行星齒輪傳動電動滾筒設(shè)計(jì)（機(jī)械CAD圖紙）

1、本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文CAD圖紙 QQ 401339828 摘 要電動滾筒作為一種新型的驅(qū)動裝置，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)作為輸送機(jī)械等設(shè)備的驅(qū)動裝置。電動滾筒的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高、噪聲低、使用壽命長、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作可靠、密封性能好、占據(jù)空間小、安裝維修方便，適合在各種惡劣的環(huán)境條件下工作。它將電動機(jī)和減速器共同置于滾筒體內(nèi)部，從而提高了滾筒傳動的效率。在滾筒體設(shè)計(jì)中我選用了薄形筒體的經(jīng)驗(yàn)公式，在傳動設(shè)計(jì)中我選擇的是NGW型行星齒輪傳動，第一級采用內(nèi)齒圈固定，行星架輸出，第二級采用行星架固定，內(nèi)齒圈輸出。行星齒輪傳動中行星輪可以分擔(dān)負(fù)荷，傳動結(jié)構(gòu)更為緊湊。為了充分發(fā)揮行星齒輪傳動的優(yōu)

2、點(diǎn)，采用了均載機(jī)構(gòu)使各個(gè)行星齒輪都能夠分擔(dān)載荷，以補(bǔ)償不可避免的誤差，降低了不均勻系數(shù)，提高承載能力。關(guān)鍵字：電動滾筒,行星齒輪傳動,傳動比。ABSTRACTAs a new type of driving devices, Electric Roller has been widely applied as transportation equipment such as mechanical devices driven to the various sectors.The main advantage of the roller is Cohesive, efficient transm

3、ission and low noise, long life and smooth operation, working, reliable, good performance sealed, a small space, installation maintenance convenience, and Suitable for the harsh environment in a variety of conditions. Reducer common electric motors and machines will be placed within the body, Thus e

4、nhancing the efficiency of roller mill.In roller I choose a thin-shaped design experience cylinder formula, in transmission design I chose NGW-planetary gear transmission. First-class I use of fixed gear, andthePlanet-export. Second-class I Using planetary fixed, and of gear export. Planetary gear t

5、ransmission can share the load of planetary round, sotransmission structure more compact. To bring into full play the advantages of planetary gear transmission and are used to set the various agencies can share the load planetary gear to compensate the inevitable errors and reducing uneven factor in

6、crease carrying capacity together.Keywords: Electric Roller, Planetary gear transmission, Velocity ratio.前 言高等教育應(yīng)該從理論知識和實(shí)踐兩方面著手，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)能力。在實(shí)踐中我們要要有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識做保證，實(shí)踐是對理論知識的最好鞏固。而畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文就是我們在實(shí)踐中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們能夠綜合的運(yùn)用著幾年所學(xué)習(xí)的知識去分析和解決問題，并且在畢業(yè)論文的過程中，去學(xué)習(xí)怎樣的梳理和運(yùn)用學(xué)的知識，既是一次檢驗(yàn)的過程，又是一次對知識的鞏固的過程。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我在接受高等教育

7、中的最后一次綜合性的實(shí)踐學(xué)習(xí)，是實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力，是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)工作能力、提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要手段。當(dāng)然，畢業(yè)設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量，也是學(xué)生畢業(yè)資格認(rèn)定的一個(gè)重要依據(jù)，是對學(xué)校人才培養(yǎng)效果的全面檢驗(yàn)，是學(xué)校教育教學(xué)質(zhì)量評價(jià)的重要內(nèi)容。畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的主要是：（1）培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性地綜合運(yùn)用所學(xué)基本理論和技能，獨(dú)立完成本專業(yè)范圍內(nèi)工程設(shè)計(jì)或?qū)嶒?yàn)分析的專業(yè)工作能力；（2）學(xué)習(xí)科學(xué)的精神和創(chuàng)新能力；（3）學(xué)習(xí)調(diào)查研究、收集處理信息和查閱文獻(xiàn)的能力；（4）學(xué)習(xí)語言表達(dá)和撰寫科技報(bào)告（論文）的能力；（5）培養(yǎng)學(xué)生的效益意識、全局觀念和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。在此基礎(chǔ)上，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的整體

8、構(gòu)建設(shè)計(jì)的能力，全面的去考慮問題，幫助我們掌握工程設(shè)計(jì)中的一般產(chǎn)品設(shè)計(jì)的程序和方法。為我們在以后的實(shí)際工作中，能更好的解決工程實(shí)際生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問題打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),而且還有助于我們分析問題和創(chuàng)造性的解決問題的能力，全面提高我們的素質(zhì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)基本要求主要是通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，將思想道德素質(zhì)教育、業(yè)務(wù)素質(zhì)教育、文化素質(zhì)教育于一體，注重學(xué)生素質(zhì)的全面提高，以達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的基本要求；注重培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度、勤奮鉆研的優(yōu)良學(xué)風(fēng)和獨(dú)立工作能力；注重開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力，實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)目的。我所選擇的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是電動滾筒，關(guān)于電動滾筒的相關(guān)信息在緒論中將會詳細(xì)講到。電動滾筒在國民生產(chǎn)

9、中的作用越來越大，其產(chǎn)品的主要設(shè)計(jì)方面是傳動結(jié)構(gòu)和整體布局的設(shè)計(jì)。在我國，電動滾筒發(fā)展較晚，但是發(fā)展很快。目前國內(nèi)外以將電動滾筒廣泛應(yīng)用與采礦、冶金、煤炭、交通、能源、糧食、煙草、化工、建材、郵電、航空、農(nóng)林、印刷、商業(yè)等各個(gè)生產(chǎn)建設(shè)領(lǐng)域。由于電動滾筒的設(shè)計(jì)要求很高，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)較多，而且我缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，再加上由于國內(nèi)電動滾筒的發(fā)展較晚關(guān)于電動滾筒的系統(tǒng)地、實(shí)際地、具有一定理論指導(dǎo)作用的專業(yè)書籍很少，所以在設(shè)計(jì)中存在很多的不足和疏漏，懇請老師同學(xué)指正。1 緒論1.1電動滾筒行業(yè)與產(chǎn)品介紹電動滾筒是一種將電動機(jī)、減速機(jī)構(gòu)置于驅(qū)動滾筒內(nèi)的新型驅(qū)動裝置，它主要用在固定式和移動式帶式輸送機(jī)上，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電

10、機(jī)、減速機(jī)在驅(qū)動滾筒之外的開式驅(qū)動裝置。此外，還廣泛地用在輥送輸送機(jī)上做為主動輥?zhàn)?，用以輸送成件物品。進(jìn)入80年代以后，電動滾筒的應(yīng)用場所更在日新月異地?cái)U(kuò)展。電動滾筒與傳統(tǒng)的開式驅(qū)動裝置相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、耗能少，噪音小、壽命長、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠、密封性好，占用場地少、安裝和維修方便等優(yōu)點(diǎn)，適合在各種環(huán)境下工作，包括粉塵大，潮濕泥濘的惡劣工作環(huán)境下工作，特殊的隔爆電動滾筒，還可以在易燃易爆的環(huán)境下工作。所以目前國內(nèi)外已將電動滾筒廣泛地應(yīng)用于困民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。我國于1961年5月研制出第一臺電動滾筒，比我國的帶式輸送機(jī)的開發(fā)和研制約晚十年，比世界上第一臺電動滾筒的誕生要遲30余年，但

11、是從70年代中期起，特別是進(jìn)人80年代，些行業(yè)引進(jìn)了世界一流的JOKI和W.A.T公司電動滾筒，使電動滾筒在國內(nèi)得到了迅猛發(fā)展。進(jìn)入90年代，通過引進(jìn)技術(shù)的消化、吸收和行業(yè)廠的獨(dú)立研制，我國的電動滾筒，無論在品種規(guī)格，還是在性能指標(biāo)上，都已趕上或超過世界先進(jìn)水平。電動滾筒行業(yè)組是“中國重型機(jī)械工業(yè)協(xié)會帶式輸送機(jī)專業(yè)委員會”的成員，行業(yè)組始建于1978年，現(xiàn)已發(fā)展成具有十一家成員廠，代表我國電滾筒生產(chǎn)水平的行業(yè)組織。該組織每年定期進(jìn)行活動，內(nèi)容有：技術(shù)交流、匯總信息、引進(jìn)技術(shù)、制定標(biāo)準(zhǔn)等。行業(yè)組在電動滾筒生產(chǎn)技術(shù)趕超世界先進(jìn)水平的過程中，發(fā)揮了積極作用，使小組成員廠成為我國電動滾筒生產(chǎn)的骨干。我

12、國電動滾筒的行業(yè)廠日前能生產(chǎn)的電動滾椅的品種門類齊全、應(yīng)有盡有。目前能生產(chǎn)的品種按電機(jī)冷卻方式分：1、油冷式電動滾筒：冷卻油液不直接與電機(jī)定、轉(zhuǎn)子接觸。TDY75型等即屬這種電動滾筒。    2、油浸式電動滾筒：冷卻油液直接與電機(jī)定、轉(zhuǎn)子接觸。引進(jìn)的JOKI和W.A.T滾筒等，均為這種電動滾筒。3 風(fēng)冷式電動滾筒：滾筒內(nèi)吸入冷風(fēng)，排出熱風(fēng)而冷卻電機(jī)。4、自冷式電動滾筒：不采取任何冷卻方式，電機(jī)自然冷卻。目前能生產(chǎn)的品種，按減速裝置分：1、二級或三級減速的圓柱齒輪傳動的電動滾筒：功率一般在0.1-45KW2行星圓柱齒輪傳動的電動滾筒：功率范圍一般在003-

13、75KW3、行星擺線針輪傳動的電動滾筒：功率最大可達(dá)55K4、變速傳動軸破傳動的電動滾筋：功率范圍在003-30KW5、將減速機(jī)構(gòu)囂于滾筋內(nèi)的減速滾筒：減速滾筒與電動機(jī)外聯(lián)(與其它動力外聯(lián)也可)，構(gòu)成一種新型的驅(qū)動滾筒，功率可達(dá)160KW或更大，這種減速滾筒具有傳統(tǒng)的開式驅(qū)動如電動滾筒的雙重優(yōu)點(diǎn)。目前能生產(chǎn)的電動滾筒，按用途要求分：  1、通滾筒：適用于普通工作環(huán)境，包括潮濕、泥濘的工作環(huán)境。2、適用于易、易暴環(huán)境工作，可分為電機(jī)隔爆型和滾筒隔爆型兩種不同形式的隔爆電動滾筒。3、逆止式電動滾筒：滾筒只可想要求的一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。4、雙速、二速和無級變速的電動滾筒：雙速及三速采用

14、變極電機(jī)，無級變速采用特殊的電機(jī)或減速裝置達(dá)到。5、電磁制動電動滾筒。6、鏈輪滾筒：有單鏈輪和雙鏈輪之分。7、其他特殊用途的電動滾筒：有過熱保護(hù)滾筒、不銹耐蝕滾筒、錐形滾筒。簡體表面包膠或涂層的滾筒，以及220/380伏，380/660伏，50HZ/60HZ,變壓或變頻滾筒等等。    按以上三種不同分類的滾筒，再進(jìn)行互相組合，行業(yè)廠可生產(chǎn)的電動滾筒品種可達(dá)108200種。目前，電動滾筒行業(yè)廠可生產(chǎn)的電動滾筒，基本參數(shù)范圍為：    1、功率(KW)：003,006,0.09,012，0.18，025，0.37，0.55，075，1.

15、1，l.5，2.2，3.0, 4.0，5.5，7.5，11，15，18.5,22,30,37，45,55，75,90,110,16O或更大    2、帶速(ms)：005,008，010,013，016,020,0。25,032，040,050,060,080,100，125，160,200,250，315，40或更高。3、筒長(mm)：200,250,300,350，2350，2400(每50mm為一檔)        由這些基本參數(shù)組合，電動滾筒行業(yè)廠可生產(chǎn)出數(shù)

16、千種規(guī)格以上的各式電動滾筒，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出世界任何一個(gè)工廠甚至于任何一個(gè)國家可以生產(chǎn)的規(guī)格范圍。行業(yè)廠生產(chǎn)的電動滾筒在性能指標(biāo)上已經(jīng)趕上世界先進(jìn)水平。有的品種規(guī)格甚至超過當(dāng)前世界水平，例如：可以制造噪音低于60dB(A)的電動滾筒；電機(jī)絕緣等級在B級，F(xiàn)級，H級甚至濕熱帶使用的電動滾筒；電動滾筒的無故障工作時(shí)間可達(dá)20000小時(shí)以上，密封等級為IP44，IP55的電動滾筒，這些性能完全可與國外一流產(chǎn)品相媲美。所以我國從舶年代起小量出口，發(fā)展到今天已開始批量出口。我國的電動滾筒，將要以規(guī)格品種齊全、性能良好和價(jià)格上的優(yōu)勢，改變了世界電動滾筒市場的格局。1.2電動滾筒在國民經(jīng)濟(jì)中的作用隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)

17、展，電動滾筒作為主動輥?zhàn)右呀?jīng)廣泛的應(yīng)用于各種生產(chǎn)線中，電動滾筒的優(yōu)點(diǎn)也不斷的凸現(xiàn)出來。由于電動滾筒具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高、噪聲低、使用壽命長、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作可靠、密封性好、占用空間小、安裝維修方便等優(yōu)點(diǎn)，并且適合各種惡劣的環(huán)境條件下工作。電動滾筒的設(shè)計(jì)制造技術(shù)也在不斷的提高，制造的材料也在不斷的改善，高新技術(shù)不斷的引入，電動滾筒的應(yīng)用范圍必將越來越廣泛，電動滾筒在國民經(jīng)濟(jì)中的作用將更大。1.3電動滾筒的發(fā)展國內(nèi)發(fā)展概況：我國最早使用電動滾筒式在20 世紀(jì)40年代。當(dāng)時(shí)的北京石景山發(fā)電廠煤倉進(jìn)口的配煤移動式帶式輸送機(jī)，就隨機(jī)引進(jìn)了電動滾筒。到20 年代，電動滾筒被陸續(xù)的從國外引進(jìn)，使用效果良好

18、，其優(yōu)越的性能也逐漸被認(rèn)識。從20 世紀(jì)50年代，我國開始自主研制開發(fā)電動滾筒。1959年當(dāng)時(shí)的天津市皮帶機(jī)廠開始收集電動滾筒的有關(guān)資料，1961年試制出我國第一臺油冷式電動滾筒，1964年5月完成了YD64型油冷式電動滾筒的系列設(shè)計(jì)，總的規(guī)格數(shù)為153種，能夠滿足當(dāng)時(shí)我國帶式輸送機(jī)的基本要求。隨著我國的輸送機(jī)行業(yè)的發(fā)展，對電動滾筒的要求越來越高。到了20 世紀(jì)后期，國外的電動滾筒制造技術(shù)的引進(jìn)，促進(jìn)了我國電動滾筒的蓬勃發(fā)展，1989年，著手制定了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)JB/T7330-94電動滾筒標(biāo)準(zhǔn)。國外發(fā)展概況：20世紀(jì)30年代末，德國首先研制成功了自然風(fēng)冷式電動滾筒。從這個(gè)時(shí)候起，使用的電動機(jī)為定

19、子旋轉(zhuǎn)的集流環(huán)式異步電動機(jī)。稍后，油冷式電動滾筒陸續(xù)研制成功并投入使用，隨著電動機(jī)技術(shù)的發(fā)展，不斷地提高著電動滾筒的技術(shù)。世界上除我國之外已有的比較知名的生產(chǎn)電動滾筒的廠家有數(shù)十家。在這些公司中，有的公司的年生產(chǎn)量可以高達(dá)四萬臺不同規(guī)格、大小的電動滾筒。在西歐、北美多為油浸式齒輪傳動的電動滾筒，而自然風(fēng)冷和油冷式電動滾筒較少。自然風(fēng)冷式電動滾筒一般用在食品工業(yè)及生產(chǎn)線上。所有各大洲主要生產(chǎn)電動滾筒的廠家包括我國在內(nèi)，目前各種電動滾筒的總年產(chǎn)量在4050萬臺。1.4方案確定電動滾筒的類型很多,按結(jié)構(gòu)的不同可分為：外裝式，內(nèi)裝式;按電動滾筒的傳動部分的不同，又可分為：定軸式的,擺線式的,行星式的,

20、其中,行星式的又有不同的種類,可分為單級,雙級,多級,還分為2K-H、3K、K-H-V等等很多種。由于漸開線行星齒輪動與普通定軸傳動相比較具有承載能力大,體積小,效率傳高,重量輕,傳動比大,噪聲小,可靠性高,壽命長便于維修.等優(yōu)點(diǎn).通過行星傳動可以把能量由一根主動軸傳給若干根從動軸,這些從動軸的角速度的關(guān)系在工作時(shí)刻變化。研究指出，統(tǒng)一制造精度下行星傳動比定軸線固定起來,載荷一般沿齒寬分布的較好。但設(shè)計(jì)行傳動時(shí),正確地選擇結(jié)構(gòu)布置的意義遠(yuǎn)比設(shè)計(jì)普通定軸傳動的大.結(jié)構(gòu)式布置選擇不當(dāng)時(shí)，不但可能喪失在輪外廓尺寸和重量方面的優(yōu)點(diǎn)甚至可能得到不利于使用的傳動。所以，在設(shè)計(jì)中選擇了行星式傳動方案。在行星

21、式傳動機(jī)構(gòu)中，按齒輪嚙合方式分還可細(xì)分為NGW形,NW形,WW形,NN形。常用的二級傳動方案有：NGW型、NW型、WW型三種。NGW型： 由內(nèi)外嚙合和公用行星輪組成。結(jié)構(gòu)簡單、軸向尺寸小、工藝性好、效率高，然而傳動比小，但能多級串聯(lián)成傳動比較大的輪系。所以，成為動力傳動中應(yīng)用最多、傳遞功率最大的一種行星傳動。NW型： 由一對內(nèi)嚙合和一對外嚙合齒輪組成。由于把行星輪作成雙聯(lián)齒輪，使其為雙排外嚙合而沒有公用齒輪，與 相比，傳動范圍大、效率相仿、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝性差。WW型： 有雙排兩對外嚙合齒輪組成。突出的特點(diǎn)就是能通過調(diào)整四個(gè)齒輪的齒數(shù)，輕而易舉地得到很大的傳動比。但效率很低且隨傳動比的增加減小.

22、經(jīng)過一系列的綜合比較，最后選擇的方案是：內(nèi)裝式NGW型二級行星圓柱齒輪傳動的電動滾筒1.5設(shè)計(jì)參數(shù)及要求設(shè)計(jì)參數(shù):機(jī)長:100m;帶寬:1000m;帶速:1.6m/s;輸送量:400t/h;輸送高度:5m設(shè)計(jì)要求：1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）必須由學(xué)生本人在教師指導(dǎo)下完成。2、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的選題應(yīng)結(jié)合教師科研課題或現(xiàn)場實(shí)際。3、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書格式：中英文摘要、前言、目錄、主要內(nèi)容、結(jié)束語、參考文獻(xiàn)和外文資料翻譯。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要應(yīng)概述本文的要點(diǎn)和主要結(jié)論。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）前言必須清楚的闡述本文的目的、意義和要解決的問題。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容和結(jié)果應(yīng)著重?cái)⑹霰救说难芯抗ぷ骱瞳@得的結(jié)果

23、，包括理論分析、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算、結(jié)果和討論。敘述要簡明（必要的詳細(xì)推導(dǎo)、詳細(xì)數(shù)據(jù)列入附錄），結(jié)論要明確并要有根據(jù)。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書字?jǐn)?shù)：1.52萬字；論文字?jǐn)?shù)：22.5萬字。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文資料翻譯3000漢字以上，原文不能為書上內(nèi)容，必須是英文論文。4、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）圖紙除一張一號零件圖手繪外，其余全部用計(jì)算機(jī)繪圖，畢業(yè)設(shè)計(jì)總圖量折合0號圖紙3張以上。5、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）對所研究的課題應(yīng)有新的見解。6、學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）期間，應(yīng)態(tài)度端正，積極主動，刻苦認(rèn)真，并按時(shí)保質(zhì)保量完成設(shè)計(jì)任務(wù)。2電動滾筒功率的確定 目前，世界各國對于輸送機(jī)械驅(qū)動功率的計(jì)算公式各不相同。而電動滾筒功率是選擇電動滾筒

24、的主要參數(shù)之一。如何正確的、合理的、迅速的計(jì)算和選取，是保證輸送機(jī)械正常工作的關(guān)鍵，也是電動滾筒設(shè)計(jì)人員一直關(guān)心和必須掌握的問題。 由于各種功率的計(jì)算公式不盡相同，相互間有一定的差異，而且比較麻煩，為此，綜合考慮并結(jié)合現(xiàn)有的實(shí)際應(yīng)用，參考有關(guān)書籍資料，對比以往的計(jì)算方法，推導(dǎo)并簡化成以下功率計(jì)算公式。2.1電動滾筒傳動軸功率電動滾筒上的軸功率取決于其所需要的圓周力和輸送帶速。則有： （KW） （2-1）式中 圓周力，N； 帶速，m/s；由于=，則：= （KW） （2-2） 式中 、分別為空載運(yùn)行功率、物料水平輸送功率、物料垂直提升功率；為特種阻力所消耗的功率。為了簡化再令= （KW）則： =+

25、 （2-3） = + = （KW）式中 L輸送機(jī)長，m； H物料垂直提升高度，m； Q輸送量，t/h； f托輥?zhàn)枇ο禂?shù)； 輸送機(jī)旋轉(zhuǎn)零部件的質(zhì)量，kg/m； 修正系數(shù)；修正系數(shù)；綜合修正系數(shù)。 經(jīng)過分析，上述公式由于設(shè)計(jì)時(shí)對于其各參數(shù)取值的不同帶來一定的偏差，為了消除這些不足，結(jié)合一些實(shí)際的應(yīng)用再進(jìn)行修正，得出以下計(jì)算公式。修正如下系數(shù)f，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)取f=0.0367綜合修正系數(shù)，這里取=1+40/L.輸送機(jī)旋轉(zhuǎn)零部件質(zhì)量，這里取=10（）代入得 = （KW）式中 B輸送帶寬度，m。將已知數(shù)據(jù)代入上式L=100m，B=1000mm，v=1.6m/s，Q=400t/h，H=5m 5.6448+

26、5.6+5.46 16.7048 （kw）2.2電動機(jī)功率的計(jì)算輸送機(jī)功率的表達(dá)式為 （kw） （2-4）式中 電機(jī)功率，kw；輸送機(jī)所需要的軸功率，kw；總機(jī)械效率。由于電動滾筒比一般傳動機(jī)構(gòu)至少要少兩個(gè)連軸器，因此考慮總效率時(shí)只需要考慮電動滾筒的機(jī)械效率和滾筒的表面效率。采用光面滾筒，取=0.92，=0.95，得=0.87所以=19.20 （kw）2.3選擇電動機(jī)電動機(jī)的特點(diǎn)是型號多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功率范圍變化大，Y系列電動機(jī)是全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機(jī)，是最新設(shè)計(jì)的基本系列，符合IEC標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。具有高效、節(jié)能，啟動轉(zhuǎn)矩大，噪聲低，振動小，可靠性高，使用維修方便的特點(diǎn)。此處選擇電動

27、機(jī)型號為：Y200L-6型，轉(zhuǎn)速為970/min，功率為37kw。3電動滾筒的主要零部件的計(jì)算滾筒體是電動滾筒的關(guān)鍵部件之一，它直接的承擔(dān)了運(yùn)輸機(jī)的動力傳遞和輸送帶的改向等作用，滾筒體工作時(shí)承受的是一種復(fù)雜的交變復(fù)合力，它的主要破壞來自疲勞和磨損，所以滾筒體的合理設(shè)計(jì)也關(guān)系到電動滾筒甚至運(yùn)輸機(jī)安全性和可靠性。3.1滾筒直徑的確定一般來說滾筒直徑是根據(jù)膠帶形式、膠帶強(qiáng)度、膠帶緊邊和松邊張力以及滾筒類型來確定。當(dāng)時(shí)電動滾筒進(jìn)行選型和計(jì)算時(shí)，確定了功率、帶速和帶寬之后，其所需電動滾筒最小直徑D，其所需要的直徑D按下式計(jì)算： D= ec （mm） （3-1）式中 e輸送帶芯層厚度或者鋼繩直徑，mm，此

28、處取e=3.0； c系數(shù)，此處選擇鋼芯繩，取c=145。D=435mm直徑D不包括橡膠或者其他材料制造的保護(hù)層。輸送機(jī)經(jīng)常使用輸送帶允許最大拉力的60%100%，所以選擇D=630mm。3.2滾筒受力分析滾筒體視作簡支梁，兩端支撐的端蓋在水平面內(nèi)及垂直面內(nèi)均為鉸支。作用在筒體上的載荷有輸送帶對滾筒的張力F、圓周驅(qū)動力Fu，如下圖所示。以及輸送帶橫向位移產(chǎn)生的軸向力，該力與前兩項(xiàng)力相比數(shù)值較小，故忽略不計(jì)，電動滾筒筒受力分析如圖：圖3-1滾筒上緊邊張力，N；滾筒上松邊張力，N；F滾筒上平均輸送帶張力，N；F= （3-2）式中 K0允許過載系數(shù)，通常取K0=1.05圓周驅(qū)動力，N。因?yàn)?則有： =

29、（） （3-3）式中 輸送帶與滾筒間的摩擦系數(shù)，按潮濕空氣運(yùn)行取=0.2 滾筒的圓包角，取=200°。由此得2.0則、的近似計(jì)算為：=2 （N） （3-4）= （N） （3-5）從而得到平均張力的計(jì)算式：F=1.575 （N） （3-6）如圖，滾筒所受的扭矩為： = (N·M) （3-7） 式中 D滾筒直徑，m； 圓周驅(qū)動力，N； P功率，Kw； 帶速，m/s。在圖中，滾筒所受的彎矩為M，設(shè)輸送帶平均張力F沿滾筒長度L均勻的分布在滾筒上，則滾筒單位長度上受的力q=F/l.因此， （3-8）式中：l為滾筒長度，m。根據(jù)第四強(qiáng)度理論，合成彎矩 （3-9）或者合成應(yīng)力寫成： （3

30、-10）式中： 彎矩作用下的正應(yīng)力，； 扭矩作用下的剪切應(yīng)力，； 許用應(yīng)力。按第四強(qiáng)度理論，取 。通常電動滾筒體均為Q235A鋼制造，其235M，其許用應(yīng)力156.7M。而 （3-11） （3-12）式中： W抗彎矩模量，對于內(nèi)徑為d，外經(jīng)為D的電動滾筒，其抗彎矩模量按圓柱理論選?。?因此 （3-13） （3-14）式中 R筒體的平均半徑，mm； t筒體的厚度，mm； 其他符號意義同前。根據(jù)中長殼的理論驗(yàn)算殼體和允許臨界載荷及： （3-15） （3-16）式中 E鋼的彈性模量，取E206000M； 泊松比，對于Q235鋼，0.3； l筒體長度，mm； 系數(shù)，。 其他符號意義同前。3.3滾筒體厚

31、度的計(jì)算電動滾筒的軸一般不旋轉(zhuǎn)，只起支撐和承受反力矩的作用，其失效機(jī)制與首先破壞部分與輸送機(jī)的傳動滾筒不同，電動滾筒的破壞主要是磨損破壞，有的 筒體磨穿也 還在使用。根據(jù)以上情況，電動滾筒多采用薄筒皮結(jié)構(gòu)，必要時(shí)，筒體表面再加所需要的各種覆蓋包覆層，減少直接磨損，提高筒體的使用壽命。所以下面推薦的筒體厚度計(jì)算，是根據(jù)多年的國內(nèi)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，盡量采用了薄形筒體的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式。由于受力分析中得出 （3-17）即 整理后滾筒厚度計(jì)算式為： mm （3-18）式中 P功率，kW； v帶速，m/s； l筒長，mm； D滾筒直徑，mm； 許用應(yīng)力，。這里取，對于Q235鋼，235。所以，58.75通常電動滾

32、筒筒體均用Q235鋼板或鋼管制造，則有 mm 有 4.04實(shí)際取 t6mm3.4滾筒體強(qiáng)度的驗(yàn)算因?yàn)?功率P22kW，帶速v1.6m/s，筒長l1000mm，直徑D630mm，筒體厚度t6mm。圓周驅(qū)動力 N緊邊張力 21375027500N松邊張力 13750N平均張力 F1.5751.5751375021656.25N扭矩 137503154331.25N·m滾筒彎矩 0.12521656.2512707.03N·m正應(yīng)力 剪切應(yīng)力 根據(jù)第四強(qiáng)度理論，合成應(yīng)力為： 45號鋼許用應(yīng)力為則有，驗(yàn)算強(qiáng)度合格4電動滾筒行星齒輪傳動設(shè)計(jì)與校核4.1傳動方案傳動部分設(shè)計(jì)采用的方案為

33、：第一級為NGW型漸開線齒輪傳動，第二級為NGW型定軸齒輪傳動。4.2傳動比計(jì)算及分配(1) 計(jì)算傳動比i因?yàn)樾行禽啍?shù)目=3時(shí)，傳動比范圍只有=2.113.7，故選用NGW型兩級行星齒輪傳動。(2) 動比的分配：分配原則：各級傳動等強(qiáng)度，獲得最小的外型尺寸。在NGW型兩級行星齒輪傳動中，用角標(biāo)1表示高速級的參數(shù)，用角標(biāo)2表示低速級的參數(shù)。取高速級與低速級外嚙合齒輪材料硬度相同，則=，行星輪數(shù)目=3，齒面工作硬化系數(shù)=；低速級內(nèi)齒輪分度圓直徑與高速級內(nèi)齒輪分度圓直徑之比為B，并取，取載荷布均勻系數(shù)= ，取齒寬系數(shù)=1.2。因?yàn)閯虞d系數(shù)，接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)及接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)的三項(xiàng)

34、比值的乘積為1.82.0，故取=1.9。所以 A= =1.2×1.9=2.28由公式Z= = =3.94由電動滾筒設(shè)計(jì)與選用手冊圖6-9可查得 =4.8= =19.99/4.8=4.164.3傳動設(shè)計(jì)計(jì)算4.3.1高速級計(jì)算（第一級）：(1) 配齒計(jì)算： 由于=4.8距可能達(dá)到的傳動比極限值比較遠(yuǎn)，所以可以不檢驗(yàn)鄰接條件。由公式 =C （4-1）進(jìn)行配齒計(jì)算：并滿足：整數(shù)，無公約數(shù)，且整數(shù)。則： = =38×3-23=91=(91-23)=34(2) 變位方法此處選擇高變位，主要目的在于避免根切，使齒輪副的滑動系數(shù)和抗彎強(qiáng)度大致相等。因?yàn)?4.84，所以太陽輪選擇正變位，行

35、星輪和內(nèi)齒輪選擇負(fù)變位，取=0.3，=0.3。(3) 觸強(qiáng)度初算AC傳動的中心距a和模數(shù)m：輸入轉(zhuǎn)矩：N·m因?yàn)閭鲃又杏幸粋€(gè)或者兩個(gè)基本構(gòu)件浮動作為均載機(jī)構(gòu)，且齒輪精度低于6級，所以取載荷不均勻系數(shù)：=1.15則有太陽輪傳遞扭矩為：=83.03 N·m考慮電動滾筒加工和使用的實(shí)際條件，取K=2.4。齒速比：u= =34/23=1.48。太陽輪和行星輪的材料用40Cr鋼表面淬火，齒面硬度HRC5055（太陽輪）和HRC4550(行星輪)，取=1100 因齒面硬度HB350，則取齒寬系數(shù)=0.3。按接觸強(qiáng)度初算中心距a公式為 a= mm （4-2）計(jì)算中心距：a= =86.24

36、(mm)模數(shù) m= =3.026（mm）取m =3mm。(4) 計(jì)算AC傳動的實(shí)際中心距和嚙合角：則實(shí)際中心距= =1.5×（23+34）=85.5（mm）因直齒輪是高變位：則=（85.5-85.5）/3=0 =所以 =(5) 計(jì)算CB傳動的中心距和嚙合角BC實(shí)際的中心距為：=1.5×（91-34）=85.5同理可得嚙合角 。(6) 幾何尺寸的計(jì)算：按高變位齒輪傳動的幾何計(jì)算A、C、B三個(gè)齒輪的幾何尺寸。1、分度圓直徑：=3×23=69=3×34=102=3×91=2732、齒頂高：=（）=（10.3）×3=3.9（mm）=()=（1

37、0.3）×3=2.1（mm）=()式中 =0.14 所以 =1-0.14+0.3×3=3.843、齒根高：=（）=2.85（mm）=（）=4.65（mm）=（）=2.85（mm）4、齒高：=3.9+2.85=6.75mm=2.1+4.65=6.75mm=3.48+2.85=6.33mm5、齒頂圓直徑：=69+2×3.9=76.8mm=102+2×2.1=106.2mm=273+2×3.48=279.96mm6、齒根圓直徑：=692×2.85=63.3mm=1022×4.65=92.75mm=2732×2.85=26

38、7.3mm(7) 驗(yàn)算AC傳動的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度：強(qiáng)度計(jì)算所用的公式同定軸線齒輪傳動的不同在于：確定和所用的圓周速度用相對于行星架的圓周速度。 m/s （4-3） m/s由此得出動載系數(shù)：=10.093/1000=10.093×2.77×23/100=1.059速度系數(shù)：查表得=0.96。1、確定其他系數(shù)：名 稱計(jì)算公式結(jié)果使用系數(shù)10.30.370.370.371.05載荷分布系數(shù)1.0425載荷分布系數(shù)1.042532.4°25.5°總重合度 ()1.6載荷分配系數(shù)0.6451.032載荷分配系數(shù)0.6451.032節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)0.00833（8）

39、 （=4.88×=2.46）2.53彈性系數(shù) E=206000N/189.9重合度系數(shù)0.894螺旋角系數(shù)1當(dāng)量循環(huán)次數(shù)壽命系數(shù)1最小安全系數(shù)1潤滑系數(shù)0.93齒面硬化系數(shù)1尺寸系數(shù)1粗糙度系數(shù)1.02、AC傳動接觸強(qiáng)度驗(yàn)算：計(jì)算接觸應(yīng)力：=692.06N/計(jì)算許用接觸應(yīng)力：以及強(qiáng)度條件： 則： 計(jì)算結(jié)果，接觸強(qiáng)度通過。3、AC傳動彎曲強(qiáng)度的驗(yàn)算：齒根應(yīng)力為：式中： 齒形系數(shù)，查圖取=2.32，=2.74；應(yīng)力修正系數(shù)，取=1.72，=1.52；彎曲強(qiáng)度計(jì)算的重合度系數(shù)，=0.25=0.250.75/1.6=0.719彎曲強(qiáng)度計(jì)算的螺旋角系數(shù)，取=1。 =120.5考慮到行星輪輪齒受

40、力可能出現(xiàn)補(bǔ)均勻性，齒根最大應(yīng)力=120.5×1.5=180.8 N/由強(qiáng)度條件： 則 =180.8×1.4/2=126.5 N/40Cr鋼調(diào)質(zhì)表面淬火，=350 N/彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算合格。(8)驗(yàn)算CB傳動的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度：1、根據(jù)AC傳動的來確定CB傳動的接觸應(yīng)力： 因?yàn)镃B傳動為內(nèi)嚙合，=91/34=2.68所以=692.06×0.627/1.294=422.9 N/2、核算內(nèi)齒輪材料的接觸疲勞極限由于 =473.6 N/因?yàn)?5號調(diào)質(zhì)鋼=570N/N/，則內(nèi)齒輪用號鋼調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)硬度，接觸強(qiáng)度符合要求。、彎曲強(qiáng)度的驗(yàn)算：只對內(nèi)齒輪進(jìn)行驗(yàn)算，齒根應(yīng)力大小和傳動

41、的為嚙合一樣，即120.5 N/，=180.8 N/由強(qiáng)度條件：=126.6 N/45號調(diào)質(zhì)鋼=220 N/>126.6 N/所以CB傳動的內(nèi)齒輪彎曲強(qiáng)度也符合要求。4.3.2低速級齒輪計(jì)算（第二級）：由高速級計(jì)算得到=4.16，低速級改為行星架固定，內(nèi)齒輪輸出。則 4.16，=5.16(1) 配齒計(jì)算：=32則 =19所以 =32×3-19=77 =29符合NGW型配齒要求。(2) 變位方法采用高變位，由于>4，取=0.3，=0.3，=0.3。(3) 按接觸強(qiáng)度驗(yàn)算AC傳動中心距和模數(shù)m：=216.6×4.8×0.95=987.7N·mm取

42、載荷不均勻系數(shù)，則在一對AC輪傳動中，太陽輪傳動轉(zhuǎn)矩為：=987.7×1.15/3=378.6 N·mm 取綜合系數(shù)K=2.4 齒數(shù)比u= =29/19=1.53取=1100 N/取齒寬系數(shù)=0.35所以 =137.06mm模數(shù) m=5.7取m=6。（3）計(jì)算AC傳動的實(shí)際中心距和嚙合角：實(shí)際中心距：=144mm同理可得 =20°(4) 計(jì)算CB傳動中心距和嚙合角 =20°(5) 幾何尺寸的計(jì)算：1、分度圓直徑mmmmmm2、齒頂高 由第一級算得=0.17。3、齒根高=5.7=9.3=5.74、齒高=7.85.7=13.5=4.29.3=13.5=6.7

43、85.7=12.485、齒頂圓直徑=1142×7.8=129.6mm =1742×4.2=182.4mm=3082×6.78=294.44mm6、齒根圓直徑=1142×5.7=102.6mm=1742×9.5=155.0mm=3082×5.7=319.4mm（6）驗(yàn)算AC傳動的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度：按定軸齒輪傳動的強(qiáng)度系數(shù)計(jì)算公式計(jì)算1、確定公式中的系數(shù)：取使用系數(shù) =0.916m/s查表取得 =0.95 動載系數(shù) =1.02名 稱計(jì)算公式結(jié)果使用系數(shù)10.350.4420.850.651.07載荷分布系數(shù)1.05載荷分布系數(shù)1.063

44、4.25°26.31°總重合度 ()1.56載荷分配系數(shù)0.6451.0062載荷分配系數(shù)0.6451.0062節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)0.00833（8） （=4.88×=2.46）2.53彈性系數(shù) E=206000N/189.9重合度系數(shù)0.902螺旋角系數(shù)1當(dāng)量循環(huán)次數(shù)壽命系數(shù)1最小安全系數(shù)1潤滑系數(shù)0.93齒面硬化系數(shù)1尺寸系數(shù)1粗糙度系數(shù)1.022、AC傳動的接觸強(qiáng)度的驗(yàn)算：= =622.0 N/=697.7 N/用40Cr鋼調(diào)質(zhì)后表面淬火，AC傳動接觸強(qiáng)度通過。3、AC傳動彎曲強(qiáng)度的驗(yàn)算：齒根應(yīng)力 = =87.08 N/考慮齒輪受力不均勻，齒根最大應(yīng)力取= 

45、15;1.5=130.6 N/由強(qiáng)度條件 =91.4 N/故AC傳動的彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算通過。（7）驗(yàn)算低速級CB傳動的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度：1、根據(jù)AC傳動來確定CB傳動的接觸應(yīng)力：因?yàn)?CB傳動為內(nèi)嚙合，u=77/29=2.655所以 =379.5 N/2、核算內(nèi)齒輪材料接觸疲勞極限由，有 = =425.7 N/因?yàn)?5號鋼調(diào)質(zhì)=570 N/所以內(nèi)齒輪接觸強(qiáng)度符合要求。3、彎曲強(qiáng)度的驗(yàn)算：只對內(nèi)齒輪進(jìn)行驗(yàn)算，其彎曲應(yīng)力和AC傳動一樣。即 =87.08 N/=130.6 N/45號鋼調(diào)質(zhì)后彎曲疲勞極限=220 N/>130.6 N/所以CB傳動內(nèi)齒輪的彎曲強(qiáng)度也符合要求。內(nèi)齒輪的壁厚=3

46、15;7=21mm4.4均載機(jī)構(gòu)均載機(jī)構(gòu)是使各行星輪均勻分擔(dān)載荷的機(jī)構(gòu)，它可以降低載荷不均勻系數(shù)，既有提高承載能力、降低噪音、提高運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性和可靠性、降低齒輪制造精度等優(yōu)點(diǎn)。在設(shè)計(jì)中，電動滾筒的高速級行星齒輪傳動和低速級行星傳動，采用基本構(gòu)件浮動的均載機(jī)構(gòu)，高速級是太陽輪浮動和行星架浮動組合的均載機(jī)構(gòu)，這種組合浮動比單個(gè)構(gòu)件浮動的均載效果較好。行星架通過雙聯(lián)齒輪軸器與低速級太陽輪相聯(lián)，由于是NGW型傳動，行星架受力較大，有利于浮動。行星架浮動不需要支撐，簡化了結(jié)構(gòu)。但是行星架自重較大，速度較高時(shí)會產(chǎn)生很大的離心力，影響浮動的效果，所以設(shè)計(jì)時(shí)還得采用太陽輪浮動的組合結(jié)構(gòu)，使浮動的效果達(dá)到最好。低

47、速級行星齒輪傳動，采用行星架固定，但構(gòu)件太陽輪浮動。太陽輪重量輕、慣性小、浮動靈活，結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，通用性強(qiáng)，這樣還可以是電動滾筒形成一剛性軸改善了軸的受力和滾筒的裝配工作。4.5齒輪聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算在行星齒輪傳動中，廣泛的使用齒輪聯(lián)軸器來保證浮動機(jī)構(gòu)中浮動件在受力不均勻的時(shí)候產(chǎn)生位移，以使各行星輪之間的載荷分布均勻。為此高速級采用單聯(lián)齒輪聯(lián)軸器。低速級采用雙聯(lián)齒輪聯(lián)軸器，由于太陽輪尺寸較大，采用了一端為內(nèi)齒一端為外齒的雙聯(lián)齒輪聯(lián)軸器。計(jì)算步驟：1、初算聯(lián)軸器輪齒直徑d、齒寬b、模數(shù)m。 （4-4）式中： T傳遞扭矩，; 載荷不均勻系數(shù)，取=2； 使用系數(shù)，=1；輪齒載荷分布系數(shù)，取=2；

48、壽命系數(shù)，取=0.4，=2.8；許用剪切應(yīng)力，。所以 =94066.67 取b=25，則可得取模數(shù) m=3mm。為了便于加工齒數(shù)，取Z=24則有節(jié)圓直徑d=mZ=72。2、校核齒側(cè)擠壓應(yīng)力，以確定d、b和Z。內(nèi)齒套直齒： （4-5）式中 h輪齒接觸徑向高度，用齒高代替。h=3(0.8+1.0)=5.4mm=6.049<=14外齒軸齒輪因制成鼓型：取歪斜角=，=0.008則 =781.25=16.42<56輪齒擠壓力通過，則確定d=72mm,b=25mm,Z=24.3、齒輪聯(lián)軸器的其他幾何尺寸：項(xiàng)目代號計(jì)算公式單位外齒輪內(nèi)齒套模數(shù)mmm33齒數(shù)Z2424節(jié)圓直徑dD=mZmm7272

49、齒型角20°20°齒頂高mm32.4齒根高外齒軸內(nèi)齒套mm3.753齒高h(yuǎn)+mm6.755.4齒頂圓直徑mm7867.6齒根圓直徑mm64.578齒寬bmm2525齒寬系數(shù)B/d0.340.34鼓型齒鼓型量Abe/2mm0.1鼓型齒弧半徑mm781聯(lián)軸器長度Lmm100聯(lián)軸器總長度L+b+3mm128內(nèi)齒套壁厚3mmm94.6行星輪結(jié)構(gòu)和行星架結(jié)構(gòu)4.6.1行星輪結(jié)構(gòu)一般用在行星輪較大時(shí)的采用的是如圖6-3所示，其結(jié)構(gòu)緊湊、簡單又便于安裝的行星輪結(jié)構(gòu)，彈性擋圈裝在軸承內(nèi)側(cè)，因而增大軸承間距，減小了行星輪傾斜，當(dāng)載荷較小時(shí)用滾珠軸承，載荷較大時(shí)用滾柱軸承，兩軸承端寬度L可略大于齒寬b。圖 4-1 行星輪結(jié)構(gòu)圖4.6.2行星架結(jié)構(gòu)行星架是行星傳動中的主要部分，既要傳動扭矩又要起支撐作用，所以對行星架的制造精度和結(jié)構(gòu)要求很高，行星輪之間載荷分配不均對行星架影響最大，所以要對基本構(gòu)件采取浮動的均載機(jī)構(gòu)外還應(yīng)：1、盡可能的采用滑動軸承的行星輪結(jié)構(gòu)，這樣可使作為滑動軸承的金屬或非金屬襯套由于它本身的彈性和間隙配合，使行星輪也成為一種彈性件的均載機(jī)構(gòu)。2、在較大的滾筒上內(nèi)齒輪可用彈性圓柱銷固定到滾筒上，也有較好的緩沖減緩作