1、1毕业设计说明书(2009 届)(绞盘机的减速机构设计)全套 CAD 图纸, 联系 1538937062目录中文摘要I英文摘要前言71 绞盘机的主要参数设定81.1 结构的设定82 绞盘机的主要参数计算92.1 牵引力的确定92.2 钢丝绳的设定93 少齿差行星轮的设计计算.103.1 少齿差行星轮传动条件.103.1.1 行星传动的条件103.1.2 传动形式选择.113.2 材料、性能选者、热处理及齿形要求123.2.1 材料的设定123.2.2 齿型的设定123.2.3 传动比的分配133.2.4 齿轮几何计算144 齿面疲劳强度校核185 齿轮联轴器的设计196 行星架的结构设计217
2、 行星轴的强度计算218 出轴的强度校核及涨套的选择.229 润滑装置及散热计算.259.1 行星齿轮减速器的润滑特点及润滑剂的作用259.2 行星齿轮减速器的润滑油分类259.3 行星齿轮减速器的润滑油的选择25310 入轴花键强度校核26小结26参考文献274绞盘机的减速机构设计摘要绞盘机具有轻型化。适应性强。通用性好、高效率、低能耗等特点,是目前国内实用的一种木材生产机械。在使用情况调查的基础上对绞盘机性能进行分析,对问题提出改进意见。关键词 绞盘机 减速机构 性能分析 改进设计5THE KINEMATIC DESIGN WINCH OF MECHANISMABSTRACTWith it
3、s portability,higher efficiency and lower consurn,winch is a kind of idenal and practical logging operation conditions.the author presents some suggestions to solve the problems in the winch usedKey worder Winch;Reductor;Function analyzing;Improving design6前言渐开线行星齿轮与普通定轴齿轮相比具有承载能力大、体积小、效率高、重量轻、传动比大、
4、噪音小、可靠性高、寿命长、便于维修等优点,通过行星传动可以把能量由一根主动轴传给若干根从动轴,这些从动轴角速度的关系在工作时可变化。目前行星轮系随着科学技术迅速发展,行星传动已被广泛应用于矿山、水泥、汽车、起重、机床、化工、电力、纺织、仪器仪表、食品等机械上。在世界上的工业发达国家,如:俄国、日本、美国、德国等,对行星齿轮传动的研究、生产和应用十分重视,形成了一套完整的体系。我国起步较晚,与国外对比有不小的差距。目前,国内各类通用减速器的标准系列已达数百个,基本可满足各行业对通用减速器的需求。在第一代通用硬齿面齿轮减速器及圆弧圆柱蜗杆减速器系列产品的基础上,由西安重型机械研究落开发并完成标准化
5、的新一代圆柱及圆锥圆柱齿轮减速器及圆弧圆柱蜗杆减速器业已投方市场。新一代减速器的突出特点为不仅在产品性能参数上进一步进行于优化,而且在系列设计上完全遵从模块化的设计原则,产品造型更加美观,更宜于组织批量生产,更适应现代工业不断发展而对基础件产品提出的愈来愈高的配套要求。此外,南京高精齿轮股份有限公司也推动了 PR 系列的模块式齿轮减速器系列产品。但总体而言,国内同外减速器系列产品的开发及更新工作近几年进展缓慢,与国外同行在此方面的差距有拉大的趋势。而且与市场的需求也很不适应,西安重型机械研究所及国内其他单位今年已着手开始这方面的开发级标准化工作。 在通用减速器的制造方面,国内目前生产厂家数目众
6、多,如对各种类型的圆柱齿轮机圆锥圆柱齿轮或者齿轮蜗杆减速器系列产品,国内主要厂家有南京高精齿轮股份有限公司、宁波东力传动设备有限公司、江阴齿轮箱制造有限公司、江苏泰星减速器有限公司、温州市旭鑫传动机械制造有限公司山西平遥减速机厂等。对象蜗杆减速器,目前国内主要生产圆弧圆柱蜗杆减速器、锥面包络圆柱蜗杆减速器、平面二次包络环面蜗杆减速器等多种类型,主要生产厂家有温州市旭鑫传动机械制造有限公司、首钢机械制造公司、杭州减机厂等,对各种通用行星齿轮减速器、包括标准的 NGW 系列行星齿轮减速器,也包7括各类回转行星减速器及封闭式行星齿轮检录其等,主要生产厂家有荆州巨鲸动机械有限公司、洛阳中重齿轮箱有限公
7、司、西安重型机械研究所、石家庄科一重工有限公司、内蒙兴华机械厂等。 在各类专用传动装置的开发机制造方面,国内近几年取得的明显的进展,如重庆齿轮箱有限责任公司生产的 MDH28 型磨机边缘驱动传动装置,其最大功率已达 7000KW,传动转矩达 5000KN.m,总重 46 吨,生产的 1700 热连轧主传动齿轮箱子的最大模数为 30,重量达 180 吨。由杭州前进齿轮箱有限公司生产的gwc70/76 型 1.2 万吨及装箱船用齿轮箱,传动功率已达 6250KW。由南京高精齿轮股份有限公司及重庆齿轮箱有限公司生产的里磨系列齿轮箱最大功率已达3800KW,由西安重型机械研究所、洛阳重重齿轮箱有限公司
8、、荆州巨鲸传动机械有限公司等开发制造的重载行星齿轮箱系列产品在矿山、冶金、建材、煤炭及水电等行业也都得到了广泛应用,其中西安重型机械研究所开发的水泥行业辊压机悬挂系列行星齿轮箱的输入功率已达 1250KW,用于铝造轧机的行星齿轮箱有司责任公司、杭州前进出论箱有限公司、西安重型机械研究所开发的风力发电增速箱系列产品也逐步取代进口产品,广泛应用于国内风电行业。在大型齿圈的制造方面,国内目前最大直径为 9.936 米,净重达 80 吨的齿圈已由中信重机制造完成,并用于武钢集团年产 500 万吨氧化球生产线,至此用于大型烧结机、磨机、回转窑的大型驱动装置以及用于转炉及烧结设备的大型柔性传动装置国内均可
9、圈套供货,而无需再行进口。 81.绞盘机的主要参数设定1.1 结构的设定根据设计要就此绞盘机的输出拉力为 900KG。行星轮的外圆最大为 95mm。其主要由发动机、减速器、自锁器、离合器、滚筒、钢丝绳和机架等部分组成。减速器由少齿差行星轮传动组成。自锁器由拉杆和少齿差行星轮的活动内齿圈组成,起到滚筒发转自锁的作用,离合器采用拉杆上的花键与少齿差行星轮的活动内齿圈脱离、啮合的拉杆式。这样通过少齿差行星轮减速器达到了减少轴向间距的效果,使结构简单紧凑,抗冲击强。绞盘机的工作原理是:绞盘机的发动机的输出轴上套一个中空齿轮作为太阳轮,通过少齿差行星轮减速器、花键拉杆吧动力传递给滚筒,由滚筒带动钢丝绳进
10、行牵引工作。其传动系统如图 1-1 所示。传动关系:发动机-少齿差行星轮减速器拉杆滚筒。 71234568图 1-1 绞盘机传动原理图1.发动机 2.太阳轮 3.内齿圈 4.外齿圈 5.拉杆花键 6.滚筒 7.拉杆 8.行星轮组92. 绞盘机的主要参数计算2.1牵引力的确定微型绞盘机主要用于林区采集索道的横向小集中,人工林的抚育伐和代替人力、畜力集采作业。微型绞盘机还可以用于索道的安装架设。故微型绞盘机的牵引力计算于作业林木有很大的关系。Tmax=q(W+i)r N (2-1)式中:q-绞盘机每趟拖集量, m3; W-原条移动阻力系数,其值为 0.60.8; i-集材坡度千分数,上坡取正值,下
11、坡取负值;r-新伐木材的比重,kg/ m3,其值为 1200 kg/ m3。绞盘机每趟拖拉量为 0.06m3;逆坡 150 集材,w 取 0.7。故绞盘机的最大牵引力 T=893kg。2.2 钢丝绳的设定钢丝绳运动速度:Umix=N/Tmax m/s (2-2)式中:N发动机的功率; 此绞盘机采用的发动机为自造,功率为 3kg。故 Umix=0.33m/s。钢丝绳的直径:n T maxT b式中:Tb钢丝绳的破断拉力; n绞盘机集材工况下的安全系数,其值一般取 2;故符合条件的钢丝绳直径为 4 到 5mm。取 5mm。滚筒直径:D=(c-1)dk mm (2-3)式中:c由钢丝绳用途和工作制度
12、决定,轻型的绞盘机为(1820);dk钢丝绳直径,其值为 5mm;故滚筒直径为:94mm。滚筒转速:n=50F/D=50 转/分 (2-4)总转动比:i 总=n1/n式中:n1发动机的最大转身,其值为 1000 转/分,故总传动比为 20。根据以上过程得出的绞盘机主要参数是:绞盘机的最大输出拉力 T=893kg, 钢丝绳的最大运动速度 U=0.33m/s。钢丝绳直径 d=5mm, 滚筒直径 D=94mm, 滚筒转速为 50 转/分,总转动比为20。103.少齿差行星轮的设计计算3.1 少齿差行星轮传动条件3.1.1行星传动的条件行星齿轮传动效率是此种传动装置的重要性能之一,行星传动各齿数不能随
13、意选取,必须根据行星传动的特点,满足一定条件,才能进行正常传动。这些条件是:1. 传动比条件(1) NGW 型的传动比条件ibaH=1-iHab=1+zb/za (3-1)zb=(ibaH-1)za(2) NW 型的传动比条件ibaH=1+zgzb/zazf=(zazf+zgzb)/zazf (3-2)(3) WW 型、NN 型的传动比条件ibaH=1-zgzb/zazf=(zazf-zgzb)/zazf (3-3)2. 邻接条件在行星传动中,为了提高承载能力,减少机构尺寸,并考虑到动力学的平衡问题,常在太阳轮与内齿轮之间均匀、对称地布置几个行星齿轮。为使相邻两个行星齿轮不相互碰撞,要求其齿顶
14、圆之间有一定的间隙,邻接条件。设相邻两个行星轮中心之间的距离为 L。最大行星轮齿顶圆直径为 dag,则邻接条件为:Ldag。即 2a agsin/n pdag (3-4)式中:np行星轮数目; aaga-g 啮合副中心距;dag行星轮 g 齿顶圆直径。相邻两行星轮间充许的最小间隙值可取:(L-d ag) min=0.5m (3-5)式中:m齿轮模数(mm)。可得出按邻接条件所充许的行星轮数目:np1 时,第一个行星轮装入并与两个中心轮啮合以后,两个中心轮的相对位置就被决定了。若再要转入其他行星轮,就必须满足一定的条件。相邻两行星轮所夹的中心角为 2/n p。设第一个行星轮 g1 在位置 1 转
15、入并与两中心轮啮合。然后将行星架 H 顺时针转过 2/n p角度。即让g1 转到位置。在这期间,中心轮 a 转过的角度由传动比确定。也就是说中心轮 a 转过的角度必须为其周节所对的中心角的整倍数 M,即zb/np=整数 (3-10)综上所述:一个行星轮传动机构的设计要满足传动比条件,邻接条件,同心条件,装配条件这 4 个条件。3.1.2 传动形式选择根据设计输入参数:1.工作扭矩:378Nm。122.最大扭矩:540Nm。3.转速范围:0.2-2.5rpm。4.减速机速比:50:1按传动比为,根据漸开线齿轮行星传动的设计与制造P38 表 4-1 先选用行星轮个数 np=3。行星轮数 3 4 5
16、13 12.7 5.77 4.1NGW 型(i baH) Z1min18 12.8 6.07 4.32采用一级 NGW 少齿差行星齿轮传动机构。3.2材料、性能选者、热处理及齿形要求3.2.1 材料的设定在考虑到轮齿强度方面的要就而有不增大传动的尺寸和重量时,若承载能力取决于齿面接触强度,则各轮齿数取较多齿数的组合方案是合理的;若承载能力取决于齿根弯曲强度,则各轮齿数取较少齿数的组合方案是适宜的。行星传动中,小齿轮的最大齿数 Z1max 应保证齿轮有足够的弯曲强度。小齿轮的硬度等于或大于齿轮的硬度。硬度 200HBS,300HBS,45HRC 是整体热处理的硬度,60HRC 是轮齿表面硬度。行
17、星传动中小齿轮最小齿数 Z1min,对于硬度小于 350HBS 的软齿面,推荐 Z1min17;硬度大于 350HBS 的硬齿面,推荐 Z1min12。故根据绞盘机的工作扭矩和最大扭矩先选取材料:太阳轮和行星轮的材料为 20CrMnTi,渗碳淬火回火处理,表面硬度57+4HRC,齿面接触疲劳极限: Hlim=1450N/mm 2 ,齿根弯曲疲劳极限:太阳轮 Flim=485N/mm 2 ,行星轮 Flim=349N/mm 2 ,内齿圈材料为 38GrMoAiA,氮化。接触应力极限为 1282Mpa,弯曲应力极限 370Mpa。3.2.2 齿型的设定齿形为渐开线直齿,外啮合最终加工为磨齿,6 级
18、精度;内啮合最终加工为插齿,7 级精度。13为提高齿轮承载能力,采用变位齿轮传动。3.2.3 传动比的分配按行星齿轮传动机构传动条件齿面接触等强度的原则进行传动比的分配。取系数 =1.2(活动内齿圈分度圆直径 与内齿轮分度圆直径 之比,一2d2d般 =11.3) ,齿宽系数 aI=0.4,aII=0.7,HlimI=HlimII,其余见下表代 号 名 称 说 明 取 值KA 使用系数 按中等冲击 1.5KHPI 1.1KHPII行星轮间载荷分配系数按齿轮手册表7.3-71.05KHIKHII综合系数按齿轮手册表7.3-41.8由齿轮手册可知,q 值为 834.150.14.0387)( 2li
19、m2li xxKnIHIHPIaIdPI 17.32.84.13Xq由此查齿轮手册图 7.2-9,得 PI=5.75 ,则75.6.11Pi按传动比,同心,装配和邻接条件的关系选用各齿数太阳轮齿数 Za取 C=22(整数) 1075.623XiCnZIPa内齿圈齿数 Zb57).()(ibI行星轮齿数 Zc取 Zc=232.)10(.)(5.0 XZXZabC14整 数 , 满 足 装 配 条 件1320pbanzM高速级太阳轮传递扭矩为:T=540/50=10.8Nm一对啮合副传动转矩: mNXnKTP.207315.41 则 UKTd IdHPAt 4.)()lim213 说明:KA,KH
20、P,KH 同前,KP 不均载系数,U=Zc/Za则模数 取 m=1.51.420/.aZm4.75)3(.5)(21 Xzac取 a=25mm同理求出其他参数列于下表实际总传动比 50(速比误差 0.22)级别 第一级中心距 25mm3.2.4齿轮几何计算齿轮几何参数ac 传动变位系数之和 1.197齿轮变位系数 xa 0.565内齿圈变位系数 xb 0.632几何参数计算工艺 滚齿行星轮分度圆直径 d 33端面压力角 at 20015行星轮顶高 ha 2.152太阳轮齿根高 hf 1.027内齿轮根高 hf 2.823行星轮齿高 h 3.079太阳轮齿顶圆直径 da 19.104内齿轮顶圆直
21、径 da 82.96行星轮齿根圆直径 df 31.146ac 传动端面重合度 1.11ac 传动纵向重合度 0ac 传动总重合度 1.11太阳轮当量齿数 Zva 10内齿圈当量齿数 Zvb 51太阳轮公法线长度 w 7.432行星轮公法线长度 w 16.609内齿轮圈公法线长度 35.036行星轮弦齿厚 3.042太阳轮弦齿厚 2.954内齿圈弦齿厚 1.666查齿刀变位系数 x0 0内齿圈量柱测量距 m 0cb 传动变位系数之和 0行星轮变位系数 xc 0.632变位系数优化方式 自动优化太阳轮分度圆直径 d 15内齿圈分度圆直径 d 84太阳轮齿顶高 ha 2.052内齿轮齿顶高 ha 0
22、.52行星轮齿根高 hf 0.927太阳轮齿高 h 3.079内齿轮齿高 h 3.34816行星轮齿顶圆直径 da 37.305太阳轮齿顶圆直径 df 12.945内齿圈轮齿顶圆直径 df 89.645cb 传动端面重合度 1.547cb 传动纵向重合度 0cb 传动总重合度 1.547行星轮当量齿数 Zvc 22太阳轮跨测齿数 k 2行星轮跨测齿数 k 4内齿圈跨测齿数 k 8太阳轮弦齿厚 2.199行星轮弦齿厚 2.223内齿圈弦齿厚 0.517齿轮精度计算精度等级 7-7-7太阳轮公法线长度下偏差 -0.14行星轮公法线长度下偏差 -0.14内齿圈公法线长度下偏差 0.14太阳轮齿厚下偏
23、差 -0.168行星轮齿厚下偏差 -0.168内齿圈齿厚下偏差 -0.168行星轮齿距累积公差 0.036太阳轮齿圈径向跳动公差 0.036内齿圈齿圈径向跳动公差 0.03617行星轮径向综合公差 0.05太阳轮齿形公差 0.011内齿圈齿形公差 0.011行星轮齿距极限偏差 0.014太阳轮基节极限偏差 0.013内齿圈基节极限偏差 0.013行星轮-齿径向综合公差 0.02太阳轮公法线长度变动公差 0.028内齿圈公法线长度变动公差 0.011行星轮齿向公差 0.017中心距极限偏差 0.017太阳轮公法线长度上偏差 -0.084行星轮公法线长度上偏差 -0.084内齿圈公法线长度上偏差
24、0.084太阳轮齿厚上偏差 -0.112行星轮齿厚上偏差 -0.112内齿圈齿厚上偏差 0.084太阳轮齿厚上偏差 -0.112行星轮齿厚上偏差 -0.112内齿圈齿厚上偏差 -0.112太阳轮齿距累积公差 0.028内齿圈齿距累积公差 0.045行星轮齿圈径向跳动公差 0.036太阳轮径向综合公差 0.0518内齿圈径向综合公差 0.05行星轮齿形公差 0.011太阳轮齿距极限偏差 0.014内齿圈齿距极限偏差 0.014行星轮基节极限偏差 0.013太阳轮-齿径向综合公差 0.02内齿圈-齿径向综合公差 0.02行星轮公法线长度变动公差 0.028太阳轮齿向公差 0.011内齿圈齿向公差
25、0.0114.齿面疲劳强度校核T=540N.m KA=1接触疲劳极限应力(MPa) Hlim = 1450.00 1450.00许用接触疲劳应力(MPa) HP = 1450.80 1450.80计算接触应力(MPa) H = 971.38 971.38接触强度安全系数1.1. SH = 1.49 1.49弯曲疲劳极限应力(MPa) Flim = 400.00 280.00许用弯曲疲劳应力(MPa) FP = 800.00 560.00计算齿根弯曲应力(MPa) F = 245.20 229.75高速级外啮合弯曲强度安全系数 SF = 3.26 2.44接触疲劳极限应力(MPa) Hlim =
26、 1450.00 750.00许用接触疲劳应力(MPa) HP = 1381.72 794.56高速级内啮合 计算接触应力(MPa) H = 414.44 414.4419接触强度安全系数1.2. SH = 3.33 1.92弯曲疲劳极限应力(MPa) Flim = 280.00 255.00许用弯曲疲劳应力(MPa) FP = 560.00 510.00计算齿根弯曲应力(MPa) F = 213.26 209.17弯曲强度安全系数1.3. SF = 2.63 2.445. 齿轮联轴器的设计齿式联轴器是由齿数相同的内齿圈和带外齿的凸缘半联轴器等零件组成。外齿分为直齿和鼓形齿两种齿形,所谓鼓形齿
27、即为将外齿制成球面,球面中心在齿轮轴线上,齿侧间隙较一般齿轮大,鼓形齿联轴器可允许较大的角位移(相对于直齿联轴器) ,可改善齿的接触条件,提高传递转矩的能力,延长使用寿命。有角位移时沿齿宽的接触状态。齿式联轴器在工作时,两轴产生相对角位移,内外齿的齿面周期性作轴向相对滑动,必然形成齿面磨损和功率消耗,因此,齿式联轴器需在有良好和密封的状态下工作。齿式联轴器径向尺寸小,承载能力大,常用于低速重载工况条件的轴系传动,高精度并经动平衡的齿式联轴器可用于高速传动,如燃汽轮机的轴系传动。由于鼓形齿式联轴器角向补偿大于直齿式联轴器,国内外均广泛采用鼓形齿式联轴器,直齿式联轴器属于被淘汰的产品,选用者应尽量
28、不选用。为了实现基本构件的浮动均载,改善轮齿受力状态,提高浮动灵敏性、强度和寿命,此减速器采用鼓形齿式联轴器。根据结构尺寸和内齿加工工艺要求,初定 m=1.5,z=38, (以下公式来源机械设计手册(轴及其连接) P71 )a 计算载荷 12fMT2012max/fiT85.0.54= 763 kgf.cmb 接触应力 350dMTK2.1/76x32cmkgfc 核算强度条件由鼓形齿联轴器的设计及计算表 3 查 3/15cmkgfKkK故强度满足式中:MT计算转矩 kgf.cm;M输入转矩 kgf.cm;140000Kgcm cmdKgfkgfi ckfTfk 2.15/30/58.013m
29、ax21 ;鼓 形 齿 分 度 圆 直 径 渗 氮 钢;需 用 应 力 值 ;计 算 应 力 值;减 速 比 ;减 速 器 输 出 转 矩;偏 载 系 数 ;工 况 系 数 取(按 T=540N.m计算载荷 12fMT1max/i185.0.540x=915kgf.cm接触应力 3dMTK2.15/90x21能满足强度要求)33/15286kgf/cmcmkgfK6行星架的结构设计行星架是行星传动中的主要构件之一,行星轮轴或轴承就装在行星架上。当行星架作为基本构件时,它是机构中承受外力矩最大的零件。行星架的结构设计和制造对各行星轮间的载荷分配以至传动装置的承载能力、噪音和振动等有很大的影响行星
30、架的合理结构应该市重量轻、刚性好、便于加工和装配。其常见结构型式有双壁整体式,双壁分开式和单壁式 3 种。双壁整体式行星架结构钢性比较好,此行星减速器采用铸造的方法(结构如图 6-1),并选用双壁整体式结构,材料选用 ZG35CrMo双壁整体式行星架的两个壁,通过中间的连接板联接在一起,连接板的数量和尺寸与行星轮数 Np 有关。两侧板壁厚,当不装轴承时可按经验选取:C1=(0.25-0.3)a, C2=(0.2-0.3)a。Lc 应比行星轮外径大 10mm 以上,连接板内圆半径 Rn 按 Rn/R0.85-0.5。故此绞盘机的行星架的基本尺寸参数为:模数 m 1.5齿数 Z 38齿宽 b 45
31、内齿轮齿顶高系数ha*0.8 外齿轮齿顶高系数 ha* 0.95内齿分度圆直径d184mm 外齿分度圆直径 d2 84 mm内齿齿根圆直径df186mm 外齿齿根圆直径 df2 82 mm内齿齿顶圆直径da182 mm 外齿齿顶圆直径 da2 86mm22a=50mm C1=C2=4mmR=70mm Rn=40mm7.行星轴的强度计算行星轴 1 太阳轮:T1=KpTa/np=1.1x1450/3=532Nm圆周力:Ftca=1000T 1/ra=1000x532/45=11822N径向力:Frtca=Fcatgan/cos=4303N作用在齿轮上或轴上的力:Rxa= Ftca Rya= Frc
32、a行星轮:Tc=ZcT1/Za=23x532/10=1223Nm圆周力:Ftac=Ftca=Ftbc=11822N径向力:Frac=Fcatgan/cos=4303=Frbc作用在齿轮上或轴上的力:Rxc2Ftac=23644NRyc=0弯矩 M= RxcL/2=23644x50=1182200Nmm弯曲应力:=M/W=M/0.1d 3=54-1=70mpa238.出轴的强度校核及涨套的选择根据现场安装方式,出轴用轴 D 外 =14mm校核:t=T/W T 9550000P/0.2(1- 4)nd 3=32t =40 强度满足扭转切应力,单位为 Mpa;t轴所收的扭矩,单位为 ;TmN轴的抗扭
33、截面系数,单位为 ;W3轴的转速,单位为 ;nin/r轴传递的功率,单位为 ;Pkw计算截面处的直径,单位为 ;dm许用扭转切应力,单位为 MpatT。外内 D/根据出轴尺寸和输出扭矩(T=55KN.m)涨套选用HSH110-03 d=14 dw=10 许用传递转矩 157KN.m强度满足 a 行星轴 1 上的轴承:NrnkTFRaptacCX 9036451.5320021 0yNCX936由于 ,轴承当量动载荷:raFarFYXP轴承 GB276-6416 的基本额定动载荷为 26500N,X=1,RP903624行星轮转速 n:15.42301495ZcaHa轴承的寿命为: ,0.26.
34、6601 6303/10 hPCnLrh b 行星轴 2 上的轴承: NrkTFRaptacCX 94.156803.978202 0yN47.62531由于 ,轴承当量动载荷:raFarFYXP轴承 NJ2217 的基本额定动载荷为 217000N,X=1,RP47.6253行星轮转速 n:04.352.1452. ZcaHa轴承的寿命为: ,16.27.60.601 5313/0 hPCnLrh c 行星架 2 上的轴承:taccxtHFRtt=0,yH.536,512NR轴承 NJ1048 的基本额定动载荷为 470000N,轴承当量动载荷: NRP5361221轴承的寿命为:行星架转速
35、 n 取 2.5图表 125,104.85123470.6601 63 hPCnLrh 型号 22312 NJ2217 NJ1048寿命 2.2X106h 2.6X105h 8.4X106h轴承型号从左到右依次排列。9.润滑装置及散热计算行星齿轮减速器的润滑对行星减速器是至关重要的,其中包括正确地选择润滑油、润滑方式和润滑油的使用维护等。9.1 行星齿轮减速器的润滑特点及润滑剂的作用润滑剂的主要作用是:1.减少摩擦与磨损,防止胶合;2.降低噪音;3.吸收冲击和振动;4.防锈,抗腐蚀;5 散热、冷却。行星齿轮减速器与平行轴减速器相比具有很多特殊性:1.行星齿轮减速器既有外啮合传动,又有内啮合传动
36、,工作温度随工作制度等变化,应此,行星齿轮减速器要润滑油在启动和正常运转温度下具有良好的粘温特性。2.行星齿轮减速器由于体积小,散热面积小,这就要使润滑油的极压性能高,氧化安定性和热稳定性好。3.行星齿轮减速器行星齿轮个数一般在两个以上,并且围绕中心轮轴线回转,在运转过程中要使润滑油具有良好的抗泡沫性。4.润滑油对油封。油漆以及轴承保持架材料具有良好的相容性。9.2 行星齿轮减速器的润滑油分类 工业齿轮润滑一般是由基础油加各种添加剂调剂制成的。目前国内基础油有两种:一种是天然矿物油精炼制成;另一种是由化工合成的润滑油。工业齿轮润滑油的添加剂按其功能分为 3 类:保护金属表面的:改善润滑油性能的
37、:保护润滑油本身的。9.3行星齿轮减速器的润滑油的选择根据行星齿轮减速器低速齿面接触应力和行星齿轮减速器使用工况选择工26业闭式齿轮润滑油的种类。根据低速齿轮啮合线速度和环境温度,选择润滑油的粘度牌号。其中低速啮合齿轮线速度 v 按下式计算:60in1-d)(式中 d低速级太阳轮节圆直径(mm) ;n低速级太阳轮节圆的转速(mm);i低速级传动比行星齿轮减速器的润滑方式常见采用油浴润滑和强制压力喷油润滑两种。润滑油的选取应满足以上几点。故此绞盘机的润滑选择为:采用油浴润滑,连续工作产生的热量 Q1=3600(1-)P1=3600x(1-0.98x0.98)x22=3136.32(kJ/h)箱体
38、表面排出的最大热量 Q2max=4.1868hS(Qymax-Q0)=4.1868x35x0.85x(50-20)=3737 Q1(kJ/h)式中 传动效率取 0.92,P1输入轴的传动功率,KWh自然通风不好的地方 h=3138(KJ/ m2h)自然通风良好的地方 h=5063(KJ/ m2h)S散热的计算面积(m 2、 ) ,Qymax油温的最大许用值(5060) ,取 50Q0周围空气的温度取,20;环境 30时Q2max=2491(kJ/h)用中负荷工业齿轮油(L-CKC)10.入轴花键强度校核花键型号 INT/EXT18zX2mX30P MPaDlzhTmgP 6020.548318
39、.0522 27式中 转矩(Nm) ;T各齿间载荷不均匀系数,通常 =070.8;齿数;Z齿的工作高度(mm) ;gh齿的工作长度(mm) ;l平均直径(mm) ;mD渐开线花键 ; ;dmhg模数;花键联接许用挤压应力,其值查表机械设计手册25.3-P2。材料为 20CrNi2Mo2A线切割,渗碳淬火件,芯部硬度 HRC3540 a 齿面接触强度校核:=2000TKcKAKm /(dzbscKN)=2000x2507.96x3x2.25x1/(133x38x45x5.498X0.3)=90.25Mpap=280Mpab 轮齿挤压应力H=1900KA/Kw2000T/(dzhr2)=1900x
40、2.25/2x2000x2507.96/(133x38x6.3x37349)=138.82MpaHp =140Mpa强度满足 故参数选者合适 式中 T传递转矩(N.m) ; KA工况系数;Kc不均载系数,一般取 Kc =2,当制造精度不高时,Kc =3;d节圆直径(mm) ;z齿数;b齿宽(mm) ;r2鼓形圆弧半径(mm) ;h运转时内外齿实际接触齿高近似取 h=1.8m(mm) ;28sc节圆上弦齿厚;KN寿命系数,见机械设计手册 4表 36.2-26;p需用应力值,见机械设计手册 4表 36.2-25;tc节圆处的弦齿厚,tc=1/2m;计算切应力 Mpa;Kc齿轮载荷分布系数, 机械设
41、计手册 4表 36.2-27;Kc齿轮载荷分布系数, 机械设计手册 4表 36.2-27;高速级销联接的抗剪强度校核: MPaaDdzT 3097.05.016.4388212 低速级销联接的抗剪强度校核: aPadz 30635.02.143697882 扭矩,单位为 ;TmN销的直径,单位为 ;法兰上螺栓的孔距,单位为 ;D许用切应小结绞盘机是一种小功率机械。它具有自己的作业特点,在工作环境恶劣,木材级别很大的生林集材作业中,要充分发挥绞盘机的作用,在使用绞盘机作业时,必须采用新的绞盘机集材生产工艺。此绞盘机总重量约为 8 公斤,总体积约为 215100100,从重量和体积上看一个人完全可以携带。该绞盘机工作方便,一人就可操作。此绞盘机的最大拉力为 900Kg,而 824 的落叶松重量约为 600Kg,由此可见,该绞盘机完全有能力集一根中等的木材,若集小径木或枝丫等,可相当于 6-7 人的工作量,所以使资源得到开发,又节约了劳动力。综上所述,绞盘机在集材作业中是非常必要,也是切实可行的,而且也29可以适用于建筑、安装、消防、电力、救灾和抢险等工作。参考文献1 张佩剑,微型绞盘机结构于性能的研究。森林采运科学,1991。2 颜思健,韩翠蝉,渐开线齿轮形星传动的设计与制造M。机械工业出版社,2002。3 于庆祯,李锋编,机械设计手册(新版)M。机械工业出版社,2004。