輸油管牽引機(jī)主機(jī)部分設(shè)計說明

1、. . . . 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作與取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得與其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了意。作 者 簽 名：日 期：指導(dǎo)教師簽名： 日期：使用授權(quán)說明本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子

2、版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部容。作者簽名： 日 期：學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件

3、和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日1 緒論機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)最重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一，是國民經(jīng)濟(jì)的裝備部，在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著十分重要的作用。據(jù)相關(guān)資料介紹，機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)最重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一，機(jī)械制造業(yè)提供的裝備水平對國民經(jīng)濟(jì)各部門的技術(shù)進(jìn)步有著相當(dāng)大的影響，其規(guī)模水平是衡量一個國家國民經(jīng)濟(jì)實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要尺度。因而，我國十分重視機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，對機(jī)械制造業(yè)提出了更多的要求，使其能

4、夠更好地為各行各業(yè)提供高質(zhì)量的機(jī)械產(chǎn)品。世界各國都把發(fā)展機(jī)械制造業(yè)作為振興和發(fā)展本國經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點之一。我國十分重視機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。特別是改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)保持高速發(fā)展，各行各業(yè)都獲得了空前的大發(fā)展，產(chǎn)品的多樣化與對市場的快速反應(yīng)成為企業(yè)能否在激烈的市場競爭中處于有利位置的必備能力，這就對企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備提出了更高的要求。使其能夠更好地為各行各業(yè)提供高質(zhì)量的機(jī)械產(chǎn)品。如何更好地提高生產(chǎn)設(shè)備的柔性和效率，滿足產(chǎn)品的多樣化的需要，則是每個企業(yè)都要面臨著的一個重要問題。伴隨著中國加入WTO和經(jīng)濟(jì)全球化，中國正在成為世界制造業(yè)的中心。中國現(xiàn)在是在逐步地融入世界，成為世界經(jīng)濟(jì)大循環(huán)鏈條的一個

5、重要組成部分。這對我國機(jī)械制造業(yè)來說，既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn)，現(xiàn)在，國家已經(jīng)認(rèn)識到了這一問題，因此，發(fā)出了要建設(shè)創(chuàng)新型國家的號召。并采取了一系列的政策、措施鼓勵技術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)國家的技術(shù)進(jìn)步，在機(jī)械制造業(yè)方面更是如此。1.1 課題背景與目的在牽引機(jī)行業(yè)，牽引機(jī)械是一種應(yīng)用十分廣泛的產(chǎn)品。為了不斷增大其應(yīng)用圍，常常需要將其基架系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、間隙調(diào)整系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，從而提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，并改善其質(zhì)量與性能?？紤]到現(xiàn)代動力機(jī)械行業(yè)的機(jī)械化程度的進(jìn)一步加深，這類機(jī)械的需求量還會進(jìn)一步擴(kuò)大，如果能設(shè)計出一種功能更加完善的新型機(jī)械，并且各功能互不干涉，不僅能節(jié)省材料消耗，降低生產(chǎn)成本，還能方便加工操作

6、，提高工作效率，這不僅對許多中小企業(yè)單位有強(qiáng)大誘惑，而且對大型生產(chǎn)單位也有一定的吸引力。如何才能高質(zhì)量地設(shè)計出來，占領(lǐng)這個制高點，就要求我們能很快地理解掌握同類的產(chǎn)品，消化吸收，再加以綜合優(yōu)化，才能完成。我們要把這次畢業(yè)設(shè)計當(dāng)成我們在工廠的一次考核，努力地去完成它，并且盡可能的高質(zhì)量地完成。1.2 整體概述與任務(wù)書本設(shè)計研究的是在油田工地的輸油管牽引機(jī)，就是作用于油田作業(yè)時對輸油管的牽引，可以連續(xù)傳送油管時提供牽引力，它由主機(jī)部分、齒輪基座、減速機(jī)等主要部分組成。本課題設(shè)計牽引機(jī)的主機(jī)部分。需要對輸油管牽引機(jī)進(jìn)行了特性分析、整體方案的擬定、動力機(jī)的選擇確定等工作；并對輸油管牽引機(jī)整個系統(tǒng)的主要

7、零部件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計計算、強(qiáng)度校核和圖紙設(shè)計，要包括輸油管牽引機(jī)減速裝置中主要零部件，如傳動軸、齒輪等的結(jié)構(gòu)設(shè)計、強(qiáng)度校核，鍵、軸承等的選擇設(shè)計和校核；也對開卷牽引機(jī)的機(jī)體、主動軸、從動軸以與牽引滾輪等進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和其中部分零部件強(qiáng)度校核。還要對部分零部件的選用和部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析說明。設(shè)計的基本參數(shù)：1、管徑2英寸；2、傳輸速度60m/min；3、牽引力15KN；4、牽引機(jī)底座面到管中心高960mm；5、采用多滾筒對滾方式傳動；設(shè)計要求：根據(jù)基本參數(shù)完成輸油管牽引機(jī)設(shè)計計算；在設(shè)計計算的基礎(chǔ)上完成主機(jī)部分的設(shè)計，包括總體設(shè)計和關(guān)鍵零部件設(shè)計。做課題時，需要查閱機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、機(jī)床設(shè)計手冊等資

8、料，綜合分析使用，進(jìn)行設(shè)計。2 輸油管牽引機(jī)的總體設(shè)計2.1 傳動方案的確定機(jī)械傳動裝置位于原動機(jī)和工作機(jī)之間。一個合理的傳動方案首先應(yīng)滿足工作機(jī)的功能要求，其次還應(yīng)滿足工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、傳動效率高、成本低廉、工藝性好、使用和維護(hù)方便等要求。滿足同一工作機(jī)功能要求，往往可采用不同的傳動機(jī)構(gòu)，不同的組合和布局，從而可得出不同電傳動方案1。2.1.1機(jī)械傳動型式的選擇牽引機(jī)經(jīng)過長期的發(fā)展，其結(jié)構(gòu)已經(jīng)越來越多樣化，但其傳動形式基本還是以下幾種：帶式傳動，鏈?zhǔn)絺鲃?，滾筒式傳動。帶式傳動由于帶具有良好的彈性，因此能緩和和沖擊、吸收震動，沒有接頭，所以工作平穩(wěn)、噪音小。遇到過載時，帶在帶輪上打

9、滑，可防止其它零件的損壞，起到安全保護(hù)的作用。但是帶傳動兩帶輪中心距較大，使得外廓尺寸較大，并且?guī)У膲勖^低，故本設(shè)計比采用這種傳動方式。鏈?zhǔn)絺鲃舆@種牽引方式具有牽引力大，防滑性能好，安全性高，適用性好等優(yōu)點，但其瞬時傳動比不準(zhǔn)確，不能用于精密分度機(jī)構(gòu)，特別是在沖擊震動負(fù)荷下，其極易損壞。在使用過程容易出現(xiàn)一樣的故障，造成故障率高，維修困難?？煽啃圆畹纫幌盗袉栴}。故此傳動方式本設(shè)計也不予采用。 則根據(jù)本設(shè)計要求，這里采用滾筒式傳動，由于本次設(shè)計要求牽引力為15KN，單滾筒對滾方式所需正壓力過大，對輸油管損害比較嚴(yán)重，故采用多滾筒對滾方式，現(xiàn)在采用3滾筒對滾方式傳動。2.1.2 運(yùn)動簡圖的擬定確

10、定傳動方案以后，就可以確定運(yùn)動簡圖，現(xiàn)在先擬定運(yùn)動簡圖如下圖所示。由圖知傳動過程由電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動，聯(lián)軸器再帶動減速器里的減速齒輪轉(zhuǎn)動，通過離合器帶動主傳動中心齒輪轉(zhuǎn)動，再通過過渡齒輪帶動從動齒輪轉(zhuǎn)動，達(dá)到使上下鏈輪傳動的目的2。2.2 電機(jī)容量的選擇和確定2.2.1 電機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇通用的電動機(jī)為Y(IP34)、Y(IP44)與J型等三相交流異步電動機(jī)，各類電動機(jī)的構(gòu)造的特點、性能、外型尺寸與技術(shù)性能可參看電動機(jī)產(chǎn)品目錄電機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)電源種類（直流或交流）、工作條件（環(huán)境、溫度等）、工作時間的長短（連續(xù)或間歇）與連載的性質(zhì)、大小、起動性能和過載情況等條件來選擇。則本

11、設(shè)計采用三相交流電動機(jī)。而且工業(yè)上一般采用三相交流電動機(jī)。其中Y系列三相交流異步電動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維護(hù)方便等優(yōu)點。小型異步電動機(jī)主要有以下系列：Y(IP34)、Y(IP44)系列三相異步電動機(jī)是全國統(tǒng)一設(shè)計的產(chǎn)品3。Y(IP34)型系列為一般用途的自行通用、防滴式鼠籠轉(zhuǎn)子三相異步電動機(jī)，能防止水滴或其他雜物在垂直方向落入電機(jī)部。防護(hù)式籠型感應(yīng)電動機(jī)容量圍7.5125kw；轉(zhuǎn)速圍5802960r/min；電壓380V，它適用于在起動、調(diào)速等性能上無特殊要求的一般機(jī)械，如水泵、鼓風(fēng)機(jī)、金屬切削機(jī)床與運(yùn)輸機(jī)械等。Y(IP44)型系列為封閉自扇冷式鼠籠轉(zhuǎn)子三相異步電動機(jī)，能防止灰塵、鐵屑或

12、其他雜物侵入電機(jī)部。容量圍0.6100kw；轉(zhuǎn)速圍5802950r/min；電壓380V。它具有與Y(IP34)一樣的用途外，更適用于灰塵多、水土飛濺的地方，如碾米機(jī)、磨破機(jī)與其他農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械等。 JO3型系列為一般用途封閉自扇冷式鼠籠轉(zhuǎn)子三相異步電動機(jī)，其結(jié)構(gòu)能防止機(jī)座外空氣自由交換，但不完全密封?？捎糜谄饎屿o止負(fù)載或慣性負(fù)載比較大的機(jī)械，如壓縮機(jī)，柱塞式水泵、傳送帶、磨床和錘擊機(jī)等。 JQO2型系列為高起動轉(zhuǎn)矩、封閉自扇冷式雙鼠籠轉(zhuǎn)子電動機(jī)，容量圍4.5100kw，轉(zhuǎn)速圍7302960r/min，電壓380V。可用于起動靜止負(fù)載或慣性負(fù)載比較大的機(jī)械，并用于灰塵較多、水土飛濺的地方。

13、JR型系列為防滴式繞線子異步電動機(jī)，容量圍1.7100kw，轉(zhuǎn)速圍7101450r/min，電壓220/380v。它適用需要小圍調(diào)速的傳動裝置上，當(dāng)配電容量不足，起動鼠籠電動機(jī)會引起過大的壓降，以致不能順利起動或影響其他用電設(shè)備時，可用本系列電機(jī)，其中有JR2、JRO2、JR3等系列2.2.2 電動機(jī)功率的確定電動機(jī)功率的確定與其發(fā)熱有關(guān)，而發(fā)熱又與工作情況有關(guān)，電動機(jī)的工作情況一般可分為兩種5.1、對于長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、載荷不變或很少變化的，且在常溫下工作的機(jī)器（如邊疆運(yùn)輸機(jī)，風(fēng)扇等）所用的電動機(jī)，可按電動機(jī)的額定功率等于或等于或略大于所需功率可在手冊中選擇相應(yīng)的電動機(jī)型號既可，不必再作發(fā)熱計算

14、。1）作長期機(jī)構(gòu)所需要的功率Po如果已知工作軸上的卷筒、鏈輪、齒輪或其它機(jī)器另件上園周力F(N)與園周速度V(m/s),則在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)下的輸出功率Po(kW)按下列公式確定Po=kW如果已知卷筒、鏈輪、齒輪等直徑d(mm)與轉(zhuǎn)速n（rpm）,則圓周轉(zhuǎn)速按下列公式確定： V=m/s如果已知工作軸上的扭矩T（Nm）與轉(zhuǎn)速n（rpm）則輸出功率按下列公式計算： Po=kW2）電動機(jī)所需功率PP=KPo式中的K機(jī)器的過載系數(shù)，由所設(shè)計的機(jī)器可能的過載情況而定，若所設(shè)計的機(jī)器沒有過載時，可取K=1。3）按PmP條件確定電動機(jī)型號，Pm為電動機(jī)的額定功率。2、對于重復(fù)短時工作或載荷不穩(wěn)定的情況，電動機(jī)的功率

15、應(yīng)根據(jù)等效功率的方法來計算，并作發(fā)熱等核算。 本次設(shè)計中的已知條件為：共用3對滾筒，每只m=7kgx8=56kg（總和）,轉(zhuǎn)速為750（rpm），旋轉(zhuǎn)直徑為580mm,啟動時間15秒。P=T=J·a J=mR2A=P=P功率 kW T扭矩 N·mJ轉(zhuǎn)動慣量 a角加速度m質(zhì)量 單位kg R回轉(zhuǎn)半徑 單位米n轉(zhuǎn)速 （rpm） t啟動時間 秒代入數(shù)據(jù)得：如圖2示，為使機(jī)器不易卡死，安全值為計算值的2倍，即k=2;則配套功率為3.62=7.2kW，選電機(jī)為7.5kW，根據(jù)設(shè)計轉(zhuǎn)速為1450（rpm），查附表2，本次設(shè)計決定選用y132M4型號電動機(jī)。 2.2.3 電動機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇同

16、一功率的電動機(jī)有3000、1500、1000、750、500（r.pm）五種同步轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速愈高，則電動機(jī)的外形尺寸愈小、重量愈輕、價格愈便宜、能量指標(biāo)（功率與功率與功率因數(shù)cos）也愈高，從這一觀點出發(fā)，宜于選擇較高的轉(zhuǎn)速。但如工作軸轉(zhuǎn)速很低時，選擇轉(zhuǎn)速過高的電動機(jī)，就會使總傳動比過大，這樣增大了傳動系統(tǒng)傳動級數(shù)和傳動比，也增大了傳動系統(tǒng)的外形尺寸、重量和制造成本，而且傳動系統(tǒng)和電動的外形尺寸相差懸殊，安裝上也造成困難。因此，一般采用同步轉(zhuǎn)速1500或1000為宜，有時也采用3000或750的。本次設(shè)計采用了1500（rpm）電機(jī)。3 軸的設(shè)計計算3.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求軸是組成機(jī)器的主要零件

17、之一。一切做回轉(zhuǎn)運(yùn)動電傳動零件（如齒輪、蝸輪等），都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動與動力的傳遞。因此軸的主要功能是支撐回轉(zhuǎn)零件與傳遞運(yùn)動和動力。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是根據(jù)軸上零件的安裝、定位以與軸的軸的制造工藝等方面的要求，合理的確定軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，會影響軸的工作能力和軸上零件的工作可靠性，還會增加軸的制造成本和軸上零件裝配的困難度。因此，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是軸設(shè)計中的重要容6。 由于碳鋼比合金鋼價廉，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學(xué)處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，故這次設(shè)計中軸的材料采用最為常見的45鋼，最后采用調(diào)質(zhì)處理并且去毛刺和銳邊倒鈍。3.2 軸的設(shè)計計算 根

18、據(jù)工作條件，初選軸的材料為45鋼，則其強(qiáng)度為B=600MPa (抗拉強(qiáng)度極限)，S =300MPa(屈服強(qiáng)度極限)， -1=260MPa(彎曲強(qiáng)度極限)，=140MPa（扭轉(zhuǎn)疲勞極限）。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度發(fā)進(jìn)行最小直徑估算，即:= （MPa）d=·=A(mm)T工作轉(zhuǎn)矩； N傳遞功率； n軸的轉(zhuǎn)速； Wt扭矩截面模量；扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力； 許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力；A設(shè)計常數(shù)； P電機(jī)功率；查附表5知A應(yīng)為118107（45#鋼），取A=113；d=113P輸油管的功率； 0.96運(yùn)輸機(jī)滾筒傳遞效率；D=113=50.09（mm）考慮此處有鍵槽和其它應(yīng)力的影響，實際軸徑取危險軸徑的1.07倍，其實際尺寸為50

19、.091.07=53.6（mm）,圓整到55mm。則最小軸徑處為60mm,為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，軸右端需制出一軸肩，故取段軸的直徑=65mm,左端用軸端擋圈定位，考慮到擋圈的定位，取擋圈直徑D=62mm,段軸承安裝處，因軸承同時受徑向力和軸向力的作用，故選單列圓錐滾子軸承30313，其尺寸為d×D×T=65mm×140mm×36mm,故=65mm。右端滾動軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位，由手冊上查得定位軸肩高度h=19mm。故=84mm。段滾筒安裝處的直徑=80mm，滾筒右端與右軸承之間采用套筒定位。左端采用軸肩定位，軸肩高度h>0.07d，則軸

20、環(huán)處的直徑=95。處為過渡軸段，因考慮到軸承處的定位，取=72mm，處安裝底座，采用螺帽安裝，可選用M8 =60mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑。軸承的計算：由于最大牽引力為37KN,而由3對磙子牽引，則單輥牽引力Fd=F/6=37/6=6.17KN；現(xiàn)在取摩擦系數(shù) f=0.2：則正壓力 Fr = Fd/f = 6.17/0.2 = 30.85:周成當(dāng)量動載荷計算：1. 左軸承為1，右軸承為2（按照雙列軸承計算）2. 軸向力由右軸承承受。Fa=Fr*47/67=21.64KN3. 軸承1當(dāng)量動載荷：P1=Fr/2=15.425KN；4. 軸承2當(dāng)量動載荷：因為47×2/67=1.

21、4>E，所以P2=Fr/2×0.57+Fa×0.93=8.792+20.13=28.83KN結(jié)論：P1<44；P2<48；可用。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，如圖5示：圖53.3 求軸的支反力，作軸的彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖由靜力平衡條件知：Mo=0 R1l-R2b=0Mc=0 R2a(F1+F2)l=0設(shè)F1+F2=E 則由前面的計算可知E=9600N求得 R1=， R2=；解得R1=330N，R2=1290N；求彎矩以梁的c點為原點，在CD段，距原點距離為x的任意截面，其彎矩公式為：M（x）=R1x當(dāng)x=0時M（x）=0當(dāng)x=a=250時M（x）值最大。當(dāng)M（x）=R1x=33

22、0×250=82500（N·m）且方向為負(fù)。同理在DB段計算彎矩 M（x）=R1xR2(xa)將R1=，R2=代入上式求得M（x）=R1xR2(xa)=E（lx） （axl）由上式知：當(dāng)x=l=333 時 彎矩為0當(dāng)x=a時，M（x）有最大值，即M（x）=960×（333250）=79680（N·m），且方向為正。依據(jù)計算結(jié)果作彎矩圖M，如下作合成彎矩圖Mt：Mt=87365.6作合成彎矩圖Mt如下：3.4 校核軸的強(qiáng)度由彎矩圖看出，軸的危險截面在D面上，在此處校核軸的強(qiáng)度， 此處d=70mm=-1由于是實心軸W=代入上式有=-1=1.9（MPa）-1=

23、55（MPa）(查附表6得： -1 =55（MPa）)該軸是安全的。4 軸承的選擇與計算4.1 軸承的選擇軸承是用來支承軸的，軸與軸承直接接觸的部分稱為軸頸，軸承可以分為滑動軸承和滾動軸承。滑動軸承可以根據(jù)其摩擦狀態(tài)分為非液體摩擦軸承和液體摩擦軸承l(wèi)兩類。當(dāng)軸頸與軸承滑動表面間雖有液體油膜存在，但不能完全避免表面凸起部分直接接觸時，兩滑動表面所形成的摩擦稱為非液體摩擦。若兩滑動表面完全被潤滑油隔開，其相對運(yùn)動的阻力主要是潤滑油部的摩擦?xí)r，稱為液體摩擦。滑動軸承按其工作時所承受載荷的方向，又分為向心滑動軸承（載荷沿半徑方向，指向軸心）和推力滑動軸承（載荷沿軸線方向）。由于滑動軸承不適用于拉輥裝置

24、的設(shè)計，則本次設(shè)計采用了滾動軸承。常用滾動軸承的類型、性能特點與應(yīng)用圍：1、單列向心球軸承，類型代號為：0000；其性能特點為：當(dāng)量磨擦系數(shù)最小。高轉(zhuǎn)速時可用來承受不大的純軸向負(fù)荷。外圈軸線偏斜>816。適用于剛性圈套的軸上，常用于小功率電機(jī)、減速機(jī)、運(yùn)輸機(jī)的托輥、滑輪等。2、雙列向心球面軸承，類型代號：1000；其性能特點為：不能承受純軸向負(fù)荷，能自動調(diào)心、外圈偏斜>1.5030。適用于多支點軸，剛性小的軸以與難以對中的軸。3、單列向心短圓柱滾子軸承，類型代號50000；其性能特點為：外圈可以分離，滾子用圈允許少量的軸向移動，外圈軸線偏斜>24。適用于剛性很大，對中良好的軸

25、，常用于大功率電機(jī)，機(jī)床主軸、車輛軸承箱、人字齒輪減速機(jī)等。4、雙列向心球面滾子軸承：類型代號：52000；其性能特點為：承載能力最大，不能承受純軸向負(fù)荷。能自動調(diào)心，外圈軸線偏斜>102.50。常用于其它種類軸承不能勝任的重載情況，如軋鋼機(jī)，大功率減速機(jī)、吊車走輪等。5、滾針軸承類型代號：類型代號：74000；其性能特點為：徑向尺寸最小，徑向承載能力很大，磨擦系數(shù)較大。旋轉(zhuǎn)精度低。適用于徑向負(fù)荷很大而徑向尺寸受限制的地方，如：萬向聯(lián)軸節(jié)，活塞銷、連桿銷等。6、螺旋滾子軸承：類型代號：5000；其性能特點為：窄鋼帶卷成的空心滾子有彈性，可承受徑向沖擊。外圈軸線偏斜敏感性低，徑向尺寸較小。

26、適用于經(jīng)常受不大的徑向沖擊且轉(zhuǎn)達(dá)速不高的支承。如：運(yùn)輸輥道的輥子，長傳動軸的支承。7、單列向心推力球軸承：其性能特點為：可承受純軸向負(fù)荷，36000型用于RA，其它兩種用于AR，部游隙可調(diào)，支點距離不宜大；適用于剛性較大跨距不大的軸與須在工作中高速游隙時，常用于蝸桿減速機(jī)、離心機(jī)動、電鉆、空孔機(jī)等。8、圓錐滾子軸承，類型代號：30000；其性能特點為：外圈可分離，游隙可調(diào)，7000型不宜承受純徑向負(fù)荷。磨擦系數(shù)大，外圈軸線偏斜2。適用于剛性較大的軸，應(yīng)用很廣，如：減速機(jī)、車輪軸、軋鋼機(jī)、起重機(jī)、破碎機(jī)、機(jī)床主軸等。9、推力球軸承，類型代號：單向8000、雙向38000；其性能特點為：軸線必須與

27、軸承底座底面垂直，不重點適用于高轉(zhuǎn)速。常用于起重機(jī)，吊鉤、蝸桿軸、錐齒輪軸、機(jī)床主軸等。軸承徑為65的圓錐滾子軸承（30313），一對反排列組合，不但能承受徑向力，還能承受軸向力，極限速度為2600轉(zhuǎn)，選一對30313圓錐滾子軸承最為安全。4.2 軸承的計算與校核 查表由圓錐滾子軸承得：第一次近似計算：先假定支點反力的作用于軸承支座的中點，按力矩平衡的條件得：計算值：查表根據(jù)圓錐滾子軸承查得Y=0.4計算由表查得，隔離環(huán)的寬度第二次近似計算的支點距離為：第二次近似計算的支點反力為：重新計算由圖查得第二次近似計算的故得第三次近似計算的支點距離為：第三次近似計算的支點反力為：再次計算：由圖查得上次

28、計算結(jié)果一樣，故已很精確。軸承壽命計算：查表圓錐滾子軸承X與Y值當(dāng) 取X=1,Y=當(dāng)量動載荷：根據(jù)中等沖擊，由表5-1-19查得雙列軸承的額定動載荷：圓錐滾子軸承軸承壽命：故 軸承合格。5 聯(lián)軸器的選用聯(lián)軸器是機(jī)械傳動中常用的部件。他們主要用來連接軸與軸（或連接軸與其他回轉(zhuǎn)零件），以傳遞運(yùn)動與轉(zhuǎn)矩；有時也可用作安全裝置。由于機(jī)器的工況各異，因而對聯(lián)軸器提出來各種不同的要求，如傳遞轉(zhuǎn)矩的大小、轉(zhuǎn)速高低、扭轉(zhuǎn)剛度變化情況、體積大小、緩沖吸振能力等，為了適應(yīng)這些不同的要求，聯(lián)軸器已出現(xiàn)了很多類型，同時新產(chǎn)品還在不斷涌現(xiàn)，由一個廣闊的開發(fā)領(lǐng)域。5.1 凸緣聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器（亦稱法蘭聯(lián)軸器）是利用螺栓聯(lián)

29、接兩凸緣（法蘭）盤式半聯(lián)軸器，兩個半聯(lián)軸器分別用鍵與兩軸聯(lián)接，以實現(xiàn)兩軸聯(lián)接，傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動。凸緣聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本較低，工作可靠，裝拆、維護(hù)均較簡便，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，能保證兩軸具有較高的對中精度，一般常用于載荷平穩(wěn)，高速或傳動精度要求較高的軸系傳動。凸緣聯(lián)軸器不具備徑向、軸向和角向補(bǔ)償性能，使用時如果不能保證被聯(lián)接兩軸對中精度，將會降低聯(lián)軸器的使用壽命、傳動精度和傳動效率，并引起振動和噪聲。 凸緣上各螺栓根據(jù)傳遞轉(zhuǎn)矩的大小，可全部采用。本次設(shè)計根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)采用YL6型凸緣聯(lián)軸器。下圖為該型號的示意圖，其主視圖與基本數(shù)據(jù)如下：公稱轉(zhuǎn)矩Tn=100 N·m 許用轉(zhuǎn)速 n =800

30、0r·min-1軸徑長度 L=62mm: 質(zhì)量 m=3.99Kg；轉(zhuǎn)動慣量I=0.017kg·m25.2 十字軸式萬向聯(lián)軸器這類聯(lián)軸器因具有撓性，故可補(bǔ)償兩周的相對位移。但因無彈性元件，故不能緩沖減振。這類聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)方便，廣泛應(yīng)用于汽車、多頭鉆床等機(jī)器的傳動系統(tǒng)中。小型十字軸式萬向聯(lián)軸器已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計時可按標(biāo)準(zhǔn)選用。根據(jù)其標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求，本設(shè)計采用的是SWP_B型(有伸縮短型)部分軸承座十字軸萬向聯(lián)軸器。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：其基本數(shù)據(jù)如下（標(biāo)準(zhǔn)=摘自/T 3241-1991）：型號=SWP160B回轉(zhuǎn)直徑D=160mm, 額定轉(zhuǎn)矩Tn=16 kN.m疲勞轉(zhuǎn)矩Tt=

31、8 kN.m軸線折角=10° 伸縮量S=50尺寸L=585，尺寸D1(Js11)=140，尺寸D2(H7)=95，尺寸E=15，尺寸E1=4，尺寸b×h=20×12，尺寸h1=6，尺寸L1=85，尺寸n-d=6-13轉(zhuǎn)動慣量(kg.m2)=0.14，重量(kg)=44。6 鍵的選擇和計算6.1 鍵的選擇鍵作為一種標(biāo)準(zhǔn)零件，通常用來實現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩，由的還能實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向滑動的向?qū)?。其中鍵連接主要分為：平鍵連接、半圓鍵連接、楔鍵連接和切向鍵13。平鍵工作時，靠鍵同鍵槽側(cè)面的擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩。平鍵連接具有結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、對中間較好等

32、優(yōu)點，因而得到廣泛應(yīng)用。但平鍵連接不能承受軸向力，因而不能對軸向零件起到固定作用。半圓鍵工作時，靠其側(cè)面來傳遞轉(zhuǎn)矩。這種鍵連接的優(yōu)點是工藝性較好，裝配方便，尤其適用于錐形軸端與輪轂的連接。缺點是軸上鍵槽較深，對軸的強(qiáng)度削弱較大，故一般只用于輕載靜連接中。楔鍵工作時，靠鍵的楔緊做用來傳遞轉(zhuǎn)矩，同時還可以承受單向的軸向載荷，對輪轂起到單向的軸向固定作用。楔鍵連接在傳遞有沖擊和振動的較大轉(zhuǎn)矩時，仍能保證連接的可靠性。楔鍵連接的缺點是鍵楔緊后，軸和輪轂的配合產(chǎn)生偏心和偏斜。因此主要用于轂類零件的定心精度要求不高和低轉(zhuǎn)速的場合。由于設(shè)計的牽引機(jī)拉輥裝置無特別要求，綜合考慮，決定選擇A形普通平鍵。根據(jù)軸的

33、尺寸要求選擇如下：拉輥部分：鍵 22×14×140 GB/T 1096-2003聯(lián)軸部分：鍵C16×10×70 GB/T 1096-20036.2 鍵的強(qiáng)度校核由于上面鍵是處于同一根軸上的鍵，傳遞的轉(zhuǎn)矩一樣，所以只需校核短的鍵即可。平鍵的校核公式：T轉(zhuǎn)矩 d軸的直徑 鍵的工作長度 鍵的寬度 對于A型鍵由上面計算的軸的轉(zhuǎn)矩 ： T = 47915N 軸的直徑： d = 55mm鍵的工作長度： 70mm 鍵的寬度： b = 16mm 鍵與輪轂的接觸高度： k = 0.5h = 5mm帶入公式：結(jié)論:鍵連接強(qiáng)度足夠。7 牽引機(jī)的潤滑與密封7.1 傳動件與軸承的

34、潤滑 在各種機(jī)器和設(shè)備中所使用的潤滑劑主要有潤滑油、潤滑脂、和固體潤滑劑。潤滑劑不僅可以降低摩擦，減輕磨損，保護(hù)零件不遭銹蝕，而且在采用循環(huán)潤滑時還能起到散熱降溫的作用。膏狀的潤滑脂，既可以防止部的潤滑劑外泄，又可以阻止外部雜質(zhì)入侵避免加劇零件的磨損，起到密封作用。因此正確使用潤滑劑對從事機(jī)械設(shè)計和機(jī)械維護(hù)人員來講是十分重要的。選用潤滑劑時要考慮的幾點因素： 1.運(yùn)動速度 2.載荷大小 3.工作環(huán)境溫度 4.周圍環(huán)境 5.潤滑裝置從運(yùn)動速度，載荷大小等因素考慮應(yīng)優(yōu)先考慮粘度較大和錐入度較小的潤滑脂潤滑。7.2 密封件的選擇由于輸油管牽引機(jī)是在常壓下工作的，對機(jī)器密封的要求主要是對軸承的密封，于

35、是選擇氈圈密封就能達(dá)到所規(guī)定的要求。因此選擇氈圈密封即可。結(jié) 論本次設(shè)計主要是運(yùn)用機(jī)械設(shè)計、工程材料學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)電傳動技術(shù)、金屬工藝學(xué)、人機(jī)工程學(xué)等學(xué)科知識，因此說輸油管牽引機(jī)設(shè)計所涉與的容較為廣泛。本文對牽引機(jī)主機(jī)部分的設(shè)計分三大塊：第一、拉輥裝置部分的設(shè)計，它包括輥筒的具體設(shè)計、輥筒的材料選擇與尺寸確定。第二、機(jī)架部分的設(shè)計，它包括支承件、機(jī)座與機(jī)架的具體設(shè)計。第三、潤滑冷卻系統(tǒng)的設(shè)計，它包括軸與滾動軸承的潤滑以與密封方法的選取。另外，為保證對拉輥裝置系統(tǒng)各部分的質(zhì)量、性能與穩(wěn)定性等達(dá)到設(shè)計要求，這里也對框架系統(tǒng)中的一些重要零件諸如、軸承、輥筒軸與平鍵等進(jìn)行了必要的強(qiáng)度校核和壽命計算。畢業(yè)設(shè)計過后，我有以下幾點體會：首先