調(diào)度絞車的總體設(shè)計(jì)

1、河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第1章 緒論1.1調(diào)度絞車的簡介調(diào)度絞車是通過兩級行星輪系及所采用的浮動機(jī)構(gòu)完成絞車的減速和傳動。通過控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)及操縱兩個(gè)剎車閘的不同剎緊狀態(tài)實(shí)現(xiàn)絞車卷筒的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對重物的牽引、下放和停止三種工作狀態(tài)。絞車是用卷筒纏繞 HYPERLINK /view/617006.htm t _blank 鋼絲繩或 HYPERLINK /view/888741.htm t _blank 鏈條以 HYPERLINK /view/1129960.htm t _blank 提升或 HYPERLINK /view/201222.htm t _blank 牽引重物的輕小

2、型起重設(shè)備（見 HYPERLINK /view/309333.htm t _blank 起重機(jī)械），又稱 HYPERLINK /view/240682.htm t _blank 卷揚(yáng)機(jī)。絞車可以單獨(dú)使用，也可作為起重、筑路和 HYPERLINK /view/122812.htm t _blank 礦井提升等機(jī)械中的組成部件，因操作簡單、繞繩量大、移置方便而廣泛應(yīng)用。調(diào)度絞車是礦山生產(chǎn)系統(tǒng)中最常用的機(jī)電設(shè)備。絞車在工作過程中普遍存在的一個(gè)問題就是鋼絲繩在絞車滾筒上纏繞不均,出現(xiàn)咬繩、壓繩等現(xiàn)象。尤其是使用了一段時(shí)間后的舊鋼絲繩,嚴(yán)重時(shí)鋼絲繩只集中纏繞在滾筒的一側(cè)進(jìn)而跳出滾筒導(dǎo)致重大事故,對于牽引

3、距離較長的絞車這個(gè)問題尤其突出。調(diào)度絞車的工作往往是間歇性的,當(dāng)完成一次牽引任務(wù)繩段載荷去掉后,繩頭呈自由狀態(tài),鋼絲繩會因自身彈力作用使纏繞在滾筒上的鋼絲繩松圈而出現(xiàn)亂繩現(xiàn)象,同樣會影響絞車的正常工作。針對小絞車提升運(yùn)輸中出現(xiàn)的上述問題,研制開發(fā)適用于平巷以及巷道起伏。絞車有手動和電動兩類。手動絞車的手柄回轉(zhuǎn)的 HYPERLINK /view/1425035.htm t _blank 傳動機(jī)構(gòu)上裝有停止器( HYPERLINK /view/509795.htm t _blank 棘輪和 HYPERLINK /view/1140131.htm t _blank 棘爪)，可使重物保持在需要的位置。

4、裝配或提升重物用的手動絞車還應(yīng)設(shè)置安全手柄和 HYPERLINK /view/60030.htm t _blank 制動器。手動絞車一般用在起重量小、設(shè)施條件較差或無電源的地方。絞車的運(yùn)輸可選用火車或汽車托運(yùn)?？刹捎冒b箱或敞車托運(yùn)。若敞車托運(yùn)應(yīng)有防雨和固定設(shè)施，以防受潮濕和碰撞磕傷絞車。絞車貯存應(yīng)存放在干燥的無腐蝕性氣體的庫房內(nèi)，露天存放應(yīng)有防潮、防雨、防銹設(shè)施，以防絞車部件及面漆受損。絞車的基本結(jié)構(gòu)見下圖1.2用途及適用范圍礦用調(diào)度絞車性能特點(diǎn)：具有隔爆性能、設(shè)計(jì)合理、操作方便。JD系列調(diào)度絞車，主要用于煤礦井下和其他礦山在傾角度小于30度的巷道中拖運(yùn)礦車及其它輔助搬運(yùn)工作，也可用于回采工

5、作面和掘進(jìn)工作面裝載站上調(diào)度編組礦車。本絞車嚴(yán)禁用于提升和載人。JD型絞車均用行星齒輪傳動，絞車具有結(jié)構(gòu)緊湊、剛性好、效率高、安裝移動方便、起動平穩(wěn)、操作靈活、制動可靠、噪音低等特點(diǎn)。絞車的電氣設(shè)備具有防爆性能，可用于有煤塵及瓦斯的礦井。JD型調(diào)度絞車的電氣設(shè)備有兩種，一種為防爆，另一種為非防爆的，前一種可用于有煤塵及瓦斯的礦井中。絞車的電機(jī)具有防爆性能，其他配套電器設(shè)備由用戶自備，但必須選用上個(gè)月在有效期內(nèi)的礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志證書的產(chǎn)品，以適用在有瓦斯（甲烷）及煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井中使用。使用環(huán)境和工作條件1）環(huán)境溫度為；環(huán)境相對濕度不超過；海拔高度以下。2）周圍空氣中的甲烷、煤塵、硫化氫和二氧

6、化碳等不得超過煤礦安全規(guī)程中所規(guī)定的安全含量。1.3本文所做的基本工作 1）設(shè)計(jì)完成主減速器裝配圖設(shè)計(jì)； 2）完成主要傳動組件、零件的工作圖設(shè)計(jì)； 3）設(shè)計(jì)完成總裝配圖的設(shè)計(jì)； 4）編制主要零件的加工工藝； 5）編寫完成整體設(shè)計(jì)的計(jì)算說明書。第2章 調(diào)度絞車的總體設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)參數(shù)最大牽引力：；容繩量：平均速度：2.2結(jié)構(gòu)特征和工作原理絞車由下列主要部分組成。電動機(jī)、卷筒、行星齒輪傳動裝置、剎車裝置和機(jī)座。絞車在結(jié)構(gòu)上采用兩級行星齒輪傳動，分別布置在主軸的兩端，主軸貫穿滾筒，左端支承在左支架上，右端支承在右支架上，電動機(jī)采用法蘭盤固定在左支架上。絞車的傳動系統(tǒng)見附圖：圖2.1 JD0.5型調(diào)度

7、絞車傳動系統(tǒng)圖1左側(cè)行星輪架 2主軸 3右側(cè)行星輪架JD-0.5型調(diào)度絞車采用兩級行星齒輪傳動，分別安裝在滾筒的兩側(cè)，、為左側(cè)行星齒輪，、為右側(cè)行星齒輪。電動機(jī)軸上裝有電機(jī)齒輪（太陽輪），它帶動左側(cè)行星齒架1上的行星齒輪旋轉(zhuǎn)，由于電動機(jī)齒輪是固定旋轉(zhuǎn)的，所以，行星齒輪除作自轉(zhuǎn)外，還要圍繞電動機(jī)齒輪公轉(zhuǎn)，因此，帶動左側(cè)行星輪架1旋轉(zhuǎn)，從而使固定在行星輪架上、通過滾筒中心的主軸2旋轉(zhuǎn)，裝在主軸上的齒輪（太陽輪）也旋轉(zhuǎn)，于是帶動右側(cè)行星輪架3上的行星齒輪轉(zhuǎn)動，此時(shí)有如下三種情況：1）如果將左側(cè)制動閘剎住，右側(cè)工作閘松開，此時(shí)滾筒被剎住，行星輪架3與滾筒相連接，也不旋轉(zhuǎn)，行星齒輪不作公轉(zhuǎn)只作自轉(zhuǎn)，同時(shí)

8、帶動內(nèi)齒輪空轉(zhuǎn)（此為停止?fàn)顟B(tài)）；2）如果將左側(cè)制動閘松開，右側(cè)工作閘剎住，內(nèi)齒輪停止不轉(zhuǎn)，行星齒輪除作自轉(zhuǎn)外，還要作公轉(zhuǎn)，帶動行星輪架3轉(zhuǎn)動，滾筒與行星輪架相連接，也旋轉(zhuǎn)起來，即可進(jìn)行牽引（此為工作狀態(tài)）；3）如果兩側(cè)閘都松開，行星輪架3呈浮動狀態(tài)，牽引繩可以帶動滾筒反向松繩（此為下放狀態(tài)）。2.3電動機(jī)的選擇已知： 最大拉力：最低繩速：則： （2.1） 根據(jù)傳動方案圖可得：總傳動效率 =11122 =0.99110.972=0.84 （2.2）式中： 軸承的效率為0.99； 行星輪傳動的效率是0.972.3.2確定電動機(jī)的型號按公式（2.1）可計(jì)算出電動機(jī)的輸出功率： 電動機(jī)所需的額定功率與

9、電動機(jī)輸出功率之間有以下的關(guān)系： （2.3）其中：用以考慮電動機(jī)和工作機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)等外部因素引起的附加動載荷而引入的系數(shù)，取由式(2.2)可計(jì)算出額定功率：取整得同時(shí)，絞車井下使用，條件比較惡劣，要求電動機(jī)必須具有防爆功能，查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊，得到合適的電動機(jī)的型號：。其參數(shù)如下：額定功率；實(shí)際轉(zhuǎn)速；其外形尺寸：；電機(jī)中心高度：；電動機(jī)軸直徑長度：。第3章 滾筒及其部件的設(shè)計(jì)3.1鋼絲繩的選擇根據(jù)GB/T89181996知，鋼絲繩直徑可由鋼絲繩最大工作靜拉力，按下式確定：d = （3.1）式中d鋼絲繩最小直徑 C選擇系數(shù) ，取C =0.1 S鋼絲繩最大靜拉力N因?yàn)镾=5KN,則由公式（3.1）可得

10、：d =7.1查礦井運(yùn)輸提升表2-2（2）選擇：繩 股 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 （3.2） 式中，鋼絲繩直徑，則：取 3.2.2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后，就會顯得不協(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程中把它定下來，這樣有利于整體的配合。讓人看起來協(xié)調(diào)、美觀、大方。根據(jù)總裝圖，最終定下來的滾筒寬度為。3.2.3滾筒的外徑

11、已知滾筒的容繩量是150mm，根據(jù)以上設(shè)計(jì)可知，纏繞的圈數(shù)是每一圈的長度是 鋼絲繩的纏繞層數(shù)為（層）則:滾筒的外徑： （3.3）式中，為鋼絲繩直徑， 取外徑，可算出轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速 第4章 行星齒輪傳動概論行星齒輪傳動與普通齒輪傳動相比較，它具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。它的最顯著的特點(diǎn)是：在傳遞動力時(shí)它可以進(jìn)行功率分流；同時(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)置在同一主軸上。所以，行星齒輪傳動現(xiàn)已被人們用來代替普通齒輪傳動,而作為各種機(jī)械傳動系統(tǒng)中的減速器、增速器和和變速裝置。尤其是對于那些要求體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊和傳動效率高的航空發(fā)動機(jī)、起重運(yùn)輸、石油化工和兵器等的齒輪傳動裝置以及需要差

12、速器的汽車和坦克等車輛的齒輪傳動裝置，行星齒輪傳動已得到了越來越廣泛的應(yīng)用。4.1行星齒輪傳動的定義一個(gè)或一個(gè)以上齒輪的軸線繞另一齒輪的固定軸線回轉(zhuǎn)的齒輪傳動。行星輪既繞自身的軸線回轉(zhuǎn),又隨行星架繞固定軸線回轉(zhuǎn)。 HYPERLINK /view/3835122.htm t _blank 太陽輪、行星架和內(nèi)齒輪都可繞共同的固定軸線回轉(zhuǎn)，并可與其他構(gòu)件聯(lián)結(jié)承受外加力矩，它們是這種 HYPERLINK /view/1421279.htm t _blank 輪系的三個(gè)基本件。三者如果都不固定，確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動時(shí)需要給出兩個(gè)構(gòu)件的角速度，這種傳動稱差動輪系；如果固定內(nèi)齒輪或太陽輪，則稱行星輪系。通常這兩種

13、HYPERLINK /view/324300.htm t _blank 輪系都稱行星齒輪傳動。4.2行星齒輪傳動符號在行星齒輪傳動中較常用的符號如下。轉(zhuǎn)速，以每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)來衡量的角速度，。角速度，以每秒弧度來衡量的角速度，。齒輪a的轉(zhuǎn)速，。內(nèi)齒輪b的轉(zhuǎn)速，。轉(zhuǎn)臂x的轉(zhuǎn)速，。行星輪c的轉(zhuǎn)速，。內(nèi)齒輪b與中心輪a的齒數(shù)比。內(nèi)齒輪b固定，即,中心輪a輸入，轉(zhuǎn)臂x輸出時(shí)的行星齒輪傳動的傳動比。第5章 減速器的設(shè)計(jì)5.1總傳動比及其分配5.1.1總傳動比 (5.1)式中，為電動機(jī)轉(zhuǎn)速 為滾筒轉(zhuǎn)速在行星齒輪傳動中，行星輪數(shù)目越多越容易發(fā)揮其優(yōu)勢，但是數(shù)目過多又會使其載荷均衡困難，而且由于鄰接條件限制又會減

14、小傳動比的范圍，因而在設(shè)計(jì)行星齒輪傳動時(shí)，通常采用3個(gè)或者4個(gè)，在本次設(shè)計(jì)中取行星輪的數(shù)目為3。因?yàn)樾行禽啍?shù)目，傳動比范圍只有，故選用兩級行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)。5.1.2傳動比分配根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊單行本圖13-5-7并查表得=5.1那么低速級傳動比。 （5.2）5.2高速級計(jì)算5.1.1齒輪的齒數(shù)根據(jù)減速器和變速器設(shè)計(jì)與選用手冊表1.6-6NGW型行星齒輪傳動的齒數(shù)組合可得各齒輪齒數(shù)ZA=20,ZC=31,ZB=82。5.22變位方式及變位系數(shù)的選擇在漸開線行星齒輪傳動中，合理采用變位齒輪可以獲得如下效果：獲得準(zhǔn)確的傳動化，改善嚙合質(zhì)量和提高承載能力，在保證所需傳動比前提下得到合理的中心距，在保證

15、裝配及同心等條件下使齒數(shù)的選擇具有較大的靈活性。變位齒輪有高變位和角變位。高變位主要用于消除根切和使相嚙合齒輪的滑動比及彎曲強(qiáng)度大致相等。角變位主要用于更靈活地選擇齒數(shù)，拼湊中心距，改善嚙合特性及提高承載能力。根據(jù)實(shí)際情況本文選擇高變位。由于，由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊可知選擇和按圖13-5-4及圖13-5-5確定。查得，5.2.3按接觸強(qiáng)度初算A-C傳動的中心距和模數(shù)輸入轉(zhuǎn)矩() （5.3）因傳動中有一個(gè)或兩個(gè)基本構(gòu)件浮動動作為均載機(jī)構(gòu)，且齒輪精度低于6級，所以取載荷不均勻系數(shù)在一對A-C傳動中，小齒輪（太陽輪）傳遞的扭矩TA= （5.4）全面硬齒面的外嚙合，在對稱，中等沖擊載荷時(shí)：精度采用8-7-

16、7 GB/T100951-2001。使用的綜合系數(shù)考慮電動滾筒加工和使用的實(shí)際條件，取。齒數(shù)比 （5.5）太陽輪和行星輪的材料用40Cr鋼表面的影響系數(shù)。調(diào)質(zhì)處理后HBS240285，取。齒寬系數(shù)（GB1009888）線偏斜可以忽略因齒面硬度HB350，則取。 (5.6)由公式(5)可計(jì)算出中心距（內(nèi)嚙合用“”號）:求模數(shù) （5.7）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 （5.8）2）計(jì)算C-B傳動的中心距實(shí)際中心距： （5.9）5.2.4幾何尺寸計(jì)算按高變位齒輪傳動的幾何計(jì)算A、C、B三輪的集合尺寸。1）分度圓直徑 （5.10） （5.11） （5.12）2）齒頂高

17、 mm （5.13） （5.14） 式中 （5.15）則3）齒根高 （5.16） （5.17） （5.18）4）齒高 (5.19) (5.20) 4.65+3.85=8.5mm (5.21) 5)齒頂圓直徑 (5.22) (5.23) (5.24) 6)齒根圓直徑 (5.25) (5.26) (5.27)7）齒寬： 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表13-1-79,即：齒寬系數(shù)的推薦范圍表。查表得：，取太陽輪齒寬： ； 行星輪齒寬： 取 ；內(nèi)齒輪齒寬：。5.2.5驗(yàn)算A-C傳動的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度1）動載系數(shù)和速度系數(shù)動載系數(shù)和速度系數(shù)按齒輪相對于行星架的圓周速度，查圖13-1-18(或按表13-1-90和表1

18、3-1-84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。和所用的圓周速度用相對于行星架的圓周速度： (5.28)動載系數(shù)是用來考慮齒輪副在嚙合過程中，因基節(jié)誤差、齒形誤差而引起的內(nèi)部附加動載荷對輪齒受載的影響。對于圓柱齒輪傳動，可取也可用公式算出： (5.29)速度系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊單行本中圖13-1-28查得2）齒向載荷分布系數(shù)、對于不重要的行星齒輪行動，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)手冊的傳動齒輪第一章來確定；對于重要的行星齒輪傳動，應(yīng)考慮行星傳動的特點(diǎn)，用下述方法確定。彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)： (5.30)接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)： (5.31)式中 和齒

19、輪相對于行星架的圓周速度及大齒輪齒面硬度 對及的影響系數(shù)（圖13-5-12）;查看機(jī)械設(shè)計(jì)手冊齒寬和行星輪數(shù)目對和的影響系數(shù)。對于圓柱直齒或人字齒輪行星傳動，如果行星架剛性好，行星輪對稱布置或者行星輪采用調(diào)位軸承，因而使太陽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 (5.32)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)：如果NGW型和NW型行星齒輪傳動的內(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?？梢娝愠鰜淼臄?shù)值有點(diǎn)偏高。3）求齒間載荷分配系數(shù)及先求端面重合度： (5.33)式中 則 因?yàn)槭侵饼X齒輪，總重合度

20、 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)： (5.34)式中 其中 彈性系數(shù)： (5.35)接觸強(qiáng)度計(jì)算的重合度系數(shù)： (5.36)接觸強(qiáng)度計(jì)算的螺旋角系數(shù)： (5.37)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潤滑劑系數(shù)，考慮用N46機(jī)械油作為潤滑冷卻劑，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)：=14）A-C傳動接觸強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算接觸應(yīng)力： (5.38)許用接觸應(yīng)力： (5.39)其強(qiáng)度條件：則 (5.40)計(jì)算結(jié)果，A-C接觸強(qiáng)度通過。用40Cr鋼（40MnB鋼）調(diào)質(zhì)后表面淬火，安全可靠。5）A-C傳動彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算齒根應(yīng)力為： (5.41)式中，齒

21、形系數(shù)，考慮當(dāng)載荷作用于齒項(xiàng)時(shí)齒形對彎曲應(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)，考慮齒根過渡曲線處的應(yīng)力集中及其他應(yīng)力對齒根應(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

22、： 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(5.41)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 (5.42)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(5.42)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傳動改用材質(zhì)后，彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算也通過。5.2.6驗(yàn)算C-B傳動大接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度1）根據(jù)A-C傳動的來確定C-B傳動的接觸應(yīng)力，因?yàn)镃-B傳動為內(nèi)嚙合，所以 2）核算內(nèi)齒輪材料的接觸疲勞極限由

23、，即： 式中，接觸強(qiáng)度計(jì)算的最小安全系數(shù)，通常 取則 45號鋼調(diào)，則內(nèi)齒輪用45號鋼調(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傳動的外嚙合一樣，即由強(qiáng)度條件 得 45號鋼調(diào)，所以C-B傳動中的內(nèi)齒輪彎曲強(qiáng)度符合要求。5.3低速級計(jì)算5.3.1配齒計(jì)算由高速級計(jì)算得，由于距可能達(dá)到的傳動比極限值較遠(yuǎn)，所以可不檢驗(yàn)鄰接條件。各齒輪按公式進(jìn)行配齒計(jì)算，計(jì)算中根據(jù)并適當(dāng)調(diào)整，使c等于整數(shù)，再求出，應(yīng)盡可能取質(zhì)數(shù)，并使整數(shù)。則 5.3.2變位方式及變位系數(shù)的選擇和按圖13-5-4及圖13-5-5確定。選機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊 由于，故 查得，5.3.

24、3按接觸強(qiáng)度初算A-C傳動的中心距和模數(shù)低速級輸入扭距：因傳動中有一個(gè)或兩個(gè)基本構(gòu)件浮動動作為均載機(jī)構(gòu)，且齒輪精度低于6級，所以取載荷不均勻系數(shù)。在一對A-C傳動中，小齒輪（太陽輪）傳遞的扭矩 全面硬齒面的外嚙合，在對稱，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]電動滾筒加工和使用的實(shí)際條件，取。齒數(shù)比 太陽輪和行星輪的材料和高速級一樣，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）: 求模數(shù) 1）計(jì)算A-C傳動

25、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)際中心距因?yàn)橹饼X輪高變位，則 所以嚙合角2）計(jì)算C-B傳動的中心距和嚙合角實(shí)際中心距： 5.3.4幾何尺寸計(jì)算按高變位齒輪傳動的幾何計(jì)算A、C、B三輪的集合尺寸。1）分度圓直徑 2）齒頂高 式中， 。3）齒根高 4）齒高 5）齒頂圓直徑 6）齒根圓直徑 7）齒寬：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表13-1-79,即：齒寬系數(shù)的推薦范圍表。查表得：，取太陽輪齒寬： 取 ；行星輪齒寬： 取 ；內(nèi)齒輪齒寬：。5.3.5驗(yàn)算A-C傳動的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度1）動載系數(shù)和速度系數(shù)動載系數(shù)和速度系數(shù)按齒輪相對于行星架的圓周速度，查圖13-1-18(或按

26、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)手冊和所用的圓周速度用相對于行星架的圓周速度： 動載系數(shù)是用來考慮齒輪副在嚙合過程中，因基節(jié)誤差、齒形誤差而引起的內(nèi)部附加動載荷對輪齒受載的影響。對于圓柱齒輪傳動，可取也可用公式算出： 取 ；速度系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得2）齒向載荷分布系數(shù)、對于不重要的行星齒輪行動，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)手冊的傳動齒輪第一章來確定；對于重要的行星齒輪傳動，應(yīng)考慮行星傳動的特點(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)： 式中，和齒輪相對于行星架的圓周速度及大齒輪齒面硬度 對及的

27、影響系數(shù)（圖13-5-12）;查看機(jī)械設(shè)計(jì)手冊齒寬和行星輪數(shù)目對和的影響系數(shù)。對于圓柱直齒或人字齒輪行星傳動，如果行星架剛性好，行星輪對稱布置或者行星輪采用調(diào)位軸承，因而使太陽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)手冊如果NGW型和NW型行星齒輪傳動的內(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)： NGW型和NW型行星齒輪傳動的內(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。因此可見算出來的數(shù)值有點(diǎn)偏高。3）求齒間載荷分配系數(shù)及先求端面重合度：式中 則 因?yàn)?/p>

28、是直齒齒輪，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潤滑劑系，考慮用N46機(jī)械油作為潤滑冷卻劑，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)：=14）A-C傳動接觸強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算接觸應(yīng)力：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。用40Cr鋼（40MnB鋼）調(diào)質(zhì)后表面淬火，安全可靠。5）A-C傳動彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算齒根應(yīng)力為：式中，齒形系數(shù)，考慮當(dāng)載荷作用于齒項(xiàng)時(shí)齒形對彎曲應(yīng)力的影響，與齒數(shù)、變位系數(shù)有關(guān)，與模數(shù)無關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)齒輪

29、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)，考慮齒根過渡曲線處的應(yīng)力集中及其他應(yīng)力對齒根應(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。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考慮到行星輪輪齒受

30、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 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 由機(jī)械設(shè)計(jì)課本查?。?0Cr調(diào)質(zhì)、表面淬火。A-C傳動改用材質(zhì)后，彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算也通過。（參考圖6-3查取）5.3.6驗(yàn)算C-B傳動大接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度1）根據(jù)A-C傳動的來確定C-B傳動的接觸應(yīng)力，因?yàn)镃-B傳動為內(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號鋼調(diào)，則內(nèi)齒輪用45號鋼調(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)算只對內(nèi)齒

31、輪進(jìn)行驗(yàn)算，計(jì)算齒根應(yīng)力，其大小和A-C傳動的外嚙合一樣，即 由強(qiáng)度條件 ，得 45號鋼調(diào)，所以C-B傳動中的內(nèi)齒輪彎曲強(qiáng)度符合要求。5.4傳動裝置運(yùn)動參數(shù)的計(jì)算5.4.1各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算高速級行星架軸轉(zhuǎn)速：主軸轉(zhuǎn)速： 由于主軸和行星架是是通過鍵連接在一起的，故 低速級行星架軸轉(zhuǎn)速： 5.4.2各軸功率計(jì)算高速級行星架軸功率：主軸功率：低速級行星架軸功率：P式中，軸承的效率為； 兩級行星輪系傳動效率為。5.4.3各軸扭矩計(jì)算高速級行星架軸扭矩：主軸扭矩：低速級行星架軸扭矩T=5.4.4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 號轉(zhuǎn) 速輸出功率輸出扭矩傳動比效 率電

32、機(jī)軸14403.5723.2高速級行星架軸282.3533.36113.6455.10.98主軸282.3533.36113.6455.10.98低速級行星架軸63.73.16473.7524.43330.98卷筒軸63.73.16473.75210.98第6章 傳動軸的設(shè)計(jì)計(jì)算6.1計(jì)算作用在齒輪上的力軸的轉(zhuǎn)矩輸出軸上太陽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。6.2初步估算軸的直徑選取45號鋼作為軸的材料，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6.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.3.1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

33、承從軸的右端裝入，軸承左側(cè)靠軸肩定位，太陽輪兩邊靠左右軸承定位。最右側(cè)兩軸承靠軸套和彈性擋圈定位，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6.1 軸的結(jié)構(gòu)圖 6.3.2確定各軸段直徑和長度 eq oac(,1)段 軸和轉(zhuǎn)臂是通過鍵聯(lián)接起來的。轉(zhuǎn)臂的轂孔長度為，為了使軸和轉(zhuǎn)臂運(yùn)行更加安全，所以用螺釘把它們聯(lián)接在一起。故其長度比轂孔長度短30毫米，則，。 eq oac(,2)段 為了便于裝拆軸承內(nèi)圈，且符合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑。查GB/T276-94，暫選滾動軸承型號為6212，,其寬度。采用密封的方式，則該軸段長度。 eq oac(,3)段 軸承是以軸肩來定位的。所以軸肩的直徑，軸肩高度應(yīng)

34、滿足軸承拆卸要求，則該軸段直徑，長度。 eq oac(,4)段 ，故該軸段直徑,長度。 eq oac(,5)段 軸承是以軸肩來定位的。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，長度。 eq oac(,6)段 為了便于裝拆軸承內(nèi)圈，且符合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑。查GB/T276-94，暫選滾動軸承型號為6212，,其寬度。采用密封的方式，則該軸段長度。 eq oac(,7)段 齒輪的寬度為，輪轂長度，為了便于定位，取軸段長度；為了便于軸承拆卸，取軸段直徑。 eq oac(,8)段 查GB/T276-94，暫選滾動軸承的型號6309，,并其寬度。用2個(gè)滾動軸承支承軸，為使軸承運(yùn)行平穩(wěn)，選用圓

35、螺母固定軸端，圓螺母能夠承受大軸向力，但軸上螺紋處有較大的應(yīng)力集中，會降低軸的疲勞強(qiáng)度。查GB/T6170-2000，暫選螺母M45.軸段長度。則該軸段長度。6.3.3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，。6.4繪制軸的彎矩圖和扭矩圖圖6.2 滾筒的受力簡圖 圖6.3 軸的計(jì)算簡圖6.5軸的計(jì)算簡圖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。6.6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)

36、，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。第7章 滾動軸承的選擇與壽命計(jì)算7.1軸承類型的選擇選擇滾動軸承的類型與多種因素有關(guān)，通常根據(jù)下列幾個(gè)主要因素。1）允許空間。2）載荷大小和方向。例如既有徑向又有軸向的聯(lián)合載荷一般選用角接觸軸承或圓錐滾子軸承，如徑向載荷大，軸向載荷小，可選深溝球軸承和內(nèi)外圈都有擋邊的圓柱滾子軸承，如同時(shí)還存在軸或殼體變形大以及安裝對中性差的情況，可選用調(diào)心球軸承、調(diào)心滾子軸承；如軸向載荷大，徑向載荷小，可選用推力角接角球軸承、推力圓錐滾子軸承，若同時(shí)要求調(diào)心性能

37、，可選推力調(diào)心滾子軸承。3）軸承工作轉(zhuǎn)速。4）旋轉(zhuǎn)精度。一般機(jī)械均可用G級公差軸承。5）軸承的剛性。一般滾子軸承的剛性大于球軸承，提高軸承的剛性，可通過“預(yù)緊”，但必須適當(dāng)。6）軸向游動。軸承配置通常是一端固定，一端游動，以適應(yīng)軸的熱脹泠縮，保證軸承游動方式，一是可選用內(nèi)圈或外圈無擋過的軸承，另一種是在內(nèi)圈與軸或者外圈與軸承孔之間采用間隙配合。7）摩擦力矩。需要低摩擦力矩的機(jī)械（如儀器），應(yīng)盡量采用球軸承，還應(yīng)避免采用接觸式密封軸承。8）安裝與拆卸。裝卸頻繁時(shí)，可選用分離型軸承，或選用內(nèi)圈為圓錐孔的、帶緊定套或退卸套的調(diào)心滾子軸承、調(diào)心球軸承。7.2按額定動載荷選擇軸承選擇軸承一般應(yīng)根據(jù)機(jī)械的

38、類型、工作條件、可靠性要求及軸承的工作轉(zhuǎn)速，預(yù)先確定一個(gè)適當(dāng)?shù)氖褂脡勖ㄓ霉ぷ餍r(shí)表示），再進(jìn)行額定動載荷和額定靜載荷的計(jì)算。各類機(jī)械所需軸承使用壽命的推薦值見表7.1：表7.1軸承使用壽命的推薦值使 用 條 件使用壽命/h不經(jīng)常使用的儀器和設(shè)備3003000短期或間斷使用的機(jī)械，中斷使用不致引起嚴(yán)重后果，如手動機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、裝配吊車、自動送料裝置30008000間斷使用的機(jī)械，中斷使用將引起嚴(yán)重后果，如發(fā)電站輔助設(shè)備、流水作業(yè)的傳動裝置、帶式輸送機(jī)、車間吊車800012000每天8h工作的機(jī)械、但經(jīng)常不是滿載荷使用，如電機(jī)、一般齒輪裝置、壓碎機(jī)、起重機(jī)和一般機(jī)械1000025000每天8h

39、工作，滿載荷使用，如機(jī)床、木材加工機(jī)械、工程機(jī)械、印刷機(jī)械、分離機(jī)、離心機(jī)200003000024h連續(xù)工作的機(jī)械，如壓縮機(jī)、泵、電機(jī)、軋機(jī)齒輪裝置、紡織機(jī)械400005000024h連續(xù)工作的機(jī)械、中斷使用將引起嚴(yán)重后果，如纖維機(jī)械、造維機(jī)械、造紙機(jī)械、電站主要設(shè)備給排水設(shè)備、礦用通風(fēng)機(jī)100000由于調(diào)度絞車屬于短期或間斷使用的機(jī)械，中斷使用不致引起嚴(yán)重后果。所以使用壽命為30008000。第8章 鍵的選擇與強(qiáng)度驗(yàn)算一般平鍵的選用步驟如下：（1）根據(jù)軸徑d鍵的標(biāo)準(zhǔn)，得到鍵的截面尺寸；（2）根據(jù)輪轂寬度B，查鍵的標(biāo)準(zhǔn)，在鍵長度系列中選擇適當(dāng)?shù)逆I長L；（3）驗(yàn)算其強(qiáng)度。若發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度不足時(shí)，可通過

40、適當(dāng)增大鍵的工作長度或改用雙鍵等方法調(diào)整，直到滿足條件為止。平鍵聯(lián)接可能的失效形式有： eq oac(,1)靜聯(lián)接時(shí)，鍵、軸槽和輪轂槽中較弱零件的工作面可能被壓潰； eq oac(,2)動聯(lián)接時(shí)，工作面出現(xiàn)過度磨損； eq oac(,3)鍵被剪斷。實(shí)際上，平鍵聯(lián)接最易發(fā)生的失效形式通常是壓潰和磨損，一般不會發(fā)生鍵被剪斷的現(xiàn)象（除非有嚴(yán)重過載）。因此，平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算一般只需進(jìn)行擠壓強(qiáng)度或耐磨性計(jì)算。8.1電機(jī)軸與中心輪聯(lián)接鍵的選擇與驗(yàn)算8.1.1鍵的選擇根據(jù)電動機(jī)的規(guī)格，電機(jī)軸的輸入直徑為。查普通平鍵（摘自GB/T1095-2003,GB/T1096-2003），鍵的規(guī)格為鍵A GB/T10

41、96-2003，即：，。8.2.2鍵的驗(yàn)算假設(shè)載荷為均勻分布，由圖8.1可得平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算式為：擠壓強(qiáng)度條件 (8.1)式中，轉(zhuǎn)矩，； 軸徑，； 鍵的高度，； 鍵的工作長度，；對A型鍵；對B型鍵；對C型鍵，其中L為鍵的長度，B為鍵的寬度； 許用擠壓應(yīng)力，查得。由公式(8.1)可計(jì)算出擠壓應(yīng)力：即：故符合要求。8.2主軸（滾筒軸）與行星架聯(lián)接鍵的選擇與驗(yàn)算8.21鍵的選擇主軸的輸入直徑為。查摘自GB/T1095-2003,GB/T1096-2003，鍵的規(guī)格為鍵A GB/T1096-2003，即：，。8.2.2鍵的驗(yàn)算假設(shè)載荷為均勻分布，由圖8.1可得平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算式為：擠壓強(qiáng)度條件 式

42、中，轉(zhuǎn)矩，； 軸徑，； 鍵的高度，； 鍵的工作長度，；對A型鍵；對B型鍵；對C型鍵，其中L為鍵的長度，B為鍵的寬度； 許用擠壓應(yīng)力，查得。由公式(8.1)可計(jì)算出擠壓應(yīng)力：即：故，符合要求8.3主軸與太陽輪聯(lián)接鍵的選擇與驗(yàn)算8.3.1鍵的選擇太陽輪處的軸徑為50mm。查摘自GB/T1095-2003,GB/T1096-2003，鍵的規(guī)格為鍵A GB/T1096-2003，即：，。8.3.2鍵的驗(yàn)算假設(shè)載荷為均勻分布，由圖8.1可得平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算式為：擠壓強(qiáng)度條件 式中，T轉(zhuǎn)矩，； 軸徑，； 鍵的高度，； 鍵的工作長度，；對A型鍵；對B型鍵；對C型鍵，其中L為鍵的長度，B為鍵的寬度； 許用擠

43、壓應(yīng)力，查得。由公式(8.1)可計(jì)算出擠壓應(yīng)力：即：故，符合要求8.4行星架與滾筒聯(lián)接鍵的選擇與驗(yàn)算8.4.1鍵的選擇行星架的外徑為。查摘自GB/T1095-2003,GB/T1096-2003，鍵的規(guī)格為鍵B GB/T1096-2003，即：，。8.4.2鍵的驗(yàn)算假設(shè)載荷為均勻分布，由圖8.1可得平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算式為：擠壓強(qiáng)度條件 式中，T轉(zhuǎn)矩，； 鍵的高度，； 鍵的工作長度，；對A型鍵；對B型鍵；對C型鍵，其中L為鍵的長度，B為鍵的寬度； 許用擠壓應(yīng)力，查得。由公式(8.1)可計(jì)算出擠壓應(yīng)力：即：故，符合要求。但考慮到安全,所以采用雙鍵,并按布置。第9章 制動器的設(shè)計(jì)計(jì)算制動器的工作是以

44、關(guān)掉電動機(jī)電源為前提的。因此，制動的實(shí)質(zhì)就是由外力所產(chǎn)生的摩擦阻力矩來克服機(jī)器的慣性力矩。在這里就是由外力產(chǎn)生的摩擦阻力矩來克服機(jī)械傳動以及負(fù)載的慣性力矩。9.1制動器的作用與要求9.1.1制動器的作用：1）在絞車停止工作時(shí)，能可靠的剎住絞車，并繼續(xù)保持這種制動狀態(tài)，即正常停車制動。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。9.1.2制動器的要求：1）安全、可靠；2）動作迅速、有效；3）結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、尺寸??；4）安裝、使用及維護(hù)方便。9.2制動器的類型比較與選擇9.2.1制動器的類型有：1）帶式制動器；2）抱閘式制動器；3）盤式制動器。9.2.2制動器的選擇帶式制動器在

45、非工作狀態(tài)時(shí)，為了消除制動帶與制動輪之間的摩擦，必須置有制動帶的張緊結(jié)構(gòu)，在此不可取；至于盤式制動器，最宜工作于制動輪的端部，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。我們這里的制動輪位于電動機(jī)與減速器之間，不宜采用盤式制動器。因此我們采用抱閘式制動器。另外，絞車工作在井下，要具備防爆功能。若用電力制動，必須配置防爆電器，這樣會使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。同時(shí)提高了成本，因此我們不用電力制動。同時(shí)，絞車為純機(jī)械式的，也不宜用液壓制動，也省去一整套液壓系統(tǒng)，有利于結(jié)構(gòu)的簡單化，降低成本。綜合上所述，我們決定采用外抱帶式制動器。外抱帶式制動器，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，包角大，一般接近360。與帶式制動器相比，其制動軸不受彎矩力影響，占用空間小，制動

46、所需外力小，非常適合于手動操作的小型設(shè)備制動中。9.3外抱帶式制動器結(jié)構(gòu)外抱帶式制動器常用于中、小載荷的起重、運(yùn)輸機(jī)械中，其結(jié)構(gòu)見下圖9.1。在圖9.1中，手把（件1）是用來操縱制動帶進(jìn)行制動或松開制動帶的。止動板的作用是當(dāng)制動帶在抱緊動輪時(shí)，制止整個(gè)制動器隨制動一起轉(zhuǎn)動；還起著當(dāng)制動器松開后，制動帶與制動輪之間最小退距的調(diào)整作用。調(diào)節(jié)螺栓（件3）的作用是調(diào)節(jié)制動帶與制動輪的抱緊程度及因制動帶磨損而造成制動力矩下降。兩個(gè)調(diào)節(jié)螺母（件8）的作用是與調(diào)節(jié)螺栓一起相配合來調(diào)節(jié)制動力矩，并在當(dāng)制動力矩調(diào)整合適后，把調(diào)節(jié)螺栓與框架（件9）緊固成一體。制動器（件11）與鋼帶（件12）之間常用鋁制帶在磨損后

47、很方便地從鋼帶上拆卸下來。銷座（件4）及丁字板（件7）與鋼帶（件12）之間是用鋼制鉚釘鉚接在一起，其目的是為了增加堅(jiān)固性。圖9.1 外抱帶式制動器結(jié)構(gòu)圖9.4外抱帶式制動器的幾何參數(shù)計(jì)算1）根據(jù)制動帶磨損量確定起始角值（見圖9.2）圖9.2（1）有關(guān)極限磨損量的概念當(dāng)制動帶磨損到值后，制動帶兩端相互接觸（即圖9.2中的），此時(shí)，因制動帶抱緊力無法再調(diào)緊，而使制動帶制動失效，也即此制動帶壽命終止，此時(shí)的值就稱為制動帶的極限磨損量，它是外抱帶式制動器設(shè)計(jì)中的一個(gè)很重要的概念。（2）確定值設(shè)為制動帶磨損值后的內(nèi)徑，則有，將代入前式后整理可得 (9.1)我們?nèi)〈?9.1)式可得：（3）確定起始角由圖

48、9.2可知2）初步確定角度值（見圖9.3）圖9.3由于值的大小影響著制動機(jī)構(gòu)的銷座孔之間距離大小，從而也影響著機(jī)構(gòu)受力狀態(tài)的好壞及制動帶與制動輪貼合的緊密程度，并且值大小還決定著調(diào)節(jié)螺栓的長度。故應(yīng)先初步確定一個(gè)值，以便于計(jì)算程序的進(jìn)行，待調(diào)節(jié)螺栓的長度確定后，再利用 公式最后確定值。這樣，算出的結(jié)果不但使結(jié)構(gòu)緊湊，而且也使構(gòu)件受力處于較佳狀態(tài)。初步確定的值一般推薦在之間，取。3）初步確定值（見圖9.4）圖9.4值在決定調(diào)節(jié)螺栓長度時(shí)，其作用與角相同，為了便于計(jì)算程序的進(jìn)行，也需先初步確定其數(shù)值，等調(diào)節(jié)螺栓的長度確定后，再最后確定其所需值。值由下式確定： (9.2) (9.3) (9.4) (

49、9.5) (9.6)式中，銷座孔中心高， 銷座底板厚度， 鋼帶厚度，取 制動帶厚度， 框架板厚度，（見圖9.8） 螺栓的螺紋大徑，取將代入(9.5)式可求得：，取將代入式(9.6)可求得：，取將代入式(9.4)可求得：，取將代入式(9.3)可求得：，取將、及代入式(9.2)可求得：4）制動狀態(tài)下的孔距計(jì)算（見圖9.5）圖9.5由式，推得5）確定松開制動帶后的制動帶內(nèi)徑假設(shè)松開制動帶后，制動帶的內(nèi)徑與制動輪外徑仍是同心圓，即 (9.7)式中，平均退距，查得將代入(9.7)可求得：6）確定最小退距（見圖9.6）圖9.6由于銷座與制動鋼帶之間一般是用鉚釘鉚接，鋼性大，當(dāng)松開制動帶后，銷座處的退距最小

50、，甚至還處在接觸狀態(tài)，為了使處于松開狀態(tài)的制動帶不與制動輪相接觸，應(yīng)使處于松開狀態(tài)的制動帶內(nèi)徑中心高于制動輪中心一個(gè)值，即使是在制動帶達(dá)到磨損報(bào)廢極限時(shí)值也應(yīng)該大于零。制動器的最小退距查得。7）確定值（見圖9.6）由圖9.6可知：，則8）求松開狀態(tài)下的制動帶銷座孔距角（1）確定值（見圖9.5） （2）求角（見圖9.6） 9）求松開狀態(tài)下的銷座孔距由圖9.6可知： 10）求調(diào)節(jié)螺栓長度及螺紋工作長度圖9.7（1）求由圖9.7可知： （2）求角由圖9.2和9.7可知：（3）求當(dāng)時(shí)，即制動帶磨損到了極限磨損量值（制動帶已達(dá)到報(bào)廢時(shí)期）。在圖9.7中，則 （4）求（見圖9.8）圖9.8設(shè)，則取 （5）

51、求（見圖9.8）11）校核在求出螺栓的長度及螺紋工作長度后，必須進(jìn)行校核，使之滿足下列等式： (9.8)式中，螺母厚度， 框架板厚度， 螺栓螺距，由于,所以滿足條件。12）求鉸鏈節(jié)點(diǎn)距離（見圖9.9）圖9.9由圖9.9a)可知：，由圖9.9b)可知：，故：13）確定制動手把長度取14）求框架內(nèi)腔長度（見圖9.8） 15）說明事項(xiàng)（1）調(diào)節(jié)螺栓只起到調(diào)整和恢復(fù)制動帶與制動輪之間因制動帶磨損而引起的制動力下降之作用。（2）決定著平均退距大小。第10章 主要零件的技術(shù)要求1)行星齒輪傳動中，一般多采用圓柱齒輪，若有合理的均載機(jī)構(gòu)，齒輪精度等級可根據(jù)其相對于行星架的圓周速度來確定。通常與普通定軸齒輪傳

52、動的齒輪精度相當(dāng)或稍高。一般情況下，齒輪精度應(yīng)不低于8-7-7級。對于中、低行星齒輪傳動其太陽輪和行星輪精度不低于5級，內(nèi)齒輪精度不低于6級。齒輪精度的檢驗(yàn)項(xiàng)目及極限偏差應(yīng)符合GB/T10095-1988漸開線圓柱齒輪精度的規(guī)定。2）齒輪副的側(cè)隙齒輪嚙合側(cè)隙一般應(yīng)比定軸齒輪傳動稍大，并以此計(jì)算出齒厚或公法線平均長度的極限偏差，再圓整到GB/T10095-1988所規(guī)定的偏差代號所對應(yīng)的數(shù)值。3）齒輪聯(lián)軸器的齒輪精度一般取8級，其側(cè)隙應(yīng)稍大于一般定軸齒輪傳動。由于行星輪的偏心誤差對浮動量的影響最大，因此對其齒圈徑向跳動公差應(yīng)嚴(yán)格要求。在成批生產(chǎn)中，應(yīng)選取偏心誤差相近的行星輪為一組，裝配時(shí)使同組各

53、行星輪的偏心方向?qū)Ω髯灾行木€（行星架中心與該行星輪軸孔中心的邊線）呈相同角度，這樣可使行星輪的偏心誤差的影響降到最小。在單件生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格控制齒厚，如采用具有砂輪自動修整和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的磨齒機(jī)進(jìn)行磨齒，可保證砂輪與被磨的相對位置不變，即可控制各行星輪齒厚保持一致。對調(diào)質(zhì)齒輪，并以滾齒作為最終加工時(shí)，應(yīng)將幾個(gè)行星輪安裝在一個(gè)心軸上一次完成精滾輪中的一個(gè)齒槽互相對準(zhǔn)，使齒槽的對稱線在同一軸平面內(nèi)，并按裝配條件的要求，在圖紙上注明裝配標(biāo)記。行星齒輪傳動中太陽輪同時(shí)與幾個(gè)行星輪嚙合，載荷循環(huán)次數(shù)最多，因此在一般情況下，應(yīng)選用承載能力較高的合金鋼，并采用表面淬火、滲氮等熱處理方法，增加其表面硬度。在NGWT和

54、NGWN傳動中，行星輪C同時(shí)與太陽輪和內(nèi)齒輪嚙合，齒輪受雙向彎曲載荷，所以常選用太陽輪相同的材料和熱處理。內(nèi)齒輪強(qiáng)度一般裕量較大，可采用稍差一些的材料。齒面硬度也可低些，通常只調(diào)質(zhì)處理，也可表面淬火和滲氮。第11章 絞車的安裝及安裝調(diào)試111絞車的安裝1） 絞車安裝地點(diǎn)應(yīng)平整、寬敞，便于操作和觀察。2） 滾筒應(yīng)與滑輪或掛鉤對中，此中線力求與絞車軸線垂直。3） 絞車使用場合流動性較大時(shí)，可用木板或槽鋼作底盤，將絞車堅(jiān)固其上，再用地錨固定起來，長期定點(diǎn)使用的絞車可安裝于混凝土地基上。絞車安裝必須穩(wěn)定、可靠、絞車正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)底座不得有明顯的振動。112絞車的安裝調(diào)試絞車在安裝前應(yīng)首先按使用說明書的要求

55、檢查各部件是否齊全，查看在運(yùn)輸過程中有無損傷或丟失零件。確認(rèn)無問題后，再按操作方法的要求進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)使絞車正反轉(zhuǎn)15分鐘，如發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象應(yīng)停車檢查，并在檢查調(diào)整后再進(jìn)行空轉(zhuǎn)試驗(yàn)，直至運(yùn)轉(zhuǎn)正常為止。當(dāng)在地面或井下作永久性安裝時(shí)，必須把絞車固地安裝在地基上，安裝地點(diǎn)應(yīng)平整且便于操作和觀察，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)絞車不得有明顯的振動。當(dāng)絞車在井下作臨時(shí)性安裝時(shí)，可用地錨固定，并用木樁頂住。絞車的安裝位置應(yīng)盡量使其出繩方向與卷筒軸線垂直，以有利于排繩。絞車在使用前應(yīng)仔細(xì)檢查其剎車裝置，確認(rèn)剎車靈活可靠后方可投入使用。11.3絞車的使用與操作11.3.1一般要求1）絞車司機(jī)必須了解本機(jī)的性能，熟悉操作

56、方法。2）鋼絲繩靜拉力不得超過額定數(shù)值，嚴(yán)禁用絞車運(yùn)送人員。11.3.2操作前的注意事項(xiàng)1）檢查鋼絲繩接頭是否牢固，支座螺栓和地腳螺栓是否緊固，絞車安裝是否牢靠。2）檢查調(diào)整剎車機(jī)構(gòu)使之達(dá)到靈活、可靠。3）檢查鋼絲繩，不準(zhǔn)有結(jié)節(jié)，扭繞現(xiàn)象，如有一個(gè)節(jié)距內(nèi)斷絲超過10%應(yīng)予更換。4）檢查電器線路，電機(jī)和按鈕應(yīng)接地良好，安全可靠。5）檢查行車軌道有無障礙物，防止?fàn)恳^程中發(fā)生事故。6）在卷筒啟動或停止時(shí)，其速度須逐漸增加或減少，不允許急驟的開車、停車，以防損壞傳動件。7）電機(jī)開動時(shí)，嚴(yán)禁左右兩個(gè)剎車同時(shí)剎緊，以防燒毀電機(jī)和損傷主機(jī)內(nèi)部或其他意外事故。8）用戶如有特殊要求而訂做的非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，相關(guān)注意

57、事項(xiàng)，用戶必須編進(jìn)操作規(guī)程。對操作工進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)后方可上崗操作，以保證安全。（如用戶訂做配置可將剎車裝置反向安裝的雙向出繩絞車，由于在正反向出繩操作時(shí)，左手剎車原為卷筒制動，而變成了對制動輪的制動，右手制動原為制動輪制動，而變成了對卷筒制動，改變了原操作習(xí)慣，必須對操作工進(jìn)行崗前培訓(xùn)，熟練后方可上崗操作。）11.3.3操作要求和操作方法本絞車操作方便簡單，操作者只需控制按鈕和操縱兩只制動手把即可，具體如下：1）操作時(shí)應(yīng)集中精力，操作者只需控制按鈕和看清信號，標(biāo)志。2）操作時(shí)，首先用左剎車剎住卷筒，使卷筒靜止，同時(shí)將制動輪上的右剎車松開，然后可開動電機(jī)，右端制動輪空轉(zhuǎn)，這時(shí)將右端制動上的剎車逐漸

58、剎緊，左端卷筒上的剎車逐漸松開，卷筒便開始旋轉(zhuǎn)，即可進(jìn)行牽引作業(yè)。3）放重物時(shí)，應(yīng)松開右端制動輪上的制動閘并放松左端卷筒的制動閘，開啟電機(jī)并使電機(jī)反轉(zhuǎn)，下放的速度可借對卷筒的半制動加以控制。注意嚴(yán)禁關(guān)閉電動機(jī)時(shí)下放重物。4）要使?fàn)恳匚锿Ｖ乖谀骋晃恢茫恍鑴x緊左端的卷筒制動閘，同時(shí)松開右端制動輪上的制動閘即可。5）在起動、停止、重物下放或其它情況下而需微程牽引時(shí)，只要上下來回交替操作兩個(gè)剎車把，使卷筒間轉(zhuǎn)間停即可。6）操作過程中發(fā)現(xiàn)響聲不正常，制動不靈，絞車的卷筒，剎車帶及軸承等溫度劇烈上升（超過）等異常情況時(shí)。必須停車檢查，及時(shí)排除。第12章 絞車的安全維護(hù)12.1絞車的安全1）應(yīng)經(jīng)常檢查繩

59、頭是否牢靠、鋼絲繩是否變形或亂繩。如果因鋼絲繩變形而產(chǎn)生亂繩時(shí)，必須立即更換新鋼絲繩。2）交接班時(shí)，須把本班發(fā)現(xiàn)的異常現(xiàn)象向下一班交代清楚，以便及時(shí)檢查排除。3）當(dāng)停車時(shí)間過長時(shí)，應(yīng)清除絞車及電機(jī)上的灰江，并在加工表面涂上保護(hù)油，以防銹蝕。12.2絞車的維護(hù)與保養(yǎng)1）司機(jī)必須每日對絞車各部分認(rèn)真保養(yǎng)，工作前先檢查并開空車試轉(zhuǎn)，注意潤滑狀況是否良好。工作過程中要經(jīng)常注意油溫是否正常，當(dāng)發(fā)現(xiàn)絞車出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)，不得勉強(qiáng)繼續(xù)工作，應(yīng)及時(shí)停車并通知檢修工對設(shè)備進(jìn)行檢修，做好檢修記錄。下班時(shí)應(yīng)清除設(shè)備上的灰塵等污物。對長期擱置不用的絞車，必須在其裸露部分涂以防銹油脂，并應(yīng)把絞車放在通風(fēng)防潮的場合。2）每班都應(yīng)注意檢查剎車閘帶的磨損情況和剎車的松緊是否合適，絞車轉(zhuǎn)動是否靈活，工作是否可靠。若剎車閘帶被磨損必須立即更換。3）經(jīng)常檢查鋼絲繩的磨損情況，對斷裂嚴(yán)重的鋼絲繩應(yīng)及時(shí)更換。4）要根據(jù)絞車的實(shí)際使用情況有計(jì)劃的安排小修和大修。按實(shí)際使用時(shí)間累計(jì)，一般小修的周期為半年，大修的周期為二年。小修的內(nèi)容主要是：消除剎車故障，更換油封消除漏油現(xiàn)象。大修的內(nèi)容是：拆開全部零件，將零件清洗后，檢查其磨損程度。，更換或修復(fù)已磨損的零件，更換各處的潤滑油和潤滑脂，全面恢復(fù)絞車的工作能力。絞車修理時(shí)應(yīng)予更換的零件及注意事項(xiàng)如下：1）石綿帶：當(dāng)石綿帶的磨損厚度大于2毫米時(shí)，必須更換新的。2）軸承：由于