『壹』 機械設計課程設計資料
設計目的：
通過本課程設計將學過的基礎理論知識進行綜合應用，培養結構設計，計算能力，熟悉一般的機械裝置設計過程。
(二)
傳動方案的分析
機器一般是由原動機、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要，是機器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結構簡單、製造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。
本設計中原動機為電動機，工作機為皮帶輸送機。傳動方案採用了兩級傳動，第一級傳動為帶傳動，第二級傳動為單級直齒圓柱齒輪減速器。
帶傳動承載能力較低，在傳遞相同轉矩時，結構尺寸較其他形式大，但有過載保護的優點，還可緩和沖擊和振動，故布置在傳動的高速級，以降低傳遞的轉矩，減小帶傳動的結構尺寸。
齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，是現代機器中應用最為廣泛的機構之一。本設計採用的是單級直齒輪傳動。
減速器的箱體採用水平剖分式結構，用HT200灰鑄鐵鑄造而成。
二、傳動系統的參數設計
原始數據：運輸帶的工作拉力F=0.2 KN；帶速V=2.0m/s；滾筒直徑D=400mm（滾筒效率為0.96）。
工作條件：預定使用壽命8年，工作為二班工作制，載荷輕。
工作環境：室內灰塵較大，環境最高溫度35°。
動力來源：電力，三相交流380/220伏。
1
、電動機選擇
（1）、電動機類型的選擇： Y系列三相非同步電動機
（2）、電動機功率選擇：
①傳動裝置的總效率：
=0.98×0.99 ×0.96×0.99×0.96
②工作機所需的輸入功率：
因為 F=0.2 KN=0.2 KN= 1908N
=FV/1000η
=1908×2/1000×0.96
=3.975KW
③電動機的輸出功率：
=3.975/0.87=4.488KW
使電動機的額定功率P ＝（1～1.3）P ，由查表得電動機的額定功率P ＝ 5.5KW 。
⑶、確定電動機轉速：
計算滾筒工作轉速：
=（60×v）/（2π×D/2）
=（60×2）/（2π×0.2）
=96r/min
由推薦的傳動比合理范圍，取圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比范圍I』 =3~6。取V帶傳動比I』 =2~4，則總傳動比理時范圍為I』 =6~24。故電動機轉速的可選范圍為n』 =（6~24）×96=576~2304r/min
⑷、確定電動機型號
根據以上計算在這個范圍內電動機的同步轉速有1000r/min和1500r/min，綜合考慮電動機和傳動裝置的情況，同時也要降低電動機的重量和成本，最終可確定同步轉速為1500r/min ，根據所需的額定功率及同步轉速確定電動機的型號為Y132S-4 ，滿載轉速 1440r/min 。
其主要性能：額定功率：5.5KW，滿載轉速1440r/min，額定轉矩2.2，質量68kg。
2
、計算總傳動比及分配各級的傳動比
（1）、總傳動比：i =1440/96=15
（2）、分配各級傳動比：
根據指導書，取齒輪i =5（單級減速器i=3~6合理）
=15/5=3
3
、運動參數及動力參數計算
⑴、計算各軸轉速（r/min）
=960r/min
=1440/3=480(r/min)
=480/5=96(r/min)
⑵計算各軸的功率（KW）
電動機的額定功率Pm=5.5KW
所以
P =5.5×0.98×0.99=4.354KW
=4.354×0.99×0.96 =4.138KW
=4.138×0.99×0.99=4.056KW
⑶計算各軸扭矩（N?mm）
TI=9550×PI/nI=9550×4.354/480=86.63N?m
=9550×4.138/96 =411.645N?m
=9550×4.056/96 =403.486N?m
三、傳動零件的設計計算
（一）齒輪傳動的設計計算
（1）選擇齒輪材料及精度等級
考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪採用軟齒面。小齒輪選用40Cr調質，齒面硬度為240~260HBS。大齒輪選用45#鋼，調質，齒面硬度220HBS；根據指導書選7級精度。齒面精糙度R ≤1.6~3.2μm
（2）確定有關參數和系數如下：
傳動比i
取小齒輪齒數Z =20。則大齒輪齒數：
=5×20=100
，所以取Z
實際傳動比
i =101/20=5.05
傳動比誤差：（i -i）/I=（5.05-5）/5=1%<2.5% 可用
齒數比：
u=i
取模數：m=3 ；齒頂高系數h =1；徑向間隙系數c =0.25；壓力角 =20°；
則
h *m=3，h ）m=3.75
h=（2 h ）m=6.75，c= c
分度圓直徑：d =×20mm=60mm
d =3×101mm=303mm
由指導書取
φ
齒寬：
b=φ =0.9×60mm=54mm
=60mm ，
b
齒頂圓直徑：d ）=66，
d
齒根圓直徑：d ）=52.5，
d ）=295.5
基圓直徑：
d cos =56.38，
d cos =284.73
(3)計算齒輪傳動的中心矩a：
a=m/2(Z )=3/2(20+101)=181.5mm 液壓絞車≈182mm
（二）軸的設計計算
1
、輸入軸的設計計算
⑴、按扭矩初算軸徑
選用45#調質，硬度217~255HBS
根據指導書並查表，取c=110
所以 d≥110 (4.354/480) 1/3mm=22.941mm
d=22.941×(1+5%)mm=24.08mm
∴選d=25mm
⑵、軸的結構設計
①軸上零件的定位，固定和裝配
單級減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，聯接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和大筒定位，則採用過渡配合固定
②確定軸各段直徑和長度
Ⅰ段：d =25mm
， L =（1.5～3）d ，所以長度取L
∵h=2c
c=1.5mm
+2h=25+2×2×1.5=31mm
考慮齒輪端面和箱體內壁，軸承端面和箱體內壁應有一定距離。取套筒長為20mm，通過密封蓋軸段長應根據密封蓋的寬度，並考慮聯軸器和箱體外壁應有一定矩離而定，為此，取該段長為55mm，安裝齒輪段長度應比輪轂寬度小2mm,故II段長：
L =（2+20+55）=77mm
III段直徑：
初選用30207型角接觸球軸承，其內徑d為35mm,外徑D為72mm，寬度T為18.25mm.
=d=35mm，L =T=18.25mm，取L
Ⅳ段直徑：
由手冊得：c=1.5
h=2c=2×1.5=3mm
此段左面的滾動軸承的定位軸肩考慮，應便於軸承的拆卸，應按標准查取由手冊得安裝尺寸h=3.該段直徑應取：d =（35+3×2）=41mm
因此將Ⅳ段設計成階梯形，左段直徑為41mm
+2h=35+2×3=41mm
長度與右面的套筒相同，即L
Ⅴ段直徑：d =50mm. ，長度L =60mm
取L
由上述軸各段長度可算得軸支承跨距L=80mm
Ⅵ段直徑：d =41mm， L
Ⅶ段直徑：d =35mm， L ＜L3，取L
2
、輸出軸的設計計算
⑴、按扭矩初算軸徑
選用45#調質鋼，硬度（217~255HBS）
根據課本P235頁式（10-2），表（10-2）取c=110
=110× (2.168/76.4) =38.57mm
考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則
d=38.57×(1+5%)mm=40.4985mm
∴取d=42mm
⑵、軸的結構設計
①軸的零件定位，固定和裝配
單級減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面用軸肩定位，右面用套筒軸向定位，周向定位採用鍵和過渡配合，兩軸承分別以軸承肩和套筒定位，周向定位則用過渡配合或過盈配合，軸呈階狀，左軸承從左面裝入，齒輪套筒，右軸承和皮帶輪依次從右面裝入。
②確定軸的各段直徑和長度
初選30211型角接球軸承，其內徑d為55mm，外徑D=100mm，寬度T為22.755mm。考慮齒輪端面和箱體內壁，軸承端面與箱體內壁應有一定矩離，則取套筒長為20mm，則該段長42.755mm，安裝齒輪段長度為輪轂寬度為2mm。
則
d =42mm
L
= 50mm
L
= 55mm
L
= 60mm
L
= 68mm
L
=55mm
L
四、滾動軸承的選擇
1
、計算輸入軸承
選用30207型角接觸球軸承，其內徑d為35mm,外徑D為72mm，寬度T為18.25mm.
2
、計算輸出軸承
選30211型角接球軸承，其內徑d為55mm，外徑D=100mm，寬度T為22.755mm
五、鍵聯接的選擇
1
、輸出軸與帶輪聯接採用平鍵聯接
鍵的類型及其尺寸選擇：
帶輪傳動要求帶輪與軸的對中性好，故選擇C型平鍵聯接。
根據軸徑d =42mm ，L =65mm
查手冊得，選用C型平鍵，得： 卷揚機
裝配圖中22號零件選用GB1096-79系列的鍵12×56
則查得：鍵寬b=12，鍵高h=8，因軸長L ＝65，故取鍵長L=56
2
、輸出軸與齒輪聯接用平鍵聯接
=60mm,L
查手冊得，選用C型平鍵，得：
裝配圖中 赫格隆36號零件選用GB1096-79系列的鍵18×45
則查得：鍵寬b=18，鍵高h=11，因軸長L ＝53，故取鍵長L=45
3
、輸入軸與帶輪聯接採用平鍵聯接
=25mm
L
查手冊
選A型平鍵，得：
裝配圖中29號零件選用GB1096-79系列的鍵8×50
則查得：鍵寬b=8，鍵高h=7，因軸長L ＝62，故取鍵長L=50
4
、輸出軸與齒輪聯接用平鍵聯接
=50mm
L
查手冊
選A型平鍵，得：
裝配圖中26號零件選用GB1096-79系列的鍵14×49
則查得：鍵寬b=14，鍵高h=9，因軸長L ＝60，故取鍵長L=49
六、箱體、箱蓋主要尺寸計算
箱體採用水平剖分式結構，採用HT200灰鑄鐵鑄造而成。箱體主要尺寸計算如下：
七、軸承端蓋
主要尺寸計算
軸承端蓋：HT150 d3=8
n=6 b=10
八、減速器的
減速器的附件的設計
1
、擋圈 ：GB886-86
查得：內徑d=55，外徑D=65，擋圈厚H=5，右肩軸直徑D1≥58
2
、油標 ：M12：d =6，h=28，a=10,b=6，c=4，D=20，D
3
、角螺塞
M18
×
1.5 ：JB/ZQ4450-86
九、
設計參考資料目錄
『貳』 山推SG18型平地機怎麼樣
（1）該平地機採用整體結構設計，結構整體布局先進合理、操作視野開闊、輕便靈活。動力採用上柴D6114ZG1B發動機，功率大、扭矩大，為設備的可靠工作提供保障。
（2）採用液力電控變速箱傳動，使得操作員操作輕便靈活。
（3）工作裝置為多路閥控制，短柄操作桿、可調式操作台、直觀可靠的監控儀表，為操作人員的工作提供了方便。
（4）閉式自鎖無自轉（NO-SPIN）防滑差速器，行星減速傳動結構的驅動方式，使得設備適合在多種工況下行駛。
（5）行車制動採用全液壓單迴路行車制動系統，蹄式制動器；停車制動採用鉗盤式制動，軟軸控制，長手柄操縱,為整機安全運轉提供可靠保證。
（6）液壓控制的鉸接轉向，使得設備可以在狹窄工地靈活轉向。
（7）帶有減振功能的寬敞明亮的駕駛室，為操作人員提供了舒適的操作環境。
（8）採用獨特新穎的鏟刀回轉機構，使用外齒嚙合回轉齒圈，可實現鏟刀90°傾斜、360°回轉。
參考資料：鐵甲工程機械網
『叄』 PY180型平地機的工作裝置液壓系統有介紹沒
工作裝置液壓系統由高壓雙聯齒輪泵、刮刀回轉液壓馬達、操縱控制閥、動作油缸和油箱等液壓元件組成。
PY180型平地機工作裝置的液壓油缸和液壓馬達均為雙作用液壓油缸和雙作用液壓馬達。泵I和泵Ⅱ分別向兩個獨立的工作裝置液壓迴路供油，兩液壓迴路的流量相同。當泵I和泵Ⅱ兩個液壓迴路的多路操縱閥組都處於「中位」位置時，則兩同路的油流將通過油路轉換閥組中與之對應的溢流閥，並經濾清器直接卸荷流回封閉式的壓力油箱。此時，工作裝置液壓油缸和液壓馬達均處於閉鎖狀態。
雙聯齒輪泵中的泵Ⅱ通過多路操縱閥（下）向前推土板升降油缸、刮刀回轉液壓馬達、前輪傾斜油缸、刮刀擺動油缸和右刮刀升降油缸提供壓力油。泵可向制動單迴路液壓系統提供壓力油，當兩個蓄能器的油壓達到15MPa時，限壓閥將自動中斷制動系統的油路，同時接通連接多路操縱閥（上）的油路，並可通過分別向後鬆土器升降油缸、鏟土角調整油缸、鉸接轉向油缸、刮刀引出油缸和左刮刀升降油缸提供壓力油。
雙迴路液壓系統可以同時工作，也可單獨工作。調節刮刀升降位置時，則應採用雙同路同時工作，這樣可以保證左右刮刀升降油缸同步動作，提高工作效率。
當系統超載時，雙迴路均可通過設在油路轉換閥組內的安全閥開啟卸荷，保證系統安全（系統安全壓力為13MPa）。因刮刀回轉液壓馬達和前推土板升降油缸工作時所耗用的功率較其他工作油缸大，故在泵Ⅱ液壓迴路中，單獨增設一個刮刀回轉和前推土板升降油路的安全閥，其系統安全壓力為18MPa。
『肆』 中國平地機行業現狀與發展趨勢分析
平地機是土方工程中用於整形和平整作業的主要機械，廣泛用於公路、機場等大面積的地面平整作業。近年來，由於國家加大對基礎設施建設的投資力度，大力發展公路交通事業從而帶動了平地機市場的繁榮。通過技術引進、消化吸收、綜合集成創新開發等渠道，使中國平地機製造業獲得長足發展。自九七年起國內平地機生產企業也猛增至十幾家。使平地機行業的競爭也越來越激烈。
一、行業現狀：
1、市場需求分析：
1）國內市場概況：
據初步統計，2003年國內銷量已達1690台，比2002年同比增長36%。2004年上半年，平地機行業市場銷售總體增長呈平穩發展勢頭，據行業統計1-6月份銷售總量達到1256台，同比增長23.14%。從市場銷售的平地機產品結構來看，165（160）馬力的平地機2004年1-6月份銷量達674台，同比增長59.72%，占總銷量的53.66%，銷量比重同比增長12.29%，成為平地機市場的的主導產品。180（185、190）馬力的平地機銷量達448台，同比下降-15.31%，占總銷量的35.67%，銷量比重同比下降-16.19%；200馬力及以上的平地機銷量達113台，同比增長63.76%，占廳敬總銷量的10.58%，銷量比重同比增長3.81%；尤其是215馬力以上的平地機比去年同期增長204.55%，增幅較大。
由於高等級公路的高速發展，並進一步加強了對施工工藝和施工質量的監督和管理以及施工工期的嚴格要求，相應地對築路機械產品也提出了更加專業、更加嚴格的要求。一些大、中型施工單位對平地機的購買心理也發生了較大的變化，總的需求心理是產品要有較高的性價比：即較高的技術性能、可靠的質量和較低的價位，同時要有盡可能高的操作舒適性。而對於多功能、智能化、高科技的產品，在現階段用戶的需求還不明顯，市場不夠成熟，並且對超越價值功能的傾向性也普遍較低，這是中國市場的特點所決定的。
2）國際市場概況：
國外發達國家由於公路交通網路己形成，道路綜合養護機械進入發展高峰，因而平地機市場走勢下滑，平地機市場近年一直處於低谷，西歐、北美、日本三大工程機械市場平地機銷售不足5000台，我國也沒有產品進入這三大市場。但在東南亞、南非等發展中國家，公路建設項目在逐年上升，給平地機開辟了新的市場領域，因此平地機的市場銷售走勢看好。由於發展中國家與中國的市場類似，中、低檔平地機的銷售一直呈上升趨勢。中國平地機具有資源優勢和較好的性價比，正逐漸受到這些國家用戶重視和歡迎。
據行業統計，2003年國產平地機出口總量為93台。其中徐工出口28台，三一出口25台，常林滾或出口21台，中外建出口18台，成工1台。從出口機型看，160-165馬力的平地機為31台，180-190馬力的平地機為45台，200馬力以上的平地機為17台。產品構成與國內銷售機型的分布基本一致。2004年1季度平地機的出口量接近去年1季度的平均數，出口總量為22台。其中徐工出口12台，占出口總量的54.6%；中外建出口7台，占出口總量的31.8%；三一出口2台，占出口總量的9.1%；常林出口1台，占出口總量的4.5%。從出口的產品構成看比03年有較大變化，徐工出口的12台全是200馬力的機型，占出口總量的54.6%，比去年全年200馬力及以上的機型銷量比例上升36.3個百分點。
近年來中國平地機走出國門參與國際市場競爭己初見成效，出口量也在逐年增加。盡管如此，我們也應該清楚地看到，我國平地機進入該地區的數量也不算多，這說明我國平地機產品質量與技術水平還有不少差距，有許多工作需要我們去做。
2、主要生產廠家狀況：
目前國外平地機生產廠以美國卡特公司、瑞典VOLOV公司、日本小松、以及德國0＆K公司生產的平地機最為著名。均代表了國際當代平地機最高水平。其主要技術有：鉸接式機架、動力換檔、後橋帶自鎖差速器、可調整操縱台，ROPS駕駛室、電子監控、自動調平、全輪驅動等技術，產品可靠性高。
目前國內平地機生產廠家有十餘家，其中主要廠家有7家，分別是中外建、徐工、常林、哈爾濱四海、黃工、三一、成工。平地機行業國內主導廠家優勢較為突出，市場佔有率基本上集中在這些廠家之間。國內平地機生產企業中，有相當一部分是兼業廠，但其技術實力不容忽視。而國外生產廠家的產品質量高、規格全、功能強，是我國平地機行業的目標。扮備慎
a、國外平地機生產廠家簡介
美國CATERPILLER公司是世界上最著名的工程機械製造公司，也是平地機的主要製造商之一。其生產的平地機主要為H系列，功率從125HP一275HP，9個型號。所有部件基本是本公司製造。
瑞典VOLOV公司是專業生產平地機的公司，也是生產平地機最悠久的生產廠家，年產量1500多台，銷往世界92個國家。該公司還擁有功率為700馬力，自重100T的世界最大的平地機，主要生產710～780、710A～780A兩種系列的平地機共12個型號的產品。
日本小松：日本小松現已成為世界上平地機規格品種最多的一家公司，從48KW的輕型到209KW的超重型，期間的規格品種有27種，在國際市場上形成對歐美的強大競爭對手。主要產品為GD系列，產品技術水平較高。
歐洲的平地機主要生產商為德國的0＆K和BOMRG公司，以及英國的阿維林、巴浮德等公司。O＆K公司生產的F系列平地機共有6種規格型號，功率從114HP一280HP。產品主要特點是全輪驅動，牽引力大；後橋帶輪間差速器及差速鎖、油浴片式制動器；ZF動力換檔箱；外觀造型美觀大方。
JOHNDEERE公司是生產工程機械、林業機械的著名公司，目前生產的c系列平地機共有6種規格型號，其工作重量為13608公斤至14887公斤，發動機輸出功率為113千瓦至163千瓦（151馬力至219馬力），其中有2種規格型號為全輪驅動平地機。雙泵雙馬達的自動雙迴路，輪邊高速馬達+減速機，減速機自製，自行開發的控制系統協調前後輪的同步，優化六輪驅動的動力和控制，15級旋轉微調開關可根據地面情況或工作狀況調整電子控制，全輪驅動前四檔有效，速度達10km／h。
芬蘭VAMMAS公司：該公司是PATRIA集團中以生產民用工程機械和部件為主的公司，主要產品是平地機和鏟雪車，年銷售收入為20億歐元。其中平地機產品有RGl81、RGl86、RG281和RG286四種規格。該公司生產的RG281平地機具有較高的技術水平，採用液壓浮動技術實現了一機多用。其前推土板可實現左右變換角度；增加附加裝置可實現破冰、除雪、除冰，是冬季道路除雪不可缺少的機械設備，大大提了平地機的利用率。
b、國內平地機生產廠家簡介
天津中外建——原天津工程機械廠：在平地機行業佔有較大的市場優勢。八五年引進德國FAUN公司F206、F156平地機生產技術，經二次設計成PY系列平地機。FAUN公司後被德國0K公司收購兼並。其產品結構與徐工為相似，主銷160C和180兩種產品，這兩種產品約占其總銷量的80%。產品市場佔有率第一。2003年天工主要依靠品牌優勢及完善的經銷商網路和較高的返利政策，牢牢地把握經銷商隊伍，依然保持著平地機市場的龍頭位置。
在新興的平地機生產企業中，徐工集團築路機械廠依靠技術創新，憑借徐工集團強大的技術優勢和協作優勢，以較強的市場應變能力，創新思路迅速獨立開發研製出十幾個規格型號的平地機產品。幾年內產品不斷更新換代，現主要生產K、GR系列的165、180、200、215平地機。國內市場佔有率位居行業第二位。
常林：常林股份引進日本小松平地機技術，其主要產品有PYl65C一3PYl90C一3和PY200C一3平地機，2003年常林主要採取低價位、廠家直銷、可做分期付款的營銷方式取得不菲的業績在國內市場佔有率位居行業第三。
哈爾濱四海：公司擁有職工近萬人佔地面積141萬平方米，主要生產挖掘機，起重機，打樁機，八五引進美國DERSSER公司850平地機技術，目前主要生產850和870二種平地機，其主要配套件均為原裝進口。
成都工程也走出一條自行開發研製平地機的路子，主要產品型號是：PYl65、PYl85.市場佔有率居行業第四。
三一重工的平地機市場份額不大，但靜壓傳動平地機推向市場，又形成一個新的競爭對手。其主要產品是：PQl60和PQl90.
3、技術水平與差距：
「九五」末，特別是跨入二十一世紀，國內平地機行業的競爭日趨激烈，但同時也推動了平地機的技術創新和發展。中國平地機製造業通過技術引進、綜合集成、技術創新，產品設計和製造水平有了較大提高，但與國外產品相比還存在不少差距。主要表現在：
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