JWB-05無(wú)極繩絞車機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙和說(shuō)明書】

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The main application is long distance in the coal mine, more ups and downs of the roadway, especially for large transport fully mechanized coal mining equipment traction and long distance transport cars and materials. It can greatly improve transport efficiency and transport safety and reliability and prevent-skid phenomenon. The winch design plays an important basic role in improving the Promise of the rope winch.JWB-05-Promise rope winch is mainly composed of the motor, coupling, reducer, brake drum gates, and other components. The graduation project focused on the design of the reducer, the drive system uses five transmission, the first class uses straight bevel gear, the rest is straight cylindrical gear transmission, it uses two pairs of gears, and the small gear and the big gear of the last one are c onnected by the bridge gear.It formed a closed transmission line. Transmission principle is simple, reliable and efficient.JWB-05-Promise rope winch has a good explosion-proof performance and braking performance, large capacity to justice, conditions of application strong, long-life, high efficiency drive. The winch has compact structure, small shape size, can go down with overall unit; structure is similar to symmetrical layout, aesthetic appearance, growth strip, a sled-shaped base; the gravity centerof the winch is low, rigid base, and can be installed to anchor, a smooth operation, safe and reliable , easy maintenance.Keyword : promise rope winch ; transport; drive目 錄目 錄11緒論31.1引言31.2絞車運(yùn)輸及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r41.3無(wú)極繩絞車的類型及工作原理41.3.1無(wú)極繩絞車的類型41.3.2無(wú)極繩絞車的工作原理41.4無(wú)極繩運(yùn)輸?shù)陌踩⒁馐马?xiàng)52 總體設(shè)計(jì)62.1設(shè)計(jì)總則6已知條件：62.2結(jié)構(gòu)特征與工作原理62.3選擇電動(dòng)機(jī)62.3.1電動(dòng)機(jī)輸出功率的計(jì)算62.3.2確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)73 滾筒及其部件的設(shè)計(jì)93.1鋼絲繩的選擇93.2滾筒的設(shè)計(jì)計(jì)算103.2.1滾筒直徑103.2.2滾筒寬度103.2.3滾筒的外徑104 齒輪材料熱處理工藝及制造工藝的選定114.1 行星機(jī)構(gòu)中主要參數(shù)的確定114.1.1行星機(jī)構(gòu)中各齒輪幾何尺寸的計(jì)算134.1.2 嚙合要素驗(yàn)算144.1.3 齒輪強(qiáng)度驗(yàn)算154.1.4驗(yàn)算A-C傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度164.1.5驗(yàn)算C-B傳動(dòng)大接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度20校核彎曲疲勞應(yīng)力234.2 齒輪材料熱處理工藝及制造工藝的選定234.2.1行星機(jī)構(gòu)中主要參數(shù)的確定244.2.2低速級(jí)計(jì)算244.2.3配齒計(jì)算244.2.4按接觸強(qiáng)度初算A-C傳動(dòng)的中心距和模數(shù)244.2.5幾何尺寸計(jì)算254.2.7齒輪強(qiáng)度驗(yàn)算274.2.8驗(yàn)算A-C傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度274.2.9驗(yàn)算C-B傳動(dòng)大接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度335 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算385.1各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算385.2各軸功率計(jì)算385.3各軸扭矩計(jì)算385.4各軸轉(zhuǎn)速、功率、扭矩列表（見表5.1）385.5傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算395.5.1計(jì)算作用在齒輪上的力395.5.2初步估算軸的直徑395.6確定軸的結(jié)構(gòu)方案395.6.1確定各軸段直徑和長(zhǎng)度405.6.2確定軸承及齒輪作用力位置405.6.3繪制軸的彎矩圖和扭矩圖405.6.4軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖415.6.5按彎矩合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度425.7傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算425.7.1各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算425.7.2各軸功率計(jì)算435.7.3各軸扭矩計(jì)算435.7.4各軸轉(zhuǎn)速、功率、扭矩列表（見表5.4）435.8 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算435.8.1計(jì)算作用在齒輪上的力445.8.2初步估算軸的直徑445.8.3確定軸的結(jié)構(gòu)方案445.8.4確定各軸段直徑和長(zhǎng)度455.8.5確定軸承及齒輪作用力位置455.9繪制軸的彎矩圖和扭矩圖455.9.1軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖465.9.2按彎矩合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度476 制動(dòng)器的選擇486.1制動(dòng)器的作用與要求486.1.1制動(dòng)器的作用：486.1.2制動(dòng)器的要求：486.2制動(dòng)器的類型比較與選擇486.2.1制動(dòng)器的類型有：486.2.2制動(dòng)器的選擇486.2.3外抱帶式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)486.3外抱帶式制動(dòng)器的幾何參數(shù)計(jì)算497 軸承的選擇與壽命計(jì)算607.1基本概念及術(shù)語(yǔ)607.2軸承類型選擇607.3按額定動(dòng)載荷選擇軸承618 鍵的選擇與強(qiáng)度驗(yàn)算638.1電機(jī)軸與中心輪聯(lián)接鍵的選擇與驗(yàn)算638.1.1鍵的選擇638.1.2鍵的驗(yàn)算638.2輸出軸聯(lián)接鍵的選擇與驗(yàn)算648.2.1鍵的選擇648.2.2鍵的驗(yàn)算648.3輸入軸與聯(lián)軸器接鍵的選擇與驗(yàn)算648.3.1鍵的選擇658.3.2鍵的驗(yàn)算658.4輸出軸與聯(lián)軸器鍵的選擇與驗(yàn)算658.4.1鍵的選擇658.4.2鍵的驗(yàn)算659 絞車及主要部位的檢查維護(hù)6710 絞車的常見故障原因68結(jié) 論70參考文獻(xiàn)71致 謝751緒論1.1引言煤炭是當(dāng)前我國(guó)能源的主要組成部分之一，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)保持高速增長(zhǎng)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。但是目前我國(guó)的煤炭工業(yè)的發(fā)展遠(yuǎn)不能滿足整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要。因此必須以更快的速度發(fā)展煤炭工業(yè)。然而，高速發(fā)展煤炭工業(yè)的出路在于煤炭工業(yè)的機(jī)械化。煤炭工業(yè)的機(jī)械化是指采掘、支護(hù)、運(yùn)輸、提升的機(jī)械化。其中運(yùn)輸包括礦物運(yùn)輸和輔助運(yùn)輸。絞車就是輔助運(yùn)搬輸其中一種。我國(guó)絞車的發(fā)展大致分為三個(gè)階段。20世紀(jì)50年代主要是仿制設(shè)計(jì)階段;60年代，自行設(shè)計(jì)階段；70年代以后，我國(guó)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計(jì)階段。1.2絞車運(yùn)輸及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r近40年我國(guó)的煤炭行業(yè)發(fā)生了巨大變化,采煤技術(shù)已接近達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，綜采單采原煤產(chǎn)量早已突破了百萬(wàn)噸，然而煤炭工業(yè)機(jī)械化離不開運(yùn)輸，運(yùn)輸又離不了輔助運(yùn)輸設(shè)備，絞車就是輔助運(yùn)輸設(shè)備的一種。原煤的運(yùn)輸也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大運(yùn)量娦式輸送機(jī)化，但井下軌道輔助運(yùn)輸與之很不適應(yīng)，材料的運(yùn)輸基本上沿用傳統(tǒng)的小絞車群接式的運(yùn)輸方式，運(yùn)輸戰(zhàn)線長(zhǎng)，環(huán)節(jié)多，占用搬運(yùn)設(shè)備、人員外，安全性差，效率低。盡管一些煤礦對(duì)其進(jìn)行了技術(shù)改造, 但仍然滿足不了當(dāng)前礦井發(fā)展和生產(chǎn)的需要?？梢姷V井輔助運(yùn)輸在當(dāng)前現(xiàn)代化礦井建設(shè)中起關(guān)鍵作用。我國(guó)絞車的誕生是從20世紀(jì)50年代開始的，初期主要仿制日本和蘇聯(lián)的；60年代進(jìn)入了自行設(shè)計(jì)階段；到了年代，隨著技術(shù)的慢慢成熟，絞車的設(shè)計(jì)也進(jìn)入了標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的發(fā)展階段。但與國(guó)外水平相比，我國(guó)的絞車在品種、型式、結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品性能，三化水平（參數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化）和技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面還存在一定的差距。國(guó)外礦用絞車發(fā)展趨勢(shì)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：a、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化；b、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊；c、高效節(jié)能；d、壽命長(zhǎng)、低噪音；e、一機(jī)多能、通用化、大功率；g、外形簡(jiǎn)單、平滑、美觀、大方。針對(duì)國(guó)外的情況我們應(yīng)采取以下措施：a、制定完善標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行產(chǎn)品更新改造和提高產(chǎn)品性能；b、完善測(cè)試手段，重點(diǎn)放在產(chǎn)品性能檢測(cè)；c技術(shù)引進(jìn)和更新?lián)Q代相結(jié)合；d、組織專業(yè)化生產(chǎn)，爭(zhēng)取在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到先進(jìn)國(guó)家的水平。1.3無(wú)極繩絞車的類型及工作原理1.3.1無(wú)極繩絞車的類型無(wú)極繩絞車按滾筒的形式可分為螺旋纏繞式和夾鉗式兩種。螺旋纏繞式滾筒是在滾筒上纏繞兩圈或多圈鋼絲繩，以增加其圍抱角.它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是鋼絲繩磨損較大。夾鉗式滾筒由鉸接的一對(duì)夾塊組成，當(dāng)鋼絲繩按輻射方向拖力于繩夾時(shí)，夾塊把鋼絲繩夾個(gè)住，在分離點(diǎn)上，鋼絲繩離開后由于下部彈簧的作用使夾塊張開。它的優(yōu)點(diǎn)是拉力大，鋼絲繩彎曲小，缺點(diǎn)是維護(hù)較繁瑣，夾繩彈簧質(zhì)量差時(shí)易折斷。1.3.2無(wú)極繩絞車的工作原理鋼絲繩繞過(guò)無(wú)極繩絞車的主動(dòng)輪，再經(jīng)過(guò)張緊輪和尾輪連接在一起，形成無(wú)極封閉形，電機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)摩擦力傳遞使鋼絲繩繞主動(dòng)輪和尾輪不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。鋼絲繩牽引礦車在軌道上運(yùn)行。礦車從一端掛在鋼絲繩上，到另一端或到中途摘下礦車用途 無(wú)極絞車是以鋼絲繩牽引的普通軌道運(yùn)輸設(shè)備，適用于煤礦和金屬礦山井下巷道長(zhǎng)距離、多變坡、大噸位等的工作條件，如工作面巷道、采區(qū)上下山和集中軌道巷運(yùn)輸材料設(shè)備，運(yùn)輸線路內(nèi)不經(jīng)轉(zhuǎn)載可直達(dá)運(yùn)輸?shù)攸c(diǎn)，廣泛應(yīng)用于綜采工作面巷道的兩個(gè)順槽以及采區(qū)運(yùn)輸斜巷起伏角度不大于12的巷道中。無(wú)極繩絞車屬于礦用小絞車，它由電動(dòng)機(jī)、減速器、螺旋纏繞式或夾鉗式滾筒、制動(dòng)系統(tǒng)、主軸、底座、張力平衡等部分組成。1.4無(wú)極繩運(yùn)輸?shù)陌踩⒁馐马?xiàng)（1）采用無(wú)極繩運(yùn)輸?shù)钠较铮笙锏辣容^平直，無(wú)雜物及巖塊等，有利于礦車的通行。巷道拐彎太多，礦車容易掉道，不利于安全行車。（2）無(wú)極繩運(yùn)輸是連續(xù)工作的，其摘掛鉤都須不停車操作。因此，這一環(huán)節(jié)最容易發(fā)生事故。為了保證安全，要求摘掛鉤人員動(dòng)作敏捷、精力集中，同時(shí)，井下無(wú)極繩運(yùn)輸平巷中的摘掛鉤的車場(chǎng)，要求兩哦幫寬敞，光線明亮，軌道和路基要平整。（3）無(wú)論無(wú)極繩是否運(yùn)行，行人都不得在軌道中間跨越鋼絲繩行走，以免鋼絲繩突然彈起傷人。工人摘掛鉤時(shí)不要站在軌道中間，頭和身不要伸到兩車端頭之間，以免碰傷，開車前，要發(fā)出警號(hào)，摘鉤，掛鉤都應(yīng)提前做好準(zhǔn)備，遇到摘掛不了時(shí)，應(yīng)立即停車，進(jìn)行處理。（4）定期檢查鋼絲繩、絞車等設(shè)備情況，加強(qiáng)維護(hù)工作，發(fā)現(xiàn)損壞零件，應(yīng)及時(shí)修理和更換，防止發(fā)生事故。892 總體設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)總則1、煤礦生產(chǎn)，安全第一。2、面向生產(chǎn)，力求實(shí)效，以滿足用戶最大實(shí)際需求。3、既考慮到運(yùn)輸為主要用途，又考慮到運(yùn)輸、調(diào)度、回柱等一般用途。4、貫徹執(zhí)行國(guó)家、部、專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定。5、技術(shù)比較先進(jìn)，并要求多用途。已知條件：最大牽引力：50KN；容繩量：牽引速度：0.72m/s；牽引距離：500m2.2結(jié)構(gòu)特征與工作原理絞車由下列主要部分組成。電動(dòng)機(jī)、卷筒、行星齒輪傳動(dòng)裝置和機(jī)座。Y280M-8型無(wú)極繩絞車采用兩級(jí)行星齒輪傳動(dòng)，安裝在減速器內(nèi)部，、為第一級(jí)太陽(yáng)輪，行星輪和內(nèi)齒圈，、為第二級(jí)的太陽(yáng)輪，行星輪和內(nèi)齒圈。電動(dòng)機(jī)軸通過(guò)連軸器與減速器輸入軸，它帶動(dòng)第一級(jí)行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，與嚙合，安裝在行星架上，行星輪架與齒輪聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)第二級(jí)的轉(zhuǎn)動(dòng)，然后同理輸出低速軸2.3選擇電動(dòng)機(jī)2.3.1電動(dòng)機(jī)輸出功率的計(jì)算已知：最大拉力：F=50KN 最低繩速： 則: (2.1)根據(jù)傳動(dòng)方案圖2.1可得：總傳動(dòng)效率式中： 軸承的效率為；行星輪傳動(dòng)效率為。2.3.2確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)按公式(2.1)可計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的輸出功率：電動(dòng)機(jī)所需的額定功率與電動(dòng)機(jī)輸出功率之間有以下的關(guān)系： (2.2)其中：用以考慮電動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)等外部因素引起的附加動(dòng)載荷而引入的系數(shù)，取Ka=1由式(2.2)可計(jì)算出額定功率：圓整取。同時(shí)，絞車井下使用，條件比較惡劣，要求電動(dòng)機(jī)必須具有防爆功能，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，得到電動(dòng)機(jī)的型號(hào)：額定功率；實(shí)際轉(zhuǎn)速；6.5其外形尺寸：；電機(jī)中心高度：；電動(dòng)機(jī)軸直徑*長(zhǎng)度=55*110mm3 滾筒及其部件的設(shè)計(jì)3.1鋼絲繩的選擇選擇鋼絲繩時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用條件和鋼絲繩的特點(diǎn)來(lái)考慮。我國(guó)提升鋼絲繩多用同向捻繩，至于是左捻還是右捻，我國(guó)的選擇原則是：繩的捻向與繩在卷筒上的纏繞螺旋線方向一致。我國(guó)單繩纏繞式提升機(jī)多為右螺旋纏繞，故應(yīng)選右捻繩，目的是防止鋼絲繩松捻；多繩摩擦提升為了克服繩的旋轉(zhuǎn)性給容器導(dǎo)向裝置造成磨損，一般選左、右捻各一半。此處，還應(yīng)考慮如下因素：（1）在井筒淋水大，水的酸堿度較高且處于出風(fēng)井中的提升鋼絲繩，因腐蝕嚴(yán)重，應(yīng)選用鍍鋅鋼絲繩；（2）以磨損為主要損壞原因時(shí)，如斜井提升，采區(qū)上、下山運(yùn)輸?shù)?，?yīng)選用外層鋼絲繩較粗的鋼絲繩，如，或三角股等；（3）以彎曲疲勞為主要損壞原因時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用線接觸式或三角股鋼絲繩，如，等。（4）用于高溫和有明火的地方，如煤礦矸石山等，應(yīng)選用金屬繩芯鋼絲繩。由于無(wú)極繩絞車是用以調(diào)度車輛的一種絞車，常用于井下采區(qū)、煤倉(cāng)用裝車站調(diào)度室、牽引礦車，濕度較大，酸堿度很高，為了增加鋼絲繩的搞腐蝕能力，延長(zhǎng)它的使用壽命。因此選擇鍍鋅鋼絲繩。因?yàn)殄冧\以后，對(duì)于防腐蝕及防銹有很好的效果。鋼絲繩的安全系數(shù)取，則鋼絲繩所能承受的拉力需滿足以下的要求：其中：則：查礦井運(yùn)輸提升表2-2（2）選擇：繩 股 (1+6+12) 繩纖維芯，鋼絲繩表面鍍絡(luò)。其主要參數(shù)如下：鋼絲繩直徑：鋼絲直徑：鋼絲總斷面面積：參考重力：鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度：鋼絲破斷拉力總和： 3.2滾筒的設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1滾筒直徑根據(jù)GB3811-83規(guī)定 式中，鋼絲繩直徑， d=26mm則： 取D=650mm3.2.2滾筒寬度滾筒的寬度直接影響到最終產(chǎn)品的寬度，因此它的寬度必然要有最大值的限制，即不能太寬。滾筒的寬度太窄的話，那么與減速器裝配起來(lái)后，就會(huì)顯得不協(xié)調(diào)。所以滾筒的寬度不能隨便確定，而最好是在畫圖的過(guò)程中把它定下來(lái)，這樣有利于整體的配合。讓人看起來(lái)協(xié)調(diào)、美觀、大方。根據(jù)總裝圖，我們定下來(lái)的滾筒寬度為B=6403.2.3滾筒的外徑滾筒最小纏繞直徑：=D+d=650+26=676mm滾筒的外徑： =676+52*2=676+104=780mm式中，為鋼絲繩直徑， d=26mm取外徑D=1200mm可算出最大速度。轉(zhuǎn)速n=1000*v/3.14*D=1000*0.72*60/3.14*780=17.64r/min可得，同已知的最高速度一樣，所以符合條件。4 齒輪材料熱處理工藝及制造工藝的選定太陽(yáng)輪和行星輪的材料為20CrNi2MoA，表面滲碳淬火處理，表面硬度為5761HRC。因?yàn)閷?duì)于承受沖擊重載荷的工件，常采用韌性高淬透性大的18Cr2Ni4WA和20CrNi2MoA等高級(jí)滲碳鋼，經(jīng)熱處理后，表面有高的硬度及耐磨性，心部又具有高的強(qiáng)度及良好的韌性和很低的缺口敏感性。試驗(yàn)齒輪齒面接觸疲勞極限MPa試驗(yàn)齒輪齒根彎曲疲勞極限：太陽(yáng)輪：MPa行星輪：MPa齒形為漸開線直齒，最終加工為磨齒，精度為6級(jí)。內(nèi)齒圈的材料為42CrMo，調(diào)質(zhì)處理，硬度為262302HBS.試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限：Mpa試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限：Mpa齒形的加工為插齒，精度為7級(jí)。4.1 行星機(jī)構(gòu)中主要參數(shù)的確定（1） 行星機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比：i=41.95，采用2級(jí)NGW型行星機(jī)構(gòu)。（2） 行星輪數(shù)目, 要根據(jù)文獻(xiàn)3表2.9-3及傳動(dòng)比i，取。（3）載荷不均衡系數(shù)，采用太陽(yáng)輪浮動(dòng)和行星架浮動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)，取 =1.15（4）分配傳動(dòng)比：用角標(biāo)I表示高速級(jí)參數(shù)，表示低速級(jí)參數(shù)，由于高速級(jí)與低速級(jí)外嚙合齒數(shù)，材料，齒面硬度均相同：，則取 B=1.05, =I=1.8所以A=1.8查圖可得（5） 配齒計(jì)算查表星輪數(shù)圖，取 確定各輪齒數(shù)太陽(yáng)輪齒數(shù) =19 內(nèi)齒圈齒數(shù) 行星輪齒數(shù) 校驗(yàn)是否滿足行星傳動(dòng)所特有的要求，即同心條件，裝配條件，鄰接條件同心條件：19+50=119-5069=69所以滿足同心圓的要求裝配條件：Za+Zb/3=19+119/3=58.6所以滿足裝配條件 鄰接條件： （6）a-c齒輪接觸強(qiáng)度初步計(jì)算，按文獻(xiàn)3表14-1-60中的公式計(jì)算中心距：（7）齒輪副配對(duì)材料對(duì)傳動(dòng)尺寸的影響系數(shù)，按文獻(xiàn)3表2-28，取 =1（8）輸入扭矩 T= 9550*P/n=9550*45*0.99/740=575N.m（9）設(shè)載荷不均勻系數(shù) （10）太陽(yáng)輪與行星架同時(shí)浮動(dòng)，在一對(duì)a-c傳動(dòng)中，太陽(yáng)輪傳遞的扭矩： Ta=T/n*K=575/8*1.15=82.656N.m（11）查文獻(xiàn)3表14-1-61，得接觸強(qiáng)度使用的綜合系數(shù)K=2.2（K=1.62.2）齒數(shù)比 太陽(yáng)輪和行星輪的材料用滲碳淬火（12）取齒寬系數(shù) 初定中心距，將以上各值代入強(qiáng)度計(jì)算公式，得：（13）計(jì)算模數(shù)m=取標(biāo)準(zhǔn)值 =5mm所以a=mZa+Zc/2=5(19+50)/2=172.5mm4.1.1行星機(jī)構(gòu)中各齒輪幾何尺寸的計(jì)算分度圓 齒頂圓 齒根圓 基圓直徑 齒頂高系數(shù)太陽(yáng)輪，行星輪，內(nèi)齒輪頂隙系數(shù)太陽(yáng)輪，行星輪 內(nèi)齒輪代入上組公式計(jì)算如下：太陽(yáng)輪: 行星輪:Db=250*cos20=234.9內(nèi)齒輪: 太陽(yáng)輪，齒寬b=行星輪b=ba+(5-10)=47.43+7=54.43內(nèi)齒輪bb=ba=47.434.1.2 嚙合要素驗(yàn)算（1）a-c傳動(dòng)端面重合度A.頂圓齒形曲徑太陽(yáng)輪行星輪B.端面嚙合長(zhǎng)度式中 “”號(hào)正號(hào)為外嚙合，負(fù)號(hào)為內(nèi)嚙合角 端面節(jié)圓嚙合直齒輪 則=21.79mmC.端面重合度（2）c-b端面重合度A.頂圓齒形曲徑 ， 由上式計(jì)算得 行星輪 內(nèi)齒輪 B.端面嚙合長(zhǎng)度 C.端面重合度 4.1.3 齒輪強(qiáng)度驗(yàn)算（一） a-c傳動(dòng) （以下為相嚙合的小齒輪（太陽(yáng)輪）的強(qiáng)度計(jì)算過(guò)程，太陽(yáng)輪（行星輪）的計(jì)算方法相同。）（1）確定計(jì)算負(fù)荷名義轉(zhuǎn)矩名義圓周力（2）應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 式中 太陽(yáng)輪相對(duì)于行星架的轉(zhuǎn)速, (r/min) 壽命期內(nèi)要求傳動(dòng)的總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間， (h)t=5000(h)4.1.4驗(yàn)算A-C傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度（1）動(dòng)載系數(shù)和速度系數(shù)動(dòng)載系數(shù)和速度系數(shù)按齒輪相對(duì)于行星架的圓周速度，查圖13-1-18(或按表13-1-90和表13-1-84計(jì)算)和圖13-1-28(或按表13-1-107計(jì)算)求出。查看機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。和所用的圓周速度用相對(duì)于行星架的圓周速度：=3.769動(dòng)載系數(shù)是用來(lái)考慮齒輪副在嚙合過(guò)程中，因基節(jié)誤差、齒形誤差而引起的內(nèi)部附加動(dòng)載荷對(duì)輪齒受載的影響。對(duì)于圓柱齒輪傳動(dòng)，可取也可用公式算出： = =1.066速度系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得（2）齒向載荷分布系數(shù)、對(duì)于不重要的行星齒輪行動(dòng)，齒輪強(qiáng)度計(jì)算中的齒向載荷分布系數(shù)、可用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)的傳動(dòng)齒輪第一章來(lái)確定；對(duì)于重要的行星齒輪傳動(dòng)，應(yīng)考慮行星傳動(dòng)的特點(diǎn)，用下述方法確定。彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)： 接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)： 及的影響系數(shù)（圖13-5-12）;查看機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)齒寬和行星輪數(shù)目對(duì)和的影響系數(shù)。對(duì)于圓柱直齒或人字齒輪行星傳動(dòng)，如果行星架剛性好，行星輪對(duì)稱布置或者行星輪采用調(diào)位軸承，因而使太陽(yáng)輪和行星輪的軸線偏斜可以忽略不計(jì)時(shí)，值由圖13-5-13查取。查看機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)如果NGW型和NW型行星齒輪傳動(dòng)的內(nèi)齒輪寬度與行星輪分度圓直徑的比值小于或等于時(shí)，可取。 由圖13-5-13查得：由圖13-5-12查得：，彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)： 接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)： 另外在NGW型和NW型行星齒輪傳動(dòng)的內(nèi)齒輪寬度與行星輪分度圓直徑的比值小于或等于1時(shí)，可取。（3）求齒間載荷分配系數(shù)及先求端面重合度：式中 =31.76 =26.36則 =1.625因?yàn)槭侵饼X齒輪，總重合度 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)： 式中 = 彈性系數(shù)： 接觸強(qiáng)度計(jì)算的重合度系數(shù)： =0.889接觸強(qiáng)度計(jì)算的螺旋角系數(shù)：接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)： 因?yàn)楫?dāng)量循環(huán)次數(shù)，則 。最小安全系數(shù)：取=1潤(rùn)滑劑系數(shù)，考慮用N46機(jī)械油作為潤(rùn)滑冷卻劑，取=0.93。粗糙度系數(shù)：取。齒面工作硬化系數(shù)：取=1。接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)：=1（4）A-C傳動(dòng)接觸強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算接觸應(yīng)力： =251許用接觸應(yīng)力：其強(qiáng)度條件：則 計(jì)算結(jié)果，A-C接觸強(qiáng)度通過(guò)。用40Cr鋼（40MnB鋼）調(diào)質(zhì)后表面淬火，安全可靠。（5）A-C傳動(dòng)彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算齒根應(yīng)力為： (5.3)式中，齒形系數(shù)，考慮當(dāng)載荷作用于齒項(xiàng)時(shí)齒形對(duì)彎曲應(yīng)力的影響，與齒數(shù)、變位系數(shù)有關(guān)，與模數(shù)無(wú)關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形系數(shù)可查表6-5機(jī)械設(shè)計(jì)課本。應(yīng)力修正系數(shù)，考慮齒根過(guò)渡曲線處的應(yīng)力集中及其他應(yīng)力對(duì)齒根應(yīng)力的影響，與齒數(shù)、變位系數(shù)有關(guān)，與模數(shù)無(wú)關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)齒輪應(yīng)力修正系數(shù)可查表6-5機(jī)械設(shè)計(jì)課本。重合度系數(shù)，是將載荷作用于齒頂時(shí)的齒根彎曲應(yīng)力折算為載荷作用在單齒對(duì)嚙合區(qū)上界點(diǎn)時(shí)齒根彎曲應(yīng)力的系數(shù)，相嚙合的大、小齒輪，由于其齒數(shù)不同，兩輪的和不相等，故它們的彎曲應(yīng)力一般是不相等的，而且，當(dāng)大、小齒輪的材料及熱處理不同時(shí)，其許用應(yīng)力也不相等，所以進(jìn)行輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度校核時(shí)，大、小齒輪應(yīng)分別計(jì)算。由表6-5查得：小輪： 大輪：小輪： 大輪：重合度系數(shù) =0.25+0.75/1.625 =0.711式中，螺旋角系數(shù)；因?yàn)槭侵饼X輪，所以取=1由公式(5.3)計(jì)算：考慮到行星輪輪齒受力可能出現(xiàn)不均勻性，齒根最大應(yīng)力由強(qiáng)度條件 即 則 (5.4)式中，彎曲強(qiáng)度計(jì)算的最小安全系數(shù)，由于斷齒破壞比點(diǎn)蝕破壞具有更嚴(yán)重的后果，所以通常設(shè)計(jì)時(shí)，彎曲強(qiáng)度的安全系數(shù)應(yīng)大于接觸強(qiáng)度的安全系數(shù)，取由公式(5.4)計(jì)算出齒根最大應(yīng)力：由機(jī)械設(shè)計(jì)課本查?。?0Cr調(diào)質(zhì)、表面淬火。A-C傳動(dòng)改用材質(zhì)后，彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算也通過(guò)。（參考圖6-3查取）4.1.5驗(yàn)算C-B傳動(dòng)大接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度（1）根據(jù)A-C傳動(dòng)的來(lái)確定C-B傳動(dòng)的接觸應(yīng)力，因?yàn)镃-B傳動(dòng)為內(nèi)嚙合， ，所以 （2）核算內(nèi)齒輪材料的接觸疲勞極限由，t，即：式中，接觸強(qiáng)度計(jì)算的最小安全系數(shù)，通常取則 45號(hào)鋼調(diào)，則內(nèi)齒輪用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)鋼，調(diào)質(zhì)硬度，接觸強(qiáng)度符合要求。（3）彎曲強(qiáng)度的驗(yàn)算只對(duì)內(nèi)齒輪進(jìn)行驗(yàn)算，計(jì)算齒根應(yīng)力，其大小和A-C傳動(dòng)的外嚙合一樣，即由強(qiáng)度條件 得 45號(hào)鋼調(diào)，所以C-B傳動(dòng)中的內(nèi)齒輪彎曲強(qiáng)度符合要求。計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力外嚙合副：按手冊(cè)框圖中查?。∟o,取Nl=No,有Ynt=1應(yīng)力修正系數(shù)Ysa(a)=1.54 Ysa(c)=1.70 Ysa(b)=1.80齒形系數(shù)（4）彎曲疲勞強(qiáng)度校核動(dòng)載系數(shù)（Kv） 推薦值為1.05-1.4,取Kfv=Khv=1.2A- C計(jì)算轉(zhuǎn)矩Ta-c=580N/mB- c計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc-b=Ta-c(Zc/Za)=580*(50/19)=1526N/m載荷分配系數(shù) 推薦值為1.0-1.2，取Kfa=Kha=1.1載荷分布系數(shù) 推薦值為1.1-81.35，取Kf=1.1H=(2ha*+C*)m=(2*1+0.25)*5=11.25mm=0.77載荷系數(shù)K=Ka重合度系數(shù) 0.75/校核彎曲疲勞應(yīng)力4.2 齒輪材料熱處理工藝及制造工藝的選定太陽(yáng)輪和行星輪的材料為20CrNi2MoA，表面滲碳淬火處理，表面硬度為5761HRC。因?yàn)閷?duì)于承受沖擊重載荷的工件，常采用韌性高淬透性大的18Cr2Ni4WA和20CrNi2MoA等高級(jí)滲碳鋼，經(jīng)熱處理后，表面有高的硬度及耐磨性，心部又具有高的強(qiáng)度及良好的韌性和很低的缺口敏感性。試驗(yàn)齒輪齒面接觸疲勞極限MPa試驗(yàn)齒輪齒根彎曲疲勞極限：太陽(yáng)輪： MPa行星輪： MPa齒形為漸開線直齒，最終加工為磨齒，精度為6級(jí)。內(nèi)齒圈的材料為42CrMo，調(diào)質(zhì)處理，硬度為262302HBS.試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限：Mpa試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限：Mpa齒形的加工為插齒，精度為7級(jí)。4.2.1行星機(jī)構(gòu)中主要參數(shù)的確定4.2.2低速級(jí)計(jì)算4.2.3配齒計(jì)算由高速級(jí)計(jì)算得，由于距可能達(dá)到的傳動(dòng)比極限值較遠(yuǎn)，所以可不檢驗(yàn)鄰接條件。各輪齒數(shù)查表 =22 Zc=41這些條件符合取質(zhì)數(shù)，/整數(shù)，/整數(shù)，且 及無(wú)公約數(shù)，整數(shù)的NGW型配齒要求，4.2.4按接觸強(qiáng)度初算A-C傳動(dòng)的中心距和模數(shù)低速級(jí)輸入扭距： =9550 因傳動(dòng)中有一個(gè)或兩個(gè)基本構(gòu)件浮動(dòng)動(dòng)作為均載機(jī)構(gòu)，且齒輪精度低于6級(jí)，所以取載荷不均勻系數(shù)。在一對(duì)A-C傳動(dòng)中，小齒輪（太陽(yáng)輪）傳遞的扭矩 = =591.24全面硬齒面的外嚙合，在對(duì)稱，中等沖擊載荷時(shí)：精度采用8-7-7 GB/T100951-2001。使用的綜合系數(shù)?？紤]電動(dòng)滾筒加工和使用的實(shí)際條件，取。齒數(shù)比太陽(yáng)輪和行星輪的材料和高速級(jí)一樣，改用40Cr調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度HRS240285，取。齒寬系數(shù)（GB1009888）線偏斜可以忽略因齒面硬度HB350，則取按接觸強(qiáng)度初算中心距公式： 計(jì)算中心距（內(nèi)嚙合用“”號(hào)）: 186.7(mm)求模數(shù)（1）計(jì)算A-C傳動(dòng)的實(shí)際中心距和嚙合角取模數(shù)（漸開線齒輪標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)（GB1357-87），則實(shí)際中心距 =252(mm)（2）計(jì)算C-B傳動(dòng)的中心距和嚙合角實(shí)際中心距： =252(mm)4.2.5幾何尺寸計(jì)算按高變位齒輪傳動(dòng)的幾何計(jì)算A、C、B三輪的集合尺寸。（1）分度圓直徑 （2）太陽(yáng)輪: （3）行星輪: （4）內(nèi)齒輪: 太陽(yáng)輪，齒寬b=mm行星輪b=ba+(5-10)=69.3+7=76.3mm內(nèi)齒輪b=ba=69.3mm4.2.6 嚙合要素驗(yàn)算（1） a-c傳動(dòng)端面重合度A.頂圓齒形曲徑太陽(yáng)輪行星輪B.端面嚙合長(zhǎng)度式中 “”號(hào)正號(hào)為外嚙合，負(fù)號(hào)為內(nèi)嚙合角 端面節(jié)圓嚙合直齒輪 則C.端面重合度（2） c-b端面重合度A.頂圓齒形曲徑 ， 由上式計(jì)算得 行星輪 內(nèi)齒輪 B.端面嚙合長(zhǎng)度 C.端面重合度 4.2.7齒輪強(qiáng)度驗(yàn)算（一）a-c傳動(dòng) （以下為相嚙合的小齒輪（太陽(yáng)輪）的強(qiáng)度計(jì)算過(guò)程，太陽(yáng)輪（行星輪）的計(jì)算方法相同。）（1）確定計(jì)算負(fù)荷名義轉(zhuǎn)矩名義圓周力（2）應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 式中 太陽(yáng)輪相對(duì)于行星架的轉(zhuǎn)速, (r/min) 壽命期內(nèi)要求傳動(dòng)的總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間， (h) t=5000(h)4.2.8驗(yàn)算A-C傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度（1）動(dòng)載系數(shù)和速度系數(shù)動(dòng)載系數(shù)和速度系數(shù)按齒輪相對(duì)于行星架的圓周速度，查圖13-1-18(或按表13-1-90和表13-1-84計(jì)算)和圖13-1-28(或按表13-1-107計(jì)算)求出。查看機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。和所用的圓周速度用相對(duì)于行星架的圓周速度：=3.769動(dòng)載系數(shù)是用來(lái)考慮齒輪副在嚙合過(guò)程中，因基節(jié)誤差、齒形誤差而引起的內(nèi)部附加動(dòng)載荷對(duì)輪齒受載的影響。對(duì)于圓柱齒輪傳動(dòng)，可取也可用公式算出： = =1.066速度系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得（2）齒向載荷分布系數(shù)、對(duì)于不重要的行星齒輪行動(dòng)，齒輪強(qiáng)度計(jì)算中的齒向載荷分布系數(shù)、可用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)的傳動(dòng)齒輪第一章來(lái)確定；對(duì)于重要的行星齒輪傳動(dòng)，應(yīng)考慮行星傳動(dòng)的特點(diǎn)，用下述方法確定。彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)： 接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)： 及的影響系數(shù)（圖13-5-12）;查看機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)齒寬和行星輪數(shù)目對(duì)和的影響系數(shù)。對(duì)于圓柱直齒或人字齒輪行星傳動(dòng)，如果行星架剛性好，行星輪對(duì)稱布置或者行星輪采用調(diào)位軸承，因而使太陽(yáng)輪和行星輪的軸線偏斜可以忽略不計(jì)時(shí)，值由圖13-5-13查取。查看機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)如果NGW型和NW型行星齒輪傳動(dòng)的內(nèi)齒輪寬度與行星輪分度圓直徑的比值小于或等于時(shí)，可取。 由圖13-5-13查得：由圖13-5-12查得：，彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)： 接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)： 可見算出來(lái)的數(shù)值有點(diǎn)偏高。另外在NGW型和NW型行星齒輪傳動(dòng)的內(nèi)齒輪寬度與行星輪分度圓直徑的比值小于或等于1時(shí)，可取。（3）求齒間載荷分配系數(shù)及先求端面重合度：式中 =31.76 =26.36則 =1.625因?yàn)槭侵饼X齒輪，總重合度 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)： 式中 = 彈性系數(shù)： 接觸強(qiáng)度計(jì)算的重合度系數(shù)： 接觸強(qiáng)度計(jì)算的螺旋角系數(shù)：接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)： 因?yàn)楫?dāng)量循環(huán)次數(shù)，則 。最小安全系數(shù)：取=1潤(rùn)滑劑系數(shù)，考慮用N46機(jī)械油作為潤(rùn)滑冷卻劑，取=0.93。粗糙度系數(shù)：取。齒面工作硬化系數(shù)：取=1。接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)：=1（4）A-C傳動(dòng)接觸強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算接觸應(yīng)力： = =251許用接觸應(yīng)力：其強(qiáng)度條件：則 計(jì)算結(jié)果，A-C接觸強(qiáng)度通過(guò)。用40Cr鋼（40MnB鋼）調(diào)質(zhì)后表面淬火，安全可靠。（5）A-C傳動(dòng)彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算齒根應(yīng)力為： (5.3)式中，齒形系數(shù)，考慮當(dāng)載荷作用于齒項(xiàng)時(shí)齒形對(duì)彎曲應(yīng)力的影響，與齒數(shù)、變位系數(shù)有關(guān)，與模數(shù)無(wú)關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形系數(shù)可查表6-5機(jī)械設(shè)計(jì)課本。應(yīng)力修正系數(shù)，考慮齒根過(guò)渡曲線處的應(yīng)力集中及其他應(yīng)力對(duì)齒根應(yīng)力的影響，與齒數(shù)、變位系數(shù)有關(guān)，與模數(shù)無(wú)關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)齒輪應(yīng)力修正系數(shù)可查表6-5機(jī)械設(shè)計(jì)課本。重合度系數(shù)，是將載荷作用于齒頂時(shí)的齒根彎曲應(yīng)力折算為載荷作用在單齒對(duì)嚙合區(qū)上界點(diǎn)時(shí)齒根彎曲應(yīng)力的系數(shù)，相嚙合的大、小齒輪，由于其齒數(shù)不同，兩輪的和不相等，故它們的彎曲應(yīng)力一般是不相等的，而且，當(dāng)大、小齒輪的材料及熱處理不同時(shí)，其許用應(yīng)力也不相等，所以進(jìn)行輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度校核時(shí)，大、小齒輪應(yīng)分別計(jì)算。由表6-5查得：小輪： 大輪：小輪： 大輪：重合度系數(shù) 式中，螺旋角系數(shù)；因?yàn)槭侵饼X輪，所以取=1由公式(5.3)計(jì)算：考慮到行星輪輪齒受力可能出現(xiàn)不均勻性，齒根最大應(yīng)力由強(qiáng)度條件 即 則 (5.4)式中，彎曲強(qiáng)度計(jì)算的最小安全系數(shù)，由于斷齒破壞比點(diǎn)蝕破壞具有更嚴(yán)重的后果，所以通常設(shè)計(jì)時(shí)，彎曲強(qiáng)度的安全系數(shù)應(yīng)大于接觸強(qiáng)度的安全系數(shù)，取由公式(5.4)計(jì)算出齒根最大應(yīng)力：由機(jī)械設(shè)計(jì)課本查?。?0Cr調(diào)質(zhì)、表面淬火。A-C傳動(dòng)改用材質(zhì)后，彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算也通過(guò)。（參考圖6-3查?。?.2.9驗(yàn)算C-B傳動(dòng)大接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度（1）根據(jù)A-C傳動(dòng)的來(lái)確定C-B傳動(dòng)的接觸應(yīng)力，因?yàn)镃-B傳動(dòng)為內(nèi)嚙合， ，所以 （2）核算內(nèi)齒輪材料的接觸疲勞極限由，即： 式中，接觸強(qiáng)度計(jì)算的最小安全系數(shù)，通常 取則 45號(hào)鋼調(diào)，則內(nèi)齒輪用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)鋼，調(diào)質(zhì)硬度，接觸強(qiáng)度符合要求。（3）彎曲強(qiáng)度的驗(yàn)算只對(duì)內(nèi)齒輪進(jìn)行驗(yàn)算，計(jì)算齒根應(yīng)力，其大小和A-C傳動(dòng)的外嚙合一樣，即由強(qiáng)度條件 得 45號(hào)鋼調(diào)，所以C-B傳動(dòng)中的內(nèi)齒輪彎曲強(qiáng)度符合要求。（4） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力外嚙合副：按手冊(cè)框圖中查取SFlim為彎曲強(qiáng)度計(jì)算的最小安全系數(shù)，推薦值為1.43，取SFlim=1.5壽命系數(shù)NlNo 取Nl=No,有Ynt=1應(yīng)力修正系數(shù) 尺寸系數(shù) m=8 取 Yx=1彎曲疲勞許用應(yīng)力（5） 彎曲疲勞強(qiáng)度校核動(dòng)載系數(shù) 推薦值 1.051.4，取 Ta-c=4113N/mC-B 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tc-b=Ta-c(Zc/Za)載荷分配系數(shù)，推薦值為1.01.2取載荷分布系數(shù) 推薦值為1.11.35取載荷系數(shù)齒形系數(shù)重合度系數(shù)校核彎曲疲勞應(yīng)力5 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算5.1各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算高速級(jí)行星架軸轉(zhuǎn)速： 低速級(jí)行星架軸轉(zhuǎn)速： 式中，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，； 高速級(jí)傳動(dòng)比； 低速級(jí)傳動(dòng)比。5.2各軸功率計(jì)算高速級(jí)行星架軸功率： 低速級(jí)行星架軸功率： 式中，軸承的效率為； 兩級(jí)行星輪系傳動(dòng)效率為。注:兩級(jí)行星輪的傳動(dòng)比相等，并且它們之積為。5.3各軸扭矩計(jì)算高速級(jí)行星架軸扭矩：主軸扭矩： 低速級(jí)行星架軸扭矩： 5.4各軸轉(zhuǎn)速、功率、扭矩列表（見表5.1）表5.1 各軸轉(zhuǎn)速、功率、扭矩列表軸 號(hào)轉(zhuǎn) 速輸出功率輸出扭矩傳動(dòng)比效 率電機(jī)軸74075967.9高速級(jí)行星架軸71.35799.956.30.98低速級(jí)行星架軸29.467.822023.4640.985.5傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.5.1計(jì)算作用在齒輪上的力軸的轉(zhuǎn)矩輸入軸上太陽(yáng)輪分度圓直徑圓周力徑向力軸向力各力方向如圖6.2和圖6.3所示。5.5.2初步估算軸的直徑選取45號(hào)鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理由式計(jì)算軸的最小直徑并加大3%以考慮鍵槽的影響根據(jù)軸的材料查得則 取 5.6確定軸的結(jié)構(gòu)方案左軸承從軸的左端裝入，靠軸肩定位。齒輪和右軸承從軸的右端裝入，軸承左側(cè)靠軸肩定位，太陽(yáng)輪兩邊靠左右軸承定位。最右側(cè)兩軸承靠套和彈性擋圈以定位，最右端軸承靠圓螺母以定位。軸的結(jié)構(gòu)如圖6.1所示。圖5.2 軸的結(jié)構(gòu)圖5.6.1確定各軸段直徑和長(zhǎng)度段 軸通過(guò)鍵于聯(lián)軸器相連，則，。段 此軸用來(lái)固定端蓋，故d=70mm,L=70mm 段 此軸用來(lái)放置軸承，為了便于定位，取軸段長(zhǎng)度；，取軸段直徑。段 此軸用來(lái)起連接作用，故 取長(zhǎng)度為L(zhǎng)=120mm,d=60mm.段 此軸用來(lái)放置軸承，為了便于定位，取軸段長(zhǎng)度；，取軸段直徑。段 此軸用來(lái)做軸承定位，故取軸段長(zhǎng)度；，取軸段直徑。段 此軸用來(lái)起連接作用，故 取長(zhǎng)度為L(zhǎng)=92mm,d=70mm.段 這是齒輪軸。直徑d=114mm.5.6.2確定軸承及齒輪作用力位置各力方向如圖6.2和6.3和軸的結(jié)構(gòu)圖所示，先確定軸承支點(diǎn)位置，查6212軸承，其支點(diǎn)尺寸，因此軸的支承點(diǎn)到另一個(gè)軸的支承點(diǎn)距離，。5.6.3繪制軸的彎矩圖和扭矩圖圖5.3受力簡(jiǎn)圖圖5.3 軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖5.6.4軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（1）求軸承反力水平面 ， 垂直面 ， （2）求齒寬中點(diǎn)處彎矩水平面 垂直面 合成彎矩 ， 扭矩 彎矩圖、扭矩圖如圖6.3所示。5.6.5按彎矩合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度當(dāng)量彎矩，取折合系數(shù)，則齒寬中點(diǎn)處當(dāng)量彎矩 當(dāng)量彎矩圖如圖6.3所示。軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表8.2查得，由表8.9查得材料施用應(yīng)力軸的應(yīng)力為該軸滿足強(qiáng)度要求5.7傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算5.7.1各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算高速級(jí)行星架軸轉(zhuǎn)速： 低速級(jí)行星架軸轉(zhuǎn)速： 式中，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，； 高速級(jí)傳動(dòng)比； 低速級(jí)傳動(dòng)比。5.7.2各軸功率計(jì)算高速級(jí)行星架軸功率： 低速級(jí)行星架軸功率： 式中，軸承的效率為； 兩級(jí)行星輪系傳動(dòng)效率為。注:兩級(jí)行星輪的傳動(dòng)比相等，并且它們之積為。5.7.3各軸扭矩計(jì)算高速級(jí)行星架軸扭矩：主軸扭矩： 低速級(jí)行星架軸扭矩： 5.7.4各軸轉(zhuǎn)速、功率、扭矩列表（見表5.4）表5.4 各軸轉(zhuǎn)速、功率、扭矩列表軸 號(hào)轉(zhuǎn) 速輸出功率輸出扭矩傳動(dòng)比效 率電機(jī)軸74045580.74高速級(jí)行星架軸101.8843.664011.037.26320.98低速級(jí)行星架軸3.0742.79129127.15.72730.985.8 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.8.1計(jì)算作用在齒輪上的力軸的轉(zhuǎn)矩輸出軸上太陽(yáng)輪分度圓直徑95mm圓周力徑向力軸向力各力方向如圖6.2和圖6.3所示。5.8.2初步估算軸的直徑選取45號(hào)鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理由式計(jì)算軸的最小直徑并加大3%以考慮鍵槽的影響根據(jù)軸的材料查得則 5.8.3確定軸的結(jié)構(gòu)方案左軸承從軸的左端裝入，靠軸肩定位。齒輪和右軸承從軸的右端裝入，軸承左側(cè)靠軸肩定位，太陽(yáng)輪兩邊靠左右軸承定位。最右側(cè)兩軸承靠套和彈性擋圈以定位，最右端軸承靠圓螺母以定位。軸的結(jié)構(gòu)如圖6.1所示。圖5.5 軸的結(jié)構(gòu)圖5.8.4確定各軸段直徑和長(zhǎng)度段 軸通過(guò)鍵于行星架相連且是過(guò)盈配合連接，則，。段 軸承是以軸肩來(lái)定位的。所以軸肩的直徑，軸肩高度應(yīng)滿足軸承拆卸要求，則該軸段直徑，長(zhǎng)度。段 用來(lái)與齒輪聯(lián)軸器相連，為了便于定位，取軸段長(zhǎng)度；，取軸段直徑。5.8.5確定軸承及齒輪作用力位置各力方向如圖6.2和6.3和軸的結(jié)構(gòu)圖所示，先確定軸承支點(diǎn)位置，查6212軸承，其支點(diǎn)尺寸，因此軸的支承點(diǎn)到另一個(gè)軸的支承點(diǎn)距離。5.9繪制軸的彎矩圖和扭矩圖5.9.1軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（1）求軸承反力水平面 ，垂直面 ，（2）求齒寬中點(diǎn)處彎矩水平面，垂直面 ，合成彎矩 ，扭矩 彎矩圖、扭矩圖如圖6.3所示。5.9.2按彎矩合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度當(dāng)量彎矩，取折合系數(shù)，則齒寬中點(diǎn)處當(dāng)量彎矩 當(dāng)量彎矩圖如圖6.3所示。軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表8.2查得，由表5.6查得材料施用應(yīng)力軸的應(yīng)力為該軸滿足強(qiáng)度要求6 制動(dòng)器的選擇制動(dòng)器的工作是以關(guān)掉電動(dòng)機(jī)電源為前提的。因此，制動(dòng)的實(shí)質(zhì)就是由外力所產(chǎn)生的摩擦阻力矩來(lái)克服機(jī)器的慣性力矩。在這里就是由外力產(chǎn)生的摩擦阻力矩來(lái)克服機(jī)械傳動(dòng)以及負(fù)載的慣性力矩。6.1制動(dòng)器的作用與要求6.1.1制動(dòng)器的作用：（1）在絞車停止工作時(shí)，能可靠的剎住絞車，并繼續(xù)保持這種制動(dòng)狀態(tài)，即正常停車制動(dòng)。（2）在發(fā)生緊急情況時(shí)，能迅速而合乎要求的剎住絞車，即安全制動(dòng)。6.1.2制動(dòng)器的要求：（1）安全、可靠；（2）動(dòng)作迅速、有效；（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、尺寸小；（4）安裝、使用及維護(hù)方便。6.2制動(dòng)器的類型比較與選擇6.2.1制動(dòng)器的類型有：（1）帶式制動(dòng)器；（2）抱閘式制動(dòng)器；（3）盤式制動(dòng)器。6.2.2制動(dòng)器的選擇YWZ3B-400/90-12.5制動(dòng)器在非工作狀態(tài)時(shí)，為了消除制動(dòng)帶與制動(dòng)輪之間的摩擦，必須置有制動(dòng)帶的張緊結(jié)構(gòu)。在此不可??；至于盤式制動(dòng)器，最宜工作于制動(dòng)輪的端部，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。我們這里的制動(dòng)輪位