下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 1 緒論 車機(jī)概述 及應(yīng)用 翻車機(jī)也叫鐵路貨車翻卸機(jī) , 是 可將有軌車輛翻轉(zhuǎn)或傾斜使之卸料的裝卸機(jī)械 在港口中屬港口專用機(jī)械 ,是散貨裝卸車機(jī)械的一種 鋼廠和電廠中應(yīng)用較為廣泛 ，適用于運(yùn)輸量大的港口和冶金、 煤炭、 熱電等工業(yè)部門 。其中 煉鐵廠原料在廠內(nèi)運(yùn)輸?shù)闹虚g轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)，用火車和汽車等載運(yùn)工具運(yùn)輸時(shí)，需要設(shè)置原料受卸設(shè)施。在鋼鐵企業(yè)中，火車受卸一般采用翻車機(jī)、螺旋卸車機(jī)等設(shè)備進(jìn)行受卸，也有采用汽車自卸車輛自卸。翻車機(jī)在受卸環(huán)節(jié)中 占有舉足輕重的作用，對(duì)翻車機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)可以使我進(jìn)一步了解翻車機(jī)的 構(gòu)造及作用，便于排查故障改進(jìn)設(shè)備， 使其更加經(jīng)濟(jì)效益。 車機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展 現(xiàn)狀 隨著 現(xiàn)今社會(huì)生產(chǎn)力的提高，人們對(duì)裝卸設(shè)備功的能和工作效率越來越高，使得 翻車機(jī)在生產(chǎn)中應(yīng)用的不斷發(fā)展，近幾年來 我國(guó) 先后同美國(guó)、英國(guó) 等 技術(shù)先進(jìn)企業(yè)進(jìn)行多次合作 ， 制造出了 一系列的新型翻車機(jī)。例如： 大型裝卸機(jī)械 “ C” 型翻車機(jī)， 就 是大重 集團(tuán) 吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)自主開發(fā)的國(guó)內(nèi)最新產(chǎn)品 。我國(guó)憑借外國(guó)的先進(jìn)技術(shù)，自主研發(fā)和改進(jìn)了各種各樣的翻車機(jī)，為國(guó)家鋼鐵企業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。 2004 年 10 月，大連重工 起重集團(tuán)與秦皇島港務(wù)集團(tuán)有限公司一次簽下 8 億元的供貨合同，在 14 個(gè)月內(nèi)，向秦皇島港煤四期擴(kuò)容工程、煤五期新建工程提供 6480 噸 /小時(shí)堆料機(jī)、 6000 噸 /小時(shí)取料機(jī)、 7200 噸 /小時(shí)三車翻車機(jī)等散裝物料大型裝卸設(shè)備22臺(tái)，機(jī)器產(chǎn)品產(chǎn)量過萬噸 到 2005年 ， 我國(guó)沿海及內(nèi)河港計(jì)劃新增萬噸級(jí)以上泊位 150個(gè) ，其中集裝箱 泊位 50 個(gè)需要新增或更新大量裝船機(jī)、翻車機(jī)、堆取機(jī)和集裝箱裝卸設(shè)備等。 翻車機(jī)在 我國(guó) 沿海地區(qū)的發(fā)展中 起了非常重要的作用 ， 為沿海一帶的城市發(fā)展提供了強(qiáng)而有力的幫助。 下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 車機(jī)國(guó)內(nèi)發(fā)展趨勢(shì) 伴隨著國(guó)內(nèi)外各工業(yè)部門的不斷發(fā)展， 對(duì)受卸工具的不斷需求 ， 對(duì)翻車機(jī)的設(shè)計(jì)研發(fā)已經(jīng)刻不容緩。 各國(guó)競(jìng)相設(shè)計(jì)出新的設(shè)備及新 的功能 的翻車機(jī) ，美國(guó)率先推出了可供多節(jié)車廂共同作業(yè)的 聯(lián)合式翻車機(jī)，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，并節(jié)約了大量人力物力財(cái)力， 近些年來我國(guó)在消化引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，先后開發(fā)和制造了許多新型翻車機(jī)卸車設(shè)備，其技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品水平。 目前我國(guó)吸取國(guó)外大量 先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，開始獨(dú)立設(shè)計(jì) 和制造自動(dòng)工作，自動(dòng)檢修及自動(dòng)報(bào)警相結(jié)合的全自動(dòng)式三車翻車機(jī)（ 圖 。 由于國(guó)外設(shè)計(jì)的三車翻車機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中逐漸顯現(xiàn)出各種問題和弊端， 2006年由 大連重工 起重集團(tuán)有限公司 實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造、安裝調(diào)試總承包的 新型 三梁兩端環(huán)三車翻 車機(jī)卸車系統(tǒng)是目前國(guó)際上最大的一體式翻車機(jī)，當(dāng)年創(chuàng)產(chǎn)值 車翻車機(jī)卸車系統(tǒng)是目前國(guó)際上最大的一體式翻車機(jī)，可一次翻卸三節(jié)且每節(jié)載重 100噸煤炭的鐵路敞車，主要用于我國(guó)最大年轉(zhuǎn)運(yùn)煤炭?jī)蓛|噸秦皇島煤碼頭 。 2007 年 9 月30日，該翻車機(jī)在秦皇島港務(wù)集團(tuán)公司重載試車成功，并投入運(yùn)行。該卸車系統(tǒng)采用自動(dòng)化作業(yè)，由于擁有良好的性能及較高的設(shè)備完好率，目前的翻卸效率為 3 27車小時(shí)，為目前國(guó)內(nèi)翻車機(jī)的最高效率，日均卸車 1000 余節(jié)。翻車機(jī)自運(yùn)行以來一直保持良好的設(shè)備狀態(tài)，完全能夠滿足生產(chǎn)需要，為秦皇島港 的煤炭裝卸生產(chǎn)提供了可靠保障 。這種新型三車翻車機(jī)同國(guó)外的三車翻車機(jī)相比，實(shí)現(xiàn)了六項(xiàng)創(chuàng)新點(diǎn)，如翻車機(jī)的轉(zhuǎn)子鋼結(jié)構(gòu)采用三箱形梁與兩箱形端環(huán)及兩聯(lián)系環(huán)相連接而形成的框架結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；采用平臺(tái)兩側(cè)伸出支架用于壓車的布置，可降低鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力值并方便了壓車裝置的維護(hù)等。 新型三梁兩端環(huán)三車翻車機(jī)及其卸車系統(tǒng)的成功開發(fā)，標(biāo)志著我國(guó)在大型翻車機(jī)設(shè)計(jì)上已達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，為我國(guó)各類翻車機(jī)占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、打入國(guó)際市場(chǎng)起到了率先垂范作用，也為日后開發(fā)各類翻車機(jī)創(chuàng)建國(guó)際一流裝卸機(jī)械制造基地，提供了有力的技術(shù)支持與保障。 未來的 受卸工具將不斷的向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，相信國(guó)內(nèi)翻車機(jī)的發(fā)展將不斷提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展到不可替代的作用。 下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 圖 三車翻車機(jī) 車機(jī)的類型 及原理 翻車機(jī) 主要 分轉(zhuǎn) 子 式、側(cè)卸式、端卸式和復(fù)合式 4種。各種翻車機(jī)都由金屬構(gòu)架、驅(qū)動(dòng)裝置和夾車機(jī)構(gòu)組成，用交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。 子式翻車機(jī) 轉(zhuǎn)子式翻車機(jī)主要由轉(zhuǎn)子、平臺(tái)、壓車機(jī)構(gòu) 、承載托輥及 傳動(dòng)裝置等部分組成。工作原理是 將載貨敞車 用撥車機(jī)或車頭 推入形似轉(zhuǎn)筒的金屬構(gòu)架 (圖 通過壓車機(jī)構(gòu)壓緊車輛 ,并和轉(zhuǎn)子一同旋轉(zhuǎn) 140 170,利用自重原理 將散貨卸出 。如果車輛具有旋轉(zhuǎn)車鉤，不需將貨車脫鉤就能將整列貨車逐節(jié)卸車，作業(yè)能力可達(dá) 8000噸 /時(shí)。 轉(zhuǎn)子式翻車機(jī)的翻轉(zhuǎn)軸線靠近其旋轉(zhuǎn)軸線的重心 ,雖然需要較大的壓車力和較深的基礎(chǔ) ,但因重量較輕 ,耗電量小 ,生產(chǎn)率較高 ,故應(yīng)用比較廣泛 雙翻翻車機(jī) ,三翻翻車機(jī) 。 轉(zhuǎn)子式翻車機(jī)按端環(huán)端面結(jié)構(gòu)不同可分 C 型翻車機(jī) , “ O”型轉(zhuǎn)子式翻車機(jī) :端環(huán)呈封閉的“ O”型， 早期翻車機(jī)產(chǎn)品 ,設(shè)備結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 ,整體剛性好 ,驅(qū)動(dòng)功率較大 ,由于其自身結(jié)構(gòu)問題使得 平臺(tái)移動(dòng) 需要 靠車 頭做牽引 ，以達(dá)到重車機(jī)內(nèi)定位以及推出機(jī)內(nèi)空車的目的。 下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 圖 轉(zhuǎn)子式翻車機(jī) 常用的“ O”型轉(zhuǎn)子式翻車機(jī) ： 型：銷齒傳動(dòng)，端環(huán)在外側(cè)。活動(dòng)式平臺(tái)，固定靠板。液壓鎖鉤式壓車機(jī)構(gòu)，行程大，沖擊力小，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。用大、小電機(jī)雙速傳動(dòng)，減小了車輛靠幫和翻車機(jī)復(fù)位時(shí)的沖擊且使作業(yè)時(shí)間縮短，但電機(jī)臺(tái)數(shù)較多，總功率較大。靠幫上設(shè)有振動(dòng)器。 ：內(nèi)端環(huán)型，撥車機(jī)臂頭可將重車推入機(jī)內(nèi)就位同時(shí)頂出機(jī)內(nèi)空車，取 消了平臺(tái)上的緩沖器和推車機(jī)。轉(zhuǎn)子受力合理，重量輕，但托輥處易積料。平臺(tái)為固定式，活動(dòng)靠板。液壓鎖鉤式壓車機(jī)構(gòu)。直流電機(jī)傳動(dòng)。該機(jī)使車輛就位準(zhǔn)確可靠，對(duì)車輛的沖擊也大大減小。 K F J /K F J 型：齒圈傳動(dòng)，四連桿搖臂鎖車機(jī)構(gòu)，活動(dòng)式平臺(tái)，固定靠板，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但車輛靠幫、壓車時(shí)的沖擊力較大。端環(huán)在轉(zhuǎn)子的最外端，承載托輥不易擋積料。其中 為交流電機(jī)單速傳動(dòng)。 除改為直流 電機(jī)傳動(dòng)外，還在翻車機(jī)上增設(shè)了噴灑水裝置，可在翻卸過程中及時(shí)灑水抑塵；車幫上增設(shè)了振動(dòng)器，卸料更為干凈，特別適用于水分較大的鐵精礦等物料。 “ C”型轉(zhuǎn)子式翻車機(jī) 端環(huán)呈不封閉的“ C”型 （圖 ， 結(jié)構(gòu)輕巧 ,平臺(tái)固定 ,液壓壓車 ,消除了對(duì)下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 車輛和設(shè)備的沖擊 ,降低了壓車力 。 根據(jù)液壓系統(tǒng)特有的控制方式 ,使卸車過程車輛彈簧能量有效釋放 ， 驅(qū)動(dòng)功率小 ， 端環(huán)一側(cè)設(shè)置可供撥車機(jī)通過的通道，車 箱 進(jìn)出翻車機(jī)采用撥車機(jī)自動(dòng)控制，省去車頭牽引，更有利于實(shí)現(xiàn)翻車過程的自動(dòng)化。 常用的“ C”型轉(zhuǎn)子式翻車機(jī) ：串聯(lián)式雙車翻車機(jī)，直流電機(jī)齒圈傳動(dòng)?；顒?dòng)平臺(tái)，最大載重量為 2 100t 。壓車機(jī)構(gòu)為重車托住液壓鎖定式，沖擊力小。裝有附著式振動(dòng)器，卸料干凈。機(jī)上有噴灑水裝置，抑塵效果較好。光電定位，程序控制 。 ：二支座內(nèi)端環(huán)式，除轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為“ C”型、撥車機(jī)臂頭可從機(jī)內(nèi)通過外，其余性能類似 圖 “ C” 型轉(zhuǎn)子式翻車機(jī) 卸式翻車機(jī) 側(cè)卸式翻車機(jī) 以搖架代替 端環(huán) （圖 車輛在搖架上被夾緊后，隨同搖架繞上方的軸旋轉(zhuǎn) 140 170 后卸車。由于旋轉(zhuǎn)時(shí)搖架和車輛的重心升高，驅(qū)動(dòng)功率和結(jié)構(gòu)重量有所增加，但不需建造地下料倉。 下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 圖 側(cè)卸式翻車機(jī) 卸式翻車機(jī) 端卸式翻車機(jī) 原理是 將車輛推上卸車平臺(tái)（圖 夾緊后，驅(qū)動(dòng)裝置使卸車平臺(tái)繞與車軸平行的軸旋轉(zhuǎn) 50 70 ，物料由端部車門卸出。這種翻車機(jī)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，但只適用于端部開門的車輛。 圖 端 卸式翻車機(jī) 合式翻車 機(jī) 適用于棚車卸料。貨車推上卸車平臺(tái)并夾緊后，二者同向一側(cè)傾斜 15 20 ，然后在車輛的縱向平面內(nèi)，前后各傾 1 次，傾角約 40 （圖 3 次傾斜動(dòng)作即可使下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 車內(nèi)物料由中門卸盡。 圖 復(fù)合式翻車機(jī) 車機(jī)卸車系統(tǒng)的作業(yè)程序 (僅從第 2#車廂開始 ,此時(shí)第 1#空車在翻車機(jī)內(nèi) ): 1. 撥車機(jī)大臂下降 ,撥車機(jī)后退與車列聯(lián)掛 (2#)。 2. 撥車機(jī)牽引重車列前進(jìn)，當(dāng) 3#車前 車鉤距翻車機(jī)前 6 m 處停止， 人工摘開 2#車與 3#車之間的車鉤。 3. 撥車機(jī)繼續(xù)前進(jìn)與翻車機(jī)內(nèi)的 1#車聯(lián)掛。 #車前進(jìn) (此時(shí)仍與 1#車聯(lián)掛 )，使 2#車在翻車機(jī)內(nèi)定位，撥車機(jī)與2#車自動(dòng)摘鉤。 5. 撥車機(jī)繼續(xù)推送 1#車出翻車機(jī)，通過逆止器。 翻車機(jī)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)然后返回原位。 6. 撥車機(jī)與 1#車自動(dòng)摘鉤。 7. 撥車機(jī)后退，大臂抬起，高速返回。 8. 撥車機(jī)返回原位。 車機(jī)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 “ C”型 轉(zhuǎn)子式 翻車機(jī)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括選擇并評(píng)定合理的傳動(dòng)方案，并對(duì)傳動(dòng)方案所需的電動(dòng)機(jī)功 率和減速器傳動(dòng)比等進(jìn)行選擇；對(duì)主要零件進(jìn)行設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核；撰寫設(shè)下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 計(jì)說明書，繪出總圖和其它部分圖紙、翻譯與翻車機(jī)有關(guān)的外文資料等。 車機(jī)設(shè)計(jì)的要求 悉冶金機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的全過程 能在各設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中精確應(yīng)用，理論聯(lián)系實(shí)際； 怕反復(fù)修改； 到有理有據(jù)，所引用的公式一定注明公式來源，所有未在公開刊物中發(fā)表的公式，要給出推導(dǎo)過程； 合國(guó)家 現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。 2 設(shè)計(jì)方案的選擇及評(píng)定 動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 翻車機(jī)的工作狀態(tài)是由左、右端環(huán)同時(shí)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。 原理是采用雙電機(jī)通過減速器帶動(dòng)兩端環(huán)下的小齒輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)整個(gè)端環(huán)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)翻車。工作狀態(tài)：由兩側(cè)端環(huán)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。 傳動(dòng)方案：交流電動(dòng)機(jī) 調(diào)速機(jī)構(gòu)（加、減速器） 主動(dòng)輪（小齒輪） 工作機(jī)構(gòu)（大端環(huán)）。為確保機(jī)構(gòu)重心在通過托輥中心線時(shí)靠自 重旋轉(zhuǎn)可能對(duì)機(jī)構(gòu)造成的破壞，需要安裝制動(dòng)器，另外各軸間連接需要聯(lián)軸器。主傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖見圖（ 下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 圖 型轉(zhuǎn)子式翻車機(jī)主傳動(dòng)示意圖 計(jì)方案的評(píng)定 翻車機(jī)由兩個(gè)端環(huán)構(gòu)成，采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)。翻車機(jī)的翻轉(zhuǎn)時(shí)間為 1秒，翻轉(zhuǎn)角度小于 180 ， 故需要小齒輪轉(zhuǎn)速較小，必須使用減速機(jī)。由于翻車機(jī)翻車過程中本身質(zhì)量加車廂質(zhì)量較大，運(yùn)轉(zhuǎn)速度較 慢，且做圓周運(yùn)動(dòng)， 環(huán)境條件較差，因此不宜選用液壓系統(tǒng)，故本次方案的主傳動(dòng)選用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)。壓車機(jī)構(gòu)做直線運(yùn)動(dòng)，且在車廂翻轉(zhuǎn)時(shí)承受整個(gè)車廂的重量，不宜采用電氣傳動(dòng)，故本方案壓車系統(tǒng)采用液壓傳動(dòng)，但也存在精度要求高，技術(shù)含量高，故障識(shí)別及排除較難等缺點(diǎn)。機(jī)構(gòu)端環(huán)采用分段鑄造焊接組成，彌補(bǔ)了體積、重量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn)。但焊接點(diǎn) 帶來局部應(yīng)力集中，強(qiáng)度較差等，設(shè)計(jì)中需采用螺栓等連接，以提高機(jī)構(gòu)的綜合性能。托輥機(jī)構(gòu)為兩套并列的兩對(duì)滾輪組成，左側(cè)滾輪設(shè)置凹槽，利于保持整個(gè)機(jī)構(gòu)的平衡，并減小了機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦，但機(jī)構(gòu)裝配時(shí)必須保證滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，無卡死現(xiàn)象。 下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 計(jì)參數(shù) 1. 適用車型 長(zhǎng) - - - - - 11938 14038 - - - - - 3140 3243 - - - - - 3293 . 最大翻轉(zhuǎn)重量 - - - - - - - - - - - 100 t 3. 回轉(zhuǎn) 速度 - - - - - - - - - - - - 1 r/ 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 擇電動(dòng)機(jī) 動(dòng)功率的計(jì)算 翻車機(jī)在翻轉(zhuǎn)的過程中，要經(jīng)歷兩個(gè)過程，即往程和返程，這兩個(gè)過程中所受的轉(zhuǎn)矩不同，所以需要的驅(qū)動(dòng)功率也不相同，故分兩部分進(jìn)行討論。 下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 第一階段 在此階段車廂的最大重量為 100t， 設(shè)備重量為 126t， 偏心矩為 300對(duì)于車廂的重力由于偏心所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，端環(huán)四周的焊接件重心偏差所引起的轉(zhuǎn)矩差可以忽略不計(jì)，只需計(jì)算車廂的重力由于偏心所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。 已知條件：1m 100t2m 126tL=300 n=1r/中： 12端環(huán)的偏心 轉(zhuǎn)矩： T=G L 其中 ： G 車廂 及物料的總 重力 L G=2()m m g=226 310 10N 0 N T=G L= 62 1 0 0 56 . 7 8 1 0 所以， T=9550 率： P=9550= 56 1 0 19550=W 電機(jī)功率： 由文獻(xiàn)（ 1，表 （ 2，表 查得： 齒輪嚙合效率 齒（齒輪精度為 7級(jí)） 滾動(dòng)軸承效率 承聯(lián)軸器效率 聯(lián)由圖（ 知： 下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 傳動(dòng)裝置總效率 3 4 3 總 承聯(lián) 齒3 4 30 . 9 9 0 . 9 9 0 . 9 8 電機(jī)功率： 7 0 . 9 9 8 0 . 9 20 . 8 7 7 3r 程時(shí)，在翻轉(zhuǎn)過程中隨著翻轉(zhuǎn)角度的變化，端盤所受的轉(zhuǎn)矩 (阻力矩 )大小也不相同?？煞譃閮蓚€(gè)階段，第一個(gè)階段是翻轉(zhuǎn)角由 165 變?yōu)?90 ，第二個(gè)階段是翻轉(zhuǎn)角由 90變?yōu)?0 ，在返程時(shí)兩個(gè)階段所受的阻力矩與端環(huán)各段所受轉(zhuǎn)矩 不同有關(guān) 。 已知條件： 1 5323m 2 3215m 3 4849m 4 2937m = g= 1234返程第一階段： 行程圖見圖（ 角 165 90 時(shí)。 下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 圖 程第一階段端環(huán)各部分位置圖 由于返程時(shí)端環(huán)向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，故在返程 第一階段 階段 （圖 示 1、 2、 3、4 為端環(huán)結(jié)構(gòu)的原始位置，而 1 、 2 、 3 、 4 是端環(huán)結(jié)構(gòu)返程時(shí)隨 變化而變化的，在此過程中1T、4T、3則整 個(gè)端環(huán)在返程第一階段受的阻力矩總和為： 3 2 1 4T T T T T阻 （ + ） - （ + ）3 1 2 4T T T T（ - ） + （ - ）3 1 2 4( ) s i n ( ) c o R G G R 4 8 4 9 5 3 2 3 s i n 3 2 1 5 2 9 3 7 c o ( 2 7 8 c o s 4 7 4 s i n ) 討論： 2 7 8 c o s 4 7 4 s i n 0當(dāng) 時(shí) . 2 7 8 c o s 4 7 4 s i n 7874 6 5 a r c t a n 3 0 . 3 9 1 5 故當(dāng) 時(shí)， 無論取何值， ，即動(dòng)力矩 大于阻力矩，不需下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 要電機(jī)帶動(dòng)，端環(huán)可靠自身各部分重力矩的差值自由返程。當(dāng) 時(shí)， ，即阻力矩大于動(dòng)力矩，需要電機(jī)帶動(dòng)才能完成翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)中最大阻力矩為： ( 2 7 8 c o s 0 4 7 4 s i n 0 )T R g 阻 43 7 . 2 4 2 7 81 . 0 3 5 1 0 則返程時(shí)所 需電機(jī)功率： M a n阻 阻 41 . 0 3 5 1 0 195501 1 . 0 8 1 . 2 30 . 8 7 7 3M a W 阻返程第二階段：行程圖見圖（ 角 90 0 時(shí)。 圖 程第二階段端環(huán)各部分位置圖 在此過程中1T、2T、4端環(huán)在返程第二階段受的阻力矩總和為： 3 4 1 2 （ +T ） - （ T + T ）3 1 4 2T（ + （ T - T ）下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 3 1 4 2( ) c o s ( ) s i R G G R 4 8 4 9 5 3 2 3 c o s 2 9 3 7 3 2 1 5 s i ( 2 7 8 s i n 4 7 4 c o s ) 在此時(shí)無論 取何值 ，即動(dòng)力矩永遠(yuǎn)大于阻力矩，故在此階段不需電機(jī)牽引，機(jī)構(gòu)可以憑借自身個(gè)部分重力矩實(shí)現(xiàn)自由翻轉(zhuǎn)。 綜上所述，在往、返程中所需的電動(dòng)機(jī)的功率 最大值 為 W。 擇電機(jī)的型號(hào) 工業(yè)生產(chǎn)中常采用三相交流電動(dòng)機(jī)，翻車機(jī)用于灰塵較大，經(jīng)常起、制動(dòng)和正反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，所以電動(dòng)機(jī)需要較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ，并需要具有較大的承載能力，根據(jù)以上條件，在本設(shè)計(jì)中選用 Y 系列封閉式交流電動(dòng)機(jī)，電壓 380V 根據(jù)文獻(xiàn)（ 2， 錄）選用 電動(dòng)機(jī)，基本性能如下： 額定功率 - - - - - - - - - 2載轉(zhuǎn)速 - - - - - - - - - 585r/率 - - - - - - - - - - - 轉(zhuǎn)矩 - - - - - - - - - - - 速器的選擇 已知：1 7620d 020a 1 1 / 以：1 3810r 1 4 0 2 0 3 8 1 0 2 1 0r a r m m 試取 m=20 得： 1 381Z 2 21Z 由于： 1 2 22 1 13810 1 8 . 1 4 3210n Z ri n Z r 所以： 1212381 1 1 8 . 1 4 3 / m i n 下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 2585 3 2 . 51 8 . 1 4 3n 減 電機(jī)的輸出功率為： 45據(jù)（ 2， 225用 減速器，公稱傳動(dòng)比為 動(dòng)裝置傳動(dòng)比的分配 圖 型轉(zhuǎn)子式翻車機(jī)傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖 傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算： 軸：即電動(dòng)機(jī)軸 ： 4585r/4 5 1 09 . 5 5 9 . 5 5585 N m 軸：即減速器高速軸 ： 4 5 0 . 9 9 4 4 . 5 5 聯(lián)載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 585 5851 聯(lián)r/4 4 . 5 5 1 09 . 5 5 9 . 5 5585PT n N m 軸：即減速 器 低速 軸： 4 4 . 5 5 0 . 9 4 1 2 0 . 9 9 減 585 183 2 . 5 1 減 聯(lián)r/4 1 . 5 1 1 09 . 5 5 9 . 5 5 2 2 0 2 3 . 3 618 N m 軸：即傳動(dòng)長(zhǎng) 軸 ： 4 1 . 5 1 0 . 9 9 4 1 . 0 9 聯(lián)8 181 聯(lián)r/4 1 . 0 9 1 09 . 5 5 9 . 5 5 2 1 8 0 0 . 5 318 N m 軸：即傳動(dòng)短軸 ： 4 1 . 0 9 0 . 9 9 4 0 . 6 8 聯(lián)8 181 聯(lián)r/4 0 . 6 8 1 09 . 5 5 9 . 5 5 2 1 5 8 318 N m 下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 表 軸運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)參數(shù) 軸序號(hào) 功率 P (轉(zhuǎn)速 n (r/轉(zhuǎn)矩 T (N m) 傳動(dòng)型式 傳動(dòng)比 i 效率 45 585 軸器 85 速器 8 軸器 8 8 21583 聯(lián)軸器 載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 4 主要零件的設(shè)計(jì)和校核 輪的 設(shè)計(jì) 計(jì)算 定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 用直齒圓柱齒輪傳動(dòng) . 荷較大，故選用 7 級(jí)精度 文獻(xiàn) 3表 100度為 280環(huán)（大齒輪）采用分段鑄 造焊接形式，材料選用 火），硬度為 220材料間硬度差為 60 小齒輪齒數(shù)1 21Z 211 8 . 1 4 3 21 2 1 1 8 . 1 4 3 3 8 1Z Z u 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由文獻(xiàn) 3公式 10： 213112 . 3 2 t d (1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1)試選載荷系數(shù) 2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 . 2T G L其中 G L 362 2 6 1 0 1 0 2 . 2 6 1 0G m g N 300L 以 62 2 . 2 6 1 0 0 . 3T 0N216 . 7 8 1 00 . 9 8 1 8 . 1 4 3齒下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 73 1 0 N m m 3)由文獻(xiàn) 3表 10取齒寬系數(shù) 4)由文獻(xiàn) 3表 10料的彈性影響系數(shù) 121 8 9 P a5)由文獻(xiàn) 3圖 10齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 760H 齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 450H 6)由文獻(xiàn) 3公式 103 6 5 2 4 1 5 1 3 1 4 0 0 1160 hN n 0 1 8 . 1 4 3 1 3 1 4 0 0 12 0 7)由文獻(xiàn) 3圖 10觸疲勞壽命系數(shù)1 ；2 8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%,安全系數(shù) 1S ,由文獻(xiàn) 3,公式 10,得 1 l i m 11 H N 0 . 9 7 7 6 0 7 3 7 . 21 2 l i m 22 H N 1 . 1 8 4 5 0 53112) 計(jì)算 1)試算小齒輪分度圓直徑1入 H中較小的值 213112 . 3 2 t d 273 1 . 5 3 . 8 2 1 0 1 8 . 1 4 3 1 1 8 9 . 82 . 3 2 0 . 7 1 8 . 1 4 3 5 3 1 2 1 6 9 6 載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 2)計(jì)算圓周速度 v 1160 1000 3 . 1 4 3 9 2 . 3 0 2 1 8 . 1 4 36 0 1 0 0 0 m/s 3)計(jì)算齒寬 b 1 0 9 2 2 )計(jì)算齒寬與齒高之比 11tt dm z 高 2 1 8 1 7 4 . 6 1 1 4 6 . 5 3 34 2 . 0 3 25)計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) m/s,7 級(jí)精度，由文獻(xiàn) 3圖 10得動(dòng)載系數(shù) 的直齒輪，假設(shè) / 1 0 0 b N/文獻(xiàn) 3表 101 由文獻(xiàn) 3表 10知 ,使用 系數(shù)為 1 由文獻(xiàn) 3表 10得 7 級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)， 2 2 31 . 1 2 0 . 1 8 1 0 . 6 0 . 2 3 1 0H d 2 2 31 . 1 2 0 . 1 8 1 0 . 6 0 . 7 0 . 7 0 . 2 3 1 0 2 7 4 . 6 1 1 4 1 . 1 2 0 . 1 1 4 1 3 0 . 0 6 3 由 , 1 7 1 ,文獻(xiàn) 3圖 10知 , 故載荷系數(shù) 下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 A V H K K K 1 1 . 1 3 1 . 2 1 . 2 9 7 1 )按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由文獻(xiàn) 3公式 10 3113 1 . 7 5 8 93 9 2 . 3 0 2 1 . 5 )計(jì)算模數(shù) m 11dm z 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由文獻(xiàn) 3,公式 10知 ,彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為 : 13 212 F a S (1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1)由文獻(xiàn) 3,圖 10得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限1 470 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限2 320)由文獻(xiàn) 3,圖 10得彎曲疲勞壽命系數(shù)1 ，2 3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ,由文獻(xiàn) 3,公式 10得 111 F N F 222 F N F )計(jì)算載荷系數(shù) K A V F K K K 1 1 1 )查取齒形系數(shù) 由文獻(xiàn) 3表 10得 ，2 6)查取應(yīng)力校正系數(shù) 下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 由文獻(xiàn) 3表 10得 ，2 7)計(jì)算大、小齒輪的 112加以比較 111 2 . 7 6 1 . 5 6 0 . 0 1 4 9 12 8 8 . 7 1 4F a S 222 2 . 0 6 1 . 9 7 0 . 0 2 0 1 82 0 1 . 1 4 3F a S 大齒輪的數(shù)值大 (2) 設(shè)計(jì)計(jì)算 73 22 1 . 6 9 5 3 . 8 1 1 0 0 . 0 2 0 1 80 . 7 2 1m 比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑 (即模數(shù)與齒數(shù)的乘積 )有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 20m 接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑1 出小齒輪齒數(shù)。 11 4 1 3 . 6 8 6 2 0 . 6 8 420dz m 取1 21z 大齒輪齒數(shù) 21 1 8 . 1 4 3 2 1 3 8 1z u z 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，即滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 輪幾何尺寸計(jì)算 (1) 計(jì)算分度圓直徑 11 2 1 2 0 4 2 0d z m 2 3 8 1 2 0 7 6 2 0d z m 2) 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)中心矩 下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 12() 2 0 ( 2 1 3 8 1 ) 402022m z 3) 計(jì)算齒輪寬度 1 0 . 7 4 2 0 2 9 4 2 290B 300B 4) 計(jì)算齒頂圓直徑 1 *1( 2 ) ( 2 1 2 1 ) 2 0 4 6 0z h m 2 *2( 2 ) ( 3 8 1 2 1 ) 2 0 7 6 6 0z h m 5) 計(jì)算 齒根圓直徑 1 *1( 2 2 ) ( 2 1 2 1 2 0 . 2 5 ) 2 0 3 7 0z h c m *2( 2 2 ) ( 3 8 1 2 1 2 0 . 2 5 ) 2 0 7 5 7 0z h c m 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 因 端環(huán)（大齒輪）不是封閉的齒輪形，且直徑較大，不方便分析，在此對(duì)小齒輪的 結(jié)構(gòu) 進(jìn)行 設(shè)計(jì)：由于小齒輪齒頂圓大于 160 又小于 500 以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。其他有關(guān)尺寸由 文獻(xiàn) 3圖 10用的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，并繪制小齒輪零件 圖如圖 圖 動(dòng)裝置小齒輪設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖 下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 的設(shè)計(jì) 軸是組成機(jī)器的主要零件之一。在本設(shè)計(jì)中，小齒輪處的軸選取的材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)處理）。下面將對(duì)此軸進(jìn)行設(shè)計(jì)和校核。 的結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) （一） 擬定軸上零件的裝配方案 左側(cè) 軸承端蓋、 擋圈、隔 筒 、 滾動(dòng) 軸承、墊圈、 半聯(lián)軸器 依次從左往右安裝，右側(cè)小齒輪、擋圈 、軸承端蓋、隔套、 滾動(dòng) 軸承、 圓螺母、隔筒 、 軸承端蓋 依次從右往左安裝。 具體結(jié)構(gòu)參見圖 由于該齒輪傳動(dòng)為直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，故滾動(dòng)軸承選用深溝球軸承。 （二） 軸上零件的定位 為防止軸 上零件受力時(shí)發(fā)生沿軸向或周向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，軸上零件除了有游動(dòng)或空轉(zhuǎn)的要求外，都必須進(jìn)行軸向和周向定位，以保證其準(zhǔn)確的工作位置。 筒 、 軸端 擋圈、軸承端蓋、和圓螺母 等 來保證的。 本次設(shè)計(jì)的 軸 上 有兩個(gè)普通平鍵，可對(duì)零件的周向進(jìn)行定位 圖 上零件裝配與軸的結(jié)構(gòu)示 意圖 （三） 各軸段直徑和長(zhǎng)度的確定 下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 零件在軸上的定位和裝拆方案確立后，軸的形狀便大體確定。 各軸所需的直徑與軸上的載荷大小有關(guān)。在設(shè)計(jì)各段軸直徑時(shí)， 有配合要 求的軸段，應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)直徑。另外 ，應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)還要保證零件所需的裝配或調(diào)整空間。 1. 確定各軸段直徑 由文獻(xiàn) 3表 15得 103A (因轉(zhuǎn)數(shù)低故取小值 ) 由文獻(xiàn) 5,362可知軸的直徑 d ， 3 因?yàn)樾↓X輪處在 軸上，所以： P 為入軸功率 ： P=W n 為入軸轉(zhuǎn)速 ： n=18 r/以： 33 3 2 . 3 6 71 0 3 1 2 5 . 2 518n 慮有鍵槽，軸徑需增大 45%，因此初取 140d 如圖 4示，軸段 要外接軸承，查 11可知軸承標(biāo)準(zhǔn)件的最接近內(nèi)徑的為 65 軸段 的直徑定為 65 段 是一個(gè)定位軸肩， 定位軸肩的高度 h 一般取h = (0 1 2 )d，故 h=15 軸段 的直徑為 120 步設(shè)定該處軸段 的直徑為 160 段 與軸段 對(duì)稱分布，故軸段 的直徑也為 150 確定各軸段長(zhǎng)度 設(shè)定該軸的總長(zhǎng)為 1735 由于軸段外接聯(lián)軸器，查 13可知聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)件的寬度為 560 軸器需向外延伸少段距離，故試選軸段的長(zhǎng)度為 568 由于 軸段外接軸承， 試選 軸段的長(zhǎng)度為 65 軸段 是一個(gè)定位軸肩，定位軸肩的高度 h = (0 1 2 )d，故 h=15 軸段 的直徑為 120 軸段外接小 齒輪，由于齒寬是 300 且左端有擋圈定位，需要縮進(jìn) 2 軸段的長(zhǎng)度為 298 定 軸段直徑為 100 軸段外接軸承， 查 11可知軸承標(biāo)準(zhǔn)件的寬度為 65 于右端有擋圈 定位，需要縮進(jìn) 2 試選 軸段的長(zhǎng)度為 63 軸段需連接圓螺母，故初定軸段直徑為 40四） 提高軸的強(qiáng)度的常用措施 下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 減小軸的載荷。 4. 改進(jìn)軸的表面質(zhì)量以提高軸的疲勞強(qiáng)度。 的計(jì)算 軸的計(jì)算通常都是在初步完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后進(jìn)行校核計(jì)算，計(jì)算準(zhǔn)則是滿足軸的強(qiáng)度和剛度的的要求，必要是還應(yīng)該校核軸的振動(dòng)穩(wěn)定性 （一） 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算 由文獻(xiàn) 3,370可知軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為 395500000 . 2 式中：T 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， T 軸所受 的扭矩， N ; 軸的抗扭截面系數(shù)， 3 n 軸的轉(zhuǎn)速， r/P 軸傳遞的功率， d 計(jì)算截面處軸的直徑， 將數(shù)據(jù)代入上式得： 334 0 . 6 89 5 5 0 0 0 0 9 5 5 0 0 0 0180 . 2 0 . 2 1 6 0T =文獻(xiàn) 3表 15得 25 45T 以： 扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核符合要求。 （二） 按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算 下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 通過 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸的主要結(jié)構(gòu)尺寸，軸上零件的位置，以及外載荷和支反力的作用位置均已確定，軸上的載荷（彎矩和扭矩）已可以求得，因而可按彎扭合成強(qiáng)度條件對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。 1. 做出軸 的計(jì)算簡(jiǎn)圖（即力學(xué)模型） 軸所受的載荷是從軸上零件傳來的，計(jì)算時(shí)常將軸上的分布載荷簡(jiǎn)化為集中力，其 作用點(diǎn)取為載荷分布段的中點(diǎn)。繪制力學(xué)模型見圖 其中：1 474l 2 400l 3 370l 的載荷分析圖 2. 做出彎矩圖 下載文檔送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買文檔送全套 紙 14951605 或