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绞盘机的减速机构设计.rar

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    绞盘 减速 机构 设计
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    1毕业设计说明书(2009 届)(绞盘机的减速机构设计)2目录中文摘要………………………………………………………………………………I英文摘要……………………………………………………………………………Ⅱ前言…………………………………………………………………………………71 绞盘机的主要参数设定……………………………………………………………81.1 结构的设定…………………………………………………………………82 绞盘机的主要参数计算……………………………………………………………92.1 牵引力的确定…………………………………………………………………92.2 钢丝绳的设定………………………………………………………………93 少齿差行星轮的设计计算……………………………………………………….103.1 少齿差行星轮传动条件…………………………………………………….103.1.1 行星传动的条件………………………………………………………..103.1.2 传动形式选择………………………………………………………….113.2 材料、性能选者、热处理及齿形要求………………………………………123.2.1 材料的设定……………………………………………………………123.2.2 齿型的设定…………………………………………………………..123.2.3 传动比的分配…………………………………………………………133.2.4 齿轮几何计算…………………………………………………………144 齿面疲劳强度校核……………………………………………………………..185 齿轮联轴器的设计……………………………………………………………..196 行星架的结构设计……………………………………………………………..217 行星轴的强度计算……………………………………………………………..218 出轴的强度校核及涨套的选择……………………………………………….229 润滑装置及散热计算………………………………………………………….259.1 行星齿轮减速器的润滑特点及润滑剂的作用…………………………..2539.2 行星齿轮减速器的润滑油分类…………………………………………..259.3 行星齿轮减速器的润滑油的选择………………………………………..2510 入轴花键强度校核…………………………………………………………..26小结……………………………………………………………………………..26参考文献…………………………………………………………………………..27Comment [w1]: 摘要太简单、太笼统,应指出具体研究内容4绞盘机的减速机构设计摘要绞盘机具有轻型化。适应性强。通用性好、高效率、低能耗等特点,是目前国内实用的一种木材生产机械。在使用情况调查的基础上对绞盘机性能进行分析,对问题提出改进意见。关键词 绞盘机 减速机构 性能分析 改进设计5THE KINEMATIC DESIGN WINCH OF MECHANISMABSTRACTWith its portability,higher efficiency and lower consurn,winch is a kind of idenal and practical logging operation conditions.the author presents some suggestions to solve the problems in the winch usedKey worder Winch;Reductor;Function analyzing;Improving designComment [w2]: 对于国内外减速器的介绍太多,要在前言中增加行星轮减速机构的内容:目前的应用、研究方向等6前言渐开线行星齿轮与普通定轴齿轮相比具有承载能力大、体积小、效率高、重量轻、传动比大、噪音小、可靠性高、寿命长、便于维修等优点,通过行星传动可以把能量由一根主动轴传给若干根从动轴,这些从动轴角速度的关系在工作时可变化。目前行星轮系随着科学技术迅速发展,行星传动已被广泛应用于矿山、水泥、汽车、起重、机床、化工、电力、纺织、仪器仪表、食品等机械上。在世界上的工业发达国家,如:俄国、日本、美国、德国等,对行星齿轮传动的研究、生产和应用十分重视,形成了一套完整的体系。我国起步较晚,与国外对比有不小的差距。目前,国内各类通用减速器的标准系列已达数百个,基本可满足各行业对通用减速器的需求。在第一代通用硬齿面齿轮减速器及圆弧圆柱蜗杆减速器系列产品的基础上,由西安重型机械研究落开发并完成标准化的新一代圆柱及圆锥——圆柱齿轮减速器及圆弧圆柱蜗杆减速器业已投方市场。新一代减速器的突出特点为不仅在产品性能参数上进一步进行于优化,而且在系列设计上完全遵从模块化的设计原则,产品造型更加美观,更宜于组织批量生产,更适应现代工业不断发展而对基础件产品提出的愈来愈高的配套要求。此外,南京高精齿轮股份有限公司也推动了 PR系列的模块式齿轮减速器系列产品。但总体而言,国内同外减速器系列产品的开发及更新工作近几年进展缓慢,与国外同行在此方面的差距有拉大的趋势。而且与市场的需求也很不适应,西安重型机械研究所及国内其他单位今年已着手开始这方面的开发级标准化工作。 在通用减速器的制造方面,国内目前生产厂家数目众多,如对各种类型的圆柱齿轮机圆锥——圆柱齿轮或者齿轮——蜗杆减速器系列产品,国内主要厂家有南京高精齿轮股份有限公司、宁波东力传动设备有限公司、江阴齿轮箱制造有限公司、江苏泰星减速器有限公司、温州市旭鑫传动机械制造有限公司山西平遥减速机厂等。对象蜗杆减速器,目前国内主要生产圆弧圆柱蜗杆减速器、锥面包络圆柱蜗杆减速器、平面二次包络环面蜗杆减速器等多种类型,主要生产厂家有温州市旭鑫传动机械制造有限公司、首钢机械制造公司、杭州减机厂等,对各种通用行星齿轮减速器、包括标准的 NGW系列行星齿轮减速器,也包Comment [w3]: 以下设计内容参照开题报告中给你的批注进行修改,在设计内容前面要说明原(或已有)设计主要问题,新的设计目标是什么,然后展开论述。7括各类回转行星减速器及封闭式行星齿轮检录其等,主要生产厂家有荆州巨鲸动机械有限公司、洛阳中重齿轮箱有限公司、西安重型机械研究所、石家庄科一重工有限公司、内蒙兴华机械厂等。 在各类专用传动装置的开发机制造方面,国内近几年取得的明显的进展,如重庆齿轮箱有限责任公司生产的 MDH28型磨机边缘驱动传动装置,其最大功率已达 7000KW,传动转矩达 5000KN.m,总重 46吨,生产的 1700热连轧主传动齿轮箱子的最大模数为 30,重量达 180吨。由杭州前进齿轮箱有限公司生产的gwc70/76型 1.2万吨及装箱船用齿轮箱,传动功率已达 6250KW。由南京高精齿轮股份有限公司及重庆齿轮箱有限公司生产的里磨系列齿轮箱最大功率已达3800KW,由西安重型机械研究所、洛阳重重齿轮箱有限公司、荆州巨鲸传动机械有限公司等开发制造的重载行星齿轮箱系列产品在矿山、冶金、建材、煤炭及水电等行业也都得到了广泛应用,其中西安重型机械研究所开发的水泥行业辊压机悬挂系列行星齿轮箱的输入功率已达 1250KW,用于铝造轧机的行星齿轮箱有司责任公司、杭州前进出论箱有限公司、西安重型机械研究所开发的风力发电增速箱系列产品也逐步取代进口产品,广泛应用于国内风电行业。在大型齿圈的制造方面,国内目前最大直径为 9.936米,净重达 80吨的齿圈已由中信重机制造完成,并用于武钢集团年产 500万吨氧化球生产线,至此用于大型烧结机、磨机、回转窑的大型驱动装置以及用于转炉及烧结设备的大型柔性传动装置国内均可圈套供货,而无需再行进口。 81.绞盘机的主要参数设定1.1 结构的设定根据设计要就此绞盘机的输出拉力为 900KG。行星轮的外圆最大为 95mm。其主要由发动机、减速器、自锁器、离合器、滚筒、钢丝绳和机架等部分组成。减速器由少齿差行星轮传动组成。自锁器由拉杆和少齿差行星轮的活动内齿圈组成,起到滚筒发转自锁的作用,离合器采用拉杆上的花键与少齿差行星轮的活动内齿圈脱离、啮合的拉杆式。这样通过少齿差行星轮减速器达到了减少轴向间距的效果,使结构简单紧凑,抗冲击强。绞盘机的工作原理是:绞盘机的发动机的输出轴上套一个中空齿轮作为太阳轮,通过少齿差行星轮减速器、花键拉杆吧动力传递给滚筒,由滚筒带动钢丝绳进行牵引工作。其传动系统如图 1-1 所示。传动关系:发动机--少齿差行星轮减速器—拉杆—滚筒。 71234568图 1-1 绞盘机传动原理图1.发动机 2.太阳轮 3.内齿圈 4.外齿圈 5.拉杆花键 6.滚筒 7.拉杆 8.行星轮组92. 绞盘机的主要参数计算2.1牵引力的确定微型绞盘机主要用于林区采集索道的横向小集中,人工林的抚育伐和代替人力、畜力集采作业。微型绞盘机还可以用于索道的安装架设。故微型绞盘机的牵引力计算于作业林木有很大的关系。Tmax=q(W+i)r N (2-1)式中:q-绞盘机每趟拖集量, m3; W-原条移动阻力系数,其值为 0.6—0.8; i-集材坡度千分数,上坡取正值,下坡取负值;r-新伐木材的比重,kg/ m3,其值为 1200 kg/ m3。绞盘机每趟拖拉量为 0.06m3;逆坡 150 集材,w 取 0.7。故绞盘机的最大牵引力 T=893kg。2.2 钢丝绳的设定钢丝绳运动速度:Umix=N/Tmax m/s (2-2)式中:N—发动机的功率; 此绞盘机采用的发动机为自造,功率为 3kg。故 Umix=0.33m/s。钢丝绳的直径:n× T max≤T b式中:Tb—钢丝绳的破断拉力; n—绞盘机集材工况下的安全系数,其值一般取 2;故符合条件的钢丝绳直径为 4 到 5mm。取 5mm。滚筒直径:D=(c-1)dk mm (2-3)式中:c—由钢丝绳用途和工作制度决定,轻型的绞盘机为(18—20);dk—钢丝绳直径,其值为 5mm;故滚筒直径为:94mm。滚筒转速:n=50×F/πD=50 转/分 (2-4)总转动比:i 总=n1/n式中:n1—发动机的最大转身,其值为 1000 转/分,故总传动比为 20。根据以上过程得出的绞盘机主要参数是:绞盘机的最大输出拉力 T=893kg, 钢丝绳的最大运动速度 U=0.33m/s。钢丝绳直径 d=5mm, 滚筒直径 D=94mm, 滚筒转速为 50 转/分,总转动比为20。103.少齿差行星轮的设计计算3.1 少齿差行星轮传动条件3.1.1行星传动的条件行星齿轮传动效率是此种传动装置的重要性能之一,行星传动各齿数不能随意选取,必须根据行星传动的特点,满足一定条件,才能进行正常传动。这些条件是:1. 传动比条件(1) NGW 型的传动比条件ibaH=1-iHab=1+zb/za (3-1)zb=(ibaH-1)za(2) NW 型的传动比条件ibaH=1+zgzb/zazf=(zazf+zgzb)/zazf (3-2)(3) WW 型、NN 型的传动比条件ibaH=1-zgzb/zazf=(zazf-zgzb)/zazf (3-3)2. 邻接条件在行星传动中,为了提高承载能力,减少机构尺寸,并考虑到动力学的平衡问题,常在太阳轮与内齿轮之间均匀、对称地布置几个行星齿轮。为使相邻两个行星齿轮不相互碰撞,要求其齿顶圆之间有一定的间隙,邻接条件。设相邻两个行星轮中心之间的距离为 L。最大行星轮齿顶圆直径为 dag,则邻接条件为:L>dag。即 2a agsinπ/n p>dag (3-4)式中:np—行星轮数目; aag—a-g 啮合副中心距;dag—行星轮 g 齿顶圆直径。相邻两行星轮间充许的最小间隙值可取:(L-d ag) min=0.5m (3-5)式中:m—齿轮模数(mm)。可得出按邻接条件所充许的行星轮数目:np<π/arcsin(r ag/aag) (3-6)3. 同心条件
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