【正文】 孔和視孔蓋 ......................................................................................................... 32 通氣器 ......................................................................................................................... 32 定位銷 ......................................................................................................................... 33 起蓋螺釘 ..................................................................................................................... 33 起吊裝置 ..................................................................................................................... 33 放油孔及螺塞 ............................................................................................................. 34 減速器的安裝、使用及維護(hù) ............................................................................................ 34 減速器的安裝 ............................................................................................................. 34 減速器的使用和維護(hù) ................................................................................................. 35 6 結(jié)論與展望 ............................................................................................................................... 36 結(jié)論 .................................................................................................................................... 36 不足之處及未來展望 ........................................................................................................ 36 致謝 ............................................................................................................................................... 37 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................... 38 礦山絞車 TP 環(huán)面蝸桿減速器的設(shè)計(jì) 1 1 緒論 本課題的研 究?jī)?nèi)容和意義 減速器在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。通用減速器體現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)： (1)高水平、高性能。擺脫了傳統(tǒng)的單一底座安裝方式，增添了空心軸懸掛式、浮動(dòng)支承 底座、電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)一體式聯(lián)接，多方位安裝面等不同型式，擴(kuò)大使用范圍。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長。 國內(nèi)外的發(fā)展概況 卷揚(yáng)機(jī)（又叫絞車）是由人力或機(jī)械動(dòng)力驅(qū)動(dòng)卷 筒、卷繞繩索來完成牽引工作的裝置。電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸節(jié)、制動(dòng)器、齒輪箱和卷筒組成，共同安裝在機(jī)架上。 50年代為滿足恢復(fù)經(jīng)濟(jì)的需要和第一個(gè)五年計(jì)劃建筑的需 要，卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)被提到了日程上。為了協(xié)調(diào)生產(chǎn)，主要卷揚(yáng)機(jī)生產(chǎn)廠家（阜新礦山機(jī)械廠、天津卷揚(yáng)機(jī)廠、山西機(jī)器廠 、寶雞起重運(yùn)輸機(jī)廠等）組成了卷揚(yáng)機(jī)行業(yè)組織，隸屬于第一機(jī)械工業(yè)部礦山機(jī)械行業(yè)下。在各廠自行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的基礎(chǔ)上， 1973年，由卷揚(yáng)機(jī)行業(yè)組織了有關(guān)廠家和院校聯(lián)合進(jìn)行了卷揚(yáng)機(jī)基型設(shè)計(jì)，并充分考慮到了當(dāng)時(shí)中小廠家的生產(chǎn)能力。為適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要，當(dāng)時(shí)第一機(jī)械工業(yè)部發(fā)布了 JB92674《卷揚(yáng)機(jī)型式與基本參數(shù)》和 JB180376《卷揚(yáng)機(jī)技術(shù)條件》兩個(gè)部標(biāo)準(zhǔn)，并把卷揚(yáng)機(jī)行業(yè)劃歸常德建筑機(jī)械研究所（長沙建筑機(jī)械研究院前身）領(lǐng)導(dǎo)。隨著改革開放逐步深入，生產(chǎn)形勢(shì)的不斷發(fā)展，新產(chǎn)品的開發(fā)提到日程上來了，不少生產(chǎn)廠家成立了廠屬研究所，開發(fā)了如高速卷揚(yáng)機(jī)、變速卷揚(yáng)機(jī)、自動(dòng)限位卷揚(yáng)機(jī)等新產(chǎn)品，以及諧波傳動(dòng)、擺線針輪傳動(dòng)、圓弧齒齒輪傳動(dòng)、圓弧齒圓柱蝸桿傳動(dòng)等具有新型傳動(dòng)型式 的卷揚(yáng)機(jī)。因此基本型為一字型布置，采用二級(jí)或三級(jí)圓柱斜齒輪傳動(dòng)，電制動(dòng)錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)；溜放型采用封閉式二級(jí)行星齒輪傳動(dòng)，普通 Y系列電動(dòng)機(jī)，用手操作兩條制動(dòng)帶控制工作和制動(dòng)。 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 機(jī)械零件的設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)工作中的一項(xiàng)重要的具體內(nèi)容，因此，必須從機(jī)器整體出發(fā)來考慮零件的設(shè)計(jì)。通過合理的設(shè)計(jì)減速器傳動(dòng)裝置，使卷揚(yáng)機(jī)能夠在特定的工作環(huán)境下滿足正常的工作要求。 傳動(dòng)裝置的選擇 傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)是機(jī)器總體設(shè)計(jì)的主要組成部分，傳動(dòng)裝 置的重量和成本通常在整臺(tái)機(jī)器中占很大的比重，機(jī)器工作性能和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用在很大程度上也取決于傳動(dòng)裝置的性能、質(zhì)量及設(shè)計(jì)布局的合理性。 電動(dòng)機(jī) 輸出轉(zhuǎn)速較高，并且輸出不穩(wěn)定，同時(shí)在運(yùn)轉(zhuǎn)故障或嚴(yán)重過載時(shí)可能燒壞電動(dòng)機(jī)，所以要有一個(gè)過載保護(hù)裝置。在動(dòng)力傳動(dòng)中，一般傳動(dòng)比 I=580； 在分度機(jī)構(gòu)或手動(dòng)機(jī)構(gòu)中，傳動(dòng)比 可達(dá) 300；若只傳遞運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)比可達(dá) 1000。 (4)蝸桿傳動(dòng)與螺旋 齒輪傳動(dòng)相似，在 嚙合處有相對(duì)滑動(dòng)。 圖 方案二 ：圓柱齒輪傳動(dòng)類型 齒輪是任意一個(gè)有齒的機(jī)械元件，它能利用它的齒與另一個(gè)有齒元件連續(xù)嚙合，從而將運(yùn)動(dòng)傳遞給后者，或者從后者接受運(yùn)動(dòng)。齒輪副的一對(duì)齒輪的齒依次交替地接觸，從而實(shí)現(xiàn)一定規(guī)律的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的 過程和形態(tài)稱為嚙合。與摩擦輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)等比較，齒輪傳動(dòng)具有如下優(yōu)點(diǎn) ： (1)能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比的恒定，傳動(dòng)平穩(wěn)性好，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠。 (3)傳動(dòng)效率高。 齒輪傳動(dòng)也存在以下不足 ： ① 制造和安裝精度要求高，工作時(shí)有噪聲。此外，蝸桿傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)相比，傳動(dòng)比更大，傳動(dòng)平穩(wěn)噪音小，同等傳動(dòng)比下結(jié)構(gòu)更緊湊，容易實(shí)現(xiàn)自鎖。蝸輪及蝸輪軸利用平鍵作軸向固定。 電動(dòng)機(jī)分交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩種。對(duì)于經(jīng)常起動(dòng)，制動(dòng)正反轉(zhuǎn)的機(jī)械，如起重、提升設(shè)備，要求電動(dòng)機(jī)具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和較大過載能力。 該絞車用于礦井中井底車場(chǎng)、中間巷道、采取運(yùn)輸巷及掘進(jìn)頭等場(chǎng)合調(diào)度礦車，礦井中含有沼氣與煤塵等爆炸性氣體，相對(duì)濕度在 97%以內(nèi)，周圍介質(zhì)溫度不超過 35℃ ，須選用 YB系列防爆電機(jī)。 電動(dòng)機(jī)功率的大小一般應(yīng)按發(fā)熱條件確定，其工作情況分為兩類： 、長期運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械（如帶式輸 送）通常按照電動(dòng)機(jī)額定功率選擇：首先估算傳動(dòng)系統(tǒng)的總效率，再根據(jù)工作機(jī)特征計(jì)算工作機(jī)所需電動(dòng)機(jī)功率，最后選定電動(dòng)機(jī)額定功率，且使電動(dòng)機(jī)額定功率不小于工作機(jī)所需電動(dòng)機(jī)功率。 確定減速器所需的功率 wP 由滾筒圓周力 F 和滾筒速度 v,得： 39。 1 . 2 5 0 . 6 6 1 5 1 . 2 5 0 . 8 2 6 9wwP P k w? ? ? ? ? 確定傳動(dòng)裝置效率 傳動(dòng)裝置的效率由以下的要求： (1) 軸承效率均指一對(duì)軸承而言。 各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率為： 1 ?? 設(shè)計(jì)中，電動(dòng)機(jī)與減速器相連的法蘭，相當(dāng)于一個(gè)凸緣聯(lián)軸器。在選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)及分配傳動(dòng)比后，應(yīng)計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)中各軸的轉(zhuǎn)速、功率及轉(zhuǎn)矩，連同相鄰兩軸間的傳動(dòng)比和傳動(dòng)效率，為傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和軸的設(shè)計(jì)計(jì)算提供依據(jù)。在計(jì)算功率和轉(zhuǎn)矩時(shí)應(yīng)注意：同一根軸的輸出功率或轉(zhuǎn)矩與輸入功率或轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)據(jù)不同，因?yàn)橛休S承等的功率損耗；一根軸的輸出功率或轉(zhuǎn)矩與相鄰下一根軸的輸入功率或轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值不同，因?yàn)橛袀鲃?dòng)零件的功率損耗。由于阿基米德蝸桿最為簡(jiǎn)單，且有關(guān)阿基米德蝸桿傳動(dòng)的一些基本知識(shí)，也適用于其它型式的蝸桿傳動(dòng) [2]。本次設(shè)計(jì)的 TP環(huán)面蝸桿就是其中一種，它主要有三種型式： ① TPU型 —蝸桿在蝸輪之下； ② TPS型 —蝸桿在蝸輪之側(cè)； ③ TPA型 —蝸桿在蝸輪之上。 確定蝸桿蝸輪中心距 a 確定蝸桿的計(jì)算功率 1cP ： 1AC1 PKP K?F MP（ K ） 式中 AK —使用場(chǎng)合系數(shù)，每天工作一小時(shí) ,輕度震動(dòng)， 由《齒輪手冊(cè)》 [4]查得： AK ? ； FK —制造精度系數(shù)，取 7 級(jí)精度， 由《齒輪手冊(cè)》查得： FK ? ； MPK —材料配對(duì)系數(shù)，齒面滑動(dòng)速度 10， 由《齒輪手冊(cè)》查得： MPK ? 。 ： mmhdd aa ??? ：11 0 .5 8 2 .4 7 5ffR a d m m? ? ? ：10 .5a rc ta n 0 .5eLad?? ??? ????? 2 9 .5ar ct an 2 1 .9 7 77 3 .1 ??? ：??? ?? c o s c o 22 ag da ?? 1 0 0 0 5 1 6 3 9 3 0 . 9 2 7 3 2 5 . 8 80 . 9 2 7 3 mm? ? ???.. ：由《機(jī)械工程手冊(cè)》可得 2 mm? ： 21a rc ta n ( ) 4 .5 0mdud? ? ? ? ： 21a r c ta n ( ) 4 .0 9wdK u d?? ? ? ? ：2sin ( ) 2 4bdarc d? ??? ： ?? ? 取 3mm ： 1135fD T D mm?? ： 2 ?? （ 41） 223 . 1 4 1 5 9 . 4 6 51 0 . 0 1 450dP z? ?? ? ? 數(shù)據(jù)帶入公式（ 41）得 2 mm? ：由《機(jī)械工程手冊(cè) /傳動(dòng)設(shè)計(jì)卷》（第二版） 查表 426 得 mm? ： 1 2 2 4 .2 9 8 4S P S j m m? ? ? ? ： 11 c o s 4 .2 8 5nmS S r m m?? ： 22 c o s 5 .4 9nmS S r m m?? ： 2 0 .5 5 1 9 .2 7 7 5afR d m m?? ： 112 20 . 5 1 c o s a r c sinaa Sh h d d??? ? ????? ? 礦山絞車 TP 環(huán)面蝸桿減速器的設(shè)計(jì) 15 ： 222 20 . 5 1 c o s a r c s inaa Sh h d d??? ? ????? ? 環(huán)面蝸輪蝸桿校核計(jì)算 環(huán)面蝸桿傳動(dòng)承載能力主要受蝸桿齒面膠合和蝸輪齒根剪切強(qiáng)度的限制。 因而，蝸輪斷齒主要由于齒根剪切強(qiáng)度不足造成的 [6]。)cmF F F r ?? ? ? （ 43 ） 其中 2F —作用在蝸輪輪齒上的圓周力， 222Td mr —蝸桿喉部螺旋升角， 45? 39。5z? (3)蝸輪齒根受剪面積 22 cosffmbAS r? （ 44） 其中， 2fS —蝸輪齒根圓齒厚 2 2 0 2c o s 2 ta n ( )2xf m fPS r h a ?? ? ? （ 4