電動絞車傳動裝置設計圖

⑴ 設計題目： 設計用於帶式運輸機上的單級圓柱齒輪減速器 。

單級圓柱齒輪減速器傳動裝置分析設計

一、 課程設計的目的
1、通過機械設計課程設計，綜合運用機械設計課程和其它有關選修課程的理論和生產實際知識去
分析和解決機械設計問題，並使所學知識得到進一步地鞏固、深化和發展。
2、學習機械設計的一般方法。通過設計培養正確的設計思想和分析問題、解決問題的能力。
3、進行機械設計基本技能的訓練，如計算、繪圖、查閱設計資料和手冊，熟悉標准和規范。
二、 已知條件
1、展開式一級齒輪減速器產品。
3、動力來源：電壓為380V的三相交流電源。
4、原始數據 在任務書上。
5、使用期：10年，每年按365天計。
三、 工作要求
1、畫減速器裝配圖一張（A0圖紙）；
2、零件工作圖二張（傳動零件、軸、等等）；
3、對傳動系統進行結構分析、運動分析並確定電動機型號、工作能力分析；
4、對傳動系統進行精度分析，合理確定並標注配合與公差；
5、設計說明書一份。
四、 結題項目
1、檢驗減速能否正常運轉。
2、每人一套設計零件草圖。
3、減速器裝配圖：A0；每人1張。
4、零件工作圖：A3；每人2張、齒輪和軸各1張。
5、課題說明書：每人1份。
五、 完成時間 共4周
參考資料
【1】、《機械設計》張策 主編 機械工業出版社出版；
【2】、《機械設計課程設計》 陸玉 主編 機械工業出版社出版；
【3】、《機械制圖》劉小年 主編 機械工業出版社出版；
【4】、《課程設計圖冊》編 高等教育出版社出版；

計 算 及 說 明 結 果
一、 減速器結構分析
分析傳動系統的工作情況
1、傳動系統的作用：
作用：介於機械中原動機與工作機之間，主要將原動機的運動和動力傳給工作機，在此起減速作用，並協調二者的轉速和轉矩。
2、傳動方案的特點：
特點：結構簡單、效率高、容易製造、使用壽命長、維護方便。由於電動機、減速器與滾筒並列，導致橫向尺寸較大，機器不緊湊。但齒輪的位置不對稱，高速級齒輪布置在遠離轉矩輸入端，可使軸在轉矩作用下產生的扭轉變形和軸在彎矩作用下產生的彎曲變形部分地抵消，以減緩沿齒寬載荷分布有均勻的現象。
3、電機和工作機的安裝位置：
電機安裝在遠離高速軸齒輪的一端；
工作機安裝在遠離低速軸齒輪的一端。

圖一:(傳動裝置總體設計圖)
初步確定傳動系統總體方案如:傳動裝置總體設計圖所示。

計 算 及 說 明 結 果
二、 傳動裝置的總體設計
（一）、選擇電動機
1、選擇電動機系列
按工作要求及工作條件，選用三相非同步電動機，封閉式扇式結構，即：電壓為380V Y系列的三相交流電源電動機。
2、選電動機功率
（1）、傳動滾筒所需有效功率

（2）、傳動裝置總效率

（3）、所需電動機功率

3、確定電動機轉速

型 號 Y160L-4 Y180L-4 Y200L-8 Y160MZ-2
額定功率KW 15 15 15 15
電機滿載荷 轉速 轉/分 1460 970 730 293
滾筒轉速 轉/分 38.2 38.2 38.2 38.2
總傳動比 39.20 25.39 19.11 76.72

2 2 2 2
..............................................................
三、 裝配圖設計
（一）、裝配圖的作用
作用：裝配圖表明減速器各零件的結構及其裝配關系，表明減速器整體結構，所有零件的形狀和尺寸，相關零件間的聯接性質及減速器的工作原理，是減速器裝配、調試、維護等的技術依據，表明減速器各零件的裝配和拆卸的可能性、次序及減速器的調整和使用方法。
（二）、減速器裝配圖的繪制
1、裝備圖的總體規劃：
（1）、視圖布局：
①、選擇3個基本視圖，結合必要的剖視、剖面和局部視圖加以補充。
②、選擇俯視圖作為基本視圖，主視和左視圖表達減速器外形，將減速器的工作原理和主要裝配關系集中反映在一個基本視圖上。
布置視圖時應注意：
a、整個圖面應勻稱美觀，並在右下方預留減速器技術特性表、技術要求、標題欄和零件明細表的位置。
b、各視圖之間應留適當的尺寸標注和零件序號標注的位置。
（2）、尺寸的標註：
①、特性尺寸：用於表明減速器的性能、規格和特徵。如傳動零件的中心距及其極限偏差等。
②、配合尺寸：減速器中有配合要求的零件應標注配合尺寸。如：軸承與軸、軸承外圈與機座、軸與齒輪的配合、聯軸器與軸等應標注公稱尺寸、配合性質及精度等級。查文獻【2】P121
③、外形尺寸：減速器的最大長、寬、高外形尺寸表明裝配圖中整體所佔空間。
④、安裝尺寸：減速器箱體底面的長與寬、地腳螺栓的位置、間距及其通孔直徑、外伸軸端的直徑、配合長度及中心高等。

計 算 及 說 明 結 果
（3）、標題欄、序號和明細表：
①、說明機器或部件的名稱、數量、比例、材料、標准規格、標准代號、圖號以及設計者姓名等內容。查GB10609.1-1989和GB10609.2-1989標題欄和明細表的格式
②、裝備圖中每個零件都應編寫序號，並在標題欄的上方用明細表來說明。
（4）、技術特性表和技術要求：
①、技術特性表說明減速器的主要性能參數、精度等級、表的格式可查文獻【2】例題，布置在裝配圖右下方空白處。
②、技術要求包括減速器裝配前、滾動軸承游隙、傳動接觸斑點、嚙合側隙、箱體與箱蓋接合、減速器的潤滑、試驗、包裝運輸要求。
2、繪制過程：
（1）、畫三視圖：
①、繪制裝配圖時注意問題：
a先畫中心線，然後由中心向外依次畫出軸、傳動零件、軸承、箱體及其附件。
b、先畫輪廓，後畫細節，先用淡線最後加深。
c、3個視圖中以俯視圖作基本視圖為主。
d、剖視圖的剖面線間距應與零件的大小相協調，相鄰零件剖面線盡可能取不同。
e、對零件剖面寬度 的剖視圖，剖面允許塗黑表示。
f、同一零件在各視圖上的剖面線方向和間距要一致。
②、軸系的固定：
a、軸向固定：滾動軸承採用軸肩和悶蓋或透蓋，軸套作軸向固定；齒輪同樣。
b、周向固定：滾動軸承採用內圈與軸的過渡配合，齒輪與軸除採用過盈配合還採用圓頭普通平鍵。可查文獻【2】P85
（2）、潤滑與密封
①、潤滑：
齒輪採用浸油潤滑。當齒輪圓周速度 時，圓柱齒輪浸入油的深度約一個齒高，三分之一齒輪半徑，大齒輪的齒頂到油底面的距離≥30~60mm。軸承潤滑採用潤滑脂，潤滑脂的加入量為軸承空隙體積的

計 算 及 說 明 結 果
採用稠度較小潤滑脂。
②、密封：
防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，並阻止潤滑劑的漏失。可參考文獻【2】P111。
（3）、減速器的箱體和附件：
①、箱體：用來支持旋轉軸和軸上零件，並為軸上傳動零件提供封閉工作空間，防止外界灰砂侵入和潤滑逸出，並起油箱作用，保證傳動零件嚙合過程良好的潤滑。
②、附件：
包括窺視孔及窺視孔蓋、通氣器、軸承蓋、定位銷、啟箱螺釘、油標、放油孔及放油螺塞、起吊裝置。
3、完成裝配圖：
（1）、標注尺寸：可參考文獻【2】P147，標注尺寸反映其的特性、配合、外形、安裝尺寸。
（2）、零件編號（序號）：由重要零件，按順時針方向依次編號，並對齊。
（3）、技術要求：參考文獻【2】P147
（4）、審圖
（5）、加深
四、零件圖設計
（一）、零件圖的作用：
作用：
1、反映設計者的意圖，是設計、生產部門組織設計、生產的重要技術文件。
2、表達機器或部件運載零件的要求，是製造和檢驗零件的依據。
（二）、零件圖的內容及繪制：
1、選擇和布置視圖：
（1）、軸：採用主視圖和剖視圖。主視圖按軸線水平布置，再在鍵槽處的剖面視圖。
（2）、齒輪：採用主視圖和側視圖。主視圖按軸線水平布置（全剖），反映基本形狀；側視圖反映輪廓、輻板、鍵槽等。

計 算 及 說 明 結 果
2、合理標注尺寸及偏差：
（1）、軸：參考文獻【4】，徑向尺寸以軸線為基準標注，有配合處徑向尺寸應標尺寸偏差；軸向尺寸以軸孔配合端面及軸端面為基準，反映加工要求，不允許出現封閉尺寸鏈。
（2）、齒輪：參考文獻【3】：徑向尺寸以軸線為基準，軸孔、齒頂圓應標相應的尺寸偏差；軸向尺寸以端面為基準，鍵槽尺寸應相應標出尺寸偏差。
3、合理標注形狀和位置公差；
4、合理標注表面粗糙度；
5、技術要求；
7、標題欄：參考文獻【2】
五、設計小結
這次關於帶式運輸機上的兩級展開式圓柱斜齒輪減速器的課程設計是我們真正理論聯系實際、深入了解設計概念和設計過程的實踐考驗，對於提高我們機械設計的綜合素質大有用處。通過三個星期的設計實踐，使我對機械設計有了更多的了解和認識.為我們以後的工作打下了堅實的基礎.
1、機械設計是機械工業的基礎,是一門綜合性相當強的技術課程，它融《機械原理》、《機械設計》、《理論力學》、《材料力學》、《公差與配合》、《CAD實用軟體》、《機械工程材料》、《機械設計手冊》等於一體。
2、 這次的課程設計,對於培養我們理論聯系實際的設計思想;訓練綜合運用機械設計和有關先修課程的理論,結合生產實際反系和解決工程實際問題的能力;鞏固、加深和擴展有關機械設計方面的知識等方面有重要的作用。
3、 在這次的課程設計過程中,綜合運用先修課程中所學的有關知識與技能,結合各個教學實踐環節進行機械課程的設計,一方面,逐步提高了我們的理論水平、構思能力、工程洞察力和判斷力,特別是提高了分析問題和解決問題的能力,為我們以後對專業產品和設備的設計打下了寬廣而堅實的基礎。
4、 本次設計得到了指導老師的細心幫助和支持。衷心的感謝老師的指導和幫助.
5、 設計中還存在不少錯誤和缺點，需要繼續努力學習和掌握有關機械設計的知識，繼續培養設計習慣和思維從而提高設計實踐操作能力。

由於版面有限，，不能粘貼太多信息，，如果需要可留郵箱，包括裝配圖、零件CAD圖，說明書，，全套模板發給你。。。。。。。。。。。。。採納後既發，記得留郵箱！！！！

⑵ 機械設計課設 電動絞車傳動裝置，（二級減速器）

我做好的這份是這樣的花了一個禮拜，圖和文稿都做好了

⑶ 求【手搖絞車/手動絞盤】的自鎖原理和自鎖裝置的結構圖，越詳細越好，謝謝啦

買個雙向自鎖滑輪就可以了，比絞盤更便攜

⑷ 設計用於帶式運輸機的一級直齒圓柱齒輪減速器輸送帶工作拉力1100,傳送帶速度1.5m/s,捲筒直徑250mm

一級直齒圓柱齒輪減速器傳動裝置分析設計

一、 課程設計的目的
1、通過機械設計課程設計，綜合運用機械設計課程和其它有關選修課程的理論和生產實際知識去
分析和解決機械設計問題，並使所學知識得到進一步地鞏固、深化和發展。
2、學習機械設計的一般方法。通過設計培養正確的設計思想和分析問題、解決問題的能力。
3、進行機械設計基本技能的訓練，如計算、繪圖、查閱設計資料和手冊，熟悉標准和規范。
二、 已知條件
1、展開式一級圓柱斜齒輪減速器產品。
3、動力來源：電壓為380V的三相交流電源。
4、原始數據 在任務書上。
5、使用期：10年，每年按365天計。
三、 工作要求
1、畫減速器裝配圖一張（A0圖紙）；
2、零件工作圖二張（傳動零件、軸、等等）；
3、對傳動系統進行結構分析、運動分析並確定電動機型號、工作能力分析；
4、對傳動系統進行精度分析，合理確定並標注配合與公差；
5、設計說明書一份。
四、 結題項目
1、檢驗減速能否正常運轉。
2、每人一套設計零件草圖。
3、減速器裝配圖：A0；每人1張。
4、零件工作圖：A3；每人2張、齒輪和軸各1張。
5、課題說明書：每人1份。
五、 完成時間 共4周
參考資料
【1】、《機械設計》張策 主編 機械工業出版社出版；
【2】、《機械設計課程設計》 陸玉 主編 機械工業出版社出版；
【3】、《機械制圖》劉小年 主編 機械工業出版社出版；
【4】、《課程設計圖冊》編 高等教育出版社出版；

計 算 及 說 明 結 果
一、 減速器結構分析
分析傳動系統的工作情況
1、傳動系統的作用：
作用：介於機械中原動機與工作機之間，主要將原動機的運動和動力傳給工作機，在此起減速作用，並協調二者的轉速和轉矩。
2、傳動方案的特點：
特點：結構簡單、效率高、容易製造、使用壽命長、維護方便。由於電動機、減速器與滾筒並列，導致橫向尺寸較大，機器不緊湊。但齒輪的位置不對稱，高速級齒輪布置在遠離轉矩輸入端，可使軸在轉矩作用下產生的扭轉變形和軸在彎矩作用下產生的彎曲變形部分地抵消，以減緩沿齒寬載荷分布有均勻的現象。
3、電機和工作機的安裝位置：
電機安裝在遠離高速軸齒輪的一端；
工作機安裝在遠離低速軸齒輪的一端。

圖一:(傳動裝置總體設計圖)
初步確定傳動系統總體方案如:傳動裝置總體設計圖所示。

計 算 及 說 明 結 果
二、 傳動裝置的總體設計
（一）、選擇電動機
1、選擇電動機系列
按工作要求及工作條件，選用三相非同步電動機，封閉式扇式結構，即：電壓為380V Y系列的三相交流電源電動機。
2、選電動機功率
（1）、傳動滾筒所需有效功率

（2）、傳動裝置總效率

（3）、所需電動機功率

3、確定電動機轉速

型 號 Y160L-4 Y180L-4 Y200L-8 Y160MZ-2
額定功率KW 15 15 15 15
電機滿載荷 轉速 轉/分 1460 970 730 293
滾筒轉速 轉/分 38.2 38.2 38.2 38.2
總傳動比 39.20 25.39 19.11 76.72

2 2 2 2

19.60 12.70 9.55 38.35
由此比較，應選Y160L－4，結構緊湊。由文獻[2]表2.10－2選取電動機的外形及安裝
尺寸D＝42㎜，中心高度H＝160㎜，軸伸長E＝110㎜。
4、傳動比分配
（1）、兩級齒輪傳動比公式

（2）、減速器傳動比

5、運動條件及運動參數分析計算

計 算 及 說 明 結 果

（二）、定V帶型號和帶輪
1、工作情況系數
由文獻【1】由表11.5得
2、計算功率

3、選帶型號
由文獻【1】表11.15 選取B型
4、小帶輪直徑
由文獻【1】 表11.6 選取
5、大帶輪直徑

6、大帶輪轉速

7、驗算傳動比誤差

取B型

計 算 及 說 明 結 果
（1）、理論傳動比
（2）、實際傳動比
（3）、傳動比誤差 合適
（4）、驗算帶轉速 合適
8、計算帶長
（1）、求
（2）、求
（3）、初取中心距
（4）、帶長

（5）、基準長度
9、求中心距和包角
（1）、中心距

（2）、小帶輪包角

計 算 及 說 明 結 果

10、求帶根數
（1）、傳動比 由表11.8
由表11.7 ；由表11.12 ；由表11.10
（2）、帶根數

11、求軸上載荷
（1）、張緊力

（由表11.4 q=0.10kg/m）
（2）、軸上載荷
12、結構設計
小帶輪 ； 大帶輪
（三）、高速軸齒輪的設計與校核
1、選材 根據文獻【1】表12.7知 選小齒輪：40Cr，調質處理
選大齒輪：45鋼，調質處理
2、初步計算
（1）、轉矩
（2）、尺寬系數 由文獻【1】表12.13，取
（3）、接觸疲勞極限 由文獻【1】圖12.17c

取z=5根

計 算 及 說 明 結 果
由文獻【1】由表12.16，取

（4）、確定中心距
3、配湊中心距
取 合適
（1）、核算

由文獻【1】表12.3取 ；

（2）、驗算
所以取
4、接觸強度校核
（1）、圓周速度V

（2）、精度等級 由表12.6知：選8級精度

（3）、使用系數 由表12.9知：
（4）、動載系數 由圖12.9知： =1.12
（5）、齒間載荷分配系數 由表12.10知，先求：

8級精度

=1.12

計 算 及 說 明 結 果

由上所得：
（6）、齒向載荷分布系數 由文獻【1】表12、11

(7)、載荷系數
（8）、彈性系數 由文獻【1】表12、12
（9）、節點區域系數 由文獻【1】圖12、16
（10）、重合度系數

（11）、螺旋角系數
（12）、接觸最小安全系數
（13）、總工作時間
（14）、應力循環次數

=1.708
=2.114
=3.822
=

=2.06

=1.48273

=3.989

=0.765
=0.988

計 算 及 說 明 結 果

（15）、接觸壽命系數 由文獻【1】圖12、18
（16）、許用接觸應力 及驗算

計算結果表明，接觸疲勞強度足夠
5、彎曲疲勞強度驗算
（1）、齒數系數
（2）、應力修正系數

（3）、重合度系數
（4）、螺旋角系數

（5）齒間載荷分配系數

=

=0.69

=0.897

計 算 及 說 明 結 果
（6）、齒向載荷分布系數
（7）、載荷系數
（8）、彎曲疲勞極限 由圖12、13c得
（9）、彎曲最小安全系數
（10）、應力循環系數
（11）、彎曲壽命系數
（12）、尺寸系數
（13）、許用彎曲應力
（14）、驗算

6、幾何尺寸計算

K=3.71

=367MPa
=350MPa
=154MPa

=149MPa

計 算 及 說 明 結 果
（四）、中間軸齒輪的設計與校核
1、選材 根據文獻【1】表12.7知 選小齒輪：40Cr，調質處理
選大齒輪：45鋼，調質處理
2、初步計算
（1）、轉矩
（2）、尺寬系數 由文獻【1】表12.13，取
（3）、接觸疲勞極限 由文獻【1】圖12.17c

由文獻【1】由表12.16，取

（4）、確定中心距
3、配湊中心距
取 合適
（1）、核算

由文獻【1】表12.3取

計 算 及 說 明 結 果
（2）、驗算
所以取
4、接觸強度校核
（1）、圓周速度V

（2）、精度等級 由表12.6知：選8級精度

（3）、使用系數 由表12.9知：

（4）、動載系數 由圖12.9知： =1.10
（5）、齒間載荷分配系數 由表12.10知，先求：

（6）、齒向載荷分布系數 由文獻【1】表12、11

(7)、載荷系數

（8）、彈性系數 由文獻【1】表12、12

8級精度

=1.10

=1.4

=1.703
=2.00
=3.703

=

=1.51
=3.14

計 算 及 說 明 結 果
（9）、節點區域系數 由文獻【1】圖12、16
（10）、重合度系數

（11）、螺旋角系數
（12）、接觸最小安全系數
（13）、總工作時間
（14）、應力循環次數

（15）、接觸壽命系數 由文獻【1】圖12、18
（16）、許用接觸應力 及驗算

計算結果表明，接觸疲勞強度足夠
5、彎曲疲勞強度驗算
（1）、齒數系數
（2）、應力修正系數

=0.766
=0.989

=

計 算 及 說 明 結 果
（3）、重合度系數
（4）、螺旋角系數

（5）齒間載荷分配系數

（6）、齒向載荷分布系數

（7）、載荷系數
（8）、彎曲疲勞極限 由圖12、13c得
（9）、彎曲最小安全系數
（10）、應力循環系數
（11）、彎曲壽命系數
（12）、尺寸系數

（13）、許用彎曲應力
=0.694

=0.9

K=3.14

=367MPa
=350MPa

計 算 及 說 明 結 果
（14）、驗算

6、幾何尺寸計算

（五）、高速軸的設計與校核
1、選 材
C=102
2、初估直徑 軸上有單個鍵槽，軸徑應增加3％ 所以 27.66×（1＋3％）＝28.49㎜ 圓整取d=30㎜
3、結構設計 由文獻【1】得初估軸得尺寸如下：

4、強度校核
（1）、確定力點與支反力與求軸上作用力（圖示附後）
（2）、齒輪上作用力

=171MPa

=165MPa

（3）、水平支反力 從上到下第二幅圖
（4）、垂直面內的支反力 從上到下第四幅圖

（5）、繪水平彎矩圖 第三幅圖，最高點彎矩為：
（6）、求垂直彎矩並繪垂直彎矩圖 第五幅圖，從左往右的突出點彎矩分別為： 291020N•㎜
168177N•㎜，117150N•㎜
（7）、合成彎矩圖 第六幅圖 從左往右的突出點的彎矩分別為： 295772N•㎜，259900N•㎜
286544N•㎜
（8）、繪扭矩圖 第七幅圖
（9）、求當量彎矩

計 算 及 說 明 結 果

（10）、確定危險截面校核軸徑尺寸，危險截面I，危險截面II

（六）、高速軸軸承校核
1、選軸承 根據文獻【1】附錄表18.1可得軸承的型號為：6208。其中軸承參數為：

D＝80mm；B＝18mm；Cr＝29.5KN；Cor＝18.0KN

（七）、中間軸的設計與強度校核
1、選 材
C=112
2、初估直徑 圓整d=50㎜

計 算 及 說 明 結 果
3、結構設計 由文獻【1】得初估軸得尺寸如下：

4、強度校核
（1）、確定力點與支反力與求軸上作用力（圖示附後）
（2）、齒輪上作用力

（3）、水平支反力 從上到下第二幅圖

（4）、垂直面內的支反力 從上到下第四幅圖

（5）、繪水平彎矩圖 第三幅圖；（如下所示）

（6）、求垂直彎矩並繪垂直彎矩圖 第五幅圖（如下所示）

（7）、合成彎矩圖 第六幅圖（如下所示）

（8）、繪扭矩圖 第七幅圖 （如下所示）

（9）、求當量彎矩

（10）、確定危險截面校核軸徑尺寸，危險截面A，危險截面B

計 算 及 說 明 結 果
（八）、中間軸軸承校核
1、選軸承 根據文獻【1】表18.1可得軸承的型號為：6310。D＝110mm
B＝27mm；Cr＝61.8KN；Cor＝38KN

說明書在此如要圖，請回復留言！

⑸ B102絞車液壓站的原理圖,和各元件起的作用,電磁閥的電壓

全數字礦井提升絞車隔爆兼本安四象限智能變頻調速控制系統
1.概述
煤礦井下防爆運輸絞車擔負著運輸人員、材料和矸石的任務，是煤礦生產的重要設備。其主要調速方法是採用在電動機轉子迴路內接入金屬電阻，用鼓形控制器逐段切除電阻來達到調速的目的。防爆電阻調速控制裝置的缺點有：隔爆電阻箱能耗大，散熱難以解決，且佔用了極大的峒室的面積，增加了開拓費用；電阻調速屬有級調速，開環控制，調速范圍小，精度低，安全性能差；在減速和下放時，需投切動力制動直流電源或低頻電源，易造成設備損壞，且浪費了大量的電能；另外，原有的控制系統保護不夠齊全，安全可靠性差。原系統已嚴重地制約了煤礦的安全生產，急切需要生產廠家能製造出一種安全、可靠、性能好又節電的新型調速裝置。全數字變頻絞車電控系統從根本上解決了原有的防爆電阻調速控制系統所存在的各種弊端，使井下防爆絞車電控系統邁上了一個新的台階.隨著電力電子技術的發展和變頻技術的成熟，國家明文規定，在提升較車系統中，推薦使用交流變頻調速器。
2. 可信賴的技術
絞車提升變頻系統具有嚴格的測試標准，其測試流程(如圖所示)可以看出系統的測試需要經過合作夥伴、元器件供應商的產品測試，在裝配之前還需經過裝配和外觀檢測，裝配完成之後需經過高壓測試、功能檢測等嚴格操作，並在每一步測試過程中都將根據變頻器的序列好，記錄各項測試數據，記錄和跟蹤所有主要器件的測試數據。

3.系統構成(如圖)

提升機電控系統分為以下幾部分：電源櫃、變頻器、PLC控制台、操作控制台和各種感測器等幾部分組成。
1)電源櫃
電源櫃主要通過隔離開關向變頻器、提升機供電，同時為PLC控制台、操作控制台提工作電源。
2) PLC控制台
本提升機系統採用PLC進行控制,PLC監視運行狀況，當系統出現故障時，啟用故障備用信號,並在操作台的觸摸屏上有醒目的故障顯示，提醒維修人員對其進行維護；維護中備用信號啟動,不影響系統的正常提升。
3)變頻器
變頻器採用ABB公司先進的變頻器，它能達到控制交流電機完美的極限。是第一代採用直接轉矩控制技術（DTC）的交流變頻器，作為提升專用變頻器它還具有特殊提升機功能：特殊的應用程序，包括標准提升機系統的功能；轉矩記憶，功率優化，限幅開關監控，機械制動器控制，轉矩驗證等。
4) 控制台
控制台上設有自動、手動、檢修轉換開關，前方操作台上設有液晶觸摸屏，左右側操作台設有操作手柄、潤滑、工作閘液壓站電機的起停控制開關。
A、 在控制台上的液晶觸摸屏上採用翻頁的方式做有幾幅組態界面：監控主界面、閘控液壓站界面、後備保護界面、故障查詢界面、電源監控界面、變頻器運行界面、提升信號狀態。
B、 每個界面上均有返回主界面的按鈕，主界面上主要監視矸石車的實際運行位置、提升時每個時刻的速度、液壓站的運行狀況、較嚴重的故障報警。主界面上還有相應的提升信號顯示。
C、 閘控液壓站界面主要顯示液壓站的油壓、油溫、液位、液壓站的電機工作狀態、潤滑油壓力、松閘指示等。
D、 後備保護界面主要顯示：深度指示器監視、松繩保護、電機溫度保護、減速器溫度保護、減速點保護、減速點失效保護、上2m開關故障、下2m開關故障、上同步開關故障、下同步開關故障、上過卷、下過卷、上減速開關故障、下減速開關故障、錯向保護、減速過速、等速過速、一級制動、二級制動、電流過載等
E、 故障查詢界面主要用於對各種故障情況進行查詢、追憶，便於對設備的維護和管理
F、 電源監控界面主要顯示系統的電源原理圖及主迴路電流和電壓。
G、 變頻器運行界面可以顯示變頻器運行時的各種參數：散熱器的溫度、電流、頻率、轉矩及各種故障。

4.系統的優點
1)軟啟動軟停車
減小了機械沖擊, 啟動及加速換檔時對電網沖擊電流很小,使絞車系統和電網運行更加穩定可靠. 變頻器本身提供的功能使機械制動與電制動有機的結合起來，保證系統的絕對安全
2)外圍控制採用PLC
其與各部感測器,構成閉環控制(也可採用開環控制)，友好的人機界面時時監測系統運行情況,簡化了系統構成,減小了人工勞動強度.
3) 實現了無極調速
調速范圍寬,運行曲線成S型,使加速平滑,無沖擊感.
4)安全保護功能齊全
外殼IP54防護等級,變頻器除一般過流、直流過壓、直流欠壓、變頻器過溫、短路、輸入缺相、環境溫度、過頻、I/O控制板內部故障、內部故障外, 還具可編程故障保護功能、 AI<Min功能、控制盤信號丟失、外部故障功能、電機過熱保護、堵轉保護、欠載功能、電機缺相功能、接地故障保護、通訊故障保護.
5)系統四象限運行
能量直接回饋電網,且不受回饋能量大小的限制,則保證了絞車運行時可頻繁的停車,啟動及換向.節約大量電能.
6) 控制精度高、動態性能好
採用全數字、IGBT逆變器變頻單元向負載提供變頻電源，特選提升機應用宏，使所有控制功能均由參數設定完成，速度調節器、電流調節器參數均通過優化而自動設置；電流、速度雙閉環，滿足各種控制要求。直接轉矩控制，可實現高動態性能的轉速控制、轉矩控制，可以達到並超過直流設備的動態特性。脈沖編碼器的使用，可實現絞車的精確定位。

5.系統中變頻的工作原理
變頻器是通過改變電機定子供電頻率來改變電機的轉速，以實現絞車的調速。交流非同步電動機的轉速公式為：
n=60f1(1-s)/p 其中：n――電極轉速;f1――定子供電頻率;
p――極對數; s――轉差率;
該設備為交－直－交電壓型變頻調速系統，原理圖如下圖所示。

礦用提升機變頻調速系統原理圖
1) 該系統的運行過程主要分為兩個過程：
A、 絞車電機作為電動機的過程，即正常的逆變過程。該過程主要由整流、濾波和正常逆變三大部分組成，如上圖1所示。其中正常逆變過程是其核心部分，它改變電機定子的供電頻率，從而改變輸出電壓，起到調速作用。
B、 絞車電機作為發電機的過程，即能量回饋過程。該過程主要由整流、回饋逆變和輸出濾波三部分組成，如上圖1所示。其中該部分的整流是由正常逆變部分中IGBT的續流二極體完成。二極體D1和D2為隔離二極體，其主要作用是隔離正常逆變部分和回饋逆變部分。電解電容E2的主要作用是為回饋逆變部分提供一個穩定的電壓源，保證逆變部分運行更可靠。回饋逆變部分是整個回饋過程的核心部分，該部分實現回饋逆變輸出電壓相位與電網電壓相位的一致。因為回饋逆變輸出的是調制波，為保證逆變的正常工作以及減少對電網的污染，我們加了一個輸出濾波部分，使該系統的可靠性更加穩定。
見於礦區電壓的波動性可能比較大的事實，由於變頻器的回饋條件是要和電網電壓有一個固定電壓差值，假若某時刻網電電壓比較高，再加上回饋時的固定
電壓差值，此時變頻器的母線電壓就會達到一個比較高的電壓值，如果再有重車下滑，則母線電壓會更高，此時的高電壓就有可能威脅到變頻器的大功率器件的安全，為此，該系統又加了一個剎車部分（如上圖所示），以保證變頻器的安全。
6.先進的電機控制方式
1)直接轉矩控制
直接轉矩控制技術是ABB公司開發研製的。逆變器的通斷直接控制電機關鍵的變數：磁通和轉矩。

測量的電機電流和電壓作為自適應電機模型的輸入，這個模型每隔25微秒產生一組精確的轉矩和磁通的實際值。
2)辨識運行
直接轉矩控制的完美的性能是基於准確的電機模型，這個模型是在電機辨識運行中確立的：在傳動啟動過程中，變頻器帶動電機運行約一分鍾。控制電路監視在運行中電機的反應，建立並優化電機的數學模型。
3)零轉速滿轉矩
ABB變頻器帶動的電機能夠獲得在零速時電機的額定轉矩。
4)直流勵磁
當選擇了直流勵磁功能後，變頻器在啟動前可自動給電機勵磁，這個特性保證有足夠高的啟動轉矩，甚至200％的電機額定轉矩。例如，通過調整預勵磁時間，有可能在機械抱閘釋放的時候已經建立起轉矩，以保持電機不會轉動。
5)自動啟動
變頻器的自動啟動功能超過一般變頻器的提升啟動和積分啟動的性能。DTC控制方式動態性能良好,能在幾毫秒測出電機的狀態，在任何條件下追蹤啟動。
6)磁通制動
變頻器能通過提高電機的磁場來提供足夠快的減速。當增加電機磁通後，電機在制動過程中產生的能量能夠被轉化為電機的發熱能量。變頻器持續監視電機的狀態，在磁通制動時也不停止監視。因此，磁通制動也能用於停止電機和從一個轉速變換到另一個轉速。後者用直流注入制動是不可能實現的。磁通制動與直流注入制動相比還有其它一些優點：
A、在停止命令給出後，制動迅速啟動。在直流注入制動中，在停止命令給出後通常有500ms延時，制動才能啟動。
B、電機冷卻的斜率更高。在磁通制動過程中電機定子的電流增加。在直流注入制動過程中電機的轉子電流增加。定子比轉子冷卻的斜率更高。
7)磁通優化
ABB變頻器的磁通優化減少了總能耗，並且減小了當傳動運行在低於額定負載時的電機噪音。總效率（電機和傳動）能提高1％到10％，大小取決於負載轉矩和速度。
7.系統中變頻器部分先進功能簡述如下：
1)速度監視
本功能用於監測電機速度：確定電機零速旋轉、在電機超速時給出跳閘信號。
2)轉矩監視
監測電機在加速和減速時是否能夠跟隨速度給定，在正常運行和加/減速期間是否產生過度的速度偏差
3)快速停車
可設定不同的停車類型：A.僅帶有轉矩限制；B.帶有轉矩限制和機械制動C.進帶有機械制動
4)其他還有：
轉矩驗證、功率優化、位置測量等等很多專門用於提升應用的功能,變頻器本身具有松繩及過載保護功能。
8.後記
變頻調速系統的應用越來越廣泛，但是對於許多特殊應用的場合，惡劣的環境，系統響應快的地方必須要求高性能的變頻系統和最優解決方案，並且用戶對於變頻器的可靠要求也越來越高，本公司將一如既往從用戶的具體要求出發，針對特殊的應用環境和特殊的使用要求，為用戶提供高性能、價格合理的變頻系統和最優解決方案。
感謝29700669博士提供的相關資料

⑹ 礦用絞車及礦井提升機的主要結構和工作原理是什麼

礦用絞車是用於礦山，藉助於鋼絲繩牽引以實現其工作目的的設備。包括「摩擦輪運輸絞車
絞車按照動力分為手動、電動、液壓三類。從用途上分類可分為建築用絞車和船用絞車。
絞車按照功能可以分為：船用絞車、工程絞車、礦用絞車、電纜絞車等等。
按照捲筒形式分為單捲筒和雙捲筒。
按照捲筒分布形式有分為並列雙捲筒和前後雙捲筒。
特殊型號的絞車有：變頻絞車、雙筒絞車、手剎杠桿式雙制動絞車、帶限位器絞車、電控絞車、電控手剎離合絞車、大型雙筒雙制動絞車、大型外齒輪絞車、大型液壓式絞車、大型外齒輪帶排繩器絞車、雙曳引輪絞車、大型液壓雙筒雙制動絞車、變頻帶限位器繩槽絞車。
手動絞車
手動絞車的手柄回轉的傳動機構上裝有停止器(棘輪和棘爪)，可使重物保持在需要的位置。裝配或提升重物用的手動絞車還應設置安全手柄和制動器。手動絞車一般用在起重量小、設施條件較差或無電源的地方。
電動絞車
電動絞車廣泛用於工作繁重和所需牽引力較大的場所。單捲筒電動絞車(圖)的電動機經減速器帶動捲筒，電動機與減速器輸入軸之間裝有制動器。為適應提升、牽引和回轉等作業的需要，還有雙捲筒和多捲筒裝置的絞車。一般額定載荷低於10T的絞車可以設計成電動絞車。
液壓絞車
液壓絞車主要是額定載荷較大的絞車，一般情況下10T以上到5000T的絞車設計成液壓絞車。
例：安裝在直升機上的救援設備，主要功用是將人或物吊起、放下，自有動力，可控制，直升機在保持高度懸停時，通過絞車手的控制可收放鋼索將人或物吊起放下。
礦井提升機，絞車，是一種大型提升機械設備。由電機帶動機械設備，以帶動鋼絲繩從而帶動容器在井筒中升降，完成輸送任務。礦井提升機是由原始的提水工具逐步發展演變而來。現代的礦井提升機提升量大，速度高，安全性高，已發展成為電子計算機控制的全自動重型礦山機械。
礦井提升機主要由電動機、減速器、捲筒（或摩擦輪）、制動系統、深度指示系統、

測速限速系統和操縱系統等組成，採用交流或直流電機驅動。按提升鋼絲繩的工作原理分纏繞式礦井提升機和摩擦式礦井提升機。纏繞式礦井提升機有單捲筒和雙捲筒兩種，鋼絲繩在捲筒上的纏繞方式與一般絞車類似。單筒大多隻有一根鋼絲繩，連接一個容器。雙筒的每個捲筒各配一根鋼絲繩，連接兩個容器，運轉時一個容器上升，另一個容器下降。纏繞式礦井提升機大多用於年產量在120萬噸以下、井深小於400米的礦井中。摩擦式礦井提升機的提升繩搭掛在摩擦輪上，利用與摩擦輪襯墊的摩擦力使容器上升。提升繩的兩端各連接一個容器，或一端連接容器，另一端連接平衡重。摩擦式礦井提升機根據布置方式分為塔式摩擦式礦井提升機（機房設在井筒頂部塔架上）和落地摩擦式礦井提升機（機房直接設在地面上）兩種。按提升繩的數量又分為單繩摩擦式礦井提升機和多繩摩擦式礦井提升機。後者的優點是：可採用較細的鋼絲繩和直徑較小的摩擦輪，從而機組尺寸小，便於製造；速度高、提升能力大、安全性好。年產120萬噸以上、井深小於2100米的豎井大多採用這種提升機。

⑺ 電動絞車中的蝸桿蝸輪減速器的課程設計

機械設計課程設計說明書

前言
課程設計是考察學生全面在掌握基本理論知識的重要環節。根據學院的教學環節，在2006年6月12日-2006年6月30日為期三周的機械設計課程設計。本次是設計一個蝸輪蝸桿減速器，減速器是用於電動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置。本減速器屬單級蝸桿減速器（電機——聯軸器——減速器——聯軸器——帶式運輸機），本人是在周知進老師指導下獨立完成的。該課程設計內容包括：任務設計書，參數選擇，傳動裝置總體設計，電動機的選擇，運動參數計算，蝸輪蝸桿傳動設計，蝸桿、蝸輪的基本尺寸設計，蝸輪軸的尺寸設計與校核，減速器箱體的結構設計，減速器其他零件的選擇，減速器的潤滑等和A0圖紙一張、A3圖紙三張。設計參數的確定和方案的選擇通過查詢有關資料所得。
該減速器的設計基本上符合生產設計要求，限於作者初學水平，錯誤及不妥之處望老師批評指正。

設計者：殷其中
2006年6月30日

參數選擇：
總傳動比：I=35 Z1=1 Z2=35
捲筒直徑：D=350mm
運輸帶有效拉力：F=6000N
運輸帶速度：V=0.5m/s
工作環境：三相交流電源
有粉塵
常溫連續工作
一、 傳動裝置總體設計：
根據要求設計單級蝸桿減速器，傳動路線為：電機——連軸器——減速器——連軸器——帶式運輸機。(如圖2.1所示) 根據生產設計要求可知，該蝸桿的圓周速度V≤4——5m/s，所以該蝸桿減速器採用蝸桿下置式見（如圖2.2所示），採用此布置結構，由於蝸桿在蝸輪的下邊，嚙合處的冷卻和潤滑均較好。蝸輪及蝸輪軸利用平鍵作軸向固定。蝸桿及蝸輪軸均採用圓錐滾子軸承，承受徑向載荷和軸向載荷的復合作用，為防止軸外伸段箱內潤滑油漏失以及外界灰塵，異物侵入箱內，在軸承蓋中裝有密封元件。 圖2.1
該減速器的結構包括電動機、蝸輪蝸桿傳動裝置、蝸輪軸、箱體、滾動軸承、檢查孔與定位銷等附件、以及其他標准件等。

二、 電動機的選擇：
由於該生產單位採用三相交流電源，可考慮採用Y系列三相非同步電動機。三相非同步電動機的結構簡單，工作可靠，價格低廉，維護方便，啟動性能好等優點。一般電動機的額定電壓為380V
根據生產設計要求，該減速器捲筒直徑D=350mm。運輸帶的有效拉力F=6000N，帶速V=0.5m/s，載荷平穩，常溫下連續工作，工作環境多塵，電源為三相交流電，電壓為380V。
1、 按工作要求及工作條件選用三相非同步電動機，封閉扇冷式結構，電壓為380V，Y系列
2、 傳動滾筒所需功率
3、 傳動裝置效率：（根據參考文獻《機械設計課程設計》 劉俊龍 何在洲 主編 機械工業出版社 第133-134頁表12-8得各級效率如下）其中：
蝸桿傳動效率η1=0.70
攪油效率η2=0.95
滾動軸承效率（一對）η3=0.98
聯軸器效率ηc=0.99
傳動滾筒效率ηcy=0.96
所以：
η=η1•η2•η33•ηc2•ηcy =0.7×0.99×0.983×0.992×0.96 =0.633
電動機所需功率： Pr= Pw/η =3.0/0.633=4.7KW
傳動滾筒工作轉速： nw＝60×1000×v / ×350
＝27.9r/min
根據容量和轉速，根據參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社 第339-340頁表附表15-1可查得所需的電動機Y系列三相非同步電動機技術數據，查出有四種適用的電動機型號，因此有四種傳動比方案，如表3-1:
表3-1
方案 電動機型號 額定功率
Ped kw 電動機轉速 r/min 額定轉矩
同步轉速 滿載轉速
1 Y132S1-2 5.5 3000 2900 2.0
2 Y132S-4 5.5 1500 1440 2.2
3 Y132M2-6 5.5 1000 960 2.0
4 Y160M-8 5.5 750 720 2.0

綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和減速器的傳動比，可見第3方案比較適合。因此選定電動機機型號為Y132M2-6其主要性能如下表3-2：
表3-2
中心高H 外形尺寸
L×（AC/2＋AD）×HD 底角安裝尺寸
A×B 地腳螺栓孔直徑K 軸身尺寸
D×E 裝鍵部位尺寸
F×G×D
132 515×（270/2＋210）×315 216×178 12 38×80 10×33×38
四、運動參數計算：
4.1蝸桿軸的輸入功率、轉速與轉矩
P0 = Pr=4.7kw
n0=960r/min
T0=9.55 P0 / n0=4.7×103=46.7N .m
4.2蝸輪軸的輸入功率、轉速與轉矩
P1 = P0•η01 = 4.7×0.99×0.99×0.7×0.992 =3.19 kw
nⅠ= = = 27.4 r/min
T1= 9550 = 9550× = 1111.84N•m
4.3傳動滾筒軸的輸入功率、轉速與轉矩
P2 = P1•ηc•ηcy=3.19×0.99×0.99=3.13kw
n2= = = 27.4 r/min
T2= 9550 = 9550× = 1089.24N•m
運動和動力參數計算結果整理於下表4-1：
表4-1
類型 功率P（kw） 轉速n（r/min） 轉矩T（N•m） 傳動比i 效率η
蝸桿軸 4.7 960 46.75 1 0.679
蝸輪軸 3.19 27.4 1111.84 35
傳動滾筒軸 3.13 27.4 1089.24

五、蝸輪蝸桿的傳動設計：
蝸桿的材料採用45鋼，表面硬度>45HRC，蝸輪材料採用ZCuA110Fe3,砂型鑄造。
以下設計參數與公式除特殊說明外均以參考由《機械設計 第四版》 邱宣懷主編 高等教育出版社出版 1996年 第13章蝸桿傳動為主要依據。
具體如表3—1：

表5—1蝸輪蝸桿的傳動設計表
項 目 計算內容 計算結果
中心距的計算
蝸桿副的相對滑動速度
參考文獻5第37頁（23式） 4m/s<Vs<7m/s
當量摩擦
系數 4m/s<Vs<7m/s
由表13.6取最大值

選[ ]值
在圖13.11的i=35的線上，查得[ ]=0.45
[ ]=0.45

蝸輪轉矩

使用系數 按要求查表12.9

轉速系數

彈性系數 根據蝸輪副材料查表13.2

壽命系數

接觸系數 按圖13.12I線查出

接觸疲勞極限 查表13.2

接觸疲勞最小安全系數 自定

中心距

傳動基本尺寸
蝸桿頭數
Z1=1
蝸輪齒數模數

m=10
蝸桿分度圓 直徑
或

蝸輪分度圓
直徑
mm

蝸桿導程角
表13.5

變位系數 x=（225-220）/10=0.5 x=0.5
蝸桿齒頂圓 直徑 表13.5
mm

蝸桿齒根圓 直徑 表13.5
mm

蝸桿齒寬
mm

蝸輪齒根圓直徑
mm

蝸輪齒頂圓直徑（吼圓直徑）
mm

蝸輪外徑
mm

蝸輪咽喉母圓半徑

蝸輪齒寬 B =82.5

B=82mm
mm

蝸桿圓周速度
=4.52 m/s

相對滑動速度
m/s

當量摩擦系數 由表13.6查得

輪齒彎曲疲勞強度驗算
許用接觸應力

最大接觸應力

合格
齒根彎曲疲勞強度 由表13.2查出

彎曲疲勞最小安全系數 自取

許用彎曲疲勞應力

輪齒最大彎曲應力

合格
蝸桿軸擾度驗算
蝸桿軸慣性矩

允許蝸桿擾度

蝸桿軸擾度

合格
溫度計算
傳動嚙合效率

攪油效率 自定

軸承效率 自定

總效率

散熱面積估算

箱體工作溫度
此處取 =15w/（m²c）

合格
潤滑油粘度和潤滑方式
潤滑油粘度 根據 m/s由表13.7選取

潤滑方法 由表13.7採用浸油潤滑

六、蝸桿、蝸輪的基本尺寸設計
6.1蝸桿基本尺寸設計
根據電動機的功率P=5.5kw，滿載轉速為960r/min，電動機軸徑 ，軸伸長E=80mm
軸上鍵槽為10x5。
1、 初步估計蝸桿軸外伸段的直徑
d=（0.8——10） =30.4——38mm
2、 計算轉矩
Tc=KT=K×9550× =1.5×9550×5.5/960=82.1N.M
由Tc、d根據《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社第334頁表14-13可查得選用HL3號彈性柱銷聯軸器（38×83）。
3、 確定蝸桿軸外伸端直徑為38mm。
4、 根據HL3號彈性柱銷聯軸器的結構尺寸確定蝸桿軸外伸端直徑為38mm的長度為80mm。
5、 由參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社的第305頁表10-1可查得普通平鍵GB1096—90A型鍵10×70，蝸桿軸上的鍵槽寬 mm，槽深為 mm，聯軸器上槽深 ，鍵槽長L=70mm。
6、 初步估計d=64mm。
7、 由參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社第189頁圖7-19，以及蝸桿上軸承、擋油盤，軸承蓋，密封圈等組合設計，蝸桿的尺寸如零件圖1（蝸桿零件圖）
6.2蝸輪基本尺寸表（由參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社第96頁表4-32及第190頁圖7-20及表5—1蝸輪蝸桿的傳動設計表可計算得）
表6—1蝸輪結構及基本尺寸
蝸輪採用裝配式結構，用六角頭螺栓聯接（ 100mm）,輪芯選用灰鑄鐵 HT200 ，輪緣選用鑄錫青銅ZcuSn10P1+* 單位：mm

a=b C x B
160 128 12 36 20 15 2 82
e n

10 3 35 380 90º 214 390 306

七、蝸輪軸的尺寸設計與校核
蝸輪軸的材料為45鋼並調質，且蝸輪軸上裝有滾動軸承，蝸輪，軸套，密封圈、鍵，軸的大致結構如圖7.1：

圖7.1 蝸輪軸的基本尺寸結構圖

7.1 軸的直徑與長度的確定
1.初步估算軸的最小直徑（外伸段的直徑）
經計算D6>51.7>100mm
又因軸上有鍵槽所以D6增大3%，則D6=67mm
計算轉矩
Tc=KT=K×9550× =1.5×9550×3.19/27.4=1667.76N.M<2000 N.M
所以蝸輪軸與傳動滾筒之間選用HL5彈性柱銷聯軸器65×142，
因此 =65m m
2.由參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社的第305頁表10-1可查得普通平鍵GB1096—90A型鍵20×110，普通平鍵GB1096—90A型鍵20×70，聯軸器上鍵槽深度 ，蝸輪軸鍵槽深度 ，寬度為 由參考文獻《機械設計基礎》（下冊） 張瑩 主編 機械工業出版社 1997年的第316頁—321頁計算得：如下表：
圖中表注 計算內容 計算結果
L1 （由參考文獻《機械設計課程設計》 劉俊龍 何在洲 主編 機械工業出版社第182頁表15-1查得滾動軸承6216的基本結構） L1=25
L2 自定 L2=20
L3 根據蝸輪 L3=128
L4 自定 L4=25
L5 （由參考文獻《機械設計課程設計》 劉俊龍 何在洲 主編 機械工業出版社第182頁表15-1查得滾動軸承6216的基本結構） L5=25
L6 自定 L6=40
L7 選用HL5彈性柱銷聯軸器65×142 L7=80
D1 （由參考文獻《機械設計課程設計》 劉俊龍 何在洲 主編 機械工業出版社第182頁表15-1查得滾動軸承6216的基本結構） D1=80
D2 便於軸承的拆卸 D2=84
D3 根據蝸輪 D3=100
D4 便於軸承的拆卸 D4=84
D5 自定 D5=72
D6 D6>51.7>100mm
又因軸上有鍵槽所以D6增大3%，則D6=67mm D6=67
7.2軸的校核
7.2.1軸的受力分析圖

圖7.1
X-Y平面受力分析

圖7.2
X-Z平面受力圖：

圖7.3

水平面彎矩
1102123.7

521607

97 97 119

圖7.4
垂直面彎矩 714000

圖7.5
436150.8
合成彎矩

1184736.3
714000
681175.5

圖7.6
當量彎矩T與aT
T=1111840Nmm
aT=655985.6Nmm

圖7.7

7.2.2軸的校核計算如表5.1
軸材料為45鋼， ， ，
表7.1
計算項目 計算內容 計算結果
轉矩

Nmm

圓周力 =20707.6N

=24707.6N

徑向力
=2745.3N

軸向力 =24707.6×tan 20º
Fr =8992.8N
計算支承反力
=1136.2N

=19345.5N

垂直面反力
=4496.4N
水平面X-Y受力圖 圖7.2
垂直面X-Z受力 圖7.3
畫軸的彎矩圖
水平面X-Y彎矩圖 圖7.4

垂直面X-Z彎矩圖 圖7.5

合成彎矩 圖7.6

軸受轉矩T T= =1111840Nmm
T=1111840Nmm
許用應力值 表16.3，查得

應力校正系數a a=

a=0.59
當量彎矩圖
當量彎矩 蝸輪段軸中間截面
=947628.6Nmm
軸承段軸中間截面處
=969381.2Nmm

947628.6Nmm
=969381.2Nmm

當量彎矩圖 圖7.7
軸徑校核

驗算結果在設計范圍之內，設計合格
軸的結果設計採用階梯狀，階梯之間有圓弧過度，減少應力集中，具體尺寸和要求見零件圖2（蝸輪中間軸）。
7.3裝蝸輪處軸的鍵槽設計及鍵的選擇
當軸上裝有平鍵時，鍵的長度應略小於零件軸的接觸長度，一般平鍵長度比輪轂長度短5—10mm，由參考文獻1表2.4—30圓整，可知該處選擇鍵2.5×110，高h=14mm，軸上鍵槽深度為 ，輪轂上鍵槽深度為 ，軸上鍵槽寬度為 輪轂上鍵槽深度為
八、減速器箱體的結構設計
參照參考文獻〈〈機械設計課程設計》（修訂版） 鄂中凱，王金等主編 東北工學院出版社 1992年第19頁表1.5-1可計算得，箱體的結構尺寸如表8.1：

表8.1箱體的結構尺寸
減速器箱體採用HT200鑄造，必須進行去應力處理。
設計內容 計 算 公 式 計算結果
箱座壁厚度δ =0.04×225+3=12mm
a為蝸輪蝸桿中心距 取δ=12mm
箱蓋壁厚度δ1 =0.85×12=10mm
取δ1=10mm
機座凸緣厚度b b=1.5δ=1.5×12=18mm b=18mm
機蓋凸緣厚度b1 b1=1.5δ1=1.5×10=15mm b1=18mm
機蓋凸緣厚度P P=2.5δ=2.5×12=30mm P=30mm
地腳螺釘直徑dØ dØ==20mm dØ=20mm
地腳螺釘直徑d`Ø d`Ø==20mm d`Ø==20mm
地腳沉頭座直徑D0 D0==48mm D0==48mm
地腳螺釘數目n 取n=4個 取n=4
底腳凸緣尺寸（扳手空間） L1=32mm L1=32mm
L2=30mm L2=30mm
軸承旁連接螺栓直徑d1 d1= 16mm d1=16mm
軸承旁連接螺栓通孔直徑d`1 d`1=17.5 d`1=17.5
軸承旁連接螺栓沉頭座直徑D0 D0=32mm D0=32mm
剖分面凸緣尺寸（扳手空間） C1=24mm C1=24mm
C2=20mm C2=20mm
上下箱連接螺栓直徑d2 d2 =12mm d2=12mm
上下箱連接螺栓通孔直徑d`2 d`2=13.5mm d`2=13.5mm
上下箱連接螺栓沉頭座直徑 D0=26mm D0=26mm
箱緣尺寸（扳手空間） C1=20mm C1=20mm
C2=16mm C2=16mm
軸承蓋螺釘直徑和數目n,d3 n=4, d3=10mm n=4
d3=10mm
檢查孔蓋螺釘直徑d4 d4=0.4d=8mm d4=8mm
圓錐定位銷直徑d5 d5= 0.8 d2=9mm d5=9mm
減速器中心高H H=340mm H=340mm
軸承旁凸台半徑R R=C2=16mm R1=16mm
軸承旁凸台高度h 由低速級軸承座外徑確定，以便於扳手操作為准。 取50mm
軸承端蓋外徑D2 D2=軸承孔直徑+(5~5.5) d3 取D2=180mm
箱體外壁至軸承座端面距離K K= C1+ C2+(8~10)=44mm K=54mm
軸承旁連接螺栓的距離S 以Md1螺栓和Md3螺釘互不幹涉為准盡量靠近一般取S=D2 S=180
蝸輪軸承座長度（箱體內壁至軸承座外端面的距離） L1=K+δ=56mm L1=56mm
蝸輪外圓與箱體內壁之間的距離 =15mm
取 =15mm

蝸輪端面與箱體內壁之間的距離 =12mm
取 =12mm

機蓋、機座肋厚m1,m m1=0.85δ1=8.5mm, m=0.85δ=10mm m1=8.5mm, m=10mm
以下尺寸以參考文獻《機械設計、機械設計基礎課程設計》 王昆等主編 高等教育出版社 1995年表6-1為依據
蝸桿頂圓與箱座內壁的距離 =40mm
軸承端面至箱體內壁的距離 =4mm
箱底的厚度 20mm
軸承蓋凸緣厚度 e=1.2 d3=12mm 箱蓋高度 220mm 箱蓋長度
（不包括凸台） 440mm
蝸桿中心線與箱底的距離 115mm 箱座的長度
（不包括凸台） 444mm 裝蝸桿軸部分的長度 460mm
箱體寬度
（不包括凸台） 180mm 箱底座寬度 304mm 蝸桿軸承座孔外伸長度 8mm
蝸桿軸承座長度 81mm 蝸桿軸承座內端面與箱體內壁距離 61mm

九、減速器其他零件的選擇
經箱體、蝸桿與蝸輪、蝸輪軸以及標准鍵、軸承、密封圈、擋油盤、聯軸器、定位銷的組合設計，經校核確定以下零件：
表9-1鍵 單位：mm
安裝位置 類型 b（h9） h（h11） L9（h14）
蝸桿軸、聯軸器以及電動機聯接處 GB1096-90
鍵10×70 10 8 70
蝸輪與蝸輪軸聯接處 GB1096-90
鍵25×110 25 14 110
蝸輪軸、聯軸器及傳動滾筒聯接處 GB1096-90
鍵20×110 20 12 110
表9-2圓錐滾動軸承 單位：mm
安裝位置 軸承型號 外 形 尺 寸
d D T B C
蝸 桿 GB297-84
7312（30312） 60 130 33.5 31 26
蝸輪軸 GB/T297-94
30216 80 140 28.25 26 22

表9-3密封圈（GB9877.1-88） 單位：mm
安裝位置 類型 軸徑d 基本外徑D 基本寬度
蝸桿 B55×80×8 55 80 8
蝸輪軸 B75×100×10 75 100 10

表9-4彈簧墊圈（GB93-87）
安裝位置 類型 內徑d 寬度（厚度） 材料為65Mn，表面氧化的標准彈簧墊圈
軸承旁連接螺栓 GB93-87-16 16 4
上下箱聯接螺栓 GB93-87-12 12 3

表9-5擋油盤
參考文獻《機械設計課程設計》（修訂版） 鄂中凱，王金等主編 東北工學院出版社 1992年第132頁表2.8-7
安裝位置 外徑 厚度 邊緣厚度 材料
蝸桿 129mm 12mm 9mm Q235

定位銷為GB117-86 銷8×38 材料為45鋼

十、減速器附件的選擇
以下數據均以參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社的P106-P118
表10-1視孔蓋（Q235） 單位mm
A A1 A。 B1 B B0 d4 h
150 190 170 150 100 125 M 8 1.5

表10-2吊耳 單位mm
箱蓋吊耳 d R e b
42 42 42 20
箱座吊耳 B H h
b
36 19.2 9..6 9 24

表10-3起重螺栓 單位mm
d D L S d1

C d2 h
M16 35 62 27 16 32 8 4 2 2 22 6

表10-4通氣器 單位mm
D d1 d2 d3 d 4 D a b s
M18×1.5 M33×1.5 8 3 16 40 12 7 22
C h h1 D1 R k e f
16 40 8 25.4 40 6 2 2

表10-5軸承蓋（HT150） 單位mm
安 裝
位 置 d3 D d 0 D0 D2 e e1 m D4 D5 D6 b1 d1
蝸桿 10 130 11 155 180 12 13 35.5 120 125 127 8 80
蝸輪軸 10 140 11 165 190 12 13 20 130 135 137 10 100
表10-6油標尺 單位mm

d1 d2 d3 h a b c D D1
M16 4 16 6 35 12 8 5 26 22
表10-7油塞（工業用革） 單位mm
d D e L l a s d1 H
M1×1.5 26 19.6 23 12 3 17 17 2

十一、減速器的潤滑
減速器內部的傳動零件和軸承都需要有良好的潤滑，這樣不僅可以減小摩擦損失，提高傳動效率，還可以防止銹蝕、降低雜訊。
本減速器採用蝸桿下置式，所以蝸桿採用浸油潤滑，蝸桿浸油深度h大於等於1個螺牙高，但不高於蝸桿軸軸承最低滾動中心。
蝸輪軸承採用刮板潤滑。
蝸桿軸承採用脂潤滑，為防止箱內的潤滑油進入軸承而使潤滑脂稀釋而流走，常在軸承內側加擋油盤。
1、《機械設計課程設計》（修訂版） 鄂中凱，王金等主編 東北工學院出版社 1992年
2、《機械設計 第四版》 邱宣懷主編 高等教育出版社出版 1996年
3、《機械設計、機械設計基礎課程設計》 王昆等主編 高等教育出版社 1995年
4、《機械設計課程設計圖冊》（第三版） 龔桂義主編 高等教育出版社 1987年
5、《機械設計課程設計指導書》（第二版） 龔桂義主編 高等教育出版社 1989年
6、簡明機械設計手冊（第二版） 唐金松主編 上海科學技術出版社 2000年
《機械設計課程設計》 劉俊龍 何在洲 主編 機械工業出版社 1993年
《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社1989
《機械設計 第四版》 邱宣懷主編 高等教育出版社出版 1996年

⑻ 設計題目：設計熱處理車間清洗零件用的傳送設備上的兩級圓柱齒輪減速箱。

一， 設計任務書抄
設計襲題目：熱處理車間零件清洗用傳送設備的傳動裝置
（一）方案設計要求：
具有過載保護性能（有帶傳動）
含有二級展開式圓柱齒輪減速器
傳送帶鼓輪方向與減速器輸出軸方向平行
（二）工作機原始數據：
傳送帶鼓輪直徑___ mm,傳送帶帶速___m/s
傳送帶主動軸所需扭矩T為___N.m
使用年限___年，___班制
工作載荷（平穩，微振，沖擊）
（三）數據：不同,

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