毕业设计_挖掘机行走部分减速器的设计

挖掘机行走部分减速器的设计

前言

当今世界，科学技术突飞猛，知识经济已见端倪，综合国力的竞争，归根结底是科技与人才的竞争。邓小平同志早已明确指出:科技是现代化的关键,而教育是基础。科技、生产、生活等各领域中广泛应用的各种机械是怎样设计、制造出来的，这是一个系统工程问题。从大的方面分析，一是设计，二是制造。通过本设计对所学知识的综合应用，可以达到具对各种常用的通用机械零部件的设计和选用的能力，进而达到独立设计简单机械的能力。

本书是挖掘机行走部分减速器的设计说明书，具体内容有：

挖掘机的简介

传动件的设计（齿轮传动）

轴系的设计与计算（轴、滚动轴承等）

阅读本说明书后能对挖掘机行走部分减速器的认识和了解有一定的帮助，也可以对挖掘行走机减速器的设计起到帮助。通过较为熟练掌握以上各通用零部件的设计计算、选择材料和热处理以及结构设计基本技能，从而掌握对通用机械设计的基本技能。

本书所有书写、计算，列表、绘图均有本人完成。

由于本人水平有限，设计说明书中、难免存在缺点和错误，恳切希望读者赐教。

编著者

2005年6月

目录

前言 1

第一章WK—4型挖掘机机械概况及外型尺寸

第一节WK-4型挖掘机概况 4

第二节WK-4型挖掘机主要技术特征 4 第三节WK-4型挖掘机的机械部分 6 第二章机械传动类型及选择

第一节现代机器的结构组成 9 第二节齿轮传动的特点和基本类型 11 第三节齿轮传动的特点和基本类型 12 第三章 WK-4型行走减速器的设计条件

第一节已知条件 15 第二节减速器各轴转速，功率，转矩的计算 16 第四章齿轮传动的设计

第一节锥齿轮1、2传动设计计算 19 第二节直齿圆柱齿轮3、4传动设计计算 22

第三节直齿圆柱齿轮5、6传动设计计算 25 第五章轴的设计

第一节轴的结构设计 29 第二节轴的强度、刚度 29 第三节零件在轴上的固定 30

第四节轴的设计步骤 31 第五节输出轴设计 32

第六章滚动轴承的校核计算

第一节输出轴的滚动轴承的校核计算 37 第七章平键连接的选用和计算

第一节输出轴与齿轮6的键连接选用计算 39 主要参考文献 40

第一章WK—4型挖掘机机械概况及外型尺寸

第一节WK-4型挖掘机概况

抚顺矿物局现有挖掘机54台。按其工作装置可分为刚性构件支持及挠性构件支持的正铲。系统为间歇动作机械式单斗履带挖掘机。斗容在3~11.5立方米之间。

根据挖掘机的型号可分为8种：СЭ-3，ЭКГ-4，WD-4，WK-4，WD-1200，WK-10A，280-B及1900型；分别为中国，日本，苏联三个国的5个工厂制造。

3-4型挖掘机是我局现阶段在籍使用台数最多的挖掘机。3、4型是指铲斗的容积为3.4立方米的挖掘机。它主要包括50年代初期，苏联进口的СЭ-3，ЭКГ-4型；我国太原重型机械厂60年代初，陆续生产的WK-4型以及抚顺挖掘机制造厂生产的WK-4型等。

由于上述各机型的挖掘机其机械结构全部以苏联ЭКГ-4型为基型（СЭ-3

型基本结构已改为ЭКАГ-4型，除悬臂长度不同之外，其余基本相同）。

3-4型挖掘机可用于各种露天矿开采，以及工业建筑、水电等土方工程，该机型类属于直流多电动机履带式正铲单斗挖掘机，理论生产能力为580立方米/时左右。

第二节WK-4型挖掘机主要技术特征

1、WK-4型挖掘机主要技术参数：

2、WK-4型挖掘机外型尺寸：

第三节WK-4型挖掘机的机械部分

1、结构布置

（1）底座及行走装置：

下基座是由连挂履带板的两条支撑架、下基座体、行走机构、回转环轨及大齿圈4部分组成。连挂履带板后的支撑架全长为6米、全宽为5.2米。支撑架与下基座为楔键式紧固螺栓式连接。行走机构安装于下基座内，为6级齿轮传动减速。其最大行走速度为0.45千米/时；最大爬坡能力为12度。环轨及大齿圈焊接于下

基座上，支撑上基座并能保证其回转，下基座与上基座靠一中央轴连结。

（2）回转平台及其上部结构

主要由回转平台、提升机构、回转机构、中央枢纽、气压系统等组成。

1）回转平台

由中部平台、左右走台、配重箱体、司机室底座以及磁力站底座等主成。

2）提升机构

提升机构由抱闸、回转电动机、回转减速箱齿轮、立轴宵齿轮、大卧轮等组成。3）回转机构

回转机构由两套相同的减速器同时传动，电机的上端装有气动制动器，下端输入减速器。

4）中央枢轴组成部分：

由中心轴、中动压板、螺钉、螺母、轴套、中心螺帽、球面铜垫、护板等组成。5）气压系统

由压力机，风包，分离器，压力继电器，提升、推压、回转行走、电磁配气阀，提升、推压、回转、行走机构抱闸风缸，放气阀，压力表等组成。

（3）工作装置

工作装置包括铲斗、斗杆、起重臂及推压机构、开斗机构等组成。

1）铲斗

3-4型挖掘机的铲斗由前壁和斗后壁组成，两者由六个圆柱销连接，并用合金焊条焊接在一起，前壁及斗齿均用高锰钢铸造而成。

2）斗杆

铲杆是由钢板焊接而成的箱形截面双梁结构，其间由铸刚体结构的连接筒连接，铲杆的底面装有齿条，齿条与推压齿轮啮合，推压齿轮转动时，就传动铲杆作前伸或后缩运动。

3）起重臂

起重臂是工作装置各部件的基座，它的下部用销轴和回转前端的耳子连接于窝草内，上部用绷绳固定位置。

4）推压机构

电动机的工作原理：

电动机带动Ⅰ轴上2齿轮传动，2、3齿轮啮合，Ⅱ轴上4齿轮与Ⅲ轴上齿轮啮合，带动推压齿轮6传动，齿条7与推压齿轮啮合，推压齿轮传动，铲杆作用前后伸缩运动。

5）开斗机构

由小拐轴，拐柄轴，大拐柄，开斗钢绳，开斗链，开斗电动机，卷筒，插销，夹板等组成。

第二章机械传动类型及选择

第一节现代机器的结构组成

所有现代的机器，尽管构造和用途多种多样，但它们的结构组成包括动力机、传动系统和工作机构三大部分。此外，为保证机器的正常工作，还需要设置操纵装置和控制系统。例如，作机构）、制动装置、控制系统及操纵装置等所组成；又如普通车床是由电动机、主传动齿轮变速箱主轴以及进给传动系统、操纵和制动装置等所组成。