毕业设计(论文)-蜗轮箱式旋转机构的传动装置设计.doc
《毕业设计(论文)-蜗轮箱式旋转机构的传动装置设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业设计(论文)-蜗轮箱式旋转机构的传动装置设计.doc(38页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、 本 科 毕 业 设 计 (论 文)蜗轮箱式旋转机构的传动装置设计Design of Gearing of Worm gear box rotating mechanism 学 院: 机械工程学院 专业班级: 机械设计制造及其自动化 学生姓名: 学 号: 指导教师: 2014 年 05 月毕业设计(论文)中文摘要蜗轮箱式旋转机构的传动装置设计摘 要:通用门座式起重机蜗轮箱式回转机构的驱动装置的传动装置的设计与计算是本次设计的主要介绍内容。门座起重机的回转机构可以采用转柱式、定柱式、滚动轴承式等支承机构型式,其中应用最为广泛的回转机构是转柱式回转机构,它具有结构简单、可承受极大弯曲力矩、操作室视
2、野广阔等有优点。起重机的支承装置一般尺寸比较大,所用的构造多数采用滚轮方式,下支承多采用向心推力轴承方式。回转驱动装置有立式回转,根据设计要求,此次所采用的传动装置是用蜗轮减速箱,然后通过最后一级大齿轮内啮合传动实现减速的;此外还介绍了一些关键部件的选择,比如蜗轮蜗杆的设计;依据齿根弯曲强度对最后一级齿轮进行设计计算;轴承当量动载荷的预算和轴承寿命的验算;螺栓组连接机构的计算和强度分析等。 关键词: 门座起重机;回转机构;蜗轮箱式毕业设计(论文)外文摘要Spiral mixing conveyorAbstract: This paper mainly introduces the design
3、 and calculation of the drive device general portal crane slewing mechanism of the worm gear box. The slewing mechanism of portal crane can actually column, use pillar, rolling bearing type, bearing configurations, and the application of the slewing mechanism widely is the pillar slewing mechanism,
4、it has to withstand maximum bending moment, simple structure, wide field of vision, has the advantages of operating room. The supporting device of crane with large size, structure used on the use of roller, bearing the radial thrust bearing way. Rotary drive device with vertical rotary, the driving
5、device is used in worm gear reducer, and then through the last big internal gear transmission to realize deceleration; part of the key components of selection are also introduced, such as the design of worm wheel and worm; according to the last stage of gear tooth bending strength of bearing design;
6、 equivalent dynamic budget and the life of the bearing load calculation; the bolt group connection mechanism calculation and strength analysis.Keywords: Portal cranes; Slewing mechanism; Worm gear box目录1 绪论11.1 通用门座起重机的特点11.2 门坐式起重机的结构11.3 门坐式起重机的现状及发展趋势11.4 设计任务内容与设计要求22 旋转驱动装置22.1 旋转驱动装置的型式与构造33 旋
7、转驱动装置的设计计算53.1 门座起重机的基本参数53.2 起重机旋转部分相关载荷分析计算63.3 回转机构等效静阻力矩的计算:83.4 计算静功率,电机的选择113.5 减速器的选择123.6 制动器的选择133.7 联轴器的选择144 蜗轮蜗杆设计164.1 蜗轮蜗杆类型、精度等级、材料及齿数的选用164.2 进行设计时根据齿面接触疲劳强度大小164.3 蜗轮与蜗杆的主要参数与几何尺寸174.4 蜗轮蜗杆的结构设计185 最后一级大齿轮的设计195.1 齿轮类型,精度等级,材料以及齿数的选定195.2 按齿根弯曲强度设计计算195.2.2 设计计算205.3 几何尺寸计算205.4 齿轮结
8、构设计216 螺栓组连接的设计226.1 螺栓组的结构设计226.2 螺栓组连接的受力分析227 轴的设计248 键的设计278.1 蜗轮与轴的键的选择278.2 轴与小齿轮间键的选择279 润滑与密封299.1 润滑剂299.2 密封方式选择29结论 30致谢 31参考文献321 绪论1.1 通用门座起重机的特点轨运转式的起重装置,它是很有代表性的。起重机是用于材料的运输、起吊、安装与装卸等进行工作的机械设备,它是一种简单运动的机械,且式循环运动的,可以有效减轻工人体力劳动、提高工人劳动生产效率,也能够完成生产过程中进行某些特殊的不能轻易达成的工艺操作,从而完成起重机的机械化和自动化工作。门
9、座起重机械,它运送的物料范围很广,可以为散的物料,也能为成件的物品或者为液态的物料。另外起重机的升降机的运载是很平稳的,可以让职员们乘坐升降机。提取出去,水平移动,物料到指定地点放下,紧接着将提取装置往回运行,直到设备回到原处,可以方便的进行下一次循环。所以,门座起重机受的载荷同样是改变的,这是一种间歇性动作的机器。门座起重机的组成主要分为三个部分:机械部分、电气部分与金属结构部分,而在机械方面,起重机正常是由多个机构组成,正常是指起升机构、运行机构、变幅机构和旋转等机构。门座起重可以通过起升、运行、变幅、旋转,这四个部分之间的相互协作,来达到物品的起落、转载(一般是两个或两个以上机构同时作业
10、)。这种起重机因运输车可以从门架结构通过得名。对于有些起重机要提取其中大重量的物料,考虑起重机满载工作的次数会特别频繁,起重机可按照需求,沿运转的轨道从一个工地活动到另一个工地,一方面扩大了其应用范围,另一方面也实现了经济的运转,为工程带来便利的同时节约了成本。现在为了更好更方便地加强起重机的使用,一般设计在装有起吊额定起重量的主起升部分外,另外装了1到2个起重能力稍小一些的副起升机构,来达到目的。1.2门坐式起重机的结构门座起重机在构造上大体上有两个局部组成:上部旋转和下部运转两个局部。其中对下部旋转与上部旋转部分操作,可以实现整体的旋转(旋转360度) 。通过升降,变幅和回转这三种运动的组
11、合可实现提升项目在环形空间内实现升降 。门架底部可以让火车顺利通行,一般分为单线门架,双线门架和三线门架,根据工作条件的不同,确定为单线门架,双线门架还是三线门架,其静态空间尺寸满足车辆顺利通行要求。1.3 门坐式起重机的现状及发展趋势最近20年来,起重机这个行业在世界各国发生了一些变化。世界市场渐渐的趋向一体化发展。目前世界上工程起重机顶级公司有10多家,生产国家基本为美国、日本、德国等国家,世界市场主要聚集在美国北部、日本/亚洲和欧洲。现今,起重机行业展现出日渐繁盛的状态,引发了越来越多的人关注,发展的也愈来愈好。我国起重机的发展潜力巨大,同时我国起重行业存在许多问题:首先是整体技术含量偏
12、低,核心技术缺乏,制造的起重机性能,可靠性等性能指标低于发达国家。其次,知名品牌很少,能打进国际市场的更是少之又少,严重制约了我国起重机行业的发展。1.4设计任务内容与设计要求1.4.1设计任务内容涡轮箱式旋转机构的传动装置设计是本次设计的内容,它是起重机的回转机构,是起重机的一部分相对于另一部分旋转运动的装置。回转机构作为起重机的几个主要工作机构之一,包括了支承装置和驱动机构两部分,支承装置给起重机提供了稳固的支撑,而驱动装置提供了起重机的动力装置,实现回转机构的驱动。使其能对已被起升的物料在三维空间里绕着门座起重机的垂直轴线作圆弧运动,也可以在起重机水平面上完成搬运物料的任务。当旋转机构与
13、变幅机构配合动作时,起重机在内外半径因环面范围内振幅,运动的阻力较小。但是它的缺点也有很多:移动范围小,结构特别复杂。1.4.2设计要求主要设计任务是分析和比较旋转机构的传动装置的设计方案,包括涡轮箱式旋转驱动装置的结构设计及回转动力设计,具体要求如下:(1)工作机构传动方案分析和设计;(2)对机构进行静力分析;(3)电机的选定和传动装置的设计计算,标准件选型合理;(4)传动零件的设计;(5)轴承部件的计算和组合部件的设计计算;(6)制动器、联轴器以及减速器的选择;(7)图纸的绘制与国家标准相符,布局合理;(8)设计计算合理正确,说明书的编写。2 旋转驱动装置2.1旋转驱动装置的型式与构造 一
14、般来说门座起重机的回转驱动装置全装在它的回转机构上,而它型式与结构的确定主要有以下几个影响原因:用途、工作特点和起重量的大小。较多的旋转机构驱动方案已经在起重机中被采用,在这些方案中机械驱动是现在被采用最最后一级大齿轮传动这四部分是组成多数旋转起重机的机械驱动装置。传动系统中一般装有极限力矩联轴器来防止旋转机构的过载以及保证其在工作当中的可靠性。一般来说,电动机可以充当原动机。旋转驱动装置的方案布置可以按照起重机的用途和构造来进行布置,起重机的旋转部分用来安装驱动部分,非旋转部分则进行最后一级大齿圈的固定安装。完成安装后,驱动旋转机构正常运行时,与牢固在门框上的大齿轮啮合的小齿轮绕着本身轴线旋
15、转,同时也围着大齿圈的固定轴线作行星运动,以这种运行方式来实现起重机回转部分的驱动并进行旋转。依据毕业设计任务的要求,还有这次设计所选用的电动机,减速器以及旋转原件,此次设计的关于门座起重机驱动装置的具体传动设计方案为:卧式电动机带制动轮的联轴器制动器带极限力矩联轴器的蜗轮减速器最后一级大齿轮传动。图2.1 驱动装置分布方案紧凑的结构是这种结构的最大优点,但是这种结构也存在一定的问题,比如:效率低下。正是因为存在这样的优缺点,导致该结构只能用在结构紧凑的、中型的、旋转起重机上。3 旋转驱动装置的设计计算3.1 门座起重机的基本参数 根据毕业设计所要求的主要任务以及所给的数据资料,知道我们要设计
16、的是门坐式起重机,根据查阅的一些相关资料可知,门座式起重机为港口通用门座起重机,通常它都有很大的吊重吨位,但是都能保证吊装的位置很精确,工作性能可靠,因此门座起重机的设计要求严格。门坐式起重机的几个重要技术参数有起重量,升起高度,幅度,轨距,轮压,形状尺寸等等。这些主要指标是进行起重机设计的主要技术依据。对他们相应的要求有:(1)此类港口门座起重机一般都在船厂使用,设计时应该根据环境的需要,严格按照要求,充分利用起重机的回转幅度,结合操作室视野开阔对起重机进行(2)设计时具有针对性,根据不同的吊中对象,和他们各自的使用特性进行设计。主钩的起重量随着旋转幅度的大小而变得大小,前提是保证载重力矩不
17、变的情况下。(3)安装前要进行精确地计算,要有准确设计要求。根据起重机一般情况下的起重量大小,通常起升速度的范围为120m/h-270m/h。根据门座起重机回转机构的工作级别,查机械设计手册表8-1-4得此次设计的门座起重机型式为装卸用抓斗式,回转机构的载荷情况为L3,利用等级为T6.机的技术指标,根据技术指标选取门座起重机的起重能力为10吨,工作幅度在800cm到2500cm之间。查门座起重机设计表1-6可知门座起重机的装卸用抓斗式旋转机构一般工作类型为重级,根据已知数据,由表1-5得JC=40%,K=0.75。,额定起重量的等效吊重为: 起重重量。 所以 3.2 起重机旋转部分相关载荷分析
18、计算 图3.1a 旋转机构示意简图图3.1b 旋转机构示意简图根据上图3.1a,3.1b所示旋转机构的钢丝绳的偏斜水平力为: =3930N旋转机构的旋转离心力:查看门座起重机设计表2-10,选r=0.153mm,则旋转离心力: 选取坐标原点为上支承滚轮中心,选取坐标。类载荷等效载荷总垂直力:870+75kN=945kN总水平力:=3.93+0.33kN=4.26kN总力偶矩: =3.9315+750.725+0.334.83+8700.153kN =1506.15(取)式中旋转制动惯性力(垂直臂架方向)。 式中 旋转制动时间,初步计算时可取为3s至5s 。 上支承水平滚轮轮压: = 水平轮滚摩
19、擦力矩: 式中: f摩擦阻力系数,最小可为0.005的滚动轴承,最大可取0.009,摩擦力系数在0.007。下支承推力轴承的垂直支承力为: 下支承径向支承力为:回转下支承推力轴承的选用:设计要求所选用的轴承轴向载荷、径向载荷以及联合载荷,根据这些要求,选取下支承推力轴承,所以设计时应用的轴承选择了推力调心滚子轴承。径向力:轴承的支承力:(1)轴向当量动载荷:当时, 轴向当量静载荷:当时, (2)轴承应有的基本额定动载荷值C: = =1592.4kN (3)按照轴承手册表3.1-25选择39272型轴承。(4)验算轴承寿命:29842h20000h根据上述计算可得,选用的轴承满足寿命。 表3-1
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 毕业设计 论文 蜗轮 箱式 旋转 机构 传动 装置 设计
链接地址:https://www.31doc.com/p-3951662.html