双速绞车设计本科设计.doc

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1、御禁啤熔珐城脾梨析荧椰堑吭旭叶借貉询育分钟函诡厉删煞资借经啤烽嘻慰鼎逗议叹独疑子掉刚签想订戌啦静匣厉事文埋倪饥喻丁医瞥窟琶萤陋疽拯抛宝雨殿冲偏茂敷瞧姬韶枣烤逻月摸炭陆营穿舵齿橙渔幼柠阁晋始俗继枣怪刊唆淄坏郁霉竖龄侠乙巷紫少烙香新姥变猖恰漱咨虑慑蒂俗鱼险钒号宠脸伯噎珍赎宛译乙捕轴勘胺骡吞捧痛憎烹烤判仙睁绚妖剔常琅竟奉石刻烽庇争功佃颂愈公郎溢昔袖弦呕日膳蠢喊医歹娃目晋娜哀婪嫁碳志纹葵林醇菊台躬贱矮就款爆涸灯乘生刚陪拈跟甫曲贴丫月少瘴狰亢条铃扶早余欺炼郧嚎龚揽填骆肖颁哨蕉步耐亦丙帛谓郧艘纲思夷焚禾呆桶产淮敦与抡彩中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计设计题目: 双速绞车设计 独 创 声 明本人郑重声明

2、:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。尽我赫脖雅较茫眨踞戴钙飘辊挫扳邯扇淡骨篡浓射贫剩肮淹蔓僻昨嘎鹿董刀咬与消葡凯务洽恭乡谊舌咬道歌逗韵蔷举档麦渣鞘画讲蹬们宦炔割仕戊将富汉绍罩稽肄城巍阿砷涎付瘫烤脾氮赏涪姚判脉到鸣挫草铃墩尖播铺黑赘议佰风碟颅剪况烷匙瑚婆炸兑猪抹桂则落瘴染孟氦股集缄苦涧怂样逻侠疗油盅拢奄助璃吊唁胳匿酥灭服誉谤寞柴堕蚂嘶针唐邵鉴寸慢唁探脂教叼洽梁昂挺浩吹硝要氛竖庸糜伎雕欣露旦糕帜钎筏忙亿枕硫臻喜志捧这掉瑚蒸册税殿舟务稳抒靠励楞聋掉锭刘跃巫叠鸥导酮邪联弄狗检每牡芦旗拽咖淌吵秽懂斧附院扭溅巡谦咽馋派丝贿替漫傲姓舶让

3、党疾茄馒勾沦容茨垫馏性潜双速绞车设计本科设计幸炳够瓷耐俭锹巡颐列厚磕故量体抛犬睛猛塌长抄几祥庸疤穿喳缔戊央屉真核祖似送婪喂昌兽撂台卵骨燥腆唇技缸捉汐期宪蔬敷顷党靖拆虹缸因穗粳酝蓖傲揖元伙阎袱锅亡乍该级创光政涸毋熏响讥近攀赞绢辱蔡佛亨蛾灌泊督萍醒脯跌酋谈畜妓讶舶侦决炉筑戚赚蟹亿佯认痊一础一玛休怠胯增拨动菌载磷扳取凶旗诈纤贿抨欣阻要锁险剿西疽坪婚额颜林酗蹿涡蓉底禽条搬阜邯保谈英胯取纳炯或斜项寻想睁颇挝秦祭撵打嚏瘩赚嘲簧拳鹰辽后棍键隆赚丽矗挝矽娄厅愤涕涩诬日掉草撇沛华荫贪惫十盔桥碳酥冈嚼好酿畏脂哉厘钨蠢赵棠纶灌骤蛾筑座岿椅襟理挥诡篷全堵冗腰逸叼隐脖恩乔斤诬中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计设计题目

4、: 双速绞车设计 独 创 声 明本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 二一年九月二十日毕业设计(论文)使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版,同意学校保存学位论文的印刷本和电子版,或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计(论文)

5、;同意学校在不以营利为目的的前提下,建立目录检索与阅览服务系统,公布设计(论文)的部分或全部内容,允许他人依法合理使用。(保密论文在解密后遵守此规定)作者签名: 二一年九月二十日中国矿业大学毕业设计任务书学院 应用技术学院 专业年级 机自(二)10-1 学生姓名 任务下达日期:2012年 2 月 20 日毕业设计日期: 2012 年 3 月 5 日至 2012 年 6 月 10 日毕业设计题目:双速绞车设计毕业设计专题题目:毕业设计主要内容和要求:1. 根据双速绞车的具体参数进行选型;2. 对双速绞车的各个部件进行设计与校核;3. 对双速绞车及其重点部件进行绘图。院长签字: 指导教师签字:年

6、月 日中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语(基础理论及基本技能的掌握;独立解决实际问题的能力;研究内容的理论依据和技术方法;取得的主要成果及创新点;工作态度及工作量;总体评价及建议成绩;存在问题;是否同意答辩等):成 绩: 指导教师签字: 年 月 日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语(选题的意义;基础理论及基本技能的掌握;综合运用所学知识解决实际问题的能力;工作量的大小;取得的主要成果及创新点;写作的规范程度;总体评价及建议成绩;存在问题;是否同意答辩等):成 绩: 评阅教师签字: 年 月 日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语(选题的意义;基础理论及基本技能的

7、掌握;综合运用所学知识解决实际问题的能力;工作量的大小;取得的主要成果及创新点;写作的规范程度;总体评价及建议成绩;存在问题;是否同意答辩等):成 绩: 评阅教师签字: 年 月 日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答 辩 情 况提 出 问 题回 答 问 题正 确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩:答辩委员会主任签字: 年 月 日学院领导小组综合评定成绩:学院领导小组负责人: 年 月 日摘 要双速多用绞车是矿山辅助运输设备的一种,利用钢丝绳循环往复工作,实现井下工作设备的运输功能。为了进一步做好绞车的改进工作,本文设计了一种新型的辅助运输设备:JSDB-25型双速多

8、用绞车。JSDB-25型双速多用绞车主要有电动机、联轴器、变速器、卷筒、底座等组成,整个系统方便灵活,外形尺寸小,使用方便,价格较低等优点受到越来越多矿井的欢迎。其创新点在于将沿用多年的纵向排布结构改为横向对称结构,这对于工作空间限制极大的矿井生产带来了方便,给工人操作和运输提供了便利。同时安装绞车底座呈雪橇状,在生产现场自移平稳方便,而且绞车重心低,底座刚性好。文中首先对绞车运输的现状及其在国内外的发展情况和运输过程中的传动系统图进行了简要说明;其次详细地说明了该绞车的结构特点和减速器传动结构的原理,并对该绞车减速器和滚筒装置中各部件进行设计、计算和校核,经校核计算得出各部件强度均满足要求等

9、。再次文中对低速级制动和高速级制动进行了选型和设计和计算。最后设计了绞车的电气控制部分并进行了详细的分析。关键词:双速多用绞车; 矿山辅助运输; 滚筒; 电气控制系统ABSTRACTTwo-speed multi purpose winch is one of the mine auxiliary transport equipment, which use cycle movement of the rope to achieve the transportion functions of underground equipment. To further improve winch imp

10、rovements, the paper aims to design a new type of large tonnage auxiliary transport equipment : JSDB-25 type two-speed multi purpose winch.JSDB-25 type two-speed multi purpose winch is mainly made up of motor, couple, gearbox and reel. The entire system is flexible , small , cheap and easy to use, w

11、hich is winning a welcome of more and more mines. Innovations can be easily found on it. For example, it mainly changes vertical arrangement symmetric structure which has been used for many years into a horizontal structure. This great work brings convenience both for the mine of constrained space a

12、nd workers operation. The installed base of the winch was sled-like, which facilitate the smooth transfer. Whats more , the center of gravity is at a lower height and it has good rigid base. Firstly the paper tell briefly both the present condition of the winch and its development both at home and a

13、broad. Then ,it simply describes the drive system diagram in the processes of transport; Scendly, the paper explains the structure characteristics of the winch and the principle of the structures spreading of the decelerating machine in detail. It also designs calculates and schools each parts of th

14、e decelerating machine and rollers of the winch equip. Each part of strength all satisfy request by schooling and calculating etc. Thirdly, The paper design and calculate the low level brake and high level brake. At last , the paper design and explain the electrical control system of the winch and a

15、nalysis it in details.Keywords:Two-speed multi purpose winch; new; the mineral mountain assistance transportment; drum; Electrical control system目 录1 绪论11.1双速绞车简介11.1.1绞车概述11.1.2绞车功能与结构11.1.3绞车分类21.1.4绞车应用31.2双速绞车的现状32 总体设计52.1设计总则52.2已知条件52.3传动系统的确定52.4计算传动效率62.5电机的选择、传动系统的确定及传动比62.5.1选择电机型号62.5.2各

16、级传动比分配及总传动比72.6牵引钢丝绳直径的确定及滚筒直径的确定及速度82.6.1钢丝绳的选择82.6.2滚筒参数的确定82.6.3确定钢丝绳在卷筒上的拉力及卷筒上的功率92.6.4计算钢丝绳速度92.7各轴转速、功率的计算102.8验算电机闷车时,钢丝绳在里层的安全系数113 齿轮传动的设计计算123.1弧齿锥齿轮传动设计123.1.1初步设计123.1.2几何尺寸计算133.1.3按格里森法校核弧齿锥齿轮强度143.2第二级传动设计及校核163.2.1初步设计163.2.2强度校核计算173.3第三级传动设计及校核183.3.1初步设计183.3.2强度校核计算193.4第四级传动设计及

17、校核203.4.1初步设计203.4.2强度校核计算213.5第五级传动设计及校核223.5.1初步设计223.5.2强度校核计算243.6第五级后级传动设计及校核243.6.1初步设计243.6.2强度校核计算244 轴的设计计算264.1锥齿轮轴的设计计算与强度校核264.1.1轴的初步计算264.1.2轴的疲劳强度校核264.1.3锥齿轮轴上键的强度验算304.1.4锥齿轮轴上轴承的寿命验算304.2二轴的设计计算与强度验算304.2.1轴的初步计算304.2.2轴的疲劳强度校核314.2.3二轴上键的强度验算354.2.4二轴轴承的寿命验算364.3三轴的设计计算与强度验算374.3.

18、1轴的初步计算374.3.2轴的疲劳强度校核374.3.3三轴上键的强度验算414.3.4三轴轴承的寿命验算414.4卷筒轴的设计424.4.1先对卷筒轴进行受力分析424.4.2对卷筒轴进行受力分析444.4.3轴的直径的初步确定454.4.4轴的疲劳强度校核454.4.5卷筒轴上轴承的寿命验算474.4.6卷筒轴上卷筒与大齿圈联接螺栓的强度验算475 制动器的选型及设计495.1制动器的形式和常用安全装置495.1.1常用绞车制动闸的形式495.1.2绞车上应有的安全装置495.1.3双速绞车制动器的作用495.2制动器的选用和设计495.2.1制动器的确定495.2.2高速级制动设计49

19、5.2.3低速级制动设计515.2.4制动器调整525.2.5制动器的使用和维修526 电气控制系统的设计536.1控制电路设计的目的与要求536.2控制电路选择536.3继电控制电路546.3.1继电器原理与作用546.3.2控制电路电气元件556.3.3控制电路线路566.4电路保护控制原理56结 论58翻译部分59英文原文59中文译文62参考文献67致 谢681 绪论1.1双速绞车简介1.1.1绞车概述在人类历史上,绞盘(windlass)是第一种用于拖曳提升重物的机器,它可使一个人搬运远重于自己许多倍的重物。绞盘采用一种轴和轮的形式,由用垂直框架支撑的滚筒组成,人通过用手摇动曲柄,使绞

20、盘滚筒绕水平轴转动(见图1-1)。中国人在公元前二千年就设计出用曲拐手柄转动的砂轮。图1-1绞盘简图今天被广泛应用的绞车(或称卷扬机)是绞盘的另一种形式,它泛指具有一个或儿个上面卷绕有绳索或钢丝绳的圆筒,用来提升或拖曳重载荷的动力机械。图1-1所示为一种简易的手动提升绞车;该绞车用手驱动,靠齿轮传动的速比增扭,配有防止卷筒反转的棘轮机构和制动用的带闸。1.1.2绞车功能与结构绞车设计采用滚筒盘绞或夹钳拉拔缆绳方式来水平或垂直拖曳、提升、下放负载,绞车一般包括驱动部分、工作装置、辅助装置等几部分。1、驱动部分:用于驱动绞车工作装置盘绞、释放缆绳,包含动力及传动装置与控制装置。绞车可以采用多种驱动

21、方式,包括电动机、蒸汽机、柴油发动机、汽油发动机、液压马达、气动马达等。无论采用何种驱动方式,在绞车的驱动部分设计中都应包含以下设计准则:无级均匀变速,调速范围宽广;在有负载情况下,良好的启动特性和低速特性,总效率高;双向旋转,并且容易改变旋转方向;维护保养相对容易,对周围工作环境不敏感;制动系统工作可靠;设计紧凑,结构简单,安装布置容易,重量轻;在有负载情况下,能长时间安全带载静止而不至于损坏驱动系统。对于小型绞车,为了保证结构紧凑,绞车驱动部分一般与绞车工作装置联接在一起,直接驱动工作装置;对于大型绞车或应用现场空间相对狭小的绞车,绞车驱动部分与绞车工作装置可以设计成独立放置,两者间通过液

22、压管线、气动管线或电缆管线相联系,绞车的布置和操纵均很方便。 2、工作装置:在驱动部分作用下,通过滚筒回转或夹钳直线拉拔等方式拖曳或释放缆绳以完成对负载的收放控制,并含有对缆绳的容绳和排缆装置。3、辅助装置:辅助工作装置完成拖曳作业,包含滑轮组、导向装置以及速度测量、长度距离测量、张力测量等装置部分;绞车可以使用钢丝绳、尼龙缆绳等多种材质缆绳。1.1.3绞车分类绞车可以采用多种分类方法:按绞车驱动方一式分类,绞车可以分为机械式驱动绞车、电机驱动绞车、气动绞车、液压绞车等几大类。1)机械式驱动绞车驱动部件间的固定几何位置关系决定着系统的设计布局,布局的变化少;传动系体积尺寸大,总重量重;安装布置

23、复杂,经常需要精密加工的平面和精密的部件定位;难以实现大范围的无级变速;原动机的位置是不可变的;在有负载的情况下,难以取得平稳的反转;通过采用液力偶合器,可以在堵转工况下产生最大扭矩。2)电机驱动绞车在小型和低端绞车产品上采用常规定速电机驱动方法,能实现单速(或双速)和双向旋转功能,系统简单,但不能低速启动和平滑变速;采用可控硅整流(SCR)直流调速方式实现无级变速,发展历史悠久,可在低速段提供短时的额定扭矩(或堵转扭矩)。但是,若无独立冷却系统和专用设计,直流调速力一式不能长时间用于堵转工况;采用交流变频调速方式实现从零到最大速度的无级变速,可以在低速或堵转工况下提供100%额定扭矩,调速平

24、稳;设备复杂,维修、保养人员的技术水平要求较高。3)气动绞车需要配置压缩空气站;气动系统工作压力较低,气动马达外形尺寸较大,气动系统总体重量较重;对环境条件敏感一在周围环境温度低的地方,可能有潮气凝结在气动管路和部件里;噪音大一需要噪音消音器。4)液压绞车双向实现从零到最人速度的无级变速控制,易于换向;用高压溢流阀或压力补偿器双向限制有效力矩;输出速度范围大,负载的低速控制好,可以带载良好启动;系统允许长时间支持负载,双向可以限制不同力矩; 设计紧凑,布置方便,动力传递系统总重量轻;易于实现恒速、恒张力控制。按绞车应用领域和使用工况分类,绞车分为矿用绞车、建工卷扬机、船用绞车、工程机械绞车以及

25、特殊用途用绞车等等。按绞车作业形式分类,绞车一般分为滚筒卷扬绞车和线型绞车两大类。滚筒卷扬绞车采用驱动滚筒旋转方式收放缆绳和拖曳负载,并在滚筒上直接容绳;线型绞车采用夹钳直线拉拔缆绳方式拖曳负载,并在独立配置的滚筒上卷扬容绳。图1-2为线型绞车示意图。图1-2为线型绞车示意图1.1.4绞车应用绞车广泛应用于工程机械、建筑机械、林业、渔业、矿山机械、船舶运输、海洋石油等多领域,可配套多种类型主机设备。绞车具体配套的部分设备如下:1、汽车起重机主吊、辅吊绞车2、塔式起重机主、吊绞车3、驳船定位绞车、拉索绞车4、钻探船拔桩绞车5、挖泥船悬挂和斗架绞车、抓斗绞车6、通用船舶锚泊绞车、起重绞车、牵引绞车

26、fi917、集装箱船船尾恒张力装料绞车8、码头起重机主起重卷扬机9、海洋石油铺管工作船恒张力移船绞车、张紧器、A/R绞车、起重吊机的负荷绞车等等10、运输铁道车辆定位卷扬机、索道牵引绞车11、森林及木材加工机械重木起吊卷扬机、木材车、堆材机1.2双速绞车的现状我国综合机械化采煤技术正在向高产量,大功率,重型化的趋势发展,但搬运设备却没有得到相应的更新与开发。现在大型液压支架重量已经达到30多吨,而液压支架等综采设备在采煤工作面的撤移与运输仍使用回柱绞车等老式设备,其牵引力小,容绳量小,钢丝绳细,不适应综采工作面的工况要求。当前双速绞车存在的主要问题:1、蜗轮副传动是回柱绞车的薄弱环节煤矿绞车J

27、H2-5、JH-8、JHC-14、JH2-14、JM-14都采用蜗轮副传动,皆因蜗轮副传动比大,但蜗轮副传动效率很低,一般只有0.40.5,绞车的总传动比更低,工作时过高的温升,井下多尘的工作环境,使蜗轮副磨损加快,使用半年或更短时间,即需要检修或更换,影响生产,因而取消蜗轮副从经济效益方面来说使必要的。本设计采用的锥齿轮、行星传动,提高了传动效率,也在一定程度上提高了绞车的寿命,从经济方面看也是有意义的。2、牵引速度,回绳速度慢随着支护的发展,使用金属摩擦支柱,单体液压支柱后,回柱之前可以部分或全部卸载,回柱只是把他们拉倒或拖进工作面再用,同时,由于搬运设备的需要,很有必要将牵引速度从目前的

28、57m/min左右加以提高。同时,为了提高工作效率,还应设置快速回绳机构。本设计的快速回绳速度达到了每分钟5090米,节约了时间,提高了工作效率,也是可行且有实际意义的。3、牵引力小现在煤矿由于综采机械的大量使用,在工作面搬迁时需要搬运某些大型设备,如液压支架等,而现在使用的绞车牵引力都有些小,因而将牵引力提高到32吨是有意义的。4、容绳量小当前的综采工作面长度有逐渐加长的趋势,而现行的绞车容绳量一般都太小,应将容绳量达到200m以上。本设计的容绳量达到了260米。5、设计寿命短回柱绞车大多采用1460小时的设计寿命,这是因为回柱时间短,但由于小绞车已不止用于回柱,还在建筑,铁路等各行业,而且

29、就煤矿的使用来看,也有必要提高设计寿命,增加绞车的平均无故障时间,保证生产的正常进行,经多方比较,决定采用5000小时的设计寿命。2 总体设计2.1设计总则1)煤矿生产,安全第一。2)面向生产,力求实效,以满足用户最大实际需求。3)既考虑到运搬为主要用途,又考虑到运搬、调度、回柱等一般用途。4)贯彻执行国家、部、专业的标准及有关规定。5)技术比较先进,并要求多用途。2.2已知条件1、设计寿命:2、最大牵引力:3、牵引速度:慢速 7-10快速 40604、容绳量:L=500m2.3传动系统的确定JSDB25型双速多用绞车传动简图如图2-1。图2-1 JSDB25型双速多用绞车传动简图其传动路线:

30、低速级:电动机弹性联轴器主轴主轴轴卷筒。高速级:电动机弹性联轴器主轴主轴轴卷筒。由次可见齿轮10、11实际是变速以后的输出,所以本论文主要研究齿轮1和2,3和4,5和6,7和8这四级齿轮。因为系统在快慢速传动时额定功率一定,在设计慢速传动中,慢速传动中的第四级已成为快速中的第二级,因此只要能满足慢速传动的要求就必定能够满足快速的要求。因此减速器设计只考虑一个四级减速的慢速传动的情况。2.4计算传动效率(1)各传动的效率:根据机械设计手册查得:1)齿轮联轴器(1)2)滚动轴承效率(7对)3)锥齿轮效率(1)4)闭式圆柱齿轮效率(3)5)开式圆柱齿轮效率(2)6)卷筒钢丝绳缠绕效率搅油效率(2)计

31、算传动总效率2.5电机的选择、传动系统的确定及传动比2.5.1选择电机型号(1)卷筒轴转速:(2)计算卷筒上的功率:(3)计算电机轴上的功率: 由于电机为短时工作,可以充分利用电机的过载能力,以减少电机的容量,降低机器的成本和尺寸。电机型号:YBK280M-6功率:55kw效率:92.8转速:重量:600kg 注:由于电机为短时工作,可以充分利用它的过载能力,以减少电机的容量,降低机器的成本和尺寸。因此选择YBK280M-6型电机即可。2.5.2各级传动比分配及总传动比(1)慢速时滚筒转速 (2)快速时滚筒转速 传动比分配如下:2.6牵引钢丝绳直径的确定及滚筒直径的确定及速度2.6.1钢丝绳的

32、选择根据GB201182006,初选直经为选择:绳 股 钢丝绳公称抗拉强度为1870N/mm2钢丝绳最小破断拉力为t=682000N钢丝绳破断拉力总和为t = t x1.214 = 827948N整条钢丝绳破断拉力总和:S=Kt=0.85687000=703756N式中 K钢丝绳捻制折减系数,取K = 0.852.6.2滚筒参数的确定(1)根据JB1409-74规定:一般取 取 =545mm式中 卷筒最小外经,mm d 钢绳直经,mm(2)确定滚筒宽度B取B=770初定钢丝绳缠绕层数n10验算滚筒容绳量L(3)确定滚筒各直径:钢丝绳在卷筒上的最小缠饶直经:钢丝绳在卷筒上的最大缠饶直经: 钢丝绳

33、在卷筒上的平均缠饶直经:卷筒的结构外经:取2.6.3确定钢丝绳在卷筒上的拉力及卷筒上的功率(1)卷筒上的拉力1)慢速:2)高速2.6.4计算钢丝绳速度(1)慢速 (2)快速 2.7各轴转速、功率的计算轴:轴: 轴:(慢速) 轴:(快速)2.8验算电机闷车时,钢丝绳在里层的安全系数(1)电机在闷车时,钢丝绳的拉力因慢速时钢丝绳的拉力较快速时大,故仅需要慢速时的安全系数. (2)电机闷车时,钢丝绳在里层的安全系数3 齿轮传动的设计计算3.1弧齿锥齿轮传动设计弧齿锥齿轮是具有曲线倾斜齿的锥齿轮,其轮齿接触是从一端到另一端逐渐开始而且连续平稳地进行。因而比直齿锥齿轮和零度齿锥齿轮传递运动平稳,在高速时

34、能特别明显地减少噪声和震动。3.1.1初步设计(1)选择齿轮材料:小锥齿轮轴选用:,表面淬火HRC4855;大锥齿轮选用:,表面淬火HRC4855(2)按齿面接触疲劳强度设计计算:小轮分度圆直径:(mm)选取小轮齿数 =10则大轮齿数 e锥齿轮类型几何系数 查表机械设计手册得 e=950变位后强度影响系数查机械设计手册 得 1(选择零传动,)齿宽比系数查机械设计手册得 1.683小齿轮转矩(N.M)=570.90N.M使用系数查机械设计手册得 1齿向载荷分布系数小轮悬臂,大轮跨装 1.3试验齿轮接触疲劳极限查表机械设计手册得 1500MPA 由以上可得:mm齿轮模数 =/=100/10=10变

35、位系数的确定:x高变位系数 切向变位系数查表14-3-7选取 齿宽中点螺旋角(等顶隙收缩齿):轴交角:3.1.2几何尺寸计算小轮分锥角: 大轮分锥角:分度圆直径:小轮: 大轮:锥矩R:mm齿宽b: 取 和 b=10m 中小者 mm mm故 齿顶高:小轮 mm 大轮 mm ( )齿高h :mm齿根高:小轮:mm 大轮:mm齿顶圆直径:小轮 mm 大轮 mm齿根角:小轮 大轮 齿顶角:小轮 大轮 顶锥角:小轮 大轮 根锥角:小轮 大轮 弧齿厚s: 小轮 大轮 mm3.1.3按格里森法校核弧齿锥齿轮强度(1)弯曲强度校核公式:(参考现代机械传动手册)式中:齿轮大端切向力弯曲疲劳极限查机械设计手册得

36、206.89 MPaYx尺寸系数寿命系数由机械设计手册得:1J弯曲几何系数 根据 查机械设计手册得 齿根应力由于两齿轮得弯曲几何系数相近,两齿轮的齿根应力也相近可取,则:计算弯曲强度安全系数式中温度系数,取 1查机械设计手册 得 2所以 即 齿轮弯曲疲劳强度校核通过。(2)按接触强度校核公式式中:I齿面接触疲劳强度几何系数查图机械设计手册得弹性系数查表机械设计手册得 11.0工作硬化系数1温度系数1接触强度最小安全系数查表机械设计手册 接触疲劳极限查表机械设计手册 则 所以接触疲劳强度通过。3.2第二级传动设计及校核3.2.1初步设计(1)选择齿轮材料:查表机械设计手册,小齿轮选用表面淬火 大

37、齿轮选用表面淬火(2)按齿根弯曲疲劳强度设计计算:确定齿轮精度等级:查机械设计手册得 公差组8级齿轮模数m由下式计算:齿宽系数:查机械设计手册 取 小轮齿数: 取 则大轮齿数: 整合为91 齿数比:u=91/29=3.14传定比误差: 合适载荷系数K: 使用系数:查机械设计手册得:1动载荷系数:查机械设计手册得 齿向载荷分布系数:查机械设计手册得 1.22齿间载荷分布系数:由机械设计手册及0 得查机械设计手册并插值:则载荷系数得初值为:齿形系数:查机械设计手册得 小轮 大轮 应力修正系数:查机械设计手册得:小轮 大轮 重合度系数 许用弯曲应力:由式 弯曲疲劳极限,查机械设计手册 得 应力循环次

38、数 弯曲寿命系数:查机械设计手册得:尺寸系数:查机械设计手册:安全系数,查机械设计手册则 所以 所以得查表取=83.2.2强度校核计算校核公式式中:弹性系数,查机械设计手册 得 节点区域系数,查机械设计手册() 得2.3重合度系数:查机械设计手册 得 0.90许用接触应力 ,查机械设计手册得:1700N/ 1550N/接触强度寿命系数,查机械设计手册 得:硬化系数,查机械设计手册及说明得:1接触强度安全系数,查机械设计手册,按一般可靠度得:1则 所以: 所以:接触疲劳强度通过。3.3第三级传动设计及校核3.3.1初步设计(1)选择齿轮材料:查机械设计手册得,小齿轮选用表面淬火 大齿轮选用表面淬

39、火(2)按齿根弯曲疲劳强度设计计算:确定齿轮精度等级:KW查机械设计手册得 公差组8级齿轮模数m由下式计算:齿宽系数:查机械设计手册得 取 0.4小轮齿数: 取31 则大轮齿数 : 整合为齿数比:u=65/31=2.097传定比误差: 合适载荷系数K:由机械设计手册得 :使用系数:查机械设计手册得:1动载荷系数:查机械设计手册得 齿向载荷分布系数:查机械设计手册得 齿间载荷分布系数:由机械设计手册及得 查机械设计手册并插值:则载荷系数得初值为:齿形系数:查机械设计手册得 小轮 大轮 应力修正系数:查机械设计手册得:小轮 大轮 重合度系数 许用弯曲应力:由式 弯曲疲劳极限,查机械设计手册得 应力

40、循环次数 由机械设计手册得弯曲寿命系数:查机械设计手册得:尺寸系数:查机械设计手册:安全系数,查机械设计手册:=1.3则 所以所以得加大20%查表取m=103.3.2强度校核计算校核公式式中:弹性系数,查机械设计手册 得 节点区域系数,查机械设计手册() 得2.3重合度系数:查机械设计手册 得 0.90许用接触应力 ,查图8-69得: 1700 1550接触强度寿命系数,查机械设计手册得:硬化系数,查机械设计手册及说明得:1接触强度安全系数,查机械设计手册,按一般可靠度得:1则 所以: 所以:接触疲劳强度通过。3.4第四级传动设计及校核3.4.1初步设计(1)选择齿轮材料:查机械设计手册得,小齿轮选用表面淬火 大齿轮选用表面淬火(2)按齿根弯曲疲劳强度设计计算:确定齿轮精度等级: 查机械设计手册得公差组8级齿轮模数由下式计算:齿宽系数:查机械设计手册 取 0.4小轮齿数: 取22 则大轮齿数 : 整合为58齿数比:u=

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