『壹』 机械设计课程设计资料
设计目的：
通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉一般的机械装置设计过程。
(二)
传动方案的分析
机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。
带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。
齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。
减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。
二、传动系统的参数设计
原始数据：运输带的工作拉力F=0.2 KN；带速V=2.0m/s；滚筒直径D=400mm（滚筒效率为0.96）。
工作条件：预定使用寿命8年，工作为二班工作制，载荷轻。
工作环境：室内灰尘较大，环境最高温度35°。
动力来源：电力，三相交流380/220伏。
1
、电动机选择
（1）、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机
（2）、电动机功率选择：
①传动装置的总效率：
=0.98×0.99 ×0.96×0.99×0.96
②工作机所需的输入功率：
因为 F=0.2 KN=0.2 KN= 1908N
=FV/1000η
=1908×2/1000×0.96
=3.975KW
③电动机的输出功率：
=3.975/0.87=4.488KW
使电动机的额定功率P ＝（1～1.3）P ，由查表得电动机的额定功率P ＝ 5.5KW 。
⑶、确定电动机转速：
计算滚筒工作转速：
=（60×v）/（2π×D/2）
=（60×2）/（2π×0.2）
=96r/min
由推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’ =3~6。取V带传动比I’ =2~4，则总传动比理时范围为I’ =6~24。故电动机转速的可选范围为n’ =（6~24）×96=576~2304r/min
⑷、确定电动机型号
根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有1000r/min和1500r/min，综合考虑电动机和传动装置的情况，同时也要降低电动机的重量和成本，最终可确定同步转速为1500r/min ，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4 ，满载转速 1440r/min 。
其主要性能：额定功率：5.5KW，满载转速1440r/min，额定转矩2.2，质量68kg。
2
、计算总传动比及分配各级的传动比
（1）、总传动比：i =1440/96=15
（2）、分配各级传动比：
根据指导书，取齿轮i =5（单级减速器i=3~6合理）
=15/5=3
3
、运动参数及动力参数计算
⑴、计算各轴转速（r/min）
=960r/min
=1440/3=480(r/min)
=480/5=96(r/min)
⑵计算各轴的功率（KW）
电动机的额定功率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计算各轴扭矩（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、传动零件的设计计算
（一）齿轮传动的设计计算
（1）选择齿轮材料及精度等级
考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45#钢，调质，齿面硬度220HBS；根据指导书选7级精度。齿面精糙度R ≤1.6~3.2μm
（2）确定有关参数和系数如下：
传动比i
取小齿轮齿数Z =20。则大齿轮齿数：
=5×20=100
，所以取Z
实际传动比
i =101/20=5.05
传动比误差：（i -i）/I=（5.05-5）/5=1%<2.5% 可用
齿数比：
u=i
取模数：m=3 ；齿顶高系数h =1；径向间隙系数c =0.25；压力角 =20°；
则
h *m=3，h ）m=3.75
h=（2 h ）m=6.75，c= c
分度圆直径：d =×20mm=60mm
d =3×101mm=303mm
由指导书取
φ
齿宽：
b=φ =0.9×60mm=54mm
=60mm ，
b
齿顶圆直径：d ）=66，
d
齿根圆直径：d ）=52.5，
d ）=295.5
基圆直径：
d cos =56.38，
d cos =284.73
(3)计算齿轮传动的中心矩a：
a=m/2(Z )=3/2(20+101)=181.5mm 液压绞车≈182mm
（二）轴的设计计算
1
、输入轴的设计计算
⑴、按扭矩初算轴径
选用45#调质，硬度217~255HBS
根据指导书并查表，取c=110
所以 d≥110 (4.354/480) 1/3mm=22.941mm
d=22.941×(1+5%)mm=24.08mm
∴选d=25mm
⑵、轴的结构设计
①轴上零件的定位，固定和装配
单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定
②确定轴各段直径和长度
Ⅰ段：d =25mm
， L =（1.5～3）d ，所以长度取L
∵h=2c
c=1.5mm
+2h=25+2×2×1.5=31mm
考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为55mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长：
L =（2+20+55）=77mm
III段直径：
初选用30207型角接触球轴承，其内径d为35mm,外径D为72mm，宽度T为18.25mm.
=d=35mm，L =T=18.25mm，取L
Ⅳ段直径：
由手册得：c=1.5
h=2c=2×1.5=3mm
此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑，应便于轴承的拆卸，应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取：d =（35+3×2）=41mm
因此将Ⅳ段设计成阶梯形，左段直径为41mm
+2h=35+2×3=41mm
长度与右面的套筒相同，即L
Ⅴ段直径：d =50mm. ，长度L =60mm
取L
由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=80mm
Ⅵ段直径：d =41mm， L
Ⅶ段直径：d =35mm， L ＜L3，取L
2
、输出轴的设计计算
⑴、按扭矩初算轴径
选用45#调质钢，硬度（217~255HBS）
根据课本P235页式（10-2），表（10-2）取c=110
=110× (2.168/76.4) =38.57mm
考虑有键槽，将直径增大5%，则
d=38.57×(1+5%)mm=40.4985mm
∴取d=42mm
⑵、轴的结构设计
①轴的零件定位，固定和装配
单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面用轴肩定位，右面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承和皮带轮依次从右面装入。
②确定轴的各段直径和长度
初选30211型角接球轴承，其内径d为55mm，外径D=100mm，宽度T为22.755mm。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长为20mm，则该段长42.755mm，安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。
则
d =42mm
L
= 50mm
L
= 55mm
L
= 60mm
L
= 68mm
L
=55mm
L
四、滚动轴承的选择
1
、计算输入轴承
选用30207型角接触球轴承，其内径d为35mm,外径D为72mm，宽度T为18.25mm.
2
、计算输出轴承
选30211型角接球轴承，其内径d为55mm，外径D=100mm，宽度T为22.755mm
五、键联接的选择
1
、输出轴与带轮联接采用平键联接
键的类型及其尺寸选择：
带轮传动要求带轮与轴的对中性好，故选择C型平键联接。
根据轴径d =42mm ，L =65mm
查手册得，选用C型平键，得： 卷扬机
装配图中22号零件选用GB1096-79系列的键12×56
则查得：键宽b=12，键高h=8，因轴长L ＝65，故取键长L=56
2
、输出轴与齿轮联接用平键联接
=60mm,L
查手册得，选用C型平键，得：
装配图中 赫格隆36号零件选用GB1096-79系列的键18×45
则查得：键宽b=18，键高h=11，因轴长L ＝53，故取键长L=45
3
、输入轴与带轮联接采用平键联接
=25mm
L
查手册
选A型平键，得：
装配图中29号零件选用GB1096-79系列的键8×50
则查得：键宽b=8，键高h=7，因轴长L ＝62，故取键长L=50
4
、输出轴与齿轮联接用平键联接
=50mm
L
查手册
选A型平键，得：
装配图中26号零件选用GB1096-79系列的键14×49
则查得：键宽b=14，键高h=9，因轴长L ＝60，故取键长L=49
六、箱体、箱盖主要尺寸计算
箱体采用水平剖分式结构，采用HT200灰铸铁铸造而成。箱体主要尺寸计算如下：
七、轴承端盖
主要尺寸计算
轴承端盖：HT150 d3=8
n=6 b=10
八、减速器的
减速器的附件的设计
1
、挡圈 ：GB886-86
查得：内径d=55，外径D=65，挡圈厚H=5，右肩轴直径D1≥58
2
、油标 ：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、
设计参考资料目录
『贰』 山推SG18型平地机怎么样
（1）该平地机采用整体结构设计，结构整体布局先进合理、操作视野开阔、轻便灵活。动力采用上柴D6114ZG1B发动机，功率大、扭矩大，为设备的可靠工作提供保障。
（2）采用液力电控变速箱传动，使得操作员操作轻便灵活。
（3）工作装置为多路阀控制，短柄操作杆、可调式操作台、直观可靠的监控仪表，为操作人员的工作提供了方便。
（4）闭式自锁无自转（NO-SPIN）防滑差速器，行星减速传动结构的驱动方式，使得设备适合在多种工况下行驶。
（5）行车制动采用全液压单回路行车制动系统，蹄式制动器；停车制动采用钳盘式制动，软轴控制，长手柄操纵,为整机安全运转提供可靠保证。
（6）液压控制的铰接转向，使得设备可以在狭窄工地灵活转向。
（7）带有减振功能的宽敞明亮的驾驶室，为操作人员提供了舒适的操作环境。
（8）采用独特新颖的铲刀回转机构，使用外齿啮合回转齿圈，可实现铲刀90°倾斜、360°回转。
参考资料：铁甲工程机械网
『叁』 PY180型平地机的工作装置液压系统有介绍没
工作装置液压系统由高压双联齿轮泵、刮刀回转液压马达、操纵控制阀、动作油缸和油箱等液压元件组成。
PY180型平地机工作装置的液压油缸和液压马达均为双作用液压油缸和双作用液压马达。泵I和泵Ⅱ分别向两个独立的工作装置液压回路供油，两液压回路的流量相同。当泵I和泵Ⅱ两个液压回路的多路操纵阀组都处于“中位”位置时，则两同路的油流将通过油路转换阀组中与之对应的溢流阀，并经滤清器直接卸荷流回封闭式的压力油箱。此时，工作装置液压油缸和液压马达均处于闭锁状态。
双联齿轮泵中的泵Ⅱ通过多路操纵阀（下）向前推土板升降油缸、刮刀回转液压马达、前轮倾斜油缸、刮刀摆动油缸和右刮刀升降油缸提供压力油。泵可向制动单回路液压系统提供压力油，当两个蓄能器的油压达到15MPa时，限压阀将自动中断制动系统的油路，同时接通连接多路操纵阀（上）的油路，并可通过分别向后松土器升降油缸、铲土角调整油缸、铰接转向油缸、刮刀引出油缸和左刮刀升降油缸提供压力油。
双回路液压系统可以同时工作，也可单独工作。调节刮刀升降位置时，则应采用双同路同时工作，这样可以保证左右刮刀升降油缸同步动作，提高工作效率。
当系统超载时，双回路均可通过设在油路转换阀组内的安全阀开启卸荷，保证系统安全（系统安全压力为13MPa）。因刮刀回转液压马达和前推土板升降油缸工作时所耗用的功率较其他工作油缸大，故在泵Ⅱ液压回路中，单独增设一个刮刀回转和前推土板升降油路的安全阀，其系统安全压力为18MPa。
『肆』 中国平地机行业现状与发展趋势分析
平地机是土方工程中用于整形和平整作业的主要机械，广泛用于公路、机场等大面积的地面平整作业。近年来，由于国家加大对基础设施建设的投资力度，大力发展公路交通事业从而带动了平地机市场的繁荣。通过技术引进、消化吸收、综合集成创新开发等渠道，使中国平地机制造业获得长足发展。自九七年起国内平地机生产企业也猛增至十几家。使平地机行业的竞争也越来越激烈。
一、行业现状：
1、市场需求分析：
1）国内市场概况：
据初步统计，2003年国内销量已达1690台，比2002年同比增长36%。2004年上半年，平地机行业市场销售总体增长呈平稳发展势头，据行业统计1-6月份销售总量达到1256台，同比增长23.14%。从市场销售的平地机产品结构来看，165（160）马力的平地机2004年1-6月份销量达674台，同比增长59.72%，占总销量的53.66%，销量比重同比增长12.29%，成为平地机市场的的主导产品。180（185、190）马力的平地机销量达448台，同比下降-15.31%，占总销量的35.67%，销量比重同比下降-16.19%；200马力及以上的平地机销量达113台，同比增长63.76%，占厅敬总销量的10.58%，销量比重同比增长3.81%；尤其是215马力以上的平地机比去年同期增长204.55%，增幅较大。
由于高等级公路的高速发展，并进一步加强了对施工工艺和施工质量的监督和管理以及施工工期的严格要求，相应地对筑路机械产品也提出了更加专业、更加严格的要求。一些大、中型施工单位对平地机的购买心理也发生了较大的变化，总的需求心理是产品要有较高的性价比：即较高的技术性能、可靠的质量和较低的价位，同时要有尽可能高的操作舒适性。而对于多功能、智能化、高科技的产品，在现阶段用户的需求还不明显，市场不够成熟，并且对超越价值功能的倾向性也普遍较低，这是中国市场的特点所决定的。
2）国际市场概况：
国外发达国家由于公路交通网络己形成，道路综合养护机械进入发展高峰，因而平地机市场走势下滑，平地机市场近年一直处于低谷，西欧、北美、日本三大工程机械市场平地机销售不足5000台，我国也没有产品进入这三大市场。但在东南亚、南非等发展中国家，公路建设项目在逐年上升，给平地机开辟了新的市场领域，因此平地机的市场销售走势看好。由于发展中国家与中国的市场类似，中、低档平地机的销售一直呈上升趋势。中国平地机具有资源优势和较好的性价比，正逐渐受到这些国家用户重视和欢迎。
据行业统计，2003年国产平地机出口总量为93台。其中徐工出口28台，三一出口25台，常林滚或出口21台，中外建出口18台，成工1台。从出口机型看，160-165马力的平地机为31台，180-190马力的平地机为45台，200马力以上的平地机为17台。产品构成与国内销售机型的分布基本一致。2004年1季度平地机的出口量接近去年1季度的平均数，出口总量为22台。其中徐工出口12台，占出口总量的54.6%；中外建出口7台，占出口总量的31.8%；三一出口2台，占出口总量的9.1%；常林出口1台，占出口总量的4.5%。从出口的产品构成看比03年有较大变化，徐工出口的12台全是200马力的机型，占出口总量的54.6%，比去年全年200马力及以上的机型销量比例上升36.3个百分点。
近年来中国平地机走出国门参与国际市场竞争己初见成效，出口量也在逐年增加。尽管如此，我们也应该清楚地看到，我国平地机进入该地区的数量也不算多，这说明我国平地机产品质量与技术水平还有不少差距，有许多工作需要我们去做。
2、主要生产厂家状况：
目前国外平地机生产厂以美国卡特公司、瑞典VOLOV公司、日本小松、以及德国0＆K公司生产的平地机最为著名。均代表了国际当代平地机最高水平。其主要技术有：铰接式机架、动力换档、后桥带自锁差速器、可调整操纵台，ROPS驾驶室、电子监控、自动调平、全轮驱动等技术，产品可靠性高。
目前国内平地机生产厂家有十余家，其中主要厂家有7家，分别是中外建、徐工、常林、哈尔滨四海、黄工、三一、成工。平地机行业国内主导厂家优势较为突出，市场占有率基本上集中在这些厂家之间。国内平地机生产企业中，有相当一部分是兼业厂，但其技术实力不容忽视。而国外生产厂家的产品质量高、规格全、功能强，是我国平地机行业的目标。扮备慎
a、国外平地机生产厂家简介
美国CATERPILLER公司是世界上最著名的工程机械制造公司，也是平地机的主要制造商之一。其生产的平地机主要为H系列，功率从125HP一275HP，9个型号。所有部件基本是本公司制造。
瑞典VOLOV公司是专业生产平地机的公司，也是生产平地机最悠久的生产厂家，年产量1500多台，销往世界92个国家。该公司还拥有功率为700马力，自重100T的世界最大的平地机，主要生产710～780、710A～780A两种系列的平地机共12个型号的产品。
日本小松：日本小松现已成为世界上平地机规格品种最多的一家公司，从48KW的轻型到209KW的超重型，期间的规格品种有27种，在国际市场上形成对欧美的强大竞争对手。主要产品为GD系列，产品技术水平较高。
欧洲的平地机主要生产商为德国的0＆K和BOMRG公司，以及英国的阿维林、巴浮德等公司。O＆K公司生产的F系列平地机共有6种规格型号，功率从114HP一280HP。产品主要特点是全轮驱动，牵引力大；后桥带轮间差速器及差速锁、油浴片式制动器；ZF动力换档箱；外观造型美观大方。
JOHNDEERE公司是生产工程机械、林业机械的著名公司，目前生产的c系列平地机共有6种规格型号，其工作重量为13608公斤至14887公斤，发动机输出功率为113千瓦至163千瓦（151马力至219马力），其中有2种规格型号为全轮驱动平地机。双泵双马达的自动双回路，轮边高速马达+减速机，减速机自制，自行开发的控制系统协调前后轮的同步，优化六轮驱动的动力和控制，15级旋转微调开关可根据地面情况或工作状况调整电子控制，全轮驱动前四档有效，速度达10km／h。
芬兰VAMMAS公司：该公司是PATRIA集团中以生产民用工程机械和部件为主的公司，主要产品是平地机和铲雪车，年销售收入为20亿欧元。其中平地机产品有RGl81、RGl86、RG281和RG286四种规格。该公司生产的RG281平地机具有较高的技术水平，采用液压浮动技术实现了一机多用。其前推土板可实现左右变换角度；增加附加装置可实现破冰、除雪、除冰，是冬季道路除雪不可缺少的机械设备，大大提了平地机的利用率。
b、国内平地机生产厂家简介
天津中外建——原天津工程机械厂：在平地机行业占有较大的市场优势。八五年引进德国FAUN公司F206、F156平地机生产技术，经二次设计成PY系列平地机。FAUN公司后被德国0K公司收购兼并。其产品结构与徐工为相似，主销160C和180两种产品，这两种产品约占其总销量的80%。产品市场占有率第一。2003年天工主要依靠品牌优势及完善的经销商网络和较高的返利政策，牢牢地把握经销商队伍，依然保持着平地机市场的龙头位置。
在新兴的平地机生产企业中，徐工集团筑路机械厂依靠技术创新，凭借徐工集团强大的技术优势和协作优势，以较强的市场应变能力，创新思路迅速独立开发研制出十几个规格型号的平地机产品。几年内产品不断更新换代，现主要生产K、GR系列的165、180、200、215平地机。国内市场占有率位居行业第二位。
常林：常林股份引进日本小松平地机技术，其主要产品有PYl65C一3PYl90C一3和PY200C一3平地机，2003年常林主要采取低价位、厂家直销、可做分期付款的营销方式取得不菲的业绩在国内市场占有率位居行业第三。
哈尔滨四海：公司拥有职工近万人占地面积141万平方米，主要生产挖掘机，起重机，打桩机，八五引进美国DERSSER公司850平地机技术，目前主要生产850和870二种平地机，其主要配套件均为原装进口。
成都工程也走出一条自行开发研制平地机的路子，主要产品型号是：PYl65、PYl85.市场占有率居行业第四。
三一重工的平地机市场份额不大，但静压传动平地机推向市场，又形成一个新的竞争对手。其主要产品是：PQl60和PQl90.
3、技术水平与差距：
“九五”末，特别是跨入二十一世纪，国内平地机行业的竞争日趋激烈，但同时也推动了平地机的技术创新和发展。中国平地机制造业通过技术引进、综合集成、技术创新，产品设计和制造水平有了较大提高，但与国外产品相比还存在不少差距。主要表现在：
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