矿用回柱绞车传动装置设计[机械毕业论文 答辩通过]

需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载目录第一章绪论311矿用回柱绞车概述312国内外回柱绞车发展概况4第二章矿用回柱绞车传动装置方案设计521设计条件522原始数据523传动方案拟定6第三章传动装置的总体设计731选择电动机7311选择电动机类型7312电动机容量的选择7313电动机转速的选择832传动比的分配833计算传动装置的运动和动力参数9331各轴的转速9332各轴的输入功率9333各轴的输入转矩9第四章传动零件设计1141第一级开式齿轮副设计11411选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数11412按齿面接触疲劳强度设计11413按齿根弯曲强度设计13414几何尺寸计算1442滚筒级开式齿轮副设计15421选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数15422齿面接触疲劳强度设计16423齿轮几何尺寸的计算16424验算轮齿弯曲强度1743涡轮蜗杆设计17431选择蜗轮蜗杆的传动类型18432选择材料18需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载433按计齿面接触疲劳强度计算进行设18434蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸20435校核齿根弯曲疲劳强度21436验算效率22437精度等级公差和表面粗糙度的确定2244轴的设计224411轴的设计224422轴、3轴、4轴的设计2445轴承的校核24451开式大齿轮轴上的轴承寿命校核24452蜗杆轴上的轴承寿命校核25453涡轮轴上的轴承校核26454低速轴上轴承的校核2646键的校核27461开式大齿轮轴上键的强度校核27462蜗杆轴上键的强度校核27463蜗轮轴上键的强度校核28464低速轴上键的强度校核2847联轴器的选用28471蜗杆轴上联轴器的选用28472蜗轮轴上联轴器的选用2948减速器润滑与密封29481轴承润滑29482涡轮蜗杆润滑29483密封类型的选择3049减速器箱体设计30491减速器箱体的结构设计30492油面位置及箱座高度的确定30493箱体结构的工艺性31494减速器附件的结构设计31第五章滚筒及主轴设计3251滚筒的设计32511滚筒材料及壁厚确定32512滚筒尺寸的确定32需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载52滚筒主轴的设计33521确定轴各段直径和长度33522求轴上的载荷34523精确校核轴的疲劳强度35结论38致谢39参考文献40需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载第一章绪论11矿用回柱绞车概述矿用回柱绞车，又称慢速绞车,是用来拆除和回收矿山回采工作面顶柱的机械设备。回柱作业属危险性工作，工作人员不能直接进入回柱空顶区，此时可把回柱绞车布置在距回柱空顶危险区段较远的安全地段，用钢丝绳钩头来拉倒和回收顶柱。由于它的高度较低重量又小，持别适用于薄煤层、和急倾斜煤层采煤工作面，以及各种采煤工作面回收沉入底板或被矸石压埋的金属支杖。牵引力大和牵引速度慢是回柱绞车的主要性能要求。随着机械化采煤程度的提高，它越来越多地被广泛用于机械化采煤工作面，作为安装、回收牵引各种设备称备件之用。回柱绞车除用来回柱放顶工作外，也可用来拖运更韧和调运车辆。回柱绞车含慢速绞车的结构有如下特点1传动系统都有一级减速比很大的蜗轮蜗杆传动，皆具备自锁功能，不会发生下面重物拉动滚筒旋转情况。2总传动比大I150230，能在电动机功率较小时，获得较大的牵引力。3具有整体结构，便于移动和安装，甚至可以用回柱绞车牵引力来牵引绞车本身移动。4有的在电动机联轴器上装有手动制动闸，有的在蜗轮减速器输出轴上装有活动齿轮和锥形摩擦制动器，使回柱绞车可以按信号准确停位，并能从滚筒上自由放绳不受蜗杆传动自锁影响，且可控制放绳速度，防止松绳和乱绳。5电气控制装置较简单，皆具备隔爆性能，可用于有瓦斯、煤尘的环境场所。6因蜗轮蜗杆传动效率低，易造成发热和温升过高,所以必须重视润滑和维护。12国内外回柱绞车发展概况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，八十年代中期才开始设计新型的回柱绞车，主要针对效率极低的球面蜗轮副、需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载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JB96583JB140983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、大方方向发展。虽然我国矿用小绞车参数系列水平优于国外，但在标准化和通用化方面远不如发达采煤机械制造国。比如牵引力14000KGF这一档回柱绞车就有四种型号JHC14型一级减速为蜗轮副传动、二级为行星齿轮传动少齿差传动。JHZ14型二级减速为蜗轮副传动，一级和三级减速为圆柱齿轮传动。JM14型是在一级蜗轮副减速之后,其二级、三级减速为直齿圆柱齿轮传动。JH14型是在一级蜗轮副减速之后，其二级减速为直齿圆柱齿轮传动，也是传动系统最简单的一种。回柱绞车以电动使用最广，传动型式以球面蜗轮副居多，该机主要结构型式为电动机悬装在蜗轮副减速器的后部，蜗轮副减速器为第一级减速，第二级和第三级为圆柱齿轮传动，分别安装在机器的两侧对称机体的中心布置，该机呈长条形适应并下巷道的空间，体积小，底座呈雪橇形，安装搬运方便。纵观国外矿用小绞车的发展情况其发展趋势有以下几个特点1向标准化系列化方向发展，苏联月本、美国、德国、英国已有矿用小绞车国家标准并且这些国家的各制造公司有自己的产品系列型谱。2向体积小、重量轻、结构紧凑方向发展。3向高效节能方向发展。世界工业发达的国家如苏联、日本在纹车各种参数的设置上进行优化设计，选取最佳参数，最大限度提高产品功能。4向寿命长、低噪音方向发展。寿命和噪音是衡量产品的综合性能指标，是产品质量的综合性反应。寿命长，经济效益才能高噪音低,有利工人身心健康。5向一机多能、通用化方向发展。矿用小绞车在使用过程中不仅做调度用，而且还做运输及其他辅助工作。使用范围扩大，要求绞车有比较强的适应能力。6向大功率方向发展。随着生产的发展，原来的产品越来越不能满足用需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载户的要求。7向外形简单、平滑、美观、大方方向发展。第二章矿用回柱绞车传动装置方案设计21设计条件1）机器功用煤矿井下回收支柱用的慢速绞车；2）工作情况工作平稳，间歇工作（工作与停歇时间比为12），绳筒转换定期变换；3）运动要求绞车绳筒转速误差不超过8；4）工作能力储备余量10；5）使用寿命10年，每年350天，每天8小时；6）检修周期一年小修，五年大修；7）生产批量小批生产；8）生产厂型中型机械厂。22原始数据表11绞车原始数据图题号J1钢绳牵引力56KN钢绳最大速度013M/S绳桶直径300MM钢绳直径16MM最大缠绕层数4绳桶容绳量120M120M23传动方案拟定根据设计要求，所给原始数据,经过对回柱绞车常用型号的传动方式比较,最后选用一组外啮合直齿轮,一组蜗轮蜗杆,一组内啮合直齿轮的传动方式其传动需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载结构图如图11图11回柱绞车传动装置方案该结构简单,而且占用的空间小,适合井下狭窄空间第一级采用蜗杆机构,也符合回柱绞车传动比大的要求,所以经过比较,最终我选择此种传动方案需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载第三章传动装置的总体设计31选择电动机311选择电动机类型按工作要求和工作条件选用Y系列三相异步电动机。312电动机容量的选择标准电动机的容量由额定功率表示。所选电动机的额定功率应该等于或稍大于工作要求的功率。容量小于工作要求，则不能保证工作机的正常工作，或使电动机长期过载、发热大而过早损坏；容量过大，则增加成本，并且由于效率和功率因数低而造成电能浪费，本设计要求工作能力储备余量10。1、卷筒轴的功率为P28710356KWVF2、电动机的输出功率为00KPP电动机至滚筒轴的传动装置总效率。开式圆柱齿轮传动效率，蜗杆传动效率，滚动轴承效率96017502，联轴器传动效率，滚筒的效率。98034965则从电动机到工作机输送带间的总效率为00870962425243213、电动机所需功率为KWPW13600设计要求工作能力储备余量10，故电动机功率KWP3512查机械设计实践与创新表191选取电动机额定功率为15KW。313电动机转速的选择需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载滚筒轴工作转速已知条件钢绳牵引力F56KN,最大速度V013M/S,绳筒直径D300MM,钢绳直径D16MM，钢丝绳最大最大缠绕4层，则卷筒最大缠绕直径MDD4126730MAX卷筒转速IN/3146106AXRVN展开式齿轮传动比为83齿I涡轮蜗杆传动比为0蜗得总推荐传动比为51272蜗齿I所以电动机实际转速的推荐值为MIN/63084RINW符合这一范围的同步转速为750、1000、1500R/MIN、3000R/MIN。综合考虑传动装置机构紧凑性和经济性，选用同步转速1500R/MIN的电机。型号为Y160L4，满载转速，功率15。IN/1460RNMKW32传动比的分配（1）总传动比为IN/124036RIWM（2）分配传动比为使传动装置尺寸协调、结构匀称、不发生干涉现象，现选第一级开式齿轮传动比31I蜗杆传动比520WI滚筒级开式齿轮传动比943520112WII33计算传动装置的运动和动力参数331各轴的转速需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载0轴MIN/1460RNM1轴；I/7831RI2轴；IN/642N3轴；MI/74235083RIW4轴IN/34N5轴I/036972RI332各轴的输入功率0轴KWP132011轴；KW641902轴；3843123轴；KP75234轴W06904345轴K86815333各轴的输入转矩电机轴；MNNPTM34791602959001轴；1845112轴；MNNPT742631950223轴；88533需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载4轴；MNNPT32473068950445轴；8155将各轴动力参数整理如下表轴名功率KWP/转矩MNT/转速IN/R传动比0轴12137934146031轴1164228414866712轴11322174486672053轴83333888237414轴80632423323743945轴7581200481603需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载第四章传动零件设计41第一级开式齿轮副设计411选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）选用直齿圆柱齿轮2）绞车为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度GB10095883）材料选择选择小齿轮材料为40CR（调质）硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质）硬度为240HBS，两者材料硬度差为40HBS4）选小齿轮齿数，则大齿轮齿数18Z218354Z412按齿面接触疲劳强度设计3211TETDHKTUD1）确定公式内的各计算数值1试选载荷系数初选3TK2小齿轮传递的转矩794TNM3选齿宽系数06D4由此可得的材料的弹性影响因数1/289EZMPA5按齿面硬度查得小齿轮接触疲劳强度极限，大齿轮接触MIN160HL疲劳强度极限MIN250HLMPA6计算应力循环次数91614603582410HNJL92/7可得接触疲劳寿命系数,108HNK20HN8计算接触疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数S1MIN1528HNLMPA需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载2MIN495HNLKMPAS2）计算1计算小齿轮分度圆直径，由公式得2317940182749635TDM2计算圆周速度1/0TDNVS3计算齿宽B167495DTBM4计算齿宽与齿高B/H模数1168TTMZ254937THM/B5计算载荷系数K已知使用系数,根据,7级精度,可得动载系数125A73/VS15VK查表可得载荷分布系数，得可得H126FKHF故53521AVK6按实际载荷系数校核算得得分度圆直径331/74921/84TTDM7计算模数NM18491DZ413按齿根弯曲强度设计132FASDYKTMZ1确定计算参数1计算载荷系数需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载1256192AVFK2查取齿形系数和应力校正系数得，129,3FAFAY123,7SASAY3由小齿轮的弯曲疲劳强度极限,大齿轮的弯曲疲劳强度极50FEMP限2380FEMPA4可得弯曲疲劳寿命系数,1083FNK2087FN5计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S14,则1208352964371FNEMPASK6计算大小齿轮的并加以比较FASY129153026479ASFY小齿轮的数值大2设计计算3219734015298MM对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,取,已可满足弯曲强度但为了同时满足接触疲劳强度,需按接30触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数,于是由184D12953ZM取1230,90Z414几何尺寸计算需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载1计算中心距12309180ZMAM2计算大小齿轮的分度圆直径1227093DZ3计算齿轮宽度1654DBM圆整后取,254BM194验算TF1TD730N6485ATKMPB所以合适5结构设计见图纸将几何尺寸汇于表序号名称符号计算公式及参数选择1模数MM32分度圆直径12,D270,93齿顶高AH4齿根高F7535全齿高HM66顶隙C07齿顶圆直径12,AD27,98齿根圆直径F56,89齿轮宽度B1，B260MM，55MM10中心距A18042滚筒级开式齿轮副设计421选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）选择齿轮材料需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载采用硬齿面闭式齿轮传动由表118查得小齿轮选用20，渗碳后淬火处理，齿面硬度为5862HRC。RC大齿轮选用20，渗碳后淬火处理，齿面硬度为5862HRC。R由表1120选8级精度齿面粗糙度UMRA362（2）确定许用应力由表119查得01HS7110483507426HNJLN712IN由表1125查得小齿轮接触疲劳极限MPAH150LIM大齿轮接触疲劳极限2LI查图1128得981NZ6N许用接触应力MPASHN1470LIM1ZH2LI2依据当大小齿轮都是硬齿面时，硬齿面齿轮的承载能力较高，但需专门设备磨齿，常用于要求结构紧凑或生产批量大的齿轮。当大小齿轮都时硬齿面时，小齿轮的硬度应略高，也可和大齿轮相等。422齿面接触疲劳强度设计设齿轮按8级精度选择齿宽系数查表1119得06DD取,则取79201Z87209431ZI选择载荷系数K查表1110得K12小齿轮上的转矩MNT1需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载小齿轮分度圆直径MUKTDHD5120437611齿轮的模数MZ01根据表113就近取标准模数M6MM423齿轮几何尺寸的计算MZD1201472BD1取M2MB52中心距ZA71将几何尺寸汇于表序号名称符号计算公式及参数选择1模数MM62分度圆直径12,D47,1203齿顶高AH4齿根高F575全齿高HM136顶隙C7齿顶圆直径12,AD462,8齿根圆直径F89,1059齿宽B1，B272MM，77MM10中心距A177MM424验算轮齿弯曲强度需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载齿形系数查表1112得FY8021FAY182FA应力修正系数查表1113得S5S79SY由表119查得3F许用弯曲应力查图1126MPAF201LIM92LI查图1127得80961NNY许用弯曲应力MPASFF46791LIM1YFNF532LI21121947FSFPAZBMKT2121258FSFFMY（5）齿轮的圆周速度SMNDV/5016根据表1121可知，选用8级精度实合适的。43涡轮蜗杆设计431选择蜗轮蜗杆的传动类型传动参数KWP31520IMIN/6748RN根据设计要求选用阿基米德蜗杆即ZA式。432选择材料设125滑动速度SMDNDVS/1026COS106需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载蜗杆选45钢，齿面要求淬火，硬度为4555HRC蜗轮用ZCUSN10P1,金属模制造。为了节约材料齿圈选青铜，而轮芯用灰铸铁HT100制造（1）确定许用接触应力H根据选用的蜗轮材料为ZCUSN10P1，金属模制造，蜗杆的螺旋齿面硬度45HRC，可从文献1P254表117中查蜗轮的基本许用应力268HMPA应力循环次数7248676011035841025HNJNL寿命系数874HK则0126854NMPA（2）确定许用弯曲应力F从文献1P256表118中查得有ZCUSN10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力56MPAF寿命系数9671044FNK5372FMPA433按计齿面接触疲劳强度计算进行设（1）根据闭式蜗杆传动的设计进行计算，先按齿面接触疲劳强度计进行设计，再校对齿根弯曲疲劳强度。2212Z0HEZKTDM式中蜗杆头数2Z1涡轮齿数4150I涡轮转矩MN83T2载荷系数AVK需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载因工作比较稳定，取载荷分布不均系数；由文献1P253表115选31K取使用系数；由于转速不大，工作冲击不大，可取动载系；15AK051VK则15012AV选用的是45钢的蜗杆和蜗轮用ZCUSN10P1匹配的缘故，有故有2160MPAZE3231214516080MDM查机械设计表73（如下）得应取蜗杆模数125M蜗杆分度圆直径90D蜗杆导程角37“涡轮分度圆直径MMZD51242中心距A530121需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载涡轮圆周速度10674234310622NDV434蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸（1）蜗杆轴向尺距3927APM直径系数1DQ齿顶圆直径MHAA1521齿根圆直径CDF60蜗杆螺线部分长度取180MMZB25821（2）蜗轮蜗轮齿数42Z验算传动比1205I蜗轮分度圆直径MMZD51242喉圆直径HAA3752齿根圆直径CF5482咽喉母圆半径MDRAG5023122涡轮外圆直径M0675E取涡轮宽度BA86071取435校核齿根弯曲疲劳强度FFAFYDKT2153当量齿数23348COSVZ需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载根据2205,438VXZ从图119中可查得齿形系数Y2372FA螺旋角系数151089140Y许用弯曲应力从文献1P256表118中查得有ZCUSN10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力56MPAF寿命系数9671044FNK5372FMPA132808910591F可以得到因此弯曲强度是满足的。436验算效率TAN9605V已知；与相对滑动速度有关。31VVFARCTNSMDS/31COS061从文献1P264表1118中用差值法查得代入式029VF361V中，得大于原估计值，因此不用重算。70437精度等级公差和表面粗糙度的确定考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动，属于通用机械减速器，从GB/T100891988圆柱蜗杆，蜗轮精度选择8级精度，侧隙种类为F，标注为8FGB/T100891988。然后由有关手册查得要求的公差项目及表面粗糙度，此处从略。详细情况见零件图。需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载44轴的设计4411轴的设计1材料的选择由表161查得用45号钢，进行调质处理，MPAB637由表163得MPAB6012估算轴的最小直径根据表116，107118为取值范围C估算轴的直径MNPCD348067421810733因为轴上开有一个键槽，考虑到键槽对轴强度的削落，应增大轴径，此时轴径应增大35D7351查设计手册ML60351轴段上有联轴器需要定位，因此轴段应有轴肩MD412轴段安装轴承，必须满足内径标准，故B953轴段MD534L174轴段MLLMD1175656按弯扭合成强度校核轴颈圆周力NDTFT0814235281径向力TR76AN水平TBA042垂直NFT68MNMI482537041需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载MNMI921375952614071I0488372合成21MNMIII281369405221当量弯矩60TIEI522NII31校核BEIEIEIEIIMPADW1365910284422轴、3轴、4轴的设计同理对2轴、3轴、4轴、5轴进行计算2轴MNPCD7350674811073因为轴上开有一个键槽，考虑到键槽对轴强度的削落，应增大轴径，此时轴径应增大58取D4362D353轴MNPCD18781073因为轴上开有一个键槽，考虑到键槽对轴强度的削落，应增大轴径，此时轴径应增大58取D7892D804轴MNPCD326430173因为轴上开有一个键槽，考虑到键槽对轴强度的削落，应增大轴径，此时需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载轴径应增大58取MD9837D802轴、3轴、4轴的校核与1轴类似，在此就不再一一敖旭。45轴承的校核451开式大齿轮轴上的轴承寿命校核在设计蜗杆选用的轴承为30208型圆锥滚子轴承,由手册查得0682,48CKN1由滚动轴承样本可查得,轴承背对背或面对面成对安装在轴上时,当量载荷可以按下式计算1当/068ARF092RAPF2当R714R,且工作平稳,取,按上面式2计算当量动载259/06846AR1PF荷,即10674295PRAPFFN2计算预期寿命HL280HL3求该轴承应具有的基本额定动载荷633602841042953754610HNLCPKNC故选择此对轴承在轴上合适452蜗杆轴上的轴承寿命校核在设计蜗杆选用的轴承为30209型圆锥滚子轴承,由手册查得0682,48CKN1由滚动轴承样本可查得,轴承背对背或面对面成对安装在轴上时,当量载荷可以按下式计算1当/068ARF092RAPF需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载2当/068ARF714RAPF,且工作平稳,取,按上面式2计算当量动载259/4AR1PF荷,即10674295PRAPFFN2计算预期寿命HL280HL3求该轴承应具有的基本额定动载荷6336021748042953754610HNLCPKNC故选择此对轴承在轴上合适453涡轮轴上的轴承校核1求作用在轴承上的载荷222134180973510ANHVNRFAA22223109451937BNHV378AAFN2计算动量载荷在设计时选用的30218型圆锥滚子轴承,查手册知0792,658CKNK根据,查得14830665IAE4830192257BAER查得所以1,0XY5370251937BPXYN3校核轴承的当量动载荷已知,所以28HL需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载336600274802775911HNLCPKNC故选用该轴承合适454低速轴上轴承的校核1轴承的径向载荷和轴向载荷2221906184910ANHVRFN27357B因B端的载荷大于A端的载荷,故验算B端轴承即轴承的径向载荷3504BRN轴承的轴向载荷2791AF2计算滚动轴承的当量动载荷选轴承为6218深沟球轴承,由手册查得其可得,075,78CKNK031E791032254AER查表77,取6,14XY所以当量动载荷为567918PRN3校核轴承的当量动载荷已知,所以280HL336602748024817591HNLCPKNC故选用该轴承合适46键的校核461开式大齿轮轴上键的强度校核在前面设计轴此处选用平键联接,尺寸为,键长为56MM108BHM键的工作长度56104LLBM键的工作高度2HK可得键联接许用比压2150/PN需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载2841035356TPPDKL故该平键合适462蜗杆轴上键的强度校核在前面设计轴此处选用平键联接,尺寸为,键长为56MM108BHM键的工作长度56104LLBM键的工作高度2HK可得键联接许用比压2150/PN7436TPDKL故该平键合适463蜗轮轴上键的强度校核在设计时选用平键联接,尺寸为,键长度为80MM2514MBH键的工作长度80LL键的工作高度72HKM得键联接许用比压208/PN3806597TPDKL故选用此键合适464低速轴上键的强度校核设计时两处均选用平键联接,其尺寸相同,即,键长度也均214MBH为125MM键的工作长度12503LLB键的工作高度7HKM由表88查得键联接许用比压2125/PNM34063987TPDKL故两处的平键均合适47联轴器的选用需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载471蜗杆轴上联轴器的选用根据前面计算，蜗杆轴最小直径取MD4362MIND35查机械手册，根据轴径和计算转矩选用弹性柱销联轴器联轴器转矩计算KTC查表课本141，K13，则MNTACA5311082107423启动载荷为名义载荷的125倍，则TC46按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查手册选择联轴器型号为选用HL3（J1型）弹性柱销联轴器，其允许最大扭矩T630,许用最高转速N5000，半联轴器的孔径D35，孔长度L60MM，半联轴器与轴配合的MIN/R毂孔长度L182。472蜗轮轴上联轴器的选用根据前面计算，蜗轮轴最小直径取MD7892MIND80查机械手册，根据轴径和计算转矩选用弹性柱销联轴器联轴器转矩计算KTC查表课本141，K13，则MNTACA63110483启动载荷为名义载荷的125倍，则TC7522按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查手册选择联轴器型号为选用HL7（J1型）弹性柱销联轴器，其允许最大扭矩T6300,许用最高转速N1700，半联轴器的孔径D80，孔长度L132MM，半联轴器与轴配MIN/R合的毂孔长度L1172。48减速器润滑与密封481轴承润滑蜗杆轴上轴承MIN/81946MIN/674802RRND需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载涡轮轴上轴承MIN/6213MIN/7423901RRND轴承均采用脂润滑。选用通用锂基润滑脂（GB732487），牌号为ZGL1。其有良好的耐水性和耐热性。适用于20至120宽温度范围内各种机械的滚动轴承、滑动轴承及其他摩擦部位的润滑。润滑脂的装填量不宜过多，一般不超过轴承内部空间容积的1/32/3。482涡轮蜗杆润滑涡轮蜗杆的润滑方法采用浸油润滑。在涡轮传动时，就把润滑油带到啮合的齿面上，同时也将油甩到箱壁上，借以散热。涡轮浸入油中油的深度不宜超过高速级1/2，亦不应小于1/4。为避免涡轮转动时将沉积在油池底部的污物搅起，造成齿面磨损，应使大涡轮齿顶距油池底面的距离不小于3050MM。现取为M40483密封类型的选择（1）轴外伸处的密封设计为防止润滑剂外漏及外界的灰尘、水分和其他杂质渗入，造成轴承磨损或腐蚀，应设置密封装置。轴承为脂润滑，选用毡圈油封，材料为半粗羊毛毡。（2）剖分面的密封设计在剖分面上涂水玻璃，以防止漏油。49减速器箱体设计减速器箱体是支承和固定轴系部件、保证传动零件正常啮合、良好润滑和密封的基础零件，因此，应具有足够的强度和刚度。为提高箱体强度，采用铸造的方法制造。为便于轴系部件的安装和拆卸，箱体采用剖分式结构，由箱座和箱盖组成，剖分面取轴的中心线所在平面,箱座和箱盖采用普通螺栓连接，圆柱销定位。减速器箱体是支承和固定轴系部件、保证传动零件正常啮合、良好润滑和密封的基础零件，因此，应具有足够的强度和刚度。为提高箱体强度，采用铸造的方法制造。491减速器箱体的结构设计首先保证足够的箱体壁厚，箱座和箱盖的壁厚取。M01其次，为保证减速器箱体的支承刚度，箱体轴承座处要有足够的厚度，并需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载设置加强肋，且选用外肋结构。为提高轴承座孔处的联接刚度，座孔两侧的连接螺栓应尽量靠近（以避免与箱体上固定轴承盖的螺纹孔干涉为原则）。为提高联接刚度，在轴承座旁联接螺栓处做出凸台，要有一定高度，以留出足够的扳手空间。由于减速器上各轴承盖的外径不等，各凸台高度设计一致。另外，为保证箱座与箱盖的联接刚度，箱盖与箱座联接凸缘应有较大的厚度。MB15为保证箱体密封，除箱体剖分面联接凸缘要有足够的宽度外，合理布置箱体凸缘联接螺栓，采用对称均匀布置，并不与吊耳、吊钩和定位销等发生干涉。492油面位置及箱座高度的确定对于圆柱齿轮，通常取浸油深度为一个齿高，对于多级传动中的低速级大齿轮，其浸油深度不得超过其分度圆半径的1/3。为避免传动零件传动时将沉积在油池底部的污物搅起，造成齿面磨损，应使大齿轮齿顶圆距油齿底面的的距离不小于3050MM。取45MM。493箱体结构的工艺性由于采用铸造箱体，所以要注意铸造的工艺要求，例如注意力求壁厚均匀、过渡平缓，外形简单；考虑液态金属的流动性，箱体壁厚不应过薄，砂形铸造圆角半径取；为便于造型时取模，铸件表面沿拔模方向设计成M5R10的拔模斜度，以便拔模方便。箱体与其他零件的结合处，如箱体轴承座端201面与轴承盖、窥视孔与视孔盖、螺塞等处均做出凸台，以便于机加工。设计箱体结构形状时，应尽量减小机械加工面积，减少工件和刀锯的的调整次数。例如同一轴心线上的两轴承座孔的直径应尽量一致，以便镗孔并保证镗孔精度，取两轴承座孔的直径相同。箱体的加工面与非加工面必须严格分开,加工处做出凸台。螺栓头部或螺母接触处做出沉头座坑。箱体形MH53状力求均匀、美观。494减速器附件的结构设计要设计启盖螺钉，其上的螺纹长度要大于箱盖联接凸缘的厚度，钉杆端部要做成圆柱形，加工成半圆形，以免顶坏螺纹。为了保证剖分式箱体轴承座孔的加工与装配精度，在箱体联接凸缘的长度方向两端各设一圆锥定位销。两销间的距离尽量远，以提高定位精度。定位销直径一般取，取，长度应大于箱盖和箱座联接凸缘的总厚2807DM7度，以利于装拆。需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载箱体相关尺寸汇总如下名称代号一级齿轮减速器计算结果机座壁厚004A3MM8MM12机盖壁厚108510机座凸缘厚度B1520机盖凸缘厚度B115120机座底凸缘厚度B22530地脚螺钉直径DF0036A12MM16地脚螺钉数目N4轴承旁连接螺栓直径D1075DF16机座与机盖连接螺栓直径D20506DF12连接螺栓D2的间距L150200MM轴承端螺钉直径D30405DF6窥视孔盖螺钉直径D40304DF5定位销直径D0708D26DF、D1、D2至外机壁距离C1见表222,16,13DF、D2至缘边距离C2见表220,11轴承旁凸台半径R1C220凸台高度H根据低速轴承座外径确定50外机壁到轴承端面距离L1C1C258MM48内机壁到轴承端面距离L2C1C258MM56蜗轮齿顶圆与内机壁距离11210蜗轮端面与内机壁的距离28机座肋厚MM0857轴承端盖外径D2轴承座孔直径555D3125轴承端盖凸缘厚度E112D310轴承旁连接螺栓距离S尽量靠近，以MD1和MD3不发生干涉为准需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载第五章滚筒及主轴设计51滚筒的设计511滚筒材料及壁厚确定选用A3钢作为滚筒材料,焊接而成查手册知其厚度在2040MM之间,根据经验公式,最后确定滚筒壁厚为25M512滚筒尺寸的确定已知滚筒的尺寸滚筒直径300MM钢绳直径16MM最大缠绕层数4最大容绳量120MM（1）确定滚筒的宽度B由公式可以算出每层的缠绕圈数,021ZLNDDK即021026346409取,所以滚筒的宽度为27Z17509ZDBMK（2）确定绳筒各直径1滚筒最小缠绕直径MINDMIN0316DD滚筒的最小外径钢丝绳直径2滚筒最大缠绕直径MAXDMAX021301624160942DDNKM需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载钢丝绳每层厚度降低系数,取2K209K3滚筒平均缠绕直径CPDMAXIN/240316/259M4滚筒结构外径外取500MMMAX23402163498DD52滚筒主轴的设计521确定轴各段直径和长度1确定最小直径及长度根据前面设计选用的联接减速器和滚筒主轴的联轴器孔径,可以确定滚筒主轴的最小直径,即半联轴器与轴配合的毂孔长度为200MM,为了保证MIN90D轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上,故轴的长度应比毂孔长度略短一些,现取15L为了满足联轴器的轴向定位,右端需制出一轴肩,故取该段直径为2135MD2初步选择滚动轴承因为轴承同时承受有径向力和轴向力的作用,故选用双列圆锥滚子轴承参照工作要求,由手册中初步选取6218型深沟球轴承,其尺寸为,故,而90MD160D3BM390MD930L两端轴承都采用轴肩进行轴向定位,由手册上查得,取,因此,取6H4813两端安装支轮处都采用轴肩来进行轴向定位,取,6MH570L4滚筒与轴焊接成一体；5因为制动器放在左边支轮处,所以安装左支轮处的轴径长度应略长一些,故取右边支轮处轴径长度为420LM840L6轴承端盖的总宽度为20MM,根据轴承端盖的装拆方便及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外断面与半联轴器右端面键的距离为30MM,故取需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载250LM7轴上零件的周向定位支轮、半联轴器的周向定位均采用平键联接按,由手册查得4816MD平键截面尺寸为,键长为32MM半联轴器与轴得联接,选用平3218MBH键尺寸为,键长为140MM滚动轴承的周向定位是借过渡配合来保证的8确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角为0245522求轴上的载荷首先根据轴的结构图作出轴的的计算简图在确定轴承的支点位置时,从手册中查取A值因此作为简支梁的轴的跨距为634MM经分析,当钢丝绳位于靠近左边支轮时,轴承、轴的受力最大,将各力已知卷筒轴心上,其受力情况如下所示D扭矩图（KGM）XC垂直面弯矩（KGM）B垂直面受力KGA受力简图TOZYRBXRAXYCFTYRAYFTRBY图31轴的受力分析图FIG31ANALYSISOFTHEAXISPLANS需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载现将计算出的卷筒轴上的计算结果列于下钢绳牵引力45GKN垂直面支反力2638AR1865BRN总弯距1054MM204MM扭距2378TN523精确校核轴的疲劳强度1判断危险截面从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面D处的应力集中最严重从受载的情况来看,截面D处的应力最大,所以该轴需校核D处两边2截面D左侧抗弯截面系数33301507WDM抗扭截面系数216T截面D左侧的弯距为5649MN扭距为23780截面上的弯曲应力12BPAW截面上的扭转切应力95TM轴的材料为45钢,调制处理。可得，640PAB2751MPA。15MPA截面上由于轴肩形成的理论应力系数及。因，016RD，经插值后可得0943DD15，128材料的敏性系数为，0Q5Q需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载故有效应力集中系数为11082514KQ238尺寸系数；扭转尺寸系数067082轴按磨削加工，表面质量系数为92轴未经表面强化处理，即，综合系数值为1Q125360KK碳钢的特性系数，取1201，取055于是，计算安全系数值，则得1392SKMB5142SSCA故可知其安全。3）截面右侧抗弯截面系数33301152087WDM抗扭截面系数245T截面D左侧的弯距为64879MN扭距为2150M截面上的弯曲应力4BPAW需要CAD图纸，咨询Q414951605或1304139763优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载截面上的扭转切应力239TMPAW过盈配合出的值，用插值法求出，并取08/K，于是得/K，3760837629K轴