【正文】 39。 各軸功率計(jì)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(zhuǎn)速的計(jì)算 蝸桿軸 min9401 rn ? 蝸輪軸 m 4 012 rinnn ???? 滾筒 各軸輸入扭矩的計(jì)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(shù)列表 軸 名 功率 Kw 轉(zhuǎn)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(shè)計(jì) 11 4 減速器部件的選擇計(jì)算 蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)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(jīng)過上面的分析和計(jì)算，本文選用的 YB100L6 礦山專用電機(jī)，其主要參數(shù)如下： 電動(dòng)機(jī)額定功率 ： kw? ； 電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)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(zhì)量為 450m Kg? ，電機(jī)的轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)代入式（ 31）可以得： 礦山絞車 TP 環(huán)面蝸桿減速器的設(shè)計(jì) 9 39。方案比較見下表 31： 表 31 參數(shù)列表 型號 額定功率（ kw ） 額定轉(zhuǎn)速（ minr ） 效率（％） 重量（㎏） YB90L6 910 149 YB100L6 940 166 YB112M6 970 215 經(jīng)比較，選用電動(dòng)機(jī)型號為 YB100L6，其外形結(jié)構(gòu)如圖 ： 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 圖 礦山專用電機(jī) 電動(dòng)機(jī)的容量 電動(dòng)機(jī)的功率（容量）選得合適與否，對電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性有較大的影響，小于工作要求時(shí)，不能保證工作機(jī)正常工作，還會(huì)造成電動(dòng)機(jī)因長期過載而過早損壞。根據(jù) 不同防護(hù)要求，電動(dòng)機(jī)有開啟式、防護(hù)式、封閉自扇冷式和防爆式等不同的結(jié)構(gòu)型式。 根據(jù)要求設(shè)計(jì)單級蝸桿減速器，傳遞路線為：電動(dòng)機(jī) —聯(lián)軸器 —減速器 —聯(lián)軸器 —滾筒。 (4)結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，壽命長。在工程機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械、各種機(jī)床及儀器、儀表工業(yè)中被廣泛地用來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。因此磨礦山絞車 TP 環(huán)面蝸桿減速器的設(shè)計(jì) 5 損較大；當(dāng)蝸桿傳動(dòng)具有自鎖性時(shí)，效率僅為 左右。 設(shè)計(jì)方案有如下兩種： 圖 方案一 ：蝸桿傳動(dòng)類型 蝸桿傳動(dòng)是在空間交錯(cuò)的兩軸之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種機(jī)構(gòu)，兩軸交錯(cuò)的夾角可為任意值，常用的為 90 度，這種傳動(dòng)由于具有下述特點(diǎn)，故應(yīng)用頗為廣泛。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 2 選定設(shè)計(jì)方案 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，該傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)包括原動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置兩部分。 現(xiàn)在世界礦山卷揚(yáng)機(jī)的應(yīng)用依然十分看重，在不斷的發(fā)展和完善設(shè)計(jì)，都在追求高效的提升設(shè)備，以便最大效率的完成生產(chǎn)任務(wù)創(chuàng)造更大的生產(chǎn)價(jià)值，為此，世界卷揚(yáng)機(jī)的發(fā)展和設(shè)計(jì)業(yè)是進(jìn)一步研究提升設(shè)備的基礎(chǔ)理論，確定合理的提升方式及運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，改造現(xiàn)有提升設(shè)備，采用最新技術(shù)、最新工藝、使其不斷體積小、質(zhì)量輕，提升能力大，運(yùn)行準(zhǔn)確可靠和高度集中化自動(dòng)化方向發(fā)展。在此期間，由于石化工業(yè)的發(fā)展，大型設(shè)備很多，都需要吊裝，如一些大型反 應(yīng)塔，塔的高度達(dá)七八十米，質(zhì)量達(dá)五六百噸，就需要有大型吊裝用的卷揚(yáng)機(jī)，因而各廠家相繼生產(chǎn)了 20t和 30t卷揚(yáng)機(jī)，滿足了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。在調(diào)查的基礎(chǔ)上，開始自行設(shè)計(jì)和制造新的卷揚(yáng)機(jī)，先后試制了 、 1t、 3t電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)，但由于對當(dāng)時(shí)各廠家的生產(chǎn)能力估計(jì)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(dòng)形式仍以定軸齒輪傳動(dòng)為主，體積和重量問題，也未解決好?；緟?shù)采取優(yōu)先數(shù)，尺寸規(guī)格整齊、零件通用性和互換性強(qiáng)、系列容易擴(kuò)充和花樣翻新，利于組織批量生產(chǎn)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(dòng)是多齒雙線接觸，齒面誘導(dǎo)法曲率小，接觸應(yīng)力小，滑動(dòng)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(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中都可以看到，從交通 工具、建筑用重型機(jī)械及自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備到日常生活中的家電等。 關(guān)鍵詞 ： 礦山絞車 ； PT 環(huán)面蝸桿 ； 減速器；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì)。國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)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(diào)速性能好，能令空鉤快速下降。為了發(fā)展卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)，行業(yè)組織了有關(guān)廠家的人員對全國卷揚(yáng)機(jī)的生產(chǎn)和應(yīng)用情況進(jìn)行了調(diào)查。隨著部標(biāo)準(zhǔn)的頒布，使卷揚(yáng)機(jī)有了大發(fā)展的基礎(chǔ)。這兩種機(jī)型結(jié) 構(gòu)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(chǎn)，滿足了生產(chǎn)的需要又實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的進(jìn)步 。本文需要解決的問題包括： (1)怎樣提高傳動(dòng)效率的問題； (2)對傳動(dòng)系統(tǒng)各零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算； (3)卷揚(yáng)機(jī)減速器各機(jī)械部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 可能選用的有：帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)。當(dāng)滑動(dòng)速度很大，工作條件不夠良好時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)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(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣的一種機(jī)械傳動(dòng)形式。一般傳動(dòng)效率為 ～ 。 綜上所述，本設(shè)計(jì)選取方案一蝸桿傳動(dòng)類型。由于生產(chǎn)單位一般多采用三相交流電源，因?yàn)榇?，無特殊要求時(shí)均應(yīng)選用三相交流電動(dòng)機(jī) ，其中以三相異步交流電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最廣泛。當(dāng)用于礦山地面、冶金礦物或建筑工地的地面調(diào)度和搬運(yùn)工作，要求 環(huán)境濕度在 80%以 下，周圍介質(zhì)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(jī)。 1000w FvP ? （ 31） 其中 :F G mg?? ,為提升重量。 一級環(huán)面蝸桿傳動(dòng)效率 : ?? 一對滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率： 3 ?? 凸緣聯(lián)軸器效率： ?? ?— 從電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)主動(dòng)軸之間的總效率故傳動(dòng)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(dòng)機(jī)的輸出功率 dP ： 考慮傳動(dòng)裝置的功率損耗，電動(dòng)機(jī)輸出功率為： wd PP ?? 則 PP kw?? ? ? 電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù) 根據(jù)計(jì)算的功率可選定電動(dòng)機(jī)額定功率，取同步轉(zhuǎn)速 min1000 r ， 6 級極數(shù)。 總傳動(dòng)比的計(jì)算 由上面的選型及計(jì)算可知： 電機(jī)的轉(zhuǎn)速為 940 minnr?電 機(jī) ，因?yàn)閭鲃?dòng)比 i 的合理范圍為 580 minr ，選取 50i? 。 本設(shè)計(jì)采用 TPU型蝸輪蝸桿，其結(jié)構(gòu) 示意圖如圖 ： 圖 TP環(huán)面蝸輪蝸桿 、蝸輪材料，確定許用應(yīng)力 考慮蝸桿傳動(dòng)中，傳遞的功率不大，速度只是中等，根據(jù)《機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)》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(diào)質(zhì) 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(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 制造，輪芯用灰鑄鐵 HT100 制造。因而若許用傳動(dòng)功率確定中心距，則然后校核蝸輪齒根剪切強(qiáng)度。p —當(dāng)量齒厚 滑動(dòng)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(jù)滑動(dòng)速度 sv 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表 3－ 3－ 9 得 39。 擬訂軸上零件的裝配方案：本設(shè)計(jì)的總體方案已經(jīng)在前面分析比較，具體現(xiàn)選用如下零件的裝配方案，結(jié)構(gòu)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(yīng)比轂孔長度略短一些，故取 12 50l mm? ? 。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 18 圖 蝸桿軸零件的裝配示意圖 (注： 數(shù)字 1,2,3,4,5,6,7