角磨机 设计说明书.docx

摘要 3ABSTRACT 31 绪论1.1绞磨机的车简介 31.2设计绞磨机车目的 31.3设计绞磨机的优点 31.4绞磨机的发展前景 42 设计任务书及系统方案2.1设计内容简介 42.2主要技术参数 62.3系统方案确定 73 齿轮的设计校核3.1第一对齿轮的设计及校核 123.2第四对齿轮的设计及校核 154 轴的设计及校核4.1花键轴的校核 184.2第三根轴的校核 235 滚动轴承的选用及其校核5.1花键轴的滚动轴承的校核 285.2第一对滚动轴承的校核 286 键的选择与校核6.1花键轴上键的选择与校核. 296.1其他轴上键的选择与校核 327 箱体的结构与参数7.1箱体的结构 327.2箱体的参数 338 制动器的选择8.1制动器的选择 349 离合器的选择9.1摩擦离合器 3510111213换挡手柄的设计10.1手柄的结构功能 36总结参考文献附录8吨绞磨机变速箱设计的摘要绞磨机其广泛用于电力，电信，市政工程的施工紧线组立杆塔或机动放 线适用于野外无电场所其具有结构合理，体积小，重量轻功率大，噪音小， 操作灵活，搬运方便等优点深受广大用户好评本新型绞磨机的设计包括柴油 机的选择，变速箱的设计，离合器的选择，减速箱的设计，在以往的绞磨机基础 上改进了变速箱的设计，实现了 3轴换挡机构。

根据汽车换挡的变速原理改进了 绞磨机手柄的设计具有操作简单可靠稳定等优点在材料的选择上优先选择了 合金材料，其使用寿命得到明显的提高其质量的到明显的改善其结构得到明 显的简化，其体积质量的得到最大限度的减少1绪论1.1绞磨机简介绞磨机是机械绞磨机的简称其主要类型有汽油机动绞磨机，柴油机动 绞磨机，汽油机动绞磨机，拖拉机机动绞磨机等，是在无电源的情况下架空输电 线路，通信线路，电力电缆线路的机动牵引的动力设备主要由磨心，变速箱， 减速箱，动力源，离合器，制动器，磨筒，机架等组成机动绞磨的工作原理： 以汽油机或者柴油机或电动机为动力源，经离合器连接变速箱，经过变速箱的换 档，可以提供不同的速度输出，再经制动器连接减速箱输出到磨心上在磨心上 安装有磨筒，磨筒上有绞磨槽，其上有用来直接用来绞磨重物的钢丝绳通过磨 筒的转动来实现重物的提升和下降的功能其广泛用于电力，电信，市政工程的 施工紧线组立杆塔或机动放线适用于野外无电场所其具有结构合理，体积小， 重量轻功率大，噪音小，操作灵活，搬运方便等优点深受广大用户好评1.2设计绞磨机目的绞磨机作为工程生产中一种重要的提升工具，在工程和生产中起到了相当重 要的作用，绞磨机的设计主要是根据不同的工作需求进行的。

绞磨机一般应用于 电信施工、架空输电线路等的场合，设计矿山绞磨机主要是为了用其代替人类的 苦力劳动及避免人在危险的工作场合工作，节约劳力；绞磨机是为了实现重物的 一提升而设计的此类绞磨机设计根据提升要求的质量和速度，还有本身具有自 有动力的野外施工要求设计的在不同的要求下有不同的结构配置，不同的速度 要求，设计采用不同的换挡方式和速度配置1.3绞磨机的优点绞磨机工作质量轻，提升速度具有可变性，提升质量大，维修安装方便，能够分开运输并在要求的工作地点进行组装工作它配置了柴油机，不需要依赖 动力源它采用的是汽车换挡的手柄原理设计，具有操作简单可靠等，在施工中 易于操作等优点采用的是合金材料，使用寿命长，工作平稳可靠等优点采用 了新型的行星轮系减速，具有变速比大，质量轻，能耗低等优点1.4绞磨机的发展前景目前绞磨机的还只用于一些提升要求不高的场合如质量不能太大，速 度不能太快，平稳性不太高，运动不精确的场合在操作中不能实现速度的可控 调节所以有待改进机构的结构设计，原理设计现在又出现液压的绞磨机， 无极变速的绞磨机带过载保护的绞磨机绞磨机的减速机构有少齿差行星轮系 机构还有制动刹车机构，电动制动刹车机构。

带有金属磨盘的绞磨机 近年来国内不少单位试制了以汽油机为动力的机动绞磨机但目前生产的几种机 动绞磨机一般只在5T左右由于设计的驱动功率小，因此整机牵引力及速度均不 能满足发展的需要所以在以后的设计运用中应该会朝着这方面进行改进能够 实现绞磨机各种所需的功能2设计任务书及系统方案2.1设计内容简介输入轴本课题是根据毕业设计要而确定的，本绞磨机系统共 一油机，变速箱，减速箱』磨桶根据老师要求我设计部分为变速箱其工作原理 采用的是滑移齿轮的变速原理』在花键轴上实现齿轮的横向移动，并与不同的齿 轮啮合实现鲤的减速比采用的换挡装置为汽车换挡装置的简化版，在一个 有手柄的两个不同个滑块上安装不同的拨快在不同的手柄位置实现不同的速 / i. 相 x.4个不同的速度选择的联轴器为弹性柱夸有四个大的部件：柴输出手柄有五个工作位置，从而实现，能够使工作平稳可靠选择的制动刹车装置能够有效的实现制动其销联轴换挡齿轮系如下图H- T1-1T1- - -其换挡装置的结构简图如下，其原理是根据汽车换挡装置改进而设计的，其工作 原理如下：手柄可以再两个方向上摇动带动位于箱体内的拨叉在导轨上移动 从而实现滑移齿轮的横向移动。

2.2主要技术参数：所用齿轮的模数m=3齿数 Z1=19 Z2=55Z3=55 Z4=19Z5=39 Z6=35Z7=25 Z8=49Z10=25 Z11=49压力角为20°要求变速箱的最大减速比约为12最小减速比约为2中间减速比为6反转减速比为6其宽径比 Z1,Z2,Z7,Z8,Z10,Z11 为 0.25Z3,Z4 为 0.28Z5,Z6 为 0.2最大载物重为8000kg最大速度小于30m/s 最小速度为3m/s.其中心距为a=111mm2.3系统方案确定2.3.1绞磨机的动作描述绞磨机的变速箱换挡机构共有A、B、C、D四个档位，通过转换手柄选取 例如手柄在一工位是选择的是第一档得到的速度就是第一档的输送速度，当其正 处于倒退档时候得到的是倒退档的速度从而实现绞磨机的工作而换挡手柄的 工位总共有5个所有具有四个不同的速度输出其手柄转动只能在两个平面内转 动其换挡原理与汽车换挡的原理基本相似通过手柄带动滑移齿轮的横向移动 从而实现不同的速度比在不同的工位都独立设有制动机构这样能够保证齿轮 啮合工作的稳定2.3.2滑移齿轮的分布方案1、滑移齿轮的分布可以采取不同的分布形式根据结构的紧凑要求选择最 佳的齿轮分布；可供选择的方案如下：输无轴输入H 轴g中间：.轴0这是本设计选择的方案2、第二供选择的方案如下中间的两个小齿轮可以作为双联齿轮 这样就可以再轴的选择上得到简 化。

但是如此布局，滑移齿轮的横向移动就要求比较大且其双联齿轮的宽度 要求也得比较长这样对双联齿轮的空加工就要求比较高这样箱体的体积也 要比较大所以放弃此设计3、本设计选择的方案如下图所ZHrn轴4为制动器，轴1为输入轴，轴3为中间轴滑移此方案的轴2为滑移齿轮齿轮的横向移动在轴2即花键轴上移动花键轴的材料可以选择较好的合金本 设计所选择的材料为40Cr键的要求也较高所有选择的材料与齿轮相同这 样在轴较小的情况下满足轴的疲劳强度，弯扭合成强度的要求，也能够满足键的 挤压强度，与剪切强度的要求4 原动机选择由于该绞磨机为野外施工的设备，考虑到动力的局限性选择的动力机为 柴油机因为其要求的最大功率为4KW考虑的绞磨机的动力损耗选择的柴 油机为8.3KW的功率额定转速为3600r/min.柴油机的输出连接的是变速箱 其通过的是离合器标准柴油机的功率由额定功率表示所选电动机的额定功率应等于或大于工 作要求的功率所需电动机功率为P - Pw d 门式中，Pd为工作机实际需要的电动机输出功率，kW； P为工作机需要的输 入功率，kW； \为电动机至工作机之间的传动装置的总效率w由设计要求磨桶所需输入功率为4kW，即P为4kW。

传动装置包括离合器， 减速器，变速器分别设其传动效率为n0，n1,n2则总传动效率约为50%齿轮 啮合的传递效率为0.98.滚动轴承的专递效率为0.99.联轴器的传递效率为0.99,离合器的传递效率为0.98,磨桶的传递效率为0.97.根据所有的效率计算得到的总的效率60%则所需电动机功率为PPd=-w =4/0.6=6.67Kw所有选择的柴油机功率为8.3KW选择的柴油机为下图所示13hp diesel generator engineModel1&&FBTypeSingle-cylinder, Vertical. 4-Stroke, Direct injection. Air-cooled dieselengineBore x Stroke (mm)&8*7EmmDisplacement4E6CCEngine Speed1 3,000rpm 1 1Continuous Output10.2HP 11.3HPMaximum Output11.5HP 13.0HPFuel Consumptionrfr pl—f [ I* Fuel Tank Capacity5-.5LLu be-oil Capacity1./LCrankshaft DirectionClockwise from flywheel endCooling TypeForce air-cooledLubrication TypePressure splashStarting ModeRecoil /electric startDimensions (L^W^H)441mmK417mmK455mmPackinq size520mmx520mm>=565mm(LxW^H}Net Weight (R/E)姗 3kg .cr其型号为188FB四冲程直喷式其额定转速为3600rpm.额定输出功率为8.3KW自重为58-53KG3.齿轮的设计及校核3.1第一对齿轮的设计与校核1第一对齿轮的设计及校核选用精度等级材料及齿数材料选择为40Cr大小齿轮材料都为40C。

调质后表面淬火齿轮的硬度为48-55HRC表面淬火变形不大故精度等级为7级精度2按齿面接触强度设计1）确定公式内的各计算值计算小齿轮的传递转矩m 95.5 x 105 x PT1= n=2.334*10000N.mm选择齿轮宽度系数（P =0.25查资料材料的弹性影响系数Z§189.8MPa%E按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限查的 =1100MPA himl因为大小齿轮是选择的同一种材料所以它们的接触疲劳极限值是相同所以q 丑血2= 1100MPA计算应力循环次数设计寿命30年，一班制应力循环次数N=60njLh。