JH-14礦用回柱絞車設(shè)計含6張CAD圖帶開題,jh,14,礦用回柱,絞車,設(shè)計,cad,開題 JH-14礦用回柱絞車設(shè)計 摘要 本文重點(diǎn)開發(fā)地JH-14型號礦用回柱絞車機(jī)器設(shè)備是在本人參觀實習(xí)時候所了解回柱絞車機(jī)器設(shè)備的總體基礎(chǔ)上面，再通過查閱對應(yīng)的基本資料之后結(jié)合自己得思路予以設(shè)計的。在減速裝置的設(shè)計基本歷程里面，一般運(yùn)用到蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)類型的傳動作業(yè)、雙聯(lián)滑移結(jié)構(gòu)類型齒輪傳動作業(yè)、圓柱形式齒輪結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)等傳動模式，運(yùn)用撥叉結(jié)構(gòu)部件撥動小滑移雙聯(lián)形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件的模式來予以變速作業(yè)，而且在撥叉結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計開發(fā)里面，我運(yùn)用手柄結(jié)構(gòu)部件搖動轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)部件模式來實現(xiàn)撥叉結(jié)構(gòu)部件水平方向的基本移動。在設(shè)計開發(fā)卷筒結(jié)構(gòu)部件的時候，考慮到卷筒結(jié)構(gòu)部件設(shè)計方面的基本精度等級要求不是很高，所以把之前的卷筒結(jié)構(gòu)部件通軸改為在卷筒結(jié)構(gòu)部件兩端位置運(yùn)用過盈的基本配合以及焊接作業(yè)的模式來依次固定軸結(jié)構(gòu)部件，防止材質(zhì)浪費(fèi)情況。 關(guān)鍵詞：回柱絞車；減速；齒輪傳動；卷筒；軸 Abstract The main development of the JH-14 type of mine shaft winch machine equipment is the overall basis of the machine equipment that I learned in last year's graduation practice, and then it is designed by consulting the corresponding basic data and combining with his own ideas. In the basic course of the design of the decelerator, the transmission mode of the type of worm and worm structure type, the double slip structure type gear transmission operation, the transmission operation of the cylindrical form gear structure part and so on are generally used, and the pattern of the gear structure parts of the small slip and double form is made by using the structural parts of the fork. In the design and development of the fork structure parts, I used the mode of the handle structural parts to shake the structural parts of the turntable to achieve the basic movement of the horizontal direction of the fork structure parts. In the design and development of the reel structural parts, considering the basic precision level of the design of the reel structure is not very high, the preceding shaft is changed to fixed the shaft structural parts in turn by using the excess basic coordination and the mode of welding operation at both ends of the reel structural parts. It stops the waste of the material. Key words: prop winch; deceleration; gear drive; reel; shaft Ⅰ - - 目 錄 摘要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 引言 1 1.2國內(nèi)外絞車機(jī)器設(shè)備的發(fā)展?fàn)顩r 2 1.3 JH-14基本型號的回柱結(jié)構(gòu)的絞車機(jī)器設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn) 2 第2章 總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 4 2.1 設(shè)計總則 4 2.2設(shè)計條件 4 2.3 總體傳動方案的設(shè)計 4 2.4電動機(jī)結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計以及選擇 5 2.4.1電動機(jī)結(jié)構(gòu)部件輸出作業(yè)的功率大小的求解分析 5 2.4.2確定電動機(jī)結(jié)構(gòu)部件的基本型號 5 2.4.3牽引作業(yè)的鋼絲繩部件直徑的確定及滾筒結(jié)構(gòu)部件直徑大小的確定 6 2.5滾筒結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計求解分析 7 2.5.1滾筒結(jié)構(gòu)部件直徑大小 7 2.5.2滾筒結(jié)構(gòu)部件寬度大小 8 2.5.3滾筒結(jié)構(gòu)部件的外徑大小 8 2.5.4驗算滾筒結(jié)構(gòu)部件的平均的速度大?。?9 第3章 減速裝置的設(shè)計 10 3.1減速裝置總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 10 3.1.1減速裝置概述 10 3.1.2減速裝置設(shè)計 10 3.2減速裝置的參數(shù)確定 10 3.2.1總傳動比參數(shù)大小及傳動比分配 10 3.2.2傳動裝置運(yùn)動參數(shù)的求解分析 11 3.3圓弧形式的蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計求解分析 12 3.3.1蝸桿形式傳動概述 12 3.3.2蝸桿結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)的失效形式 13 3.3.3蝸桿結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)的材質(zhì)選定 13 3.3.4蝸桿傳動的結(jié)構(gòu) 14 3.3.5蝸桿結(jié)構(gòu)類型傳動作業(yè)的主要參數(shù)大小和幾何結(jié)構(gòu)尺寸大小求解分析 15 3.4滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計求解分析（參考《機(jī)械設(shè)計》） 17 3.4.1齒輪形式的傳動作業(yè)類型 17 3.4.2滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件概述 17 3.4.3滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件傳動設(shè)計求解分析及強(qiáng)度校核 17 3.5大小齒輪結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計求解分析（參考《機(jī)械設(shè)計》） 22 3.5.1齒輪傳動概述 22 3.5.2齒輪材料選擇 23 3.5.3齒輪結(jié)構(gòu)部件傳動設(shè)計及強(qiáng)度校核 23 3.6過橋形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計求解分析 26 3.7減速裝置傳動軸結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計與校核 27 3.7.1 蝸桿軸結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計求解分析 27 3.7.2 蝸輪軸結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計求解分析 33 3.8軸承的選擇及強(qiáng)度校核 40 3.8.1蝸桿軸結(jié)構(gòu)部件上軸承結(jié)構(gòu)部件的選擇及強(qiáng)度校核 40 第4章 卷筒結(jié)構(gòu)部件齒輪設(shè)計 44 4.1總體設(shè)計 44 4.2卷筒軸結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計及校核 44 4.3卷筒軸結(jié)構(gòu)部件軸承零件的選擇及校核 49 第5章 回柱形式的絞車其它部件 53 5.1聯(lián)軸裝置 53 5.2制動裝置 54 5.3底座結(jié)構(gòu)部件 55 第6章 回柱絞車機(jī)器設(shè)備的潤滑與密封 56 結(jié) 論 57 參考文獻(xiàn) 58 致 謝 60 - Ⅲ - 第1章 緒論 1.1 引言 煤炭基本物料屬于我們國家的基礎(chǔ)能源以及十分重要的原料，是現(xiàn)在我們國家總體能源的十分重要組成基本部分之一，在國民的總體經(jīng)濟(jì)里面擁有著十分重要的戰(zhàn)略方面的地位，現(xiàn)在我們國家的煤炭能源的工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展很大程度上面不能滿足國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展的綜合需要。所以需要以更快的發(fā)展的基本速度來提升煤炭領(lǐng)域的基本工業(yè)。但是，快速的發(fā)展煤炭領(lǐng)域的工業(yè)的關(guān)鍵是煤炭領(lǐng)域工業(yè)的相關(guān)的機(jī)械化實現(xiàn)。 在現(xiàn)代化的當(dāng)今社會，世界人民正在大量的將一系列的機(jī)器設(shè)備等用到日常的工作、生活以及學(xué)校當(dāng)中，這是基于機(jī)械設(shè)備能夠有效的提高事物的完成質(zhì)量以及基本作業(yè)的效率、降低人民在基本的作業(yè)過程中的勞動工作強(qiáng)度大小。與此之外，機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)不僅能夠有效的適應(yīng)單一品種大規(guī)模的生產(chǎn)模式也能夠適應(yīng)多類型的品種的小批量類型的生產(chǎn)作業(yè)，只有合理有效的使用機(jī)械設(shè)備才能夠達(dá)到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化類型的生產(chǎn)、系列化類型的生產(chǎn)、以及通用化類型的生產(chǎn)，也能夠有效的提高物料生產(chǎn)作業(yè)的機(jī)械化作業(yè)程度、電氣化作業(yè)程度和自動化作業(yè)程度。那么大規(guī)模的研究設(shè)計以及生產(chǎn)制造不同種類與時俱進(jìn)的機(jī)械設(shè)備是促進(jìn)我們國家的基本經(jīng)濟(jì)實力發(fā)展，加快我們國家的社會主義的基本現(xiàn)代化的建設(shè)的一個十分重心的任務(wù)。一臺現(xiàn)代化的機(jī)器設(shè)備里面，往往集成了機(jī)械基本結(jié)構(gòu)、電氣控制總成、氣動控制總成、液壓控制總成等多方面的元素，但一個機(jī)器設(shè)備的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)也就是主體結(jié)構(gòu)往往還是機(jī)械體系。不管我們拆解任何一臺機(jī)器設(shè)備，我們總能夠發(fā)現(xiàn)，一般的機(jī)械體系往往是由系列的機(jī)構(gòu)予以構(gòu)成，里面的每個基本的機(jī)構(gòu)往往又擁有多個不同種類的零件，故一個機(jī)器設(shè)備的機(jī)械體系通常都市由多個不同種類的零件予以組合而成的。 礦山相關(guān)的基本機(jī)械在經(jīng)濟(jì)方面的建設(shè)、科技領(lǐng)域的進(jìn)步以及社會的快速和諧發(fā)展里面有著特別重要的相關(guān)地位以及作用，屬于我們國家的經(jīng)濟(jì)的支柱性行業(yè)。礦山類型的機(jī)械產(chǎn)品的制造加工領(lǐng)域是國家構(gòu)建綜合的工業(yè)作業(yè)體系的十分重要的基礎(chǔ)，也是評價一個民族工業(yè)領(lǐng)域?qū)嵙Φ闹匾幕緲?biāo)志。我們國家的絞車機(jī)器設(shè)備的發(fā)展能夠有效的分為三個基本的階段。二十世紀(jì)五十年代主要是仿制作業(yè)的設(shè)計開發(fā)階段；六十年代，自行的基本設(shè)計開發(fā)作業(yè)階段；七十年代之后，我們國家慢慢進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)化、系列作業(yè)化設(shè)計開發(fā)的階段。 1.2國內(nèi)外絞車機(jī)器設(shè)備的發(fā)展?fàn)顩r 近四十年來我們國家的煤炭領(lǐng)域的基本行業(yè)存在著很大的變化，總的機(jī)械化方面的水平達(dá)到國際行業(yè)的相關(guān)的先進(jìn)水平，綜采單以及采原煤物料的綜合的產(chǎn)量突破了百萬噸的級別，但是煤炭工領(lǐng)域的基本機(jī)械化往往和運(yùn)輸是分不開的，運(yùn)輸作業(yè)和輔助類型的運(yùn)輸作業(yè)機(jī)器設(shè)備也是分不開的，絞車機(jī)器設(shè)備就是輔助類型運(yùn)輸作業(yè)機(jī)器設(shè)備其中的一種類型。 我們國家的絞車機(jī)器設(shè)備的誕生是在二十世紀(jì)五十年代的時候慢慢開始的，初期的時候一般是仿制設(shè)計日本民族和蘇聯(lián)民族的；六十年代之后我們慢慢的進(jìn)入了自己設(shè)計開發(fā)的作業(yè)階段；七十年代的時候，伴隨整體技術(shù)的區(qū)域成熟，絞車機(jī)器設(shè)備的設(shè)計也慢慢了標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)化和系列作業(yè)化的發(fā)展基本階段。但和西方國家相關(guān)的水平進(jìn)行比較，我們國家的絞車機(jī)器設(shè)備在總體的品種方面、型式方面、結(jié)構(gòu)方面、產(chǎn)品的基本性能方面，三化水平方面以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面還有著很大的差距。 西方國家的礦用類型的絞車機(jī)器設(shè)備總體的發(fā)展作業(yè)趨勢有下面特點(diǎn)： （1）標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)化和系列作業(yè)化； （2）總體的體積比較的小、重量也比較輕、外形結(jié)構(gòu)較為緊湊； （3）整體高效而且節(jié)能； （4）使用的壽命比較長、噪音比較的低； （5）一機(jī)往往具有多種功能、通用作業(yè)話的程度比較的高、功率比較的大； （6）外形結(jié)構(gòu)比較的簡單、平滑、美觀而且大方。 1.3 JH-14基本型號的回柱結(jié)構(gòu)的絞車機(jī)器設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn) （1）速度參數(shù)的基本變化比較大，回柱作業(yè)的效率比較的高。 JH-14基本型號的礦用回柱絞車工機(jī)器設(shè)備作業(yè)的時候的牽引作業(yè)的速度大小為，平均的基本的速度大小,最大牽引作業(yè)載荷大小為，容繩量參數(shù)大小為，作業(yè)的基本效率大小大大提高。 （2）外形結(jié)構(gòu)較為簡單，功效比較的全面。 JH-14基本型號的礦用回柱絞車機(jī)器設(shè)備的傳動體系采用三級類型的傳動作業(yè)，能夠有效的適應(yīng)不同情況下面的傳動作業(yè)。傳動體系比較的簡單，結(jié)構(gòu)布局較為的緊湊、合理。 （3）操作較為簡單，安全性能比較的可靠。 JH-14基本型號的礦用回柱絞車機(jī)器設(shè)備采用滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件滿足變速的基本傳動，僅需要在需要調(diào)速作業(yè)的時候，手動的搖動作業(yè)撥叉手柄結(jié)構(gòu)部件，就能夠滿足滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件的總體移動，從而滿足變速的要求。絞車機(jī)器設(shè)備起動作業(yè)的時候動載比較的小，鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件受到的基本沖擊比較的小。只需輕輕點(diǎn)動電機(jī)結(jié)構(gòu)部件控制相關(guān)的基本按鈕，就能夠起動電機(jī)結(jié)構(gòu)部件，之后操作制動類型的手把結(jié)構(gòu)部件，便能夠?qū)崿F(xiàn)絞車機(jī)器設(shè)備的動作。 - 83 - 第2章 總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 2.1 設(shè)計總則 （1）煤礦領(lǐng)域的加工生產(chǎn)，安全需要保持第一。 （2）面向生產(chǎn)加工，需要遵循實效的原則。 （3）要綜合的考慮到回柱作業(yè)的時候的各種類型的問題。 （4）及時貫徹執(zhí)行國家民族、部、專業(yè)的基本標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)的作業(yè)規(guī)定。 （5）技術(shù)需要可靠先進(jìn)，并要求具有多種的功能。 使用的基本環(huán)境以及作業(yè)的條件： （1）環(huán)境的基本溫度大小為-10度到+40度；環(huán)境的基本相對濕度大小低于95%（+25度）；海拔的基本高度大小2000m以下。 （2）周圍空氣介質(zhì)里面的甲烷介質(zhì)、煤塵介質(zhì)、硫化氫介質(zhì)和二氧化碳介質(zhì)等低于《煤礦安全規(guī)程》中所規(guī)定的安全含量。 2.2設(shè)計條件 最大的總體牽引載荷： 平均牽引作業(yè)的速度大?。? 容繩量： 2.3 總體傳動方案的設(shè)計 圖2.1 JH-14基本型號的礦用回柱絞車機(jī)器設(shè)備傳動作業(yè)系統(tǒng)圖 1—制動器結(jié)構(gòu)部件 2—聯(lián)軸裝置結(jié)構(gòu)部件 3—蝸桿結(jié)構(gòu)部件 4—蝸輪軸結(jié)構(gòu)部件 5—小齒輪軸結(jié)構(gòu)部件6—過橋齒輪軸結(jié)構(gòu)部件 7—卷筒軸結(jié)構(gòu)部件 8—卷筒結(jié)構(gòu)部件 9—電動機(jī)結(jié)構(gòu)部件 其傳動作業(yè)的基本路線是： 防爆電機(jī)結(jié)構(gòu)部件→制動器結(jié)構(gòu)部件、聯(lián)軸裝置結(jié)構(gòu)部件→蝸桿結(jié)構(gòu)部件→蝸輪結(jié)構(gòu)部件→滑移齒輪結(jié)構(gòu)部件→小齒輪結(jié)構(gòu)部件→過橋齒輪結(jié)構(gòu)部件→大齒輪結(jié)構(gòu)部件→卷筒結(jié)構(gòu)部件。 2.4電動機(jī)結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計以及選擇 2.4.1電動機(jī)結(jié)構(gòu)部件輸出作業(yè)的功率大小的求解分析 已知：最大的基本拉力載荷： 平均的繩速參數(shù)大?。? 即： 則電動機(jī)結(jié)構(gòu)部件的輸出作業(yè)的功率大?。? （2-1） 總傳動作業(yè)的效率大小 表達(dá)式里面： 蝸桿結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)的效率大小為0.90； 聯(lián)軸裝置結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)的效率大小為0.99； 軸承結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)的效率大小為0.99； 齒輪結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)的效率大小=0.97； 卷筒結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)的效率大小=0.96。 求解分析電動機(jī)結(jié)構(gòu)部件輸出的功率大?。? （2-2） 2.4.2確定電動機(jī)結(jié)構(gòu)部件的基本型號 電動機(jī)結(jié)構(gòu)部件所需的額定時候的功率大小與電動機(jī)結(jié)構(gòu)部件輸出作業(yè)的功率大小之間有下面的函數(shù)關(guān)系： 表達(dá)式里面為功率參數(shù)的儲備系數(shù)大小，通常取，沒有過載的時候取 礦用回柱絞車機(jī)器設(shè)備可取 選電動機(jī)結(jié)構(gòu)部件的基本型號為 額定時候的功率大小 實際的基本轉(zhuǎn)速大小 查得電動機(jī)結(jié)構(gòu)部件的外形結(jié)構(gòu)的基本尺寸大?。洪L×寬×高=775×400×490（mm） 電機(jī)結(jié)構(gòu)部件中心位置的高度大小： 電動機(jī)結(jié)構(gòu)部件軸直徑大小長度大?。? 圖2.2 電動機(jī)結(jié)構(gòu)部件外形結(jié)構(gòu)圖 2.4.3牽引作業(yè)的鋼絲繩部件直徑的確定及滾筒結(jié)構(gòu)部件直徑大小的確定 鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件在作業(yè)里面承受的最大的基本靜拉力載荷，將最大的靜拉力載荷乘以規(guī)定的安全作業(yè)的系數(shù)大小，取鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件的安全作業(yè)的系數(shù)大小取，之后選擇一種破斷拉力載荷大小大于的鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件。 鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件直徑大小不應(yīng)小于下式求解分析的最小的基本直徑大小： （2-3） 表達(dá)式里面： C-鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件的選擇的系數(shù)大??； S-鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件最大的靜拉力載荷。 取鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件直徑大?。? 選擇的系數(shù)大小C，其中數(shù)值是在鋼絲結(jié)構(gòu)充滿w為0.46，執(zhí)減的基本系數(shù)的k為0.82時，選擇的系數(shù)大小c值取c=0.084， 鋼絲繩結(jié)構(gòu)的破斷力載荷S0可按下式予以估算： （2-4） 表達(dá)式里面：d—鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件的直徑大小 ； —鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件鋼絲的抗拉作業(yè)的強(qiáng)度極限大小 ； —鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件里面金屬絲截面位置與整個截面積的的基本比值大小，??； K—損失系數(shù)大小，取k=0.82 結(jié)合鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件的真正破斷力載荷S0，驗算安全作業(yè)的系數(shù)大小n： （2-5） 整理得C與n間有下面的函數(shù)關(guān)系： （2-6） 鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件選擇：繩股繩纖維芯。優(yōu)勢：旋轉(zhuǎn)的基本性能小，有比較大的撓性。 鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件的直徑大?。?； 鋼絲的直徑大小：； 鋼絲結(jié)構(gòu)總斷的面積大小：； 參考重力載荷：； 鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件公稱類型的抗拉作業(yè)強(qiáng)度大?。?； 鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件破斷力載荷總和（不小于）：。 2.5滾筒結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計求解分析 2.5.1滾筒結(jié)構(gòu)部件直徑大小 鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件的直徑大小為時，槽底結(jié)構(gòu)的半徑大小為，標(biāo)準(zhǔn)的槽形，，； 加深類型的槽形結(jié)構(gòu)； ；。 圖2.3 卷筒結(jié)構(gòu)部件槽形圖 滾筒結(jié)構(gòu)部件直徑大?。? （2-7） 表達(dá)式里面：—以鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件中心線位置求解分析的鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件卷繞直徑； —與起升作業(yè)裝置工作的級別有關(guān)系的參數(shù)大小，； —鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件的直徑大小,。 取 圖2.4 卷筒結(jié)構(gòu)圖 2.5.2滾筒結(jié)構(gòu)部件寬度大小 結(jié)合本文的基本實際的使用的情況，本文暫定滾筒結(jié)構(gòu)部件的寬度大小為。 2.5.3滾筒結(jié)構(gòu)部件的外徑大小 鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件的纏繞作業(yè)的層數(shù)大小最好不要高于5層，控制作業(yè)在5層范圍里面,但特殊情況下能夠超過層。 滾筒結(jié)構(gòu)部件的容繩量大小，本文為，每一層位置纏繞作業(yè)的圈數(shù)大?。? 每一圈位置所纏繞的基本長度大?。? 求解分析鋼絲繩結(jié)構(gòu)的纏繞作業(yè)的層數(shù)大小為 則鋼絲繩結(jié)構(gòu)部件在卷筒結(jié)構(gòu)部件上的最小的基本纏饒直經(jīng)大?。? 鋼絲繩材質(zhì)在卷筒結(jié)構(gòu)部件上的最大的基本纏饒直經(jīng)大?。? 鋼絲繩材質(zhì)在卷筒結(jié)構(gòu)部件上的平均的基本纏饒直經(jīng)大小： 結(jié)合設(shè)計要求的平均的速度大小為 滾筒結(jié)構(gòu)部件的轉(zhuǎn)速大小為： 最?。? 最大： 求解分析出體系總傳動比參數(shù)大小為： 2.5.4驗算滾筒結(jié)構(gòu)部件的平均的速度大?。? （1）最小的速度大小 （2-8） （2）最大的速度大小 （2-9） （3）平均的速度大小 （2-10） 第3章 減速裝置的設(shè)計 3.1減速裝置總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 當(dāng)壓電材料（壓電晶片）作為傳感器使用時，通常會在外部接一個高阻抗電荷放大器，這時可以把電學(xué)邊界條件視為電學(xué)開路，然而其機(jī)械邊界條件是可以不用。 3.1.1減速裝置概述 減速裝置是原動機(jī)以及工作機(jī)彼此之前的能夠獨(dú)立的閉式類型的傳動作業(yè)機(jī)構(gòu)，用來降低對應(yīng)的基本轉(zhuǎn)速以及增大轉(zhuǎn)矩載荷，以達(dá)到作業(yè)的基本需要。 通常能夠有效的分為三類： （1）均勻類型的載荷; （2）中等類型的沖擊載荷; （3）強(qiáng)沖擊類型的載荷。 3.1.2減速裝置設(shè)計 減速裝置傳動作業(yè)的方案設(shè)計圖為： 圖3.1 減速裝置的傳動作業(yè)方案 3.2減速裝置的參數(shù)確定 3.2.1總傳動比參數(shù)大小及傳動比分配 第一級的蝸輪結(jié)構(gòu)部件傳動： 表達(dá)式里面：為蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)部件傳動比參數(shù)大小 為滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件傳動比參數(shù)大小 為大小齒輪結(jié)構(gòu)部件傳動比參數(shù)大小 綜上所得： 蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)部件傳動比參數(shù)大小： 滑移齒輪結(jié)構(gòu)部件傳動比參數(shù)大?。? 大小齒輪結(jié)構(gòu)部件傳動比參數(shù)大?。? 3.2.2傳動裝置運(yùn)動參數(shù)的求解分析 從減速裝置的高速軸結(jié)構(gòu)部件開始各軸結(jié)構(gòu)部件命名為Ⅰ軸結(jié)構(gòu)部件（蝸桿結(jié)構(gòu)部件）、Ⅱ軸（蝸輪軸結(jié)構(gòu)部件）、Ⅲ軸結(jié)構(gòu)部件（小齒輪軸結(jié)構(gòu)部件）、Ⅳ軸結(jié)構(gòu)部件（過橋齒輪軸結(jié)構(gòu)部件）、Ⅴ軸結(jié)構(gòu)部件（大齒輪軸結(jié)構(gòu)部件）。 （1）各軸結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)速求解分析 第Ⅰ軸結(jié)構(gòu)部件： 第Ⅱ軸結(jié)構(gòu)部件： 第Ⅲ軸結(jié)構(gòu)部件： 第Ⅳ軸結(jié)構(gòu)部件： 第Ⅴ軸結(jié)構(gòu)部件： （2）各軸結(jié)構(gòu)部件功率求解分析： 電機(jī)結(jié)構(gòu)部件輸出功率大小為： 第Ⅰ軸結(jié)構(gòu)部件： 第Ⅱ軸結(jié)構(gòu)部件： 第Ⅲ軸結(jié)構(gòu)部件： 第Ⅳ軸結(jié)構(gòu)部件： 第Ⅴ軸結(jié)構(gòu)部件： （3）各軸扭距求解分析 第Ⅰ軸結(jié)構(gòu)部件： 第Ⅱ軸結(jié)構(gòu)部件： 第Ⅲ軸結(jié)構(gòu)部件： 第Ⅳ軸結(jié)構(gòu)部件： 第Ⅴ軸結(jié)構(gòu)部件： 軸號 轉(zhuǎn)速n（r/min） 輸出功率P（kw） 輸出扭矩 T（N·m） 傳動比i 效率 Ⅰ軸 970 20.13 198.19 25 0.98 Ⅱ軸 38.8 17.40 4282.73 Ⅲ軸 11.25 16.71 14184.9 3.45 0.86 Ⅳ軸 11.25 16.04 13616.2 Ⅴ軸 4.25 15.41 34627.18 2.65 0.96 表3.1 各軸參數(shù)表 3.3圓弧形式的蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計求解分析 3.3.1蝸桿形式傳動概述 蝸桿形式的傳動作業(yè)是由蝸桿結(jié)構(gòu)部件和蝸輪結(jié)構(gòu)部件予以組成的，蝸桿形式的傳動作業(yè)用于傳遞空間領(lǐng)域交錯的兩軸結(jié)構(gòu)部件間運(yùn)動形式和動力載荷,通常兩軸結(jié)構(gòu)部件的交角大小為。蝸桿形式的傳動作業(yè)的基本特點(diǎn)： （1）傳動比參數(shù)比較的大，在動力的基本傳動里面，通常傳動比參數(shù)大小，在分度作業(yè)的基本機(jī)構(gòu)里面，傳動比參數(shù)大小能夠達(dá)成1000； （2）傳動作業(yè)比較的平穩(wěn)，沖擊作業(yè)的基本載荷比較的?。? （3）具有一定的自鎖性能； （4）總體的基本成本比較的高。 蝸桿結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)類型：圓柱形式的蝸桿結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)、環(huán)面形式的蝸桿結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)、錐形式的蝸桿結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)。 圓柱形式的蝸桿結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)的類型：普通圓柱形式的蝸桿結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)、圓弧圓柱形式的蝸桿結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)。 普通圓柱形式的蝸桿結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)分為阿基米德類型的蝸桿（ZA蝸桿）、法向直廓類型的蝸桿（ZN蝸桿）和漸開線類型的蝸桿（ZI蝸桿）。 3.3.2蝸桿結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)的失效形式 蝸桿結(jié)構(gòu)類型傳動的失效的基本形式和齒輪結(jié)構(gòu)部件是一樣，也會存在齒面位置的點(diǎn)蝕現(xiàn)象、膠合現(xiàn)象、磨損現(xiàn)象和齒根位置的折斷現(xiàn)象等。 蝸桿結(jié)構(gòu)部件的主要的基本失效作業(yè)形式是剛度大小不足。 3.3.3蝸桿結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)的材質(zhì)選定 蝸桿結(jié)構(gòu)部件一般是用碳鋼基本材質(zhì)或合金鋼基本材質(zhì)予以制成，對于高速類型的重載蝸桿結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)，常用20C材質(zhì)r、20 CrMnTi材質(zhì)、12CrNi3A材質(zhì)等，表面位置經(jīng)滲碳淬火作業(yè)處理的硬度大小達(dá)HRC56~62材質(zhì)，淬火處理后需磨削加工處理；對中速中載六類線的蝸桿結(jié)構(gòu)部件傳動，常用45材質(zhì)、40Cr材質(zhì)、35SiMn材質(zhì)等，表面位置淬火作業(yè)處理至HRC45~55，再磨削加工處理；對一般基本用途的蝸桿結(jié)構(gòu)部件傳動能夠用45號鋼調(diào)質(zhì)作業(yè)處理，基本硬度大小為HRC220~250,；對低速類型的蝸桿形式的傳動作業(yè)，蝸桿結(jié)構(gòu)部件能夠不經(jīng)熱處理，或運(yùn)用鑄鐵材質(zhì)。 蝸桿結(jié)構(gòu)部件：選用45號鋼材質(zhì)進(jìn)行表面位置淬火處理，便面硬度HRC=45~50。 蝸輪結(jié)構(gòu)部件：選用ZcuSn10Pbl材質(zhì) 蝸輪結(jié)構(gòu)部件許用的基本接觸應(yīng)力載荷大小 蝸輪結(jié)構(gòu)部件的許用的基本接觸應(yīng)力載荷大小查得 應(yīng)力的基本循環(huán)作業(yè)次數(shù)N, ； 接觸的強(qiáng)度的壽命大小系數(shù) 則蝸輪結(jié)構(gòu)部件許用類型接觸應(yīng)力載荷大小 蝸輪結(jié)構(gòu)部件的許用類型彎曲應(yīng)力載荷大小， 蝸輪結(jié)構(gòu)部件的基本許用類型的彎曲應(yīng)力載荷大小，查得 彎曲作業(yè)的強(qiáng)度的壽命系數(shù)大小 則蝸輪結(jié)構(gòu)部件許用類型的彎曲應(yīng)力載荷大小 3.3.4蝸桿傳動的結(jié)構(gòu) 蝸桿結(jié)構(gòu)部件的基本直徑比較的小，一般和軸結(jié)構(gòu)部件做成一個有機(jī)的整體，稱為蝸桿軸。 圖3.2 蝸桿結(jié)構(gòu)部件結(jié)構(gòu)圖 蝸輪結(jié)構(gòu)部件的總體的直徑比較的大，為節(jié)約貴重的有色類型的金屬材質(zhì)，一般蝸輪結(jié)構(gòu)部件做成裝配的基本模式，常見的蝸輪結(jié)構(gòu)部件的基本形式有下面幾種： （1）拼鑄結(jié)構(gòu)類型：將青銅材質(zhì)的齒圈結(jié)構(gòu)鑄造在鑄鐵輪芯結(jié)構(gòu)部件上面，然后進(jìn)行切齒作業(yè)。 （2）壓配結(jié)構(gòu)類型：這種結(jié)構(gòu)由青銅材質(zhì)的齒圈結(jié)構(gòu)及鑄鐵材質(zhì)輪芯結(jié)構(gòu)予以所組成。 圖3.3 蝸輪結(jié)構(gòu)部件結(jié)構(gòu)圖 僅僅鑄鐵材質(zhì)的蝸輪結(jié)構(gòu)部件，鋁合金材質(zhì)的蝸輪結(jié)構(gòu)部件以及直徑小于100mm的青銅材質(zhì)的蝸輪結(jié)構(gòu)部件，才使用整體結(jié)構(gòu)類型的 。 本文的基本開發(fā)我們使用的是壓配結(jié)構(gòu)類型的裝配。 3.3.5蝸桿結(jié)構(gòu)類型傳動作業(yè)的主要參數(shù)大小和幾何結(jié)構(gòu)尺寸大小求解分析 （1）齒面位置的接觸作業(yè)疲勞強(qiáng)度大小設(shè)計求解分析 （3-1） （3-2） 蝸桿結(jié)構(gòu)部件頭數(shù)參數(shù)大小 蝸輪結(jié)構(gòu)部件頭數(shù)參數(shù)大小 蝸輪結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)矩參數(shù)大小 估取效率參數(shù)大小 蝸輪結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)速參數(shù)大小 蝸輪結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)矩參數(shù)大小 載荷系數(shù)參數(shù)大?。? 使用系數(shù)參數(shù)大小; 動載荷系數(shù)參數(shù)大?。汗廊。? 載荷分布不均勻系數(shù)參數(shù)大小，載荷比較的平穩(wěn)，取 則，載荷系數(shù)參數(shù)大?。? 彈性系數(shù)參數(shù)大小 故 得：模數(shù)大小，， 蝸桿結(jié)構(gòu)部件分度圓位置的直徑大小： ， 蝸輪結(jié)構(gòu)部件分度圓位置的直徑大?。? 蝸輪結(jié)構(gòu)部件圓周位置的直徑大?。? （2）齒根位置的彎曲作業(yè)疲勞類型的強(qiáng)度大小校核求解分析 蝸輪結(jié)構(gòu)部件齒根位置彎曲作業(yè)疲勞強(qiáng)度大小的校核和設(shè)計公式為： (3-3) 蝸輪結(jié)構(gòu)部件齒形結(jié)構(gòu)的系數(shù)大小，得 故 故 彎曲作業(yè)的強(qiáng)度大小足夠。 （3）其他的基本主要尺寸 蝸桿結(jié)構(gòu)部件頂圓位置的直徑大?。? 蝸桿結(jié)構(gòu)部件根圓位置的直徑大?。? 蝸桿結(jié)構(gòu)部件螺紋部分長度大： 蝸桿結(jié)構(gòu)部件喉圓位置的直徑大?。? 蝸輪結(jié)構(gòu)部件根圓位置的直徑大?。? 蝸輪結(jié)構(gòu)部件外圓位置的直徑大?。? 蝸輪結(jié)構(gòu)部件寬度大小： 名稱 蝸桿 蝸輪 中心距 a=1/2（d1+d2+2x2m）=1/2(600+120)=360 分度圓直徑 d1=qm=12×10=120mm d2=mz=12×50=600mm 蝸桿軸面齒距 p=mπ=12×3.14=37.68mm 齒頂高 ha1=ha*m=12mm ha2=(ha*+x2)m=12mm 齒根高 hf1=(ha*+c*)m=14.4mm hf1=(ha*+c*-x2)m=14.4mm 齒頂圓直徑 da1=d1=2ha1=144mm 齒根圓直徑 df1=d1-2hf1=92.2mm df2=d2-2hf2=571.2mm 蝸輪喉圓直徑 da2=d2+2ha2=624mm 蝸桿螺旋長度 b=(12+0.1z2)m+35=239mm 蝸輪輪緣寬度 B=0.65da1=0.65×144=93.6mm 表3.2 蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)的主要尺寸大小 3.4滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計求解分析（參考《機(jī)械設(shè)計》） 3.4.1齒輪形式的傳動作業(yè)類型 齒輪結(jié)構(gòu)部件的傳動作業(yè)類型： （1）圓柱形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件傳動 （2）錐形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件傳動 （3）雙曲面形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件傳動 （4）螺旋形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件傳動 （5）蝸桿形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件傳動 （6）圓弧形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件傳動 （7）擺線形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件傳動 （8）行星形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件傳動 3.4.2滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件概述 滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件是在軸結(jié)構(gòu)部件上能夠移動作業(yè)的的，它所傳遞作業(yè)的扭距載荷是傳到軸結(jié)構(gòu)部件上的，用滑鍵零件或花鍵零件予以連接，齒輪結(jié)構(gòu)部件嚙合作業(yè)滿足變速。 滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件在使用里面主要注意下面幾點(diǎn)： （1）滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件的內(nèi)孔結(jié)構(gòu)通常都要鑲嵌銅套結(jié)構(gòu)部件，并確保潤滑作業(yè)良好，以降低摩擦。 （2）關(guān)于滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計，與普通類型的齒輪結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計是相同的，只不過齒側(cè)位置的間隙要留大些。 （3）一定要綜合的考慮潤滑作業(yè) 3.4.3滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件傳動設(shè)計求解分析及強(qiáng)度校核 小滑移形式的雙聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu)部件的轉(zhuǎn)速大小，大雙聯(lián)齒形式的輪轉(zhuǎn)速大小 高速類型的齒輪結(jié)構(gòu)部件傳遞的功率大?。?， （1）選擇齒輪結(jié)構(gòu)部件的材質(zhì)，確定許用類型的應(yīng)力載荷大小 小齒輪結(jié)構(gòu)部件選用40Cr調(diào)質(zhì)鋼材質(zhì)， ； 大齒輪結(jié)構(gòu)部件選用45號鋼材質(zhì)，進(jìn)行正火作業(yè)處理， 。 許用類型的接觸應(yīng)力載荷： (3-4) 接觸作業(yè)的疲勞極限大小 接觸強(qiáng)度載荷壽命系數(shù)大小,應(yīng)力的循環(huán)作業(yè)次數(shù)大小， 接觸作業(yè)的強(qiáng)度載荷大小最小安全的系數(shù)大小， 許用類型的彎曲作業(yè)應(yīng)力載荷大?。? (3-5) 彎曲作業(yè)的疲勞極限大小，雙向傳動乘0.7 彎曲作業(yè)的強(qiáng)度大小的壽命相關(guān)系數(shù)， 彎曲作業(yè)的強(qiáng)度的尺寸相關(guān)系數(shù)(設(shè)模數(shù)m小于5mm)， 彎曲作業(yè)的強(qiáng)度最小安全相關(guān)系數(shù)， （2）齒面位置接觸作業(yè)疲勞強(qiáng)度大小設(shè)計求解分析 確定齒輪結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)精度等級 按估取圓周位置的速度大小 Ⅱ公差組8級 小輪結(jié)構(gòu)部件分度圓位置的基本直徑大小， (3-6) 齒寬的相關(guān)系數(shù)大小，查表6.9，按齒輪結(jié)構(gòu)部件相對軸承結(jié)構(gòu)部件為非對稱進(jìn)行布置 小輪結(jié)構(gòu)部件的齒數(shù)大小，在推薦作業(yè)的參數(shù)值大小20-40中選 大輪結(jié)構(gòu)部件齒數(shù)大小 圓整取 齒數(shù)比大小， 傳動比參數(shù)誤差大小， 小輪結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)矩大小 載荷相關(guān)系數(shù)大小 使用相關(guān)系數(shù)大小， 動載荷相關(guān)系數(shù)大?。和扑]作業(yè)的參數(shù)值1.05~1.4，取 齒間位置載荷分配相關(guān)系數(shù)大小：推薦作業(yè)的參數(shù)值1.0~1.2，取 齒間位置載荷分布相關(guān)系數(shù)大小，推薦作業(yè)的參數(shù)值1.0~1.2，取 則，載荷相關(guān)系數(shù)大?。? 材質(zhì)彈性相關(guān)系數(shù)大小， 節(jié)點(diǎn)區(qū)域相關(guān)系數(shù)大?。?，）， 重合度相關(guān)系數(shù)大小，由推薦作業(yè)的參數(shù)值0.85~0.92，取 故 齒輪結(jié)構(gòu)部件模數(shù)大小 圓整 小滑移齒輪結(jié)構(gòu)部件分度圓位置的基本直徑大小： 圓周位置速度大小： 標(biāo)準(zhǔn)的中心距大小, 齒寬大小， 大輪結(jié)構(gòu)部件齒寬大?。? 小輪結(jié)構(gòu)部件齒寬大?。? （3）齒根位置彎曲作業(yè)疲勞強(qiáng)度大小校核求解分析 (3-7) 齒形相關(guān)系數(shù)大小， 得小輪結(jié)構(gòu)部件 大輪結(jié)構(gòu)部件 應(yīng)力載荷修正相關(guān)系數(shù)大小， 得小輪結(jié)構(gòu)部件 大輪結(jié)構(gòu)部件 重合度大小 (3-8) 重合度相關(guān)系數(shù)大小, 故 齒根位置的彎曲作業(yè)強(qiáng)度大小足夠。 （4）齒輪結(jié)構(gòu)部件其他主要尺寸大小 大輪結(jié)構(gòu)部件分度圓位置的基本直徑大?。? 根圓位置的基本直徑大小： 頂圓位置的基本直徑大?。? 圖3.4 滑移齒輪 （5）當(dāng)滾筒結(jié)構(gòu)部件速度大小最大時齒輪結(jié)構(gòu)部件的主要尺寸大小 滾筒結(jié)構(gòu)部件的最大的基本轉(zhuǎn)速大小為 蝸桿結(jié)構(gòu)部件的轉(zhuǎn)速大小為 蝸輪結(jié)構(gòu)部件的轉(zhuǎn)速大小為 蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)部件的傳動比大小 大小齒輪結(jié)構(gòu)部件的傳動比大小 第Ⅳ軸結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)速大小 此時滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件的傳動比大小 故 滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件的中心距大小 此時， 小滑移齒輪結(jié)構(gòu)部件的分度圓位置的基本直徑大小： 大滑移齒輪結(jié)構(gòu)部件的分度圓位置的基本直徑大小： 小滑移齒輪結(jié)構(gòu)部件的齒根圓位置的基本直徑大?。? 大滑移齒輪結(jié)構(gòu)部件的齒根圓位置的基本直徑大?。? 小滑移齒輪結(jié)構(gòu)部件的齒頂圓位置的基本直徑大小： 大滑移齒輪結(jié)構(gòu)部件的齒頂圓位置的基本直徑大?。? 3.5大小齒輪結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計求解分析（參考《機(jī)械設(shè)計》） 3.5.1齒輪傳動概述 小齒輪結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)速大小，大齒輪結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)速大小 高速齒輪結(jié)構(gòu)部件傳遞作業(yè)的功率大小：， 3.5.2齒輪材料選擇 常用的輪齒結(jié)構(gòu)部件的基本材質(zhì)有鍛鋼材質(zhì)、鑄鋼材質(zhì)、鑄鐵材質(zhì)和非金屬材質(zhì)。 3.5.3齒輪結(jié)構(gòu)部件傳動設(shè)計及強(qiáng)度校核 （1）確定需用的應(yīng)力載荷大小 許用類型的接觸應(yīng)力載荷大小 接觸作業(yè)的疲勞極限大?。? 接觸作業(yè)的強(qiáng)度壽命相關(guān)系數(shù)大小,應(yīng)力載荷循環(huán)作業(yè)的次數(shù)大小, 接觸作業(yè)的基本強(qiáng)度最小安全相關(guān)的系數(shù)大小， 則 許用類型的彎曲作業(yè)應(yīng)力載荷： 彎曲作業(yè)的疲勞類型的極限大小，雙向傳動乘0.7 彎曲作業(yè)的強(qiáng)度的壽命相關(guān)系數(shù)大小，， 彎曲作業(yè)的強(qiáng)度的尺寸相關(guān)系數(shù)大小(設(shè)模數(shù)m小于5mm)， 彎曲作業(yè)的強(qiáng)度最小安全相關(guān)系數(shù)大小， 則 （2）齒面位置的接觸作業(yè)疲勞強(qiáng)度大小設(shè)計求解分析 確定齒輪結(jié)構(gòu)部件傳動作業(yè)的精度等級 按估取圓周位置的速度大小 Ⅱ公差組8級 小輪結(jié)構(gòu)部件分度圓位置的基本直徑大小， 齒寬位置的相關(guān)系數(shù)大小，按齒輪結(jié)構(gòu)部件相對軸承結(jié)構(gòu)部件為非對稱類型的布置 小輪結(jié)構(gòu)部件齒數(shù)大小，選 大輪結(jié)構(gòu)部件齒數(shù)大小 圓整取 齒數(shù)比大小， 傳動比參數(shù)誤差大小， 小輪結(jié)構(gòu)部件轉(zhuǎn)矩大小 名義載荷大小 載荷相關(guān)系數(shù)大小 使用相關(guān)系數(shù)大小 動載荷相關(guān)系數(shù)大?。和扑]作業(yè)的參數(shù)值1.05~1.4，取 齒間位置載荷分配相關(guān)系數(shù)大?。和扑]作業(yè)的參數(shù)值1.0~1.2，取 齒間位置載荷分布相關(guān)系數(shù)大小，推薦作業(yè)的參數(shù)值1.0~1.2，取 則，載荷相關(guān)系數(shù)大?。? 材質(zhì)彈性相關(guān)系數(shù)大小， 節(jié)點(diǎn)區(qū)域相關(guān)系數(shù)大小，（，）， 重合度相關(guān)系數(shù)大小，由推薦作業(yè)的參數(shù)值0.85~0.92，取 故 齒輪結(jié)構(gòu)部件模數(shù)大小 圓整 小滑移齒結(jié)構(gòu)部件輪分度圓位置的基本直徑大?。? 圓周位置的速度大?。? 標(biāo)準(zhǔn)的基本中心距大小, 齒寬大小， 大輪結(jié)構(gòu)部件齒寬大?。? 小輪結(jié)構(gòu)部件齒寬大?。? （3）齒根位置的彎曲作業(yè)疲勞強(qiáng)度校核求解分析 (3-9) (3-10) 齒形相關(guān)的系數(shù)大?。? 得小輪結(jié)構(gòu)部件 大輪結(jié)構(gòu)部件 應(yīng)力修正相關(guān)的系數(shù)大?。? 得小輪結(jié)構(gòu)部件 大輪結(jié)構(gòu)部件 重合度大小 重合度相關(guān)的系數(shù)大小, 故 齒根位置的彎曲作業(yè)強(qiáng)度足夠。 齒輪其他主要尺寸 大輪結(jié)構(gòu)部件分度圓位置的基本直徑大?。? 根圓位置的基本直徑大?。? 頂圓位置的基本直徑大?。? 3.6過橋形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計求解分析 過橋齒輪在傳動體系里面只起傳遞轉(zhuǎn)矩大小和動力大小，不改變傳動比參數(shù)大小。 過橋形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件模數(shù)大?。? 過橋形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件齒數(shù)大?。? 過橋形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件分度圓位置的基本直徑大小： 根圓位置的基本直徑大?。? 頂圓位置的基本直徑大?。? 3.7減速裝置傳動軸結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計與校核 3.7.1 蝸桿軸結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計求解分析 （1）求解分析軸結(jié)構(gòu)部件上的作用載荷大小 (3-11) 其中：, , 蝸桿結(jié)構(gòu)部件分度圓位置的基本直徑大小 蝸輪結(jié)構(gòu)部件分度圓位置的基本直徑大小 在傳動作業(yè)的歷程里面，蝸桿結(jié)構(gòu)部件齒面位置上所受的的載荷能夠分解為3個相互垂直的分載荷：圓周載荷、徑向載荷、軸向載荷。 蝸桿結(jié)構(gòu)部件圓周載荷： 蝸桿結(jié)構(gòu)部件軸向載荷: 蝸輪結(jié)構(gòu)部件圓周載荷： 蝸輪結(jié)構(gòu)部件軸向載荷: 徑向載荷： （2）初步估算軸結(jié)構(gòu)部件的直徑大小 蝸桿結(jié)構(gòu)部件的材質(zhì)為40Cr。 由式求解分析軸的最小的基本直徑大小，查表：取A=100 則 電動機(jī)結(jié)構(gòu)部件的軸的直徑大小使。故取軸的最小的基本直徑大小為。 （3）確定軸承結(jié)構(gòu)部件及齒輪結(jié)構(gòu)部件作用載荷大小的位置 確定軸承結(jié)構(gòu)部件支點(diǎn)的位置，查7014C軸承結(jié)構(gòu)部件，起支點(diǎn)位置,因此軸結(jié)構(gòu)部件的支承點(diǎn)位置到齒輪結(jié)構(gòu)部件載荷作用點(diǎn)位置距離大小，，。 圖3.6 軸結(jié)構(gòu)部件的結(jié)構(gòu)布置圖 （4）繪制軸結(jié)構(gòu)部件的彎矩載荷圖和扭矩載荷圖 ①求軸承結(jié)構(gòu)部件反力載荷 H水平面：求軸承結(jié)構(gòu)部件反力載荷 由得： 求解得到： 由 求解得到： V垂直面位置：求軸承結(jié)構(gòu)部件反力載荷 由得： 求解得到 由： 求解得到 ②求齒寬位置中點(diǎn)處彎矩大小 H水平面位置 V垂直面位置 合成作業(yè)的彎矩大小M： 扭矩 軸結(jié)構(gòu)部件的彎矩載荷圖和扭矩載荷圖如下面能夠看到： 圖3.7 軸結(jié)構(gòu)部件的求解分析簡圖 （5）按彎扭合成強(qiáng)度大小校核軸結(jié)構(gòu)部件的強(qiáng)度 當(dāng)量類型的彎矩載荷，取折合系數(shù)大小=0.6,則齒寬結(jié)構(gòu)中點(diǎn)位置當(dāng)量彎矩大小 軸結(jié)構(gòu)部件的材質(zhì)為45鋼,調(diào)質(zhì)作業(yè)處理，硬度大小HBS217～255，查得抗拉作業(yè)的基本強(qiáng)度大小，屈服作業(yè)的基本強(qiáng)度大小，彎曲作業(yè)的疲勞極限大小，剪切作業(yè)的疲勞極限大小。軸結(jié)構(gòu)部件的御用彎曲作業(yè)的應(yīng)力載荷大小 軸結(jié)構(gòu)部件的求解分析應(yīng)力載荷大小為： 所以，該軸結(jié)構(gòu)部件滿足作業(yè)的強(qiáng)度要求。 （6）確定危險位置的截面： 選取六軸左截面位置為危險截面 ① 求解分析危險截面應(yīng)力載荷大?。? 截面位置右側(cè)彎矩載荷： 截面位置上的扭矩載荷大?。? 抗彎截面位置的相關(guān)系數(shù)大小： 抗扭截面位置的相關(guān)系數(shù)大?。? 截面位置上的彎曲作業(yè)的應(yīng)力載荷大小： 截面位置上的扭轉(zhuǎn)作業(yè)剪應(yīng)力載荷大?。? 彎曲的應(yīng)力幅大?。? 彎曲作業(yè)平均應(yīng)力載荷大?。? 扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力載荷的應(yīng)力幅與平均類型的應(yīng)力載荷相等，即： ②確定影響的基本系數(shù)大?。? 軸結(jié)構(gòu)部件的材質(zhì)為40Cr，調(diào)質(zhì)作業(yè)處理。彎曲作業(yè)疲勞類型的極限大小，剪切作業(yè)疲勞的極限大小。 截面結(jié)構(gòu)圓角位置的有效應(yīng)力載荷集中相關(guān)系數(shù)大小、 根據(jù) ， 尺寸相關(guān)的系數(shù)大小、，軸結(jié)構(gòu)部件的截面位置得 ， 表面位置的質(zhì)量系數(shù)大小、 根據(jù)和表面位置加工制作為精車加工，得 材質(zhì)的彎曲、扭轉(zhuǎn)的特性相關(guān)的系數(shù)大小 、 ?。? 0.1 = 0.5，= 0.05 其中： 許用類型的安全相關(guān)的系數(shù)大小值為1.8，軸安全。 3.7.2 蝸輪軸結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計求解分析 （1）求解分析作用在滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件上的作用力載荷 轉(zhuǎn)矩大?。? 其中：, 軸結(jié)構(gòu)部件上滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件的分度圓位置的基本直徑大小 在傳動作業(yè)的歷程里面，滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件齒面位置上所受的載荷能夠有效分解為3個相互垂直的分力載荷：圓周載荷、徑向載荷、軸向載荷。 圓周載荷： 軸向載荷: 徑向載荷： 求解分析作用在蝸輪結(jié)構(gòu)部件上的作用載荷： 圓周載荷： 軸向載荷: 徑向載荷： 各載荷方向能夠看到 （2）初步估算軸結(jié)構(gòu)部件的直徑大小 軸結(jié)構(gòu)部件的材質(zhì)為40Cr，調(diào)質(zhì)作業(yè)處理。 由式求解分析軸結(jié)構(gòu)部件的最小直徑大小，。 查表：取A=100 則 故取軸結(jié)構(gòu)部件的最小的基本直徑大小為。 （3）軸結(jié)構(gòu)部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ①確定軸結(jié)構(gòu)部件的結(jié)構(gòu)方案 右軸承結(jié)構(gòu)部件從軸結(jié)構(gòu)部件的右端位置進(jìn)行裝入，左邊位置靠擋油環(huán)零件予以定位，右邊位置靠軸承蓋結(jié)構(gòu)部件。左軸承結(jié)構(gòu)部件從軸結(jié)構(gòu)部件的左端位置予以裝入，左邊位置靠軸承蓋零件予以定位，右邊位置靠擋油環(huán)零件予以定位。2軸結(jié)構(gòu)部件上安裝作業(yè)滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件，因為滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件需要在軸零件上滑動以滿足變速作業(yè)，所以此軸結(jié)構(gòu)部件長度大小需滿足滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件的齒寬位置再加大滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件的半個齒寬大小，所以軸段位置的長度大小取。此軸結(jié)構(gòu)部件兩端位置都采用圓錐滾子結(jié)構(gòu)類型軸承結(jié)構(gòu)部件。 圖3.8 蝸輪軸結(jié)構(gòu)部件的結(jié)構(gòu)圖 （2）確定各軸段位置的基本直徑大小和長度大小 ①段位置 結(jié)合，查暫選軸承結(jié)構(gòu)部件的基本型號為32016，其寬度大小,基本額定時候的載荷大小，。軸承結(jié)構(gòu)部件潤滑作業(yè)模式選擇脂潤滑。軸結(jié)構(gòu)部件的長度大小大于等于軸承結(jié)構(gòu)部件與擋油環(huán)零件的寬度大小，軸段位置的直徑大小。 ②段位置 此軸段安裝作業(yè)滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件，因為滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件需要在軸結(jié)構(gòu)部件上滑動作業(yè)以滿足變速，所以此軸長度大小需滿足滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件的齒寬大小再加大滑移形式的齒輪結(jié)構(gòu)部件的半個齒寬大小，那么軸段結(jié)構(gòu)的長度大小取，取。 ③段位置 此軸段位置沒有具體的要求,起一定的基本加強(qiáng)作用，取，。 ④段位置 此軸上安裝作業(yè)蝸輪結(jié)構(gòu)部件，取，。 ⑤段位置 此軸位置為軸肩結(jié)構(gòu)，固定軸段右邊位置的擋油環(huán)結(jié)構(gòu)和軸承結(jié)構(gòu)部件，，。 ⑥段位置 該段軸位置結(jié)構(gòu)的直徑大小。軸承結(jié)構(gòu)部件的基本型號為32024，其寬度大小,基本額定時候的載荷大小，。軸承結(jié)構(gòu)部件潤滑作業(yè)的方式選擇脂潤滑。軸結(jié)構(gòu)部件的長度大小大于等于軸承結(jié)構(gòu)部件與擋油環(huán)零件的寬度大小。 （3）確定軸承結(jié)構(gòu)部件及齒輪結(jié)構(gòu)部件作用載荷的位置 先確定軸承結(jié)構(gòu)部件支點(diǎn)的基本位置，查32016軸承結(jié)構(gòu)部件，起支點(diǎn)位置,查32024軸承結(jié)構(gòu)部件，起支點(diǎn)位置。所以軸結(jié)構(gòu)部件的支承點(diǎn)位置到齒輪結(jié)構(gòu)部件載荷作用點(diǎn)位置距離大小，，。 （4）繪制軸結(jié)構(gòu)部件的彎矩載荷圖和扭矩載荷圖 ①求軸承結(jié)構(gòu)部件反力載荷 H水平面位置：求軸承結(jié)構(gòu)部件反力載荷 由得： 求解得到： 由 求解得到： V垂直面位置：求軸承結(jié)構(gòu)部件反力載荷 由得： 求解得到 由： 求解得到 ②求齒寬位置中點(diǎn)處彎矩載荷大小 H水平面位置 V垂直面位置 合成作業(yè)彎矩載荷大小M 扭矩大小 軸結(jié)構(gòu)部件的彎矩載荷圖和扭矩載荷圖如下面能夠看到： 圖3.9軸結(jié)構(gòu)部件的求解分析簡圖 （5）按彎扭作業(yè)合成的強(qiáng)度大小校核軸結(jié)構(gòu)部件的強(qiáng)度 當(dāng)量類型的彎矩載荷，取折合相關(guān)的系數(shù)大小=0.6,則齒寬位置的中點(diǎn)位置當(dāng)量彎矩大小， 軸結(jié)構(gòu)部件的材質(zhì)為40Cr,調(diào)質(zhì)作業(yè)的處理，硬度大小HBS217～255，查得抗拉作業(yè)的基本強(qiáng)度大小，屈服作業(yè)的強(qiáng)度大小，彎曲作業(yè)的疲勞極限大小，剪切疲作業(yè)勞極限大小。軸結(jié)構(gòu)部件的御用彎曲應(yīng)力載荷大小 軸結(jié)構(gòu)部件的求解分析應(yīng)力為： 所以，該軸結(jié)構(gòu)部件滿足基本的強(qiáng)度要求。 （6）確定危險截面位置： 結(jié)合載荷較大及截面位置較小的基本原則，選取六軸左截面位置為危險的截面 ① 求解分析危險截面應(yīng)力： 截面位置右側(cè)的彎矩大?。? 截面位置上的扭矩大?。? 抗彎截面位置相關(guān)的系數(shù)大小： 抗扭截面位置相關(guān)的系數(shù)大?。? 截面位置上的彎曲作業(yè)的應(yīng)力載荷： 截面位置上的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力載荷大?。? 彎曲作業(yè)應(yīng)力幅大?。? 彎曲作業(yè)平均應(yīng)力載荷大?。? 扭轉(zhuǎn)作業(yè)剪應(yīng)力載荷大小的應(yīng)力幅大小與平均應(yīng)力載荷相等，即： ②確定影響相關(guān)系數(shù)大?。? 軸結(jié)構(gòu)部件的材質(zhì)為45Cr，調(diào)質(zhì)作業(yè)處理。彎曲作業(yè)的疲勞極限大小，剪切作業(yè)的疲勞極限。 截面圓角位置的有效的應(yīng)力載荷集中相關(guān)系數(shù)大小、 根據(jù) ， ， 尺寸相關(guān)系數(shù)大小、 ， 表面位置的質(zhì)量相關(guān)系數(shù)大小、 根據(jù)，得 材質(zhì)的彎曲作業(yè)、扭轉(zhuǎn)作業(yè)的特性相關(guān)系數(shù)大小 、 ?。? 0.1 = 0.5，= 0.05 其中： 查表得許用安全系數(shù)值為1.8，查得該軸安全 3.8軸承的選擇及強(qiáng)度校核 3.8.1蝸桿軸結(jié)構(gòu)部件上軸承結(jié)構(gòu)部件的選擇及強(qiáng)度校核 左軸承結(jié)構(gòu)部件：軸承結(jié)構(gòu)部件的型號為7318B，軸承結(jié)構(gòu)部件基本參數(shù)大小為，,,； 基本額定時候的載荷大小為,; 極限的基本轉(zhuǎn)速大小為 右軸承結(jié)構(gòu)部件：軸承結(jié)構(gòu)部件的型號為7014C，軸承結(jié)構(gòu)部件基本參數(shù)大小為，,,； 基本額定時候的載荷大小為,; 極限的基本轉(zhuǎn)速大小為 軸承結(jié)構(gòu)部件受力載荷的分析如下圖能夠看到 圖3.11軸承結(jié)構(gòu)部件受力載荷的分析圖 （1）求解分析軸結(jié)構(gòu)部件上的作用載荷大小 其中：, , 蝸桿結(jié)構(gòu)部件分度圓位置的基本直徑大小 蝸輪結(jié)構(gòu)部件分度圓位置的基本直徑大小 在傳動過程中，蝸桿齒面上所受的的力可以分解為3個相互垂直的分力：圓周力、徑向力、軸向力。 蝸桿結(jié)構(gòu)部件圓周載荷大?。? 蝸桿結(jié)構(gòu)部件軸向載荷大小: 蝸輪結(jié)構(gòu)部件圓周載荷大?。? 蝸輪結(jié)構(gòu)部件軸向載荷大小: 徑向載荷大?。? (2)求解分析軸承反載荷 ①水平位置的支反載荷 由圖3.11（b）求軸承結(jié)構(gòu)部件的反力載荷 由得： 求解得到： 由得; 求解得到： ②垂直支反載荷 由圖3.11（c）求軸承反載荷 由得： 求解得到： 由得; 求解得到： ③合成支反載荷 ④求解分析軸承結(jié)構(gòu)部件派生軸向載荷 軸承結(jié)構(gòu)部件派生軸向載荷: ⑤求解分析軸承結(jié)構(gòu)部件所受的軸向載荷 ⑥求解分析軸承結(jié)構(gòu)部件所受的當(dāng)量類型的載荷 軸承結(jié)構(gòu)部件作業(yè)時有中等類型的基本沖擊，載荷相關(guān)的系數(shù)大小 因 相對軸向的基本載荷大小 故 因 相對軸向的基本載荷大小 故 ⑦求解分析軸承結(jié)構(gòu)部件壽命大小 因,故應(yīng)按求解分析。溫度相關(guān)的系數(shù)大小 所以應(yīng)該使用半年更換一次軸承 第4章 卷筒結(jié)構(gòu)部件齒輪設(shè)計 4.1總體設(shè)計 筒結(jié)構(gòu)部件的表面位置車成螺旋形式的槽結(jié)構(gòu)，槽底位置的半徑大小，d為纏繞作業(yè)的鋼絲繩結(jié)構(gòu)的直徑大??；標(biāo)準(zhǔn)類型的繩槽結(jié)構(gòu)的槽深大小，深槽結(jié)構(gòu)的槽深大小為；卷筒結(jié)構(gòu)部件螺旋形的螺距大小，標(biāo)準(zhǔn)類型的螺旋線的螺距大小，標(biāo)準(zhǔn)槽結(jié)構(gòu)的，深槽的結(jié)構(gòu)。 大齒輪結(jié)構(gòu)部件和卷筒軸結(jié)構(gòu)部件連接，采用軸承座結(jié)構(gòu)部件予以支撐，里邊用調(diào)心球結(jié)構(gòu)類型軸承結(jié)構(gòu)部件。 設(shè)計簡圖如下圖能夠看到： 圖4.1卷筒齒輪結(jié)構(gòu)部件配合結(jié)構(gòu)圖 1-軸承座結(jié)構(gòu)部件 2-調(diào)心球軸承結(jié)構(gòu)部件 3-卷筒結(jié)構(gòu)部件 4-繩槽結(jié)構(gòu)部件 5-大齒輪結(jié)構(gòu)部件 6-軸套結(jié)構(gòu)部件 7-端蓋結(jié)構(gòu)部件 4.2卷筒軸結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計及校核 （1）求解分析軸結(jié)構(gòu)部件上的作用載荷大小 其中：, 軸上大齒輪結(jié)構(gòu)部件的分度圓位置的基本直徑大小 圓周載荷大?。? 軸向載荷大小: 徑向載荷大?。? （2）初步估算軸結(jié)構(gòu)部件的直徑 軸結(jié)構(gòu)部件的材質(zhì)為40Cr。 由式求解分析軸結(jié)構(gòu)部件的最小的直徑大小，查表：取A=100 則 故取軸結(jié)構(gòu)部件的最小的直徑大小為。 （3）確定軸結(jié)構(gòu)部件的結(jié)構(gòu)方案 圖4.3 卷筒軸結(jié)構(gòu)圖 （4）確定軸承結(jié)構(gòu)部件及齒輪結(jié)構(gòu)部件作用力載荷的位置 先選擇軸承結(jié)構(gòu)部件