cutting machine, cutting machine, cutter, chuck mechanism, running mechanism, lifting mechanism, a rotating mechanism and electrical system. The lifting mechanism is one of the most important parts, now lifting mechanism generally adopt hydraulic lifting and roller chain lifting two methods. Hydraulic lift for hydraulic components of the manufacturing precision is high, the price is more expensive, but can not be a strict transmission ratio, low efficiency. Because the working performance are susceptible to the influence of temperature change, therefore not at very high or very low temperature conditions, so the design of the roller chain lifting. Because the running mechanism and the lifting mechanism is integrated, so got together to design. Lifting the roller chain, the motion accuracy, avoid the slip phenomenon, at the same time using four guide posts, increases the stability of equipment. Roller chain sprocket drive by size, a total of four groups, the cloth around, through the cycloidal pinwheel speed reducer through the gear box drives two axis synchronous rise. In the final frame ends with counterweight, through the steel wire rope and the chuck body connected, this can reduce roller chain stress, reduce power. Walking mechanism through another cycloid reducer drive shaft walk walking. This is the design, and through calculation, it proves the feasibility of design scheme. Key words :Setting machine; lifting mechanism; running mechanism; the roller chain lifter nts码坯机升降机构设计摘要现在，码坯机主要由切条机、切坯机、分坯机、夹盘机构、行走机构、升降机构、旋转机构和电气系统等组成。其中升降机构是其中一个重要部分，现在升降机构一般采用液压升降与滚子链升降两种方法。液压升降因为液压元件的制造精度要求较高、价格较贵，而且不能得到严格的传动比、效率较低。又由于工作性能易受到温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作，所以设计采用滚子链升降。升降采用滚子链，使其运动准确，避免打滑现象，同时利用四个导向柱，增加设备的稳定性。滚子链由大小链轮带动，共四组，布于四周，通过摆线针轮减速机通过齿轮箱带动两根轴实现同步上升。最后在车架两端加上配重，通过钢丝绳与夹盘机构连接，这样可以减轻滚子链受力，减小功率。行走机构通过另一摆线针轮减速机带动行走轴行走。此为本文设计方案，并且通过计算，论证了该设计方案的可行性。关键词：码坯机；升降机构；行走机构；滚子链升降 nts码坯机升降机构设计 Abstract Now, setting machine is mainly composed of a cutting machine, cutting machine, cutter, chuck mechanism, running mechanism, lifting mechanism, a rotating mechanism and electrical system. The lifting mechanism is one of the most important parts, now lifting mechanism generally adopt hydraulic lifting and roller chain lifting two methods. Hydraulic lift for hydraulic components of the manufacturing precision is high, the price is more expensive, but can not be a strict transmission ratio, low efficiency. Because the working performance are susceptible to the influence of temperature change, therefore not at very high or very low temperature conditions, so the design of the roller chain lifting. Lifting the roller chain, the motion accuracy, avoid the slip phenomenon, at the same time using four guide posts, increases the stability of equipment. Roller chain sprocket drive by size, a total of four groups, the cloth around, through the cycloidal pinwheel speed reducer through the gear box drives two axis synchronous rise. In the final frame ends with counterweight, through the steel wire rope and the chuck body connected, this can reduce roller chain stress, reduce power. Walking mechanism through another cycloid reducer drive shaft walk walking. This is the design, and through calculation, it proves the feasibility of design scheme. Key words :Setting machine; lifting mechanism; running mechanism; the roller chain lifter nts 编号 20080978 江西农业大学工学院毕业设计材料专业机械设计制造及其自动化学生姓名蔚延年材料目录序号附件名称数量备注 1 毕业设计说明书 1 2 总装图 1 A0 3 零件图 22 4 设计任务书 1 二一二年五月题目码坯机升降机构设计 nts码坯机升降机构设计目录中文摘要英文摘要 1 绪论 . 1 1.1 砖瓦工业的现状 . 1 1.2 码坯机在国内的发展现状 . 1 1.3 码坯机的概述 . 2 2 机构工作原理与方案的确定 . 3 2.1 机构的工作原理 . 3 2.2 机构方案的确定 . 错误 !未定义书签。 3 运动与动力参数的计算 . 4 3.1 机构传动简图 . 4 3.2 减速器及电机的选择 . 4 3.3 传动比分配 . 错误 !未定义书签。 3.4 各轴的转速计算 . 6 4 齿轮传动的设计计算 . 6 4.1 升降机构齿轮设计计算 . 6 4.2 行走机构齿轮设计计算 . 10 5 轴系零件的设计计算 . 错误 !未定义书签。 5.1 升降轴的设计 . 错误 !未定义书签。 5.1.1 升降轴的结构设计 . 错误 !未定义书签。 5.1.2 行走轴的结构设计 . 错误 !未定义书签。 6 轴上键连接的选择及校核 . 错误 !未定义书签。 6.1 升降轴上键的选择及校核 . 错误 !未定义书签。 6.2 行走轴上键的选择及校核 . 错误 !未定义书签。 7 滚动轴承的选择及校核 . 错误 !未定义书签。 8 齿轮箱及双联轴承座的设计 . 错误 !未定义书签。 9 链轮与链条的设计 . 错误 !未定义书签。 10 车架的设计 . 错误 !未定义书签。参考文献 . 错误 !未定义书签。 nts码坯机升降机构设计致谢 . 错误 !未定义书签。 nts码坯机升降机构设计指导老师：曾一凡姓名：蔚延年班级：机制 081 nts码坯机主要由切条机、切坯机、分坯机、夹盘机构、升降机构、行走机构、旋转机构和电气系统等组成。升降机构是其中一个重要部分 ,主要作用是将夹盘机构及砖坯提升至预定高度，通过行走机构移动到窑车上方，升降机构再下降达预定高度进行码坯。码坯机升降机构作用 nts现在升降机构一般采用液压升降与滚子链升降两种方法。液压升降因为液压元件的制造精度要求较高、价格较贵，而且不能得到严格的传动比、效率较低。又由于工作性能易受到温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作，所以本设计采用滚子链升降。升降采用滚子链，使其运动准确，避免打滑现象升降机构升降方式的确定 nts 升降机构方案的确定利用四个导向柱，增加设备的稳定性。滚子链由大小链轮带动，共四组，布于四周，通过摆线针轮减速机通过齿轮箱带动两根轴实现同步上升。最后在车架两端加上配重，通过钢丝绳与夹盘机构连接，这样可以减轻滚子链受力，减小功率。行走机构通过另一摆线针轮减速机带动行走轴实现行走。 nts升降机构传动原理 1.行走轮 2.行走轴 3.行走摆线针轮减速机 4.行走从动齿轮 5.行走主动齿轮 6.小链轮轴 7.小链轮 8.大链轮 9.升降轴 10.升降从动齿轮 11.升降摆线针轮减速机 12.升降主动齿轮 nts码坯具体要求砖坯为国家标准砖体 240 115 53mm 一次性码坯数量为 27X9=243块夹盘机构框架总重量约 1.5t 砖坯与框架总重约 2.4t。 nts减速器及电机的选择本设计选用 B系列摆线针轮减速机，因为摆线针轮减速机具有高速比和高效率。单级传动，就能达到 1： 87的减速比，效率在 90以上，结构紧凑体积小。运转平稳噪声低，使用可靠、经久耐用寿命长，设计合理，维修方便。 B系列摆线针轮减速机减速机适用于 24小时连续作制，并允许正反向运转。 nts致谢通过这次毕业设计，我认识到了自己的不足，也学到了许多，我感觉自己的能力有了很大的提高。最后，我要感谢我的大学老师们，没有他们的教导，我不会有现在的基础。我特别要感谢我的班主任曾一凡老师，他在毕业设计过程中给了我好多指导，同时也给我指出了好多错误，让我少走了好多弯路。由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免有许多错误与不足，恳请老师们谅解并多多指正。 nts码坯机升降机构设计 1 摘要现在，码坯机主要由切条机、切坯机、分坯机、夹盘机构、行走机构、升降机构、旋转机构和电气系统等组成。其中升降机构是其中一个重要部分，现在升降机构一般采用液压升降与滚子链升降两种方法。液压升降因为液压元件的制造精度要求较高、价格较贵，而且不能得到严格的传动比、效率较低。又由于工作性能易受到温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作，所以设计采用滚子链升降。升降采用滚子链，使其运动准确，避免打滑现象，同时利用四个导向柱，增加设备的稳定性。滚子链由大小链轮带动，共四组，布于四周，通过摆线针轮减速机通过齿轮箱带动两根轴实现同步上升。最后在车架两端加上配重，通过钢丝绳与夹盘机构连接，这样可以减轻滚子链受力，减小功率。行走机构通过另一摆线针轮减速机带动行走轴行走。此为本文设计方案，并且通过计算，论证了该设计方案的可行性。关键词：码坯机；升降机构；行走机构；滚子链升降 nts码坯机升降机构设计 2 Abstract Now, setting machine is mainly composed of a cutting machine, cutting machine, cutter, chuck mechanism, running mechanism, lifting mechanism, a rotating mechanism and electrical system. The lifting mechanism is one of the most important parts, now lifting mechanism generally adopt hydraulic lifting and roller chain lifting two methods. Hydraulic lift for hydraulic components of the manufacturing precision is high, the price is more expensive, but can not be a strict transmission ratio, low efficiency. Because the working performance are susceptible to the influence of temperature change, therefore not at very high or very low temperature conditions, so the design of the roller chain lifting. Lifting the roller chain, the motion accuracy, avoid the slip phenomenon, at the same time using four guide posts, increases the stability of equipment. Roller chain sprocket drive by size, a total of four groups, the cloth around, through the cycloidal pinwheel speed reducer through the gear box drives two axis synchronous rise. In the final frame ends with counterweight, through the steel wire rope and the chuck body connected, this can reduce roller chain stress, reduce power. Walking mechanism through another cycloid reducer drive shaft walk walking. This is the design, and through calculation, it proves the feasibility of design scheme. Key words :Setting machine; lifting mechanism; running mechanism; the roller chain lifter nts码坯机升降机构设计 3 目录 1 绪论 . 1 1.1 砖瓦工业的现状 . 1 1.2 码坯机在国内的发展现状 . 1 1.3 码坯机的概述 . 2 2 机构工作原理与方案的确定 . 3 2.1 机构的工作原理 . 3 2.2 机构方案的确定 . 6 3 运动与动力参数的计算 . 4 3.1 机构传动简图 . 4 3.2 减速器及电机的选择 . 4 3.3 传动比分配 . 9 3.4 各轴的转速计算 . 6 4 齿轮传动的设计计算 . 6 4.1 升降机构齿轮设计计算 . 6 4.2 行走机构齿轮设计计算 . 10 5 轴系零件的设计计算 . 14 5.1 升降轴的设计 . 14 5.1.1 升降轴的结构设计 . 14 5.1.2 行走轴的结构设计 . 16 6 轴上键连接的选择及校核 . 17 6.1 升降轴上键的选择及校核 . 17 6.2 行走轴上键的选择及校核 . 17 7 滚动轴承的选择及校核 . 18 8 齿轮箱及双联轴承座的设计 . 19 9 链轮与链条的设计 . 19 10 车架的设计 . 19 参考文献 . 21 致谢 . 22 nts码坯机升降机构设计 4 1 绪论 1.1 砖瓦工业的现状砖瓦作为房屋建筑最基本、最古老的材料在我国房屋建筑中有着非常重要的历史。众所周知，我国是世界上砖瓦生产第一大国，进入 21 世纪以来，每年砖瓦产量 8100亿块，其中粘土实心砖 4800 亿块以上，空心砖和多孔砖 1700 亿块以上，煤矸石、粉煤灰等多种废渣砖 1600 亿块以上。砖瓦生产的第一大国，必然在砖瓦生产能耗上也是第一大国。当前我国正处在全面建设小康社会的重要时期，城市化步伐不断加快，建筑业和房地产业成为拉动国民经济增长的主要源动力之一。建筑业的持续增长，特别是新农村建设促使广大农村建筑需求的增长，将继续为砖瓦工业的发展提供广阔的市场空间。在农村住房消费方面， “ 十一五 ” 规划提出了新农村建设的重大战略任务和目标。毫无疑问，随着新农村建设不断发展，农村房屋建设无论是数量，还是结构、功能、质量，都将出现新的变化，对砖瓦和其他墙体屋面材料需求的拉动力将非常巨大。因此，完全可以相信，在未来相当长一个时期，随着城乡建筑业的发展，砖瓦工业仍然有着巨大的市场发展空间。 1.2 码坯机在国内的发展现状随着我国墙体改革政策，国家对墙材有了一些新的革新要求，国内许多砖材生产厂家，吸收引进了国内外最先进的生产技术，研发生产出国内外一流水平的成套制砖设备，为旧砖厂改造成为先进的自动化砖厂提供了可靠的技术保障。从上世纪八十年代我国引进国外技术开始，我国制砖行业的技术装备得到了快速nts码坯机升降机构设计 5 的发展，例如热工设备中断面、大断面平顶隧道窑的出现改善了过去轮窑、小窑的操作环境和操作水平；成型设备使产品质量产量都得到了极大的提高，取代了非真空挤出机，在烧结砖厂得到了普遍的推广和应用，而码坯设备自动码坯机也是运行可靠、技术先进的设备，目前在很多新建砖厂中应用，但还没有达到普遍使用。随着我国经济的快速发展，企业对改善劳动环境，提高科技含量的观念也在逐渐增强，而人们生活水平提高后，对自己所从事工作的环境要求也越来越高，逐渐的由体力劳动向非体力劳动或轻体力劳动转变。这就对砖厂的码坯和卸坯工段用人多且劳动繁重提出了一个课题，用自动码坯机替代人工码坯势在必行，是将来发展的必然趋势。 1.3 码坯机的概述码坯机主要由切条机、切坯机、分坯机、夹盘机构、行走机构、升降机构、旋转机构和电气系统等组成。码坯机的工作流程：切条机将坯切条，切坯机把切好的砖坯推到分坯机上后分坯，分坯完成后的砖坯送至码坯机夹盘机构正下方。当夹盘到达预定夹坯位置后，夹盘夹具工作，夹起砖坯，接着由升降机构上升至预定高度，行走机构驱动机体行走至窑车正上方，旋转装置完成转向 90，然后升降机构下降至预定放坯高度进行码坯，码坯机码放一层，旋转一层，形成十字交叉，经过上述动作循环，即可完成窑车的全部码坯过程。 nts码坯机升降机构设计 6 2 机构工作原理与方案的确定 2.1 机构的工作原理升降采用滚子链，使其运动准确，避免打滑现象，同时利用四个导向柱，增加设备的稳定性。滚子链由大小链轮带动，共四组，布于四周，通过摆线针轮减速机通过齿轮箱带动两根轴实现同步上升。最后在车架两端加上配重，通过钢丝绳与夹盘机构连接，这样可以减轻滚子链受力，减小功率。行走机构通过另一摆线针轮减速机带动行走轴实现行走。 2.2 机构方案的确定设计方案见图 1 图 1 nts码坯机升降机构设计 7 3 运动与动力参数的计算 3.1 机构传动简图图 2 1.行走轮 2.行走轴 3.行走摆线针轮减速机 4.行走从动齿轮 5.行走主动齿轮 6.小链轮轴 7.小链轮 8.大链轮 9.升降轴 10.升降从动齿轮 11.升降摆线针轮减速机 12.升降主动齿轮 3.2 减速器及电机的选择本设计选用 B 系列摆线针轮减速机，因为摆线针轮减速机具有高速比和高效率。单级传动，就能达到 1： 87 的减速比，效率在 90 以上，结构紧凑体积小。运转平稳噪声低，使用可靠、经久耐用寿命长，设计合理，维修方便。 B 系列摆线针轮减速机减速机适用于 24 小时连续作制，并允许正反向运转。型号的表示方法 : 图 3 nts码坯机升降机构设计 8 B 系列摆线针轮减速机选型表见图 4 图 4 根据本地地质状况和土质资源进行研制，适合于国家标准砖体 24011553mm，一次性码坯数量为 27X9 块 ,加上夹盘机构框架总重量约 1.5t 总重约 2.4t。配重设计为两个，每个 600Kg,因此本设计选用升降摆线针轮减速机： BWDC15-30-35 输出转速 43r/min 输出转矩 2343N.m 电压 380v 行走摆线针轮减速机： BWDC5.5-22-23 输出转速 65r/min 输出转矩 6460N.m 电压 380v 减速机外形见图 5 图 5 nts码坯机升降机构设计 9 3.3 传动比分配升降齿轮传动比 i1=2340=1.74 行走齿轮传动比 i2=1 链轮传动比 i3=135292=2.16 3.4 各轴的转速计算升降轴 n1=43x4023=24.7r/min 行走轴 n2=65x1=65r/min 3.5各轴输入扭矩计算齿轮传动效率查表取 1=0.9 齿轮轴 T1=T1=2343N.mx0.9=2108.7N.m 行走轴 T2=T1=6460N.mx0.9=5814N.m 4 齿轮传动的设计计算 4.1 升降机构齿轮设计计算使用要求：预期使用寿命 10 年，每年 360 个工作日 ,每日 24 小时。传动尺寸无严格限制，无严重过载。传动比 i=1.74。因传动尺寸无严格限制，故小齿轮用 45Cr，采用锻件加工，锻打后正火 HB170-210，粗加工后调质处理 HB210-230，平均取 220HB。大齿轮用 40Cr，调质处理，硬度 241HB286HB，平均取为 260HB。主要失效形式是弯曲疲劳折断和磨粒磨损，磨损尚无完善的计算方法，故只进行弯曲疲劳强度计算。计算步骤 (参照机械设计课本）如下：齿面接触疲劳强度计算：（ 1）初步计算：转矩： N .m2 3 4 21055.9161 nPT 齿宽系数： 1dbd表 12.138 ，取 1d nts码坯机升降机构设计 10 接触疲劳极限：由图 C17.12 取 MP 7101 limH ， MPa5802lim H ；初步计算的许用接触应力： M P a6399.0 1l i m1 HH ； M P a52290 2l i m2 HH . ； dA 值由表 12.168 取 85dA ；初步计算的小齿轮直径： 3 21d1 1uuTAd Hd 8其中 74.1u ， 147.8 1d 取 mmd1 230 ；初步齿宽： mm90 1d db （ 2）校核计算：圆周速度 v: sm100060 ndv 11 /3.4精度等级：由表 12.68 ，取为 7级精度。齿数 z和模数 m：初取 231z ,402374.1 2z 取 402z ； 10 11/zdm ；由表 12.38 ，取 10m 则 23/z 11 md 4074.123 12 izz 使用系数：由表 12.9 取 00.1Ak ；动载系数：由图 12.98 取 15.1Vk ；齿间载荷分配系数 HK ：由表 12.108 ，先求： N75.4314211 dTF t 1 0 0 N / m m8 9 .8 9 N / m m48 75.4 3 1 401 .bFk tA 72.1c o s112.388.121 zz87.03 72.1-43-4 Z nts码坯机升降机构设计 11 由此得 32.187.0 11 22 ZK H 齿向载荷分布系数 HK ：由表 12.118 ， bCdbBAK H 321 10)( 28.1801061.036.016.017.1 3 载荷系数： HHVA KKKKK 94.128.132.115.10.1 弹性系数 EZ ：由表 12.128 M Pa8189 .Z E 节点区域系数 HZ ：由图 12.168 52.ZH 接触最小安全系数：由表 12.148 0.1minHS 总工作时间： h480020830010 .th 应力循环次数 LN 由表 12.15，估计 97 1010 LN，则指数 m=8.78 787.81 m a x1m a x1111018.360n60 hhiniimini hiiVL ttTTtnTTtNN 712 1027.1/ iNN LL 接触寿命系数NZ由图 12.188 18.11 NZ22.12 NZ许用接触应力 H 837. 8M P a11.18710 H m i nN1H l i m 1H1 S Z 70 7. 6M P a11.22580 H m i nN2H l i m 2H2 S Z 验算 uubdKTZZZ HEH12211 5.215.28017259 094.1287.05.28.1893 H2 M P a8.579 计算结果表明，接触疲劳强度足够。（ 3）确定传动主要尺寸实际分度圆直径 d 因模数取标准值时，齿数已重新确定，但并未圆整，故分度圆直径不会改变 13 ，经确定：小齿轮 z1=23 m=10 d1=mz1=230mm 齿宽 b1=90mm nts码坯机升降机构设计 12 大齿轮 z2=40 m=10 d2=mz2=400mm 齿宽 b2=90mm 中心距 a mm3152 )4023(102 )( 21 zzma齿宽 b mm901 db d齿根弯曲疲劳强度计算：重合度系数 68.073.1 75.025.0 Y齿间载荷分配系数FK由表 12.10， 47.168.0/1/1 YK F齿向载荷分布系数FK53.85.225290 )./(h/b 由图 12.148 32.1FK载荷系数 K 23.232.147.115.10.1 FFVA KKKKK齿形系数FaY由图 12.218 1FaY=2.53 2FaY2.23 应力修正系数SaY由图 12.228 1SaY=1.62 2SaY=1.74 弯曲疲劳极限 limF 由图 12.23c8 1limF =600MPa 2limF =450MPa 弯曲最小安全系数 limFS 由表 12.148 limFS =1.25 应力循环次数 LN 由表 12.158 ，估计 106 10103 LN ，则指数 m=49.91 791.491 m a xh1111017.360 hhiniiVL ttT TtnNN 712 1027.1/ iNN LL 弯曲寿命系数NY由图 12.248 1NY=0.95 2NY=0.96 尺寸系数 XY 由图 12.258 XY =1.0 许用弯曲应力 F M P a4562511950600111 .SYYm i nFXNl i mFF 验算 M P a63452511960450222 .SYYm i nFXNl i mFF M Pa456M Pa5.2232 111111 FSaFaF YYYmbd KT M Pa6.345M Pa6.211 2112212 FSaFaSaFaFF YY YY nts码坯机升降机构设计 13 传动无严重过载，故不作静强度校核。 4.2 行走机构齿轮设计计算因传动尺寸无严格限制，故两个齿轮均用 45Cr，采用锻件加工，锻打后正火HB170-210，粗加工后调质处理 HB210-230，平均取 220HB。由于传动比为 1，所以两齿轮齿数设计为 28，模数为 10，所以 d=280,a=280。齿根弯曲疲劳强度计算：重合度系数 68.073.1 75.025.0 Y齿间载荷分配系数FK由表 12.10， 47.168.0/1/1 YK F齿向载荷分布系数FK53.85.225290 )./(h/b 由图 12.148 32.1FK载荷系数 K 23.232.147.115.10.1 FFVA KKKKK齿形系数FaY由图 12.218 1FaY=2.53 2FaY2.23 应力修正系数SaY由图 12.228 1SaY=1.62 2SaY=1.74 弯曲疲劳极限 limF 由图 12.23c8 1limF =600MPa 2limF =450MPa 弯曲最小安全系数 limFS 由表 12.148 limFS =1.25 应力循环次数 LN 由表 12.158 ，估计 106 10103 LN ，则指数 m=49.91 791.491 m a xh1111017.360 hhiniiVL ttT TtnNN 712 1027.1/ iNN LL 弯曲寿命系数NY由图 12.248 1NY=0.95 2NY=0.96 尺寸系数 XY 由图 12.258 XY =1.0 许用弯曲应力 F M P a4562511950600111 .SYYm i nFXNl i mFF 验算 M P a6345251 1960450222 . .S YYm i nFXNl i mFF nts码坯机升降机构设计 14 M Pa456M Pa5.2232 111111 FSaFaF YYYmbd KT M Pa6.345M Pa6.211211 2212 FSaFa SaFaFF YYYY 两齿轮合格。 5 轴系零件的设计计算 5.1 升降轴的设计 5.1.1 升降轴的结构设计初步计算升降轴的结构尺寸：升降轴为实心轴轴材料选用 45钢，按许用切应力计算： 3 / nPAd 14 126103A 取 110A ; kW23.5P min/r7.24n mm6.65 d ; 取 d=90mm。升降轴的结构图：图 6 升降轴的校核（参照机械设计步骤）：简化轴上载荷如图：nts码坯机升降机构设计 15 图 7 其中，错误 !未找到引用源。 =1752N， T=错误 !未找到引用源。 =129.68Nm，错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =3458错误 !未找到引用源。=3249.5N 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =3458错误 !未找到引用源。=1182.7N 画轴的弯矩图，扭矩图图 8 nts码坯机升降机构设计 16 由弯矩图、扭矩图可知 B 点为危险截面。对 B 点进行校核计算： M=错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =276.64N 错误 !未找到引用源。 m 查表得：错误 !未找到引用源。 =215Mpa，错误 !未找到引用源。 =102.5Mpa，错误 !未找到引用源。 =60Mpa 对于不变的转矩，取错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =0.27 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =278Nm 所以：错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =43.43Mpa错误 !未找到引用源。 =60Mpa 满足强度要求。 5.1.2 行走轴的结构设计初步计算升降轴的结构尺寸：升降轴为实心轴轴材料选用 45钢，按许用切应力计算： 3 / nPAd 14 126103A 取 110A ; kW6.39P min/r65n mm25.93 d ; 取 d=100mm。升降轴的结构图：图 9 升降轴的校核（参照机械设计步骤）：同前 nts码坯机升降机构设计 17 经校核满足要求。 6 轴上键连接的选择及校核 6.1 升降轴上键的选择及校核因无特殊要求，选用圆头普通平键，键 2280，通常错误 !未找到引用源。（ 1.6 1.8） d 因此， L错误 !未找到引用源。（ 1.6 1.8） 85=136 153mm，取 L=80mm；校核计算如下：键的接触长度错误 !未找到引用源。 =L-b=80-22=58mm。键与縠的接触高度 h 错误 !未找到引用源。 2=14 错误 !未找到引用源。 2=7mm；许用挤压应力错误 !未找到引用源。查表取错误 !未找到引用源。 =150Mpa；所以键连接所能传递的转矩为： T=错误 !未找到引用源。 d 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。0.0040.040.034150错误 !未找到引用源。 =408Nm 错误 !未找到引用源。 =129.68N m。所以，以上选择的参数满足强度要求。合理。 6.2 行走轴上键的选择及校核因无特殊要求，选用圆头普通平键，键 25 70，通常错误 !未找到引用源。（ 1.6 1.8） d 因此， L错误 !未找到引用源。（ 1.6 1.8） 95=152 171mm，取 L=70mm；校核计算如下：键的接触长度错误 !未找到引用源。 =L-b=70-25=45mm。键与縠的接触高度错误 !未找到引用源。 h 错误 !未找到引用源。 2=14 错误 !未找到引用源。 2=7mm；许用挤压应力错误 !未找到引用源。查表取错误 !未找到引用源。 =150Mpa；所以键连接所能传递的转矩为： T=错误 !未找到引用源。 d 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。0.0040.040.034150错误 !未找到引用源。 =408Nm 错误 !未找到引用源。 =129.68N m。所以，以上选择的参数满足强度要求。合理。 nts码坯机升降机构设计 18 7 滚动轴承的选择及校核升降轴上轴承的选择及校核选择的滚动轴承为 6315 GB/T 276 与 6317 GB/T 276 两种轴承 6315 的校核径向力 5.16 8212 1 VHr FFF 派生力 NYFF rAdA 7.522 ， NYFF rBdB 7.522 轴向力由于dAdBa FNFF 7.2757.522231，所以轴向力为 223aAF， 7.52aBF当量载荷由于 eFFrAaA 32.1， eFFrBaB 31.0，所以 4.0AX ， 6.1AY ， 1BX ， 0BY 。由于为一般载荷，所以载荷系数为 2.1pf，故当量载荷为 NFYFXfP aAArAApA 04.509)( 22.2 0 2)( aBBr

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