鋼卷運輸車的設(shè)計【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

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遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) I 鋼卷運輸車 摘要 鋼卷運輸車是廣泛用于軋鋼生產(chǎn)線上的一種重要的軋鋼輔助設(shè)備，其設(shè)計特點和工作性能的好壞直接影響到整個軋鋼生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。它是將卷取機上的鋼卷運輸?shù)酱蚶C的重要運輸設(shè)備，給軋鋼生產(chǎn)帶來了極大的方便。本設(shè)計主要是對鋼卷運輸車的行走傳動機構(gòu)和升降機構(gòu)進行設(shè)計和改造。本次設(shè)計研究的主要內(nèi)容包括總體方案設(shè)計的選擇、行走機構(gòu)、升降機構(gòu)的設(shè)計、主要零部件的設(shè)計與校核等。在本設(shè)計中鋼卷運輸車的行走機構(gòu)的驅(qū)動方式的選擇了電機驅(qū)動，由于傳動比較大，故小車的傳動機構(gòu)選擇了二級齒輪蝸輪蝸桿減速器。該減速器有兩個 輸出端通過聯(lián)軸器聯(lián)接驅(qū)動車輪軸使車輪轉(zhuǎn)動。鋼卷運輸車的升降動作由液壓缸驅(qū)動完成?，F(xiàn)如今隨著我國鋼鐵行業(yè)的迅速發(fā)展，軋鋼生產(chǎn)相關(guān)的設(shè)備也向著高效、簡單、節(jié)能化發(fā)展。鋼卷運輸車在軋鋼實現(xiàn)自動化生產(chǎn)方面起到了很大的作用，所以對于鋼卷運輸車的設(shè)計，既要其安全可靠，也要易于檢修和維護，適合不同的生產(chǎn)要求同時也要最大程度的降低成本。國外該技術(shù)已比較發(fā)達，我國在引進國外技術(shù)的同時也要根據(jù)實際需要不斷的創(chuàng)新。促進我國軋鋼生產(chǎn)實現(xiàn)更加快速的發(fā)展。 關(guān)鍵詞： 鋼卷；運輸；升降機構(gòu)；冷軋 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 f he of is an is in a on of It is an to it to of is to of of of of of of of so In of of of is by of is I by to of is by to s of a in so be to to of in so we in to To to 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 目錄 摘要 ............................................................................................................................................................... I .................................................................................................................................................... 緒論 ......................................................................................................................................................... 1 題的背景 ................................................................................................................................... 1 內(nèi)外研究狀況和相關(guān)領(lǐng)域中的研究成果 ........................................................................ 2 題的研究方法 .......................................................................................................................... 2 究 的內(nèi)容 ................................................................................................................................... 3 2 總體方案設(shè)計 ..................................................................................................................................... 4 案設(shè)計 ........................................................................................................................................ 4 案的對比 ................................................................................................................................... 4 案的確定 ................................................................................................................................... 5 3 電動機選擇 .......................................................................................................................................... 8 計參數(shù) ........................................................................................................................................ 8 動機的選擇 .............................................................................................................................. 8 機類型的選擇 ............................................................................................................... 8 擇電動機 ...................................................................................................................... 11 動機的校核 .................................................................................................................. 11 4 主要零件設(shè)計與參數(shù)計算 ........................................................................................................ 12 動比分配 ................................................................................................................................. 12 級運動參數(shù) .................................................................................................................. 12 計減速器第一級斜齒輪傳動 ............................................................................................. 13 定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) ................................................................ 13 齒面接觸強度設(shè)計 .................................................................................................... 14 齒根彎曲強度設(shè)計計算 ........................................................................................... 16 何尺寸計算 .................................................................................................................. 17 輪蝸桿的設(shè)計 ............................................................................................................................ 18 用蝸 桿傳動類型 ........................................................................................................ 18 用蝸輪蝸桿材料 ........................................................................................................ 18 齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計 .................................................................................. 19 輪蝸桿的主要尺寸參數(shù) ........................................................................................... 20 核齒根彎曲疲勞強度 ............................................................................................... 21 定傳動系統(tǒng)軸的最小直徑和主要軸的受力分析 ........................................................ 21 速器輸入軸的最小直徑和受力分析 .................................................................... 22 算減速器中間軸的最小直徑 .................................................................................. 22 速器輸出軸的最小直徑和受力分析 .................................................................... 23 輪軸的尺寸的確定 .................................................................................................... 23 的校核 ...................................................................................................................................... 23 速器輸出 軸的校核 .................................................................................................... 23 輪軸的校核 .................................................................................................................. 26 軸器的選擇 ............................................................................................................................ 29 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 擇減速器輸出端與車輪軸之間的聯(lián)軸器 ........................................................... 29 擇電動機與減速器之間的聯(lián)軸器 ......................................................................... 29 的尺寸確定及校核 ............................................................................................................... 30 速器輸出軸上鍵的尺寸的確定 ............................................................................. 30 輪與車軸承之間鍵的尺寸與校核 ......................................................................... 31 輪與蝸輪軸之間的鍵的選擇與校核 .................................................................... 32 擇軸承并校核其壽命 .......................................................................................................... 32 速器軸承的選擇與軸承壽命校核 ......................................................................... 32 擇車輪 軸上的軸承并校核 ...................................................................................... 37 輪的校核 ................................................................................................................................. 39 輪的打滑校核 ...................................................................................................................... 40 卷運輸車升降機構(gòu)液壓缸的選擇 .................................................................................. 41 5 潤滑方式的選擇 .............................................................................................................................. 43 承潤滑方式的選擇 ............................................................................................................... 43 速器潤滑方式的選擇 .......................................................................................................... 43 6 鋼卷運輸車經(jīng)濟與環(huán)保分析 ................................................................................................... 44 保分析 ...................................................................................................................................... 44 濟性分析 ......................................................................................................................... 44 資回收期的計算 ........................................................................................................ 44 備合理的更新期的計算 ........................................................................................... 45 結(jié)束語 ....................................................................................................................................................... 47 致謝 ............................................................................................................................................................ 48 參考文獻 ................................................................................................................................................. 49 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 1 頁 1 緒論 題的背景 在軋鋼機械生產(chǎn)中，除了在軋機上完成塑性變形工序外，在整條生產(chǎn)線中還有一系列的輔助工序，如大型軋鋼廠車間的表面清洗、加熱、軋制，鋸切和矯正等工序。在冷軋帶鋼車間有酸洗、電解清洗、退火、平整、橫剪、縱切，表面 鍍層等工序。而在眾多輔助工序中又有很多相關(guān)的輔助設(shè)備。 鋼卷運輸車便是熱、冷軋鋼生廠線上一種重要的輔助設(shè)備。它是在生產(chǎn)過程中將鋼卷從一道工序運送到下一工序的常用設(shè)備。如鞍鋼股份冷軋帶鋼 2＃生產(chǎn)線上鋼卷運輸車將卷取機上的鋼卷運送到打捆機前打捆。同時起到輔助卷取機卷取和卸卷的作用。此次設(shè)計主要是針對冷軋帶鋼廠的卸卷鋼卷運輸車進行設(shè)計。 隨著軋鋼生產(chǎn)技術(shù)的革新，軋鋼生產(chǎn)速度的提高不僅取決于軋鋼主要設(shè)備的速度的提高和軋制周期的縮短，在很大的程度上也決定于軋鋼輔助設(shè)備的不斷改進和日趨完善。鋼卷運輸車在 提高軋鋼生產(chǎn)效率方面起到了十分重要的作用。 在軋鋼車間，軋鋼輔助設(shè)備的總重量一般要超過主要設(shè)備的重量的 3～ 4倍，以 825軋車間為例，其設(shè)備總重量為 4400t，其中軋鋼主要設(shè)備重量僅為 1000t。軋鋼輔助設(shè)備種類繁多，不同的設(shè)備有不同工序的任務(wù)。 有些輔助設(shè)備的工作條件也很惡劣，往往是在高溫、水、鐵磷，潮濕和多塵的環(huán)境下運轉(zhuǎn)。有些設(shè)備工作載荷很大且要承受沖擊和震動，不少軋鋼設(shè)備具有器制動頻繁的特點。有的地動次數(shù)達到 1500次 /鋼輔助設(shè)備的結(jié)構(gòu)，運動和工作制也往往比軋機復(fù)雜。 現(xiàn)代化的軋 鋼輔助設(shè)備往往采用的是直流電動機或者液壓驅(qū)動。 冷軋帶鋼，特別是冷軋寬帶鋼在國民經(jīng)濟中占有十分重要的地位。隨著汽車制造業(yè)，食品罐頭、精密儀表、容器包裝、建筑機械制造和船舶制造業(yè)的迅速發(fā)展，以及日常家電用品洗衣機，空調(diào)等等需求量成倍的增長，使冷軋帶鋼的需求量越來越大。 鍍鋅板，鍍錫板及其他金屬鍍層板塑料涂層板，涂漆板和彩色涂層板等非金屬涂層板，都是具有廣泛用途的金屬材料。尤其是非金屬涂層板的生產(chǎn)在國外發(fā)展異常迅速，現(xiàn)在都以連續(xù)化生產(chǎn)方式在冷軋帶鋼廠內(nèi)制造。這對于增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、節(jié)約能源、遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 2 頁 降 低成本改善勞動條件和減少環(huán)境污染都有重要意義。這種產(chǎn)品廉價物美，在國際市場上具有很強的競爭能力。 目前我國 大力發(fā)展冷軋帶鋼生產(chǎn)，逐步提高冷軋帶鋼在軋鋼產(chǎn)品中的比重。迅速提高冷軋帶鋼的質(zhì)量，不斷增加冷軋帶鋼的品種，滿足外貿(mào)出口對冷軋帶鋼需求及各個工業(yè)部門，特別是與人民生活密切相關(guān)的輕工業(yè)和日用電器，生活用具需求等。 國內(nèi)現(xiàn)有的冷軋鋼板生產(chǎn)，設(shè)備和工藝都比較落后。為了改變這種狀況：一方面從國外成套引進現(xiàn)代化的寬帶鋼冷連軋機組以及其他生產(chǎn)設(shè)備。另外對一些老廠的設(shè)備也進行積極改造。因此，全面了解國外 現(xiàn)代化冷軋帶鋼生產(chǎn)過程的工藝，設(shè)備及操作技術(shù)，對于消化引進的國外技術(shù)，進行老廠的技術(shù)改造是有益的。 內(nèi)外研究狀況和相關(guān)領(lǐng)域中的研究成果 在 1995年 3月 10日鞍鋼鋼鐵集團冷軋薄板廠的趙榮國，賈成洲，徐慶田三位師傅設(shè)計了特別適用于冷軋廠酸洗機組頭部的鋼卷上料小車。它是有固定在車體上的驅(qū)動馬達和組驅(qū)動齒輪所組成，特點是組驅(qū)動齒輪與固定在軌道基座上的齒條嚙合。齒條在上齒輪在下相互嚙合，傳動系統(tǒng)簡單，結(jié)構(gòu)先進合理，安全可靠，有利于車體設(shè)備的檢修和維護。 隨著我國鋼鐵企業(yè)的迅速發(fā)展，冶金設(shè)備 也向著高效、簡單、節(jié)能化發(fā)展。鋼卷運輸車是冷軋生產(chǎn)線上的常用設(shè)備。在濟鋼成套引進國外新型冷軋薄板機組中鋼卷運輸車也是必不可少的設(shè)備之一，它在開卷前接受準備站準備好的鋼卷。鋼卷車助卷輥旋轉(zhuǎn)將鋼頭部經(jīng)開卷機的導(dǎo)板臺送到防斷輥前面的等待位置。 穿帶時鋼卷車上的帶鋼頭部經(jīng)過打開的夾送輥引入處理機。當(dāng)帶鋼前端通過夾送輥時，上夾棍下降，驅(qū)動帶鋼向前，同時開卷機從酸洗線上縮回。處理機驅(qū)動帶鋼頭部進入切分前鋼卷小車將鋼卷移到開卷機的上卷位置。此時，開卷機返回酸洗線開卷機芯軸從鋼卷內(nèi)孔進入外部支撐。上卷完畢，鋼卷小車返回后對下 一個鋼卷準備站送來的鋼卷做穿帶準備。 題的研究方法 鋼卷運輸車根據(jù)不同的生產(chǎn)線的需要可以設(shè)計成不同類型，行走機構(gòu)主要的驅(qū)動方式有液壓缸驅(qū)動和電動機配合減速器驅(qū)動兩種方式。托卷的升降裝置大多用液壓缸來驅(qū)遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 3 頁 動。上升裝置可以單獨設(shè)計成一個托卷小車，和一個運輸小車配合使用?？梢园l(fā)揮我們的想象力，設(shè)計出一個方案使鋼卷運輸車更加適合冶金工業(yè)的生產(chǎn)需要 。 究的內(nèi)容 鋼卷運輸車廣泛用于軋鋼工業(yè)生產(chǎn)線，它的研究也是必不可少的。主要是對行走機構(gòu)和升降機構(gòu)進行設(shè)計。設(shè)計中要對鋼卷運輸車的各個部件進行選擇 和校核。升降機構(gòu)常用液壓缸驅(qū)動，在設(shè)計時要對液壓缸進行選擇。對部分零件選擇潤滑方式。在設(shè)計后要對鋼卷運輸車的經(jīng)濟性和環(huán)保性進行確定。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 4 頁 2 總體方案設(shè)計 案設(shè)計 鋼卷運輸車方案設(shè)計的類型有很多。為了橫向行走機構(gòu)的簡單，安全可靠性，在本設(shè)計中行走機構(gòu)的驅(qū)動裝置我選擇了電動機驅(qū)動?？紤]小車的走行速度，由于傳動比比較大，我采用了二級齒輪蝸輪蝸蝸桿減速器用兩個輸出端通過聯(lián)軸器與主動輪軸聯(lián)結(jié)，從而帶動鋼卷運輸車在軌道上行走。小車的托舉鋼卷動作由液壓缸驅(qū)動升降裝置完 成。 在設(shè)計時針對有關(guān)零件的尺寸設(shè)計，強度校核也是非常重要的環(huán)節(jié)（如減速器的設(shè)計）。各個機構(gòu)的組成安裝位置是否便于拆裝，檢修和維護也是要考慮的重要問題。具體方案設(shè)計如圖 示。電動機安裝在車架的中間，這樣可以使鋼卷運輸車的行走更佳穩(wěn)定。電動機與減速器放在同一個托板上，托板焊在鋼卷運輸車的機架兩端。 案的對比 通常鋼卷運輸車的橫向行走機構(gòu)有液壓缸與液壓馬達驅(qū)動和電動機與減速器傳動驅(qū)動兩種主要的方式。液壓缸與液壓馬達驅(qū)動的相關(guān)設(shè)備成本比較高，運行平穩(wěn)，適合短距離直線動作相 對靈活性比較差，占地面積大，而且對周圍的環(huán)境要求比較高。電動機驅(qū)動的方式結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，方便檢修與維護，靈活性非常好，成本低。所以遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 5 頁 在本設(shè)計中我采用了電動機配合減速器傳動的方式驅(qū)動小車橫向行走。 電動機驅(qū)動行走又可分為分散驅(qū)動和集中驅(qū)動方式兩種。 1 分散驅(qū)動 在冶金行業(yè)機械設(shè)備中，有的較大的設(shè)備由于兩根軌道間的軌距和行走機構(gòu)的驅(qū)動功率都比較大，用一臺電動機驅(qū)動非常困難（如煉鋼廠轉(zhuǎn)爐的驅(qū)動方式），因而也經(jīng)常采用用幾臺電動機同時驅(qū)動的形式如圖 兩臺電動機經(jīng)由兩臺減速器 傳動分別驅(qū)動小車的兩個后輪軸，實現(xiàn)小車的行走動作。 2 集中驅(qū)動 當(dāng)行走機構(gòu)的功率和軌距都比較小的時候為了降低加工制造成本，通常采用集中驅(qū)動的形式。集中驅(qū)動根據(jù)傳動方式的不同又可分為開式齒輪傳動驅(qū)動機構(gòu)和閉式齒輪傳動驅(qū)動機構(gòu)。如圖 案的確定 綜上考慮：根據(jù)設(shè)計要求由于鋼卷運輸車行走時的轉(zhuǎn)矩和行走功率都不大，因而我遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 6 頁 設(shè)計的鋼卷運輸車行走機構(gòu)的驅(qū)動方式采用電動機集中驅(qū)動的形式。升降機構(gòu)根據(jù)相關(guān)去要求特點選擇由液壓缸驅(qū)動。確定總體方案簡圖如圖 示。 1 電動機類型選擇 考慮到鋼卷運輸車的行走特性，要與所選擇的電動機的機械特性相適應(yīng)。鋼卷運輸車在正常工作時啟動和制動較頻繁，所以綜合考慮選擇冶金設(shè)備專用的 2 傳動機構(gòu)選擇 鋼卷運輸車的工作環(huán)境比較惡劣，如采用兩對開式傳動的齒輪減速機構(gòu)齒輪磨損較快，不滿足生產(chǎn)的安全可靠，耐用性要求。而且由于傳動比比較大所以采用閉式齒輪蝸輪蝸桿減速器傳動。選擇蝸桿頭數(shù) 要考慮傳動比、效率和制造三個方面從制造方面，頭數(shù)越多，蝸桿制造精度要求也越高；從提高效率看，頭數(shù)越多，效率 越高；從提高傳動比方面，應(yīng)選擇較少的頭數(shù)；在動力傳動中，在考慮結(jié)構(gòu)緊湊的前提下，應(yīng)很好地考慮提高效率節(jié)約成本。綜上考慮本設(shè)計中選擇單頭蝸桿。 3 聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器的類型應(yīng)根據(jù)使用要求和工作條件來確定。具體選擇時考慮的幾個問題： （ 1）傳遞的轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)以及對緩沖和減震方面的要求。例如：對于傳遞功率較大的的重載傳動，可使用齒式聯(lián)軸器；對于存在嚴重沖擊載荷或要求消除軸系扭矩震動的傳動，可用簧片聯(lián)軸器，輪胎式聯(lián)軸器或橡膠金屬環(huán)聯(lián)軸器等。 （ 2）在安裝調(diào)整之后兩軸相對位移的大小和方向難以保證 嚴格精確對中，或工作過程中兩軸將產(chǎn)生較大的附加相對位移時，應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。例如：產(chǎn)生的徑向位移較大時，可選用滑塊聯(lián)軸器；當(dāng)兩軸的角位移較大時或兩軸相交時可選用萬向聯(lián)軸器等。 （ 3） 聯(lián)軸器的可靠性。一般由金屬元件制成不需潤滑的聯(lián)軸器比較可靠，需要潤滑的聯(lián)軸器 的性能會受到潤滑程度影響，還可能污染環(huán)境。 （ 4） 聯(lián)軸器的工作環(huán)境。對于橡膠等非金屬元件制成的聯(lián)軸器對工作環(huán)境的溫度、腐蝕性介質(zhì)，光等比較敏感，使聯(lián)軸器容易老化影響其使用壽命。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 7 頁 （ 5）聯(lián)軸器的制造、安裝，維護和成本。通常在滿足使用性能的前提下，我們應(yīng)選用拆裝 方便，維護簡單，成本低廉的聯(lián)軸器。例如：剛性聯(lián)軸器不但結(jié)構(gòu)簡單，而且拆裝方便，其中夾殼聯(lián)軸器，可以不移動兩軸的情況下，拆裝聯(lián)軸器，可用于低速，剛性大的傳動軸。一般的非金屬彈性元件聯(lián)軸器（如彈性柱銷聯(lián)軸器，梅花型彈性聯(lián)軸器和彈性套柱銷聯(lián)軸器），具有良好的綜合性能，適用于一般的中小功率傳動。 （ 6）頻繁啟制動，載荷穩(wěn)定，經(jīng)常正反轉(zhuǎn)工作。一般的非金屬元件聯(lián)軸器（例如梅花型彈性聯(lián)軸器、輪胎式聯(lián)軸器、新型梅花聯(lián)軸器等） 綜上考慮該設(shè)計中選用新型梅花聯(lián)軸器。 2 滾動軸承類型的選擇 選擇滾 動軸承的類型時應(yīng)考慮多種因素的影響。如果軸承所受負荷的大小，方向及性質(zhì)；軸向固定形式；剛度與轉(zhuǎn)速要求；調(diào)心性能要求；工作環(huán)境；經(jīng)濟性以及其他特殊要求。概括起來，有以下選型原則： （ 1）轉(zhuǎn)速較高，負荷不大，而旋轉(zhuǎn)精度要求較高時，宜選用球軸承。 （ 2）轉(zhuǎn)速較低，負荷不大或有沖擊載荷時，用滾子軸承。 （ 3）當(dāng)徑向負荷與軸向負荷都比較大時，若轉(zhuǎn)速高時，選用角接觸球軸承。若轉(zhuǎn)速不高時，用圓錐滾子軸承。 （ 4）當(dāng)軸向負荷比徑向負荷大的多，且轉(zhuǎn)速低時，常用兩種不同類型的軸承組合，分別承受軸 向和徑向負荷。 （ 5）當(dāng)徑向負荷比軸向負荷大的多，且轉(zhuǎn)速較高時，用向心球軸承。 （ 6）當(dāng)有支撐剛度要求時，可采用角接觸型軸承。 （ 7）需調(diào)整徑向游隙時，采用內(nèi)錐孔軸承。 （ 8）支點跨度大，軸的變形大或多支點軸，采用調(diào)心軸承。 （ 9）在滿足使用要求的情況下，優(yōu)先選用價格低廉的軸承。一般來說，球軸承的價格低于滾子軸承的價格。精度越高價格越高。在同精度的軸承中，深溝球軸承的價格最低。 綜上所述在該設(shè)計中選用圓錐滾子軸承。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 8 頁 3 電動機選擇 計參數(shù) 主要參數(shù) ： 鋼卷質(zhì)量： 鋼 車體重量： 體 鋼卷運輸?shù)乃俣?： m/?v 動機的選擇 機類型的選擇 根據(jù)冷軋帶鋼廠的鋼卷運輸車正常工作狀態(tài)下頻繁啟動與制動，以及其工作環(huán)境和載荷大小的工作特點，在本設(shè)計中選擇我國新 設(shè)計的國際市場上廣泛使用的統(tǒng)一系列三相異步電動機。 確定啟動力矩 鋼卷和車體的總質(zhì)量： ??總 鋼卷和車體的總重量： 3 ????? 總總 車輪轉(zhuǎn)速： r / m ???? 傳動裝置總效率： ??????道聯(lián)承輪齒 ..?齒輪嚙合效率： 齒圓錐滾子軸承效率： 承聯(lián)軸器效率： 聯(lián)車輪與軌道的效率： 道蝸輪蝸桿的效率： 輪遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 9 頁 則傳動系統(tǒng)的總效率： 5 7 4 ??????? 起動力矩 來克服車輪滾動時的摩擦力矩 大車起動時的慣性力矩 （ 1）車輪滾動時的摩擦力矩 圖 輪滾動時的摩擦力矩包括車輪與軌面之間的滾動摩擦力矩，車輪軸承處的摩擦力矩以及車輪輪緣與軌道側(cè)面間的摩擦力矩，即 ?? 摩 )r( ?? （ 3 式中： ? ______考慮車輪輪緣與軌道側(cè)面間的摩擦所以起的附加助力矩系數(shù)，查文獻 [1]取 ； K — 車輪與軌道面間的滾動摩擦系數(shù)，查文獻 [2]取 ； ? — 車 輪軸承處的摩擦系數(shù)，查文獻 [2]取 ； r — 車輪軸的半徑 ； 鋼卷運輸車的總重量； 將以上數(shù)據(jù)代入式 （ 3得： 3 ???????M 摩 2）慣性力矩 慣性力矩 為兩部分：傳動機構(gòu)旋轉(zhuǎn)零件的慣性力矩 大車作直線加速運動時的慣性力矩 分別計算如下： 200起摩）（ （ 3 式中： 200原動機軸上旋轉(zhuǎn)零件的飛輪矩； 原動機的轉(zhuǎn)速； 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 10 頁 起動時間，一般取 4~2t ?起 秒，取 2秒； 將以上數(shù)據(jù)代入式 （ 3得： 1 ?? ????M 慣 N.m ??(3式中： 操作機作直線加速運動時的慣性力 慣 ?； 為操作機的總重量； g— 為重力加速度，取 2m/ a — 為大車起動時的直線運動加速度行v? ，大車運行速度 6?行v m/ 為起動時間 2 秒； R— 車輪半徑 將以上數(shù)據(jù)代入式（ 3： 2 5 5 32 ??? ????M 慣 慣性力矩 ： ?i 21 慣慣 ??起動力矩 ： 2 ??????? ?? ??????????? ??? 慣摩起 ?中： i — 大車行走機構(gòu)的總傳動比； 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 11 頁 ? — 大車行走機構(gòu)的總傳動效率； 擇電動機 由于電動機頻繁啟動，工作溫度不高，故按啟動力矩初選電動機 5 9 3 5 n 0 ????? 電 選電動機 1160電機功率 P 速 930 r/ 動機的校核 為了防止電動機過載進行過載校核，由文獻 [2]可知異步電動機過載校核公式為 T?2um a x ? 式中： ?T — 由文獻 [2]可知 T ，取 T ； 電動機的最大負載轉(zhuǎn)矩； K — 余量系數(shù)，直流電動機取 流電動機取 電壓波動系數(shù)，取 電動機額定轉(zhuǎn)矩，T ?； 代入以上數(shù)據(jù)： T m a xm a a x ????? ? 所以電動機符合過載條件。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 12 頁 4 主要零件設(shè)計與參數(shù)計算 動比分配 傳動部分減速器速比分配。取減速器蝸輪蝸桿的傳動比 40i ?ⅡⅢ ；??ⅡⅠ 。為了使結(jié)構(gòu)更加緊湊，所以減速器設(shè)計為二級齒輪蝸輪蝸桿減速器。如圖 示。 級運動參數(shù) 0 軸即電動機輸出軸： P 930 r/ 5 0 5 0000 ???? 軸即減速器高速軸： ??? ? 聯(lián)PP 9301 ?? r/ 5 0 5 0111 ???? Ⅱ軸即減速器的中間軸： ???? ?? 承齒PP ??ⅡⅠr/ 1 5 0 5 0222 ???? 軸即減速器輸出軸： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 13 頁 ???? ?? 承蝸PP 3 ???ⅡⅢr/ 2 5 0 5 0333 ???? 軸即為車輪軸： ???? ?? 聯(lián)承PP 4 ?? r/ 6 5 0 5 0444 ???? 車各級運動參數(shù)如表 表 卷運輸車各級運動參數(shù) 軸序號 功率（ 轉(zhuǎn)速（ r/ 轉(zhuǎn)矩（ 傳動形式 傳動比 i 效率 ? 0 30 軸器 1 30 級齒輪 桿 40 軸器 1 計減速器第一級斜齒輪傳動 定 齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 鋼卷運輸車一般為工作機器，速度不高，故選用 7 級精度。材料選擇由文獻 [3]小齒輪材料為 質(zhì)處理，硬度為 大齒輪材料為 #45 鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度為 選擇小齒 輪的齒數(shù)為 241?Z ,則大齒輪齒數(shù) ??Z ，取 1172 ?Z ；初遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 14 頁 選螺旋角 ??14? 。 齒面接觸強度設(shè)計 1）按文獻 [3]計算分度圓直徑，即： 322d ???????????????? ? ( 式中： 試選 K ; 由文獻 [3]選取區(qū)域系數(shù) H ； ?? — 由文獻 [3]查得 ?? ， ?? ， ??? ? ； ? 由文獻 [3] 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 P?? ；大齒輪的接觸疲勞強度極限 P?? ； 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 ； 由文獻 [3]查得材料的彈性影響系數(shù) ? ； ?d— 由文獻 [3] 選擇齒寬系數(shù)為 1d??； ? — 齒數(shù)比為 ； 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 900 1 53 0 082(19 3 060????????? 8912 ???? 由文獻 [0得接觸疲勞強度壽命系數(shù)為 K K 接觸疲勞許用應(yīng)力為 ? ??H，取失效概率為 %1 ，安全系數(shù)為 1?S : ? ? i ???? ?? ； 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 15 頁 ? ? i ???? ?? ； ? ? ?