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3噸調度絞車設計

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更新時間：2014-09-03
發布人： kongbei

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摘要

本次設計的題目是3噸調度絞車的設計。調度絞車由于結構簡單、重量不大、移動方便，而被廣泛應用于礦山地面、冶金礦場或建筑工地等進行調度和其它運輸工作。
絞車的主要特點為：結構尺寸和重量較小、鋼絲繩速度不高，安裝及撤除操作方便、啟動平衡（穩）、故障率低、常見故障易處理、維護方便。
我國許多調度絞車的設計是引進前蘇聯的技術，并在其基礎上作了一些改進，本設計方案的主要特點：該型絞車采用兩級內嚙合傳動和一級行星輪傳動。Z1/Z2和Z3/Z4為兩級內嚙合傳動，Z5、Z6、Z7組成行星傳動機構。在電動機軸頭上安裝著加長套的齒輪Z1，通過內齒輪Z2、齒輪Z3和內齒輪Z4，把運動傳到齒輪Z5上，齒輪Z5是行星輪系的中央輪（或稱太陽輪），再帶動兩個行星齒輪Z6和大內齒輪Z7。行星齒輪自由地裝在2根與帶動固定連接的軸上，大內齒輪Z7齒圈外部裝有工作閘，用于控制絞車滾筒運轉。
為了達到良好的均載效果，在設計的均載機構中采取無多余約束的浮動方式。另外，變位齒輪的使用也可以獲得準確的傳動比，提高嚙合傳動質量和承載能力。
本次設計主要對兩級內嚙合傳動和一級行星輪傳動、滾筒結構、制動器等進行了詳細的設計。

關鍵詞：調度絞車；行星齒輪；行星傳動；內嚙合傳動

目錄

一、整體方案設計 1
1.1產品的名稱、用途及主要設計參數 1
1.2整體設計方案的確定 1
1.3 設計方案的改進 2
二、牽引鋼絲繩直徑及卷筒直徑的確定 3
2.1 鋼絲繩的選擇 3
2.1.1 計算鋼絲繩直徑 3
2.1.2鋼絲繩強度校核： 3
2.2卷筒 3
2.2.1 卷筒的名義直徑 3
2.2.2 確定卷筒的寬度B 4
2.2.3 初選鋼絲繩的纏繞層數為: 4
2.2.5 確定卷筒直徑 4
2.2.6 卷筒厚度： 4
三、電機的選取： 6
3.1系統的總效率 6
3.2繩速的確定 6
3.3電機的選型 6
四、總傳動比的計算及傳動比的分配 7
4.1總傳動比的計算： 7
4.2 傳動比的分配 7
五、兩級內齒圈傳動設計 9
5.1齒輪材料處理工藝及制造工藝的選定 9
5.2確定各主要參數 9
5.2.1傳動比 9
5.2.2 第一級傳動齒輪模數m 9
5.2.3 內嚙合標準圓柱齒輪傳動幾何尺寸的計算 10
5.2.4 齒輪接觸疲勞強度計算 10
5.2.5齒輪強度校驗 12
5.3 第二級傳動齒輪模數m 16
5.3.1 內嚙合標準圓柱齒輪傳動幾何尺寸的計算 17
5.3.2 齒輪接觸疲勞強度設計計算 17
5.3.3 齒輪強度校驗 20
六、行星輪傳動設計 24
6.1齒輪材料處理工藝及制造工藝的選定 24
6.2確定各主要參數 24
6.2.1傳動比 24
6.2.2行星輪數目 24
6.2.3載荷不均衡系數 24
6.2.4 配齒計算 24
6.2.5 太陽輪分度圓直徑 25
6.2.6計算變位系數 26
6.3幾何尺寸計算 29
6.4 嚙合要素計算 30
6.4.1 a—c傳動端面重合度 30
6.4.2 c—b傳動端面重合度 30
6.5 齒輪強度驗算 31
6.5.1 外嚙合 31
6.5.2 內嚙合 36
七、主軸的結構設計 40
7.1軸的材料的選定 40
7.2 軸直徑的初步估算 40
7.3軸的結構設計 40
八、行星軸的結構設計和校核 55
8.1行星軸 55
8.1.1結構設計 55
8.1.2行星軸材料 55
8.1.3 軸的受力分析 55
8.1.4按當量彎矩計算軸徑 56
8.1.5軸的疲勞強度安全因數校核計算 56
8.1.6軸的表強度安全因數校核計算 57
8.2行星軸校驗 58
8.2.1 軸徑 58
8.2.2行星軸材料 58
8.2.3 軸的受力分析 58
8.2.4按當量彎矩計算軸徑 59
8.2.5軸的疲勞強度安全因數校核計算 60
8.2.6軸的表強度安全因數校核計算 61
九、行星架結構設計 63
9.1行星架形式的確定和材料的選定 63
9.2行星架的技術要求 63
十、軸承及校核 65
10.1調心滾子軸承 65
10.2深汮球軸承 66
十一、聯接（普通平鍵聯接） 69
11.1主軸上的平鍵聯接 69
11.1.1 鍵的選取 69
11.1.2 鍵聯接的強度校核 69
11.2滾筒和行星架之間的聯接 70
11.2.1鍵的選取 70
11.2.2鍵聯接的強度校核 70
十二、減速器鑄造機體結構尺寸 71
12.1鑄造機體的壁厚 71
12.2螺栓直徑 71
十三、制動器的設計計算 72
13.1制動器的作用與要求 72
13.1.1制動器的作用 72
13.1.2制動器的要求 72
13.2制動器的類型比較與選擇 72
13.2.1制動器的類型 72
13.2.2制動器的選擇 72
13.3外抱閘式制動器結構 72
13.4外抱閘式制動器的幾何參數計算 73
十四、主要零件的技術要求 79
14.1對齒輪的要求 79
14.1.1齒輪精度 79
14.1.2對行星輪制造方面的幾點要求 79
14.1.3齒輪材料和熱處理要求 79
十五、維護及修理 80
15.1潤滑 80
15.2維護 80
15.3修理 80
Abstract 81
摘要 88
畢業設計總結 94
參考文獻 95

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