電動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)

1、1緒論 41.1 設(shè)計(jì)背景和意義 41.2 國(guó)電動(dòng)滾筒發(fā)展概述與現(xiàn)狀 41.3 電動(dòng)滾筒發(fā)展趨勢(shì)和方向 71.4 本設(shè)計(jì)特點(diǎn) 92機(jī)械傳動(dòng)方案 103電動(dòng)機(jī)的選擇 133.1 確定電動(dòng)機(jī) 133.2 確定電動(dòng)機(jī)額定功率及型號(hào) 144行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 164.1 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)要求 164.2 傳動(dòng)比及傳動(dòng)比分配 164.3 高速級(jí)計(jì)算174.4 低速級(jí)計(jì)算224.5 行星齒輪傳動(dòng)基本構(gòu)件上的轉(zhuǎn)矩計(jì)算 274.6 效率及損失 285軸和齒輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算 305.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 305.2 軸的工作能力計(jì)算 315.3 軸的剛度校核計(jì)算 326電動(dòng)滾筒的機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 336.1 機(jī)構(gòu)概況 3

2、36.2 零件結(jié)構(gòu) 356.3 均載機(jī)構(gòu) 426.4 零件材料選擇 447參考文獻(xiàn) 49畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等院校人才培養(yǎng)計(jì)劃的重要組成部分，是教學(xué)過(guò)程中重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是人才培養(yǎng)質(zhì)量的全方面的綜合檢驗(yàn)。 通過(guò)做畢業(yè)設(shè)計(jì)，要求學(xué)生 針對(duì)某一課題，綜合運(yùn)用本專(zhuān)業(yè)有關(guān)課程的理論和技術(shù)， 做出解決實(shí)際問(wèn)題的設(shè) 計(jì)。同時(shí)可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和正確的設(shè)計(jì)思想， 綜合運(yùn)用和深化所學(xué) 的理論知識(shí)和技能，增強(qiáng)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，全面完成工程師的基本訓(xùn) 練或從事科研工作的初步訓(xùn)練，是學(xué)生畢業(yè)前全面素質(zhì)教育的重要實(shí)踐訓(xùn)練。 近幾十年來(lái)，尤其是改革開(kāi)放以來(lái)，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，我國(guó) 已從世界上許多

3、工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家引進(jìn)了大量的先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備和技術(shù)，這其中就包括電動(dòng)滾筒。電動(dòng)滾筒作為驅(qū)動(dòng)裝置用在輸送機(jī)上是從20世紀(jì)20年代開(kāi)始的，它是一種將電動(dòng)機(jī)和減速器共同置于滾筒體的新型驅(qū)動(dòng)裝置。電動(dòng)滾筒主要用于固定式和移動(dòng)式帶式輸送機(jī)，替代傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)、減速器在驅(qū)動(dòng)滾筒之外的分離 式裝置。我國(guó)最早使用電動(dòng)滾筒是在20世紀(jì)40年代，經(jīng)我國(guó)機(jī)械科技人員不斷 積極吸收和消化，與時(shí)俱進(jìn)、開(kāi)拓創(chuàng)新地努力奮進(jìn)，使得我國(guó)的電動(dòng)滾筒技術(shù)有 了迅速發(fā)展。近年來(lái)，電動(dòng)滾筒在起重運(yùn)輸、工程機(jī)械、冶金礦山、石油化工、 建筑機(jī)械、交通運(yùn)輸?shù)裙I(yè)部門(mén)和均獲得了日益廣泛的應(yīng)用。在設(shè)計(jì)階段，我參考了大量的相關(guān)資料，并在網(wǎng)上瀏覽了各種關(guān)于

4、電動(dòng)滾筒的網(wǎng) 頁(yè)，積累了各種資料，為下一步的設(shè)計(jì)奠定了必要的基礎(chǔ)。同時(shí)，我在設(shè)計(jì)時(shí)參 考了以往電動(dòng)滾筒的圖紙，揚(yáng)長(zhǎng)避短，有的放矢。當(dāng)然，指導(dǎo)老師江教授在設(shè)計(jì) 的過(guò)程中對(duì)我悉心指導(dǎo)，給我指出設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤和不足，這對(duì)我的設(shè)計(jì)完成起了 非常大的幫助，在此本人謹(jǐn)表深深的感激和無(wú)盡的意！ 這本說(shuō)明書(shū)記載了我這次 畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要容和步驟，較詳細(xì)的說(shuō)明了電動(dòng)滾筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。此外在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們得到了王湘江教授的幫助和指導(dǎo)，在此表示衷心的感。由于本人初次涉及該設(shè)計(jì)，另外又由于水平有限，時(shí)間較倉(cāng)促，錯(cuò)誤疏漏之處在 所難免，希望老師、同學(xué)指正，提出寶貴意見(jiàn)和建議，使之逐漸完善，本人不勝 感激。1緒論1.1 設(shè)計(jì)

5、背景和意義我國(guó)最早使用電動(dòng)滾筒是20 世紀(jì) 40 年代，至今發(fā)展有60 多年，而大約 20世紀(jì) 20 年代末期，德國(guó)已成功研制自然風(fēng)冷式電動(dòng)滾筒，比我國(guó)電動(dòng)滾筒的發(fā)展早了近 20 多年。自 20 世紀(jì) 90 年代末起，我國(guó)電動(dòng)滾筒產(chǎn)品和行業(yè)技術(shù)水平都有很大提高， 產(chǎn)品品種和規(guī)格空前發(fā)展， 質(zhì)量也有顯著提高， 有些產(chǎn)品已超過(guò)國(guó)外。目前機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)、 銷(xiāo)售呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)， 經(jīng)濟(jì)效益提高，綜合實(shí)力進(jìn)一步加強(qiáng)。 電動(dòng)滾筒主要用途是作為帶式輸送機(jī)的動(dòng)力源。 電動(dòng)滾筒的運(yùn)用非常廣泛， 電動(dòng)滾筒作為主動(dòng)輥?zhàn)訌V泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)線中的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)和輥道輸送機(jī)，用來(lái)輸送成件物品。 當(dāng)前我國(guó)生產(chǎn)的電動(dòng)滾筒可分為兩

6、大類(lèi)，一種為電機(jī)在滾筒體的普通型電動(dòng)滾筒； 一種為外置電機(jī)的外裝式電動(dòng)滾筒。 而在西歐、 北美多為油浸式齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)滾筒。 但是究竟選用哪種類(lèi)型較好、 較經(jīng)濟(jì)， 要有合理的選擇依據(jù)，并從可靠性理論上對(duì)電動(dòng)滾筒進(jìn)行扼要的分析。電動(dòng)滾筒是集電動(dòng)機(jī)、 減速齒箱和軸承于一體的高效先進(jìn)的新型輸送動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 它的工作原理是把電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過(guò)減速齒輪機(jī)構(gòu)傳遞到滾筒皮帶輸送機(jī)械。 主要應(yīng)用于固定式和移動(dòng)式帶式輸送機(jī)。 電動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)是否合理， 直接影響電動(dòng)滾筒的傳輸效果、生產(chǎn)率、電能消耗、滾筒皮帶磨損等重要指標(biāo)?？傊诋?dāng)前生產(chǎn)不斷發(fā)展更新的情況下， 這種電動(dòng)滾筒將產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效果， 是一種理想的文明生

7、產(chǎn)的傳動(dòng)設(shè)備。1.2 國(guó)電動(dòng)滾筒發(fā)展概述與現(xiàn)狀減速器、連軸器等部件裝在傳動(dòng)滾筒之，因而具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、占地少、密封性好、外形美觀、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。 1962 年起重運(yùn)輸機(jī)械研究所和天津運(yùn)輸機(jī)械廠開(kāi)始研制這個(gè)產(chǎn)品，1964年天津運(yùn)輸機(jī)械廠設(shè)計(jì)了YD643系列。此后，起重機(jī)械運(yùn)輸機(jī)械廠、橡膠工業(yè)設(shè)計(jì)研究院、機(jī)械科學(xué)研究所、鶴崗市機(jī)械研究所、集安通用機(jī)械廠等單位先后開(kāi)展了研制工作。經(jīng)過(guò)20 多年的發(fā)展，目前我國(guó)已有八個(gè)專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠，具有年產(chǎn) 1.2 萬(wàn)臺(tái)的生產(chǎn)能力，可以生產(chǎn)油冷、風(fēng)冷、定軸齒輪傳動(dòng)、行星齒輪傳動(dòng)、 擺線針輪傳動(dòng)的多種系列產(chǎn)品。 但是我國(guó)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的電動(dòng)滾筒參數(shù)圍窄、規(guī)格少不能滿足

8、各部門(mén)、尤其是輕化、紡織、食品業(yè)的需要。為改變這一狀況，天津市運(yùn)輸機(jī)械二廠于1984年從丹麥約基（JOKI）公司引進(jìn)了油浸式電動(dòng)滾筒的全部設(shè)計(jì)、制造技術(shù)，并于 1986 年起投入批量生產(chǎn)。這種滾筒命名為天津約基型（ TJ） 電動(dòng)滾筒。 約基公司是目前世界上最大的電動(dòng)滾筒專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠之一，年產(chǎn)電動(dòng)滾筒可達(dá)四萬(wàn)臺(tái)。目前國(guó)生產(chǎn)電動(dòng)滾筒的廠家， 主要有以下幾家： 天津市電動(dòng)滾筒廠，生產(chǎn)的TDY油冷式電動(dòng)滾筒是帶式輸送機(jī)的一種新型驅(qū)動(dòng)裝置，與外部驅(qū)動(dòng)裝置相比有以下優(yōu)點(diǎn)，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，密封性好，占用空間位置少?？捎糜诜蹓m大潮濕泥濘的場(chǎng)所；重量輕，整體簡(jiǎn)單化，通用性強(qiáng)，使用維修方便，使用壽命長(zhǎng)，工作可靠，價(jià)格

9、便宜。其生產(chǎn)的滾筒規(guī)格型號(hào)和技術(shù)參數(shù)如下（表1.1 ） ：型 號(hào)TDY型直他Dimni)MIST DOO功率P(kW)1.5-90那寬Bfmm) 400-2000新注2DYJ Mi_ 1JT5F-11l- -寸400-650OM-2 0濃沖式3YU布*0-2500.01-S.Gjoo-nsa慧發(fā)大LYBM i?lt V1I2-2M0J8T03OD-IJ59OJMO浦浸式*YD工翻動(dòng)型moo0.7S-7.54co-im0.J3-S 5械式1aYHD R通用132-2500.13/W-2.2/1030o-i mMO/OrW-1.35/Zi油及式7YDBNM9400-6J0工MB-I2CO1.0-1

10、 IS油府式1YBCD超規(guī)里'15O-5K,5-3.15電動(dòng)滾筒制造總公司電動(dòng)滾筒廠，生產(chǎn) TDY YZ YDB型電動(dòng)滾筒，部采用行星擺線減速機(jī)構(gòu)，擺線輪、針齒等采用軸承鋼制造，具有承載能力大、過(guò)載能力強(qiáng)、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)； YDBS滾筒可用于具有可燃性氣體、瓦斯、粉塵等形成的爆炸性混合物場(chǎng)所。其生產(chǎn)的滾筒規(guī)格型號(hào)和技術(shù)參數(shù)如下(表 1.2):序號(hào)|型 號(hào)直科IXEm)功率PW)柑揖職eE 方述VE/.* * 注1TDY 型22D-M0LXI55鳳1 M0.X-4L窗褲式2DYI 珊250T翼0 75-? 5椀麗T5油冷式3 1 TO*"渣爆| 瓦U 一L5-I

11、3SOC-HOO08-4,0加四式4 1 v?32C- 1»00L5-55500-1400O2W.0浦冷(韻式省東豐機(jī)械廠生產(chǎn)的電動(dòng)滾筒，生產(chǎn)的滾筒規(guī)格型號(hào)和技術(shù)參數(shù)如下(表1.3):序號(hào)痢號(hào)宜桎D(mm)功率P(kW)封寬期mm)帶速V(m/£)攝 生IYTBi 察210-SOO1,5-2；15W-14QO032-3 J 5油沒(méi)式2YTD2 艇觸頒1 A”5W-14(K) I0.52-3 J 5油跨式1JTB唱 盤(pán)線城觀浪筒1.5-160200-1400C.5-4.0其中JTB型擺線減速滾筒是將硬齒面的針齒殼輸出的擺線針輪減速機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn) 入滾筒所組成，與電動(dòng)機(jī)外聯(lián)構(gòu)成帶式輸送

12、機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置， 可以滿足不同帶式輸送機(jī)使用性能的要求。還有電動(dòng)滾筒生產(chǎn)的滾筒，其規(guī)格型號(hào)和技術(shù)參數(shù)如下(表題 號(hào)注率PI it可)希寬期速V(m /»)備往i亮IIO- MO015-7.5120-13000.031.加油財(cái)I*¥T型6W-100Cl« 5-75SOO-1600IN J 口浦程式3FT熨6MJ-10WM0-14MI.2S-4.0風(fēng)冷式4TDY4OO-8DOJ 5-IS0 25-3 15油冷黃5YJDB M 41艇速式，6O-2«O0 03-Z.23 20-1000003-2.46YTH鵬 濟(jì)裝式SOO-IOOO650-IMO0J-4017Y

13、TN1W 逆止式174-fiOO0/1$鈍OT班8VTRIB 過(guò)需里爐式610-10001l&肯以上KOO-14002.10gFTWfl?0.43北0.Q3微型風(fēng)冷式而目前國(guó)電動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì)大多都以進(jìn)行的，從而使設(shè)計(jì)受到了一定的限制。因而本次設(shè)計(jì)將探討。電動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占有空間小、動(dòng)力轉(zhuǎn)換率高、無(wú) 需任何潤(rùn)滑保養(yǎng)的特點(diǎn)。實(shí)踐證明，電動(dòng)滾筒是一種免維護(hù)、低成本、高效率的 皮帶輸送機(jī)械的理想動(dòng)力裝置。目前，企業(yè)界在研究的新產(chǎn)品主要有以下：(1)新型傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的滾筒產(chǎn)品，如諧波齒輪傳動(dòng)、變速軸承傳動(dòng)的電動(dòng)滾筒，具有體積小、傳動(dòng)力矩大的優(yōu)點(diǎn)。(2)新型動(dòng)力源的滾筒，如液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的液壓滾筒。(3

14、)取消減速器的滾筒。(4)智能型電動(dòng)滾筒。(5)形狀多異的滾筒，如板條狀滾筒，線軸形滾筒，錐形滾筒，鏈輪滾筒等。今后電動(dòng)滾筒及行業(yè)的發(fā)展，主要應(yīng)著重于提高電動(dòng)滾筒產(chǎn)品質(zhì)量， 不斷開(kāi) 發(fā)研制新產(chǎn)品，加強(qiáng)售前、售后服務(wù)，開(kāi)拓國(guó)外市場(chǎng)，特別是國(guó)際市場(chǎng)。1.3 電動(dòng)滾筒發(fā)展趨勢(shì)和方向自20世紀(jì)90年代末起，我國(guó)電動(dòng)滾筒產(chǎn)品和行業(yè)技術(shù)水平都有很大提高，產(chǎn)品品種和規(guī)格空前發(fā)展，質(zhì)量也有顯著提高，有些產(chǎn)品已超過(guò)國(guó)外。我國(guó)目前電動(dòng)滾筒產(chǎn)品到底達(dá)到什么水平， 應(yīng)采用多極指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行評(píng)價(jià)。這種方法的主要特點(diǎn)，就是根據(jù)廣義的產(chǎn)品概念所含的三部分容，提出多項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)及二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。廣義的產(chǎn)品概念，不僅僅

15、是電動(dòng)滾筒產(chǎn)品實(shí)物本身，包括下列三個(gè)方面。核心部分。即生產(chǎn)廠提供用戶的產(chǎn)品基本性能和利益， 主要括功能參數(shù)、運(yùn)行性能、經(jīng)濟(jì)性能、經(jīng)濟(jì)性。有形部分。即通常所講的電動(dòng)滾筒產(chǎn)品實(shí)物，還包括可靠性、壽命、外觀、品牌、特征等。特征又包括結(jié)構(gòu)性、工藝性、成套性、維修性等。附加部分。這是用戶購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)滾筒有形產(chǎn)品的同時(shí)所得到的附加利益的總和。包括送貨、發(fā)運(yùn)、安裝、維修、失業(yè)保障、售后服務(wù)、延期付款等容。從廣義產(chǎn)品概念和營(yíng)銷(xiāo)角度來(lái)看，只要附加利益不同，均應(yīng)以不同產(chǎn)品對(duì)待。按這樣一些廣義產(chǎn)品概念指標(biāo)評(píng)價(jià)我國(guó)電動(dòng)滾筒產(chǎn)品目前水平，顯而易見(jiàn)，廠與廠之間的產(chǎn)品相比，國(guó)與國(guó)外，都會(huì)有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。但就電動(dòng)滾筒產(chǎn)品總體來(lái)看

16、，我國(guó)電動(dòng)滾筒與當(dāng)前國(guó)外一般水平相比， 還有一定差距的，我國(guó)電動(dòng)滾筒行業(yè)技術(shù)也是有一定差距的。今后電動(dòng)滾筒及行業(yè)的發(fā)展，主要應(yīng)著手提高電動(dòng)滾筒產(chǎn)品質(zhì)量，不斷開(kāi)發(fā)研制新產(chǎn)品，加強(qiáng)售前、售后服務(wù)，開(kāi)拓國(guó)外市場(chǎng)，特別是國(guó)際市場(chǎng)四個(gè)方面。開(kāi)發(fā)研制新產(chǎn)品是企業(yè)保持活力和獲得成功的關(guān)鍵。 但是開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品又是令企業(yè)左右為難的事，一方面開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品非常不易，構(gòu)思、設(shè)計(jì)難，資金、人力更有限，企業(yè)還要擔(dān)負(fù)隨時(shí)都可能發(fā)生的開(kāi)發(fā)失敗的風(fēng)險(xiǎn)。另一方面它是企業(yè)獲得 經(jīng)營(yíng)成功的必備手段企業(yè)應(yīng)近、遠(yuǎn)期新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)框架，應(yīng)有長(zhǎng)期性、戰(zhàn)略性、可行性的開(kāi)發(fā)研制 戰(zhàn)略規(guī)劃，使產(chǎn)品形成生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、研制周而復(fù)始的一個(gè)環(huán)，保持著產(chǎn)品的連

17、續(xù)性、延伸性和質(zhì)的遞進(jìn)行，只有這樣，企業(yè)才能取得生存與發(fā)展。傳統(tǒng)的觀念認(rèn)為新產(chǎn)品是指通過(guò)新的發(fā)明創(chuàng)造所形成的產(chǎn)品。 1981 年國(guó)家經(jīng)委對(duì)新產(chǎn)品的觀念和圍作出了如下規(guī)定： “新產(chǎn)品必須在結(jié)構(gòu)、 性能、 原材料、工藝方法和技術(shù)特征等方面比老產(chǎn)品有顯著改進(jìn)或提高。 在一個(gè)省、 市、 自治區(qū)圍是第一次試制成功的產(chǎn)品，并經(jīng)過(guò)有關(guān)部門(mén)的鑒定確認(rèn)” 。國(guó)家經(jīng)委的一個(gè)規(guī)定，對(duì)當(dāng)時(shí)一段時(shí)間管理新產(chǎn)品提供統(tǒng)一的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。但是由于現(xiàn)代市場(chǎng)學(xué)對(duì)產(chǎn)品概念提出了較廣義的理解， 因而對(duì)新產(chǎn)品也提出了一個(gè)涵豐富的廣義概念， 不僅僅是從技術(shù)角度衡量， 而是從市場(chǎng)需要的營(yíng)銷(xiāo)角度來(lái)理解。 因此新產(chǎn)品就成了一個(gè)非常廣義概念。 目前

18、企業(yè)界從營(yíng)銷(xiāo)角度所稱(chēng)的新產(chǎn)品，主要有以下幾類(lèi)：全新產(chǎn)品或新發(fā)明的產(chǎn)品對(duì)電動(dòng)滾筒來(lái)說(shuō)，主要是指采用新原理、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)等制成的新產(chǎn)品， 具有一定的新性能， 能滿足別的滾筒產(chǎn)品不能代替的某些特殊需要的滾筒產(chǎn)品，這種全新滾筒產(chǎn)品目前已知的有以下幾種。新型傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的滾筒產(chǎn)品， 如諧波齒輪傳動(dòng)、 變速軸承傳動(dòng)的電動(dòng)滾筒等，它們具有體積小，傳動(dòng)力矩大等優(yōu)點(diǎn)。新型動(dòng)力源的滾筒產(chǎn)品，如由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的液壓滾筒等。取消減速器的滾筒產(chǎn)品， 這種產(chǎn)品已在生產(chǎn)線上使用。 這種電動(dòng)滾筒是一種外轉(zhuǎn)子電機(jī)轉(zhuǎn)子套上筒皮的產(chǎn)品， 電機(jī)可以使三相或單相電機(jī)。 三相或單相電機(jī)的調(diào)速方法很多，可以是多速或無(wú)極變速。職能型電動(dòng)滾筒。

19、 這是一項(xiàng)將機(jī)械、 電子等技術(shù)有機(jī)結(jié)合綜合使用運(yùn)用于滾筒中的技術(shù)。 主要是指能用微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生出來(lái)的新一代產(chǎn)品。 它使?jié)L筒實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別， 如來(lái)件就轉(zhuǎn)無(wú)件就停機(jī)； 數(shù)字化 - 升溫、 速度等自動(dòng)顯示；職能化 - 自動(dòng)停機(jī)、開(kāi)機(jī)、報(bào)警等；使?jié)L筒產(chǎn)品性能實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。利用機(jī)電一體技術(shù)， 可以對(duì)傳統(tǒng)的滾筒進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑臁?革新而提高滾筒產(chǎn)品的技術(shù)性能， 可以通過(guò)大幅度改造和更新擴(kuò)大滾筒產(chǎn)品的功能， 可以完全超脫原有滾筒產(chǎn)品的形態(tài)特征發(fā)展創(chuàng)造獨(dú)特的新產(chǎn)品， 如用在辦公設(shè)備、 某些家用電器及儀表中的微型伺服傳動(dòng)滾筒等。革新與改進(jìn)的滾筒產(chǎn)品革新與改進(jìn)主要是對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品而言， 其特點(diǎn)是它們不僅和現(xiàn)有

20、同類(lèi)產(chǎn)品一樣能滿足某種需要， 但由于工藝、 材料、 設(shè)計(jì)甚至標(biāo)準(zhǔn)上的革新， 產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)、 功能或者外形上都有新特點(diǎn)和優(yōu)越性。 因此可以部分地乃至全部代替原有產(chǎn)品。 實(shí)際上根據(jù)用戶的需要， 在原有基礎(chǔ)上的革新與改進(jìn)還可以產(chǎn)生出許多新的滾筒產(chǎn)品。性狀改變的滾筒產(chǎn)品主要指改變外形或外型尺寸而適合于某一特定場(chǎng)合的新型滾筒產(chǎn)品， 滾筒的主要性能沒(méi)有多大變化。 如雙層筒體的電動(dòng)滾筒， 板條狀滾筒，線軸形滾筒，錐形滾筒，鋸齒形滾筒，等形狀的滾筒。發(fā)展與滾筒相關(guān)的新產(chǎn)品因?yàn)楫a(chǎn)品和新產(chǎn)品的概念從市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)角度來(lái)看， 含義十分廣泛， 不僅是電動(dòng)滾筒實(shí)體本身， 只要給用戶附近某種利益就可以算作一種新產(chǎn)品，如免費(fèi)送貨產(chǎn)

21、品、包退包換產(chǎn)品、延期付款產(chǎn)品、提供特殊設(shè)備、附件產(chǎn)品等。 對(duì)于一個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō)， 只能有選擇地對(duì)某一種電動(dòng)滾筒或幾種電動(dòng)滾筒給予用戶某種特殊的附加利益，以促銷(xiāo)本企業(yè)最拿手的產(chǎn)品。為用戶提供價(jià)廉物美的電動(dòng)滾筒零件、 易損件、 優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)等，從廣義的營(yíng)銷(xiāo)角度來(lái)看，都是與滾筒有關(guān)的新產(chǎn)品。從以上分析來(lái)看，電動(dòng)滾筒產(chǎn)品的不斷開(kāi)發(fā)與研制是大有可為的。1.4 本設(shè)計(jì)特點(diǎn)本設(shè)計(jì)為630電動(dòng)滾筒，用于帶式輸送的驅(qū)動(dòng)。電機(jī)和傳動(dòng)減速器均裝于滾筒。 減速器分兩級(jí)， 第一級(jí)為行星傳動(dòng)， 第二級(jí)為具有中間齒輪的一般嚙合傳動(dòng)， 其中的行星架是固定的， 動(dòng)機(jī)錠子通過(guò)法蘭與卷筒支承軸連接， 法蘭固定不動(dòng)。 減速器行星傳動(dòng)

22、級(jí)的行星架與減速器第二級(jí)中心輪剛性相連接。 減速器中沒(méi)有浮動(dòng)構(gòu)件。 卷筒運(yùn)動(dòng)通過(guò)減速器第二級(jí)齒圈傳遞。 齒圈與滾筒采用螺栓和銷(xiāo)子聯(lián)接。卷筒注有潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑傳動(dòng)齒輪和軸承，并用以冷卻電機(jī)錠子。電動(dòng)滾筒以其結(jié)構(gòu)緊湊、整機(jī)體積小且輕便等優(yōu)點(diǎn)，被應(yīng)用在膠帶輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置上。而電動(dòng)滾筒減速機(jī)構(gòu)可以分為定軸輪系減速、 周轉(zhuǎn)輪系減速、 混合輪系減速。 由于行星輪系減速具有定軸輪系無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)， 所以， 在國(guó)外已被廣泛地應(yīng)用在電動(dòng)滾筒的減速機(jī)構(gòu)上。 如何減小電動(dòng)滾筒減速機(jī)構(gòu)體積， 減小材料消耗， 對(duì)于設(shè)計(jì)電動(dòng)滾筒來(lái)說(shuō)很有實(shí)際意義。 影響電動(dòng)滾筒減速機(jī)構(gòu)體積的是各級(jí)太陽(yáng)輪及行星輪體積之和。為了將電動(dòng)滾筒電動(dòng)

23、機(jī)及減速器產(chǎn)生的熱量及時(shí)地散發(fā)出去，現(xiàn)多采用油冷的方法， 同時(shí)， 冷卻油液還兼作齒輪及軸承的潤(rùn)滑劑， 油的溫度又影響油的黏度，進(jìn)而影響齒面上油膜的產(chǎn)生，導(dǎo)致影響齒輪的壽命。2 機(jī)械傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)國(guó)外生產(chǎn)的減速器類(lèi)型不少， 但目前用在電動(dòng)滾筒上能批量生產(chǎn)的不外乎三種類(lèi)型： 1. 定軸齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)滾筒， 2. 漸開(kāi)線行星齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)滾筒， 3.擺線針輪傳動(dòng)的電動(dòng)滾筒。 其中的漸開(kāi)線行星齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)滾筒較定軸齒輪傳動(dòng)具有體積小、重量輕、承載能力大、工作平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。在電動(dòng)滾筒中最常用的為NW婢的二級(jí)或三級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)具有機(jī)械效率高、 傳動(dòng)平穩(wěn)、便于設(shè)計(jì)傳動(dòng)比、 便于調(diào)整齒輪副中心距、承

24、載能力高、傳遞轉(zhuǎn)矩大、便于加式制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，所以在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中應(yīng)用得十分普遍。行星齒輪傳動(dòng), 或稱(chēng)為行星輪系 , 是指當(dāng)齒輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí), 如果組成該齒輪系的齒輪中至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線位置不固定, 而繞著其他齒輪的幾何軸線旋轉(zhuǎn)即在該齒輪系中 , 至少舉有個(gè)一個(gè)作行星運(yùn)動(dòng)的齒輪.行星齒輪傳動(dòng)按其自由度的數(shù)目可分為兩種: 周轉(zhuǎn)輪系和差動(dòng)輪系.周轉(zhuǎn)輪系是具有一個(gè)自由度的行星齒輪傳動(dòng), 只需知道其中一個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)后 , 其余各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)便可以確定. 差動(dòng)輪系是具有兩個(gè)自由度的行星齒輪傳動(dòng).無(wú)論是周轉(zhuǎn)輪系，還是差動(dòng)輪系，其中作行星運(yùn)動(dòng)的齒輪C,都被稱(chēng)為行星齒輪（ 簡(jiǎn)稱(chēng)行星輪）. 換言之 , 在齒輪系中

25、 , 凡具有自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的齒輪, 則稱(chēng)為行星輪. 平常所指的行星輪系一般是指周轉(zhuǎn)輪系 , 這里論及的行星輪系亦如此. 行星輪系由行星輪、太陽(yáng)輪和行星架三大構(gòu)件組成。在行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)中，支承行星輪C并使它得到公轉(zhuǎn)的構(gòu)件，稱(chēng)為行星架，也稱(chēng)為轉(zhuǎn)臂或系桿，用符號(hào)X表示，轉(zhuǎn)臂X饒之旋 轉(zhuǎn)的幾何軸線, 稱(chēng)為主軸線. 而與行星輪相嚙合的 , 且其軸線又與主軸線重合的齒輪,稱(chēng)為中心輪；外齒中心輪用符號(hào)A表示，齒中心輪用符號(hào)B表示.最小的外齒中心輪又可稱(chēng)為太陽(yáng)輪. 而固定不動(dòng)的中心輪, 稱(chēng)為支持輪.行星齒輪傳動(dòng)與普通齒輪傳動(dòng)相比較， 它具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。 它的最顯著的特點(diǎn)是： 在傳遞動(dòng)力時(shí)它可以進(jìn)行功率分流； 同

26、時(shí)， 其輸入軸與輸出軸具有同軸性， 即輸出軸與輸入軸均設(shè)置在同一主軸線上。 所以行星齒輪傳動(dòng)現(xiàn)已被人們 用來(lái)代替普通齒輪傳動(dòng)， 而作為各種機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速成器、 增速器和變速裝置。 尤其是對(duì)于那些要求體積小、 質(zhì)量小、 結(jié)構(gòu)緊湊和傳動(dòng)效率高的航空發(fā)動(dòng) 機(jī)、 起重運(yùn)輸、 石油化工和兵器等的齒輪傳動(dòng)裝置以及需要差速成器的汽車(chē)和坦克等車(chē)輛齒輪傳動(dòng)裝置，行星齒輪傳動(dòng)已得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。行星齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)如下。(1) 體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大一般，行星齒輪傳動(dòng)的外廓尺寸和質(zhì)量約為普通齒輪傳動(dòng)的 1/2-1/5 (即在承受相同的載荷條件下) 。(2) 傳動(dòng)效率高 由于行星齒輪傳動(dòng)

27、結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)性，即它具有數(shù)個(gè)勻稱(chēng)分布的行星輪， 使得作用天中心輪的轉(zhuǎn)臂軸承中心的反作用能互想平衡， 從而有利于達(dá)到提高傳動(dòng)效率的作用。 在傳動(dòng)類(lèi)型選擇恰當(dāng)、 結(jié)構(gòu)布置合理的情況下， 其效率值可達(dá) 0.97-0.99 。(3) 傳動(dòng)比較大， 可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解 只要適當(dāng)選擇行星齒輪的類(lèi)型及配齒方案， 便可以用少數(shù)幾個(gè)齒輪而獲得很大的傳動(dòng)比。 在僅作為傳遞運(yùn)動(dòng)的行星齒輪傳動(dòng)中， 其傳動(dòng)比可達(dá)到幾千。 應(yīng)該指出， 行星齒輪傳動(dòng)在其傳動(dòng)比很大時(shí)，仍然可保持結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、體積小等許多優(yōu)點(diǎn)。而且，他還可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)合成與分解以及實(shí)現(xiàn)保種變速的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。(4) 運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、 搞沖擊和振動(dòng)的能力較強(qiáng) 由于

28、采用了數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)相同的行星輪， 均勻分布于中心輪的周?chē)?從而可使行星輪與轉(zhuǎn)臂的慣性力相互平衡。 同時(shí)，也使參與嚙合的齒輪增多， 幫行星齒輪傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)， 抵抗沖擊和振動(dòng)的能力較強(qiáng)，工作較可靠?？傊?, 行星齒輪傳動(dòng)具有質(zhì)量小、體積小、傳動(dòng)比大及效率高等優(yōu)點(diǎn) .行星齒輪傳動(dòng)的缺點(diǎn)：材料優(yōu)質(zhì)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造和安裝較困難。但隨著人們對(duì)行星傳動(dòng)技術(shù)進(jìn)一步深入了解和掌握以及對(duì)國(guó)外行星傳動(dòng)技術(shù)的引進(jìn)和消化吸收，從而使其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和均載方式都不斷完善， 同時(shí)生產(chǎn)工藝水平也不斷提高。因此，對(duì)于它的制造安裝問(wèn)題，目前已不再視為一件什么困難的事情。實(shí)踐 表明，在具有中等技術(shù)水平的工廠里也是完全可以制造出較了的行星

29、輪傳動(dòng)減速 速器。在設(shè)計(jì)電動(dòng)滾筒的行星齒輪傳動(dòng)中，不僅要了解其優(yōu)點(diǎn)，也要了解其缺點(diǎn)，充 分發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，且把其缺點(diǎn)降低到最低的限度.從而設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良的行星齒輪 傳動(dòng)裝置.nU我設(shè)計(jì)的電動(dòng)滾筒的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將采用這種機(jī)構(gòu)。具原理圖（圖 1.1）如下：Z6T（圖i.i）是兩級(jí)行星齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)原理圖。從圖中可見(jiàn)，按基本構(gòu)件命名，這是典型的2K-H型周轉(zhuǎn)輪系。按嚙合形式分類(lèi)，它屬于 NCM傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。圖中齒數(shù)為Z1的太陽(yáng)輪與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸聯(lián)結(jié)。第一級(jí)傳動(dòng)齒數(shù)為Z3的齒圈固定，由行星架輸出，同時(shí)作為第二級(jí)傳動(dòng)齒數(shù)為Z4的輸入。第二級(jí)傳動(dòng)齒數(shù)為 Z6的齒圈通過(guò)螺栓聯(lián)接電動(dòng)滾筒的卷筒，從而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)滾筒的筒體旋轉(zhuǎn)

30、.在行星傳動(dòng)中，NG州機(jī)構(gòu)也是目前電動(dòng)滾筒中應(yīng)用最廣泛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)行星齒輪傳動(dòng)時(shí)， 除了要考慮傳動(dòng)比條件外， 還要考慮齒輪的同心條件、裝配條件和鄰接條件。有關(guān)這方面的資料和計(jì)算方法會(huì)在后面的部分說(shuō)明。很明 顯, 第一級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比 i1=(1+z3/z1), 第二級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比為i2=(1+z6/z4) 。總傳動(dòng)比 i 為兩極傳動(dòng)比之積。即：i=i1i2=(1+z3/z1) (1+z6/z4)這種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于， 各級(jí)行星齒輪的數(shù)目都在兩個(gè)以上， 負(fù)荷可以由多個(gè)行星輪分擔(dān)。 在電動(dòng)滾筒長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)的情況下， 可以通過(guò)增加傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的級(jí)數(shù)。獲得更大的傳動(dòng)比。而總傳動(dòng)比為各級(jí)傳動(dòng)比之積。i=i

31、1i2i3in式中 n 為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的級(jí)數(shù)；in 為每級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比。而隨著傳動(dòng)級(jí)數(shù)的增加， 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的總效率也隨之降低。 因此，設(shè)計(jì)中采用二級(jí)NG惻傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)需確定的容是：齒輪材料和熱處理方式，齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、變位系數(shù)、齒寬、分度圓螺旋角、分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑、結(jié)構(gòu)尺寸等；對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)還有中心距；對(duì)錐齒輪傳動(dòng)，還有錐距、節(jié)錐角、頂錐角和根錐角等。齒輪材料及熱處理方式的選擇，應(yīng)考慮齒輪的工作條件、傳動(dòng)尺寸的要求、制造設(shè)備條件等。若傳遞功率大，且要求尺寸緊湊，可選用合金鋼或合金鑄鋼，并采用表面淬火或滲碳淬火等熱處理方式； 若一般要求， 則可選用碳鋼或鑄鋼或鑄鐵，采

32、用正火或調(diào)質(zhì)等熱處理方式。當(dāng)齒輪頂圓直徑d<400-500mnW,可采用 鍛造或鑄造毛坯；當(dāng)d>400-500mmW,因受鍛造是被能力的限制，應(yīng)采用鑄鐵或鑄鋼鑄造。 當(dāng)齒輪直徑與軸徑相差不大時(shí)， 對(duì)于圓柱齒輪， 若齒輪的齒根至鍵槽的距離x<2.5mn,對(duì)于錐齒輪，若x<1.6m,則齒輪和軸做成一體，稱(chēng)為齒輪軸。同一減速器中的各級(jí)小齒輪 （或大齒輪） 的材料盡可能相同， 以減少材料牌號(hào)和簡(jiǎn)化工藝要求。 齒輪傳動(dòng)的計(jì)算準(zhǔn)則和方法， 應(yīng)根據(jù)齒輪工作條件和齒面硬度來(lái)確定。 對(duì)于軟齒面齒輪傳動(dòng)， 應(yīng)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪直徑或中心距， 驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度；對(duì)于硬齒面齒輪傳動(dòng)

33、，應(yīng)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算模數(shù)，演算齒面接觸疲勞強(qiáng)度。對(duì)齒輪傳動(dòng)的參數(shù)和尺寸， 有嚴(yán)格的要求。 對(duì)于大批生產(chǎn)的減速器，其齒輪中距應(yīng)參考標(biāo)準(zhǔn)減速器的中心距；對(duì)于中、小批生產(chǎn)或?qū)Ｓ脺p速器，為了制造、安裝方便， 其中心距應(yīng)圓整， 最好使中心距的尾數(shù)為 0 或 5mm。 模數(shù)應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)值，齒寬應(yīng)圓整；而分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑等不允許圓整，應(yīng)精確計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后三位數(shù)； 分度圓螺旋角、 節(jié)錐角、 頂錐角、 根錐角應(yīng)精確計(jì)算到 “秒”;直齒錐齒輪的錐距R不必圓整，竟計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后三位數(shù)。齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸，可由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算確定，但盡量圓整，以便于制造和測(cè)量。3 電動(dòng)機(jī)的選擇根據(jù)參考數(shù)據(jù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)

34、 單行本減（變）速器、電機(jī)與電器中電動(dòng)機(jī)的選擇 。3.1 確定電動(dòng)機(jī)類(lèi)型選擇電動(dòng)機(jī)應(yīng)綜合考慮的問(wèn)題3.1.1 根據(jù)機(jī)械的負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)的工藝對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、 制動(dòng)、 反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型。根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、 速度變化圍和啟動(dòng)頻繁程度等要求， 考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限制、過(guò)載能力和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩， 選擇電動(dòng)機(jī)功率， 并確定冷卻通風(fēng)方式。 所選電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)留有余量，負(fù)荷率一般取0.8-0.9 。過(guò)大的備用功率會(huì)使電機(jī)效率降低，對(duì)于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)， 其功率因數(shù)將變壞， 并使按電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩校驗(yàn)強(qiáng)度的生產(chǎn)機(jī)械造價(jià)提高。根據(jù)使用場(chǎng)所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護(hù)

35、方式，選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式。根據(jù)企業(yè)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)功率因數(shù)的要求， 確定電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí)和類(lèi)型。根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的最高轉(zhuǎn)速和對(duì)電力傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程性能的要求，以及機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速。除此之外， 選擇電動(dòng)機(jī)還必須符合節(jié)能要求， 考慮運(yùn)行可靠性、設(shè)備的供貨情況、備品備件的通用性、安裝檢修的難易，以及產(chǎn)品價(jià)格、建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用、生產(chǎn)過(guò)程中；前后期電動(dòng)機(jī)功率變化關(guān)系等各種因素。電動(dòng)滾筒作為帶式輸送機(jī)的動(dòng)力源， 是它的主要用途。 因此它具以下的工作特點(diǎn)：長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，因此要求電動(dòng)機(jī)為連續(xù)工作制（ S1） ；帶式輸送機(jī)一旦停機(jī)， 要求滾筒能夠在負(fù)荷情況下起動(dòng)， 因此

36、要求電動(dòng)機(jī)有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩， 而且又要求電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流不要太大。鑒于以上兩點(diǎn)原因， 選擇籠型三相異步電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)滾筒的電動(dòng)機(jī)最為合適。因此選用Y系列電動(dòng)機(jī)，只是電動(dòng)機(jī)殼體及固定形式與普通Y系列電動(dòng)機(jī)有所不同而對(duì)于起重機(jī)用的電動(dòng)滾筒常用 YZR系列電動(dòng)機(jī)。3.2 確定電動(dòng)機(jī)額定功率及型號(hào)正確選擇電動(dòng)機(jī)額定功率的原則是： 在電動(dòng)機(jī)能夠勝任機(jī)械負(fù)荷要求的前提下，最經(jīng)濟(jì)、最合理地決定電動(dòng)機(jī)的功率。決定電動(dòng)機(jī)的功率時(shí)，要考慮電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱日、 允許過(guò)載能力和起動(dòng)性能三個(gè)方面的因素。 一般情況下， 發(fā)熱問(wèn)題最重要。 電動(dòng)滾筒中電動(dòng)機(jī)的使用場(chǎng)合很特殊， 它安裝在電動(dòng)滾筒的筒體部， 所以電動(dòng)滾筒電動(dòng)機(jī)的散熱

37、條件優(yōu)劣是極其重要的問(wèn)題。電動(dòng)滾筒作為帶式輸送機(jī)的動(dòng)力源，是它的主要用途。電動(dòng)滾筒的工作特點(diǎn)是：（ 1）長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，因此要求電動(dòng)機(jī)為連續(xù)工作制； （ 2） 帶式輸送機(jī)一旦停機(jī)， 要求電動(dòng)機(jī)能在有負(fù)荷情況下啟動(dòng)， 因此要求電動(dòng)機(jī)有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩， 而且又要求電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流不要太大。 鑒于兩點(diǎn)原因， 選用籠型三相異步電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)滾筒的電動(dòng)機(jī)最合適。正確選擇電動(dòng)機(jī)額定功率的原則是: 在電動(dòng)機(jī)能夠勝任機(jī)械負(fù)荷要求的前提下，最經(jīng)濟(jì)、最合理地決定電動(dòng)機(jī)的功率。電動(dòng)滾筒的輸出功率為P 出=mgv=698*9.8*1.3=8.9kwY系列電動(dòng)機(jī)為全封閉自冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，是按照國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)

38、設(shè)計(jì)的， 具有國(guó)際互換性的特點(diǎn)。 用于空氣中不含易燃、 易炸或腐蝕性氣體的場(chǎng)所。適用于電源電壓為380V 無(wú)特殊要求的機(jī)械上，如機(jī)床、泵、風(fēng)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械等。冶金及起重用三相異步電動(dòng)機(jī)是用于驅(qū)動(dòng)各種形式的起重機(jī)械和冶金設(shè)備中的輔助機(jī)械的專(zhuān)用系列產(chǎn)品。它具有較大 的過(guò)載能力和較高的機(jī)械強(qiáng)度，特別適用于短時(shí)或斷續(xù)周期運(yùn)行、 頻繁起動(dòng)和制動(dòng)、 有時(shí)過(guò)負(fù)荷及有顯著的振動(dòng)與沖擊的設(shè)備。YZ系列為籠型轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，YZR系列為繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。冶金及起重機(jī)用電動(dòng)機(jī)大多采用繞線轉(zhuǎn)子，但對(duì)于30kw 以下的電動(dòng)機(jī)以及在起動(dòng)不是很頻繁而電網(wǎng)容量又許可滿壓起動(dòng)的場(chǎng)所，也可采用籠型轉(zhuǎn)子。根據(jù)負(fù)荷的不同性質(zhì)

39、，電動(dòng)機(jī)常用的工作制分為S2（短時(shí)工作制）、S3（斷續(xù)周期工作制）、S4（包括啟動(dòng)的斷續(xù)周期性工作制）、S5（包括電制動(dòng)的斷續(xù)周期工作制）四種。電動(dòng)機(jī)的額定工作制為 S3,每一工彳周期為10min。電動(dòng)機(jī)的基準(zhǔn)負(fù)載持續(xù)率FC為40%綜合以上考慮決定采用 Y180-4 型電動(dòng)機(jī)作為 ?630 電動(dòng)滾筒的電動(dòng)機(jī)。Y180-4 型電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下：額定功率： 22kw 額定轉(zhuǎn)速： 1470r/m4 行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)要求（ 1）足夠長(zhǎng)的使用壽命應(yīng)在連續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)工作制下進(jìn)行設(shè)計(jì)，即假每天工作24 h,每天工作300 d,齒輪工作壽命要求不少于 5年，或者不少于

40、36000 h ，整體無(wú)故障工作時(shí)間應(yīng)不少于 15000 h ，為此應(yīng)選用較優(yōu)質(zhì)的齒輪材料和合理的熱處理工藝。（ 2）較小的噪聲和合理的制造工藝 電動(dòng)滾筒在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的噪聲，應(yīng)盡可能小 于或者等于 JB/T7330 94 中的規(guī)定值。齒輪精度6 8 中等精度等級(jí)，使用在一般場(chǎng)合的電動(dòng)滾筒應(yīng)達(dá)到 GB 10095 88 漸開(kāi)線圓柱齒輪精度中規(guī)定的 8-7-7 級(jí)精度， 室使用或要求特別低噪聲的場(chǎng)合， 常要求達(dá)到 7-6-6精度。（3） 采用油池及飛濺潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油常用N46、 N68 機(jī)械油或 N150 中負(fù)荷齒輪油。（ 4）優(yōu)良的通用性實(shí)際上電動(dòng)滾筒的規(guī)格很多，為便于生產(chǎn)過(guò)程管理，必須考慮

41、其通用性，要求達(dá)到：1）滾筒直徑D模數(shù)m、電機(jī)機(jī)座號(hào)n0三者都相同時(shí)，其嚙合傳動(dòng)的齒輪是通用的，僅根據(jù)傳遞功率P 的大小調(diào)節(jié)齒寬b2；2）滾筒直徑D帶速v、模數(shù)m相同時(shí)，其外嚙合傳動(dòng)的齒輪是通用的，也僅根據(jù)傳遞功率的大小調(diào)節(jié)齒寬 b1；3）同一滾筒直徑D齒輪中心矩a是相同的；4）滾筒直徑D帶速v、電機(jī)機(jī)座號(hào)n0相同時(shí)，相應(yīng)齒輪模數(shù) m相同。4.2 傳動(dòng)比及傳動(dòng)比分配（ 1） . 計(jì)算傳動(dòng)比ii= 兀 Dn1/ （60v）=兀 *0.63*1470/ （60*1.3 ）七 37.3因?yàn)樾行禽喌臄?shù)目為Cs=3時(shí)，傳動(dòng)比的圍只有在2.1-13.37之間，故可選 用NG州兩級(jí)行星齒輪傳動(dòng)。（ 2） .

42、 傳動(dòng)比分配分配原則是各級(jí)傳動(dòng)等強(qiáng)度和獲得最小的外型尺寸，在NG惻兩級(jí)行星齒輪 傳動(dòng)中，用角標(biāo)I表示高速級(jí)參數(shù)，II表示低速級(jí)參數(shù)。且高速級(jí)和低速級(jí)外嚙 合齒輪材料、齒面硬度相同，則Hlim I=（t HlimU取行星輪數(shù)目Cs=3齒面工 作硬化系數(shù)ZwI =ZwII ;低速級(jí)齒輪分度圓直徑與高速級(jí)沒(méi)齒輪分度圓直徑之比值以B表示。按兩級(jí)傳動(dòng)，i=i1i2 ,因此應(yīng)進(jìn)行傳動(dòng)比分配，分配的原則為:1）使各級(jí)傳動(dòng)的承載能力大致相等，即齒面接觸強(qiáng)度大致相等；2）使減速機(jī)構(gòu)獲得最小的外形尺寸和重量；3）使各級(jí)傳動(dòng)的大齒輪侵油深度大致相等。為此，一般取i1=i-0.01i一般總傳動(dòng)i較大時(shí)，系數(shù)取較小值，

43、且1.5<i1<5.5。這里取i1=5式中i1為高速級(jí)傳動(dòng)比。i2=i/i1=35.23/5.58=7.4式中各代號(hào)的意義同前面敘述所示。在確定高速級(jí)傳動(dòng)比i1時(shí)，式中系數(shù)原在0.01-0.06之間應(yīng)由總傳動(dòng)比確定，具值較大時(shí)，系數(shù)取較小值，反之取較大值。本設(shè)計(jì)中應(yīng)總傳動(dòng)比較大，故取 0.01 o4.3 高速級(jí)計(jì)算（1）配齒計(jì)算通常電動(dòng)滾筒中取行星輪數(shù)目Cs=3,過(guò)多會(huì)使其載荷均衡困難，過(guò)少又發(fā)揮不了行星齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，由于高速級(jí)太陽(yáng)輪與該級(jí)行星架輸出的傳動(dòng)比iAX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。各齒輪齒數(shù)按公式iAx iAX*ZA/Cs=c進(jìn)行配齒計(jì)算，計(jì)算中

44、根據(jù)iAX并適當(dāng)調(diào)整，使C等于整數(shù)，再求出ZA,ZA應(yīng)盡可能取質(zhì)數(shù)，并使ZA/Csw整數(shù)。 B_則iAx *ZA/Cs=5.58*ZA/3=38所以ZA=22ZB= cCs+ZA 取 ZB=140Zc= (ZB-ZA) /2= (140-22) /2=59這些符合ZA取質(zhì)數(shù)，ZA/Csw整數(shù)、ZB/Csw整數(shù)，且ZB/ZC及ZA/ZC無(wú)公 約數(shù)、c/Cs不為整數(shù)的NG州配齒要求。因?yàn)槭侨俗中妄X輪傳動(dòng)，不需要進(jìn)行變位計(jì)算。(2) .按接觸強(qiáng)度初算高速級(jí)傳動(dòng)的中心距 a和模數(shù)m輸入轉(zhuǎn)矩T1=9550P/n1=9550*22/1470=142.9(N.m)因?yàn)閭鲃?dòng)中有一個(gè)或二個(gè)基本構(gòu)件浮動(dòng)作為均載機(jī)

45、構(gòu)，且齒輪精度低于6級(jí)，所以取載荷不均勻系數(shù)Kc Kch Kcf 1.15。在一對(duì)A-C傳動(dòng)中，小齒輪傳遞的扭矩T142 9TA1l Kc -1.15 54.78N.mCs3全為硬齒面的外嚙合，在對(duì)稱(chēng)、中等沖擊載荷：7級(jí)精度，使用的綜合系數(shù) K=2.0-2.8 ; 8 級(jí)精度，K=3.0-4.0 ?？紤]到電動(dòng)滾筒加工和使用的實(shí)際條件，取K=2.4。齒數(shù)比u = Zc/ZA=59/22=2.6太陽(yáng)輪和行星輪的材料用 40Cr鋼表面淬火，齒面硬度HBC230-260取 Hlim=1100N/mm.mm齒寬系數(shù)小 a=b/a (GB 10090-88)規(guī)定為：0.22、0.25、0.3、0.35、0

46、.4、0.45、0.50、0.6。在此取小 a=0.3。按接觸強(qiáng)度初算中心距a公式:KT a2a H lim Ua=484(u+1)=484(2.6+1)=124.3mm2a 2*124.3 ”， c模數(shù) m= =3.07 3Za Zc 22 592.4 *142.90.3*11002 * 2.6(3) .計(jì)算A-C傳動(dòng)的實(shí)際中心距和嚙合角aAc 取模數(shù)m1 =5mm則實(shí)際中心距aAC1 m1(ZA Zc) 3(22 59) 121.5mm因?yàn)橛玫降氖侨俗中锡X輪，故不需要進(jìn)行變位計(jì)算。嚙合角aAC '、 o ,. 120. oocosaAC ' aAC1 *cos 20 / a

47、' cos20 cos20 120(4) .計(jì)算C-B傳動(dòng)的中心距和嚙合角 %b'實(shí)際中心距：acB' m1(ZB Zc) |(140 59) 121.5mm同樣因?yàn)橹行木嘧兾幌禂?shù)為0,所以嚙合角acB' 20°。(5) .幾何尺寸計(jì)算1) .分度圓直徑dA1 m1*zA 3*22 66mmdC1m1 * zC 3*59177mmdB1 m1 * zB 3*140420mm2) .齒頂高h(yuǎn)aA1hac1haB1 ha mh 3mm3) .齒根高h(yuǎn)fAi hfcihfBimi(hac)3*(10.25)3.75mm4).齒高h(yuǎn)A1haA1hfA133.7

48、56.75hC1haC1h fC133.756.75hB1haB1hfB133.756.755).齒頂圓直徑daA1d A12haA1662*372mmdaC1dC12haC11772*3183mmdaB1dB1 2haB1420 2*3426mm6).齒根圓直徑dfAi d ai 2hfAi66 2*3.7558.5mmdfci dci 2hfci177 2*3.75169.5mmd fB1 dB1 2hfB1420 2*3.75412.5mm(6).驗(yàn)算A-C傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度根據(jù)公式Fe U 1.db uKaKvKhKh*ZhZeZ Z確定計(jì)算公式中的系數(shù)：確定Kv和Zv所用的圓周速度用相對(duì)

49、于行星架的圓周速度1、1dAni(1 -)66*630(1)VX i1- 5- 4.06m/s1000*601000*60則動(dòng)載系數(shù) KV 1 0.093vzi/100 1 0.093*4.06*22 /100 1.08查表6-11 (見(jiàn)書(shū)電動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)與選用手冊(cè))得速度系數(shù)Zv 0.92使用系數(shù)Ka 1：齒間載荷分布系數(shù)Kh 1( b 1)h 1；端面重合度1.6,節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Zh2.53,彈性系數(shù)Ze 189.8螺旋角系數(shù)Z1 ,壽命系數(shù)Zv 1 ,最小安全系數(shù)Sh min 1 ,重合度系數(shù)Z0.893 ,粗糙度系數(shù)Zr 1.0,齒面工作硬化系數(shù)Zw 1 ,尺寸系數(shù)Zx1,計(jì)算接觸應(yīng)力H:F

50、 u 1H京kKaKvKh Kh *ZhZeZ Z2000*54.78 2.6 12*1*1.08*1*1.03 *0.893*1*2.53*189.8,662*0.3*1202.61.04*428.8122445.95N/mm2HPH lim Z nSH minZlZvZrZwZx及強(qiáng)度條件:H HPS* H minZnZlZrZwZxH lim行 445.951*1*0.88*1*1.0T12460.7N/mm22Hlim 1100N / mm計(jì)算許用接觸強(qiáng)度HP ,按式計(jì)算結(jié)果，接觸強(qiáng)度通過(guò)。用 40Cr鋼調(diào)質(zhì)后表面淬火，安全可靠。除采用 40Cr鋼外，還可使用40MbB 50SiMn等

51、代用，如使用20CrMnTi滲碳淬火鋼制造, 安全裕度更好。彎曲強(qiáng)度計(jì)算略。4.4低速級(jí)計(jì)算(1) .配齒計(jì)算由高速級(jí)計(jì)算得i2 7.4,且低速級(jí)改為行星架固定，齒輪輸出，依按行星 輪計(jì)算。iAB I 27.4 ,iAx 1 i：B 8.4各齒輪齒數(shù)按公式iAX*ZA/Cs=c進(jìn)行配齒計(jì)算，計(jì)算中根據(jù)iAX并適當(dāng)調(diào)整，使C等于整數(shù)，再求出ZA,ZA應(yīng)盡可能取質(zhì)數(shù)，并使ZA/Csw整數(shù)。axZa7.4* Za48Cs3所以ZA=24ZB= cCs-ZA=48*3-24=120Zc= (ZB-ZA) /2= (120-24) /2=48這些符合ZA取質(zhì)數(shù)，ZA/Csw整數(shù)、ZB/Csw整數(shù)，且ZB

52、/ZC及ZA/ZC無(wú)公 約數(shù)、c/Cs不為整數(shù)的NG州配齒要求。因?yàn)槭侨俗中妄X輪傳動(dòng)，不需要進(jìn)行變位計(jì)算。(2) .按接觸強(qiáng)度初算高速級(jí)傳動(dòng)的中心距 a和模數(shù)m輸入轉(zhuǎn)矩T2 TiIi142.9*5*0.98700.2N.m取載荷不均勻系數(shù) 八 Kch 降 1.15。在一對(duì)A-C傳動(dòng)中，小齒輪傳遞的扭矩T2700.2Ta2 Kc -1.15 268.4 N.m Cs3全為硬齒面的外嚙合，在對(duì)稱(chēng)、中等沖擊載荷：7級(jí)精度，使用的綜合系數(shù) K=2.0-2.8 ; 8 級(jí)精度，K=3.0-4.0 ?？紤]到電動(dòng)滾筒加工和使用的實(shí)際條件，取K=4.0O齒數(shù)比u = Zc/ZA=48/24=2.7太陽(yáng)輪和行星

53、輪的材料同高速級(jí)的一樣，用40Cr鋼表面淬火，齒面硬度HBC230-260取6Hlim=1100N/mm.mm如果采用40MnB鋼調(diào)質(zhì)表面淬火代替，其性能也不變，齒寬系數(shù)在低速級(jí)取按接觸強(qiáng)度初算中心距a公式:,KT A2a=484(u+1) 3 /2 a H lim U=484(2+1)4.0 * 268.40.35*11002 * 2=145.2mm32a 2*145.2模效 m= =4.03 4Za Zc 24 48(3) .計(jì)算A-C傳動(dòng)的實(shí)際中心距和嚙合角aAC取模數(shù)m2=4mm則實(shí)際中心m4aAC2 j(Za Zc) 2(24 48) 144mm因?yàn)橛玫降氖切饼X輪，故不需要進(jìn)行變位計(jì)算。嚙合角aAC'cosaAC' aAC2*cos20o/a' 120cos20o cos20o 120(4) .計(jì)算C-B傳動(dòng)的中心距和嚙合角acB'實(shí)際中心距：acB' £(Zb Zc) |(120 48) 144mm同樣因?yàn)橹行木嘧兾幌禂?shù)為0,所以嚙合角acB' 20°。(5) .幾何尺寸計(jì)算1).