160T過跨車設(shè)計【電動】【鐵水過跨車鋼鐵過跨車】【說明書+CAD】

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Particularly,BOF in our country is developing rapidly, the converter steel production and varieties is increasing,the capacity of converter is also expanding. In order to improve productivity and reduce energy consumption, reduce labor intensity of workers, and ensure smelting qualified molten stell in a few minutes, converter equipment and auxiliary equipment must have a higher level of mechanization and automation.In this paper, first of all,collect information of the molten hot metal cars and trucks,understanding the types of hot metal cars, characteristics and scope of its application, the working principles and structural features. And discusses the molten hot metal cars and trucks application and development trends at home and abroad.Then,design the walking mechanism of this 160T hot metal cross car.Walking mechanism fromed by the motor, gear, coupling, shaft, wheel and brake. Firstly, identify the walking speed and total weight of the hot metal cross car.secondly, based on the total weight and walking speed,design the motor and reducer of the walking mechanism,select the couplings,brakes and bearings of the walking mechanism transmission system, and the track and wheels of the walking mechanism. Finally, check the selected motors, gear reducers, shafts, bearings and other important parts, as well as determine the lubrication mode and analysis of environmental protection and economy. Key word ：Hot metal car；160T cross car；Walking mechanism；Motor；Reducer 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 III 頁 目錄 摘要 .I ABSTRACT .II 1. 緒論 .1 1.1. 選題背景及目的 .1 1.2. 鐵水車的種類 .1 1.2.1. 對鐵水車的基本要求.1 1.2.2. 鐵水車的種類及特點.2 1.3. 發(fā)展趨勢 .6 2. 整體方案評述 .8 2.1. 運行機構(gòu)的組成和主要型式 .8 2.2. 運行機構(gòu)的組成 .9 2.2.1. 運行機構(gòu)電動機類型的選擇與臺數(shù)確定.9 2.2.2. 減速器的類型選擇.10 2.2.3. 聯(lián)軸器選擇.10 2.2.4. 車輪和軌道的選擇.11 2.2.5. 制動器選擇.12 2.2.6. 軸承的選擇.13 3. 力能參數(shù)確定 .14 3.1. 設(shè)計參數(shù) .14 3.2. 走行機構(gòu)的電動機電機功率 .14 3.3. 走行機構(gòu)的減速器及傳動比 .15 3.4. 電動機發(fā)熱校核 .16 3.5. 電動機過載能力校核 .16 4. 主要零件強度計算 .18 4.1. 90主動輪組 .18 4.1.1. 軸的校核.18 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 IV 頁 4.1.2. 精確校核軸的疲勞強度.21 4.1.3. 鍵的校核.27 4.1.4. 軸承的壽命計算.29 4.1.5. 車輪和軌道的選擇計算.32 4.2. 90從動輪組 .33 4.3. 減速器齒輪的校核 .33 5. 潤滑方式的選擇 .38 5.1. 減速器的齒輪潤滑 .38 5.2. 軸承的潤滑 .39 6. 環(huán)保與經(jīng)濟性分析 .40 6.1. 設(shè)備的環(huán)境保護 .40 6.2. 設(shè)備經(jīng)濟性分析 .41 結(jié)束語.42 致謝 .43 參考文獻 .44 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 1. 緒論 1.1. 選題背景及目的 隨著鋼鐵工業(yè)突飛猛進的發(fā)展，冶煉方法及冶煉設(shè)備也在逐步得以改進。特別是 轉(zhuǎn)爐煉鋼在我國的發(fā)展速度很快，轉(zhuǎn)爐的鋼產(chǎn)量和品種不斷增加，轉(zhuǎn)爐的容量也在不 斷擴大。為了提高生產(chǎn)效率，降低能耗，減輕工人勞動強度，保證在幾十分鐘內(nèi)煉出 合格的鋼水，轉(zhuǎn)爐設(shè)備及其擂助設(shè)備都必須具有較高的機械化和自動化水平?；扈F水 車及棍鐵爐就是其中的主要輔助設(shè)備，它們負責(zé)向轉(zhuǎn)爐提供鐵水。 混鐵水車及混鐵爐不論在設(shè)備結(jié)構(gòu)上還是工藝要求上都有很大不同，但兩者的作 用是相同的。它們通過本身的動作對貯存的鐵水進行化學(xué)成份的混均和對鐵水的保溫， 而貯存鐵水本身是其最為重要的功能。 鐵水運輸是冶金企業(yè)關(guān)鍵工藝之一。鐵水罐車是鋼鐵企業(yè)鐵水運輸?shù)闹匾ぞ撸?目前國內(nèi)鐵水罐車主要有兩種：一種是敞口式鐵水車，一種是魚雷形混鐵車(簡稱魚雷 罐車) 。中小型高爐一般采用敞口式鐵水車，大型高爐多采用魚雷罐車。采用不同的鐵 水運輸車輛，對于鋼鐵生產(chǎn)節(jié)奏和鋼鐵質(zhì)量會產(chǎn)生不同的影響。萊蕪鋼鐵集團有限公 司目前全部采用敞口式鐵水車，對于現(xiàn)在的生產(chǎn)節(jié)奏和鐵水預(yù)處理工藝尚能適應(yīng)，但 對于將要新建的銀山型鋼 3 號高爐和新型 KR(電磁攪拌 )脫硫方式而言，目前的運輸方 式能否適應(yīng)是擺在我們面前十分迫切的課題，為此，必須研究新的鐵水運輸方式，以 適應(yīng)鋼鐵生產(chǎn)發(fā)展的需要。 1.2. 鐵水車的種類 1.2.1. 對鐵水車的基本要求 鐵水車是專門運送鐵水罐的車輛。鐵水罐可在車架上傾翻而卸載，也可用起重機 吊起卸載。對鐵水車的基本要求為： 1）單位長度上的有效容量（t/m）愈大愈好，這樣可以降低鐵口標高和縮短出鐵 場的長度； 2）無論空罐或重罐均要求具有足夠的穩(wěn)定性，不得自動傾翻，而傾翻時所需能量 應(yīng)盡量小； 3）具有良好的保溫性能，鐵水罐中形成的廢鐵和鐵瘤要少； 4）具有足夠的強度，安全可靠，結(jié)構(gòu)緊湊合理。為了減輕重量，每噸載重量的金 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁 屬制品的數(shù)量越低越好。 1.2.2. 鐵水車的種類及特點 1、敞口式鐵水車 敞口式鐵水車(圖 1.1)是鐵水鐵路運輸?shù)闹饕\輸工具之一，運用已極為普遍，現(xiàn) 已形成系列化產(chǎn)品，主要有 ZT-35，ZT-65 ， ZT-100， ZT-140， ZT-170 型鐵水車。 表 1.1 為國內(nèi)部分鐵水車的主要技術(shù)參數(shù)。 圖 1.1 敞口式鐵水車 隨著冶金工業(yè)的快速發(fā)展，冶金企業(yè)逐步向產(chǎn)量大型化、地域廣闊化發(fā)展，這種 低速度、近距離、小噸位、單一且可靠性差的鐵水車運輸方式已越來越不適應(yīng)未來的 發(fā)展。敞口式鐵水車主要用于將煉鐵高爐的鐵水運往鑄鐵機鑄鐵或倒入混鐵爐中或直 接進入煉鋼爐煉鋼。由于車輛構(gòu)造速度、冶金企業(yè)線路技術(shù)狀況的限制，以及鐵水貨 物高溫、液態(tài)的特殊性，致使鐵水的鐵路運輸一直存在速度低、溫降大、安全性差以 及煉鐵煉鋼工藝銜接效率低的問題，限制了敞口式鐵水車的進一步應(yīng)用。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 表 1.1 國內(nèi)部分鐵水車的主要技術(shù)參數(shù) 參數(shù) ZT-35-1 ZT-65-1 ZT-100-I ZT-140-1 ZT-170 鐵水罐容量 /t 35 65 100 140 170 自重(包括耐火磚 )/t 24.02 39.3 49.2 59.3 60 滿載時鐵水與罐總重/t 46.4 85.5 127.5 170.3 230 自重系數(shù) 0.686 0.605 0.492 0.424 0.353 鐵水罐兩樞軸中心距 /mm 3050 3620 3620 4150 5200 轉(zhuǎn)向架中心距 /mm 3700 4160 4200 5400 7300 車輛長度 6580 8200 8200 9550 14000 車輛最大寬度 /mm 3250 3580 3600 3700 3900 車輛最大高度 /mm 2700 3664 4210 4500 5000 車鉤中心線高 /mm 880 880 880 880 880 通過最小曲線半徑/m 25 40 40 80 100 滿載時最大運行速度/ -1kmh 20 20 20 20 15 重車時在道岔處最大 運行速度/ -110 10 10 10 10 軌距/mm 1435 1435 1435 1435 1435 鐵水罐的傾翻方法 吊車 吊車 吊車 吊車 吊車 冶金企業(yè)的不斷發(fā)展最終必將導(dǎo)致本地區(qū)及周圍地區(qū)礦石資源耗盡，為維持或促 進企業(yè)的發(fā)展，必須遠距離尋求礦石資源或鐵水資源，這就不可避免地涉及到遠距離 運輸。而遠距離運輸對鐵水保溫效果的要求極為重要。統(tǒng)計表明：載重 150t 魚雷罐車 (長 31m，總重 320t)裝運的鐵水，可相當(dāng)于 500t 礦石生產(chǎn)出來的鐵水，而運送 500t 礦 石需 8.3 輛載重 60t 的車輛(自重 20t)，即鐵水運輸量僅相當(dāng)于礦石運輸量的 30%。顯 而易見，運輸鐵水尤其是遠距離運輸鐵水比運輸?shù)V石經(jīng)濟性要好。另外，鋼鐵企業(yè)內(nèi) 部，如果煉鐵和煉鋼規(guī)模能力發(fā)展不平衡，可以通過遠距離外購或外售鐵塊、廢鋼和 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 鐵水來調(diào)劑。顯然，遠距離運輸鐵水較運輸鐵塊、廢鋼經(jīng)濟得多，因為遠距離運輸鐵 水首先節(jié)約了大量再加熱能源。 鐵水車加敞口形鐵水罐的運輸方式存在以下幾個問題： (1)運行速度低，導(dǎo)致運輸時間長。由于鐵水的液態(tài)高溫特點以及車輛構(gòu)造速度的 限制，鐵水運輸車輛不可能速度較高，只能保持在 20km/h 以下，由此運輸時間加長； (2)保溫效果差，導(dǎo)致鐵水溫降大。鐵水罐本身為敞口形，熱量散失快，8h 后鐵水 無法倒出； (3)由于高爐出鐵量大，所需鐵水罐多，需增加出鐵場長度，從而增加基建投資， 也增加了煉鋼車間向混鐵爐兌鐵的工作量； (4)安全可靠性差。鐵水罐的橫向擺動及縱向沖擊使鐵水有飛濺的可能，對鐵路沿 線周圍物品造成損害。 2、魚雷形混鐵車 魚雷罐車是供冶金企業(yè)運輸高爐鐵水至煉鋼倒(折)罐站進行傾翻鐵水作業(yè)的專用 運輸車輛。魚雷罐車的運用取代了傳統(tǒng)的鐵水罐車和混鐵爐，可在鐵水運輸過程中按 照鋼鐵煉制的工藝過程進行鐵水混合、保溫、脫磷、脫硫等處理，從而縮短了冶煉時 間，降低冶煉成本，實現(xiàn)負能煉鋼，它是一種高效、先進的冶煉工藝設(shè)備。該車具有 保溫性能好、載重大、儲存能力強的特點，對生產(chǎn)節(jié)奏起到很大的緩沖作用。魚雷罐 車主要由走行裝置、傾翻裝置、主動端裝置、從動端裝置、罐體裝置、潤滑裝置和電 氣設(shè)備等部分組成(圖 1.2)。 圖 1.2 魚雷罐車 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁 與鐵水罐車相比，魚雷罐車的保溫性能較好。魚雷罐車只有一個敞口，受鐵、出 鐵均經(jīng)過此敞口，而且在運行過程中還可以將敞口蓋上。另外，由于魚雷罐車容重大， 罐口小，所以熱損失較小，最大程度地降低了鐵水的溫降。在同等條件下，鐵水在魚 雷罐車中每小時溫度下降 l020，在鐵水罐車中每小時則要下降 50150。在 魚雷罐車中鐵水由 1450降到 1150約需 36h，即有約 36h 的保溫時間，可以大幅度 減少罐鐵和罐幫鐵的產(chǎn)生量。魚雷罐車即為流動的混鐵爐，存鐵量較大，煉鋼生產(chǎn)一 旦出現(xiàn)故障，短時間內(nèi)不會對高爐造成影響。魚雷罐車存鐵量大，一臺魚雷罐車頂幾 個鐵水罐使用，減少了高爐的配罐個數(shù)以及機車的倒罐次數(shù)，也減小了出鐵場的長度， 節(jié)約了基建投資。從鋼廠方面來說，省卻了向混鐵爐兌加鐵水的過程，可直接向鐵水 包內(nèi)兌鐵，也為應(yīng)用新型 KR(電磁攪拌)脫硫方式創(chuàng)造了條件，可根據(jù)轉(zhuǎn)爐需求量方便 地向鐵水包內(nèi)兌鐵水，從而實施新型 KR(電磁攪拌)脫硫。鐵水包 KR 攪拌形成了鐵水的 循環(huán)流動，大大改善了脫硫的動力學(xué)條件，減少了脫硫劑的消耗。武漢鋼鐵(集團)公 司的生產(chǎn)實踐表明：攪拌時間只需要 5min 就可使脫硫劑得到充分的利用，脫硫速度快， 效果好，鐵水原始硫含量為 0.003 時，處理終點硫含量可達 0.0001 以下。較之噴吹法， 攪拌法的出現(xiàn)使得脫硫過程中的動力學(xué)條件得到了根本性的改善?？傊?，魚雷罐車的 使用方便了轉(zhuǎn)爐、電爐兌加鐵水，而無需過多地考慮鐵水罐與鐵水包或轉(zhuǎn)爐的匹配問 題，從而提高鋼鐵生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。另外，還使鐵水系統(tǒng)與高爐、轉(zhuǎn)爐的大型化 相適應(yīng)，省卻了混鐵爐，減少了冶煉工序，減少了基建投資，減少了耐火材料消耗， 節(jié)約了維修費用，倒罐殘渣無需每次排出，減少了清排渣作業(yè)量。目前，國內(nèi)絕大多 數(shù) 2000m以上的高爐基本上全部采用魚雷罐車。 魚雷罐車雖然有以上不可替代的優(yōu)點，但也存在著一些缺點：首先是投資額較大， 以濟南鋼鐵集團總公司為例，現(xiàn)在使用的 320t 魚雷罐車每臺造價就達 31 萬元，其總投 資超過 1 億元。運用過程中，盡管魚雷罐車保溫性能較好，降低了罐內(nèi)結(jié)殼、結(jié)渣的 可能性，但是罐內(nèi)一旦結(jié)殼、結(jié)渣，處理難度極大。其次是運行風(fēng)險較大，在運行過 程中一旦脫線，起復(fù)難度較大。另外，魚雷罐車車體較長，鐵路曲線通過能力較差， 這就增大了魚雷罐車通過鐵路道岔和曲線的風(fēng)險系數(shù)。 綜合分析魚雷罐車存在的優(yōu)缺點，應(yīng)該是優(yōu)點大于缺點，而且有些缺點也可以通 過優(yōu)化工藝流程等措施加以解決或改善，風(fēng)險在可控范圍內(nèi)。因此，魚雷罐車在國內(nèi) 各大鋼鐵企業(yè)得到了較好的運用(表 1.2)。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 表 1.2 國內(nèi)大型鋼鐵企業(yè)(按產(chǎn)量排序)鐵水運輸概況 萬 t 序號 單位 2007 年產(chǎn)量 運輸車型 1 寶鋼集團有限公司 2780.19 魚雷罐車 2 鞍本鋼鐵集團 2196.76 魚雷罐車 3 沙鋼集團有限公司 2069.2 魚雷罐車 4 唐山鋼鐵集團有限責(zé)任公司 2061.77 魚雷罐車 5 武漢鋼鐵(集團)公司 1901.7 魚雷罐車 6 馬鋼(集團)控股有限公司 1326.48 魚雷罐車 7 首鋼總公司 1244.57 魚雷罐車 8 濟南鋼鐵集團總公司 1146.28 魚雷罐車 9 萊蕪鋼鐵集團有限公司 1125.15 魚雷罐車 10 華菱鋼鐵集團有限責(zé)任公司 1007.86 魚雷罐車 11 太原鋼鐵(集團)有限公司 916.29 魚雷罐車 12 邯鄲鋼鐵集團有限責(zé)任公司 798.5 魚雷罐車 13 包頭鋼鐵(集團)有限責(zé)任公司 713.84 魚雷罐車 1.3. 發(fā)展趨勢 從上面的情況來看，我國現(xiàn)在各鋼鐵公司使用的大部分是混鐵爐，混鐵水車用得 較少。實際上這兩種設(shè)備各有各的優(yōu)缺點，但從發(fā)展的角度來看還是混鐵水車的發(fā)展 有一定的優(yōu)勢。 首先，混鐵爐在煉鋼車間要占有一定的面積，而且隨著轉(zhuǎn)爐的容積增大其占用面 積 也需要增大。特別是對于改造的車間來說廠房的面積是至關(guān)重要的。在這一點上混鐵 水車占有一定優(yōu)勢。 其次，混鐵爐在操作上也不如混鐵水車?；扈F爐為了減少熱量的損失需要噴吹煤 氣加熱，煤氣管道又要隨著爐體轉(zhuǎn)動，而爐體的旋轉(zhuǎn)中心又不是其幾何中心，同時又 要考慮煤氣的密封問題。而且混鐵爐的上部還要安裝兌鐵水口的蓋子，這又需要一套 卷揚機構(gòu)和爐頂平臺。這些都是混鐵水車不需要的。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 再者，混鐵水車可以滿足遠距離輸送，可以跨車間輸送鐵水，由于減少了鐵水在 混鐵水車中的時間，能量的損失也可以控制在最小值。另外，就其加工和維修方面來 說，混鐵水車也比混鐵爐來得容易。 煉鋼、煉鐵設(shè)備的容積在逐漸增大，而作為中間環(huán)節(jié)的混鐵爐和混鐵水車將是必 不可少的，具體選用哪一種設(shè)備要根據(jù)實際情況而定。但從高速、高效、節(jié)能的觀點 來看，混鐵水車優(yōu)于混鐵爐。相信會有更多的鋼鐵廠采用混鐵水車，混鐵水車將會得 到迅速的發(fā)展 。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 2. 整體方案評述 運行機構(gòu)的任務(wù)是使起重機和小車作水平運動。有時用于搬運物品，有時用于調(diào) 整起重機的工作位置，如門座起重機與裝卸橋的大車運行機構(gòu)等。 本方案就是設(shè)計鐵水過跨車的小車運行機構(gòu)。 運行機構(gòu)分為無軌運行與有軌運行兩類。前者采用輪胎和履帶，可以在普通道路 上行走，用于汽車起重機、輪胎起重機與履帶起重機等。它們的機動性好，可以隨時 調(diào)到工作需要的地點；后者在專門的鋼軌上運行。負荷能力大，運行阻力小，是一般 起重機常用的運行裝置。本方案是設(shè)計有軌運行機構(gòu)的組成與設(shè)計原理。 2.1. 運行機構(gòu)的組成和主要型式 運行機構(gòu)由電動機、傳動裝置、聯(lián)軸器、傳動軸、車輪組和制動器所組成。如圖 2.1 所示。 1電動機； 2減速器； 3制動器； 4浮動軸；5車輪 6聯(lián)軸器 圖 2.1 集中驅(qū)動的小車運行機構(gòu) 本方案主動輪的驅(qū)動型式是集中驅(qū)動。它是以一臺電動機通過傳動軸來帶動兩邊 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 主動輪的驅(qū)動型式。這種型式只用一臺電動機與一臺減速器，但傳動軸系統(tǒng)（包括軸、 軸承與聯(lián)軸器）復(fù)雜笨重，故目前只用于小車運行機構(gòu)（見圖 2.1）及跨度與起重量較 ?。?）的橋式起重機的大車運行機構(gòu)。10kN,6.5mQL 2.2. 運行機構(gòu)的組成 2.2.1. 運行機構(gòu)電動機類型的選擇與臺數(shù)確定 1、電機類型選擇 電動機分為直流電動機和交流電動機兩大類。交流電機與直流電機的主要區(qū)別是， 交流電機利用的是電磁感應(yīng)原理，而直流電機是主磁極建立起恒定不便的磁場，轉(zhuǎn)子 繞組通人電流，電機就會轉(zhuǎn)動。 直流電機的優(yōu)點是響應(yīng)快速、有較大的起動轉(zhuǎn)矩、從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提 供額定轉(zhuǎn)矩的性能，能承受頻繁的沖擊性負載。但直流電機也有其缺點，較交流電機 相比結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，維護工作量大，使用場合也受到限制。 采用交流電機驅(qū)動，中間需要一個變速箱，一個齒輪座。采用這傳動方式的優(yōu)點 是設(shè)備投資少，配套容易，使用和維護比用直流電機簡便，缺點是傳動裝置需要增加 專門的變速箱，交流電動機分為異步電動機和同步電動機兩類。異步電動機按照定子 相數(shù)的不同分為單相異步電動機、兩相異步電動機和三相異步電動機。三相異步電動 機結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，成本低廉等。 綜合考慮，該運行機構(gòu)采用交流電動機，為變頻調(diào)速三相異步電動機，該電機是 全 數(shù) 字 式 交 流 變 頻 矢 量 控 制 調(diào) 速 控 制 系 統(tǒng) 具 有 性 能 好 、 可 靠 性 高 ， 可 以 滿 足 各 種 不 同 控 制 功 能 要 求 ， 調(diào) 速 系 統(tǒng) 具 有 最 佳 自 優(yōu) 化 功 能 ， 并 提 供 完 備 的 監(jiān) 控 保 護 和 故 障 自 診 斷 功 能 ， 同 時 還 具 有 方 便 快 捷 的 網(wǎng) 絡(luò) 通 訊 功 能 ， 自 動 化 系 統(tǒng) 通 過 網(wǎng) 絡(luò) 可 以 對 傳 動 系 統(tǒng) 進 行 參 數(shù) 設(shè) 定 和 信 息 交 換 。 通過確定矯正力 ,從而來確定電動機的矯正力矩。 2、 電機臺數(shù)的確定 采用一臺電機占地面積小且維修便利，若采用多臺電機驅(qū)動，則可降低轉(zhuǎn)子的飛 輪轉(zhuǎn)矩，減少電機重量，降低電機價格。本方案采用一臺電機驅(qū)動。 2.2.2. 減速器的類型選擇 減 速 器 是 原 動 機 和 工 作 機 之 間 的 獨 立 的 閉 式 傳 動 裝 置 ， 用 來 降 低 轉(zhuǎn) 速 和 增 大 轉(zhuǎn) 矩 ， 以 滿 足 工 作 需 要 ， 在 某 些 場 合 也 用 來 增 速 ， 稱 為 增 速 器 。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 10 頁 選 用 減 速 器 時 應(yīng) 根 據(jù) 工 作 機 的 選 用 條 件 ， 技 術(shù) 參 數(shù) ， 動 力 機 的 性 能 ， 經(jīng) 濟 性 等 因 素 ， 比 較 不 同 類 型 、 品 種 減 速 器 的 外 廓 尺 寸 ， 傳 動 效 率 ， 承 載 能 力 ， 質(zhì) 量 ， 價 格 等 ， 選 擇 最 適 合 的 減 速 器 。 減 速 器 的 類 別 、 品 種 、 型 式 很 多 ， 目 前 已 制 定 為 行 （ 國 ） 標 的 減 速 器 有 40 余 種 。 減 速 器 的 類 別 是 根 據(jù) 所 采 用 的 齒 輪 齒 形 、 齒 廓 曲 線 劃 分 ； 減 速 器 的 品 種 是 根 據(jù) 使 用 的 需 要 而 設(shè) 計 的 不 同 結(jié) 構(gòu) 的 減 速 器 ； 減 速 器 的 型 式 是 在 基 本 結(jié) 構(gòu) 的 基 礎(chǔ) 上 根 據(jù) 齒 面 硬 度 、 傳 動 級 數(shù) 、 出 軸 型 式 、 裝 配 型 式 、 安 裝 型 式 、 聯(lián) 接 型 式 等 因 素 而 設(shè) 計 的 不 同 特 性 的 減 速 器 。 綜 合 考 慮 ， 行 走 機 構(gòu) 的 減 速 器 選 擇 立 式 減 速 器 。 立式減速器的主要特點 ： 一、高速比和高效率的高級傳動，單級傳動就能達到 1：87 的減速比，效率在 90%以 上，如果采用多級傳動，減速比更大； 二、結(jié)構(gòu)緊湊體積小 由于采用了行星傳動原理，輸入軸與輸入軸在同一軸心上， 所以結(jié)構(gòu)緊湊，體積?。?三、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)噪聲低 擺線針齒嚙合齒數(shù)較多，重疊系數(shù)大以及具有機件平穩(wěn)的機 理，使振動和噪聲限制在最小程度。 2.2.3. 聯(lián)軸器選擇 聯(lián)軸器的種類很多，無彈性元件的撓性聯(lián)軸器，如十字滑塊聯(lián)軸器、滑塊聯(lián)軸器、 齒式聯(lián)軸器、滾子鏈聯(lián)軸器；有彈性元件的撓性聯(lián)軸器，如彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性 柱銷聯(lián)軸器、星形彈性聯(lián)軸器、梅花形彈性聯(lián)軸器、輪胎式聯(lián)軸器、膜片聯(lián)軸器。 無彈性元件的撓性聯(lián)軸器因具有撓性，故可補償兩軸的相對位移。但因無彈性元 件，故不能緩沖減振。有彈性元件的撓性聯(lián)軸器因裝有彈性元件，不僅可以補償兩軸 間的相對位移，而且具有緩沖減振的能力，制造彈性元件的材料有非金屬和金屬兩種。 非金屬有橡膠、塑料等，其特點為質(zhì)量小，價格便宜，有良好的彈性滯后性能，因而 減振能力強。金屬材料制成的彈性元件(主要為各種彈簧)則強度高、尺寸小而壽命較長。 根據(jù)這些特點，本方案采用兩個鼓形齒式聯(lián)軸器（見圖 2.2） ，兩個彈性柱銷聯(lián)軸 器（見圖 2.3） 。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 11 頁 圖 2.2 鼓形齒式聯(lián)軸器 圖 2.3 彈性柱銷聯(lián)軸器 圖 2.4 雙輪緣車輪 2.2.4 . 車輪和軌道的選擇 車輪是用來支承整臺起重機重量并使其行駛的裝置。車輪按輪緣形式可以分為雙 輪緣的、單輪緣的和無輪緣的三種。輪緣的作用是導(dǎo)向和防止脫軌。 車輪的材料應(yīng)根據(jù)驅(qū)動方式、運行速度和起重工作級別等因素來確定。對機械驅(qū) 動而速度大于 30 ，中級及中級以上工作類型，建議采用不低于 ZG55 的鑄鋼，min 并進行表面淬火（火焰淬火或表面淬火） ，硬度不低于 HB320350，淬火深度不小于 5mm。對人力驅(qū)動或機械驅(qū)動輕級工作類型，速度小于 30 ,可采用鑄鐵車輪，表min 面硬度為 HB180240。 軌道用來承受起重機車輪傳來的集中壓力，并引導(dǎo)車輪運行。所有起重機用的軌 道都采用標準的或特殊的軋制型鋼或鋼軌。它們應(yīng)符合車輪的要求，同時也應(yīng)考慮如 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 12 頁 何讓固定。通常中小型起重機，小車軌道采用 P 型鐵路鋼軌，也可以采用方鋼。大型 起重機，大車軌道多采用 P 型與 QU 型起重機專用鋼軌。這些軌道用壓板和螺絲固定。 綜上所述，本方案選用雙輪緣的車輪（見圖 2.4） ，材料為 。軌道采用rniZG35CMS P 型鐵路鋼軌，用壓板的螺絲固定。 2.2.5. 制動器選擇 制 動 器 就 是 剎 車 。 是 使 機 械 中 的 運 動 件 停 止 或 減 速 的 機 械 零 件 。 俗 稱 剎 車 、 閘 。 制 動 器 主 要 由 制 動 架 、 制 動 件 和 操 縱 裝 置 等 組 成 。 有 些 制 動 器 還 裝 有 制 動 件 間 隙 的 自 動 調(diào) 整 裝 置 。 為 了 減 小 制 動 力 矩 和 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 ， 制 動 器 通 常 裝 在 設(shè) 備 的 高 速 軸 上 ， 但 對 安 全 性 要 求 較 高 的 大 型 設(shè) 備 (如 礦 井 提 升 機 、 電 梯 等 )則 應(yīng) 裝 在 靠 近 設(shè) 備 工 作 部 分 的 低 速 軸 上 。 綜 上 所 述 ， 制 動 器 的 作 用 有 三 種 ： （ 1） 支 持 將 物 品 、 吊 臂 或 機 器 閘 住 不 動 ； （ 2） 停 止 用 摩 擦 消 耗 運 動 部 分 的 動 能 ， 以 一 定 得 減 速 度 使 機 構(gòu) 停 止 下 來 ； （ 3） 落 重 制 動 與 重 力 平 衡 ， 重 物 以 恒 定 的 速 度 下 降 。 對 于 各 種 制 動 器 的 構(gòu) 造 和 性 能 必 需 滿 足 以 下 要 求 ： （ 1） 能 產(chǎn) 生 足 夠 的 制 動 力 矩 ； （ 2） 松 閘 和 合 閘 要 迅 速 ， 制 動 要 平 穩(wěn) ； （ 3） 構(gòu) 造 簡 單 ， 維 修 方 便 ； （ 4） 制 動 器 的 零 件 要 有 足 夠 的 強 度 和 剛 度 ， 摩 擦 零 件 要 有 較 高 的 耐 磨 性 和 耐 熱 性 ； （ 5） 制 動 器 的 結(jié) 構(gòu) 要 緊 湊 。 為 了 使 制 動 器 能 獲 得 較 大 的 制 動 力 矩 和 較 小 的 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 ， 提 高 接 觸 表 面 的 摩 擦 系 數(shù) 是 最 有 效 的 方 法 。 因 此 在 起 重 機 械 的 制 動 器 中 ， 大 多 采 用 較 高 的 摩 擦 系 數(shù) 和 耐 磨 性 的 材 料 ， 用 作 互 相 接 觸 的 制 動 零 件 之 一 的 復(fù) 面 。 常 用 的 制 動 復(fù) 面 材 料 是 制 動 石 棉 帶 和 碾 壓 帶 。 本 方 案 采 用 制 動 方 式 為 抱 閘 制 動 。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 13 頁 2.2.6. 軸承的選擇 選用軸承時，首先是選擇滾動軸承類型，下面歸納出合理選擇軸承類型時所參考 的主要因素。 （一）軸承的載荷 軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)，是選擇軸承類型的主要依據(jù)。 （二）軸承的轉(zhuǎn)數(shù) 在一般轉(zhuǎn)速下，轉(zhuǎn)速的高低度類型的選擇不發(fā)生什么影響，只有在轉(zhuǎn)速較高時， 才會有比較顯著的影響。 （三）軸承的調(diào)心性能 當(dāng)周的中心線與軸承座中心線不重合而又角度誤差時，或因軸受力而彎曲或傾斜 時，會造成軸承的內(nèi)外圈軸線發(fā)生偏斜。 （四）軸承的安裝和拆卸 便于裝拆，也是在選擇軸承類型時應(yīng)考慮的一個因素。在軸承座沒有剖面而必須 沿軸向安裝和拆卸軸承零部件時，應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)外圈可分離的軸承。 本方案選用調(diào)心滾子軸承。 調(diào)心滾子軸承具有兩列滾子，主要承受徑向載荷，同時也能承受任一方向的軸向 載荷。有高的徑向載荷能力，特別適用于重載或振動載荷下工作，但不能承受純軸向 載荷。該類軸承外圈滾道是球面形，故其調(diào)心性能良好，能補償同軸度誤差。高溫環(huán) 境下軸承的使用壽命長。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 14 頁 3. 力能參數(shù)確定 3.1. 設(shè)計參數(shù) 總重量： 160T 行走速度： 325 。min 3.2. 走行機構(gòu)的電動機電機功率 由參考文獻1 摩擦總阻力矩公式： （3.1）m()2dMGQk 式中 G+Q總重量；由設(shè)計參數(shù)得 G+Q=160T=160000 9.8=1568000N； k滾動摩擦系數(shù)；由參考文獻1，表 7-1查得 k=0.0009； 軸承摩擦系數(shù)；由參考文獻2，表 6-2-17查得 =0.0025； 附加阻力系數(shù)；由參考文獻1，表 7-3查得 =1.5； d軸承內(nèi)外徑平均值；d= mm=0.25m；180325 帶入公式 3.1 得： .15680(.9.).2mM =2851.8 N 運行摩擦阻力： （3.2）2mcMPD 式中 車輪直徑； =900mm=0.9m；cDc 帶入公式 3.2 得： =6337.33N2851.09mP 選電動機： 由電動機靜功率公式： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 15 頁 （3.3）1026jxcjPVNm 式中 滿載運行時靜阻力；jmP m驅(qū)動電動機臺數(shù)；m=1； 機構(gòu)總效率； =0.8； 機構(gòu)行走速度；取 =22 ；xcVxcVmin 帶入公式 3.3 得： 637.21081jN =28.48kW 初選電動機功率： N=28.48kW 綜上所述： 選用電機型號：YZR250 M18； 功率： =30 kW；eN 轉(zhuǎn)速： =720 ；1nrmi 3.3. 走行機構(gòu)的減速器及傳動比 車輪轉(zhuǎn)速： （3.4）xccVnD 式中 機構(gòu)行走速度； =22 ；xcVxcmin 車輪直徑； =900mm=0.9m；D 帶入公式 3.4 得： =7.7820.9cnrin 機構(gòu)傳動比： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 16 頁 = =92.5410cni72.8 綜上所述： 選取減速器型號： 。JS10-/67.53 3.4. 電動機發(fā)熱校核 由參考文獻6，81 頁 公式： 按照等效功率法求得：當(dāng) 時，所需的等效功率：%25JC （3.5）xjNk 式中 工作類型系數(shù)，由參考文獻1，表 6-4查得 =0.75；25k 25k 系數(shù)，根據(jù) 值查得，由參考文獻1查得當(dāng) =0.1qgt qgt =0.87。 帶入公式 3.5 得： 0.7582.418.532xN 由以上計算結(jié)果可知，初選電動機能滿足發(fā)熱條件，即 x 3.5. 電動機過載能力校核 對于室外工作的起重機，為了校核電動機能否克服工作狀態(tài)最大風(fēng)壓所引起的載 荷，以免工作過程中發(fā)生停車現(xiàn)象。其計算式： （3.6）maxax2mpfcqjPDMi 式中 電動機實際最大啟動力矩（ ）axq N maxax0.75qe 為電動機最大過載系數(shù)，由參考文獻7，表 7-2查得：max ，取 =3.0；max2.8max 為電動機額定力矩；eM 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 17 頁 31019.5.72eeNMn =397.9 m 所以 max0.7539.85.2qN 電動機個數(shù)； 運行機構(gòu)總傳動比；i 運行機構(gòu)的效率； 道路坡度阻力矩；忽略不計， =0；pPpP 由工作狀態(tài)最大風(fēng)壓（內(nèi)陸 ；沿海f 2150N/mq ）所引起的風(fēng)阻力（ ） 。250N/mq 13fP 所以 max67.0.92954.81jM =56.77 N 綜上計算可得 maxaxqj 所以 電動機過載能力校核合格。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 18 頁 4. 主要零件強度計算 4.1. 主動輪組90 4.1.1. 軸的校核 圖 4.1 軸的載荷分析圖 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 19 頁 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 由上述計算可得： =30kW ； 0rP =720 ；nmi 機構(gòu)總效率： =0.8； =30 0.80P =24 kW 0729.54ni =7.78 rmin32109.5.7.8PT =29460.15 N 如圖 4.1： 129460.15T =14730.08 m3.84rF =392000N 由公式： 12tDFT 得： 14730.89t =32733.50N （1） 做出軸的力學(xué)模型。 327.500. 2tHFM 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 20 頁 =3600.685 Nm （2） 做出軸的彎矩圖。 123920.rVFM =43120 （3） 做出軸的扭矩圖。 222360.854310HV =43270.08 Nm （4） 校核軸的強度。 由參考文獻3，式 15-4得： 軸的彎扭合成強度條件： （4.1） 222211 1()4ca MTTWW 式中： 軸的計算應(yīng)力， ；ca Pa M軸所受彎矩， ；Nm T軸所受的扭矩， ； W軸的抗彎截面系數(shù)； 對稱循環(huán)應(yīng)變力時軸的許用彎曲應(yīng)力，其值按參考文獻3，1 表 15-1選用。 取 ；0.6 由參考文獻3，表 15-4得： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 21 頁 （4.2） 32()dbtW 式中： 由參考文獻4，表 4-3-19得： b=45 t=15 d軸的直徑；d=200mm； 帶入公式 4.2 得： 3220451(05)W =727643.5 3m 把上述數(shù)據(jù)帶入公式 4.1 得： 3232(470.81)(0.647.810)5ca =60.69 MPa 由參考文獻3，表 15-1查得： 材料選取 ，調(diào)制處理。40rC =701Pa 因為 ca 所以 軸檢驗合格。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 22 頁 4.1.2. 精確校核軸的疲勞強度 （1） 判斷危險截面 截面 A，B 只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應(yīng)力集 中均將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強度較為寬裕確定的，所以 截面 A，B 均無需校核。 從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面和處過盈配合引起的應(yīng)力集中 最嚴重；從受載的情況來看，截面 C 上的應(yīng)力最大。截面的應(yīng)力集中的影響和界面 的相近，但界面不受扭矩作用，同時軸徑也較大，故不必做強度校核。截面 C 上 雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大（過盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端） ，而且這 里軸的直徑最大，故截面 C 也不必校核。截面和顯然更不必校核。由參考文獻3 第三章附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合的小，因而該軸只需校核截面左 右兩側(cè)即可。 （2） 截面左側(cè) 抗彎截面系數(shù)： 330.1.80Wd =583200 m 抗扭截面系數(shù)： 330.2.180Td =1166400 截面左側(cè)的彎矩 M 為： 2018437 =22028404.36 Nm 截面上的扭矩 為：2T =147300802 截面上的彎曲應(yīng)力： 0284.365bMW =37.77 Pa 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 23 頁 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力： 21473086TW =12.63 MPa 軸的材料為 ，調(diào)質(zhì)處理。40rC 由參考文獻3，表 15-1查得： =735 ， =355 ， =200 。BaP1aP1aP 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) 及 按參考文獻3，表 3-2查取。 因為 20.18rd D 經(jīng)插值后可查得： ，2.01.32 又由參考文獻3，附圖 3-1可得軸的材料的敏感系數(shù)為： =0.90， =0.95q 由參考文獻3，式附 3-4效應(yīng)力集中系數(shù)按式為： 110.92.1k =1.90 .5.3q =1.30 由參考文獻3，附圖 3-2的尺寸系數(shù) ；0.7 由參考文獻3，附圖 3-3的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) 。4 軸按磨削加工，由參考文獻3，附圖 3-4查得表面質(zhì)量系數(shù)為： 0.91 軸未經(jīng)表面強化處理，即 。1q 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 24 頁 由參考文獻3，式 3-12得綜合系數(shù)為： 1.90157.kK =3.43 由參考文獻3，式 3-12a得： 1.30174.9kK =1.86 又由參考文獻3，3-1 及3-2 得碳鋼的特性系數(shù)： ， 取0.120.15 ，取5 7 于是，計算安全系數(shù) 值：caS 由參考文獻3，式 15-7得： 1a35.47.01mK =2.74 由參考文獻3，式 15-8得： 1a 201.631.63.8.75mSK =16.37 由參考文獻3，式 15-6得： ca222.7416.3S =2.7 由參考文獻3中查得設(shè)計安全系數(shù)值： 1.5S 因為 ca 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 25 頁 所以可知其安全。 （3） 截面右側(cè) 抗彎截面系數(shù)： 330.1.20Wd =800000 m 抗扭截面系數(shù)： 330.2.0Td =1600000 截面左側(cè)的彎矩 M 為： 2018437 =22028404.36 Nm 截面上的扭矩 為：2T =147300802 截面上的彎曲應(yīng)力： 084.36bMW =27.53 Pa 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力： 21473086T =9.21 MPa 過盈配合處的 ，由參考文獻3，附表 3-8用插值法求得：k 4.05k 并取 ，于是得：0.8k 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 26 頁 0.8453.2k 軸按磨削加工，由參考文獻3，附圖 3-4查得表面質(zhì)量系數(shù)為： .91 軸未經(jīng)表面強化處理，即 。q 由參考文獻3，式 3-12得綜合系數(shù)為： 114.05.9kK =4.15 由參考文獻3，式 3-12a得： 113.240.9kK =3.34 又由參考文獻3，3-1 及3-2 得碳鋼的特性系數(shù)： ， 取0.120.15 ，取5 7 于是，計算軸在截面右側(cè)的安全系數(shù) 值：caS 由參考文獻3，式 15-7得： 1a354.27.01mSK =3.11 由參考文獻3，式 15-8得： 1a 209.19.13475mSK =12.72 由參考文獻3，式 15-6得： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 27 頁 ca2223.1.7S =3.02 由參考文獻3中查得設(shè)計安全系數(shù)值： 1.5S 因為 ca 所以可知其安全。 校核的軸因無大的瞬時過載及嚴重的應(yīng)力循環(huán)不對稱性，故可略去靜強度校核。 綜上對軸的校核，軸滿足要求。 4.1.3. 鍵的校核 圖 4.3 平鍵連接受力情況 平鍵連接傳遞轉(zhuǎn)矩時，連接中各零件的受力情況如圖 4.3 所示。 對于采用常見的材料組合和按標準選取尺寸的普通平鍵連接（靜連接） ，其主要失 效形式是工作面被壓潰。除非有嚴重過載，一般不會出現(xiàn)鍵的剪斷（圖 4.3 中沿 aa 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 28 頁 面剪斷） 。 假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，由參考文獻3，式 6-1得普通平鍵連接的強度 條件為： （4.3） 3210ppTkld 式中： T傳遞的轉(zhuǎn)矩， ；T= ；Nm1 k鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，k=0.5h，此處 h 為鍵的高度，mm； 鍵的工作長度，mm，圓頭平鍵 ，此處 L 為鍵的公稱長l lb 度，mm；b 為鍵的寬度，mm； 軸的直徑，mm； d 鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力， ，見參考文p MPa 獻3，表 6-2。 圖 4.4 平鍵和鍵槽的剖面尺寸（GB/T 10951979） 此處鍵的尺寸： h=20mm 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 29 頁 L=200mm b=36mm 公式 4.3 中數(shù)據(jù)： T= =14730.08 ；1TNm k=0.5h=10mm； =164mm；2036lLb d=140mm； 帶入公式 4.3 得： 321470.86p =128.31 MPa 由參考文獻3，表 6-2查得： 為 120150p 因為 p 所以 鍵檢驗合格。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 30 頁 4.1.4. 軸承的壽命計算 圖 4.5 軸承受力分析圖 1、求兩軸承受到的徑向載荷 和1rF2r 將軸系部件受到的空間力系分解為鉛垂面（圖 4.5a）和水平面（圖 4.5b）兩個平 面力系。其中：圖 4.5c 中的 為通過另加轉(zhuǎn)矩而平移到指向軸線。te 由力分析可知： 31609.84reF =392000N123020rerV =196000N21916rVreVF 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 31 頁 =196000N 124730.89teTFD =32733.50N1 237.50200rHteF =16366.75N2137.516.rHterHF =16366.75N22211903.75rrVrH =196682.16N22261.rrVrHF =196682.16N 2、求兩軸承的計算軸向力 和 1a2F 對于調(diào)心滾子軸承，沒有派生軸向力。所以，軸向力： 10a 2F 3、求軸承當(dāng)量動載荷 和1P 由參考文獻2，表 6-2-77查得： 0.25e 因為 19682.arF =0e 201968.arF =0e 由參考文獻2，表 6-2-77查得徑向動載荷系數(shù) X 和軸向動載荷系數(shù) Y： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 32 頁 120X .7Y 所以 由參考文獻2， 公式：634P （4.4）121prafFY 因軸承運轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，由參考文獻3，表 1366得： ，取.8pf .5pf 將數(shù)值帶入公式 4.4 得： 12.51962.70P =295023.24N 4、計算軸承壽命 由參考文獻3，式 13-5得： （4.5） 610hCLnP 對于滾子軸承， 3 由參考文獻2，表 6-2-77查得基本額定動載荷： =1010000N10CkN 0729.54ni =7.78 rmin 帶入公式 4.5 得： 1063107.8295.4hL =129544.7h =15 年 所以，軸承符合要求。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 33 頁 4.1.5. 車輪和軌道的選擇計算 圖 4.6 車輪在軌頂運行接觸方式 1. 車輪的載荷計算 車輪踏面疲勞計算載荷按參考文獻5，式 5-1得： （4.6）maxin23cP 式中 車輪踏面疲勞計算載荷，N ； cP 設(shè)備正常工作時的最大輪壓，N；max 設(shè)備正常工作時的最小輪壓，N 。in Nmax156803924P Nin27.571.4 帶入公式 4.6 得： N390.290.5cP 由參考文獻5，式 5-2得： （4.7）12ckDlC 式中 與材料有關(guān)的許用線接觸應(yīng)力常數(shù)（ ） ；鋼制車輪的1k m 由參考文獻5，表 5-2選取 =3.8；1 1k 車輪直徑 =900mm；D 車輪與軌道有效接觸長度 =150mm；l l 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 34 頁 轉(zhuǎn)速系數(shù)，由參考文獻5 ，表 5-3選取 =1.14；1C1C 工作級別系數(shù)，由參考文獻5，表 5-3選取2 =1.00； 帶入公式 4.7 得: 1227905.N3.89015.40cPkDlC =584820N 所以，車輪檢驗合格。 4.2. 從動輪組90 上面是 主動輪組的校核，重要零件的強度以及壽命都合格。由于從輪組受 到的力和載荷都比主動輪組少，且主要零件的尺寸和材質(zhì)都相同，所以，從動輪組 的主要零件的強度和壽命也合格，無需校核。 4.3. 減速器齒輪的校核 對減速器中的一對斜齒輪傳動進行校核。利用齒根彎曲疲勞強度校核。 如圖 4.7 所示，一對斜齒輪嚙合時，斜齒輪齒面上的接觸線為一斜線。受載時，齒 輪的失效形式為局部折斷。 圖 4.7 斜齒圓柱齒輪輪齒受載及折斷 已知一對齒輪的參數(shù)： mm3.9i1z232z90174034nm 計算各大小齒輪的分度圓直徑： 14cos703nzmd 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 35 頁 =95.7mm2904cos173nzmd =374.34mm 計算齒輪寬度： =95.7mm195.7db 圓整后取 ； 。2B0 計算圓周速度： 195.76061dnv =3.61m/s 計算縱向重合度： 10.38tandz 由參考文獻3，表 10-7選取齒寬系數(shù) 。 .2ta7403 =2.085 由參考文獻3，式 10-16得： （4.8）tFaSFnKYbm （1） 確定計算參數(shù) 1） 計算載荷系數(shù) K。 已知使用系數(shù) =1；A 根據(jù) =3.51m/s，七級精度。v 由參考文獻3，圖 10-8查得動載系數(shù) =1.12；VK 由參考文獻3，表 10-4查得 =1.43；H 由參考文獻3，圖 10-13查得 =1.36；F 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 36 頁 由參考文獻3，表 10-3查得 ；1.2FK 所以載荷系數(shù)： .1.36AVF =1.83 2） 根據(jù)縱向重合度 ，由參考文獻3，圖 10-28查得螺旋角影響系數(shù)：2.085 .Y 3） 計算當(dāng)量齒數(shù)。 =25.861332cos740vz =101.1921339vz 4） 查取齒形系數(shù)。 由參考文獻3，表 10-5查得： =2.603； =2.1791FaY2Fa 5） 查取應(yīng)力矯正系數(shù)。 由參考文獻3，表 10-5查得： =1.594； =1.7911SaY2Sa 6） 由參考文獻3，圖 10-26查得： =0.75； =0.84。12 所以 = + =1.5912 7） 55119.09.037PTn = 5.8Nm12390.7tFd 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 37 頁 =8317.66N 8） 計算齒輪彎曲疲勞許用應(yīng)力。 減速器使用壽命 15 年。 由參考文獻3，式 10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 16072018365hNnjL = 次9. 次 982.04.713 由參考文獻3，圖 10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 =500 ；1FEMPa 大齒輪的彎曲疲勞強度極限 =380 ；2 由參考文獻3，圖 10-18取疲勞壽命系數(shù) =0.85； =0.88；1FNKFN 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由參考文獻3 ，式 10-12得： 10.854FNEKS =303.57 MPa 22.31FNE =238.86 將上述數(shù)據(jù)帶入公式 4.8 得： 1.837.6203.594.81F =84.4 MPa 2.71.954F =83.6 因為 1F22 所以，齒輪檢驗合格。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 38 頁 5. 潤滑方式的選擇 潤滑的作用是潤滑工作表面，以減少磨損，提高效率和延長機件的壽命。在摩擦 面間加入潤滑劑不僅可以降低摩擦，減輕磨損，保護零件不遭銹蝕，而且在采用循環(huán) 潤滑時還能起到散熱降溫的作用。由于液體的不可壓縮性，潤滑油膜還具有緩沖、吸 振的能力。使用膏狀的潤滑脂，既可以防止內(nèi)部的潤滑劑外泄，又可阻止外部雜質(zhì)侵 入，避免加劇零件的磨損，起到密封作用。 5.1. 減速器的齒輪潤滑 齒輪在傳動時，相嚙合的齒面間有相對滑動，因此就要發(fā)生摩擦和磨損，增加動 力消耗，降低傳動效率。特別是高速傳動，就更需要考慮齒輪的潤滑。 輪齒嚙合面間加注潤滑劑，可