起重机传动装置设计
第三节 起重机的基本结构组成
第三节起重机的基本结构组成不论结构简单还是复杂的起重机,其组成都有一个共同点,起重机由三大部分组成,即起重机金属结构、机构和控制系统。
图1—2所示为桥架型起重机基本组成部分(不包括控制系统),图1—3所示为臂架型起重机基本组成部分(不包括控制系统)。
图1—2 桥架型起重机简图1—桥架2—大车运行机构3—小车架4—起升机构5—小车运行机构6—俯仰悬臂图1—3 臂架型起重机简图1—门架(或其它底架) 2—塔架3—臂架4—起升机构5—变幅机构6—回转机构7—起重运行机构(或其它可运行的机械)一、起重机的金属结构由金属材料轧制的型钢和钢板作为基本构件,采用铆接、焊接等方法,按照一定的结构组成规则连接起来,能够承受载荷的结构物称为金属结构。
这些金属结构可以根据需要制作梁、柱、桁架等基本受力组件,再把这些金属受力组件通过焊接或螺栓连接起来,构成起重机用的桥架、门架、塔架等承载结构,这种结构又称为起重机钢结构。
起重机钢结构作为起重机的主要组成部分之一,其作用主要是支承各种载荷,因此本身必须具有足够的强度、刚度和稳定作为起重作业人员不必苛求掌握起重机钢结构的强度、刚度和稳定性如何设计,如何进行试验检测验证,重要的是起重机司机能善于观察、善于发现起重机钢结构与强度、刚度和稳定性有关的隐患与故障,以利及时采取补救措施。
例如起重机钢结构局部或整体的受力构件出现了塑性变形(永久变形),有了塑性变形即为出现了强度问题,有可能是因超载或疲劳等原因造成的;起重机钢结构的主要受力构件,如主梁等发生了过大的弹性变形,引起了剧烈的振动,这将涉及刚性问题,有可能是超载或冲击振动等原因造成的;带有悬臂的起重机钢结构,由于吊载移到悬臂端发生超载或是吊载幅度过大,将会发生起重机倾翻,这属于起重机的整体稳定性问题。
这些都是与起重机钢结构结构形式、强度、刚度及稳定性密切相关的基本知识。
以下将简要地介绍有关几种典型起重机钢结构的组成与特点。
1.通用桥式起重机的钢结构通用桥式起重机的钢结构是指桥式起重机的桥架而言,如图1—4所示。
第一章 起重机械动力装置分为三种
六、起重机及其机构的工作级别 工作级别是表明起重机及其机构工作繁忙程度和载荷状态的参数。 起重机是间歇动作的机械。工作时,各个机构不但时开时停,而且有时正转,有时反 转;有时满载,有时空载;有时载荷大,有时载荷小;有的起重机日夜三班工作, 有的特殊用途的起重机甚至一年才用一两次。这些现象都会对起重机的金属结构 和机构的零部件的疲劳、磨损等产生不同的影响。因此,应根据不同情况对起重 机及其机构划分为不同的工作级别,目的是为合理地设计、制造和选用起重机及 其零部件提供一个统一的基础。 根据我国起重机设计规范( GB3811-83),起重机及其机构的工作级别是按它们的利 用等级和载荷状态来划分的。利用等级反映工作的繁忙程度,起重机按其设计使 用期内总的工作循环次数分等级,各机构按其使用期内运转总时数分等级。起重 机及其机构的载荷状态表明它们经常受载的轻重程度,均分为轻、中、重、特重 四级。根据起重机或机构的利用等级和载荷状态,把起重机的工作级别分A1至A8共 八个级别,各机构则分为M1至M8各八个工作级别。例如1~3级是指不经常使用的或 经常轻闲地使用的级别,而 7 ~ 8 级则表示繁忙地使用或者利用等级中等但载荷状 态为重或特重的情况。
(1). 电动起升机构 参见图9.2.5电动起升机构简图,电动机经过减速器减速后驱动卷筒旋转,使钢绳绕进 卷筒或由卷筒放出,从而使吊钩升降。卷筒的正反向转动是通过改变电动机的转 向来达到的;而机构运动的停止或使货物保持在悬吊状态是依靠制动器抱住制动 轮来实现的。制动器通常装在高速轴上,这样所需要的制动力矩小,因而制动器 的尺寸小、重量轻. 电动起升机构的动力装置是电动机,通常采用交流电动机,也有用直流电动机。按照 取物装置的不同可分为吊钩起升机构、电磁吸盘起升机构和抓斗起升机构。 电动机与卷筒并列布置是大多数吊钩起重机常用的起升机构的形式,电动机通过二级 标准减速器带动卷筒转动;对于大起重量的起重机,为了实现低速起升以及增大 电动机与卷筒之间的距离,除采用标准两级卧式减速器外,再采用一对传动比为 3~5的开式齿轮传动。并列式起升机构分组性好,宜先用标准件,机构布置匀称, 安装维修方便,因而得到广泛应用。 (2). 液压起升机构 液压起升机构主要应用于汽车起重机和轮胎起重机。按照液压驱动装置的类型可分为: 高速油马达、低速大扭矩油马达和起升油缸式起升机构三种。 a. 高速油马达起升机构: 高速油马达比较成熟,得到广泛的应用。采用高速油马达作 驱动装置的起升机构可分为单卷筒式和双卷筒式两种。
起重机械起升机构之减速器设计
目录第1章绪论 (1)1.1课程设计目的和要求 (1)1.1.1设计目的 (1)1.1.2课程设计的要求 (1)1.2设计的内容及步骤 (1)1.2.1减速器机构计算 (1)1.2.2绘制正式工作图 (1)1.2.3编制技术文件 (1)1.3课程设计进度安排 (1)1.4课程设计提交内容 (1)第2章减速器的概论 (2)2.1减速器工作特点及类型 (2)2.1.1基本结构 (2)2.1.2基本分类 (3)2.1.3发展趋势 (3)第3章减速器的选择 (4)3.1计算传动比 (4)3.2减速器的验算 (4)3.3减速器工作图及工作原理 (5)3.4减速器的结构和附件设计 (6)第4章设计总结 (9)第1章绪论1.1课程设计目的和要求1.1.1设计目的《起重机课程设计》是现代港口设备与自动化/计算机科学与技术专业一个重要的实践教学环节,是对学生进行的较全面的技术设计训练。
1.1.2课程设计的要求通过起重机课程设计,使我们掌握桥式起重机减速器的设计计算方法和步骤;使我们对减速器、工作原理、安装要求等有进一步地了解;培养学生综合运用基础知识和专业理论知识分析和解决工程实际问题的能力;培养学生具有熟练地查阅各种技术标准与规范、使用设计手册和设计资料等的能力。
1.2设计的内容及步骤1.2.1减速器机构计算确定减速器传动比,绘制减速器、减速器传动简图;进行减速器设计计算。
1.2.2绘制正式工作图绘制减速器传动简图、减速器CAD机械图1.2.3编制技术文件整理设计计算内容、整理图纸;编写设计计算书。
1.3课程设计进度安排按老师计划安排,起重机械课程设计总学时数为1周,其进度及时间大致分配如下:1.4课程设计提交内容(1)设计计算书一份;(2)绘制减速器传动简图一张、减速器CAD机械图一张第2章减速器的概论2.1减速器工作特点及类型减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置,用来降低转速和增大转矩,以满足工作需要,在某些场合也用来增速,称为增速器。
门座起重机总体设计
总结词
优化动力系统
能耗优化是门座起重机环保和经济效益的 重要体现,通过节能设计降低设备运行成 本。
采用高效电机和节能传动系统,降低设备 能耗。
优化液压系统
优化维护保养
采用节能液压元件和优化液压回路,提高 液压系统效率。
制定合理的维护保养计划,确保设备处于 良好状态,延长使用寿命。
环境适应性优化设计
总结词
控制系统是门座起重机高效作业的关 键,通过优化设计提高设备的操控性 能和作业精度。
优化电气系统
采用先进的电机、控制器和传感器, 提高设备的动力性能和响应速度。
优化操控系统
简化操作界面和流程,提高操控的便 捷性和准确性。
优化安全系统
增加安全保护装置和预化设计
工作原理
工作原理
门座起重机通过电动机驱动行走机构和旋转机构,实现货物的装卸和搬运。旋 转机构使吊钩和货物进行旋转,行走机构使整机移动,从而实现货物的快速装 卸。
操作方式
门座起重机通常采用遥控操作或自动操作,操作简单、安全可靠。
历史与发展
历史
门座起重机最早出现于20世纪初,随着科技的发展和工业化的推进,其设计和性 能不断得到优化和提高。
喷涂工艺
01
对金属表面进行喷涂可以起到防腐蚀、美观的作用,常用的涂
料包括油漆、粉末涂料等。
电镀工艺
02
电镀可以增强金属件的耐腐蚀性和耐磨性,适用于需要高耐久
性的部件。
热喷涂工艺
03
通过热喷涂将金属或非金属粉末喷涂到基材表面,形成具有特
殊性能的涂层,如耐磨、隔热、绝缘等。
05
门座起重机优化设计
结构优化设计
05
06
考虑人机工程学因素,优化操作室布局和 控制系统,提高操作便捷性和舒适性。
桥式起重机起身机构传动简图
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图2—1 重锤式上升极限位置限制器设计图 1—小车架;2—开关;3—重锤;4—碰杆停止运转
1)起升机构结构
实验设备见右图,实验设
备由以下几大部分组成:电
机、联轴器、制动器、减速
器、卷筒、钢丝绳、吊钩或
滑轮组、控制器、 极限位置
限制器等。 Thursday, November
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2)起升机构组成
图1-1 桥式起重机起身机构传动简图
1—电动机;2、5—联轴器;3—制动器;4—减速器;
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三、实验体系
桥式起重机起身机构运 动分析综合实验由四个部分 组成,其模块体系设计见右 图。
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四、实验内容
桥式起重机起身机构运
动分析实验由四个部分组成 :
(1)起升机构的结构与组成 系统
起重与机械安全技术分析 实验项目
1、桥式起重机起身机构运动分析实验 2、桥式起重机运行机构运动分析实验
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实验一:桥式起重机起身机构 运动分析实验
一、实验目的
1、加强学生对《起重与机械安全技术》课程知识体 系的理解,巩固所学知识;
2、了解并掌握桥式起重机起身机构的结构、功能及 原理;
TC6012起重机回转机构设计
毕业设计(论文)题目:塔式起重机回转机构设计系(部):电气工程系专业:xxxxxx班级:xxxxxxx学生:学号:指导教师:2010年06月TC6012起重机回转机构设计摘要塔式起重机在现代建筑中起着越来越重要的作用。
作为塔式起重机的重要部分——回转机构,对塔机的性能起着至关重要的作用。
所以对回转机构性能的合理化设计,有利于其长周期工作。
现把塔机的最大工作幅度从55m增加到60m,使得塔机的结构变化小,便于通用,便于加工,便于运输。
塔式起重机在现代社会中起着越来越重要的作用,普遍使用在核电站建设,水电站建设,港口码头货物的起装,发挥着重要的作用。
随着社会的进步,科技发展人类的居住空间越来越小,人们的房子越建越高,塔机在高层建筑建筑施工中发挥着越来越重要的作用,作为塔式起重机的重要部分——回转机构,对塔机的性能起着至关重要的作用。
把塔机的最大工作幅度从55m,增加到60m,使得塔机的结构变化小,便于通用,便于加工,便于运输。
尤其是回转机构对塔机的性能的合理化设计,有利于其长周期工作。
通过对塔机回转机构的风载计算,惯性载荷计算,最后转化成回转载荷,拟定回转机构的传动方案,最后,经过比较得到合理的传动方案。
通过设计和计算得到了合理的传动方案,使得回转机构满足塔机的长期使用,并且使塔机的上半部分相对塔身坐360°的自由旋转,以便完成各种起重作业要求。
在设计中使用到了液力耦合器,并根据要求设计了行星齿轮减速器,最后设计了合理的回转机构。
关键词:塔式起重机;回转机构;行星齿轮减速器TC6012 Rotary Tower Crane DesignAbstractTower crane is playing an increasingly important role in modern architecture. As a vital component of the tower crane—slewing mechanism, which is quite essential to the rationalization of the tower crane. The design of slewing mechanism is good to its long-period of work. The increase of the maximum working range of the tower crane from 55m to 60m, enables its structure to change less, which is easy to ventilate, process and transport.Tower crane in modern society are playing an increasingly important role in widespread use in nuclear power plant construction, construction of hydropower stations, port cargo loaded from playing an important role. Along with social progress, scientific and technological development of human living space smaller and smaller, the more people build houses higher, tower crane in high-rise building construction in the building playing an increasingly important role as an important part of the tower crane - - slewing mechanism, the performance of the tower plays a vital role.Particularly slewing tower crane performance on the rationalization of design, beneficial to its long cycle of work.By calculating the wind load and inertial load of the tower crane's slewing mechanism and last rotary load which are turned into, transmission schemes are worked out, and then the reasonable transmission plan are obtained after comparison at the end.Reasonable transmission schemes that are gotten from calculation makes slewing mechanism meet the tower crane's demand to be applied for long and makes the upper-half part of the tower crane rotate 360° freely relative to its body in order to finish various demands of the lifting operation. In the meantime, use hydraulic coupler and design the planetary gear reducer reasonable rotation schemes are designed.Key Words: tower crane;slewing mechanism;hydrauliv coupler目录主要符号表1 绪论 (1)1.1前言 (1)1.2塔式起重机在国内外相关研究情况 (1)1.3课题的研究意义 (2)1.4课题的研究内容 (3)1.5方案设计和比较 (3)2 回转支撑装置的受力计算 (6)2.1滚动轴承式回转支撑的受力计算 (6)2.2回转驱动装置的计算 (7)2.2.1 回转驱动力的计算 (7)2.2.2 驱动电机功率的计算 (10)2.3液力耦合器的选用: (11)2.3.1 选用条件和原则 (11)2.3.2选用方法 (11)2.4制动器 (11)3 行星减速器设计 (13)3.1已知条件 (13)3.2设计计算 (13)3.2.1 选取行星齿轮传动的传动类型和传动简图 (13)3.2.2配齿计算 (14)3.3初步计算齿轮的主要参数 (14)3.3.1 啮合参数计算 (15)3.3.2确定各齿轮的变位系数× (16)3.4几何尺寸计算 (17)3.5装配条件的验算 (19)3.6传动效率的计算 (20)3.7结构设计 (21)3.8齿轮强度验算 (22)4 校核计算 (27)4.1传动比校核计算 (27)4.2开式齿轮副强度校核 (27)4.3制动器校核 (30)4.4塔式起重机主要机构校核计算结论 (31)5 结论 (32)参考文献 (33)致谢 (35)毕业设计(论文)知识产权声明 (36)毕业设计(论文)独创性声明 (37)主要符号表V 垂直力H 水平力M 力矩T 回转阻力矩n 塔式起重机的回转速度Tm 摩擦阻力矩Te 回转机构等效静阻力矩Tpe 等效坡度阻力矩Twe 等效风阻力矩z 齿轮齿数m 模数i 传动比a 中心距b 齿宽d 分度圆直径η传动效率1 绪论1绪论1.1 前言塔式起重机是建筑机械的重要设备。
起重机起升机构的组成及安全设计计算
起重机起升机构的组成及安全设计计算1.起升机构组成起升机机构由驱动装置、传动装置、卷绕系统、取物装置、制动器及其他安全装置等组成,不同种类的起重机需配备不同的取物装置,其驱动装置亦有不同,但布置方式基本上相同。
典型起升机构平面布置见图8-1。
图8-1 起升机构传动简图1-电动机 2-联轴器 3-制动器 4-减速器 5-联轴器 6-卷筒7-钢丝绳 8-吊钩滑轮组 9-上升极限位置限制器起重量超过10t时,常设两个起升机构:主起升机构(大起重量)与副起升机构(小起重量)。
一般情况下两个机构可分别工作,特殊情况下也可协同工作。
副钩起重量一般取主钩起重量的20%--30%;(1)驱动装置。
大多数起重机采用电动机驱动,布置、安装和检修都很方便。
流动式起重机(如汽车起重机、轮胎起重机等)以内燃机为原动力,传动与操纵系统比较复杂。
(2)传动装置。
包括减速器、联轴器和传动轴。
减速器常用封闭式的卧式标准两级或三级圆柱齿轮减速器,起重量较大者有时增加一对开式齿轮以获得低速大力矩。
为补偿吊载后小车架的弹性变形给机构工作可靠性带来的影响,通常采用有补偿性能的弹性柱销联轴器或齿轮联轴器,有些起升机构还采用浮动轴(也称补偿轴)来提高补偿能力、方便布置并降低磨损。
(3)卷绕系统。
它指的是卷筒和钢丝绳滑轮组。
桥架类型起重机采用双联滑轮组,单联滑轮组一般用于臂架类型起重机。
(4)取物装置。
它是根据被吊物料的种类、形态不同,采用不同种类的取物装置。
取物装置种类繁多,使用量最大的是吊钩。
(5)制动器及安全装置。
制动器既是机构工作的控制装置,又是安全装置,因此是安全检查的重点。
起升机构的制动器必须是常闭式的。
电动机驱动的起重机常用块式制动器,流动式起重机采用带式制动器,近几年采用了盘式制动器。
一般起重机的起升机构只装配一个制动器,通常装在高速轴上(也有装在与卷筒相连的低速轴上);吊运炽热金属或其他危险品,以及发生事故可能造成重大危险或损失的起升机构,每套独立的驱动装置都要装设两套支持制动器。
龙门式起重机的结构设计及优化
龙门式起重机的结构设计及优化龙门式起重机是一种常见的工业起重设备,用于在工地、港口、仓库等场所进行货物的运输和搬运。
在这篇文章中,我们将探讨龙门式起重机的结构设计和优化,并介绍一些可以提高其性能和效率的方法。
1. 结构设计龙门式起重机的结构设计需要考虑以下几个关键因素:1.1 主梁设计:主梁是起重机结构的主要承重部分,其设计需要考虑强度、刚度和稳定性。
一般情况下,主梁采用箱梁结构,具有较高的强度和刚度。
此外,还可以采用杀伤性钢板焊接工艺,提高主梁的承载能力。
1.2 支撑结构设计:为了保证起重机的稳定性,在龙门式起重机的两侧设置支撑腿是必要的。
支撑腿的设计需要考虑均匀分布荷载、防止倾覆和减小地面压力等因素。
1.3 起重机车架设计:起重机车架是起重机移动和行走的基础部分,一般采用轮式或履带式结构。
在设计中,需要确保车架具有足够的强度和刚度,以满足起重机的工作需求。
1.4 提升机构设计:提升机构是起重机的核心部分,包括起重钩、卷筒、齿轮传动装置等。
设计时需要考虑提升机构的稳定性、动力传输和起重能力,以提高起重机的工作效率和安全性。
2. 优化方法为了提高龙门式起重机的性能和效率,可以采用以下一些优化方法:2.1 材料优化:选择适当的材料可以提高起重机的强度和耐久性。
例如,使用高强度钢材可以减少主梁的重量,提高结构的刚度和稳定性。
2.2 结构参数优化:通过对起重机的结构参数进行优化,可以提高其运动性能和负荷能力。
例如,通过调整支撑腿的角度和长度,可以提高起重机的稳定性。
2.3 液压系统优化:液压系统是起重机的重要部分,影响其提升和行走的效率。
通过优化液压系统的工作流程、降低能量损耗和提高控制精度,可以提高起重机的行走速度和提升效率。
2.4 自动化控制优化:采用自动化控制系统可以实现起重机的智能化操作和监控。
通过优化自动化控制系统,可以提高起重机的工作效率、减少人为误操作和增加安全性。
通过以上的结构设计和优化方法,龙门式起重机可以在提升能力、运动性能和工作效率方面得到明显的提升。
塔式起重机设计说明书
摘要被人们喻为“巨人之臂”、“画在天空中的弧、“力与美的象征”的起重机,广泛应用于国民经济各部门进行物质生产和装卸搬运的重要设备。
塔式起重机是一种能在一定范围内垂直起升和水平移动物品的机械,是现代化工业与民用建筑中的主要施工机械。
本次设计是关于塔式起重机的传动部分,目标是使塔式起重机所提起的重物能够正常的升降以及让小车能够在横梁上水平的运行。
首先,根据已知条件确定好设计的传动方案;然后,根据传动方案所提升的负载选择电动机,在依次选择选择蜗杆传动减速器、联轴器、制动器等;接着根据起升高度设计卷筒以及钢丝绳的设计计算,最后是对小车的设计计算;根据上述所选出的标准件以及零部件应用工程软件绘制出塔式起重机的装配图,根据装配图拆出塔式起重机的零部图。
设计塔式起重机构时,根据机构传动选择标准元件实际情况进行零部件的强度和寿命校核验算。
最后把计算结果整理成设计说明书。
总之,为了确保产品的质量和水平,设计工作按照科学的程序进行,分清主次,合理取舍。
关键词:塔式起重机;起升机构;传动设计AbstractBy people known as the”Giant of the arm”,”draw the art in the sky”,”a symble of strength and beauty” ,of the crane is widely used in material production sectors of the national economy and the importance of loading and unloading equipment.Tower crane is a species in certain range of vertical lifting and horizontal movement items of machinery,a modern industrial and civil buliding in the major construction machinery.This design is part of the transmisson tower cranes,tower cranes which objective is to bring the weight down normal and allow car to run at the level of the beam.Fist,according to known the conditions of good design to determine the transmission program;then,according to the load drive upgrade program selection motor,wore drive in the orderof selection options reducer,couplings,brakes,etc;then roll under the lift,the design and Rope design calculation,the last car car is design and calculation;last elect under the standard condition and the application of engineering software to map out parts of tower crane’s assemble drawings,according to dismantle the tower crane assembley drawings of parts and plans.Design of tower crane bodies,in accordance with standard component for Driving choose the actual situation in parts of the intensity and lifetime calibration checking.Final results were organized into design sepcifications.In short,in order to ensure product quality and level of design work carried out in accordance with scientific procedures,to distiguish between primary and secondary,a reasonable choice.Keywords:Tower crane;Hoisting mechanism;Transmission Design.目录1 绪论错误!未定义书签。
桥式起重机起升机构的设计
桥式起重机起升机构的设计1.起升机构的结构设计起升机构通常由卷筒、钢丝绳、钢丝绳传动机构以及导向轨道等组成。
在起升机构的设计中,需要确定起升机构的起升速度、起升高度、负载能力等参数。
起升速度是指起升机构每分钟的起升高度,一般情况下,起升速度的选择应根据实际使用要求和工作环境来确定。
起升高度是指起升机构能够提升的最大高度,需要根据实际使用情况和场地条件来确定。
负载能力是指起升机构能够承受的最大负载,需要根据实际使用要求和工作环境来确定。
负载能力的确定包括起升机构的结构强度计算和钢丝绳的选择。
在起升机构的设计中,还需要考虑安全系数、防护装置、限位装置等。
安全系数是指起升机构的承载能力与实际使用负载之间的比值,一般情况下,安全系数应大于1.5防护装置主要包括起升机构的防护罩、防护门、防护栏等,用于保护起升机构和操作人员的安全。
限位装置主要用于限制起升机构的行程范围,避免超过安全范围造成事故。
2.动力传动设备的选择起升机构的动力传动设备主要包括电动机、减速机、制动器等。
在选择电动机时,需要考虑起升机构的负载能力和起升速度,同时还需要考虑电动机的功率和转速。
减速机的选择需要根据起升机构的起升速度和负载能力来确定。
减速机的作用是将电动机的高速旋转转换为合适的起升速度,同时还可以提供足够的扭矩来驱动起升机构。
制动器的选择需要考虑起升机构的安全性和可靠性,制动器主要用于控制起升机构的停止和保持,一般情况下,制动器应具有足够的制动力和制动稳定性。
在动力传动设备的选择中,还需要考虑电动机和减速机的安装方式、轴的对齐和平行度等。
同时,还需要考虑电动机和减速机的维护和保养。
总结起来,桥式起重机起升机构的设计需要考虑结构设计和动力传动设备的选择。
在结构设计中,需要确定起升速度、起升高度和负载能力等参数,并考虑安全系数、防护装置和限位装置等。
在动力传动设备的选择中,需要选择合适的电动机、减速机和制动器,并考虑安装方式和轴的对齐。
常用机械传动装置
常用机械传动装置1. 介绍机械传动装置是将动力从一个部件转移到另一个部件的装置。
它们在现代工程设计中起着至关重要的作用,用于传递动力、调整速度和扭矩,以及改变运动方向。
机械传动装置可以根据其传输和转变的方式进行分类。
在本文档中,我们将介绍一些常用的机械传动装置及其特点。
2. 齿轮传动齿轮传动是最常见和广泛应用的机械传动装置之一。
它通过两个或多个啮合的齿轮将动力从一个轴传递到另一个轴。
齿轮传动的主要特点包括:•传动效率高,达到98%以上;•可以传递大扭矩;•可以实现不同轴的速度和扭矩调节;•齿轮一般需要润滑。
常见的齿轮传动装置包括:•平行轴齿轮传动:两个平行的轴之间通过啮合的齿轮传递动力。
•锥齿轮传动:两个不平行的轴之间通过啮合的锥齿轮传递动力,可以改变轴的角度。
•内齿轮传动:一部分齿轮的齿位于齿圈的内部,可以实现齿轮的内啮合。
3. 带传动带传动是利用带状材料将动力从一个轴传递到另一个轴的装置。
它的主要特点包括:•简单、经济,安装方便;•可以传递较大的扭矩;•转速范围较低,不适用于高速传动;•需要定期维护和调整。
常见的带传动装置包括:•平行带传动:通过平行安装的两个轴之间的带状材料传递动力。
•V带传动:带状材料采用V形截面,可以增加带和轮之间的摩擦力,提高传递效果。
•齿形带传动:带状材料的周围有齿形结构,可以增加传递力矩和减少滑动。
4. 链条传动链条传动是通过链条将动力从一个轴传递到另一个轴的装置。
它的主要特点包括:•可以传递大扭矩;•转速范围较高,适用于高速传动;•需要定期润滑和维护。
常见的链条传动装置包括:•平行链条传动:通过平行安装的两个轴之间的链条传递动力。
•正齿轮链条传动:链条上的齿与啮合的齿轮传递动力。
•锥形齿轮链条传动:链条上的齿与啮合的锥齿轮传递动力,可以改变轴的角度。
5. 减速机减速机是将高速旋转的输入转换为低速旋转的输出的装置。
它的主要特点包括:•可以实现高扭矩和低速输出;•一般由齿轮、轴和轴承组成;•需要定期润滑和维护。
桥式起重机设计手册
桥式起重机设计手册第一章:桥式起重机概述桥式起重机是一种用于提升、移动、装卸重物的重型机械设备,广泛应用于工厂、码头、仓库等场所。
它由主梁、端梁、大车、小车、起升机构、行走机构等部分组成,能够灵活、高效地完成各种吊装作业。
本设计手册旨在介绍桥式起重机的设计原理、结构、安全规范等内容,提供设计师和使用者相关的参考指南。
第二章:桥式起重机的设计原理1. 载荷计算:根据起重物的重量和吊装点的位置,计算出桥式起重机的额定载荷和工作范围。
2. 结构设计:包括主梁、端梁、大车、小车等部分的结构设计,确保机械强度和稳定性。
3. 运动传动:设计大车、小车的运动传动系统,包括电机、减速机、齿轮、轮轴等部件的选择和布置。
4. 吊钩设计:根据起重物的特点和要求,设计合适的吊钩结构和配重系统。
第三章:桥式起重机的结构设计1. 主梁设计:根据起重机的载荷和跨度,选择合适的主梁型号和截面尺寸,确保主梁的强度和刚度。
2. 大车设计:包括大车横梁、轮组、电机等部分的设计,确保大车的平稳运行和高效吊装。
3. 小车设计:设计小车的结构和传动系统,满足起重机在跨度范围内的移动和定位需求。
4. 起升机构设计:设计起升机构的卷筒、绳索、钢丝绳等部分,确保起升机构的安全可靠。
第四章:桥式起重机的安全规范1. 载荷限制:根据吊装作业的需求,设立合理的最大起重量和工作范围,承重结构的安全性及稳定性。
2. 运行安全:制定桥式起重机的运行规程,包括吊装操作流程、检查维护要求、应急预案等内容。
3. 安全设施:包括限位器、安全防护装置、告警系统等的配置要求,确保各个环节的安全性。
4. 定期检查:制定桥式起重机的定期检查和维护计划,确保机械设备的长期安全运行。
第五章:桥式起重机的维护保养1. 润滑管理:对各个部件的润滑点进行规范管理,确保机械设备的正常运行和寿命延长。
2. 系统检查:定期对起重机的传动系统、电气系统、液压系统进行检查维护,排除故障和隐患。
《起重机设计规范》
电气部分
主要内容
一、电源与供电 二、电气保护 三、控制系统 四、电机选择 附录P: 附录 :电机初选 附录R: 附录 :电机过载校验 附录S: 附录 :电机发热校验 五、装置及电阻器选择
一、电源与供电
对电网电压波动范围按GB5226.2中 4.3.2交 中 对电网电压波动范围按 交 流电源的电压波动范围规定为: 流电源的电压波动范围规定为 : 在正常工作 条件下,供电系统, 条件下 , 供电系统 , 在起重机械馈电线接入 处的电压波动不应超过额定值的± 处的电压波动不应超过额定值的 ±10%的要 的要 标准中规定为± , 求,但FEM标准中规定为±5%,建议在应用 标准中规定为 中尽可能要求用户的供电电源符合± 的国 中尽可能要求用户的供电电源符合±5%的国 际通用要求。 际通用要求。
电气控制部分在修订时, 电气控制部分在修订时,其内容包括了原 GB3811-1983,FEM相关部分的内容,同时 相关部分的内容, , 相关部分的内容 增加了变频调速和调压调速的说明。 对吊钩 增加了变频调速和调压调速的说明。(对吊钩 起重机,当起升机构的工作级别为M4、 起重机,当起升机构的工作级别为 、M5 和M6,且额定起升速度 ,且额定起升速度≥5m/min时要求制动 时要求制动 平稳,应采用电气制动方法,保证在0.2~ 平稳,应采用电气制动方法,保证在 ~ 1.0G范围内下降时 制动前的电动机转速降至 范围内下降时,制动前的电动机转速降至 范围内下降时 同步转速的1/3以下 该速度应能稳定运行.) 以下,该速度应能稳定运行 同步转速的 以下 该速度应能稳定运行
对于有机械偶合的多电机传动( 对于有机械偶合的多电机传动(如大容量起升机构 采用大减速机方案由两台电动机拖动, 采用大减速机方案由两台电动机拖动,大车运行机 构前后两组电动机通过车轮和轨道的偶合), ),当采 构前后两组电动机通过车轮和轨道的偶合),当采 用两套驱动装置并分别构成闭环控制时, 用两套驱动装置并分别构成闭环控制时,两套驱动 装置之间应设置负荷均衡控制功能,在起重机上, 装置之间应设置负荷均衡控制功能,在起重机上, 通常可采用如下两种负荷均衡方式: 通常可采用如下两种负荷均衡方式: 主装置为速度闭环控制、 ①主装置为速度闭环控制、从装置为转矩控制的主 从控制方式 采用下垂软化特性功能、 ②采用下垂软化特性功能、两台装置相对独立的负 荷均衡方式
起重机设计规范
运行机构电动机初选
1)计算稳态运行功率: PN=PJ×VY/1000/η/m 2)计算S3 JC=40%基准工作制下所需的电动机的
功率值:Pn≥K PN 式中:K——综合运行速度所体现的作业频繁
程度和惯性功率对发热影响的综合因素系数, 见表2。
表2综合因素系数(仅对室内轨道式运行机构)
运行速度(m/min) ≤30 60 90 120 150 180
3)调压调速系统在任何速度上的允许运行时 间相对于电阻器的发热时间常数来讲,均为 长期。故电阻元件的接电持续率应按100%选 用。但由于上升和下降时,机械传动效率相 反,电动机的工作电流不等,所以电阻元件 在JC=100%下的电流值为:
I上= IN; I下= IN×η2。
变频调速系统
系统特点: 1)变频调速系统可实现额定频率以下恒转矩调速及
《起重机设计规范》
电气部分
主要内容
一、电源与供电 二、电气保护 三、控制系统 四、电机选择 附录P:电机初选 附录R:电机过载校验 附录S:电机发热校验 五、装置及电阻器选择
一、电源与供电
对电网电压波动范围按GB5226.2中4.3.2交 流电源的电压波动范围规定为:在正常工作 条件下,供电系统,在起重机械馈电线接入 处的电压波动不应超过额定值的±10%的要 求,但FEM标准中规定为±5%,建议在应用 中尽可能要求用户的供电电源符合±5%的国 际通用要求。
按过载校验公式计算:
Pn≥H/m/λm×PQ×Vq/1000/η =2.2/2.9×105×6/6.12/0.87=90KW
所选电动机Pn=132kw ≥ 90kw 过载校验通过。
例2:本例1中起重机正常工作时起重量为105t、工 作级别为M7、若还有一种特殊工况,要求在工厂设 备安装或检修时偶尔要吊装170t载荷,则过载校验 计算为:
工程起重机设计方案
工程起重机设计方案1. 引言工程起重机是一种主要用于工业、建筑、船舶等领域的重型机械设备,具有快速高效、安全稳定等优点。
本文旨在设计一种具有高度可靠性和高效率的工程起重机。
2. 设计要求2.1 重量和负载工程起重机的设计需要考虑其重量和负载。
设计的起重机的总重量应尽可能减轻,同时也不能影响其工作效率。
其工作负载应符合规格要求,并具有足够的安全储备能力。
2.2 动力和传动起重机的设计还需要考虑其动力和传动系统。
应定制合适的动力系统,使其能快速高效地工作。
同时,传动系统也应根据机器总重量和工作载荷进行选择,具备可靠性和耐用性。
2.3 控制系统起重机的设计还需要考虑其控制系统。
控制系统需要灵活性、稳定性和可靠性,并应符合人类工程学原则。
此外,应还需要考虑到控制系统面板易于操作和维护。
2.4 安全性起重机的设计还需要考虑其安全问题。
设计应保证其安全性,防止在危险区域内运作时引起事故。
设计应加强防护措施,同时应考虑在紧急情况下进行停机和应急措施。
3. 设计方案3.1 结构设计根据起重机设计要求以及机器总重量和工作载荷进行计算,制定出相应的结构设计方案。
本文设计采用4个轮子的结构设计,提高了起重机的稳定性和移动性。
3.2 传动系统设计本文采用液压传动设计,以蓄水筒为载体,推动液压油完成工作装置的移动。
采用这种传动系统使起重机具有足够的起重能力,并且容错性高,更加可靠。
3.3 控制系统设计起重机的控制系统包括远程操纵和手动控制两种控制模式。
远程控制模式可以由经过专门培训的人员通过遥控器进行操控。
手动控制模式可以由驾驶员通过面板拨动各种开关完成操作。
本文设计采用PLC控制系统,这是一种高度集成的电气自动化方案,可强化控制性能和可靠性。
3.4 安全措施设计起重机的安全措施设计包括保护网、预警器配件和安全开关。
保护网可以防止工人因不小心摔落,预警器配件可以提醒工人注意安全,安全开关可以在停机时紧急停止操作。
此外,还应对起重机的日常维护和检查加强监管,确保机器安全工作。
铁路起重机自力行走传动装置研制
个 动轴 齿轮 啮 合 驱 动 。
2 . 4 . 2 减 速 器结 构 行 走 减 速 器主 要 由减 速器箱 体 , 一 级 小齿轮 轴 、 一级大齿轮、
花键 轴 、 滑 动小 齿 轮 、 滚 动 轴承 、 键等 构成 。 其 中一级 传 动 齿 轮 为 齿 轮轴结构, 一 端 设 有与 马 达 配合 的 花 键 孔 , 可 直 接 连 接 驱 动 马达 的 花键轴伸, 动 力直 接传 递 到此 轴 。 一 级大 齿轮 通过 平 键 与 花键 轴 连
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该 公 司 自主 开发 的 l 6 t 固 定臂 式铁 路 起 重 机 是 为 替 代该 公 司
2 0 世纪 5 0 年 代研制的l 5 t 固 定 臂 液 力 机 械 传 动 铁 路 起 重 机 而 设
架
2 . 2 液压 泵
液 压 系统 采 用 恒 功 率 变 量 泵 与 定 量 马 达 匹 配 方 式 。 泵 选 用
2 . 3 行 走马 达
1 起 重 机 主 要技 术 参 数
转 向架 数 量 动轴 数量
轴 重 车 轮 直径
行 走马 达 采 用GM 系列 摆 缸 曲轴 式径 向柱 塞液 压 马 达 , 其 不 同于 传统 的 高速 马 达 。 该 马 达具 有体 积 小 、 重 量轻 、 排量大、 输 出转
Q :
创 新 技 术
Sci e nce an d Te ch no l ogy l n n ova t i on He r a l d
铁 路 起重 机 自力行 走传 动 装 置研 制①
塔式起重机转盘机构的设计
塔式起重机转盘机构的设计引言:塔式起重机是一种常用于建筑施工和装卸货物等作业的起重设备,转盘机构是塔式起重机的核心部件之一、它通过转盘的旋转,使起重机的吊臂能够在360度范围内进行全方位的作业。
转盘机构的设计直接影响到塔式起重机的性能和稳定性,因此对于转盘机构的设计需要仔细考虑各种因素。
一、转盘机构的功能和基本要求1.功能:转盘机构的主要功能是使塔式起重机的吊臂能够360度无死角地旋转,以便于进行作业。
2.基本要求:(1)满足吊臂稳定旋转的需求:转盘机构需要具有足够的稳定性,以确保在吊装重物时不会出现过大的摇摆。
(2)顺畅的转动:转盘机构需要采用合适的轴承和润滑装置,以保证其转动顺畅,减少能量损失。
(3)安全可靠:转盘机构需要具备一定的强度和刚度,能够承受起重机在不同工况下的荷载。
二、转盘机构的结构设计1.转盘:(1)转盘材料:转盘一般采用优质钢材制作,以确保其强度和刚度。
(2)转盘厚度:转盘的厚度需要根据起重机的工作条件确定,一般要求厚度要能够承受起重机在最大工况下的荷载。
(3)转盘直径:转盘的直径需要满足吊臂的长度和起重机各部件运动的空间需求,一般要求能够容纳起重机全部部件的活动范围。
2.转动机构:转动机构是指使转盘能够旋转的设备,其设计需要考虑以下几个方面:(1)轴承:轴承是转动机构的核心部件,需要选择具有高承载能力和寿命的轴承。
(2)润滑装置:润滑装置可以减小摩擦,提高转动机构的使用寿命,需要根据具体情况选择合适的润滑方式。
(3)传动装置:传动装置可以使转盘顺畅地旋转,一般采用驱动电机和齿轮传动的方式。
3.固定装置:为了使转盘具有稳定性,需要设计适当的固定装置来固定转盘,一般采用螺栓和座椅连接的方式,需要保证连接紧固可靠、结构牢固。
三、转盘机构的性能优化1.重心设计:在转盘机构的设计过程中,需要合理设置各个组件的位置,以降低转盘的重心,提高其稳定性。
2.摩擦力和惯性力的控制:转盘机构在旋转过程中会产生摩擦力和惯性力,这些力会对转盘的旋转稳定性产生影响。
港口门座起重机的机械传动系统和润滑保养要点
港口门座起重机的机械传动系统和润滑保养要点港口门座起重机作为现代港口装卸设备的重要组成部分,具有承载能力强、工作效率高等特点。
为了确保港口门座起重机的正常运行和延长其使用寿命,机械传动系统和润滑保养成为关键的任务。
一、机械传动系统1. 传动系统的设计港口门座起重机的机械传动系统主要由电机、变速器、齿轮系统和传动轴等组成。
在设计时应注意以下几点:- 选用适当的传动比例,使起重机具有较大的牵引力和驱动力;- 确保传动系统的可靠性和稳定性,减少振动和噪音;- 采用高质量的传动装置和耐用的轴承,以减少故障和维修成本。
2. 传动系统的检查与维护为确保传动系统的正常运行和延长其使用寿命,应定期进行检查和维护。
具体操作包括:- 定期检查齿轮、轴承和传动带的磨损情况,如有磨损,应及时更换;- 清洁齿轮和传动轴的表面,以防止积尘和腐蚀的发生;- 检查传动系统的润滑情况,确保润滑油的充足和质量良好;- 定期检查传动系统的联接螺栓和紧固件,确保其牢固可靠。
二、润滑保养要点1. 润滑剂的选择对于港口门座起重机的机械传动系统,润滑剂的选择至关重要。
应根据设备的工作条件和要求,选择适当的润滑剂。
一般情况下,润滑剂应具有一定的黏度、耐高温性和耐水性,以及良好的抗磨损、抗氧化和抗腐蚀性能。
2. 润滑点的确定对于港口门座起重机的机械传动系统,润滑点的确定可以参考以下几个方面:- 重要传动件,如齿轮、齿条和链条等;- 滚动轴承和滑动轴承的润滑点;- 联接螺栓和紧固件的润滑点。
3. 润滑周期和方式润滑周期和方式的选择应根据设备的工作情况和使用要求。
通常可采用定期润滑和根据需要的加注润滑的方式。
具体操作如下:- 定期润滑:按照设备的使用频率和工作时间来确定润滑周期。
一般情况下,润滑周期为3个月至半年一次。
- 加注润滑:在设备运行过程中,根据润滑剂的消耗情况进行加注。
加注润滑可以手动或自动进行,但应避免过量和不足的情况。
4. 润滑剂的管理为确保润滑剂的质量和使用效果,应进行润滑剂的管理工作。
10吨位桥式起重机的总体设计
10吨位桥式起重机的总体设计一、引言桥式起重机是一种常见的起重设备,它由桥架、起重机械和电气系统组成,主要用于工业和建筑等领域的货物搬运。
本文将对一种重量为10吨的桥式起重机进行总体设计,包括结构设计、动力系统设计和控制系统设计等方面。
二、结构设计1.桥架设计桥架是起重机的主要支撑结构,其设计要充分考虑机械强度和稳定性。
对于10吨位的桥式起重机,桥架应具有足够的刚性和承载能力。
设计时可以采用双梁和四轮驱动的结构,桥架材料可以选择高强度钢材制作,以确保起重机在工作时的稳定性和安全性。
2.起重机械设计起重机械是桥式起重机的核心部件,其设计应满足起重货物的需求。
10吨位的起重机械应具有足够的起重高度和起重速度。
同时,起重机械的设计还应考虑附加装置的安装,如翻转夹具和吊具等。
起重机械的选择可以根据具体的工作要求,如起重高度、加载方式等来进行。
3.结构优化在桥式起重机的设计过程中,应通过结构优化方法对各部件进行优化设计,以提高整机的效率和性能。
结构优化可以通过有限元分析等方法来进行,以获取最佳设计方案。
同时,还可以采用轻量化设计和模块化设计来降低整机重量和提高制造效率。
三、动力系统设计桥式起重机的动力系统设计主要包括驱动装置和传动系统。
驱动装置可以选择电动驱动或液压驱动,具体选择可以根据需求来确定。
传动系统主要包括齿轮传动和链传动等,其设计应满足起重机的工作负荷和速度要求。
同时,还应考虑安全保护装置的安装,如过载保护和限位装置等,以确保起重机在工作过程中的安全性。
四、控制系统设计桥式起重机的控制系统设计主要包括电气控制和自动控制两个方面。
电气控制主要包括起重机的开关控制和驱动控制等,其设计应考虑安全可靠和操作方便。
自动控制可以通过PLC控制或计算机控制来实现,以提高起重机的自动化程度和操作效率。
同时,还应考虑远程控制和数据采集等功能的设计,以满足用户的不同需求。
五、安全性和可维护性设计在桥式起重机的总体设计中,安全性和可维护性是非常重要的考虑因素。
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设计胶带输送机的传动装置_起重机传动装置设计机械设计课程设计任务书设计题目:起重机传动装置设计系部:机械工程系专业:机械设计制造及其自动化学生姓名:学号:起迄日期:2014年12月8日年12月29日指导教师:教研室主任:机械设计课程设计任务书目录前言前言我们组本次接到的课程设计题为《起重机传动装置的设计》。
传动装置的作用在于传递齿轮传动具有传动比准确,可用的传动比,圆周速度和传递的范围都很大,以及传动效率,使用寿命长,结构紧凑,工作可靠等一系列优点,因此,齿轮传动式各机器中应用最广的机械传动形式之一,齿轮是机械工业中的重要的基础件。
由于齿轮传动在减速器装置中使用广泛,以此,人们都十分重视研究这个基础部件。
无论在减小体积,减轻重量,提高效率,改善工艺,延长使用寿命和提高承载能力以及降低成本等等方面,有所改进的话,都会促进资源(包括人力,材料和动力)的节省。
于是我们研究起重机的传动部分,通过给定条件选择了展开式双极圆柱斜齿齿轮减速器,通过计算,设计了主要的传动零件,减速器的输入轴,输出轴,和中间轴,以及齿轮,从而达到传动的需要,满足了设计任务。
机械设计课程设计任务书1.设计题目:起重机传动装置的设计1.1传动布置方案见图11——电动机2——联轴器3——制动器4——减速器5——联轴器6——卷筒支承7——钢丝绳8——吊钩9——卷筒图1传动布置方案简图1.2设备工作条件:常温下工作,每日两班,工作10年,允许重物起升速度误差小于5%。
车间有三相交流电源。
2.电动机的选择2.1确定电动机的功率(1)提升力:11F=Gg=⨯720⨯9.8=3528N22(2)提升速度V1=2V=2⨯0.65=1.3m/s(3)工作机(卷筒)所需要的功率:FV3528⨯1.3P===4.5910001000(4)传动总效率为η总=η1η2η3=0.992⨯0.972⨯0.984=0.85223式中η1——弹性联轴器效率,取0.99;η2——圆柱齿轮传动(8级精度)效率,取0.97;η3——滚动轴承效率,取0.98。
(5)电动机所需功率为:P0===5.4(kW)总所以,取电动机的功率Pm=5.5kW。
2.2确定电动机的转速2.2.1计算卷筒的转速(1)卷筒角速度ω卷筒=V11(D+d)2(2)卷筒的转速n卷筒=ω卷筒π=V11.3⨯1000⨯60==95.13(r/min)π(D+d)π(250+11)取圆柱齿轮传动二级减速器传动比范围i总=822,故电动机转速的可选范围为:n电动机=i总⨯n卷筒=(8~22)⨯95.13=761~2092r/min根据电源和工作条件,电动机的类型选取Y系列三相异步电动机。
电动机的转速选择常用的两种同步转速:1500r/min和1000r/min2.2.2确定电动机型号根据电动机的功率和同步转速,查【2】P207表8-53确定电动机型号为Y160M-4或Y160L-6。
传动系统的总的传动比为i总=nmn卷筒式中nm——电动机满载转速;n卷筒——卷筒的转速。
根据电动机的型号查【2】P208表8-54确定外伸轴径、外伸轴长度、中心高等参数。
将计算数据和查表数据填入表1中,便于比较。
表1电动机的数据及总传动比级齿轮传动实现,所以选用方案一。
3.运动和动力参数的计算3.1传动比分配(1)总传动比为i总==15.14(2)分配各级传动比设二级斜齿圆柱齿轮减速器高速机的传动比为i1,低速级传动比为i2。
则i1===4.44;i2=i总15.14==3.41i14.443.2计算各轴的转速如图一,对各轴编号为A、B、C、D。
A轴的转速:nA=n电动机=1440r/minB轴的转速:nB=nA1440==324.32r/mini14.44nB324.32==95.11r/mini23.41C轴的转速:nc=D轴的转速:nD=nc=95.11r/min3.计算各轴的输入功率A轴:PA=Pmη1=5.5⨯0.99=5.445kWB轴:PB=PAη2η3=5.445⨯0.97⨯0.98=5.18kWC轴:PC=PBη2η3=5.18⨯0.97⨯0.98=4.92kWD轴:PD=PCηη13=9.84⨯0.99⨯0.98=4.77kW4.计算各轴的输入扭矩A轴:TA=9550PAnA=36.11N⋅mB轴:TB=9550PBnB=152.53N⋅mC轴:TC=9550PCnC=494.02N⋅mD轴:TD=9550PDnD=478.96N⋅m将上述结果列入表2,以供查用。
表2各轴运动与动力参数4.齿轮传动的设计计算4.1高速级齿轮传动4.1.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数(1)按图1的传动方案,选用斜齿圆柱齿轮。
(2)根据【1】P210表10-8选用8级精度(GB10095—88)。
(3)材料选择。
由【1】P191表10-1选择小齿轮材料为40Cr (调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。
(4)选小齿轮的齿数z1=24,大齿轮齿数z2=u⨯z1=4.44⨯24=106.56,z式中u=i1=2z,取z2=107。
1(5)选取螺旋角。
初选螺旋角β=14︒。
4.1.2按齿面接触强度设计根据【1】P218式(10-21)试算,即:d1t≥式中,d1——小齿轮的节圆直径,mm;K——载荷系数;T1——小齿轮传递的转矩,N⋅mm;φd=b——齿宽系数,mm;d1εα——端面重合度;u=z2d2=——齿轮齿数比;z1d1ZH——区域系数;ZE——弹性影响系数,MPa;[σH]——许用接触应力。
(1)、确定公式中的各计算数值:1)试选Kt=1.6。
2)由表二,小齿轮传递的扭矩T1=TA=36.11N⋅m3)由【1】P205表10-7取φd=1。
4)由【1】P201表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa。
5)由【1】P209图10-21(d)按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=600MPa;大齿轮的接触疲劳强度极限σHlim2=550MPa。
6)由【1】P206式10-13计算应力循环次数:N1=60nAjLh=60⨯1440⨯1⨯(2⨯8⨯365⨯10)=5.05⨯109N2=N1i1 =5.05⨯109/4.44=1.14⨯1097)由【1】P207图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.90;KHN2=0.958)计算接触疲劳许用应力:取失效概率为1%,安全系数S=1,由公式[σH]=[σH]1=[σH]2=KHNσlimKHN1σlim1=0.9⨯600MPa=540MPaSKHN2σlim2=0.95⨯500MPa=522.2MPaSσH=[σH]1+[σH]22=540+522.5=531.25MPa29)根据【1】P217图10-30选取区域系数ZH=2.44。
10)根据【1】P215图10-26查得εα1=0.78,εα2=0.92,则εα=εα1+εα2=1.7。
(2)、计算1)试算小齿轮分度圆直径d1t,由计算公式得:d1t≥==39.86mm2)计算圆周速度πd1tn2π⨯39.86⨯960v===2.0m/s60⨯100060⨯10003)计算齿宽b及模数mntb=φd⨯d1t=1×39.86=39.86mmd1tcosβ39.86⨯cos14。
==1.61mmmnt=h=2.25mnt=2.25×1.61mm=3.62mm=39.86=11.013.624)计算纵向重合度εβεβ=0.318φdz1tanβ=0.318⨯1⨯24⨯tan14︒=1.9035)计算载荷系数K由【1】P193表10-2查得使用系数KA=1.50;根据v=2.0m/s,8级精度,由【1】P194图10-8查得动载系数KV=1.14;由【1】P196表10—4查得KHβ=1.45;由【1】P198图10—13查得KFβ=1.4由【1】P195表10—3查得KHα=KFα=1.4。
故载荷系数K=KAKVKHαKHβ=1.50⨯1.14⨯1.4⨯1.45=3.476)按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由【1】P204式(10—10a)得d1=d139.86=51.82mm7)计算模数mnd1cosβ51.82⨯cos14ο=2.09mm=mn=24z1根据【3】P180表10-1圆柱齿轮标准模数系列表,查取模数mn=2mm。
4.1.3按齿根弯曲强度设计由【1】P216式(10—17)mn≥(1)确定计算参数1)计算载荷系数K=KAKVKFαKFβ=1.5⨯1.14⨯1.4⨯1.4=3.352)根据纵向重合度εβ=1.903,从【1】P217图10-28查得螺旋角影响系数Yβ=0.883)计算当量齿数zv1=z124==26.2733︒cosβcos14zv2=z2107==117.1333︒cosβcos144)查取齿型系数由【1】P200表10-5查得YFa1=2.592;YFa2=2.1665)查取应力校正系数由【1】P200表10-5查得Ysa1=1.596;Ysa2=1.8046)由【1】P208图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极σFE1=500Mpa;大齿轮的弯曲强度极限σFE2=380Mpa;7)由【1】P206图10-18查得弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.85;KFN2=0.88;8)计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由【1】P205式(10-12)得:KFN1σ0.85⨯500Mpa=303.57Mpa=[σF]1=1.4KFN2σ0.88⨯380Mpa=238.86MPa=[σF]2=1.4S9)计算大、小齿轮的YFaY并加以比较⎡σF⎡⎡⎡YFa1YSa12.724⨯1.569==0.01363303.57⎡⎡σ⎡F⎡1YY2.166⨯1.804==0.01636238.86⎡σF⎡⎡⎡2大齿轮的数值大。
(2)设计计算mn==0.827mm对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关,可取由弯曲强度算得的模数0.827并就进圆整为标准值m=1mm接触强度算得的分度圆直径d1=51.82mm,算出小齿轮齿数。
d1cosβ51.82⨯cos14ο于是由z1===50.281mn取z1=50,则z2=uz1=4.44⨯25=222,取z2=222。
4.1.4几何尺寸计算(1)计算中心距a=(z1+z2)mn2cosβ(50+222)⨯2ο2⨯cos14==280.33mm将中心距圆整后取281mm(2)按圆整后的中心距修正螺旋角(z1+z2)mnβ=arcos2a=arccos(50+222)⨯22⨯281=14.5︒εK由于β值改变不大,故参数α、β、ZH等不大,不用修正(3)计算大、小齿轮的分度圆直径d1d2==50⨯2=cos14.5︒=103.29mmz1mnz2m222⨯2cosβ=cos14.5ο=458.61mm(4)计算齿轮宽度b=φd⨯d1=1⨯103.29mm=103.29mm圆整后取B2=104mm;B1=109mm。