【正文】 實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行的基礎(chǔ)，軌道應(yīng)具有可靠的穩(wěn)定性和高平順 性，以確保行車安全并有良好的旅客乘坐舒適度。 鋼軌淬火線立式輸送機(jī)的發(fā)展及現(xiàn)狀 鐵路運(yùn)輸業(yè)是資產(chǎn)階級(jí)產(chǎn)業(yè)革命的產(chǎn)物。 19 世紀(jì) 30 一 50 年代 , 鐵路事業(yè)席卷了歐洲，北美各國(guó)。到 (20 世紀(jì) )20 年代 , 全世界已建成 127 萬(wàn)公里鐵路。 許多發(fā)展中國(guó)家 , 為了振興經(jīng)濟(jì) , 發(fā)展工業(yè) , 都在積極地進(jìn)行鐵路建設(shè)。 國(guó)內(nèi)同行企業(yè)鋼軌輸送裝置現(xiàn)況：國(guó)內(nèi)既有長(zhǎng)鋼軌焊接流水線均采用上世紀(jì)70、 80 年代的鋼軌輸送方式，這種方式的特點(diǎn)是采用多臺(tái)減速機(jī)安裝在焊接生產(chǎn)傳內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 說明書 2 輸線上，驅(qū)動(dòng)輥輪與鋼軌軌底產(chǎn)生摩擦驅(qū)動(dòng)，將焊接后的鋼軌以一定的速度，輸送到加工工位，加工出來的長(zhǎng)鋼軌成品送到長(zhǎng)軌條成品臺(tái)等待裝車，國(guó)外鋼軌焊接企業(yè)鋼軌輸送裝置現(xiàn)況：近年來，國(guó)外采用的方法是在焊接生產(chǎn)傳輸線上被輸送的鋼軌下部安有主動(dòng)輪，鋼軌上部裝有可移動(dòng)的從動(dòng)輪，通過氣壓或液壓 使從動(dòng)輪壓在鋼軌頂部，增加輸送機(jī)輥輪與鋼軌的摩擦力來實(shí)現(xiàn)焊接鋼軌的輸送。 鋼軌淬火線立式輸送機(jī)存在的問題 現(xiàn)有鋼軌淬火線立式輸送機(jī)還存在一定的問題，輸送工程中損耗大，消耗大，不精確等需解決的問題，還有輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且體積大增加了超長(zhǎng)鋼軌存放鋼軌的面積，有一定的缺陷，很難適應(yīng)集中控制吊裝作業(yè)。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 說明書 3 第二章 總體設(shè)計(jì)計(jì)算 鋼軌淬火線立式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)原理 鋼軌淬火線立式輸送機(jī)，包括電動(dòng)機(jī)，減速器，聯(lián)軸器，二次減速裝置，輥輪（分為下驅(qū)動(dòng)輥輪，上 從動(dòng)輥輪），定位輥輪 ,龍門支架。下驅(qū)動(dòng)輥輪在電動(dòng)機(jī)的的驅(qū)動(dòng)下按一定的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，所以鋼軌也就按著一定的速度前進(jìn)。二級(jí)減速裝置，主要由軸和齒輪，上下箱體組成，通過它可以達(dá)到一定的減速效果。定位輥輪的作用主要是保持鋼軌的直線運(yùn)動(dòng)。所有的零件布局要合理，保證鋼軌的正常進(jìn)給 。上述幾個(gè)部分結(jié)構(gòu)是鋼軌淬火線的立式輸送機(jī)的主要組成部分 ，其結(jié)構(gòu)性能決定鋼軌淬火線的立式輸送機(jī)能否達(dá)到良好性能所必須考慮的，是主體設(shè)計(jì)內(nèi)容。下面是鋼軌淬火線的立式輸送機(jī)外形如圖 21 所示 。由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)只起到帶動(dòng)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速也不高，根據(jù)這些要求可以計(jì)算出輥輪電機(jī)的功率要求。 根據(jù)所給的負(fù)載性質(zhì) ，生產(chǎn)機(jī)械工作狀態(tài)的工作條件，小功率采用籠型。電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定。通常電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn) 速不內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 說明書 5 低于 500r/min,因?yàn)楣β室欢〞r(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越低，則尺寸越大，價(jià)格越貴，而且效率也較低，如果選用高速的電動(dòng)機(jī)，勢(shì)必加大機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比，致使機(jī)械傳動(dòng)部分復(fù)雜起來。 表 傳動(dòng)比方案 、確定電動(dòng)機(jī)型號(hào) 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量以及帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比，可知方案 1 比較合適（在滿足傳動(dòng)比范圍的條件下，有利于提高齒輪轉(zhuǎn)速，便于箱體潤(rùn)動(dòng)比方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率（ KW） 轉(zhuǎn)速（ r/min） 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 總傳動(dòng)比 1 Y160M4 11 1500 1440 2 Y160L6 11 1000 960 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 說明書 6 滑設(shè)計(jì)）。如表 表 電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 滿載轉(zhuǎn)速 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 Y1160M4 11KW 1440r/min 減速器的選擇 送給系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)型號(hào)選好以后，需要對(duì)此處的傳動(dòng)方式加以選擇，最好的方式當(dāng)然是電動(dòng)機(jī)與主軸直接連接，這樣效率最離。 現(xiàn)在市場(chǎng)上，最為常用，效率也較高的減速器是擺線針輪減速器，擺線針輪減速器是一種采用擺線鐘齒嚙合行星傳動(dòng)原理的傳動(dòng)機(jī)型，是一種理想傳動(dòng)裝置，具有很多優(yōu)點(diǎn)，用途廣泛，并可正反運(yùn)轉(zhuǎn)。 2。 3．使用可靠，壽命長(zhǎng) 因主要零件是離碳銘鋼經(jīng)淬火處理 (HRC58～ 62)，且運(yùn)轉(zhuǎn)接觸采用滾動(dòng)摩擦，基本上無磨損，所以經(jīng)久耐用。設(shè)計(jì)合理、維修方便，容易分解安裝，零件個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)少并且潤(rùn)滑簡(jiǎn)單，使擺線針輪減速機(jī)成為了目前應(yīng)用最廣泛的減速裝置。故選擇下一級(jí)的減速機(jī)構(gòu)，供選擇的傳動(dòng)方式有如下幾種，各種方式的特點(diǎn)如表 所示。但考慮到由與 鏈傳動(dòng)只能用于平行軸間的傳動(dòng)，而殿瞬時(shí)速度不均勻，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不平穩(wěn)，不適宜在載荷變化很大和急促反向的傳動(dòng)中應(yīng)用，另外，鏈傳動(dòng)工作時(shí)噪音較大，而且淬火機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)的車軸很大，用鏈傳動(dòng)難以有效傳遞電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩，系統(tǒng)加上工件的重量較大，慣性較大，鏈傳動(dòng)難以實(shí)現(xiàn)。 在選擇好齒輪傳動(dòng)方式后 ，我們就得對(duì)電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速作驗(yàn)算，以確定齒輪的傳動(dòng)比，這樣就可以確定齒輪的參數(shù)。 選取減速器的型號(hào) 查取機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）第 4 卷，根據(jù)以上要求選取減速器的型號(hào)。 標(biāo)記方法： X W D Y11816017 圖 減速器外形尺寸 一級(jí)直連型（ XWD,XW）減速器承載能力（配 1500r/min 的電動(dòng)機(jī)）如下表 ——參考文獻(xiàn) [1]表 162138 傳動(dòng)比 輸出轉(zhuǎn)速r/min 電動(dòng)機(jī)功率/kw 輸出轉(zhuǎn)矩/ 使用系數(shù) K 機(jī)型號(hào) 17 88 11 1098 8160 8165 聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器主要用來連接軸與軸（或連接軸與其他回轉(zhuǎn)零件），以傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)矩。這里我們選擇彈性柱銷聯(lián)軸器，工作時(shí)轉(zhuǎn)矩是通過主動(dòng)軸上的鍵、半聯(lián)軸器、彈性柱銷，另一半聯(lián)軸器及鍵而傳動(dòng)到從動(dòng)軸上去的。 機(jī)械式聯(lián)軸器選用計(jì)算（摘自 JB/T 75111994） 聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩： 式中 T—— 理論轉(zhuǎn)矩， N m，見各聯(lián)軸器基本參數(shù)表 。 m 選擇彈性柱銷聯(lián)軸器（摘自 GB/T 43232020） 選擇 LT 型 基本型聯(lián)軸器：根據(jù)表 6250 和上述數(shù)據(jù)選擇 LT6 聯(lián)軸器。 型 號(hào) 公稱轉(zhuǎn)矩 Tn 許用轉(zhuǎn)速 Np N 2． 4 二次減速裝置的設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)經(jīng)過減速器的減速，雖然已經(jīng)降低速度，但是仍然沒有達(dá)到設(shè)計(jì)所需的轉(zhuǎn)速，所以需要進(jìn)一步降低速度，這就要求我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)裝置，進(jìn)一步降低速度，以達(dá)到所需轉(zhuǎn)速的要求。設(shè)計(jì)這些零件的同時(shí)考慮合理布局，零件的安裝布局，留有多余的空間安裝其余的零件，例如：龍門支架，下驅(qū)動(dòng)輥輪 。先按式 24 初步估算主動(dòng)軸的最小直徑。根據(jù)表 153（機(jī)械設(shè)計(jì) —第八版），取A0=115。軸肩的高度為 a=（ ～ ） d=～ 6mm，軸環(huán)寬為 b==7mm。所得軸的各段直徑和長(zhǎng)度如圖 ： 圖 從動(dòng)軸的各段直徑和長(zhǎng)度 二次減速裝置齒輪的設(shè)計(jì) 與軸相對(duì)應(yīng)，二次減速裝置的齒輪也分為主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪。而斜齒輪的傳動(dòng)效率高，所以選擇斜齒輪傳動(dòng)。 從動(dòng)齒輪材料： 45鋼，調(diào)質(zhì)，硬度 217～ 255HBS。 按參考文獻(xiàn) [4]表 圓柱齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)公式 （ 23） 式中 小齒輪的傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1: T1=9550 =9550 N m 載荷系數(shù) K：考慮齒輪對(duì)稱軸承的布置，速度較低，沖擊負(fù)較小，取 K=。 齒數(shù)比 u：暫取 u=i=。 圓整為標(biāo)準(zhǔn)中心距 = 按經(jīng)驗(yàn)公式， mn=（ ） =（ ） 215= . 取標(biāo)準(zhǔn)中心距 mn=4。 Z1= = （ 25） 取 Z1=50， Z2= Z1 u=55。 d1n160 1000 動(dòng)載系數(shù) Kv: 根據(jù)公式 V= = =且 7級(jí)精度，由參考文獻(xiàn) [5]圖 108查得動(dòng)載系數(shù) Kv=. 齒向載荷分布系數(shù) KH 按表 KH =+（） + b 代入數(shù)據(jù)的 KH 齒向載荷分布系數(shù) KH ：按 = 10646/84 = 查表 KH = 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH：按 =， x=0，插圖 ， ZH=。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 說明書 14 按 =， ZV1=， ZV2=，從圖 可分別查的 a1=， a2=.所以 va=+=。 將以上數(shù)據(jù)代入吃面接觸應(yīng)力計(jì)算公式得： H= 。按 N2= 查的 =。 工作硬化系數(shù) Zw：因?yàn)樾↓X輪齒面未硬化處理，齒面未光整，故取 Zw=1。 將以上數(shù)據(jù)代入安全系數(shù)的計(jì)算公式得： H1= H2= 按表 參考文獻(xiàn) [5]， Slim=。 主要幾何尺寸 mn=4mm， mt=， Z1=50， Z2= Z1 u=55， =。 取 b1=91mm， b2=86mm。因此軸承安裝處的軸徑尺寸和安裝空間是已知的，他們就是初步確定選擇軸承類型的主要依據(jù)。對(duì)于純徑向載荷，一般選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或者滾針軸承。 軸一般都采用雙支撐結(jié)構(gòu)，每個(gè)支撐由 12 個(gè)軸承組成。支撐的基本結(jié)構(gòu)形式為：兩端固定支撐。 根據(jù)軸端直徑，選取內(nèi)圈直徑為 d=60mm，軸承代號(hào)為： NF 212。 結(jié)構(gòu)尺寸參考見：參考文獻(xiàn) [6]表 （ 2） 。滾動(dòng)軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要考慮軸承的支承結(jié)構(gòu)型式、支承剛度、以及軸承的固定、調(diào)整、 拆裝、密封及潤(rùn)滑等 。 軸伸出端的密封的作用是防止軸承處的潤(rùn)滑劑流出和箱外的污物、灰塵和水氣進(jìn)入軸承腔內(nèi)，常見的密封種類有接觸式密封和非接觸式密封兩大類，接觸式密封有氈圈密封、 O 形橡膠圈密封、唇形密封，非接觸式密封有溝槽密封和迷宮密封。 調(diào)整墊片可用來調(diào)整軸承間隙、游隙以及軸的軸向位置。墊片組是由厚度不同的墊片組成的，墊片的厚度及片數(shù)見表 。 當(dāng)端蓋與孔的配合處較長(zhǎng)時(shí)，為了減少接觸面，在端部鑄出或車出一段較小的直 徑 ， 但 必 須 保 留 有 足 夠 的 長(zhǎng) 度 e1 ， 一 般 此 處 的 配 合 長(zhǎng) 度 為 e1= （ ~ ） D ， D 為軸承外徑，圖中端面凹進(jìn) δ 值，也是為了減少加工面。 圖 軸承端蓋端部結(jié)構(gòu) 圖 穿通式軸承端蓋 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 說明書 17 選擇 凸緣式軸承端蓋：凸緣式軸承端蓋安裝、拆卸、調(diào)整軸承間隙都比較方便，密封性能也好，所以應(yīng)用廣泛。其結(jié)構(gòu)和尺寸見表 。一般安裝在需要密封的軸端，且軸不與外界相連。鍵連接的主要類型有：平鍵連接、半圓鍵連接、楔鍵連接和切向鍵連接。這種鍵連接不能承受軸向力，因而對(duì)軸向上的零件起不到固定的作用。 根據(jù)設(shè)計(jì)需要，我們需要設(shè)計(jì)三種鍵。 根據(jù)減速器伸出軸的直徑d=60mm，從參考文獻(xiàn) [7]表 537 查得鍵的尺寸， Ⅰ 鍵標(biāo)記為鍵 18 70（ GB/T 10962020） 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè) 說明書 18 Ⅱ 鍵：連接軸與齒輪，傳遞轉(zhuǎn)矩。 Ⅲ 鍵：連接從動(dòng)軸與驅(qū)動(dòng)輥輪傳遞轉(zhuǎn)矩。 二次減速裝置上下箱體的設(shè)計(jì) 減速