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遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) I 鋼卷運輸車 摘要 鋼卷運輸車是廣泛用于軋鋼生產(chǎn)線上的一種重要的軋鋼輔助設(shè)備，其設(shè)計特點和工作性能的好壞直接影響到整個軋鋼生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。它是將卷取機(jī)上的鋼卷運輸?shù)酱蚶C(jī)的重要運輸設(shè)備，給軋鋼生產(chǎn)帶來了極大的方便。本設(shè)計主要是對鋼卷運輸車的行走傳動機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計和改造。本次設(shè)計研究的主要內(nèi)容包括總體方案設(shè)計的選擇、行走機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計、主要零部件的設(shè)計與校核等。在本設(shè)計中鋼卷運輸車的行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動方式的選擇了電機(jī)驅(qū)動，由于傳動比較大，故小車的傳動機(jī)構(gòu)選擇了二級齒輪蝸輪蝸桿減速器。該減速器有兩個 輸出端通過聯(lián)軸器聯(lián)接驅(qū)動車輪軸使車輪轉(zhuǎn)動。鋼卷運輸車的升降動作由液壓缸驅(qū)動完成?，F(xiàn)如今隨著我國鋼鐵行業(yè)的迅速發(fā)展，軋鋼生產(chǎn)相關(guān)的設(shè)備也向著高效、簡單、節(jié)能化發(fā)展。鋼卷運輸車在軋鋼實現(xiàn)自動化生產(chǎn)方面起到了很大的作用，所以對于鋼卷運輸車的設(shè)計，既要其安全可靠，也要易于檢修和維護(hù)，適合不同的生產(chǎn)要求同時也要最大程度的降低成本。國外該技術(shù)已比較發(fā)達(dá)，我國在引進(jìn)國外技術(shù)的同時也要根據(jù)實際需要不斷的創(chuàng)新。促進(jìn)我國軋鋼生產(chǎn)實現(xiàn)更加快速的發(fā)展。 關(guān)鍵詞： 鋼卷；運輸；升降機(jī)構(gòu)；冷軋 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 f he of is an is in a on of It is an to it to of is to of of of of of of of so In of of of is by of is I by to of is by to s of a in so be to to of in so we in to To to 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 目錄 摘要 ............................................................................................................................................................... I .................................................................................................................................................... 緒論 ......................................................................................................................................................... 1 題的背景 ................................................................................................................................... 1 內(nèi)外研究狀況和相關(guān)領(lǐng)域中的研究成果 ........................................................................ 2 題的研究方法 .......................................................................................................................... 2 究 的內(nèi)容 ................................................................................................................................... 3 2 總體方案設(shè)計 ..................................................................................................................................... 4 案設(shè)計 ........................................................................................................................................ 4 案的對比 ................................................................................................................................... 4 案的確定 ................................................................................................................................... 5 3 電動機(jī)選擇 .......................................................................................................................................... 8 計參數(shù) ........................................................................................................................................ 8 動機(jī)的選擇 .............................................................................................................................. 8 機(jī)類型的選擇 ............................................................................................................... 8 擇電動機(jī) ...................................................................................................................... 11 動機(jī)的校核 .................................................................................................................. 11 4 主要零件設(shè)計與參數(shù)計算 ........................................................................................................ 12 動比分配 ................................................................................................................................. 12 級運動參數(shù) .................................................................................................................. 12 計減速器第一級斜齒輪傳動 ............................................................................................. 13 定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) ................................................................ 13 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計 .................................................................................................... 14 齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計計算 ........................................................................................... 16 何尺寸計算 .................................................................................................................. 17 輪蝸桿的設(shè)計 ............................................................................................................................ 18 用蝸 桿傳動類型 ........................................................................................................ 18 用蝸輪蝸桿材料 ........................................................................................................ 18 齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計 .................................................................................. 19 輪蝸桿的主要尺寸參數(shù) ........................................................................................... 20 核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 ............................................................................................... 21 定傳動系統(tǒng)軸的最小直徑和主要軸的受力分析 ........................................................ 21 速器輸入軸的最小直徑和受力分析 .................................................................... 22 算減速器中間軸的最小直徑 .................................................................................. 22 速器輸出軸的最小直徑和受力分析 .................................................................... 23 輪軸的尺寸的確定 .................................................................................................... 23 的校核 ...................................................................................................................................... 23 速器輸出 軸的校核 .................................................................................................... 23 輪軸的校核 .................................................................................................................. 26 軸器的選擇 ............................................................................................................................ 29 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 擇減速器輸出端與車輪軸之間的聯(lián)軸器 ........................................................... 29 擇電動機(jī)與減速器之間的聯(lián)軸器 ......................................................................... 29 的尺寸確定及校核 ............................................................................................................... 30 速器輸出軸上鍵的尺寸的確定 ............................................................................. 30 輪與車軸承之間鍵的尺寸與校核 ......................................................................... 31 輪與蝸輪軸之間的鍵的選擇與校核 .................................................................... 32 擇軸承并校核其壽命 .......................................................................................................... 32 速器軸承的選擇與軸承壽命校核 ......................................................................... 32 擇車輪 軸上的軸承并校核 ...................................................................................... 37 輪的校核 ................................................................................................................................. 39 輪的打滑校核 ...................................................................................................................... 40 卷運輸車升降機(jī)構(gòu)液壓缸的選擇 .................................................................................. 41 5 潤滑方式的選擇 .............................................................................................................................. 43 承潤滑方式的選擇 ............................................................................................................... 43 速器潤滑方式的選擇 .......................................................................................................... 43 6 鋼卷運輸車經(jīng)濟(jì)與環(huán)保分析 ................................................................................................... 44 保分析 ...................................................................................................................................... 44 濟(jì)性分析 ......................................................................................................................... 44 資回收期的計算 ........................................................................................................ 44 備合理的更新期的計算 ........................................................................................... 45 結(jié)束語 ....................................................................................................................................................... 47 致謝 ............................................................................................................................................................ 48 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................................. 49 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 1 頁 1 緒論 題的背景 在軋鋼機(jī)械生產(chǎn)中，除了在軋機(jī)上完成塑性變形工序外，在整條生產(chǎn)線中還有一系列的輔助工序，如大型軋鋼廠車間的表面清洗、加熱、軋制，鋸切和矯正等工序。在冷軋帶鋼車間有酸洗、電解清洗、退火、平整、橫剪、縱切，表面 鍍層等工序。而在眾多輔助工序中又有很多相關(guān)的輔助設(shè)備。 鋼卷運輸車便是熱、冷軋鋼生廠線上一種重要的輔助設(shè)備。它是在生產(chǎn)過程中將鋼卷從一道工序運送到下一工序的常用設(shè)備。如鞍鋼股份冷軋帶鋼 2＃生產(chǎn)線上鋼卷運輸車將卷取機(jī)上的鋼卷運送到打捆機(jī)前打捆。同時起到輔助卷取機(jī)卷取和卸卷的作用。此次設(shè)計主要是針對冷軋帶鋼廠的卸卷鋼卷運輸車進(jìn)行設(shè)計。 隨著軋鋼生產(chǎn)技術(shù)的革新，軋鋼生產(chǎn)速度的提高不僅取決于軋鋼主要設(shè)備的速度的提高和軋制周期的縮短，在很大的程度上也決定于軋鋼輔助設(shè)備的不斷改進(jìn)和日趨完善。鋼卷運輸車在 提高軋鋼生產(chǎn)效率方面起到了十分重要的作用。 在軋鋼車間，軋鋼輔助設(shè)備的總重量一般要超過主要設(shè)備的重量的 3～ 4倍，以 825軋車間為例，其設(shè)備總重量為 4400t，其中軋鋼主要設(shè)備重量僅為 1000t。軋鋼輔助設(shè)備種類繁多，不同的設(shè)備有不同工序的任務(wù)。 有些輔助設(shè)備的工作條件也很惡劣，往往是在高溫、水、鐵磷，潮濕和多塵的環(huán)境下運轉(zhuǎn)。有些設(shè)備工作載荷很大且要承受沖擊和震動，不少軋鋼設(shè)備具有器制動頻繁的特點。有的地動次數(shù)達(dá)到 1500次 /鋼輔助設(shè)備的結(jié)構(gòu)，運動和工作制也往往比軋機(jī)復(fù)雜。 現(xiàn)代化的軋 鋼輔助設(shè)備往往采用的是直流電動機(jī)或者液壓驅(qū)動。 冷軋帶鋼，特別是冷軋寬帶鋼在國民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位。隨著汽車制造業(yè)，食品罐頭、精密儀表、容器包裝、建筑機(jī)械制造和船舶制造業(yè)的迅速發(fā)展，以及日常家電用品洗衣機(jī)，空調(diào)等等需求量成倍的增長，使冷軋帶鋼的需求量越來越大。 鍍鋅板，鍍錫板及其他金屬鍍層板塑料涂層板，涂漆板和彩色涂層板等非金屬涂層板，都是具有廣泛用途的金屬材料。尤其是非金屬涂層板的生產(chǎn)在國外發(fā)展異常迅速，現(xiàn)在都以連續(xù)化生產(chǎn)方式在冷軋帶鋼廠內(nèi)制造。這對于增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、節(jié)約能源、遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 2 頁 降 低成本改善勞動條件和減少環(huán)境污染都有重要意義。這種產(chǎn)品廉價物美，在國際市場上具有很強(qiáng)的競爭能力。 目前我國 大力發(fā)展冷軋帶鋼生產(chǎn)，逐步提高冷軋帶鋼在軋鋼產(chǎn)品中的比重。迅速提高冷軋帶鋼的質(zhì)量，不斷增加冷軋帶鋼的品種，滿足外貿(mào)出口對冷軋帶鋼需求及各個工業(yè)部門，特別是與人民生活密切相關(guān)的輕工業(yè)和日用電器，生活用具需求等。 國內(nèi)現(xiàn)有的冷軋鋼板生產(chǎn)，設(shè)備和工藝都比較落后。為了改變這種狀況：一方面從國外成套引進(jìn)現(xiàn)代化的寬帶鋼冷連軋機(jī)組以及其他生產(chǎn)設(shè)備。另外對一些老廠的設(shè)備也進(jìn)行積極改造。因此，全面了解國外 現(xiàn)代化冷軋帶鋼生產(chǎn)過程的工藝，設(shè)備及操作技術(shù)，對于消化引進(jìn)的國外技術(shù)，進(jìn)行老廠的技術(shù)改造是有益的。 內(nèi)外研究狀況和相關(guān)領(lǐng)域中的研究成果 在 1995年 3月 10日鞍鋼鋼鐵集團(tuán)冷軋薄板廠的趙榮國，賈成洲，徐慶田三位師傅設(shè)計了特別適用于冷軋廠酸洗機(jī)組頭部的鋼卷上料小車。它是有固定在車體上的驅(qū)動馬達(dá)和組驅(qū)動齒輪所組成，特點是組驅(qū)動齒輪與固定在軌道基座上的齒條嚙合。齒條在上齒輪在下相互嚙合，傳動系統(tǒng)簡單，結(jié)構(gòu)先進(jìn)合理，安全可靠，有利于車體設(shè)備的檢修和維護(hù)。 隨著我國鋼鐵企業(yè)的迅速發(fā)展，冶金設(shè)備 也向著高效、簡單、節(jié)能化發(fā)展。鋼卷運輸車是冷軋生產(chǎn)線上的常用設(shè)備。在濟(jì)鋼成套引進(jìn)國外新型冷軋薄板機(jī)組中鋼卷運輸車也是必不可少的設(shè)備之一，它在開卷前接受準(zhǔn)備站準(zhǔn)備好的鋼卷。鋼卷車助卷輥旋轉(zhuǎn)將鋼頭部經(jīng)開卷機(jī)的導(dǎo)板臺送到防斷輥前面的等待位置。 穿帶時鋼卷車上的帶鋼頭部經(jīng)過打開的夾送輥引入處理機(jī)。當(dāng)帶鋼前端通過夾送輥時，上夾棍下降，驅(qū)動帶鋼向前，同時開卷機(jī)從酸洗線上縮回。處理機(jī)驅(qū)動帶鋼頭部進(jìn)入切分前鋼卷小車將鋼卷移到開卷機(jī)的上卷位置。此時，開卷機(jī)返回酸洗線開卷機(jī)芯軸從鋼卷內(nèi)孔進(jìn)入外部支撐。上卷完畢，鋼卷小車返回后對下 一個鋼卷準(zhǔn)備站送來的鋼卷做穿帶準(zhǔn)備。 題的研究方法 鋼卷運輸車根據(jù)不同的生產(chǎn)線的需要可以設(shè)計成不同類型，行走機(jī)構(gòu)主要的驅(qū)動方式有液壓缸驅(qū)動和電動機(jī)配合減速器驅(qū)動兩種方式。托卷的升降裝置大多用液壓缸來驅(qū)遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 3 頁 動。上升裝置可以單獨設(shè)計成一個托卷小車，和一個運輸小車配合使用?？梢园l(fā)揮我們的想象力，設(shè)計出一個方案使鋼卷運輸車更加適合冶金工業(yè)的生產(chǎn)需要 。 究的內(nèi)容 鋼卷運輸車廣泛用于軋鋼工業(yè)生產(chǎn)線，它的研究也是必不可少的。主要是對行走機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。設(shè)計中要對鋼卷運輸車的各個部件進(jìn)行選擇 和校核。升降機(jī)構(gòu)常用液壓缸驅(qū)動，在設(shè)計時要對液壓缸進(jìn)行選擇。對部分零件選擇潤滑方式。在設(shè)計后要對鋼卷運輸車的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性進(jìn)行確定。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 4 頁 2 總體方案設(shè)計 案設(shè)計 鋼卷運輸車方案設(shè)計的類型有很多。為了橫向行走機(jī)構(gòu)的簡單，安全可靠性，在本設(shè)計中行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動裝置我選擇了電動機(jī)驅(qū)動?？紤]小車的走行速度，由于傳動比比較大，我采用了二級齒輪蝸輪蝸蝸桿減速器用兩個輸出端通過聯(lián)軸器與主動輪軸聯(lián)結(jié)，從而帶動鋼卷運輸車在軌道上行走。小車的托舉鋼卷動作由液壓缸驅(qū)動升降裝置完 成。 在設(shè)計時針對有關(guān)零件的尺寸設(shè)計，強(qiáng)度校核也是非常重要的環(huán)節(jié)（如減速器的設(shè)計）。各個機(jī)構(gòu)的組成安裝位置是否便于拆裝，檢修和維護(hù)也是要考慮的重要問題。具體方案設(shè)計如圖 示。電動機(jī)安裝在車架的中間，這樣可以使鋼卷運輸車的行走更佳穩(wěn)定。電動機(jī)與減速器放在同一個托板上，托板焊在鋼卷運輸車的機(jī)架兩端。 案的對比 通常鋼卷運輸車的橫向行走機(jī)構(gòu)有液壓缸與液壓馬達(dá)驅(qū)動和電動機(jī)與減速器傳動驅(qū)動兩種主要的方式。液壓缸與液壓馬達(dá)驅(qū)動的相關(guān)設(shè)備成本比較高，運行平穩(wěn)，適合短距離直線動作相 對靈活性比較差，占地面積大，而且對周圍的環(huán)境要求比較高。電動機(jī)驅(qū)動的方式結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，方便檢修與維護(hù)，靈活性非常好，成本低。所以遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 5 頁 在本設(shè)計中我采用了電動機(jī)配合減速器傳動的方式驅(qū)動小車橫向行走。 電動機(jī)驅(qū)動行走又可分為分散驅(qū)動和集中驅(qū)動方式兩種。 1 分散驅(qū)動 在冶金行業(yè)機(jī)械設(shè)備中，有的較大的設(shè)備由于兩根軌道間的軌距和行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動功率都比較大，用一臺電動機(jī)驅(qū)動非常困難（如煉鋼廠轉(zhuǎn)爐的驅(qū)動方式），因而也經(jīng)常采用用幾臺電動機(jī)同時驅(qū)動的形式如圖 兩臺電動機(jī)經(jīng)由兩臺減速器 傳動分別驅(qū)動小車的兩個后輪軸，實現(xiàn)小車的行走動作。 2 集中驅(qū)動 當(dāng)行走機(jī)構(gòu)的功率和軌距都比較小的時候為了降低加工制造成本，通常采用集中驅(qū)動的形式。集中驅(qū)動根據(jù)傳動方式的不同又可分為開式齒輪傳動驅(qū)動機(jī)構(gòu)和閉式齒輪傳動驅(qū)動機(jī)構(gòu)。如圖 案的確定 綜上考慮：根據(jù)設(shè)計要求由于鋼卷運輸車行走時的轉(zhuǎn)矩和行走功率都不大，因而我遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 6 頁 設(shè)計的鋼卷運輸車行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動方式采用電動機(jī)集中驅(qū)動的形式。升降機(jī)構(gòu)根據(jù)相關(guān)去要求特點選擇由液壓缸驅(qū)動。確定總體方案簡圖如圖 示。 1 電動機(jī)類型選擇 考慮到鋼卷運輸車的行走特性，要與所選擇的電動機(jī)的機(jī)械特性相適應(yīng)。鋼卷運輸車在正常工作時啟動和制動較頻繁，所以綜合考慮選擇冶金設(shè)備專用的 2 傳動機(jī)構(gòu)選擇 鋼卷運輸車的工作環(huán)境比較惡劣，如采用兩對開式傳動的齒輪減速機(jī)構(gòu)齒輪磨損較快，不滿足生產(chǎn)的安全可靠，耐用性要求。而且由于傳動比比較大所以采用閉式齒輪蝸輪蝸桿減速器傳動。選擇蝸桿頭數(shù) 要考慮傳動比、效率和制造三個方面從制造方面，頭數(shù)越多，蝸桿制造精度要求也越高；從提高效率看，頭數(shù)越多，效率 越高；從提高傳動比方面，應(yīng)選擇較少的頭數(shù)；在動力傳動中，在考慮結(jié)構(gòu)緊湊的前提下，應(yīng)很好地考慮提高效率節(jié)約成本。綜上考慮本設(shè)計中選擇單頭蝸桿。 3 聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器的類型應(yīng)根據(jù)使用要求和工作條件來確定。具體選擇時考慮的幾個問題： （ 1）傳遞的轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)以及對緩沖和減震方面的要求。例如：對于傳遞功率較大的的重載傳動，可使用齒式聯(lián)軸器；對于存在嚴(yán)重沖擊載荷或要求消除軸系扭矩震動的傳動，可用簧片聯(lián)軸器，輪胎式聯(lián)軸器或橡膠金屬環(huán)聯(lián)軸器等。 （ 2）在安裝調(diào)整之后兩軸相對位移的大小和方向難以保證 嚴(yán)格精確對中，或工作過程中兩軸將產(chǎn)生較大的附加相對位移時，應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。例如：產(chǎn)生的徑向位移較大時，可選用滑塊聯(lián)軸器；當(dāng)兩軸的角位移較大時或兩軸相交時可選用萬向聯(lián)軸器等。 （ 3） 聯(lián)軸器的可靠性。一般由金屬元件制成不需潤滑的聯(lián)軸器比較可靠，需要潤滑的聯(lián)軸器 的性能會受到潤滑程度影響，還可能污染環(huán)境。 （ 4） 聯(lián)軸器的工作環(huán)境。對于橡膠等非金屬元件制成的聯(lián)軸器對工作環(huán)境的溫度、腐蝕性介質(zhì)，光等比較敏感，使聯(lián)軸器容易老化影響其使用壽命。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 7 頁 （ 5）聯(lián)軸器的制造、安裝，維護(hù)和成本。通常在滿足使用性能的前提下，我們應(yīng)選用拆裝 方便，維護(hù)簡單，成本低廉的聯(lián)軸器。例如：剛性聯(lián)軸器不但結(jié)構(gòu)簡單，而且拆裝方便，其中夾殼聯(lián)軸器，可以不移動兩軸的情況下，拆裝聯(lián)軸器，可用于低速，剛性大的傳動軸。一般的非金屬彈性元件聯(lián)軸器（如彈性柱銷聯(lián)軸器，梅花型彈性聯(lián)軸器和彈性套柱銷聯(lián)軸器），具有良好的綜合性能，適用于一般的中小功率傳動。 （ 6）頻繁啟制動，載荷穩(wěn)定，經(jīng)常正反轉(zhuǎn)工作。一般的非金屬元件聯(lián)軸器（例如梅花型彈性聯(lián)軸器、輪胎式聯(lián)軸器、新型梅花聯(lián)軸器等） 綜上考慮該設(shè)計中選用新型梅花聯(lián)軸器。 2 滾動軸承類型的選擇 選擇滾 動軸承的類型時應(yīng)考慮多種因素的影響。如果軸承所受負(fù)荷的大小，方向及性質(zhì)；軸向固定形式；剛度與轉(zhuǎn)速要求；調(diào)心性能要求；工作環(huán)境；經(jīng)濟(jì)性以及其他特殊要求。概括起來，有以下選型原則： （ 1）轉(zhuǎn)速較高，負(fù)荷不大，而旋轉(zhuǎn)精度要求較高時，宜選用球軸承。 （ 2）轉(zhuǎn)速較低，負(fù)荷不大或有沖擊載荷時，用滾子軸承。 （ 3）當(dāng)徑向負(fù)荷與軸向負(fù)荷都比較大時，若轉(zhuǎn)速高時，選用角接觸球軸承。若轉(zhuǎn)速不高時，用圓錐滾子軸承。 （ 4）當(dāng)軸向負(fù)荷比徑向負(fù)荷大的多，且轉(zhuǎn)速低時，常用兩種不同類型的軸承組合，分別承受軸 向和徑向負(fù)荷。 （ 5）當(dāng)徑向負(fù)荷比軸向負(fù)荷大的多，且轉(zhuǎn)速較高時，用向心球軸承。 （ 6）當(dāng)有支撐剛度要求時，可采用角接觸型軸承。 （ 7）需調(diào)整徑向游隙時，采用內(nèi)錐孔軸承。 （ 8）支點跨度大，軸的變形大或多支點軸，采用調(diào)心軸承。 （ 9）在滿足使用要求的情況下，優(yōu)先選用價格低廉的軸承。一般來說，球軸承的價格低于滾子軸承的價格。精度越高價格越高。在同精度的軸承中，深溝球軸承的價格最低。 綜上所述在該設(shè)計中選用圓錐滾子軸承。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 8 頁 3 電動機(jī)選擇 計參數(shù) 主要參數(shù) ： 鋼卷質(zhì)量： 鋼 車體重量： 體 鋼卷運輸?shù)乃俣?： m/?v 動機(jī)的選擇 機(jī)類型的選擇 根據(jù)冷軋帶鋼廠的鋼卷運輸車正常工作狀態(tài)下頻繁啟動與制動，以及其工作環(huán)境和載荷大小的工作特點，在本設(shè)計中選擇我國新 設(shè)計的國際市場上廣泛使用的統(tǒng)一系列三相異步電動機(jī)。 確定啟動力矩 鋼卷和車體的總質(zhì)量： ??總 鋼卷和車體的總重量： 3 ????? 總總 車輪轉(zhuǎn)速： r / m ???? 傳動裝置總效率： ??????道聯(lián)承輪齒 ..?齒輪嚙合效率： 齒圓錐滾子軸承效率： 承聯(lián)軸器效率： 聯(lián)車輪與軌道的效率： 道蝸輪蝸桿的效率： 輪遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 9 頁 則傳動系統(tǒng)的總效率： 5 7 4 ??????? 起動力矩 來克服車輪滾動時的摩擦力矩 大車起動時的慣性力矩 （ 1）車輪滾動時的摩擦力矩 圖 輪滾動時的摩擦力矩包括車輪與軌面之間的滾動摩擦力矩，車輪軸承處的摩擦力矩以及車輪輪緣與軌道側(cè)面間的摩擦力矩，即 ?? 摩 )r( ?? （ 3 式中： ? ______考慮車輪輪緣與軌道側(cè)面間的摩擦所以起的附加助力矩系數(shù)，查文獻(xiàn) [1]取 ； K — 車輪與軌道面間的滾動摩擦系數(shù)，查文獻(xiàn) [2]取 ； ? — 車 輪軸承處的摩擦系數(shù)，查文獻(xiàn) [2]取 ； r — 車輪軸的半徑 ； 鋼卷運輸車的總重量； 將以上數(shù)據(jù)代入式 （ 3得： 3 ???????M 摩 2）慣性力矩 慣性力矩 為兩部分：傳動機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)零件的慣性力矩 大車作直線加速運動時的慣性力矩 分別計算如下： 200起摩）（ （ 3 式中： 200原動機(jī)軸上旋轉(zhuǎn)零件的飛輪矩； 原動機(jī)的轉(zhuǎn)速； 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 10 頁 起動時間，一般取 4~2t ?起 秒，取 2秒； 將以上數(shù)據(jù)代入式 （ 3得： 1 ?? ????M 慣 N.m ??(3式中： 操作機(jī)作直線加速運動時的慣性力 慣 ?； 為操作機(jī)的總重量； g— 為重力加速度，取 2m/ a — 為大車起動時的直線運動加速度行v? ，大車運行速度 6?行v m/ 為起動時間 2 秒； R— 車輪半徑 將以上數(shù)據(jù)代入式（ 3： 2 5 5 32 ??? ????M 慣 慣性力矩 ： ?i 21 慣慣 ??起動力矩 ： 2 ??????? ?? ??????????? ??? 慣摩起 ?中： i — 大車行走機(jī)構(gòu)的總傳動比； 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 11 頁 ? — 大車行走機(jī)構(gòu)的總傳動效率； 擇電動機(jī) 由于電動機(jī)頻繁啟動，工作溫度不高，故按啟動力矩初選電動機(jī) 5 9 3 5 n 0 ????? 電 選電動機(jī) 1160電機(jī)功率 P 速 930 r/ 動機(jī)的校核 為了防止電動機(jī)過載進(jìn)行過載校核，由文獻(xiàn) [2]可知異步電動機(jī)過載校核公式為 T?2um a x ? 式中： ?T — 由文獻(xiàn) [2]可知 T ，取 T ； 電動機(jī)的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩； K — 余量系數(shù)，直流電動機(jī)取 流電動機(jī)取 電壓波動系數(shù)，取 電動機(jī)額定轉(zhuǎn)矩，T ?； 代入以上數(shù)據(jù)： T m a xm a a x ????? ? 所以電動機(jī)符合過載條件。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 12 頁 4 主要零件設(shè)計與參數(shù)計算 動比分配 傳動部分減速器速比分配。取減速器蝸輪蝸桿的傳動比 40i ?ⅡⅢ ；??ⅡⅠ 。為了使結(jié)構(gòu)更加緊湊，所以減速器設(shè)計為二級齒輪蝸輪蝸桿減速器。如圖 示。 級運動參數(shù) 0 軸即電動機(jī)輸出軸： P 930 r/ 5 0 5 0000 ???? 軸即減速器高速軸： ??? ? 聯(lián)PP 9301 ?? r/ 5 0 5 0111 ???? Ⅱ軸即減速器的中間軸： ???? ?? 承齒PP ??ⅡⅠr/ 1 5 0 5 0222 ???? 軸即減速器輸出軸： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 13 頁 ???? ?? 承蝸PP 3 ???ⅡⅢr/ 2 5 0 5 0333 ???? 軸即為車輪軸： ???? ?? 聯(lián)承PP 4 ?? r/ 6 5 0 5 0444 ???? 車各級運動參數(shù)如表 表 卷運輸車各級運動參數(shù) 軸序號 功率（ 轉(zhuǎn)速（ r/ 轉(zhuǎn)矩（ 傳動形式 傳動比 i 效率 ? 0 30 軸器 1 30 級齒輪 桿 40 軸器 1 計減速器第一級斜齒輪傳動 定 齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 鋼卷運輸車一般為工作機(jī)器，速度不高，故選用 7 級精度。材料選擇由文獻(xiàn) [3]小齒輪材料為 質(zhì)處理，硬度為 大齒輪材料為 #45 鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度為 選擇小齒 輪的齒數(shù)為 241?Z ,則大齒輪齒數(shù) ??Z ，取 1172 ?Z ；初遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 14 頁 選螺旋角 ??14? 。 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計 1）按文獻(xiàn) [3]計算分度圓直徑，即： 322d ???????????????? ? ( 式中： 試選 K ; 由文獻(xiàn) [3]選取區(qū)域系數(shù) H ； ?? — 由文獻(xiàn) [3]查得 ?? ， ?? ， ??? ? ； ? 由文獻(xiàn) [3] 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 P?? ；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 P?? ； 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 ； 由文獻(xiàn) [3]查得材料的彈性影響系數(shù) ? ； ?d— 由文獻(xiàn) [3] 選擇齒寬系數(shù)為 1d??； ? — 齒數(shù)比為 ； 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 900 1 53 0 082(19 3 060????????? 8912 ???? 由文獻(xiàn) [0得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)為 K K 接觸疲勞許用應(yīng)力為 ? ??H，取失效概率為 %1 ，安全系數(shù)為 1?S : ? ? i ???? ?? ； 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 第 15 頁 ? ? i ???? ?? ； ? ? ?