JH-14矿用回柱绞车设计含6张CAD图带开题
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JH-14矿用回柱绞车设计开题报告一、选题依据（目的、意义、国内外研究现状、学术准备情况、研究思路及方法）1、 目的、意义设计目的： 本课题要求设计一台JH-14回柱绞车，用于井下回柱放顶、综合采煤设备的搬迁及工作面安装的牵引动力，亦可作运料、移溜槽、搬移皮带运输机机头等辅助工作的牵引绞车绞车电动机、电器设备具有防爆性能，可用于含有沼气及煤尘而周围温度不超过+35的矿井中。 绞车是用卷筒缠绕钢丝绳或链条以提升或牵引重物的轻小型起重设备。绞车可以单独使用，也可作为起重、筑路和提升等机械中的组成部件，因操作简单、绕绳量大、移置方便而广泛应用。绞车又名卷扬机。该产品通用性高、结构紧凑、体积小、重量轻、起重大、使用转移方便，被广泛应用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖，还可作现代化电控自动作业线的配套设备。 本课题能使学生综合运用机械制造的基本理论，并结合生产实践中学到的技能知识，独立地分析和解决问题，也是熟悉和运用有关手册、图标等技术资料及编写技术文件的几次实践机会。选择绞车这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。设计意义： JH-14柱绞车由电动机，圆弧面蜗杆蜗轮减速器，中间轴，卷筒，底盘五大部分组成。绞车内各主要转动部位均采用滚动轴承支承，底座用型钢焊接而成。回柱绞车主机用钢丝绳与辅机连成牵车系统，辅机包括导向轮、压轮、滑车、支持轮、重垂、重锤架等配件。钢丝绳在主机摩擦轮上缠绕四圈后穿过导向轮、压滚、滑车、两头固定。托滚放置在钢丝绳下方起衬托作用，重垂通过支架轮将滑车张紧，使钢丝绳始终有一定的张紧力，保证钢丝绳在摩擦轮上产生足够大的摩擦力，以拉动物体。整个过程如下:电机启动、驱动减速器、使摩擦轮传动，通过摩擦力使钢丝绳运动。改变电机的传动方向将改变运动方向。2、国内外研究现状我国矿用小绞车主要是指调度绞车和回柱绞车，它经历了仿制、自行设计两个阶段。解放初期使用的矿用小绞车有日本的、苏联的，因此当时生产的矿用小绞车也是测绘仿制日本和苏联的产品。1958年后这些产品相继被淘汰，并对苏联绞车进行了改进，于1964年进入了自行设计阶段.回柱绞车大体上也是经历了仿制和自行设计的两个阶段，八十年代以前一直使用的是仿制的老产品，八十年代中的回柱绞车，主要针对效率极低的球面蜗轮副、慢速工作和快速回绳等环节进行根本的改进。矿用小绞车标准化方面，1967年制定了调度绞车部标准，1971年制定了回柱绞车部标准.1982年对上述两个标准都进行了修订，其标准方为JB965-83JB1409-83.国外矿用小绞车使用很普通，生产厂家也很多。苏联、日本、美国、瑞典等国都制造矿用小绞车。国外矿用小绞车的种类、规格较多.工作机构有单筒、双筒和摩擦式.传动型式有皮带传动、链式传动、齿轮传动、蜗轮传动、液压传动、行星齿轮传动和摆线齿轮传动等。其中采用行星齿轮传动的比较多。发展趋势向标准化系列方向发展，向体积小、重量轻、结构紧凑方向发展;向高效、节能、寿命长、低噪音、一机多能通用化、大功率、外形简单、平滑、美观、大方等方向发展。3、学术准备情况搜集并阅读的论著主要有: 王三民 机械设计计算手册,吴宗泽机械设计, 罗伯特 机械设计中的机械零件, 濮良贵, 纪名刚 机械设计, 许镇宇,机械零件。 李仲生 机械设计基础, 任德斌 材料力学,机械设计手册编委会, 机械设计手册,王绍定.矿用小绞车, 黄霞,吴敏,丁军,吴炼.新型矿用回柱绞车的结构设计, 石绍波,于正军,杨社,吕华永.矿用JH-40回柱绞车设计与实验研究, 杨球来，宋艳亮，赵连春.新型JH-5型回柱绞车的设计4、本选题研究思路及方法1）研究思路（1）JH-14回柱绞车的主要参数的确定。（2）主要设计零件的计算（3）会出一部分零件的零件图（4）校核重要零件的受力情况（5）会出JH-14回柱绞车的装配图 2）研究方法（1）调研和参观实习，查阅收集相关资料，了解此课题的研究动态。（2）根据原始数据进行设计计算。（3）根据设计计算，选择合理的方案，设计出颚式破碎机总图及各部件的尺寸（4）绘制JH-14回柱绞车总装图、主要零件图。二、论文结构框架1、论文提纲1绪论2. JH-14回柱绞车的设计方案设定与总设计3JH-14回柱绞车的设计参数的选择和计算4JH-14回柱绞车的设计传动装置的设计5JH-14回柱绞车的设计关键零件的设计2、参考文献1 王三民. 机械设计计算手册 M. 北京 : 化学工业出版社 , 2008.12.2 吴宗泽. 机械设计 M. 北京 : 中央广播电视大学出版社 , 1998.6.3 朱昆泉, 许林发. 建材机械工程手册 M. 武汉 : 武汉工业大学出版社, 000.8.4 机械设计手册编委会. 机械设计手册M. 北京: 机械工业出版社, 2004.8.5 李仲生. 机械设计基础 M .北京高等教育出版社, 2006.6 罗伯特. 机械设计中的机械零件 M .北京机械工业出版社, 2004.7 濮良贵. 纪名刚.机械设计 M .北京高等教育出版社, 2006.8殷玉枫.机械设计课程设计.机械工业出版社，200. 69 文九巴.机械工程材料.机械工业出版社，2006. 310 机械设计手册编委会.机械设计手册第五卷机械工业出版社，2004. 811 王绍定.矿用小绞车M.北京:煤炭工业出版社,1993.12 张国瑞,等.渐开线少齿差行星齿轮减速器M.北京:机械工业出版社,1980.13 章宏甲.液压传动M.北京:机械工业出版社,1994.14 黄霞,吴敏,丁军,吴炼.新型矿用回柱绞车的结构设计J.煤矿机械,2013, 34(02): 169-17015 石绍波,于正军,杨社,吕华永.矿用JH-40回柱绞车设计与实验研究J.价值工程, 2014,33(10):63-64.16 蒋欢,李炳文,吴晓茹.JHB-300型矿用回柱绞车的改进设计J.煤矿机械,2015, 36 (03):171-172.17 杨球来，宋艳亮，赵连春.新型JH-5型回柱绞车的设计 J.机械工程师，2004 (5) :51-52.18 李景奇.少齿差行星传动在回柱绞车上的应用J.煤矿机械. 2001,22(1)36-37.三、论文写作安排（1）1-5周：JH-14回柱绞车的设计的相关资料，形成可行性开题报告。（2）6-11周：分析JH-14回柱绞车的设计的课题内容，确定设计方案及措施，完成中期检查表。（3）12-14周：写出毕业设计说明书，完成JH-14回柱绞车的设计结构装配图和主要零部件图。（4）15-16周：修改设计说明书和图纸的不妥之处，完善设计内容及结构。四、审核意见指导教师意见： 1、通过 2、完善后通过 3、未通过指导教师（签字） 年 月 日系部（专业）意见： 1、通过 2、完善后通过 3、未通过 负责人（签字） 年 月 日45 JH-14矿用回柱绞车设计摘要本文重点开发地JH-14型号矿用回柱绞车机器设备是在本人参观实习时候所了解回柱绞车机器设备的总体基础上面，再通过查阅对应的基本资料之后结合自己得思路予以设计的。在减速装置的设计基本历程里面，一般运用到蜗轮蜗杆结构类型的传动作业、双联滑移结构类型齿轮传动作业、圆柱形式齿轮结构部件传动作业等传动模式，运用拨叉结构部件拨动小滑移双联形式的齿轮结构部件的模式来予以变速作业，而且在拨叉结构部件的设计开发里面，我运用手柄结构部件摇动转盘结构部件模式来实现拨叉结构部件水平方向的基本移动。在设计开发卷筒结构部件的时候，考虑到卷筒结构部件设计方面的基本精度等级要求不是很高，所以把之前的卷筒结构部件通轴改为在卷筒结构部件两端位置运用过盈的基本配合以及焊接作业的模式来依次固定轴结构部件，防止材质浪费情况。关键词：回柱绞车；减速；齿轮传动；卷筒；轴AbstractThe main development of the JH-14 type of mine shaft winch machine equipment is the overall basis of the machine equipment that I learned in last years graduation practice, and then it is designed by consulting the corresponding basic data and combining with his own ideas. In the basic course of the design of the decelerator, the transmission mode of the type of worm and worm structure type, the double slip structure type gear transmission operation, the transmission operation of the cylindrical form gear structure part and so on are generally used, and the pattern of the gear structure parts of the small slip and double form is made by using the structural parts of the fork. In the design and development of the fork structure parts, I used the mode of the handle structural parts to shake the structural parts of the turntable to achieve the basic movement of the horizontal direction of the fork structure parts. In the design and development of the reel structural parts, considering the basic precision level of the design of the reel structure is not very high, the preceding shaft is changed to fixed the shaft structural parts in turn by using the excess basic coordination and the mode of welding operation at both ends of the reel structural parts. It stops the waste of the material.Key words: prop winch; deceleration; gear drive; reel; shaft- - 目 录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 引言11.2国内外绞车机器设备的发展状况21.3 JH-14基本型号的回柱结构的绞车机器设备的技术特点2第2章 总体结构的设计42.1 设计总则42.2设计条件42.3 总体传动方案的设计42.4电动机结构部件的设计以及选择52.4.1电动机结构部件输出作业的功率大小的求解分析52.4.2确定电动机结构部件的基本型号52.4.3牵引作业的钢丝绳部件直径的确定及滚筒结构部件直径大小的确定62.5滚筒结构部件的设计求解分析72.5.1滚筒结构部件直径大小72.5.2滚筒结构部件宽度大小82.5.3滚筒结构部件的外径大小82.5.4验算滚筒结构部件的平均的速度大小：9第3章 减速装置的设计103.1减速装置总体结构设计103.1.1减速装置概述103.1.2减速装置设计103.2减速装置的参数确定103.2.1总传动比参数大小及传动比分配103.2.2传动装置运动参数的求解分析113.3圆弧形式的蜗轮蜗杆结构部件的设计求解分析123.3.1蜗杆形式传动概述123.3.2蜗杆结构部件传动作业的失效形式133.3.3蜗杆结构部件传动作业的材质选定133.3.4蜗杆传动的结构143.3.5蜗杆结构类型传动作业的主要参数大小和几何结构尺寸大小求解分析153.4滑移形式的齿轮结构部件的设计求解分析（参考机械设计）173.4.1齿轮形式的传动作业类型173.4.2滑移形式的齿轮结构部件概述173.4.3滑移形式的齿轮结构部件传动设计求解分析及强度校核173.5大小齿轮结构部件的设计求解分析（参考机械设计）223.5.1齿轮传动概述223.5.2齿轮材料选择233.5.3齿轮结构部件传动设计及强度校核233.6过桥形式的齿轮结构部件的设计求解分析263.7减速装置传动轴结构部件的设计与校核273.7.1 蜗杆轴结构部件的设计求解分析273.7.2 蜗轮轴结构部件的设计求解分析333.8轴承的选择及强度校核403.8.1蜗杆轴结构部件上轴承结构部件的选择及强度校核40第4章 卷筒结构部件齿轮设计444.1总体设计444.2卷筒轴结构部件的设计及校核444.3卷筒轴结构部件轴承零件的选择及校核49第5章 回柱形式的绞车其它部件535.1联轴装置535.2制动装置545.3底座结构部件55第6章 回柱绞车机器设备的润滑与密封56结 论57参考文献58致 谢60- - 第1章 绪论1.1 引言煤炭基本物料属于我们国家的基础能源以及十分重要的原料，是现在我们国家总体能源的十分重要组成基本部分之一，在国民的总体经济里面拥有着十分重要的战略方面的地位，现在我们国家的煤炭能源的工业领域的发展很大程度上面不能满足国民经济的快速发展的综合需要。所以需要以更快的发展的基本速度来提升煤炭领域的基本工业。但是，快速的发展煤炭领域的工业的关键是煤炭领域工业的相关的机械化实现。在现代化的当今社会，世界人民正在大量的将一系列的机器设备等用到日常的工作、生活以及学校当中，这是基于机械设备能够有效的提高事物的完成质量以及基本作业的效率、降低人民在基本的作业过程中的劳动工作强度大小。与此之外，机械设备的生产不仅能够有效的适应单一品种大规模的生产模式也能够适应多类型的品种的小批量类型的生产作业，只有合理有效的使用机械设备才能够达到产品结构的标准化类型的生产、系列化类型的生产、以及通用化类型的生产，也能够有效的提高物料生产作业的机械化作业程度、电气化作业程度和自动化作业程度。那么大规模的研究设计以及生产制造不同种类与时俱进的机械设备是促进我们国家的基本经济实力发展，加快我们国家的社会主义的基本现代化的建设的一个十分重心的任务。一台现代化的机器设备里面，往往集成了机械基本结构、电气控制总成、气动控制总成、液压控制总成等多方面的元素，但一个机器设备的基础结构也就是主体结构往往还是机械体系。不管我们拆解任何一台机器设备，我们总能够发现，一般的机械体系往往是由系列的机构予以构成，里面的每个基本的机构往往又拥有多个不同种类的零件，故一个机器设备的机械体系通常都市由多个不同种类的零件予以组合而成的。矿山相关的基本机械在经济方面的建设、科技领域的进步以及社会的快速和谐发展里面有着特别重要的相关地位以及作用，属于我们国家的经济的支柱性行业。矿山类型的机械产品的制造加工领域是国家构建综合的工业作业体系的十分重要的基础，也是评价一个民族工业领域实力的重要的基本标志。我们国家的绞车机器设备的发展能够有效的分为三个基本的阶段。二十世纪五十年代主要是仿制作业的设计开发阶段；六十年代，自行的基本设计开发作业阶段；七十年代之后，我们国家慢慢进入标准作业化、系列作业化设计开发的阶段。1.2国内外绞车机器设备的发展状况近四十年来我们国家的煤炭领域的基本行业存在着很大的变化，总的机械化方面的水平达到国际行业的相关的先进水平，综采单以及采原煤物料的综合的产量突破了百万吨的级别，但是煤炭工领域的基本机械化往往和运输是分不开的，运输作业和辅助类型的运输作业机器设备也是分不开的，绞车机器设备就是辅助类型运输作业机器设备其中的一种类型。我们国家的绞车机器设备的诞生是在二十世纪五十年代的时候慢慢开始的，初期的时候一般是仿制设计日本民族和苏联民族的；六十年代之后我们慢慢的进入了自己设计开发的作业阶段；七十年代的时候，伴随整体技术的区域成熟，绞车机器设备的设计也慢慢了标准作业化和系列作业化的发展基本阶段。但和西方国家相关的水平进行比较，我们国家的绞车机器设备在总体的品种方面、型式方面、结构方面、产品的基本性能方面，三化水平方面以及技术经济方面还有着很大的差距。西方国家的矿用类型的绞车机器设备总体的发展作业趋势有下面特点：（1）标准作业化和系列作业化；（2）总体的体积比较的小、重量也比较轻、外形结构较为紧凑；（3）整体高效而且节能；（4）使用的寿命比较长、噪音比较的低；（5）一机往往具有多种功能、通用作业话的程度比较的高、功率比较的大；（6）外形结构比较的简单、平滑、美观而且大方。1.3 JH-14基本型号的回柱结构的绞车机器设备的技术特点（1）速度参数的基本变化比较大，回柱作业的效率比较的高。JH-14基本型号的矿用回柱绞车工机器设备作业的时候的牵引作业的速度大小为，平均的基本的速度大小,最大牵引作业载荷大小为，容绳量参数大小为，作业的基本效率大小大大提高。（2）外形结构较为简单，功效比较的全面。JH-14基本型号的矿用回柱绞车机器设备的传动体系采用三级类型的传动作业，能够有效的适应不同情况下面的传动作业。传动体系比较的简单，结构布局较为的紧凑、合理。（3）操作较为简单，安全性能比较的可靠。JH-14基本型号的矿用回柱绞车机器设备采用滑移形式的齿轮结构部件满足变速的基本传动，仅需要在需要调速作业的时候，手动的摇动作业拨叉手柄结构部件，就能够满足滑移形式的齿轮结构部件的总体移动，从而满足变速的要求。绞车机器设备起动作业的时候动载比较的小，钢丝绳结构部件受到的基本冲击比较的小。只需轻轻点动电机结构部件控制相关的基本按钮，就能够起动电机结构部件，之后操作制动类型的手把结构部件，便能够实现绞车机器设备的动作。- 83 - 第2章 总体结构的设计2.1 设计总则（1）煤矿领域的加工生产，安全需要保持第一。（2）面向生产加工，需要遵循实效的原则。（3）要综合的考虑到回柱作业的时候的各种类型的问题。（4）及时贯彻执行国家民族、部、专业的基本标准以及相关的作业规定。（5）技术需要可靠先进，并要求具有多种的功能。使用的基本环境以及作业的条件：（1）环境的基本温度大小为-10度到+40度；环境的基本相对湿度大小低于95%（+25度）；海拔的基本高度大小2000m以下。（2）周围空气介质里面的甲烷介质、煤尘介质、硫化氢介质和二氧化碳介质等低于煤矿安全规程中所规定的安全含量。2.2设计条件最大的总体牵引载荷：平均牵引作业的速度大小：容绳量：2.3 总体传动方案的设计图2.1 JH-14基本型号的矿用回柱绞车机器设备传动作业系统图1制动器结构部件 2联轴装置结构部件 3蜗杆结构部件 4蜗轮轴结构部件5小齿轮轴结构部件6过桥齿轮轴结构部件 7卷筒轴结构部件 8卷筒结构部件 9电动机结构部件其传动作业的基本路线是：防爆电机结构部件制动器结构部件、联轴装置结构部件蜗杆结构部件蜗轮结构部件滑移齿轮结构部件小齿轮结构部件过桥齿轮结构部件大齿轮结构部件卷筒结构部件。2.4电动机结构部件的设计以及选择2.4.1电动机结构部件输出作业的功率大小的求解分析已知：最大的基本拉力载荷：平均的绳速参数大小：即：则电动机结构部件的输出作业的功率大小： （2-1）总传动作业的效率大小表达式里面：蜗杆结构部件传动作业的效率大小为0.90；联轴装置结构部件传动作业的效率大小为0.99；轴承结构部件传动作业的效率大小为0.99；齿轮结构部件传动作业的效率大小=0.97；卷筒结构部件传动作业的效率大小=0.96。求解分析电动机结构部件输出的功率大小： （2-2）2.4.2确定电动机结构部件的基本型号电动机结构部件所需的额定时候的功率大小与电动机结构部件输出作业的功率大小之间有下面的函数关系：表达式里面为功率参数的储备系数大小，通常取，没有过载的时候取矿用回柱绞车机器设备可取选电动机结构部件的基本型号为额定时候的功率大小 实际的基本转速大小查得电动机结构部件的外形结构的基本尺寸大小：长宽高=775400490（mm）电机结构部件中心位置的高度大小：电动机结构部件轴直径大小长度大小：图2.2 电动机结构部件外形结构图2.4.3牵引作业的钢丝绳部件直径的确定及滚筒结构部件直径大小的确定钢丝绳结构部件在作业里面承受的最大的基本静拉力载荷，将最大的静拉力载荷乘以规定的安全作业的系数大小，取钢丝绳结构部件的安全作业的系数大小取，之后选择一种破断拉力载荷大小大于的钢丝绳结构部件。钢丝绳结构部件直径大小不应小于下式求解分析的最小的基本直径大小： （2-3）表达式里面：C-钢丝绳结构部件的选择的系数大小；S-钢丝绳结构部件最大的静拉力载荷。取钢丝绳结构部件直径大小：选择的系数大小C，其中数值是在钢丝结构充满w为0.46，执减的基本系数的k为0.82时，选择的系数大小c值取c=0.084， 钢丝绳结构的破断力载荷S0可按下式予以估算： （2-4）表达式里面：d钢丝绳结构部件的直径大小 ；钢丝绳结构部件钢丝的抗拉作业的强度极限大小 ；钢丝绳结构部件里面金属丝截面位置与整个截面积的的基本比值大小，取；K损失系数大小，取k=0.82结合钢丝绳结构部件的真正破断力载荷S0，验算安全作业的系数大小n： （2-5）整理得C与n间有下面的函数关系： （2-6）钢丝绳结构部件选择：绳股绳纤维芯。优势：旋转的基本性能小，有比较大的挠性。钢丝绳结构部件的直径大小：；钢丝的直径大小：；钢丝结构总断的面积大小：；参考重力载荷：；钢丝绳结构部件公称类型的抗拉作业强度大小：；钢丝绳结构部件破断力载荷总和（不小于）：。2.5滚筒结构部件的设计求解分析2.5.1滚筒结构部件直径大小钢丝绳结构部件的直径大小为时，槽底结构的半径大小为，标准的槽形，；加深类型的槽形结构；。图2.3 卷筒结构部件槽形图滚筒结构部件直径大小： （2-7）表达式里面：以钢丝绳结构部件中心线位置求解分析的钢丝绳结构部件卷绕直径；与起升作业装置工作的级别有关系的参数大小，；钢丝绳结构部件的直径大小,。取 图2.4 卷筒结构图2.5.2滚筒结构部件宽度大小结合本文的基本实际的使用的情况，本文暂定滚筒结构部件的宽度大小为。2.5.3滚筒结构部件的外径大小钢丝绳结构部件的缠绕作业的层数大小最好不要高于5层，控制作业在5层范围里面,但特殊情况下能够超过层。滚筒结构部件的容绳量大小，本文为，每一层位置缠绕作业的圈数大小：每一圈位置所缠绕的基本长度大小：求解分析钢丝绳结构的缠绕作业的层数大小为则钢丝绳结构部件在卷筒结构部件上的最小的基本缠饶直经大小：钢丝绳材质在卷筒结构部件上的最大的基本缠饶直经大小：钢丝绳材质在卷筒结构部件上的平均的基本缠饶直经大小：结合设计要求的平均的速度大小为滚筒结构部件的转速大小为：最小：最大：求解分析出体系总传动比参数大小为：2.5.4验算滚筒结构部件的平均的速度大小：（1）最小的速度大小 （2-8） （2）最大的速度大小 （2-9）（3）平均的速度大小 （2-10）第3章 减速装置的设计3.1减速装置总体结构设计当压电材料（压电晶片）作为传感器使用时，通常会在外部接一个高阻抗电荷放大器，这时可以把电学边界条件视为电学开路，然而其机械边界条件是可以不用。3.1.1减速装置概述减速装置是原动机以及工作机彼此之前的能够独立的闭式类型的传动作业机构，用来降低对应的基本转速以及增大转矩载荷，以达到作业的基本需要。通常能够有效的分为三类：（1）均匀类型的载荷;（2）中等类型的冲击载荷;（3）强冲击类型的载荷。3.1.2减速装置设计减速装置传动作业的方案设计图为：图3.1 减速装置的传动作业方案3.2减速装置的参数确定3.2.1总传动比参数大小及传动比分配第一级的蜗轮结构部件传动：表达式里面：为蜗轮蜗杆结构部件传动比参数大小为滑移形式的齿轮结构部件传动比参数大小为大小齿轮结构部件传动比参数大小综上所得：蜗轮蜗杆结构部件传动比参数大小：滑移齿轮结构部件传动比参数大小：大小齿轮结构部件传动比参数大小：3.2.2传动装置运动参数的求解分析从减速装置的高速轴结构部件开始各轴结构部件命名为轴结构部件（蜗杆结构部件）、轴（蜗轮轴结构部件）、轴结构部件（小齿轮轴结构部件）、轴结构部件（过桥齿轮轴结构部件）、轴结构部件（大齿轮轴结构部件）。（1）各轴结构部件转速求解分析第轴结构部件：第轴结构部件：第轴结构部件： 第轴结构部件： 第轴结构部件：（2）各轴结构部件功率求解分析：电机结构部件输出功率大小为：第轴结构部件：第轴结构部件：第轴结构部件：第轴结构部件：第轴结构部件：（3）各轴扭距求解分析第轴结构部件：第轴结构部件：第轴结构部件：第轴结构部件：第轴结构部件：轴号转速n（r/min）输出功率P（kw）输出扭矩T（Nm）传动比i效率轴97020.13198.19250.98轴38.817.404282.73轴11.2516.7114184.93.450.86轴11.2516.0413616.2轴4.2515.4134627.182.650.96表3.1 各轴参数表3.3圆弧形式的蜗轮蜗杆结构部件的设计求解分析3.3.1蜗杆形式传动概述蜗杆形式的传动作业是由蜗杆结构部件和蜗轮结构部件予以组成的，蜗杆形式的传动作业用于传递空间领域交错的两轴结构部件间运动形式和动力载荷,通常两轴结构部件的交角大小为。蜗杆形式的传动作业的基本特点：（1）传动比参数比较的大，在动力的基本传动里面，通常传动比参数大小，在分度作业的基本机构里面，传动比参数大小能够达成1000；（2）传动作业比较的平稳，冲击作业的基本载荷比较的小；（3）具有一定的自锁性能；（4）总体的基本成本比较的高。蜗杆结构部件传动作业类型：圆柱形式的蜗杆结构部件传动作业、环面形式的蜗杆结构部件传动作业、锥形式的蜗杆结构部件传动作业。圆柱形式的蜗杆结构部件传动作业的类型：普通圆柱形式的蜗杆结构部件传动作业、圆弧圆柱形式的蜗杆结构部件传动作业。普通圆柱形式的蜗杆结构部件传动作业分为阿基米德类型的蜗杆（ZA蜗杆）、法向直廓类型的蜗杆（ZN蜗杆）和渐开线类型的蜗杆（ZI蜗杆）。3.3.2蜗杆结构部件传动作业的失效形式蜗杆结构类型传动的失效的基本形式和齿轮结构部件是一样，也会存在齿面位置的点蚀现象、胶合现象、磨损现象和齿根位置的折断现象等。蜗杆结构部件的主要的基本失效作业形式是刚度大小不足。3.3.3蜗杆结构部件传动作业的材质选定蜗杆结构部件一般是用碳钢基本材质或合金钢基本材质予以制成，对于高速类型的重载蜗杆结构部件传动作业，常用20C材质r、20 CrMnTi材质、12CrNi3A材质等，表面位置经渗碳淬火作业处理的硬度大小达HRC5662材质，淬火处理后需磨削加工处理；对中速中载六类线的蜗杆结构部件传动，常用45材质、40Cr材质、35SiMn材质等，表面位置淬火作业处理至HRC4555，再磨削加工处理；对一般基本用途的蜗杆结构部件传动能够用45号钢调质作业处理，基本硬度大小为HRC220250,；对低速类型的蜗杆形式的传动作业，蜗杆结构部件能够不经热处理，或运用铸铁材质。蜗杆结构部件：选用45号钢材质进行表面位置淬火处理，便面硬度HRC=4550。蜗轮结构部件：选用ZcuSn10Pbl材质蜗轮结构部件许用的基本接触应力载荷大小蜗轮结构部件的许用的基本接触应力载荷大小查得应力的基本循环作业次数N, ；接触的强度的寿命大小系数 则蜗轮结构部件许用类型接触应力载荷大小蜗轮结构部件的许用类型弯曲应力载荷大小，蜗轮结构部件的基本许用类型的弯曲应力载荷大小，查得弯曲作业的强度的寿命系数大小 则蜗轮结构部件许用类型的弯曲应力载荷大小3.3.4蜗杆传动的结构蜗杆结构部件的基本直径比较的小，一般和轴结构部件做成一个有机的整体，称为蜗杆轴。图3.2 蜗杆结构部件结构图蜗轮结构部件的总体的直径比较的大，为节约贵重的有色类型的金属材质，一般蜗轮结构部件做成装配的基本模式，常见的蜗轮结构部件的基本形式有下面几种：（1）拼铸结构类型：将青铜材质的齿圈结构铸造在铸铁轮芯结构部件上面，然后进行切齿作业。（2）压配结构类型：这种结构由青铜材质的齿圈结构及铸铁材质轮芯结构予以所组成。 图3.3 蜗轮结构部件结构图仅仅铸铁材质的蜗轮结构部件，铝合金材质的蜗轮结构部件以及直径小于100mm的青铜材质的蜗轮结构部件，才使用整体结构类型的 。本文的基本开发我们使用的是压配结构类型的装配。3.3.5蜗杆结构类型传动作业的主要参数大小和几何结构尺寸大小求解分析（1）齿面位置的接触作业疲劳强度大小设计求解分析 （3-1） （3-2）蜗杆结构部件头数参数大小蜗轮结构部件头数参数大小 蜗轮结构部件转矩参数大小 估取效率参数大小 蜗轮结构部件转速参数大小 蜗轮结构部件转矩参数大小载荷系数参数大小： 使用系数参数大小;动载荷系数参数大小：估取，取载荷分布不均匀系数参数大小，载荷比较的平稳，取则，载荷系数参数大小：弹性系数参数大小故得：模数大小，蜗杆结构部件分度圆位置的直径大小：，蜗轮结构部件分度圆位置的直径大小：蜗轮结构部件圆周位置的直径大小：（2）齿根位置的弯曲作业疲劳类型的强度大小校核求解分析蜗轮结构部件齿根位置弯曲作业疲劳强度大小的校核和设计公式为： (3-3)蜗轮结构部件齿形结构的系数大小，得故故弯曲作业的强度大小足够。（3）其他的基本主要尺寸蜗杆结构部件顶圆位置的直径大小：蜗杆结构部件根圆位置的直径大小：蜗杆结构部件螺纹部分长度大：蜗杆结构部件喉圆位置的直径大小：蜗轮结构部件根圆位置的直径大小：蜗轮结构部件外圆位置的直径大小：蜗轮结构部件宽度大小：名称蜗杆蜗轮中心距a=1/2（d1+d2+2x2m）=1/2(600+120)=360分度圆直径d1=qm=1210=120mmd2=mz=1250=600mm蜗杆轴面齿距p=m=123.14=37.68mm齿顶高ha1=ha*m=12mmha2=(ha*+x2)m=12mm齿根高hf1=(ha*+c*)m=14.4mmhf1=(ha*+c*-x2)m=14.4mm齿顶圆直径da1=d1=2ha1=144mm齿根圆直径df1=d1-2hf1=92.2mmdf2=d2-2hf2=571.2mm蜗轮喉圆直径da2=d2+2ha2=624mm蜗杆螺旋长度b=(12+0.1z2)m+35=239mm蜗轮轮缘宽度B=0.65da1=0.65144=93.6mm表3.2 蜗轮蜗杆结构部件传动作业的主要尺寸大小3.4滑移形式的齿轮结构部件的设计求解分析（参考机械设计）3.4.1齿轮形式的传动作业类型齿轮结构部件的传动作业类型：（1）圆柱形式的齿轮结构部件传动（2）锥形式的齿轮结构部件传动（3）双曲面形式的齿轮结构部件传动（4）螺旋形式的齿轮结构部件传动（5）蜗杆形式的齿轮结构部件传动（6）圆弧形式的齿轮结构部件传动（7）摆线形式的齿轮结构部件传动（8）行星形式的齿轮结构部件传动3.4.2滑移形式的齿轮结构部件概述滑移形式的齿轮结构部件是在轴结构部件上能够移动作业的的，它所传递作业的扭距载荷是传到轴结构部件上的，用滑键零件或花键零件予以连接，齿轮结构部件啮合作业满足变速。滑移形式的齿轮结构部件在使用里面主要注意下面几点：（1）滑移形式的齿轮结构部件的内孔结构通常都要镶嵌铜套结构部件，并确保润滑作业良好，以降低摩擦。 （2）关于滑移形式的齿轮结构部件的设计，与普通类型的齿轮结构部件的设计是相同的，只不过齿侧位置的间隙要留大些。 （3）一定要综合的考虑润滑作业3.4.3滑移形式的齿轮结构部件传动设计求解分析及强度校核小滑移形式的双联齿轮结构部件的转速大小，大双联齿形式的轮转速大小高速类型的齿轮结构部件传递的功率大小：，（1）选择齿轮结构部件的材质，确定许用类型的应力载荷大小小齿轮结构部件选用40Cr调质钢材质，；大齿轮结构部件选用45号钢材质，进行正火作业处理，。许用类型的接触应力载荷： (3-4)接触作业的疲劳极限大小接触强度载荷寿命系数大小,应力的循环作业次数大小，接触作业的强度载荷大小最小安全的系数大小，许用类型的弯曲作业应力载荷大小： (3-5)弯曲作业的疲劳极限大小，双向传动乘0.7弯曲作业的强度大小的寿命相关系数，弯曲作业的强度的尺寸相关系数(设模数m小于5mm)，弯曲作业的强度最小安全相关系数，（2）齿面位置接触作业疲劳强度大小设计求解分析确定齿轮结构部件传动作业精度等级按估取圆周位置的速度大小公差组8级小轮结构部件分度圆位置的基本直径大小， (3-6)齿宽的相关系数大小，查表6.9，按齿轮结构部件相对轴承结构部件为非对称进行布置小轮结构部件的齿数大小，在推荐作业的参数值大小20-40中选大轮结构部件齿数大小 圆整取齿数比大小，传动比参数误差大小，小轮结构部件转矩大小 载荷相关系数大小 使用相关系数大小，动载荷相关系数大小：推荐作业的参数值1.051.4，取齿间位置载荷分配相关系数大小：推荐作业的参数值1.01.2，取齿间位置载荷分布相关系数大小，推荐作业的参数值1.01.2，取则，载荷相关系数大小：材质弹性相关系数大小，节点区域相关系数大小（，），重合度相关系数大小，由推荐作业的参数值0.850.92，取故 齿轮结构部件模数大小圆整小滑移齿轮结构部件分度圆位置的基本直径大小：圆周位置速度大小：标准的中心距大小,齿宽大小，大轮结构部件齿宽大小：小轮结构部件齿宽大小：（3）齿根位置弯曲作业疲劳强度大小校核求解分析 (3-7)齿形相关系数大小，得小轮结构部件大轮结构部件应力载荷修正相关系数大小，得小轮结构部件大轮结构部件重合度大小 (3-8)重合度相关系数大小,故齿根位置的弯曲作业强度大小足够。（4）齿轮结构部件其他主要尺寸大小大轮结构部件分度圆位置的基本直径大小：根圆位置的基本直径大小：顶圆位置的基本直径大小：图3.4 滑移齿轮（5）当滚筒结构部件速度大小最大时齿轮结构部件的主要尺寸大小滚筒结构部件的最大的基本转速大小为蜗杆结构部件的转速大小为蜗轮结构部件的转速大小为蜗轮蜗杆结构部件的传动比大小大小齿轮结构部件的传动比大小第轴结构部件转速大小此时滑移形式的齿轮结构部件的传动比大小故滑移形式的齿轮结构部件的中心距大小此时，小滑移齿轮结构部件的分度圆位置的基本直径大小：大滑移齿轮结构部件的分度圆位置的基本直径大小：小滑移齿轮结构部件的齿根圆位置的基本直径大小：大滑移齿轮结构部件的齿根圆位置的基本直径大小：小滑移齿轮结构部件的齿顶圆位置的基本直径大小：大滑移齿轮结构部件的齿顶圆位置的基本直径大小：3.5大小齿轮结构部件的设计求解分析（参考机械设计）3.5.1齿轮传动概述小齿轮结构部件转速大小，大齿轮结构部件转速大小高速齿轮结构部件传递作业的功率大小：，3.5.2齿轮材料选择常用的轮齿结构部件的基本材质有锻钢材质、铸钢材质、铸铁材质和非金属材质。3.5.3齿轮结构部件传动设计及强度校核（1）确定需用的应力载荷大小许用类型的接触应力载荷大小接触作业的疲劳极限大小：接触作业的强度寿命相关系数大小,应力载荷循环作业的次数大小,接触作业的基本强度最小安全相关的系数大小，则许用类型的弯曲作业应力载荷：弯曲作业的疲劳类型的极限大小，双向传动乘0.7弯曲作业的强度的寿命相关系数大小，弯曲作业的强度的尺寸相关系数大小(设模数m小于5mm)，弯曲作业的强度最小安全相关系数大小，则（2）齿面位置的接触作业疲劳强度大小设计求解分析确定齿轮结构部件传动作业的精度等级按估取圆周位置的速度大小公差组8级小轮结构部件分度圆位置的基本直径大小，齿宽位置的相关系数大小，按齿轮结构部件相对轴承结构部件为非对称类型的布置小轮结构部件齿数大小，选大轮结构部件齿数大小 圆整取齿数比大小，传动比参数误差大小，小轮结构部件转矩大小 名义载荷大小 载荷相关系数大小 使用相关系数大小 动载荷相关系数大小：推荐作业的参数值1.051.4，取齿间位置载荷分配相关系数大小：推荐作业的参数值1.01.2，取齿间位置载荷分布相关系数大小，推荐作业的参数值1.01.2，取则，载荷相关系数大小：材质弹性相关系数大小，节点区域相关系数大小，（，），重合度相关系数大小，由推荐作业的参数值0.850.92，取故 齿轮结构部件模数大小圆整小滑移齿结构部件轮分度圆位置的基本直径大小：圆周位置的速度大小：标准的基本中心距大小,齿宽大小，大轮结构部件齿宽大小：小轮结构部件齿宽大小：（3）齿根位置的弯曲作业疲劳强度校核求解分析 (3-9) (3-10)齿形相关的系数大小：得小轮结构部件大轮结构部件应力修正相关的系数大小：得小轮结构部件大轮结构部件重合度大小重合度相关的系数大小,故齿根位置的弯曲作业强度足够。齿轮其他主要尺寸大轮结构部件分度圆位置的基本直径大小：根圆位置的基本直径大小：顶圆位置的基本直径大小：3.6过桥形式的齿轮结构部件的设计求解分析过桥齿轮在传动体系里面只起传递转矩大小和动力大小，不改变传动比参数大小。过桥形式的齿轮结构部件模数大小：过桥形式的齿轮结构部件齿数大小：过桥形式的齿轮结构部件分度圆位置的基本直径大小：根圆位置的基本直径大小：顶圆位置的基本直径大小：3.7减速装置传动轴结构部件的设计与校核3.7.1 蜗杆轴结构部件的设计求解分析（1）求解分析轴结构部件上的作用载荷大小 (3-11)其中：, ,蜗杆结构部件分度圆位置的基本直径大小蜗轮结构部件分度圆位置的基本直径大小在传动作业的历程里面，蜗杆结构部件齿面位置上所受的的载荷能够分解为3个相互垂直的分载荷：圆周载荷、径向载荷、轴向载荷。蜗杆结构部件圆周载荷： 蜗杆结构部件轴向载荷: 蜗轮结构部件圆周载荷：蜗轮结构部件轴向载荷: 径向载荷：（2）初步估算轴结构部件的直径大小蜗杆结构部件的材质为40Cr。由式求解分析轴的最小的基本直径大小，查表：取A=100 则电动机结构部件的轴的直径大小使。故取轴的最小的基本直径大小为。（3）确定轴承结构部件及齿轮结构部件作用载荷大小的位置确定轴承结构部件支点的位置，查7014C轴承结构部件，起支点位置,因此轴结构部件的支承点位置到齿轮结构部件载荷作用点位置距离大小，。图3.6 轴结构部件的结构布置图（4）绘制轴结构部件的弯矩载荷图和扭矩载荷图求轴承结构部件反力载荷H水平面：求轴承结构部件反力载荷由得：求解得到：由求解得到：V垂直面位置：求轴承结构部件反力载荷由得：求解得到由：求解得到求齿宽位置中点处弯矩大小 H水平面位置 V垂直面位置合成作业的弯矩大小M： 扭矩轴结构部件的弯矩载荷图和扭矩载荷图如下面能够看到：图3.7 轴结构部件的求解分析简图（5）按弯扭合成强度大小校核轴结构部件的强度当量类型的弯矩载荷，取折合系数大小=0.6,则齿宽结构中点位置当量弯矩大小 轴结构部件的材质为45钢,调质作业处理，硬度大小HBS217255，查得抗拉作业的基本强度大小，屈服作业的基本强度大小，弯曲作业的疲劳极限大小，剪切作业的疲劳极限大小。轴结构部件的御用弯曲作业的应力载荷大小轴结构部件的求解分析应力载荷大小为：所以，该轴结构部件满足作业的强度要求。（6）确定危险位置的截面：选取六轴左截面位置为危险截面 求解分析危险截面应力载荷大小：截面位置右侧弯矩载荷： 截面位置上的扭矩载荷大小： 抗弯截面位置的相关系数大小：抗扭截面位置的相关系数大小：截面位置上的弯曲作业的应力载荷大小：截面位置上的扭转作业剪应力载荷大小：弯曲的应力幅大小：弯曲作业平均应力载荷大小：0扭转剪应力载荷的应力幅与平均类型的应力载荷相等，即：确定影响的基本系数大小：轴结构部件的材质为40Cr，调质作业处理。弯曲作业疲劳类型的极限大小，剪切作业疲劳的极限大小。截面结构圆角位置的有效应力载荷集中相关系数大小、根据 ，尺寸相关的系数大小、，轴结构部件的截面位置得，表面位置的质量系数大小、 根据和表面位置加工制作为精车加工，得材质的弯曲、扭转的特性相关的系数大小 、 取：= 0.1= 0.5，= 0.05其中：许用类型的安全相关的系数大小值为1.8，轴安全。3.7.2 蜗轮轴结构部件的设计求解分析（1）求解分析作用在滑移形式的齿轮结构部件上的作用力载荷转矩大小：其中：, 轴结构部件上滑移形式的齿轮结构部件的分度圆位置的基本直径大小在传动作业的历程里面，滑移形式的齿轮结构部件齿面位置上所受的载荷能够有效分解为3个相互垂直的分力载荷：圆周载荷、径向载荷、轴向载荷。圆周载荷：轴向载荷: 径向载荷：求解分析作用在蜗轮结构部件上的作用载荷：圆周载荷： 轴向载荷: 径向载荷：各载荷方向能够看到（2）初步估算轴结构部件的直径大小轴结构部件的材质为40Cr，调质作业处理。由式求解分析轴结构部件的最小直径大小，。查表：取A=100则故取轴结构部件的最小的基本直径大小为。（3）轴结构部件的结构设计确定轴结构部件的结构方案右轴承结构部件从轴结构部件的右端位置进行装入，左边位置靠挡油环零件予以定位，右边位置靠轴承盖结构部件。左轴承结构部件从轴结构部件的左端位置予以装入，左边位置靠轴承盖零件予以定位，右边位置靠挡油环零件予以定位。2轴结构部件上安装作业滑移形式的齿轮结构部件，因为滑移形式的齿轮结构部件需要在轴零件上滑动以满足变速作业，所以此轴结构部件长度大小需满足滑移形式的齿轮结构部件的齿宽位置再加大滑移形式的齿轮结构部件的半个齿宽大小，所以轴段位置的长度大小取。此轴结构部件两端位置都采用圆锥滚子结构类型轴承结构部件。图3.8 蜗轮轴结构部件的结构图（2）确定各轴段位置的基本直径大小和长度大小段位置 结合，查暂选轴承结构部件的基本型号为32016，其宽度大小,基本额定时候的载荷大小，。轴承结构部件润滑作业模式选择脂润滑。轴结构部件的长度大小大于等于轴承结构部件与挡油环零件的宽度大小，轴段位置的直径大小。段位置 此轴段安装作业滑移形式的齿轮结构部件，因为滑移形式的齿轮结构部件需要在轴结构部件上滑动作业以满足变速，所以此轴长度大小需满足滑移形式的齿轮结构部件的齿宽大小再加大滑移形式的齿轮结构部件的半个齿宽大小，那么轴段结构的长度大小取，取。段位置 此轴段位置没有具体的要求,起一定的基本加强作用，取，。段位置 此轴上安装作业蜗轮结构部件，取，。段位置 此轴位置为轴肩结构，固定轴段右边位置的挡油环结构和轴承结构部件，。段位置 该段轴位置结构的直径大小。轴承结构部件的基本型号为32024，其宽度大小,基本额定时候的载荷大小，。轴承结构部件润滑作业的方式选择脂润滑。轴结构部件的长度大小大于等于轴承结构部件与挡油环零件的宽度大小。（3）确定轴承结构部件及齿轮结构部件作用载荷的位置先确定轴承结构部件支点的基本位置，查32016轴承结构部件，起支点位置,查32024轴承结构部件，起支点位置。所以轴结构部件的支承点位置到齿轮结构部件载荷作用点位置距离大小，。（4）绘制轴结构部件的弯矩载荷图和扭矩载荷图求轴承结构部件反力载荷H水平面位置：求轴承结构部件反力载荷由得：求解得到：由求解得到：V垂直面位置：求轴承结构部件反力载荷由得：求解得到由：求解得到求齿宽位置中点处弯矩载荷大小 H水平面位置 V垂直面位置 合成作业弯矩载荷大小M扭矩大小轴结构部件的弯矩载荷图和扭矩载荷图如下面能够看到：图3.9轴结构部件的求解分析简图（5）按弯扭作业合成的强度大小校核轴结构部件的强度当量类型的弯矩载荷，取折合相关的系数大小=0.6,则齿宽位置的中点位置当量弯矩大小，轴结构部件的材质为40Cr,调质作业的处理，硬度大小HBS217255，查得抗拉作业的基本强度大小，屈服作业的强度大小，弯曲作业的疲劳极限大小，剪切疲作业劳极限大小。轴结构部件的御用弯曲应力载荷大小轴结构部件的求解分析应力为：所以，该轴结构部件满足基本的强度要求。（6）确定危险截面位置：结合载荷较大及截面位置较小的基本原则，选取六轴左截面位置为危险的截面 求解分析危险截面应力：截面位置右侧的弯矩大小： 截面位置上的扭矩大小： 抗弯截面位置相关的系数大小：抗扭截面位置相关的系数大小：截面位置上的弯曲作业的应力载荷：截面位置上的扭转剪应力载荷大小：弯曲作业应力幅大小：弯曲作业平均应力载荷大小：0扭转作业剪应力载荷大小的应力幅大小与平均应力载荷相等，即：确定影响相关系数大小：轴结构部件的材质为45Cr，调质作业处理。弯曲作业的疲劳极限大小，剪切作业的疲劳极限。截面圆角位置的有效的应力载荷集中相关系数大小、根据 ，尺寸相关系数大小、 ，表面位置的质量相关系数大小、 根据，得材质的弯曲作业、扭转作业的特性相关系数大小 、 取：= 0.1= 0.5，= 0.05其中：查表得许用安全系数值为1.8，查得该轴安全3.8轴承的选择及强度校核3.8.1蜗杆轴结构部件上轴承结构部件的选择及强度校核左轴承结构部件：轴承结构部件的型号为7318B，轴承结构部件基本参数大小为，,；基本额定时候的载荷大小为,;极限的基本转速大小为右轴承结构部件：轴承结构部件的型号为7014C，轴承结构部件基本参数大小为，,；基本额定时候的载荷大小为,;极限的基本转速大小为轴承结构部件受力载荷的分析如下图能够看到图3.11轴承结构部件受力载荷的分析图（1）求解分析轴结构部件上的作用载荷大小其中：, ,蜗杆结构部件分度圆位置的基本直径大小蜗轮结构部件分度圆位置的基本直径大小在传动过程中，蜗杆齿面上所受的的力可以分解为3个相互垂直的分力：圆周力、径向力、轴向力。蜗杆结构部件圆周载荷大小： 蜗杆结构部件轴向载荷大小: 蜗轮结构部件圆周载荷大小：蜗轮结构部件轴向载荷大小: 径向载荷大小：(2)求解分析轴承反载荷水平位置的支反载荷由图3.11（b）求轴承结构部件的反力载荷由得：求解得到：由得;求解得到：垂直支反载荷由图3.11（c）求轴承反载荷由得：求解得到：由得;求解得到：合成支反载荷求解分析轴承结构部件派生轴向载荷轴承结构部件派生轴向载荷:求解分析轴承结构部件所受的轴向载荷求解分析轴承结构部件所受的当量类型的载荷轴承结构部件作业时有中等类型的基本冲击，载荷相关的系数大小因相对轴向的基本载荷大小故 因相对轴向的基本载荷大小故求解分析轴承结构部件寿命大小因,故应按求解分析。温度相关的系数大小所以应该使用半年更换一次轴承第4章 卷筒结构部件齿轮设计4.1总体设计筒结构部件的表面位置车成螺旋形式的槽结构，槽底位置的半径大小，d为缠绕作业的钢丝绳结构的直径大小；标准类型的绳槽结构的槽深大小，深槽结构的槽深大小为；卷筒结构部件螺旋形的螺距大小，标准类型的螺旋线的螺距大小，标准槽结构的，深槽的结构。大齿轮结构部件和卷筒轴结构部件连接，采用轴承座结构部件予以支撑，里边用调心球结构类型轴承结构部件。设计简图如下图能够看到：图4.1卷筒齿轮结构部件配合结构图1-轴承座结构部件 2-调心球轴承结构部件 3-卷筒结构部件 4-绳槽结构部件 5-大齿轮结构部件 6-轴套结构部件 7-端盖结构部件4.2卷筒轴结构部件的设计及校核（1）求解分析轴结构部件上的作用载荷大小其中：,轴上大齿轮结构部件的分度圆位置的基本直径大小圆周载荷大小： 轴向载荷大小: 径向载荷大小：（2）初步估算轴结构部件的直径轴结构部件的材质为40Cr。由式求解分析轴结构部件的最小的直径大小，查表：取A=100则故取轴结构部件的最小的直径大小为。（3）确定轴结构部件的结构方案图4.3 卷筒轴结构图（4）确定轴承结构部件及齿轮结构部件作用力载荷的位置先选择轴承结构部件的基本类型(GB281-84)1622型，,起支点位置位于轴承结构部件的中心位置,因此轴结构部件的支承点位置到齿轮结构部件载荷作用点位置距离，。轴结构部件的受力载荷分析如图4.4（a）能够看到（5）绘制轴结构部件的弯矩载荷图和扭矩载荷图求轴承结构部件反力载荷H水平面位置：由图4.4(b)求轴承结构部件反力载荷由得：求解得到：由得：求解得到：V垂直面位置：由图4.4（c）求轴承结构部件反力载荷由得：求解得到由得：求解得到求齿宽中点位置的弯矩大小 H水平面位置 V垂直面位置合成类型的弯矩大小M图4.4（d）扭矩大小 图4.4（e）轴结构部件的弯矩载荷图和扭矩载荷图如下面能够看到： 图4.4 轴的求解分析简图（6）按弯扭作业合成强度校核轴结构部件的强度当量弯矩，取折合系数=0.6,则齿宽中点处当量弯矩 图4.4（f）轴结构部件 的材质为45钢,调质作业处理，硬度大小HBS217255，查得抗拉作业的强度大小，屈服作业的强度大小，弯曲作业疲劳极限大小，剪切作业的疲劳极限大小。轴结构部件的御用弯曲作业应力载荷大小轴结构部件的求解分析应力为：所以，该轴结构部件满足强度要求。（7）确定危险截面位置：求解分析危险截面应力：截面右侧位置的弯矩载荷大小： 截面位置上的扭矩载荷大小： 抗弯截面相关的系数大小：抗扭截面相关的系数大小：截面位置上的弯曲作业应力载荷大小：截面位置上的扭转作业剪应力载荷大小：弯曲作业应力幅大小：弯曲作业平均应力大小：0扭转作业的剪应力的应力幅和平均的应力载荷相等，即：确定影响相关的系数大小：轴结构部件的材质为45钢，调质作业处理。弯曲作业的疲劳极限大小，剪切疲劳作业的极限大小截面圆角位置的的有效应力载荷集中相关的系数大小、根据 ，尺寸相关的基本系数大小、， ，表面位置质量相关系数大小、 根据得材质弯曲、扭转的特性相关的系数大小 、 取：，由上面参数可得：其中：许用类型的安全相关的系数大小值为1.3，该轴安全。4.3卷筒轴结构部件轴承零件的选择及校核卷筒轴结构部件两端轴承结构部件的选择：轴承结构部件类型(GB281-84)1622型，,额定时候的动负荷大小,额定时候的静负荷大小。,极限的基本转速大小。轴承结构部件受力载荷分析如下图能够看到图4.5轴承结构部件受力载荷分析图（1）求解分析轴结构部件上的作用载荷其中：,轴上大齿轮结构部件的分度圆位置的基本直径大小圆周载荷大小： 轴向载荷大小: 径向载荷大小：（2）求解分析轴承结构部件反力载荷水平支反载荷大小由图4.5（b）求轴承结构部件反力载荷大小由得：求解得到：由得：求解得到：（3）垂直支反载荷由图4.5（c）求轴承结构部件反力载荷大小由得：求解得到由得：求解得到（4）合成支反力载荷大小求解分析轴承结构部件派生轴向载荷轴承结构部件派生轴向载荷大小:求解分析轴承结构部件所受的轴向载荷因 求解分析轴承结构部件所受的当量类型的载荷载荷相关的系数大小因故 因故求解分析轴承结构部件的寿命大小因,故应按求解分析。温度相关的系数大小轴承结构部件满足要求。第5章 回柱形式的绞车其它部件5.1联轴装置联轴装置的基本功能所连接的两轴结构部件，因为制造加工以及安装作业的误差大小、承载之后的变形以及温度方面的变化的综合影响等，会导致两轴结构部件相对位置的变化，导致不能确保严格的进行对中。联轴装置的基本种类很多，能够分为机械结构类型、液力结构类型和电磁结构类型；机械结构类型联轴装置又分为刚性形式和挠性形式的联轴装置；刚性联轴装置有：套筒结构类型联轴装置、凸缘结构类型联轴装置、夹壳结构类型联轴装置等；挠性联轴装置中无弹性元件结构类型联轴装置有：十字滑块结构类型、齿式结构类型、滚子链结构类型、万向结构类型联轴装置等；金属弹性元件联轴装置有：蛇形结构类型弹簧、簧片结构类型、膜片结构类型、波形管结构类型联轴装置等；非金属弹性元件联轴装置有:弹性套柱销结构类型、轮胎式结构类型、弹性柱结构类型销联轴装置。弹性套柱销结构类型联轴装置往往适用于联接载荷情况比较的平稳、需正反转作业或起动作业比较频繁的传递中小类型的转矩载荷的基本场合；弹性柱销结构类型联轴装置适用于轴向的基本方向窜动作业较大、正反转类型的基本变化比较多或起动作业比较频繁的场合。结合矿用回柱绞车机器设备性能以及相关的基本特点，我们选用弹性柱销结构类型联轴装置。本文呢的基本开发我们选用HLL4基本型号的联轴装置。需用的基本转矩大小，许用的基本转速大小，Y型轴孔结构的基本长度大小，J型轴孔结构的基本长度大小，Z型轴孔结构基本长度大小。弹性柱销结构类型联轴装置结构的基本示意图如下：图5.1弹性柱销结构类型的联轴装置1、半联轴装置； 2、柱销结构部件； 3、盖板结构部件5.2制动装置制动装置需要有效的满足的要求是：能发生足够的制动作业的力矩，制动作业需要平稳可靠，操纵起来比较的灵活，散热的基本性能比较的好，体积比较的小，有十分好的作业强度大小、作业刚度大小和耐久的性能，整体的基本结构较为的简单，维修起来比较的方便。常用制动装置的类型一般有：瓦块结构形式的制动装置、内张蹄式结构形式的制动装置、带式结构形式的制动装置、钳盘式结构形式的制动装置等。制动装置的基本功能：（1）在绞车机器设备停止作业的时候时，能可靠的刹住绞车机器设备，并继续确保这种制动的基本作业状态，即正常的停车作业的制动。（2）在发生紧急的基本情况的时候，能迅速而满足要求的刹住作业绞车机器设备，即安全的进行制动作业。图5.2轮式制动器选择制动装置的时候需要考虑：配套主机机器设备的基本性能以及结构，如起重机机器设备的起升作业机构、矿山类型的机械的提升机机器设备都需要选用常闭结构类型制动装置，以确保安全的基本性能可靠，而行走作业的机构和回转作业的机构选用常闭式或常开式制动装置都可以；本文的开发我们选用的是轮式结构类型的制动装置。5.3底座结构部件绞车机器设备底座结构部件一般起支撑作业绞车机器设备各部件（减速箱装置，电机结构部件，联轴装置，制动装置，卷筒结构部件等），本次开发里面，绞车机器设备底座边缘位置都采用槽钢结构部件通过焊接作业而成，各支撑架结构部件基本采用钢板材质予以焊接而成，结构简单、比较容易进行制造。 第6章 回柱绞车机器设备的润滑与密封比较好的润滑能够有效的降低传动零件和轴承结构部件的摩擦作业的基本损耗，降低磨损的情况，确保他不受锈蚀，提高他的整体的使用作业寿命以及机械作业的效率大小，还能够起到散热作业，减振作业，降噪音作业等功能。蜗杆蜗轮结构部件传动作业一般采用浸油润滑作业和压力形式的喷油润滑作业两种不同的模式。蜗杆结构部件上置的时候蜗轮结构部件浸油作业的深度大小同圆柱形式的齿轮结构部件；蜗杆结构部件下置的时候，其浸油作业的基本深度大小为蜗杆结构部件的齿高大小；油面位置的基本高度大小不宜超过蜗杆轴承结构部件最下方滚动体零件的中心线；必要时还能够运甩油环结构甩油润滑作业啮合区。压力类型的喷油形式的润滑方式，喷油作业的基本压力载荷结合相对的基本滑动作业的速度大小而定，当相对的基本滑动作业的速度大小时，喷油作业的基本压力载荷大小为；当
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