JD-2.5调度绞车设计

摘  要

本次设计的题目是3吨调度绞车的设计。调度绞车由于结构简单、重量不大、移动方便，而被广泛应用于矿山地面、冶金矿场或建筑工地等进行调度和其它运输工作。

绞车的主要特点为：结构尺寸和重量较小、钢丝绳速度不高，安装及撤除操作方便、启动平衡（稳）、故障率低、常见故障易处理、维护方便。

我国许多调度绞车的设计是引进前苏联的技术，并在其基础上作了一些改进，本设计方案的主要特点： 该型绞车采用两级内啮合传动和一级行星轮传动。Z1/Z2和Z3/Z4为两级内啮合传动，Z5、Z6、Z7组成行星传动机构。在电动机轴头上安装着加长套的齿轮Z1，通过内齿轮Z2、齿轮Z3和内齿轮Z4，把运动传到齿轮Z5上，齿轮Z5是行星轮系的中央轮（或称太阳轮），再带动两个行星齿轮Z6和大内齿轮Z7。行星齿轮自由地装在2根与带动固定连接的轴上，大内齿轮Z7齿圈外部装有工作闸，用于控制绞车滚筒运转。

为了达到良好的均载效果，在设计的均载机构中采取无多余约束的浮动方式。另外，变位齿轮的使用也可以获得准确的传动比，提高啮合传动质量和承载能力。

本次设计主要对两级内啮合传动和一级行星轮传动、滚筒结构、制动器等进行了详细的设计。

关键词： 调度绞车；行星齿轮；行星传动；内啮合传动

Abstract 

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目    录

一、整体方案设计 1

1.1产品的名称、用途及主要设计参数 1

1.2整体设计方案的确定 1

1.3 设计方案的改进 2

二、 牵引钢丝绳直径及卷筒直径的确定 3

2.1 钢丝绳的选择 3

2.1.1  计算钢丝绳直径 3

2.1.2钢丝绳强度校核： 3

2.2卷筒 3

2.2.1  卷筒的名义直径 3

2.2.2 确定卷筒的宽度B 4

2.2.3 初选钢丝绳的缠绕层数为: 4

2.2.5 确定卷筒直径 4

2.2.6 卷筒厚度： 4

三、 电机的选取： 6

3.1系统的总效率 6

3.2绳速的确定 6

3.3电机的选型 6

四、总传动比的计算及传动比的分配 7

4.1总传动比的计算： 7

4.2 传动比的分配 7

五、 两级内齿圈传动设计 9

5.1齿轮材料处理工艺及制造工艺的选定 9

5.2确定各主要参数 9

5.2.1传动比 9

5.2.2 第一级传动齿轮模数m 9

5.2.3  内啮合标准圆柱齿轮传动几何尺寸的计算 10

5.2.4  齿轮接触疲劳强度计算 10

5.2.5齿轮强度校验 12

5.3  第二级传动齿轮模数m 16

5.3.1  内啮合标准圆柱齿轮传动几何尺寸的计算 17

5.3.2  齿轮接触疲劳强度设计计算 17

5.3.3  齿轮强度校验 20

六、 行星轮传动设计 24

6.1齿轮材料处理工艺及制造工艺的选定 24

6.2确定各主要参数 24

6.2.1传动比 24

6.2.2行星轮数目 24

6.2.3载荷不均衡系数 24

6.2.4 配齿计算 24

6.2.5 太阳轮分度圆直径 25

6.2.6计算变位系数 26

6.3几何尺寸计算 29

6.4 啮合要素计算 30

6.4.1 a—c传动端面重合度 30

6.4.2 c—b传动端面重合度 30

6.5 齿轮强度验算 31

6.5.1 外啮合 31

6.5.2 内啮合 36

七、主轴的结构设计 40

7.1轴的材料的选定 40

7.2 轴直径的初步估算 40

7.3轴的结构设计 40

八、行星轴的结构设计和校核 55

8.1行星轴 55

8.1.1结构设计 55

8.1.2行星轴材料 55

8.1.3 轴的受力分析 55

8.1.4按当量弯矩计算轴径 56

8.1.5轴的疲劳强度安全因数校核计算 56

8.1.6轴的表强度安全因数校核计算 57

8.2行星轴校验 58

8.2.1 轴径 58

8.2.2行星轴材料 58

8.2.3 轴的受力分析 58

8.2.4按当量弯矩计算轴径 59

8.2.5轴的疲劳强度安全因数校核计算 60

8.2.6轴的表强度安全因数校核计算 61

九、 行星架结构设计 63

9.1行星架形式的确定和材料的选定 63

9.2行星架的技术要求 63

十、轴承及校核 65

10.1调心滚子轴承 65

10.2深汮球轴承 66

十一、 联接（普通平键联接） 69

11.1主轴上的平键联接 69

11.1.1 键的选取 69

11.1.2 键联接的强度校核 69

11.2滚筒和行星架之间的联接 70

11.2.1键的选取 70

11.2.2键联接的强度校核 70

十二、减速器铸造机体结构尺寸 71

12.1铸造机体的壁厚 71

12.2螺栓直径 71

十三、 制动器的设计计算 72

13.1制动器的作用与要求 72

13.1.1制动器的作用 72

13.1.2制动器的要求 72

13.2制动器的类型比较与选择 72

13.2.1制动器的类型 72

13.2.2制动器的选择 72

13.3外抱闸式制动器结构 72

13.4外抱闸式制动器的几何参数计算 73

十四、 主要零件的技术要求 79

14.1对齿轮的要求 79

14.1.1齿轮精度 79

14.1.2对行星轮制造方面的几点要求 79

14.1.3齿轮材料和热处理要求 79

十五、维护及修理 80

15.1润滑 80

15.2维护 80

15.3修理 80

Abstract 81

摘要 88

文档设计总结 94

参考文献 95