行星齒輪調(diào)度絞車畢業(yè)設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

目 錄 前 言 . 1 第一章 方案的確定 . 2 案設(shè)計(jì) . 2 案比較 . 6 第二章 最終采用方案的總體設(shè)計(jì) . 7 機(jī)的選擇與校核 . 7 動系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 7 動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算 . 8 第三章 機(jī)械結(jié)構(gòu)及零部件的設(shè)計(jì) . 10 車總體結(jié)構(gòu) . 10 部件設(shè)計(jì) . 12 一級齒輪設(shè)計(jì) . 12 二級齒輪設(shè)計(jì) . 15 星齒輪傳動設(shè)計(jì) . 15 軸的設(shè)計(jì) . 20 承壽命校核 . 27 鍵的校核 . 29 筒的主要參數(shù)結(jié)構(gòu) . 29 滑方式的確定 . 31 第四章 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 32 第五章 結(jié)論 . 33 致 謝 . 34 參考文獻(xiàn) . 35 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 1頁 前 言 絞車 是一種 用卷筒纏繞鋼絲繩或鏈條提升或牽引重物的輕小型起重設(shè)備，又稱卷揚(yáng)機(jī)，因操作簡單、繞繩量大、移置方便而廣泛應(yīng)用 。而本次設(shè)計(jì)對象是行星齒輪 調(diào)度絞車， 調(diào)度絞車主要用于礦井井下機(jī)地面裝載站調(diào)度編組礦車，中間巷到中拖運(yùn)礦車及完成其他輔助搬運(yùn)工作等 。 在設(shè)計(jì)過程中根據(jù)絞車牽引力選擇電動的型號以及鋼絲繩的直徑，選擇后驗(yàn)證速度是否與設(shè)計(jì)要求速度一致，根據(jù)要求設(shè)計(jì)絞車是通過兩級行星輪系及所采用的浮動機(jī)構(gòu)完成絞車的減速和傳動，其兩級行星齒輪傳動分別在滾筒的兩側(cè)，從而根據(jù)設(shè) 計(jì)要求確定行星減速器的結(jié)構(gòu)和各個(gè)傳動部件的尺寸，根據(jù)滾筒的結(jié)構(gòu)形式選擇制動裝置為帶式制動，并對各個(gè)設(shè)計(jì)零部件進(jìn)行校核等等。絞車通過操縱工作閘和制動閘來實(shí)現(xiàn)絞車卷筒的正轉(zhuǎn)和停轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對重物的牽引和停止兩種工作狀態(tài)。設(shè)計(jì)中絞車內(nèi)部各轉(zhuǎn)動部分均采用滾動軸承，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活。 調(diào)度絞車采用行星齒輪傳動，絞車具有結(jié)構(gòu)緊湊、剛性好、效率高、安裝移動方便、起動平穩(wěn)、操作靈活、制動可靠、噪音低以及隔爆性能、設(shè)計(jì)合理、操作方便，用途廣泛等特點(diǎn)。 在國內(nèi)，平均每年需求各種不同規(guī)格的調(diào)度絞車數(shù)萬臺，同時(shí)我國的 礦用提升機(jī) 和絞車交流調(diào)速技術(shù)一直處于比較落后狀態(tài)，幾乎沒有發(fā)展，導(dǎo)致高能耗和效率低的電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻裝置一直占據(jù)主導(dǎo)地位，大大制約了其整機(jī)水平的提高。因此，改變現(xiàn)在礦用提升機(jī)和絞車的現(xiàn)狀和發(fā)展前景，是一項(xiàng)迫切的工作 。 調(diào)度絞車最主要的機(jī)械部位就是齒輪傳動部位，它的選擇嚴(yán)重影響絞車的外貌和性能，而漸開線行星齒輪傳動與普通齒輪傳動相比具有一系列的優(yōu)點(diǎn)。如：承載能力大，體積小，效率高，重量輕，傳動比大，噪聲小，可靠性高，壽命長以及便于維修的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)行星傳動的箱體比普通定軸齒輪傳動的箱體在同樣條件下，其重量要小幾倍 ，這也是本 次設(shè)計(jì)選用行星齒輪傳動的重要原因。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 2頁 第一章 方案的確定 案設(shè)計(jì) 行星齒輪 絞車工作時(shí)，需要有一個(gè)可以轉(zhuǎn)動的滾筒，滾筒上固定并纏繞著鋼絲繩，鋼絲繩的另一端通過連接裝置與礦車組相連，隨著滾筒的旋轉(zhuǎn)鋼絲繩在滾筒上纏繞帶動礦車組運(yùn)動。 1. 方案一 內(nèi)齒輪和一級行星齒輪傳動，傳動系統(tǒng)放置在滾筒內(nèi)部 此方案分為兩種類型，結(jié)構(gòu)簡圖分別如圖 圖 示。 圖 兩級內(nèi)齒輪一級行星齒輪傳動方案 圖 級內(nèi)齒輪一級行星齒輪傳動方案 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 3頁 從圖 看出，它的傳動原理是 ：用閘 A 閘住內(nèi)齒圈7Z(此時(shí)閘 ，則76 旋轉(zhuǎn)，此為滾筒工作的情形。當(dāng)制動閘 A 閘住，而滾筒 H 工作時(shí)，整個(gè)傳動成為行星輪系，行星輪系中的 首輪為1Z，末輪為7Z，系桿為滾筒 H。 反之，當(dāng)松開制動閘 A 而閘住制動閘 B 時(shí)，整個(gè)傳動成為定軸輪系，這時(shí)滾筒不動 (絞車制動 )，電動機(jī)與各個(gè)齒輪均為空轉(zhuǎn)。 圖 示方案與圖 似，只是行星齒輪布置方式不同，輸入端為內(nèi)齒輪嚙合方式。 2方案二 擺線針輪“一齒差”傳動 圖 采用擺線針輪“一齒差”傳動的調(diào)度絞車示意圖絞車由電動機(jī)、一級擺線針輪“一齒差”減速器、滾筒、左右支架、底座及差動制 動裝置等部分組成。電動機(jī) 2 全部放在滾筒 3 的內(nèi)部，其后端蓋固定在左支架上，伸出軸支承在右支架上擺線齒輪撼速裝置通過其中的傳動板 4、雙偏心套 5 等零件直接裝在電動機(jī)的伸出軸上，滾筒 3 和傳動板 4 用螺栓連接在一起，井分別以軸承為支點(diǎn)安裝在電動機(jī)上，故絞車零件少，結(jié)構(gòu)簡單而緊湊。 1 差動制動裝置； 2 電動機(jī)； 3 滾筒； 4 傳動板； 5 雙偏心套； 6 擺線齒輪； 7 針齒圓 圖 擺線針輪調(diào)度絞車傳動的示意圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 4頁 絞車的減速運(yùn)動原理如下：通過裝在電動機(jī)伸出軸上的雙偏心套 5 和滾動軸承將電動機(jī)的功率傳遞給相對 180 的兩個(gè)擺線齒輪 6，由于固定在針齒圈 7上的針齒銷 (其外面裝針齒套 )的作用，而使擺線齒輪產(chǎn)生與電動機(jī)軸旋轉(zhuǎn)方向相反的減速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，即雙偏心套轉(zhuǎn)一圈，擺線齒輪向與之相反的方向轉(zhuǎn)過一個(gè)齒。再通過銷軸和傳動板 4 把這一轉(zhuǎn)速傳給滾筒 3。 3方案三 蝸輪蝸稈傳動 蝸輪蝸桿傳動絞車的原理圖如圖 示： 1 電動機(jī)； 2、 9 斜齒輪； 3 圓弧面蝸桿； 4 蝸輪； 5 滾輪； 6 大齒輪； 7 中間齒輪； 8 小齒輪 圖 用蝸輪蝸桿傳動的絞車的原理圖 4方案四 液壓泵液壓馬達(dá)傳動 液壓泵液壓馬達(dá)傳動的絞車可分為兩種類型，一種為全液壓傳動，示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 5頁 1 電動機(jī)； 2 柱塞泵； 3 液壓馬達(dá)； 4 絞車滾筒 圖 液壓傳動的液壓絞車工作原理圖 電動機(jī) l 帶動雙向變量的軸向柱塞泵 2，再和內(nèi)曲線低速大扭矩液壓馬達(dá)3 組成閉式回路，而液壓馬達(dá)直接與紋車滾筒 4 連接拖動絞車運(yùn)轉(zhuǎn) 另一種為液壓機(jī)械傳動，如圖 示。 1 電動機(jī)； 2 液壓泵； 3 液壓馬達(dá)； 4 減速器； 5 絞車滾筒 圖 壓機(jī)械傳動液壓絞車的工作原理圖 液壓機(jī)械傳 動方式與全液壓傳動方式不同點(diǎn)只是在液壓馬達(dá)與絞車滾筒之間增加了機(jī)械減速器。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 6頁 案比較 以上四種方案、六種結(jié)構(gòu)形式，從原理上來說，都能完成設(shè)計(jì)任務(wù)書提出的要求。但考慮使用環(huán)境條件，如用于礦井井下巷道中設(shè)備體積應(yīng)小，故排除方案三；如用于煤礦井下巷道中，方案四中工作液不應(yīng)使用可燃油液。方案二采用擺線針輪“一齒差”傳動，從技術(shù)上來說是先進(jìn)的，但是考慮我專業(yè)在機(jī)械原理及零件課程中對擺線針輪“一齒差”傳動了解較少，在畢業(yè)設(shè)計(jì)所給時(shí)間內(nèi)可能不能完成，故該方案不選擇。方案一中兩種形式相類似，參考 我國調(diào)度絞車的大多設(shè)計(jì)方案，考慮技術(shù)條件，經(jīng)濟(jì)合理，維修等方面，最終選擇方案一中的類型一為最終采用方案，以下對采用方案 一 進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 7頁 第二章 最終采用方案的總體設(shè)計(jì) 機(jī)的選擇與校核 為使絞車的驅(qū)動電機(jī)體積小，選用電動機(jī)為同步轉(zhuǎn)速 1500r/隔爆三相鼠籠型異步電動機(jī)。 電機(jī)的輸出功率：0 式中， w為卷筒效率，按設(shè)計(jì)手冊可查得0 . 9 9軸 承滾 子 =齒 輪 ， 行 星 ， 故 42 0 . 8 8w 球 行 星滾 子 齒 輪 則03 0 0 0 0 2 0 1 1 . 3 61 0 0 0 1 0 0 0 6 0 0 . 8 8w w VP k w 因此，選擇功率為 15電機(jī)，加上 礦用、 防爆要求， 最終 選擇型號為11 6 0 4 W F的防爆增安型防腐三相異步電動機(jī)， 凈重 139數(shù)如下： 額定功率 ： 15 額定轉(zhuǎn)速： 1460r/ 最大轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩： 。 動系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 對于調(diào)度絞車來說，鋼絲繩在卷筒上可做多層纏繞，即第一層纏滿后，鋼絲繩就在纏滿的繩圈上做第二層纏繞，依次類推。在電動機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下，鋼絲繩的牽引速度隨鋼絲繩在卷筒上的纏繞層數(shù)不同而變化。當(dāng)鋼絲繩在卷筒上纏繞第一圈時(shí)，牽引速度最小，在卷筒晨后一層幢繞時(shí)牽引速度最大。 調(diào)度絞車對鋼絲繩的牽引速度要求不太嚴(yán)格對于第一層纏繞，鋼絲繩的纏繞半徑為滾筒直徑與鋼絲繩直徑之和 的一半對于輔助性絞車滾筒直徑與鋼絲繩直徑之比，煤礦安全規(guī)程沒有嚴(yán)格要求，且可以多層纏繞，為保證鋼買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 8頁 絲繩的使用壽命不致過短，鋼絲繩直徑不能過粗。參考現(xiàn)有絞車資料，直徑220滾筒，選用鋼絲繩的直徑不超過 12 5 好。以下鋼絲繩直徑即按 12 5，則在滾筒上纏繞一層時(shí)，鋼絲繩中心的纏繞直徑為 232 5繞多層時(shí)，鋼絲繩中心的纏繞直徑可按下式計(jì)算： 221 42c d d 式中： 多層纏繞時(shí)鋼絲繩中心的 纏繞直徑， D 滾筒直徑， d 鋼絲繩直徑， 鋼絲繩的繩圈間隙， 經(jīng)計(jì)算，鋼絲繩纏繞 14 層，繩圈間隙取 2筒纏繩寬度 o 3m 時(shí)，鋼絲繩中心的纏繞直徑為 平均值 每層平均纏繩長度約為 22m，纏繞 14 層大致可容繩 308m。 單層纏繞時(shí)，每分鐘繩速可用如下公式計(jì)算： 1m in i 式中：1D 單層纏繞時(shí)鋼絲繩中心的纏繞直徑； i 減速器的減速比； 單層纏繞時(shí)鋼絲繩的繩速， m 電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。 在同一電機(jī)轉(zhuǎn)速下，鋼絲繩纏繞層數(shù)不同，則繩速不同。經(jīng)計(jì)算，在減速器的減速比為 60 時(shí)，m 慮到絞車對 繩速要求不高，減速器的減速比可確定為 60 左右；具體可按減速器結(jié)構(gòu)布置要求確定。最終最大繩速，最小繩速由實(shí)際減速比確定。 參考現(xiàn)有絞車資料， 各級傳動比大致分配如下： 1 ，2 ，3 前兩級采用內(nèi)嚙合齒輪，第三級采用 2b 固定的行星齒輪傳動。 動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算 將傳動裝置各軸由高速到低速依次定義為 1 軸、 2 軸、 3 軸 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 9頁 11212324 3 31 4 6 0 / m i 6 0 / m i n/ 1 4 6 0 / 2 . 4 6 0 8 . 3 3 / m i n/ 6 5 4 . 7 1 / 2 . 4 2 5 3 . 6 0 / m i n/ 2 9 3 . 6 0 / 9 . 5 2 2 6 . 6 3 / m i n rn n i rn n i rn n i r 0 1 1 P 10 1 1 . 3 6 0 . 9 8 1 1 . 1 3P P k W 2 1 2 3 1 1 . 1 3 0 . 9 7 0 . 9 9 1 0 . 6 9P P k W 3 2 2 3 1 0 . 6 9 0 . 9 7 0 . 9 9 1 0 . 2 7P P k W 224 3 2 3 1 0 . 2 7 0 . 9 7 0 . 9 9 9 . 7 6P P k W 009 5 5 0 / 9 5 5 0 1 1 . 3 6 / 1 4 6 0 7 4 . 3 0 n N m 1 1 19 5 5 0 / 9 5 5 0 1 1 . 1 3 / 1 4 6 0 7 2 . 8 0T P n N m 2 2 29 5 5 0 / 9 5 5 0 1 0 . 6 9 / 6 0 8 . 3 3 1 6 7 . 8 2T P n N m 3 3 39 5 5 0 / 9 5 5 0 1 0 . 2 7 / 2 5 3 . 4 7 3 8 6 . 9 4T P n N m 4 4 49 5 5 0 / 9 5 5 0 9 . 7 6 / 2 6 . 6 3 3 5 0 0 . 1 1T P n N m 將各軸 的運(yùn)動和動力參數(shù)列于 表 各軸的運(yùn)動和動力參數(shù) 軸號 轉(zhuǎn)速 r/率 矩 動比 0 1460 1 1460 0 27 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 10頁 第三章 機(jī)械結(jié)構(gòu)及零部件的設(shè)計(jì) 車總體結(jié)構(gòu) 絞車總體結(jié)構(gòu)圖見所附 紙 各主要組成部分的結(jié)構(gòu)特征如下。 1)卷筒裝置 卷筒 7 系由鑄鋼制成，其主要作用為： (1)在卷筒面上卷繞鋼絲繩以牽引負(fù)載； (2)在卷筒的剎車盤上裝設(shè)差動剎車裝置借以操縱絞車的運(yùn)行或停止； (3)在卷筒體內(nèi)裝有減速齒轱系，因而卷筒又具有減速機(jī)殼體的作用 為使絞車體積減小，結(jié)構(gòu)緊湊，其減速機(jī)構(gòu)采用了兩組內(nèi)齒輪傳動副和一組行星輪系，井 將其裝入卷簡體內(nèi)，電動機(jī)亦半伸人眷筒端部。在絞車內(nèi)部各傳動處均采用滾動軸承支承，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活。 在卷筒內(nèi)腔左端，裝有用螺釘固定的滾柱套 8，裝在電動機(jī)端蓋 32 伸出部分上的 2218 單列向心短圓柱滾子軸承即壓入此套中，井用彈性擋圈軸向定位。 第一組內(nèi)齒輪傳動副中的馬達(dá)齒輪 1 用鍵及彈性擋圈與電動機(jī)軸相連接，與內(nèi)齒輪 2 相嚙合。內(nèi)齒輪 2 的柄孔中，用鍵及彈性擋圈固定有軸齒輪 3，支持 2 和 3 兩個(gè) 410 單列向心球軸承 ( )裝在偏心齒輪架 9 上，軸承間用定位圈相互隔開并用彈性擋圈軸向定位。而齒輪架 9 則用三個(gè)按圓周等分的螺釘 10固定在卷 筒體上。 第二組內(nèi)齒輪傳動副中，與軸齒輪 3 相嚙合的第二個(gè)內(nèi)齒輪 2 支承在兩個(gè)410 單列向心球軸承 ( )中，軸承 ( )裝在大齒輪架 11 中，用兩個(gè)定位圈及彈性擋圈固定位置。大齒輪架 11 用兩個(gè)鍵與卷筒相連接，同時(shí)還用六個(gè)螺栓12 固定在卷筒邊上 (見 面 )。 第三組行星輪系中，軸齒輪 4 是太陽輪，用鍵及彈性擋圓固定在第二個(gè)內(nèi)齒輪 2 的柄孔中，裝在大齒輪架上的兩個(gè)行星輪 5 與軸齒輪 (太陽輪 )4 相嚙合既可經(jīng)由兩個(gè) 306 單列向心球軸承 ( )繞小軸 13 自行回轉(zhuǎn)，又可在大內(nèi)齒輪買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 11頁 6 中公轉(zhuǎn)。大內(nèi)齒輪一側(cè)用三個(gè)螺釘釘在徑向與滑盤 14 相連，此滑盤上切有凹型環(huán)槽與卷筒邊上的凸環(huán)相嵌合，其內(nèi)緣有密封的氈圈，防止灰塵侵入及潤滑油外溢。大內(nèi)齒輪的另一側(cè)用六個(gè)螺栓 15(這些螺孔可用油槍來給齒輪加潤滑油 )與擋盤 16 固定在一起。擋盤柄部孔內(nèi)壓入兩個(gè) 309 單列向心球軸承 ( )以支承大內(nèi)齒輪架。套裝在擋盤上的 224 單列向心球軸承 (V)支承在軸承支架17 上。軸承支架 17 系由鑄鋼制成，是絞車卷筒的一個(gè)支承點(diǎn)。電動機(jī)與軸承支架用普通螺栓與螺尾錐銷固定在絞車底座 29 上，螺尾錐銷在裝卸時(shí)起定位作用。在大齒輪架和擋盤柄尾用圓螺母 30 和 31 鎖緊，通過軸承支架及軸承蓋18 并用六個(gè)螺栓 19 拉緊滑盤 20，以阻止 224 軸承移動。擋盤上的凸環(huán)與滑盤上的凹槽相嵌合，在其內(nèi)緣敷設(shè)氈圈，在卷筒面上有兩個(gè)帶油堵 2l 的注油孔。鋼絲繩頭穿入繩孔后，用螺栓及繩卡 22 固定在卷筒側(cè)邊上。 2)制動裝置 絞車上有兩個(gè)差動制動裝 置，其結(jié)構(gòu)尺寸及動作原理完全相同，如 示。 在電動機(jī)一邊的制動裝置用來制動卷筒。在大內(nèi)齒輪 6 上的制動裝置具有摩擦離合器的作用，當(dāng)此制動裝置被完全剎緊時(shí)，行星輪 5即沿大內(nèi)齒輪滾轉(zhuǎn)，帶動卷筒工作。 制動鋼帶 23 用鋁鉚釘與石棉帶鉚在一起，制動時(shí)，按下制動手把 24，經(jīng)杠桿 和又頭 25動作系統(tǒng)將兩個(gè)拉桿軸承架 26 拉向一起，使剎車兩 端 互相靠攏，產(chǎn)生制動作 用， 向上提制動手把時(shí)，制動鋼車帶即可松弛。 調(diào)節(jié)活動螺栓擰 入 叉頭螺母中的長度，可使制動鋼 帶的拉緊力及制動手把的位置獲得調(diào)整。 圖 制動裝置 固定在剎車帶上的丁字板 27 插入與絞車底座連接在一起的墊板 28，以此防止制動裝置在制動時(shí)轉(zhuǎn)動 3)底座 絞車底座系自鑄鐵制成。電動機(jī)、軸承支架及容納剎車丁字板的墊板均用買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 12頁 螺栓固定在底座上，底座上還裝有保護(hù)罩 33。 部件設(shè)計(jì) 一級齒輪設(shè)計(jì) 1 選擇大、小齒輪的材料、熱處理方法、精度等級、齒數(shù)1 考慮此減速器要求結(jié)構(gòu)緊湊，故大、小齒輪均用 40面硬度分別為 240270于軟齒面閉式傳動，因載荷平穩(wěn)，齒輪轉(zhuǎn)速不高，故初選 7 級精度；初選1z=17，大齒輪齒數(shù)2z=1z i=17 2 z=42。齒數(shù)比 u=42/17=原分配的傳動比 基本 一致。按軟齒面齒輪懸臂布置，取齒寬系數(shù)d=按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由公式： 2131 12 . 3 2 （ 1）確定公式中各參數(shù)值 1）載荷系數(shù)）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩1T=0 = 6 1 1 9 1 0 1460 =410 ）材料系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得 4）大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限齒面硬度查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 13： 655 585）應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 13頁 91199216 0 6 0 1 4 6 0 1 1 0 3 0 0 1 6 4 . 2 0 5 1 04 . 2 0 5 1 0 2 . 4 1 . 7 5 1 1 0nN n j u 6）彎曲疲勞壽命系數(shù)1）計(jì)算許用接觸應(yīng)力 取安全系數(shù) 1，則： 1 1 l i m 1 0 . 9 6 5 5 1 5 8 9 . 5H H N H M P a 2 2 l i m 2 0 . 9 5 5 8 5 1 5 5 5 . 7 5H H N H M P a （ 2）設(shè)計(jì)計(jì)算 1）試算小齒輪分度圓直徑 H= 2H2431 1 . 5 7 . 4 2 1 0 2 . 4 1 1 8 9 . 82 . 3 2 6 2 . 9 80 . 5 2 . 4 5 5 5 . 7 5 ）計(jì)算圓周速度 v 11 6 2 . 9 8 1 4 6 0 4 . 8 16 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0mv s 3）計(jì)算載荷系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表 13使用系數(shù) 1；s 、 7 級精度，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 13 ， ，則 1 1 . 1 8 1 . 3 7 5 1 . 3 4 2 K K 。 4）校正分度圓直徑 2 . 9 8 1 . 3 4 2 1 . 5 6 0 . 6 8d K K mm m= 1d / 1Z =7=按標(biāo)準(zhǔn)取模數(shù) m=4 3）計(jì)算齒輪傳動幾何尺寸 1）中心距 a 21( ) 2 4 ( 4 2 1 7 ) 2 5 0a m z z m m 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 14頁 2）兩齒輪分度圓直徑1d、2 7 6 84 4 2 1 6 8d m z m md m z m m 3）齒寬1b、2 5 6 8 3 4( 5 1 0 ) 4 0db d m mb b m m 為便于制造，降低制造成本，取1240b b m m4） 齒頂高*（因?yàn)?m1,所以 *， *c = 齒根高 頂圓直徑111( 2 ) 2 6 8 8 7 6a a ad z h m d h *222( 2 ) 2 1 6 8 8 1 7 6a a ad z h m d h 6）齒根圓直徑1* *111( 2 2 ) 2 2 6 8 8 2 5 8f a ad z h c m d h c m *22 ( 2 2 ) 1 6 8 8 2 1 5 8z h c m 12312 S m (1)確定公式中各參數(shù)值 1）大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極 限 圖 240 220）彎曲疲勞壽命系數(shù) 1 2文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 15頁 3)許用彎曲應(yīng)力 1F 2F 取定彎曲疲勞安全系數(shù) 應(yīng)力修正系數(shù) 20, 得： 1 l i m 11 / 2 4 0 0 . 8 8 2 / 1 . 4 3 0 1 . 7 1F F N S T S F M p a M p a 2 l i m 22 / 2 2 0 0 . 9 0 2 / 1 . 4 2 8 2 . 8 6F F N S T S F M p a M p a 4）齒形系數(shù)查手冊得：1 2 1 2 5) 111 2 . 6 2 1 . 5 9 0 . 0 1 3 83 0 1 . 7 1F a S 222 2 . 2 2 1 . 7 7 0 . 0 1 3 92 8 2 . 8 6F a S 大齒輪的數(shù)值大，應(yīng)按大齒輪校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 224232 1 . 3 4 2 7 . 4 2 1 0 2 . 2 2 1 . 7 7 8 4 . 6 20 . 5 1 7 4 p a M p a 所以，彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。 二級齒輪設(shè)計(jì) 由于第 二級齒輪傳動比2i、齒數(shù)、模數(shù)、材料與第一級齒輪傳動都相等，因此第二級齒輪結(jié)構(gòu)與第一級齒輪結(jié)構(gòu)相同，只需校驗(yàn)已設(shè)計(jì)的第一級齒輪是否滿足第二級齒輪傳動的強(qiáng)度要求。 第二級齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校驗(yàn) ： 由公式：4522 3 2 312 2 1 . 3 4 2 1 . 6 8 1 0 2 . 2 2 1 . 7 7 1 9 1 . 60 . 5 1 7 4 S Y M p m （ 式中 ：2424 , ） 故 彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求。 取第二級齒輪傳動中3445b b m m。 星齒輪傳動設(shè)計(jì) 處理方法、精度等級、齒數(shù)以及齒寬系數(shù)d考慮到該減速器要求結(jié)構(gòu)緊湊，故太陽輪和行星輪均采用 20面硬度為 2，芯部硬度為 2，因載荷平穩(wěn)，齒輪速度不高，選 7 級精度，齒寬系數(shù)d= 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 16頁 由于行星輪系各齒輪齒數(shù)和行星輪數(shù)目選擇時(shí)要考慮到傳動比、同心、裝配和鄰接四項(xiàng)要求，因此需根據(jù)這四項(xiàng)要求選取齒數(shù)。 行星 輪傳動比5i=5 5 7511HH z 即 根據(jù)同心條件有：5 6 7 6z z z z 即 756 2試取太陽輪齒數(shù)5 17z ，則有6 64z 、7 145z 取行星輪個(gè)數(shù) K=2，則 *57 1 7 1 4 5 812K ，滿足裝配條件。 要滿足鄰接條件，需滿足下式： 56s *6 2 則： 056180s i n (1 7 6 4 ) s i n 8 12 而 *6 2 6 4 2 6 6 等式成立，故滿足鄰接條件。因此，取5 17z ，6 64z ，7 145z 合理。 2按齒輪根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由公式： 30 252 F a s d z （ 1）確定公式中各參數(shù)值 1）載荷系數(shù)）太陽輪傳遞的轉(zhuǎn)矩（下式中 則太陽輪傳遞的轉(zhuǎn)矩為3 3 8 6 . 9 4 1 . 1 5 2 2 2 . 4 9 N 3）太陽輪與行星輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 17頁 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊圖 13：500）應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 95 6 0 6 0 ( 2 5 3 . 4 7 2 0 ) 2 1 6 3 0 0 1 0 1 . 3 4 1 0A x s tN n n C 86 176 0 6 0 ( 2 5 3 . 4 7 2 0 ) 2 1 6 3 0 0 1 0 2 . 7 2 1 059B x s tN n n C （其中，n， 5）彎曲疲勞壽命系數(shù)5）計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ，應(yīng)力修正系數(shù) 2，則： 5 5 l i m 5 0 . 8 8 5 0 0 2 1 . 7 5 1 7 . 6 5F F N s T F S M P a 6 6 l i m 6 0 . 9 5 0 0 2 1 . 7 5 2 9 . 4 1F F N s T F S M P a 7）查取齒形系數(shù)5）計(jì)算太陽輪和行星輪的 加以比較 3555 2 . 9 7 1 . 5 2 8 . 6 9 5 1 05 1 7 . 6 5F a S 3666 2 . 2 8 6 1 . 7 3 7 . 5 1 3 1 05 2 9 . 4 1F a S 5 5 6 656F a S a F a S Y Y，故按太陽輪進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)。 （ 2）設(shè)計(jì)計(jì)算 1）試算齒輪模數(shù)0m買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 18頁 330 22 1 . 5 2 2 2 4 9 0 8 . 6 9 5 1 00 . 5 1 7m 0 ）計(jì)算圓周速度 v 0 5 3 3 . 4 2 1 7 2 5 3 . 4 7 0 . 7 7 16 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m z n mv s 3）計(jì)算載荷系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得： 1；根據(jù)速度 s 、 7 級精度，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得 ， ， ，則 1 1 . 0 3 1 . 2 6 1 . 1 1 . 4 2 8k k k k 。 4）校正并確定模數(shù) m 330 3 . 4 2 1 . 4 2 8 1 . 5 3 . 3 6tm m k k m =4 3）計(jì)算齒輪傳動幾何尺寸 1）中心距0 6( ) 2 4 ( 1 7 6 4 ) 2 1 6 2a m z z m m 2）兩齒輪分度圓直徑5d、6 7 6 84 6 4 2 5 6d m z m md m z m m 3）齒寬5b、6 5 6 8 3 4( 5 1 0 ) 4 0db d m mb b m m 為便于制造，降低制造成本，取5640b b m m。 4）齒頂高*因?yàn)?m1,所以 *， *c = 齒根高 ）齒頂圓直徑555( 2 ) 2 6 8 8 7 6a a ad z h m d h 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 19頁 *666( 2 ) 2 2 5 6 8 2 6 4a a ad z h m d h 6）齒根圓直徑5* *555( 2 2 ) 2 2 6 8 8 2 5 8f a ad z h c m d h c m *66 ( 2 2 ) 2 5 6 8 2 2 4 6z h c m 3校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 由公式：252 12 . 5H E d u (1) 確定 公式中各參數(shù)值 1)兩齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限齒面硬度查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得：l i m 5 l i m 6 1500 P a2)接觸疲勞壽命系數(shù)5)計(jì)算許用接觸應(yīng)力 取安全系數(shù) 5 5 l i m 5 0 . 9 1 5 0 0 1 . 2 5 1 0 8 0H H N H M P a 6 6 l i m 6 0 . 9 5 1 5 0 0 1 . 2 5 1 1 4 0H H N H M P a 56( ) 2 ( 1 0 8 0 1 1 4 0 ) 2 1 1 1 0H H H M P a 4)材料系數(shù)1 8 9 P a5)傳動比 u 6564 3 . 7 617zu z （ 2） 校核計(jì)算 22 1 . 4 2 8 2 2 2 4 9 0 3 . 7 6 12 . 5 1 8 9 . 8 9 8 9 . 5 64 0 6 8 3 . 7 6H M P a H買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 20頁 故接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。 4根據(jù)接觸強(qiáng)度計(jì)算來確定內(nèi)齒輪材料 由公式：262 12 . 5 k k k T d u 行內(nèi)(1)計(jì)算圓周速度 v 74 4 1 4 5 2 6 . 6 3 0 . 8 0 8 36 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m z n mv s (2)計(jì)算公式中各參數(shù)值 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得 : 1， ， ， 1 8 9 P a，根據(jù)0 8 3mv s 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊得 : 。 （ 3）行星輪上傳遞的轉(zhuǎn)矩n （其中 53 6172 5 3 . 4 7 6 7 . 3 2 m i z ） 1 0 . 2 79 5 5 0 1 4 5 6 . 9 06 7 . 3 2 m m （ 4）傳動比 u 76145 2 . 2 6 664zu z （ 5）計(jì)算H內(nèi)22 1 1 . 0 3 1 . 1 1 . 2 6 1 4 5 6 9 0 0 2 . 2 6 6 12 . 5 1 8 9 . 84 0 2 5 6 2 . 2 6 6H 4 4 6 . 7 7H M P a 因此，內(nèi)齒輪材料用 20面硬度為： 00 ，芯部硬度為： 20。 軸的設(shè)計(jì) （一） 中間軸的設(shè)計(jì) （ 1） 軸的材料選擇 和最小直徑估算 軸的材料初選為 40質(zhì)處理。 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法進(jìn)行 軸的最小直徑估算 ， 取 C=112， 則 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 21頁 2 3321 0 . 6 91 1 2 2 9 . 1 26 0 8 . 3 3 m 因?yàn)樵撦S上有一鍵槽，則 00m i n ( 1 7 ) 2 9 . 1 2 1 . 0 7 3 1 . 1 6d d m m ，按標(biāo)準(zhǔn)取m 4d 中間軸長為 140徑為 34 2） 軸承和鍵的選擇 軸上安裝內(nèi)齒輪后直徑為 ： 60選取深溝球軸承 6412. 初選鍵 10 8 70L 3） 中間軸的校核 1） 軸上力的作用點(diǎn)位置和支點(diǎn)跨距的確定 支點(diǎn)跨距 L=齒輪的作用點(diǎn) C 到左支點(diǎn) A 的距離1 內(nèi)齒輪的作用點(diǎn) C 到右支點(diǎn) B 的距離2 右支點(diǎn) B 到小齒輪作用點(diǎn) 2） 繪制軸的力學(xué)模型圖 根據(jù)軸的受力情況繪制圖 齒輪 (2)：1121 32 2 7 2 . 8 2 1 4 1 . 1 76 8 1 0F F 002 1 1 t a n 2 0 2 1 4 1 . 1 7 t a n 2 0 7 7 9 . 3 2r r F N 齒輪（ 3）：23 332 2 0 0033 t a n 2 0 4 9 3 5 . 8 8 t a n 2 0 1 7 9 6 . 5 1 N 1）垂直面支反力 由繞支點(diǎn) B 的 力矩和 0得： 32 1 2 3 2 2()N V r L F L F L 2 ( 7 7 9 . 3 2 3 2 . 5 1 7 9 6 . 5 1 3 7 . 5 ) 6 5 6 4 6 . 7 9 （方向向下） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 22頁 由繞支點(diǎn) A 的力矩和 0得： 3 1 2 2 1 3 1 2 3( ) ( )N V r L F L F L L L 3 7 9 9 . 3 2 3 2 . 5 1 7 9 6 . 5 1 3 2 . 5 3 2 . 5 3 7 . 5 6 5 3 2 3 2 . 6 2 由軸上的合力 0F 得： 3 2 2 3 0r r N V N F F ， 計(jì)算無誤。 2） 水平面支反力 由繞支點(diǎn) B 的力矩和 0得： 2 1 2 2 2 3 3( ) 0N H t L F L F L 2 ( 2 1 4 1 . 1 7 3 2 . 5 4 9 3 5 . 8 8 3 7 . 5 ) 6 5 3 9 1 8 . 2 1 由繞 支點(diǎn) A 的力矩和 0得： 3 1 2 3 3 1 2 2 1( ) ( )t N H L L F L L F L 3 ( 4 9 3 5 . 8 8 1 0 2 . 5 2 1 4 1 . 1 7 3 2 . 5 ) 6 5 6 7 1 2 . 9 2 由軸上的合力 0F 得： 2 2 3 3 3 9 1 8 . 2 1 2 1 4 1 . 1 7 6 7 1 2 . 9 2 4 9 3 5 . 8 8 0N H t N H F F ， 計(jì)算無誤。 3） 計(jì)算總支反力 A 點(diǎn)的總支反力： 2 2 222 6 4 6 . 7 9 3 9 1 8 . 2 1 3 9 7 1 . 2 3R A N V N F N B 點(diǎn)的總支反力： 2 2 2 233 3 2 3 2 . 6 2 6 7 1 2 .