行星減速電動(dòng)滾筒畢業(yè)設(shè)計(jì)（含外文翻譯）

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　電動(dòng)滾筒是一種將電動(dòng)機(jī)和減速器共同置于滾筒體內(nèi)部的新型驅(qū)動(dòng)裝置。它主要應(yīng)用于固定式和移動(dòng)式帶式輸送機(jī)，替代傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)、減速器在驅(qū)動(dòng)滾筒之外的分離式驅(qū)動(dòng)裝置。行星齒輪傳動(dòng)電動(dòng)滾筒，具有體積小、重量輕、工作平穩(wěn)、噪音低、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，已被廣泛使用。</p><p>　　本文著重研究行星齒輪傳動(dòng)電動(dòng)滾

2、筒的工作原理，在給定基本參數(shù)的前提下作出合理布局，通過(guò)選擇電機(jī)功率來(lái)確定行星輪系的數(shù)目。設(shè)計(jì)中，對(duì)其主要部分（電機(jī)、行星齒輪）和輔助部分（滾筒體、端蓋、左、右法蘭軸及支座）進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、力學(xué)分析和材料的性能分析及計(jì)算和校核，并且運(yùn)用數(shù)字化三維設(shè)計(jì)軟件UG進(jìn)行電動(dòng)滾筒的參數(shù)化建模，進(jìn)行模擬仿真進(jìn)一步檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性、可行性。</p><p>　　關(guān)詞：電動(dòng)滾筒；行星齒輪；參數(shù)化建模；仿真；</p>&

3、lt;p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This topic is electric roller droved by planetary gear. Electric roller is a new drives which contrast of electromotor and reducer. It is mainly used for fixed

4、or mobile belt conveyors to replace the traditional motor, reducer in addition to the drive pulley - droved separation device. Meanwhile, over the right planetary gear transmission and fixed-axis drive distinction. It is

5、 of small size, light weight, stable, low noise, long life and other features, and has been widely used.</p><p>　　I did something on planetary gear-electric drum principle and the determination of various pa

6、rameters, when basic parameters were given. In the design of the main parts (motors, planetary gear) and supporting parts (drum body Cover, left, Right axis and flange bearings),I did something in mechanical analysis and

7、 materials performance analysis to make an accurate calculation and the rational structure. I used UG NX in making modeling and simulating. Buy UG NX ,the electric roller is improved in s</p><p>　　Keywords:

8、Electric Roller; Planetary gear; Modeling; Simulate;</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1.緒論1<

9、;/b></p><p>　　1.1 電動(dòng)滾筒發(fā)展概括1</p><p>　　1.1.1 國(guó)內(nèi)電動(dòng)滾筒的發(fā)展概括1</p><p>　　1.1.2國(guó)外電動(dòng)滾筒的發(fā)展概括2</p><p>　　1.2研究?jī)?nèi)容及目的3</p><p>　　1.2.1研究目的和意義3</p><p>

10、　　1.2.2研究?jī)?nèi)容3</p><p>　　2.電動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)方案4</p><p>　　2.1電動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì)參數(shù)及要求4</p><p>　　2.1.1電動(dòng)滾筒的適用場(chǎng)合4</p><p>　　2.1.2電動(dòng)滾筒的參數(shù)4</p><p>　　2.1.3對(duì)齒輪傳動(dòng)提出的設(shè)計(jì)要求4</p>&l

11、t;p><b>　　2.2傳動(dòng)方案5</b></p><p>　　2.2.1減速器傳動(dòng)結(jié)構(gòu)5</p><p>　　2.2.2漸開(kāi)線行星輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)與不足6</p><p>　　2.2.3行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)和制造時(shí)主要技術(shù)要求7</p><p>　　2.3行星輪電動(dòng)滾筒部件的設(shè)計(jì)及選用8</p>

12、<p>　　2.3.1電動(dòng)機(jī)8</p><p>　　2.3.2漸開(kāi)線行星齒輪傳動(dòng)9</p><p>　　2.4.3滾筒體20</p><p>　　2.4.4法蘭軸21</p><p>　　2.4.6端蓋作用及選擇25</p><p>　　2.4.7支座26</p><p>

13、;　　3.UGNX的實(shí)體建模27</p><p>　　3.1UGNX軟件簡(jiǎn)介27</p><p>　　3.2運(yùn)用UGNX4.0進(jìn)行實(shí)體建模28</p><p>　　3.2.1低速級(jí)行星架建模28</p><p>　　3.2.2實(shí)體模型圖展示34</p><p>　　4.UG的虛擬裝配36</p>

14、<p>　　4.1裝配方式36</p><p>　　4.2裝配過(guò)程展示37</p><p>　　4.3裝配過(guò)程舉例39</p><p>　　4.4總裝模型42</p><p>　　4.5UG裝配的作用42</p><p>　　5.UG的模擬仿真43</p><p>　　

15、5. 1創(chuàng)建連桿43</p><p>　　5. 2創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副44</p><p>　　5.3創(chuàng)建傳動(dòng)副45</p><p>　　5.4進(jìn)行解算及制作仿真動(dòng)畫(huà)46</p><p>　　5.5進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析47</p><p>　　5.5.1電子表格分析47</p><p>　　5.5.2

16、圖表分析48</p><p>　　5.6 UG模擬仿真的作用簡(jiǎn)述50</p><p><b>　　結(jié)論51</b></p><p><b>　　致謝52</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)53</b></p><p><b>

17、;　　附錄 A54</b></p><p><b>　　附錄 B66</b></p><p><b>　　1.緒論</b></p><p>　　1.1 本文研究目的和意義</p><p>　　通過(guò)設(shè)計(jì)行星減速電動(dòng)滾筒，替代傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)、減速器在驅(qū)動(dòng)滾筒之外的分離式驅(qū)動(dòng)裝置，完善電動(dòng)滾

18、筒的安裝使用、維護(hù)要求。電動(dòng)滾筒是一種將電動(dòng)機(jī)和減速器共同置于滾筒體內(nèi)部的新型驅(qū)動(dòng)裝置，它主要應(yīng)用于固定式和移動(dòng)式帶式輸送機(jī)，替代傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)、減速器在驅(qū)動(dòng)滾筒之外的分離式驅(qū)動(dòng)裝置。通過(guò)設(shè)計(jì)完善電動(dòng)滾筒的參數(shù)，對(duì)電動(dòng)滾筒在各領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論依據(jù)，有利于電動(dòng)滾筒的推廣應(yīng)用。</p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　國(guó)內(nèi)電動(dòng)滾筒的發(fā)展概況我國(guó)最早使用電動(dòng)滾筒是在 20

19、世紀(jì)40年代，北京石景山發(fā)電廠煤倉(cāng)進(jìn)口的配煤移動(dòng)式帶式輸送機(jī)，就隨機(jī)引進(jìn)了電動(dòng)滾筒。到了 50 軍代，錦州石油六廠、北京市玻璃廠、南京下關(guān)發(fā)電廠、鄭州砂輪廠、新疆牙克石烤膠廠等單位都是在引進(jìn)帶式輸送機(jī)時(shí)，隨機(jī)引進(jìn)了電動(dòng)滾筒。在使用過(guò)程中，效果很好、于是，電動(dòng)滾筒的優(yōu)越性逐漸被人們認(rèn)識(shí)到。</p><p>　　我國(guó)研制開(kāi)發(fā)電動(dòng)滾筒始于20世紀(jì)50年代。1959 年，當(dāng)時(shí)的天津市皮帶機(jī)廠（現(xiàn)為天津市叉車總廠）開(kāi)始收集

20、電動(dòng)滾筒的有關(guān)資料。1961年初試制出我國(guó)第一臺(tái)油冷式電動(dòng)滾筒，其規(guī)格參數(shù)為：功率（ P )2.8 kw；滾筒表面線速度（v）1.25;帶寬（B）500mm；滾筒直徑（D）400mm。1964年5月完成了YD64型油冷式電動(dòng)滾筒的系列設(shè)計(jì)，當(dāng)時(shí)系列表中規(guī)定的參數(shù)范圍為：功率1.5—13kw；帶速0.63 一2.5；帶寬（D）300—1200mm；滾筒直250一630mm?？偟囊?guī)格數(shù)為153種，能夠滿足當(dāng)時(shí)我國(guó)帶式輸送機(jī)的基本需要。

21、 </p><p>　　隨著我國(guó)輸送機(jī)行業(yè)的發(fā)展，對(duì)電動(dòng)滾筒的要求越來(lái)越高。1971對(duì)YD64型油冷式電動(dòng)滾筒進(jìn)行更新設(shè)計(jì)，1975年九月通過(guò)定型審核，并改稱為“TDY75 型油冷

22、式電動(dòng)滾筒”。系列參數(shù)作了如下的調(diào)整：功率1.5—15KW；帶速0.8—3.15；帶寬500—1400mm；滾筒直徑320—800mm。總的規(guī)格數(shù)上升到 194 種，其中改動(dòng)最大的是淘汰了E級(jí)絕緣的 JO2型電動(dòng)機(jī)，改用B級(jí)絕緣的Y系列電動(dòng)機(jī),并且與國(guó)際接軌貫徹了六項(xiàng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　進(jìn)人20世紀(jì)80年代，原有的TDY75型油冷式電動(dòng)滾筒已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了新型輸送機(jī)的需要。1979年底，當(dāng)時(shí)的鶴崗電動(dòng)

23、滾筒廠（后為鶴崗煤礦機(jī)械廠）試制成功隔爆型電動(dòng)滾筒。有些廠家開(kāi)始從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)的電動(dòng)滾筒制造技術(shù)，促進(jìn)了我國(guó)電動(dòng)滾筒的蓬勃發(fā)展。從1989年開(kāi)始,在北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所的領(lǐng)導(dǎo)下，著手統(tǒng)一普通型、防腐型、隔爆型電動(dòng)滾筒的基本參數(shù)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢驗(yàn)規(guī)則以及標(biāo)志和包裝，形成 JB/T733—94電動(dòng)滾筒標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中將過(guò)去常用的帶寬B換成筒長(zhǎng)L。這是吸收了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及德國(guó)國(guó)家標(biāo)

24、準(zhǔn)的規(guī)定,已經(jīng)與國(guó)際常規(guī)接軌。實(shí)際上筒長(zhǎng)L =250—2400，已經(jīng)完全包括了標(biāo)準(zhǔn)帶寬的相應(yīng)筒長(zhǎng)。最近電動(dòng)滾筒基本參數(shù)，又向高低兩個(gè)方向進(jìn)行了擴(kuò)展。向低方向擴(kuò)展形成了自然風(fēng)冷式微型電動(dòng)滾筒；向高方向擴(kuò)展形成了直接油冷式（即俗稱油浸式）大型電動(dòng)滾筒系列。</p><p>　　與此同時(shí)，于1988年12月左右，我國(guó)第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)外裝式電動(dòng)滾筒先后在自貢市運(yùn)輸機(jī)械總廠和東豐機(jī)械廠試制成功，并通過(guò)鑒定。以變速傳動(dòng)軸承作為新

25、型減速器的低速微型電動(dòng)滾筒1991年在天津市叉車總廠試制成功。</p><p>　　我國(guó)電動(dòng)滾筒行業(yè)的蓬勃發(fā)展，還表現(xiàn)在生產(chǎn)廠家的不斷增多。1973年以前，國(guó)內(nèi)只有一家電動(dòng)滾筒生產(chǎn)廠。1973一1975 年，先后有泰州機(jī)械廠、鶴崗電動(dòng)滾筒廠（后稱鶴崗煤礦機(jī)械廠）、集安通用機(jī)械廠三家開(kāi)始試生產(chǎn)電動(dòng)滾筒。進(jìn)入80年代，行業(yè)內(nèi)先后又有汕頭電動(dòng)滾筒廠、桐鄉(xiāng)機(jī)械廠、湖州電動(dòng)滾筒廠、天津約基電動(dòng)滾筒廠、淄博電動(dòng)滾筒廠、東豐機(jī)

26、械廠、沈陽(yáng)電動(dòng)滾筒廠生產(chǎn)電動(dòng)滾筒。到了90年代，電動(dòng)滾筒行業(yè)又增加了天津市電動(dòng)滾筒廠。上述列舉的是中國(guó)重工業(yè)協(xié)會(huì)帶式輸送機(jī)分會(huì)行業(yè)內(nèi)的廠家。實(shí)際上，從1980年以后，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)電動(dòng)滾筒的廠家遠(yuǎn)不止這些。但是，他們所生產(chǎn)電動(dòng)滾筒的品種、規(guī)格和產(chǎn)量遠(yuǎn)不如行業(yè)內(nèi)廠家多。</p><p>　　大約在20世紀(jì)20年代末期，德國(guó)首先研制成功自然風(fēng)冷式電動(dòng)滾簡(jiǎn)，例如德國(guó)Bauer公司生產(chǎn)的18. 5kw 以下的風(fēng)冷式電動(dòng)滾簡(jiǎn)。差

27、不多就是從那時(shí)開(kāi)始，使用的電動(dòng)機(jī)為定子旋轉(zhuǎn)的集流環(huán)式異步電動(dòng)機(jī)。但是，以后該公司也跟著生產(chǎn)采用籠式電動(dòng)機(jī)的油浸式電動(dòng)滾筒。而德國(guó)Baumuele公司、奧地利Herco公司則生產(chǎn)采用籠式電動(dòng)機(jī)的風(fēng)冷式電動(dòng)滾簡(jiǎn)。稍后，油冷式電動(dòng)滾筒陸續(xù)制成并投人使用，如匈牙利的 Hukeke公司、德國(guó)的Abus公司生產(chǎn)的籠式電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的油冷式電動(dòng)滾筒。到了20世紀(jì)40 年代末和50年代初，隨著電動(dòng)機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展，就出現(xiàn)了油浸式電動(dòng)滾簡(jiǎn)。典型的代表公司為德

28、國(guó)的Muchna(即現(xiàn)在的WAT)公司和丹麥的JOKI（即現(xiàn)在的Interroll）公司,他們分別于1951年和1953年開(kāi)始生產(chǎn)這種電動(dòng)滾筒。[3]</p><p>　　在西歐、北美多為油浸式齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)滾筒，而自然風(fēng)冷式和油冷式電動(dòng)滾筒較少。自然風(fēng)冷式電動(dòng)滾筒多用在食品工業(yè)及生產(chǎn)線上，作為主動(dòng)輥?zhàn)邮褂?。所有各大洲主要生產(chǎn)電動(dòng)滾筒的廠家，包括我國(guó)的廠家在內(nèi)，目前各種電動(dòng)滾筒的總年產(chǎn)量在40—50萬(wàn)臺(tái)。<

29、/p><p>　　1.3本文主要研究?jī)?nèi)容</p><p>　　設(shè)計(jì)過(guò)程中運(yùn)用現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)方法和仿真軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)其主要部分（電機(jī)、行星齒輪）和輔助部分（滾筒體、端蓋、左、右法蘭軸及支座）進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、力學(xué)分析和材料的性能分析及計(jì)算和校核，以確定結(jié)構(gòu)的可行性、材料的選用、零件的加工精度要求及潤(rùn)滑維護(hù)的要求。運(yùn)用現(xiàn)代的設(shè)計(jì)軟件UG對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。對(duì)傳動(dòng)裝置進(jìn)行模擬，進(jìn)一步檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的可行

30、性。</p><p>　　2.電動(dòng)滾筒設(shè)計(jì)方案</p><p>　　2.1電動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì)參數(shù)及要求</p><p>　　2.1.1電動(dòng)滾筒的適用場(chǎng)合</p><p>　　將電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)置于傳動(dòng)滾筒筒體內(nèi)的電動(dòng)滾筒和僅將減速機(jī)構(gòu)置于傳動(dòng)滾筒筒體內(nèi)、外接電機(jī)（或其他動(dòng)力）而構(gòu)成的外裝式電動(dòng)滾筒，作為一種驅(qū)動(dòng)裝置，主要應(yīng)用在固定式和移動(dòng)式帶式輸送

31、機(jī)卜，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電機(jī)、減速器在傳動(dòng)滾筒之外的分離式驅(qū)動(dòng)裝置。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和電動(dòng)滾筒本身技術(shù)水平的不斷提高，電動(dòng)滾筒作為驅(qū)動(dòng)單元應(yīng)用在斗式提升機(jī)上，作為主動(dòng)輥?zhàn)討?yīng)用在輥道、輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)上，輸送各種散狀、件狀物品。制成錐形電動(dòng)滾筒，可容易實(shí)現(xiàn)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的轉(zhuǎn)彎；制成兩端大、中間小，類似于雙曲線形狀的電動(dòng)滾筒可用于工廠或林場(chǎng)輸送各種直徑的圓形鋼材或圓木；經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)，且?guī)в邪踩煽康闹苿?dòng)和逆止裝置，制成卷?yè)P(yáng)滾筒或電纜卷筒；也可以在筒體上

32、加焊螺旋葉片，制成輕巧的螺旋輸送機(jī)。另外雙速、三速或無(wú)級(jí)變速的低噪聲滾筒，已廣泛地應(yīng)用于超級(jí)市場(chǎng)和技術(shù)密集型產(chǎn)品裝配線上；特殊的隔爆滾筒、防腐滾筒等被應(yīng)用在易燃、易爆、空氣潮濕等條件惡劣的環(huán)境下工作。總之，由于電動(dòng)滾筒具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、耗能少、噪聲低、壽命長(zhǎng)、運(yùn)行平穩(wěn)、工作可靠、密封性好、占用場(chǎng)地少、安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，將更加廣泛地應(yīng)用于冶金、化工、建材、煤炭、交通、能源、糧食、</p><p>　　2.1.

33、2電動(dòng)滾筒的參數(shù)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)參數(shù)如下：</b></p><p>　　電動(dòng)滾筒的功率為55kw，電動(dòng)滾筒的表面線速度3.2,電動(dòng)滾筒的名義直徑800mm，電動(dòng)滾筒的筒長(zhǎng)1400mm。</p><p>　　2.1.3對(duì)齒輪傳動(dòng)提出的設(shè)計(jì)要求 </p><p>　　(1)足夠長(zhǎng)的使用壽命應(yīng)在連續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)

34、工作制下進(jìn)行設(shè)計(jì)，即假定每天工作 24h ，每年工作 300d ，齒輪工作壽命要求不少于5年，或者不少于36000h整機(jī)無(wú)故障工作時(shí)間應(yīng)不少于15000h ，為此應(yīng)選用較優(yōu)質(zhì)的齒輪材料和合理的熱處理工藝。</p><p>　　(2)較小的噪聲和合理的制造工藝電動(dòng)滾筒在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的噪聲，應(yīng)盡可能小于或者等于JB/T730一94中的規(guī)定值。</p><p>　　齒輪精度取6～8中等精度等

35、級(jí)，使用在一般場(chǎng)合的電動(dòng)滾筒應(yīng)達(dá)到GB10095—88漸開(kāi)線圓柱齒輪精度中規(guī)定的 8一7一7 級(jí)精度，室內(nèi)使用或要求特別低噪聲的場(chǎng)合，常要求達(dá)到 7—6—6 級(jí)精度。</p><p>　　(3)采用油池及飛濺潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油常用 N46、N68翻機(jī)械油或N150中負(fù)荷齒輪油。</p><p>　　(4)優(yōu)良的通用性實(shí)際上電動(dòng)滾筒的規(guī)格很多，為便于生產(chǎn)過(guò)程管理，必須考慮其通用性，要求達(dá)到：<

36、;/p><p>　　l）滾筒直徑D、模數(shù)m。、電機(jī)機(jī)座號(hào)三者都相同時(shí)，其內(nèi)嚙合傳動(dòng)的齒輪是通用的，僅根據(jù)傳遞功率P的大小調(diào)節(jié)齒寬； </p><p>　　2）滾筒直徑D、帶速v、模數(shù)m相同時(shí)，其外嚙合傳動(dòng)的齒輪是通用的，也僅根據(jù)傳遞功率的大小調(diào)節(jié)齒寬。</p><p>　　3）同一滾筒直徑D、齒輪中心距a是相同的；</p><p>　　4）滾筒直

37、徑D、帶速。、電機(jī)機(jī)座號(hào)相同時(shí)，相應(yīng)齒輪模數(shù)m相同。</p><p>　　目前電動(dòng)滾筒類型的劃分有四種基本方法。即依據(jù)電動(dòng)機(jī)冷卻方式、所采用減速器傳動(dòng)結(jié)構(gòu)類型、電動(dòng)滾筒基本工作環(huán)境特征和電機(jī)置于滾簡(jiǎn)內(nèi)外，來(lái)劃分電動(dòng)滾筒的類型。[3]</p><p><b>　　2.2傳動(dòng)方案</b></p><p>　　2.2.1減速器傳動(dòng)結(jié)構(gòu)</p&g

38、t;<p>　　國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的減速器類型不少，但目前用在電動(dòng)滾筒上能批量生產(chǎn)的不外乎三種類型：定軸齒輪電動(dòng)滾筒、漸開(kāi)線行星齒輪電動(dòng)滾筒、擺線針齒輪電動(dòng)滾筒。本設(shè)計(jì)采用的是漸開(kāi)線行星齒輪傳動(dòng)，如圖2-1所示為漸開(kāi)線行星齒輪電動(dòng)滾筒的裝配圖。</p><p>　　這種傳動(dòng)形式與定軸齒輪傳動(dòng)比較，具有體積小、重量輕、承載能力大、工作平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。在電動(dòng)滾筒中最常用的為 NGW (2K一H）型的二級(jí)或三級(jí)傳動(dòng)機(jī)

39、構(gòu)。在國(guó)外，如 WAT 、Interroll等公司一般只用在直徑 112mm以下的微型電動(dòng)滾筒中。而在日本、英國(guó)及國(guó)內(nèi)一些廠家，大、中、小型電動(dòng)滾筒中都采用這種結(jié)構(gòu)。</p><p>　　2.2.2漸開(kāi)線行星輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)與不足</p><p>　　在行星傳動(dòng)中，NGW 型機(jī)構(gòu)是目前電動(dòng)滾筒中應(yīng)用最廣泛的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。</p><p>　　對(duì)于和定周軸齒輪傳動(dòng)對(duì)比。他的主

40、要優(yōu)點(diǎn)在于可以降低載荷不均勻系數(shù)，從而提高承載能力，降低噪聲，提高運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性和可靠性，降低齒輪制造精度等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛采用。缺點(diǎn)在于各行星輪所承受的負(fù)載是否能均勻分配，這是一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題還有就是結(jié)構(gòu)較定軸齒輪傳動(dòng)復(fù)雜。</p><p>　　現(xiàn)在均載機(jī)構(gòu)的型式較多，主要適用于三個(gè)行星輪的行星齒輪傳動(dòng)。它是靠三個(gè)基本構(gòu)件―太陽(yáng)輪、齒圈或行星架，沒(méi)有固定的徑向支承，在受力不平衡的條件下，能夠做徑向浮動(dòng)，以使各

41、行星輪均勻分擔(dān)載荷。基本構(gòu)件浮動(dòng)的最常用方法是采用雙聯(lián)齒輪聯(lián)軸器。一般有一個(gè)基本構(gòu)件浮動(dòng)即可起到均載作用，若是采用兩個(gè)基本構(gòu)件浮動(dòng)效果更好。均載機(jī)構(gòu)的種類很多，而且各有特點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)下述原則進(jìn)行選擇：</p><p>　　浮動(dòng)構(gòu)件的重量要輕，受離心力影響要小，浮動(dòng)要靈敏； </p><p>　　浮動(dòng)構(gòu)件受力要大，受力大則靈敏，均載效果好；</p><p>　　浮

42、動(dòng)構(gòu)件應(yīng)能以較小的位移量即可補(bǔ)償制造誤差； </p><p>　　均載機(jī)構(gòu)要具有緩沖和減震性能； </p><p>　　均載機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，便于制造而且效率要高。[3]</p><p>　　2.2.3行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)和制造時(shí)主要技術(shù)要求</p><p>　　行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)和制造時(shí)主要技術(shù)要求為使各行星輪均勻分擔(dān)載荷，補(bǔ)償不可避免的制造誤差，

43、以充分發(fā)揮行星齒輪傳動(dòng)具有體積小，重量輕和承載能力高等優(yōu)點(diǎn)，為此應(yīng)從設(shè)計(jì)、制造和安裝上采取措施滿足其主要技術(shù)要求。</p><p>　　(1)齒輪齒輪精度通常與定軸傳動(dòng)的齒輪精度相當(dāng)或稍高，在一般條件下，齒輪精度應(yīng)不低于 8—7—7 級(jí)，高速傳動(dòng)的太陽(yáng)輪和行星輪精度應(yīng)稍高，有的要求不低于5級(jí)，內(nèi)齒輪精度不低于6級(jí)。齒輪精度除與齒輪相對(duì)于行星架的圓周速度有關(guān)外，還與選取合理的均載機(jī)構(gòu)有關(guān)。合理的均載機(jī)構(gòu)，取定軸傳動(dòng)

44、的齒輪精度即可，而齒輪聯(lián)軸器的齒輪精度達(dá)到 8 級(jí)即可。</p><p>　　齒輪嚙合側(cè)隙應(yīng)比一般定軸傳動(dòng)稍大，即齒厚極限偏差或公法線長(zhǎng)度極限偏差達(dá)到Ⅱ組：8—9級(jí)，中心距偏差達(dá)到Ⅱ組 9—10級(jí)即1/2IT9即可，齒輪聯(lián)軸器的齒輪側(cè)隙也可以參照這個(gè)要求制造。</p><p>　　齒輪的材料和熱處理，一般太陽(yáng)輪和行星輪的載荷循環(huán)次數(shù)最多，所以二者通常選用相同的材料和熱處理，應(yīng)選用承載能力較

45、高的合金鋼，采用表面淬火、滲碳淬火或滲氮等熱處理，內(nèi)齒輪強(qiáng)度一般裕量較大，可采用稍差一些的材料。 </p><p><b>　　(2)行星架</b></p><p>　　中心距偏差會(huì)影響齒輪嚙合側(cè)隙，還會(huì)由于各中心距偏差的數(shù)值和方向不同，而導(dǎo)致行星輪軸孔距相對(duì)誤差和行星架偏心，從而影響浮動(dòng)件的浮動(dòng)量。</p><p>　　(3)行星架偏心公差&

46、lt;/p><p>　　行星架偏心公差應(yīng)不大于行星輪軸孔的相鄰孔距公差之半。</p><p>　　(4)行星架加工后應(yīng)進(jìn)行靜平衡試驗(yàn)</p><p>　　當(dāng)行星架外圓直徑小于200mm 時(shí)，不平衡力矩不大于0.15N.m ; </p><p>　　當(dāng)行星架外圓直徑200～300mm時(shí)不平衡力距不大于 0.25N.m</p><

47、p>　　當(dāng)行星架外圓直徑為350～500mm時(shí)不平衡力矩不大于O.5N.m。</p><p>　　為了最大限度的補(bǔ)償不可避免的制造誤差，除了前述采用基本構(gòu)件浮動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)外，還有下述措施。</p><p>　　a .盡可能采用滑動(dòng)軸承的行星輪結(jié)構(gòu)，這樣可使作為滑動(dòng)軸承的金屬或非金屬襯套由于它本身的彈性和間隙配合，使行星輪也成為一種彈性件的均載機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，緩沖性能

48、好二在微型電功滾筒或電動(dòng)輥?zhàn)又?，干脆用粉末冶金材料、尼龍或工程塑料等制成行星輪，用間隙配合裝在行星輪軸上，對(duì)降低成木、均勻載荷分配有很好的效果。</p><p>　　b.在小型或微型電動(dòng)滾筒中，也常將內(nèi)齒輪用金屬或非金屬制成薄壁的柔性構(gòu)件，靠?jī)?nèi)齒輪的薄壁的彈性變形以達(dá)到均載的目的。當(dāng)內(nèi)齒輪外徑不大于 100 ～時(shí)，內(nèi)齒輪壁厚＝(0.05 —0.l )a 。在較大型的電動(dòng)滾筒中，內(nèi)齒輪可用彈性圓柱銷（GB879一8

49、6 ）固定到滾筒體上，也有較好的緩沖減振作用，這些都可以對(duì)制造和裝配基本構(gòu)件時(shí)產(chǎn)生的不可避免的誤差進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償，從而可降低對(duì)基本構(gòu)件制造的技術(shù)要求，達(dá)到既節(jié)約成本又叮使傳動(dòng)性能平穩(wěn)和可靠的目的。[3]</p><p>　　2.3行星輪電動(dòng)滾筒部件的設(shè)計(jì)及選用</p><p><b>　　2.3.1電動(dòng)機(jī)</b></p><p>　　采用55k

50、w直接油冷式電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)滾筒作為帶式輸送機(jī)的動(dòng)力源，電動(dòng)滾筒的工作特點(diǎn)是：長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，因此要求電動(dòng)機(jī)為連續(xù)工作制；帶式輸送機(jī)一旦停機(jī)，要求電動(dòng)滾筒能夠在有負(fù)荷的情況下啟動(dòng)，一次要求電動(dòng)機(jī)有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，而且又要求電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流不要太大。因此選用籠式三相異步電動(dòng)機(jī)，而直接油冷式電動(dòng)機(jī)定子殼體上除了有散熱片外，還有許多孔。滾簡(jiǎn)體內(nèi)的冷卻油通過(guò)這些孔流到電動(dòng)機(jī)的繞組上，直接冷卻繞組及鐵芯產(chǎn)生的熱量。滾筒體內(nèi)壁上有刮油板，當(dāng)電動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)

51、時(shí)，刮油板也攪動(dòng)冷卻油。刮油板將帶起的油澆到有孔的定子殼體的上部及側(cè)面，冷卻油便可以通過(guò)定子殼體上的孔流人定子殼體內(nèi)，直接冷卻電動(dòng)機(jī)繞組。冷卻效果好，因此可以選用相應(yīng)的大功率電動(dòng)機(jī)。[3]</p><p>　　2.3.2漸開(kāi)線行星齒輪傳動(dòng)</p><p>　　漸開(kāi)線行星齒輪傳動(dòng)的電動(dòng)滾筒這種傳動(dòng)形式與定軸齒輪傳動(dòng)比較，具有體積小、重量輕、承載能力大、工作平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。在電動(dòng)滾筒中最常用的為

52、NGW ( ZK 一 H ）型的二級(jí)或三級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。在國(guó)外，如 WAT、Interroll等公司一般只用在直徑 112cm以下的微型電動(dòng)滾筒中。而在日本、英國(guó)及國(guó)內(nèi)一些廠家，大、中、小型電動(dòng)滾筒中都采用這種結(jié)構(gòu)。</p><p>　　從圖2-4中可見(jiàn)，它屬于 NGW 型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。圖中太陽(yáng)輪A1通過(guò)聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸聯(lián)接。第一級(jí)齒圈B1固定，由行星架輸出，同時(shí)作為第二級(jí)傳動(dòng)太陽(yáng)輪A2的輸入。第二級(jí)傳動(dòng)行星架與法

53、蘭軸聯(lián)接固定，行星輪C2定軸，行星架與筒體聯(lián)接輸出動(dòng)力，從而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)滾筒的筒體旋轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　a．齒輪材料的選擇</b></p><p>　　齒輪是電動(dòng)滾筒中的重要零件，它擔(dān)負(fù)著傳遞動(dòng)力、改變運(yùn)動(dòng)速度及方向的重要任務(wù)，因此對(duì)齒輪材料提出如下要求：</p><p>　　具有高的接觸疲勞極限； </p><p

54、>　　具有高的抗彎強(qiáng)度； </p><p><b>　　具有高的耐磨性；</b></p><p>　　具有足夠的沖擊韌性。[3]</p><p>　　同時(shí)還應(yīng)考慮材料的加工工藝性、經(jīng)濟(jì)性，以及材料的來(lái)源等因素。正確的選用齒輪材料和進(jìn)行合理的熱處理，是滿足齒輪設(shè)計(jì)要求、延長(zhǎng)齒輪使用壽命及節(jié)約制造成本的主要途徑。</p><

55、;p>　　本次設(shè)計(jì)中，太陽(yáng)輪選用40Cr粗車后調(diào)質(zhì)處理，制齒后齒面高頻淬火。行星輪同樣采用40Cr。內(nèi)齒圈采用45號(hào)鋼粗車后調(diào)質(zhì)，制齒后齒面高頻淬火。</p><p><b>　　b．行星齒輪的計(jì)算</b></p><p>　?。ㄒ唬﹤鲃?dòng)比及傳動(dòng)比分配</p><p><b>　　計(jì)算傳動(dòng)比i</b></p&g

56、t;<p>　　因?yàn)樾行禽啍?shù)目=3時(shí)，傳動(dòng)比范圍只有，故選用NGW型兩級(jí)行星齒輪傳動(dòng)</p><p><b>　?。?）傳動(dòng)比分配</b></p><p>　　分配原則是各級(jí)傳動(dòng)等強(qiáng)度和獲得最小的外型尺寸，在NGW型兩級(jí)行星齒輪傳動(dòng)中，用角標(biāo)Ⅰ表示高速級(jí)參數(shù)，Ⅱ表示低速級(jí)參數(shù)。設(shè)高速級(jí)與低速級(jí)外嚙合齒輪材料、度相同，則。取行星輪數(shù)目=3；齒面工作硬化系數(shù)

57、,低速級(jí)內(nèi)齒輪分度圓直徑與高速級(jí)內(nèi)齒輪分度圓直徑之比值以 B 表示，并取；取載荷不均系數(shù)。；取齒寬系數(shù)。</p><p>　　因?yàn)閯?dòng)載荷系數(shù)、接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)及接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)的三項(xiàng)比值的乘積等于1.8—2.0，故取</p><p><b>　　所以 </b></p><p><b>　　=</b>

58、;</p><p><b>　?。ǘ└咚偌?jí)計(jì)算</b></p><p><b>　　配齒計(jì)算</b></p><p><b>　　所以=23</b></p><p>　　采用高變位，因?yàn)?，所以太陽(yáng)輪取正變位，行星輪和內(nèi)齒輪取負(fù)變位，即</p><p>

59、;<b>　　， </b></p><p>　　按接觸強(qiáng)度傳動(dòng)的中心距a和模數(shù)m。</p><p>　　輸入轉(zhuǎn)矩 </p><p><b>　　太陽(yáng)輪傳遞的扭矩</b></p><p>　　齒數(shù)比 </p><p>　　太陽(yáng)輪和行

60、星輪的材料用剛表面淬火，表面硬度</p><p><b>　　計(jì)算中心距</b></p><p><b>　　模數(shù) </b></p><p>　　所以取模數(shù) m=4。</p><p><b>　　幾何尺寸計(jì)算</b></p><p><b>

61、　　分度圓直徑 </b></p><p><b>　　齒頂高</b></p><p><b>　　齒根高</b></p><p><b>　　齒高</b></p><p><b>　　齒頂圓直徑</b></p><p>

62、;<b>　　齒根圓直徑</b></p><p>　　（4）驗(yàn)算接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度</p><p><b>　　接觸強(qiáng)度驗(yàn)算</b></p><p><b>　　<</b></p><p><b>　　所以滿足強(qiáng)度要求</b></p>

63、<p><b>　　2）</b></p><p>　　——齒形系數(shù)，取=2.37，=2.81</p><p>　　——應(yīng)力修正系數(shù)，取=1.7, =1.52</p><p>　　——彎曲強(qiáng)度計(jì)算的螺旋角系數(shù)，以為是直齒，取=1。</p><p>　　——彎曲強(qiáng)度計(jì)算的重合度系數(shù)，</p><

64、p><b>　　=88.9</b></p><p><b>　　齒根最大應(yīng)力</b></p><p><b>　　強(qiáng)度條件</b></p><p><b>　　彎曲強(qiáng)度滿足要求</b></p><p>　　(5)接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度的驗(yàn)算</p&

65、gt;<p><b>　　接觸應(yīng)力 </b></p><p>　　接觸疲勞極限 </p><p>　　45號(hào)剛調(diào)質(zhì)=570>313.4 滿足強(qiáng)度要求</p><p>　　(6)彎曲強(qiáng)度的驗(yàn)算</p><p>　　內(nèi)齒輪演算 </p><p>　　強(qiáng)度條

66、件 </p><p>　　所以傳動(dòng)中的內(nèi)齒輪也滿足強(qiáng)度條件</p><p><b>　?。ㄈ┑退偌?jí)計(jì)算 </b></p><p>　　（1）配齒計(jì)算由高速級(jí)計(jì)算得= 4.0,且低速級(jí)改為行星架固定，內(nèi)齒輪輸出，仍按行星輪計(jì)算。</p><p><b>　　進(jìn)行配齒計(jì)算</b

67、></p><p><b>　　則 </b></p><p>　　符合取質(zhì)數(shù)、整數(shù)、：整數(shù)、 及無(wú)公約數(shù)的 NGW 型配齒要求，而且： >100 不是質(zhì)數(shù)以便于加工。速比誤差：。采用高變，由于實(shí)際＞ 4 ，所以取太陽(yáng)輪正變位，行星輪和內(nèi)齒輪負(fù)變位，即取，。</p><p>　　(2)按接觸強(qiáng)度初算A—C傳動(dòng)的中心a和模數(shù)m</

68、p><p>　　低速級(jí)輸入扭矩，取載荷不均勻系數(shù)，在一對(duì) A—C 輪傳動(dòng)中，小輪（太陽(yáng)輪）傳遞的轉(zhuǎn)矩 </p><p>　　取綜合系數(shù)K=4.0，齒數(shù)比。</p><p>　　太陽(yáng)輪和行星輪材料和高速級(jí)一樣，改用 40Cr 調(diào)質(zhì)表面淬火，齒面硬度 HRC = 50—55 （太陽(yáng)輪）和HRC40—50（行星輪），取，也可用鋼調(diào)質(zhì)表面淬火代替，其性能不變。齒寬系數(shù)在低速級(jí)取

69、,初算低速級(jí)中心距</p><p>　　模數(shù) </p><p>　　(3)計(jì)算實(shí)際中心距和嚙合角</p><p>　　取模數(shù)，則實(shí)際中心距</p><p>　　因?yàn)橹饼X輪高變位，則實(shí)際中心距變動(dòng)系數(shù)</p><p><b>　　，則</b></p>&

70、lt;p>　　(4)計(jì)算中心距和嚙合角</p><p><b>　　實(shí)際中心距 </b></p><p><b>　　因?yàn)橹行木嘧儎?dòng)系數(shù)</b></p><p><b>　　所以嚙合角</b></p><p><b>　　(5)幾何尺寸計(jì)算</b>

71、;</p><p><b>　　1)分度圓直徑</b></p><p><b>　　2）齒頂高</b></p><p><b>　　3）齒根高</b></p><p><b>　　4）齒高</b></p><p><b>

72、　　5）齒頂圓直徑</b></p><p><b>　　6）齒根圓直徑</b></p><p>　　(6)驗(yàn)算左C傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度</p><p>　　按定軸線齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算公式計(jì)算。</p><p>　　1)確定計(jì)算公式中的系數(shù)</p><p>　　使用系數(shù)計(jì)算行星架圓周

73、速度：</p><p>　　=1.74(m/s)</p><p>　　速度系數(shù)，動(dòng)載系數(shù)： </p><p><b>　　，齒間載荷分布系數(shù)</b></p><p><b>　　，。</b></p><p>　　因 </p>&l

74、t;p><b>　　取，所以</b></p><p><b>　　， </b></p><p>　　計(jì)算齒間載荷分布系數(shù)及，先求齒頂圓壓力角a。及端面重合度：</p><p><b>　　= </b></p><p>　　因?yàn)槭侵饼X輪，總重合度，所以</p>

75、<p>　　節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，由高速級(jí)計(jì)算可知。。</p><p>　　計(jì)算彈性系數(shù)，由高速級(jí)計(jì)算可知。</p><p>　　接觸強(qiáng)度計(jì)算的重合度系數(shù)</p><p>　　接觸強(qiáng)度計(jì)算的螺旋角系數(shù)</p><p>　　確定接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，因?yàn)楫?dāng)量循環(huán)次數(shù)＞，所以。最小安全系數(shù)，取。</p><p>　

76、　確定潤(rùn)滑劑系數(shù)，考慮用 N46 (30號(hào))機(jī)械油作為潤(rùn)滑冷卻劑，</p><p>　　粗糙度系數(shù)，取=1.2。</p><p>　　齒面工作硬化系數(shù)Zw，為簡(jiǎn)化計(jì)算取Zw=1。接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)，取。 </p><p>　　2)傳動(dòng)接觸強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p><b>　　由計(jì)算接觸應(yīng)力</b></p>

77、;<p><b>　　=</b></p><p>　　許用接觸應(yīng)力及強(qiáng)度條件，則</p><p><b>　　=<=1100</b></p><p><b>　　計(jì)算結(jié)果可靠。</b></p><p>　　傳動(dòng)接觸強(qiáng)度通過(guò)。用4OCr鋼（或40MnB鋼）調(diào)質(zhì)

78、后表面淬火,安全可靠 </p><p>　　3 )傳動(dòng)彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p><b>　　齒根應(yīng)力</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　考慮到行星輪輪齒受力可能出現(xiàn)不均勻性，齒根最大應(yīng)力</p><p><b>　　由強(qiáng)度條件

79、</b></p><p>　　即 =</p><p>　　40鋼調(diào)質(zhì)、表面淬火=3500>115.2，故A—C傳動(dòng)彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算也通過(guò)。</p><p>　　(7)驗(yàn)算低速級(jí)傳動(dòng)的接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度</p><p>　　l）根據(jù) A—C 傳動(dòng)的。來(lái)確定C—B傳動(dòng)的接觸應(yīng)力，。</p>&l

80、t;p><b>　　因?yàn)閭鲃?dòng)為內(nèi)嚙合，</b></p><p>　　2）核算內(nèi)齒輪材料的接觸疲勞極限</p><p><b>　　由 有 </b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　因?yàn)?5號(hào)鋼調(diào)質(zhì)硬度，所以內(nèi)齒輪用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)硬度HB

81、229-286接觸強(qiáng)度符合要求。</p><p><b>　　3）彎曲強(qiáng)度的驗(yàn)算</b></p><p>　　只對(duì)內(nèi)齒輪進(jìn)行驗(yàn)算，計(jì)算齒根應(yīng)力，其大小和A—C傳動(dòng)的外嚙合一樣，</p><p>　　由強(qiáng)度條件 </p><p>　　因?yàn)?5號(hào)鋼調(diào)質(zhì)彎曲疲勞極限。=200>115.2，所以低速級(jí) C

82、—B傳動(dòng)中，內(nèi)齒輪彎曲強(qiáng)度也符合要求。內(nèi)齒輪壁厚 ，模數(shù)小取大值。</p><p><b>　　2.4.3滾筒體</b></p><p><b>　　滾筒體材料選擇</b></p><p>　　電動(dòng)滾筒的滾筒體有兩個(gè)作用、一是用來(lái)支撐并拖動(dòng)輸送帶運(yùn)動(dòng)，或者直接支撐并輸送成件物料。二是作為殼體保護(hù)內(nèi)部的電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置。這兩

83、個(gè)作用都要求滾筒體堅(jiān)固。滾筒體的形狀絕大多數(shù)為圓柱體。在本設(shè)計(jì)中由于滾子輸送機(jī)上的微型電動(dòng)滾筒和用于長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)上的大功率電動(dòng)滾筒的滾筒體所以選用圓柱體。</p><p>　　滾筒體長(zhǎng)度與輸送帶寬度之間的關(guān)系如圖2-5。輸送散料時(shí)，滾筒體的長(zhǎng)度大于輸送帶的寬度，一般滾筒體每端露出輸送帶30—100mm。帶寬較窄時(shí)取下限，帶寬較長(zhǎng)時(shí)取上限；對(duì)于輕型帶式輸送機(jī)取下限，對(duì)于大型輸送機(jī)取上限。本設(shè)計(jì)滾筒體長(zhǎng)度為140

84、0mm，選擇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)輸送帶寬1200mm。</p><p>　　滾筒體內(nèi)壁沿滾筒體軸線方向焊接有刮油板，數(shù)量為6片，當(dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，刮油板也隨之旋轉(zhuǎn)，刮油板可以將滾筒體內(nèi)的潤(rùn)滑油舀起來(lái)，澆在電動(dòng)機(jī)的上面和側(cè)面，有利于冷卻電動(dòng)機(jī)及潤(rùn)滑油本身。</p><p>　　電動(dòng)滾筒的滾筒體材料有鋼板焊接和無(wú)縫鋼管的兩種。一般情況，電動(dòng)滾筒的直徑大于320mm時(shí)選用一定強(qiáng)度韌性和良好的焊接性能的Q235

85、。</p><p>　　3.3.2滾筒設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　受力分析</b></p><p><b>　　圓周驅(qū)動(dòng)力</b></p><p><b>　　緊邊張力</b></p><p><b>　　松邊張力</b>

86、</p><p><b>　　平均張力</b></p><p><b>　　扭矩</b></p><p><b>　　彎矩</b></p><p><b>　　正應(yīng)力</b></p><p><b>　　剪切應(yīng)力</

87、b></p><p>　　強(qiáng)度滿足要求，滾筒是安全的。</p><p><b>　　厚度計(jì)算</b></p><p>　　電動(dòng)滾筒和帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)滾筒在結(jié)構(gòu)上不一樣，前者軸一般不旋轉(zhuǎn)只起支承和承受反力矩作用，后者軸旋轉(zhuǎn)并傳遞驅(qū)動(dòng)力，因此兩種滾筒的滾筒體失效的機(jī)制與首先破壞的部位也不相同。傳動(dòng)滾筒的疲勞破壞往往由焊縫的疲勞破壞引起的，裂縫

88、由輻板與筒皮的交會(huì)處的焊縫開(kāi)始逐漸發(fā)展而成，以大約45°角伸向滾筒邊緣，最終達(dá)到筒體的外表面。[3]</p><p>　　所以取滾筒體壁厚為10mm。</p><p><b>　　2.4.4法蘭軸</b></p><p>　　右法蘭軸（如圖2-6）</p><p>　　電動(dòng)滾筒有兩根軸支撐著。右法蘭軸（簡(jiǎn)稱右軸

89、）系指一端與傳動(dòng)裝置聯(lián)接而另一端固定在支座上的軸。右軸借助于支座固定在輸送機(jī)的機(jī)架上，它是支撐電動(dòng)滾筒本身自重及承受輸送帶拉力的主要零件。由于電動(dòng)滾簡(jiǎn)的傳動(dòng)形式不同，右軸有固定式與旋轉(zhuǎn)式兩種。</p><p>　　右軸與傳動(dòng)裝置的固定部分聯(lián)接時(shí)，如與漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)的齒輪箱體聯(lián)接時(shí)，右軸是固定不旋轉(zhuǎn)的。為了保障滾筒體旋轉(zhuǎn)，在滾筒體的端蓋與右軸之間裝有軸承。若是右軸與傳動(dòng)裝置的輸出部分聯(lián)接時(shí)，如與擺線針輪傳動(dòng)的輸出軸

90、聯(lián)接時(shí)，右軸與滾筒體聯(lián)接并且以相同的速度旋轉(zhuǎn)。右軸與左軸的軸頭形式通常是一致的。電動(dòng)滾筒的右軸采用是實(shí)心設(shè)計(jì)。右軸在電動(dòng)滾筒殼體外部與支座連接的那一部分，為了防止銹蝕，采用涂漆或電鍍。[3]</p><p>　　本次設(shè)計(jì)右法蘭軸采用QT450—10鑄鐵材料。</p><p><b>　　左法蘭軸（后軸）</b></p><p>　　左法蘭軸（簡(jiǎn)

91、稱左軸）系指一端與電動(dòng)機(jī)定子殼體聯(lián)接，另一端與支座聯(lián)接的軸。它與右軸一樣，通過(guò)支座固定在輸送機(jī)的機(jī)架上。左軸與右軸共同支撐電動(dòng)滾筒自身的重量，共同承受著電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)矩。由于左軸一端與電動(dòng)機(jī)定子殼體聯(lián)接，所以它是不旋轉(zhuǎn)的。左軸采用空心軸，中間的孔是電動(dòng)機(jī)引出線的通道。因?yàn)樽筝S直接與電動(dòng)機(jī)定子殼體聯(lián)接，電動(dòng)機(jī)的引出線從左軸引出比從右軸引出更方便，可以不必繞過(guò)傳動(dòng)裝置。為了便于電動(dòng)滾筒的安裝，左軸和右軸的軸頭形式通常是一致的。</p&g

92、t;<p>　　本次設(shè)計(jì)左法蘭軸采用QT450—10鑄鐵材料。如圖2-7為球墨鑄鐵的力學(xué)性能和適用范圍。 </p><p>　　左、右法蘭軸（前、后軸）</p><p><b>　　受力分析</b></p><p><b>　　外載荷計(jì)算公式</b></p><p><b&

93、gt;　　輸入扭矩：</b></p><p>　　第一級(jí)減速齒輪傳遞的扭矩：</p><p>　　齒輪、的圓周力 、：</p><p>　　齒輪 、的徑向力、：a=</p><p>　　A 、B支點(diǎn)垂直方向反力、：</p><p><b>　　= </b></p><

94、;p><b>　　=7496.6N</b></p><p><b>　　=7500N</b></p><p>　　A 、B支點(diǎn)水平方向反力、：</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=2133N</b></p>

95、;<p><b>　　=</b></p><p><b>　　=2117.5</b></p><p>　　右法蘭軸軸頭力矩計(jì)算公式</p><p>　　如圖2-8所示，右軸軸頭承受彎矩和扭矩的作用。</p><p>　?。?）垂直方向彎矩 </p><p>　

96、　=7500×0.219</p><p><b>　　=1642 </b></p><p>　　=7500×0.072</p><p><b>　　=540</b></p><p>　　( 2 )水平方向彎矩</p><p>　　=11200×0

97、.219</p><p><b>　　=2452</b></p><p>　　=11200×0.072</p><p><b>　　=806</b></p><p><b>　　( 3 )合成彎矩</b></p><p><b>　　

98、=2951</b></p><p><b>　　=970</b></p><p>　　2.4.6端蓋作用及選擇</p><p>　　端蓋即裝在滾筒體兩端的殼蓋。端蓋與滾筒體之間用螺釘聯(lián)接，與滾筒體構(gòu)成電動(dòng)滾筒的旋轉(zhuǎn)殼體。端蓋分為右端蓋和左端蓋，或稱前端蓋和后端蓋，它們分別與右軸和左軸相對(duì)應(yīng)。本次設(shè)計(jì)中的右端蓋如圖2-9所示。<

99、/p><p>　　為了提高承載能力，左、右端蓋與固定軸之間采用調(diào)心球軸承。電動(dòng)滾筒的端蓋為密封式，以防止?jié)L筒體內(nèi)的潤(rùn)滑油外漏。每個(gè)端蓋有兩處需要密封，一處是端蓋與滾筒體聯(lián)接處的結(jié)合面，此處可以采用紙墊或密封膠進(jìn)行密封；另一處是固定軸與滾動(dòng)軸承處的旋轉(zhuǎn)密封，這里可以采用骨架式密封圈進(jìn)行密封。</p><p>　　端蓋的材料為HT200的灰口鑄鐵，鑄件中一定不能有砂眼等缺陷，以免降低材料的強(qiáng)度或造

100、成滲漏油。端蓋與滾筒體配合處的止口尺寸一般采用較松的配合，加工端蓋時(shí)一定要保證止口處與軸承室的同軸度，否則影響電動(dòng)滾筒的順利安裝和正常運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　2.4.7支座</b></p><p>　　支座是上端支撐并固定著電動(dòng)滾筒的左軸和右軸，支座的下端借助于螺栓固定在機(jī)架上。這樣支座便將電動(dòng)滾筒牢牢固定住。支座由于結(jié)構(gòu)和影響因素多的特點(diǎn)再加電動(dòng)滾筒的大

101、功率，考慮強(qiáng)度問(wèn)題，所以選擇Q235—A鋼板。但是無(wú)論采用什么材料，材料本身不能有任何內(nèi)在的缺陷。本次設(shè)計(jì)的支座如圖2-10所示。</p><p>　　3.UGNX的實(shí)體建模</p><p>　　3.1UGNX軟件簡(jiǎn)介</p><p>　　本次產(chǎn)品設(shè)計(jì)使用UG4.0的建模模塊、裝配模塊和制圖模塊以及UG7.0的模擬仿真模塊，UGNX作為集成化的CAD/CAE/CAM

102、高端產(chǎn)品解決方案可以很方便地建立各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的三維參數(shù)化實(shí)體裝配模型和部件詳細(xì)模型，并自動(dòng)生成用于加工的平面工程圖紙。UGNX的這些功能使得該軟件可以很好地應(yīng)用于各行業(yè)各種類型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，并支持產(chǎn)品外觀造型設(shè)計(jì)，所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品模型可模仿制造樣機(jī)的過(guò)程。并且能夠進(jìn)行虛擬裝配和各種分析，節(jié)約了設(shè)計(jì)的成本和周期。如圖3-1為UG7中的效果圖。</p><p>　　運(yùn)用UGNX進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)具有如下特點(diǎn)：</p>

103、<p>　　從傳統(tǒng)的基于二維的機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀S實(shí)體模型為中心的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了直接進(jìn)行三維零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　為后續(xù)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析、虛擬裝配和模擬仿真等過(guò)程提供了實(shí)體模型數(shù)據(jù)。使制造產(chǎn)業(yè)信息化，即設(shè)計(jì)數(shù)字化、制造裝備數(shù)字化、生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化等成為可能。</p><p>　　3.2運(yùn)用UGNX4.0進(jìn)行實(shí)體建模</p><p>　　本

104、次設(shè)計(jì)運(yùn)用UGNX對(duì)電動(dòng)滾筒逐個(gè)零件進(jìn)行了實(shí)體建模。UGNX的實(shí)體建模技術(shù)具有很大的靈活性，草圖無(wú)須完全約束即可操作，而且草圖尺寸可以反復(fù)更改，實(shí)現(xiàn)了靈活的參數(shù)化建模。</p><p>　　3.2.1低速級(jí)行星架建模</p><p><b>　　1）繪制草圖1</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)的行星架是回轉(zhuǎn)體，點(diǎn)擊草圖按鈕，繪制如圖3-2所

105、示的草圖1。</p><p><b>　　2）建立回轉(zhuǎn)體</b></p><p>　　如圖3-3，點(diǎn)擊按鈕，進(jìn)行回轉(zhuǎn)操作。</p><p><b>　　3）建立草圖2</b></p><p>　　為草圖2建立基準(zhǔn)平面，建立草圖2如圖3-4所示。</p><p>　　4）拉伸草

106、圖，并對(duì)相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行陣列</p><p>　　拉伸草圖時(shí)，進(jìn)行逐個(gè)拉伸，如圖3-5所示。并對(duì)拉伸實(shí)體做實(shí)體差。如圖3-7所示。對(duì)所做特征進(jìn)行陣列，如圖3-8所示。</p><p><b>　　5）倒角</b></p><p>　　為避免行星齒輪與行星架發(fā)生干涉，對(duì)行星架進(jìn)行倒角操作。如圖3-9。</p><p><

107、b>　　6）繪制草圖3</b></p><p><b>　　7）拉伸草圖3</b></p><p>　　拉伸草圖時(shí)對(duì)特征進(jìn)行實(shí)體和操作，使特征體與已畫(huà)好組件成為一體，然后對(duì)新特征進(jìn)行陣列操作，如圖3-11。</p><p><b>　　8）打孔并進(jìn)行陣列</b></p><p>　

108、　3.2.2實(shí)體模型圖展示</p><p>　　3.3UG建模的作用</p><p>　　運(yùn)用UG建模不同于純粹的CAD二維圖紙，三維設(shè)計(jì)要求考慮的結(jié)構(gòu)等問(wèn)題更全面，很多時(shí)候不再單單依靠設(shè)計(jì)者自己的“空想”，虛擬的實(shí)體零件建模，更容易幫助我發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的不足之處，（比如尺寸上的不合理）。</p><p>　　參數(shù)化的建?？梢苑奖阍O(shè)計(jì)中的尺寸變更，設(shè)計(jì)時(shí)的

109、修改變得簡(jiǎn)單。</p><p><b>　　4.UG的虛擬裝配</b></p><p>　　UGNX系統(tǒng)的裝配能夠建立起零件之間的鏈接關(guān)系，用戶通過(guò)配對(duì)條件在零件間建立裝配約束關(guān)系來(lái)確定各零件在產(chǎn)品中的相對(duì)位置。在虛擬裝配中組件的幾何體不是被復(fù)制而是被引用到裝配中，如果組件被修改則引用它的裝配模型中對(duì)應(yīng)的組件自動(dòng)更新，使得整個(gè)裝配組件具有完全的相關(guān)性。</p&g

110、t;<p><b>　　4.1裝配方式</b></p><p>　　考慮到電動(dòng)滾筒裝配過(guò)程的可行性以及裝配的正確性，主要零件的裝配遵循了如下配對(duì)順序：</p><p>　　除上述的單個(gè)零件裝配方式外還有一種裝配方式，是通過(guò)先將部分零件進(jìn)行組裝，比如電機(jī)軸和電機(jī)本體先進(jìn)行組裝。通過(guò)設(shè)計(jì)時(shí)的多次裝配比較后發(fā)現(xiàn)，如圖4-1的裝配方式有優(yōu)勢(shì)也有不足。這種所有零件

111、都順序裝配的方式在修改時(shí)可以直接編輯參數(shù)進(jìn)行裝配修改，而采用部分零件先行裝配的方式只是在首次裝配是比較方便，更具有層次性，但是更改裝部件中零件的配參數(shù)時(shí)會(huì)有麻煩。</p><p><b>　　4.2裝配過(guò)程展示</b></p><p>　　按照?qǐng)D4-1所示的配對(duì)順序進(jìn)行虛擬裝配。</p><p><b>　　4.3裝配過(guò)程舉例<

112、/b></p><p>　　UG通過(guò)添加組件可以直接進(jìn)行裝配，下面以端蓋上面螺栓的裝配來(lái)說(shuō)明裝配過(guò)程。</p><p>　　如圖4-7點(diǎn)擊添加組件按鈕，通過(guò)彈出的對(duì)話框找到要添加的零件。</p><p>　　找到螺栓零件后，如圖4-8，在“添加現(xiàn)有部件”對(duì)話框中點(diǎn)選“多重添加”，進(jìn)行如圖所示的設(shè)置。</p><p>　　對(duì)零件添加約束。

113、添加“配對(duì)”約束，將螺栓與端蓋接觸的面分別選中（如圖4-9所示），然后添加“對(duì)齊”約束，如圖4-10所示，分別選中螺栓的圓柱面和端蓋上空的圓柱面。</p><p>　　對(duì)零件進(jìn)行多重添加。如圖4-11，約束添加完畢后，在“配對(duì)條件”對(duì)話框中點(diǎn)擊“確定”后自動(dòng)彈出“創(chuàng)建組件陣列”對(duì)話框，點(diǎn)擊“確定”后會(huì)自動(dòng)與孔配合進(jìn)行陣列裝配。如4-12完成螺栓裝配。</p><p><b>　　

114、4.4總裝模型</b></p><p>　　4.5UG裝配的作用</p><p>　　通過(guò)UG軟件的虛擬裝配，可以很好的發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中存在的問(wèn)題，比如零件間尺寸的匹配，零件間的干涉，幫助我在設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)問(wèn)題，改善設(shè)計(jì)，而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)停留在二維圖紙，二維裝配圖顯然不如三維裝配圖表現(xiàn)得更直觀。</p><p><b>　　5.UG的模擬仿真</

115、b></p><p>　　NX運(yùn)動(dòng)仿真模塊（NX/Motion Simulation）用于建立運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)模型，分析模型的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。運(yùn)動(dòng)仿真模塊和主模型是分開(kāi)保存，從而可以創(chuàng)建不同的運(yùn)動(dòng)仿真，而對(duì)主模型不產(chǎn)生影響。通過(guò)模擬仿真，驗(yàn)證機(jī)構(gòu)的可行性，并對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行合理的優(yōu)化。</p><p><b>　　5. 1創(chuàng)建連桿</b></p><p>　

116、　連桿（Link）是連桿機(jī)構(gòu)中兩端分別與主動(dòng)和從動(dòng)構(gòu)件鉸接以傳遞運(yùn)動(dòng)和力的桿件。每個(gè)連桿可以是多個(gè)對(duì)象，并且可以是二維和三維的混合，對(duì)象之間可以有干涉和間隙。</p><p>　　將電機(jī)輸出軸、輸出軸軸承、單聯(lián)齒輪聯(lián)軸器、鍵、高速軸、太陽(yáng)輪設(shè)置為連桿L001。如圖5-1。</p><p>　　將高速級(jí)行星架、雙聯(lián)齒輪聯(lián)軸器、低速軸、低速級(jí)太陽(yáng)輪設(shè)置為連桿L002。</p>&

117、lt;p>　　將三個(gè)高速級(jí)行星齒輪及其配套軸、軸承分別設(shè)置為連桿L003、L004、L005。</p><p>　　將三個(gè)低速級(jí)行星齒輪及配套軸承分別設(shè)置為連桿xl2a、xl2b、xl2c。</p><p>　　將低速級(jí)內(nèi)齒圈、端蓋、端蓋軸承及壓板、滾筒體設(shè)置為連桿gundongti。</p><p>　　將高速級(jí)內(nèi)齒圈、支座法蘭軸、電機(jī)等設(shè)置為連桿gudin

118、g，并勾選固定連桿。</p><p><b>　　5. 2創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副</b></p><p>　　運(yùn)動(dòng)副(Joint)的作用就是將機(jī)構(gòu)中的連桿連接在一起，成為一個(gè)有機(jī)的整體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，而不是表面上的靜態(tài)連接。為了讓機(jī)構(gòu)做規(guī)定的動(dòng)作，必須使用運(yùn)動(dòng)副連接協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)副連接可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)相連件繞同一軸作相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)，它有兩種形式：一種是兩個(gè)連桿繞同一軸做相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)（咬合），另一

119、種是一個(gè)連桿繞固定軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)（非咬合）。旋轉(zhuǎn)副一共被限制了5個(gè)自由度，物體只能沿方位的Z軸旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　本次模擬仿真過(guò)程中將連桿L001創(chuàng)建為旋轉(zhuǎn)副J001，原點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心線上任一點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)軸線方向?yàn)閆軸方向。其中L001旋轉(zhuǎn)副對(duì)話框中對(duì)基本選項(xiàng)卡進(jìn)行設(shè)置(如圖5-3)，選擇連桿L002為咬合連桿(但不勾選咬合連桿)，即與L002相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)定J001自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，如圖5-4。L003、L004、L005

120、分別設(shè)置為旋轉(zhuǎn)副J003、J004、J005，并進(jìn)行與J001類似設(shè)置，同樣選擇L002為咬合連桿。</p><p>　　將連桿L002設(shè)置成旋轉(zhuǎn)副J002，原點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)軸線上一點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)軸線方向即為Z軸方向。同樣的，將連桿xl2a設(shè)置成旋轉(zhuǎn)副J011，將連桿xl2b設(shè)置成旋轉(zhuǎn)副J010，將連桿xl2c設(shè)置成旋轉(zhuǎn)副xinglun，將連桿gundongti設(shè)置成旋轉(zhuǎn)副neichilun。</p><

121、p>　　最后建立的連桿及運(yùn)動(dòng)副如圖5-31所示。</p><p><b>　　5.3創(chuàng)建傳動(dòng)副</b></p><p>　　傳動(dòng)副的作用是改變扭矩的大小、控制的輸出力類型等。</p><p>　　齒輪副(Gear Joint)可以模擬齒輪的傳動(dòng)，創(chuàng)建齒輪副時(shí)需要選取兩個(gè)旋轉(zhuǎn)副或圓柱副，并定義齒輪傳動(dòng)比完成。成功創(chuàng)建齒輪副的條件是：兩個(gè)旋轉(zhuǎn)