【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 共同作用基本可以滿足轉(zhuǎn)矩需求。傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為：鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比為：=3齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比對(duì)于圓錐圓柱齒輪減速器可以取可以取圓錐齒輪傳動(dòng)比==,取各軸轉(zhuǎn)速為：動(dòng)力軸轉(zhuǎn)速 小錐輪轉(zhuǎn)速 小鏈輪轉(zhuǎn)速 滾筒軸轉(zhuǎn)速 各軸輸入功率：滾筒軸 小錐輪軸 小鏈輪軸 滾筒軸 其中為軸承傳動(dòng)效率，=，為齒輪傳動(dòng)效率，=，為鏈傳動(dòng)效率，=，各軸輸出功率分別為輸入功率和軸承效率之積。表31 各軸的參數(shù)軸名 功率Kw 轉(zhuǎn)矩Nm轉(zhuǎn)速r/min傳動(dòng)比效率輸入輸出輸入輸出動(dòng)力軸21313601333 2100 小錐齒軸43974309 700 3 小鏈輪軸 1253712161 233 3滾筒軸1853612235400 68 高速圓柱齒輪的設(shè)計(jì)（1）選擇齒輪類型，精度等級(jí)及齒數(shù)；1根據(jù)傳動(dòng)總方案，選擇圓柱齒輪傳動(dòng)。2采油車絞車屬于起重類，故由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表108選用齒輪為6級(jí)精度。3材料選擇，由表101選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS。大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS。二者材料硬度差為40 HBS。4選小齒輪齒數(shù)=23，大齒輪齒數(shù)= 取=78 （2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)； 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（109a）進(jìn)行計(jì)算，即有 （35）1確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值選載荷系數(shù)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩由表107選取齒寬系數(shù)由表106查的材料的彈性影響系數(shù)由表1021d按齒面硬度查的小齒輪的解除疲勞強(qiáng)度大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度由式1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) =602100（2830015）=109 109247。=109由圖1019查的接觸疲疲勞壽命系數(shù)； ，計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1，由式1012得： （36） 2計(jì)算： 試算小齒輪分度圓直徑中較小的值 == 計(jì)算速度 =（37） 計(jì)算齒寬 = （38） 模數(shù) = （39） 齒高 h1== 計(jì)算齒寬于齒高之比 b/h= 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)v=,6級(jí)精度，由圖108的載荷系數(shù)， 直齒輪假設(shè)，由表查的， ，則 查表1013 。 故載荷系數(shù)== （310） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑=計(jì)算模數(shù)m=d1/Z=(3)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) （311） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 由圖1020c查的小齒輪的彎曲疲勞極限，大齒輪的彎曲疲勞極限是。 由圖1018查的彎曲疲勞壽命系數(shù)， 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù)S= =500247。=318 =380247。= 計(jì)算載荷系數(shù)== 由表105查的齒形系數(shù) 由表105查的校正系數(shù) 2設(shè)計(jì)計(jì)算 ==對(duì)于計(jì)算結(jié)果，因?yàn)辇X面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，可取由彎曲強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m=,就近圓整為6，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1== = 取30。大齒輪齒數(shù)=30=102，這樣設(shè)計(jì)既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，有滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并且結(jié)構(gòu)緊湊。（4）幾何尺寸計(jì)算1計(jì)算分度圓直徑 306=180mm 1026=612mm2計(jì)算中心距 a=(d1+d2)/2=396mm3計(jì)算齒輪寬度 取b1=185mm b2=180mm(5)驗(yàn)算 =21333000247。180=14811N =14811247。180=＜1000N/mm 低速圓柱齒輪的計(jì)算，以齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)為主的設(shè)計(jì)方法，的低速齒輪個(gè)參數(shù)如下：表32 圓柱齒輪參數(shù) 材料 齒數(shù)分度圓 直 徑mm 齒寬 mm 模數(shù)中心距 mm小齒輪40Cr(調(diào)質(zhì)) 27 324 324 12 648大齒輪45鋼（調(diào)質(zhì)） 81 972 319 錐齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算方法同上，根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式 計(jì)算得到錐齒輪的幾何參數(shù)如下： 表33 錐齒輪參數(shù)材料齒數(shù)大端分度圓直徑mm節(jié)圓錐角大端齒頂圓直徑mm齒寬mm模數(shù)主動(dòng)輪45鋼（調(diào)質(zhì)） 31 46890176。 525175 12從動(dòng)輪40Cr31 468 90176。 525175 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算鏈傳動(dòng)是屬于有擾性件的齒輪傳動(dòng)，它兼有齒輪傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的一些特點(diǎn)。與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造和安裝精度較低，鏈齒輪的的工況較好，承載能力較大，有一定的減震和緩沖性能，傳動(dòng)效率高，鏈條對(duì)軸的拉力較小，同樣使用的條件下，結(jié)構(gòu)尺寸更為緊湊；此外，鏈傳動(dòng)的磨損伸長(zhǎng)比較緩慢，張緊調(diào)節(jié)工作量比較小，并且能在惡劣的環(huán)境條件下工作。鏈傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是：不能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，工作時(shí)有噪音，磨損后易發(fā)生跳齒，不適用于空間限制要求中心距急速反轉(zhuǎn)傳動(dòng)的場(chǎng)合。鏈傳動(dòng)的應(yīng)用范圍很廣。通常，中心距較大，多軸，平均傳動(dòng)比要求準(zhǔn)確傳動(dòng)，環(huán)境惡劣的開始傳動(dòng)，低速重載傳動(dòng)，潤(rùn)滑良好的高速傳動(dòng)等可以采用鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)。 (1)選擇材料選小齒輪材料為20Cr滲碳淬火，回火處理，處理后硬度達(dá)到40~50HRC。 (2)選擇齒數(shù)Z1=45 Z2=135 (3)確定計(jì)算功率= = (4)確定鏈條鏈節(jié)數(shù)初定中心距,則鏈節(jié)數(shù)為：，取166節(jié)。 （312）由以上計(jì)算選用20A雙排滾子鏈. 表34 滾子鏈參數(shù)鏈號(hào)節(jié)距P mm排距Pt mm滾子外徑 mm內(nèi)鏈接內(nèi)寬 mm銷軸直徑mm內(nèi)鏈板高度mm極限拉伸載荷KN每米質(zhì)量qKg/m20A(5)大鏈輪的主要參數(shù) 表35 大鏈輪參數(shù)齒數(shù)Z135 節(jié)圓直徑d/mm760齒頂圓直徑/mm788齒根圓直徑/mm744最大齒根距離/mm744最大齒側(cè)凸緣直徑/mm720齒寬b/mm18倒角寬/mm5倒角深h/mm20齒側(cè)凸緣圓角半徑/mm2鏈輪齒總寬b/mm 滾筒軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選材（1）估算軸的最小直徑： 在做軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件初定軸的最小直徑。 （313）其中， —扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa； T—軸所承受的扭矩，； —軸的抗扭截面系數(shù)，； n—軸的轉(zhuǎn)速，r/min； P—軸傳遞的功率，KW； d—計(jì)算截面處軸的直徑，mm；[]—許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa。由上式可得軸的直徑= 其中 ，可得d≥92mm (2)軸的結(jié)構(gòu)確定和材料選擇考慮到加工工藝、鍵槽、孔等定位及與軸系其它零部件的配合等因素，得出軸結(jié)構(gòu)如圖33所示。圖33 軸的結(jié)構(gòu)（3）軸的材料選擇表36 滾筒軸性能參數(shù)材料 38SiMnMo熱處理 調(diào)制處理毛坯直徑 mm ﹥100~ 300硬度 HBS 217~269彎曲疲勞極限 MPa 345屈服強(qiáng)度極限 MPa 540彎曲強(qiáng)度極限 MPa 685剪切疲勞極限 MPa 195許用彎曲極限 MPa 70 剎車類型及選擇在地盤車能接出氣源的條件下，一般采用氣壓制動(dòng)，這是由于氣壓制動(dòng)操作省力，對(duì)環(huán)境無(wú)害，但是由于底盤車的儲(chǔ)氣容量有限，如果在短時(shí)間內(nèi)頻繁制動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致氣壓大幅度下降，以致發(fā)生制動(dòng)失靈，形成鋼絲繩下行失控的局面，由于制動(dòng)時(shí)涉及到安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，所以采油車滾筒除氣制動(dòng)外，為了確保安全一般還有設(shè)有人力控制的機(jī)械制動(dòng)。通常所用的主剎車有帶式剎車、盤式剎車、輔助剎車包含水剎車和電磁渦流剎車等。盤式剎車除了具有結(jié)構(gòu)緊湊、制動(dòng)平穩(wěn)、操作方便外，還具有以下優(yōu)點(diǎn)：1） 由于采用液壓為動(dòng)力，盤式剎車具有很大的剎車力矩儲(chǔ)備。2） 盤式剎車的用力與滾筒軸平行，不會(huì)對(duì)滾筒軸產(chǎn)生附加載荷，帶剎車的作用力垂直于滾筒軸，使?jié)L筒軸收到附加彎曲載荷。3） 帶剎車用平行梁平行兩條剎帶的力，往往由于安裝、調(diào)整和使用不當(dāng)，使兩條剎帶受力不均，即影響剎車效果，又易使剎帶磨偏，盤式剎車?yán)孟嗟纫簤毫ζ胶鈨刹糠值氖芰?，平衡效果好，兩部分基本相等?） 盤式剎車采用液壓控制，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。5） 盤式剎車更容易對(duì)作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)的意外情況采取緊急處理措施，有利于提高作業(yè)的安全性。由于以上原因，此次設(shè)計(jì)采用液壓盤式剎車。氣動(dòng)式盤式剎車主要包括剎車盤、剎車鉗及氣缸。傳動(dòng)架起杠桿作用，將氣壓活塞產(chǎn)生的力傳遞給剎車副，使剎車片與輪轂之間產(chǎn)生摩擦力以剎住載荷，在剎車過(guò)程中，當(dāng)氣體進(jìn)入氣缸后，通過(guò)活塞拉伸彈簧使活塞伸出推桿，剎瓦壓緊在剎車盤上。利用剎瓦和剎車盤間的摩擦力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，制動(dòng)滾筒。泄壓時(shí)，彈簧使活塞收回，離開剎車盤，制動(dòng)力消失，滾筒可自由滾動(dòng)。 離合器的選擇本次設(shè)計(jì)選擇氣胎離合器。氣胎離合器是利用壓縮空氣使氣胎的氣腔擴(kuò)張，在摩擦副