【正文】 39。 各軸功率計算 蝸桿軸 1 0 1 1 .5 0 .9 8 1 .4 7P P k w?? ? ? ? 蝸輪軸 ? ? 222 1 2 3 1 . 4 7 0 . 7 0 . 9 8 0 . 9 7P P k w??? ? ? ? ? 各軸轉速的計算 蝸桿軸 min9401 rn ? 蝸輪軸 m 4 012 rinnn ???? 滾筒 各軸輸入扭矩的計算 蝸桿軸 11 1P 1 . 4 7T 9 5 5 0 9 5 5 0 1 4 . 9 3 N m mn 9 4 0? ? ? ? ? ? 蝸輪軸 22 2P 0 . 9 7T 9 5 5 0 9 5 5 0 4 9 2 . 7 4 N m mn 1 8 . 8? ? ? ? ? ? 表 33 參數列表 軸 名 功率 Kw 轉速 minr 扭矩 Nmm? 蝸桿軸 940 蝸輪軸 礦山絞車 TP 環(huán)面蝸桿減速器的設計 11 4 減速器部件的選擇計算 蝸桿傳動設計計算 選擇蝸桿、蝸輪材料 ，其蝸桿大多是圓柱形的，最為普遍的是阿基米德蝸桿（其端面齒形為阿基米德螺線），此外還有漸開線蝸桿（其端面齒形為漸開線），圓弧 圓柱蝸桿（其軸剖面齒廓為凹圓弧）。 經過上面的分析和計算，本文選用的 YB100L6 礦山專用電機，其主要參數如下： 電動機額定功率 ： kw? ； 電動機滿載轉速 ： min940 rn? ； 電壓 ： 380UV? ； 電流 ： ? 。 一般來說，在礦山上每次提升的礦物的質量為 450m Kg? ，電機的轉速為 9 /minm ，那么其提升重量為： 4 5 0 9 . 8 4 4 1 0FN? ? ? 滾筒的切向線速度為： 9 /60v m s?? 將數據代入式（ 31）可以得： 礦山絞車 TP 環(huán)面蝸桿減速器的設計 9 39。方案比較見下表 31： 表 31 參數列表 型號 額定功率（ kw ） 額定轉速（ minr ） 效率（％） 重量（㎏） YB90L6 910 149 YB100L6 940 166 YB112M6 970 215 經比較，選用電動機型號為 YB100L6，其外形結構如圖 ： 無錫太湖學院學士學位論文 8 圖 礦山專用電機 電動機的容量 電動機的功率（容量）選得合適與否，對電動機的工作和經濟性有較大的影響，小于工作要求時，不能保證工作機正常工作，還會造成電動機因長期過載而過早損壞。根據 不同防護要求，電動機有開啟式、防護式、封閉自扇冷式和防爆式等不同的結構型式。 根據要求設計單級蝸桿減速器，傳遞路線為：電動機 —聯(lián)軸器 —減速器 —聯(lián)軸器 —滾筒。 (4)結構緊湊，工作可靠，壽命長。在工程機械、礦山機械、冶金機械、各種機床及儀器、儀表工業(yè)中被廣泛地用來傳遞運動和動力。因此磨礦山絞車 TP 環(huán)面蝸桿減速器的設計 5 損較大；當蝸桿傳動具有自鎖性時，效率僅為 左右。 設計方案有如下兩種： 圖 方案一 ：蝸桿傳動類型 蝸桿傳動是在空間交錯的兩軸之間傳遞運動和動力的一種機構，兩軸交錯的夾角可為任意值，常用的為 90 度，這種傳動由于具有下述特點，故應用頗為廣泛。 無錫太湖學院學士學位論文 4 2 選定設計方案 根據設計任務書，該傳動方案的設計包括原動機和傳動裝置兩部分。 現在世界礦山卷揚機的應用依然十分看重，在不斷的發(fā)展和完善設計，都在追求高效的提升設備，以便最大效率的完成生產任務創(chuàng)造更大的生產價值，為此，世界卷揚機的發(fā)展和設計業(yè)是進一步研究提升設備的基礎理論，確定合理的提升方式及運轉參數，改造現有提升設備，采用最新技術、最新工藝、使其不斷體積小、質量輕，提升能力大，運行準確可靠和高度集中化自動化方向發(fā)展。在此期間，由于石化工業(yè)的發(fā)展，大型設備很多，都需要吊裝，如一些大型反 應塔，塔的高度達七八十米，質量達五六百噸，就需要有大型吊裝用的卷揚機，因而各廠家相繼生產了 20t和 30t卷揚機，滿足了經濟發(fā)展的需要。在調查的基礎上，開始自行設計和制造新的卷揚機，先后試制了 、 1t、 3t電動卷揚機，但由于對當時各廠家的生產能力估計不足，無法推廣。對安裝就位或敏感的物料，能用較小速度。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題，也未解決好。基本參數采取優(yōu)先數，尺寸規(guī)格整齊、零件通用性和互換性強、系列容易擴充和花樣翻新，利于組織批量生產和降低成本。 PT toroidal worm。本文是以絞車用的減速器為研究對象，利用其減速器減速增矩功能，采用的環(huán)面蝸桿傳動是多齒雙線接觸，齒面誘導法曲率小，接觸應力小，滑動率接近 90176。 減速器在各行各業(yè)中的使用越來越廣泛，在各式機械傳動系統(tǒng)中都可以看到，從交通 工具、建筑用重型機械及自動化生產設備到日常生活中的家電等。 關鍵詞 ： 礦山絞車 ； PT 環(huán)面蝸桿 ； 減速器；結構設計 IV Abstract This graduation design is the main design method of mine hoist TP toroidal worm reducer, the reducer is a form of worm gear reducer. This design derives from a mine in Zhangjiagang Construction Machinery Co., Ltd., through the analysis of the traditional design method of main reducer and consideration, in mine hoist reducer design background, in accordance with the design criteria and design theory to design TP toroidal worm reducer and be checked, then the ponents of the reducer to the size of the calculation and verification, the design represents the torus worm general design process, on the other worm design work also has a certain value. At present, in mine hoist reducer design, manufacture and application of domestic, pared with foreign advanced level there are still large gaps exist, home to a large extent the shortings in the design and manufacture of reducer process, but our country is further enhancing the basic theory of equipment, determine a reasonable upgrade mode and operation parameters, transformation the existing lifting equipment, using the latest technology, the latest technology, it has small volume, light weight, big lifting capacity, accurate and reliable operation and highly centralized automated direction. Key words: Mine hoist。 (2)積木式組合設計。國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領先地位，特別在材料和制造工藝方面占據優(yōu)勢，減速器工作可靠性好，使用壽命長。對于起升高度和裝卸量大工作頻繁的情況，調速性能好，能令空鉤快速下降。為了發(fā)展卷揚機的生產，行業(yè)組織了有關廠家的人員對全國卷揚機的生產和應用情況進行了調查。隨著部標準的頒布，使卷揚機有了大發(fā)展的基礎。這兩種機型結 構緊湊，加工簡單，操作方便，體積小，重量輕，一般中小企業(yè)均可生產，滿足了生產的需要又實現了技術的進步 。本文需要解決的問題包括： (1)怎樣提高傳動效率的問題； (2)對傳動系統(tǒng)各零部件的設計計算； (3)卷揚機減速器各機械部分的結構設計。 可能選用的有：帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動。當滑動速度很大，工作條件不夠良好時，會產生較嚴重的磨擦和磨損，從而引起過分發(fā)熱，使?jié)櫥闆r惡化。齒輪傳動是現代機械中應用最廣的一種機械傳動形式。一般傳動效率為 ～ 。 綜上所述，本設計選取方案一蝸桿傳動類型。由于生產單位一般多采用三相交流電源，因為此，無特殊要求時均應選用三相交流電動機 ，其中以三相異步交流電動機應用最廣泛。當用于礦山地面、冶金礦物或建筑工地的地面調度和搬運工作，要求 環(huán)境濕度在 80%以 下，周圍介質溫度不超過 40℃ ，且空氣中不得含有沼氣等爆炸性及具有腐蝕作用的氣體，可選用非防爆電機。 1000w FvP ? （ 31） 其中 :F G mg?? ,為提升重量。 一級環(huán)面蝸桿傳動效率 : ?? 一對滾動軸承傳動效率： 3 ?? 凸緣聯(lián)軸器效率： ?? ?— 從電動機至工作機主動軸之間的總效率故傳動裝置總效率： 221 2 3 4 = 0 . 9 8 0 . 7 0 0 . 9 8 0 . 9 8 = 0 . 6 4 6? ? ? ? ?? ? ? ? 電動機的輸出功率 dP ： 考慮傳動裝置的功率損耗，電動機輸出功率為： wd PP ?? 則 PP kw?? ? ? 電動機的技術數據 根據計算的功率可選定電動機額定功率，取同步轉速 min1000 r ， 6 級極數。 總傳動比的計算 由上面的選型及計算可知： 電機的轉速為 940 minnr?電 機 ，因為傳動比 i 的合理范圍為 580 minr ，選取 50i? 。 本設計采用 TPU型蝸輪蝸桿，其結構 示意圖如圖 ： 圖 TP環(huán)面蝸輪蝸桿 、蝸輪材料，確定許用應力 考慮蝸桿傳動中，傳遞的功率不大，速度只是中等，根據《機械零件課程設計》表 5－ 2[3]，蝸桿選用 40Cr，因希望效率高些，耐磨性好故蝸桿螺旋齒面要求：調質 HB265~285.蝸輪選用鑄錫磷青銅 ZQSn101，金屬模鑄造，為了節(jié)約貴重有色金屬，僅齒圈用錫磷青銅無錫太湖學院學士學位論文 12 制造，輪芯用灰鑄鐵 HT100 制造。因而若許用傳動功率確定中心距，則然后校核蝸輪齒根剪切強度。p —當量齒厚 滑動速度： 1119100 coss mdnv r? 4 0 . 5 9 4 0 2 . 0 11 9 1 0 0 4 . 4 9 8 msc o s???? 根據滑動速度 sv 查《機械設計手冊》表 3－ 3－ 9 得 39。 擬訂軸上零件的裝配方案：本設計的總體方案已經在前面分析比較，具體現選用如下零件的裝配方案，結構示意圖如圖 所示； 1) 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， 12 軸段右端制出一軸肩，故取 23 28d mm? ? ，左端用軸端擋定位，按軸端直徑取 擋圈直徑 30D mm? ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度1 52L mm? ,保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上，而不壓在軸的端面上，故 12 軸段的長度應比轂孔長度略短一些，故取 12 50l mm? ? 。 無錫太湖學院學士學位論文 18 圖 蝸桿軸零件的裝配示意圖 (注： 數字 1,2,3,4,5,6,7