文档介绍：传动装置的总体设计
传动方案
本机型经过神工集团开发部根据锚绞车的技术参数,确定了锚绞车传动部分的主要参数:
1、额定负载 300KN
2、绳索速度 9m/min
3、钢丝绳直径Φ55mm
4、支持负载 900KN
5、容绳量 600m
6、出绳方向下出绳
本锚绞车采用电动机通过减速器,开式齿轮传递扭矩到达主轴,通过离合器带动卷筒工作。
传动方案1:
减速器采用展开式二级闭式齿轮传动,结构简单,在满足中心距的条件下,由于齿轮和轴的减少,传动效率较高,但齿轮直径大,加工精度不高,而且噪声较大,大齿轮在经济方面不理想,加工起来又比较困难,减速箱的体积比较大,不利于安装。它的结构简图如图1-1所示:
图1-1
1、电动机 2、联轴器 3、制动器 4、减速器 5、绞筒 6、轴承 7、开式齿轮
传动方案2:
减速器采用展开式三级闭式齿轮传动,特点:结构简单、效率高、容易制造、使用寿命较长、维护方便,装拆容易,工作可靠。高速级齿轮布置在远离转矩输入端,这样,轴在转矩下产生的扭转变形与轴在弯矩下产生的弯曲变形可部分地相互抵消,以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象在满足中心距的条件下,传动的齿轮的直径可以取小,这样可以使传动的传动比较精确可靠,寿命长,结构紧凑,而且滑移齿轮操作方便不费力。其结构简图如图1-2所示:
图1-2
1—高速齿轮 2—轴承 3—齿轮 4—齿轮 5—轴承 6—齿轮 7—轴承 8—轴承 9—轴承 10—输出齿轮 11—齿轮 12—轴承 13—轴承 14—轴承2
比较起来,方案2的三级闭式齿轮传动比较适合锚绞车的减速传动,该机具有较强的市场竞争力。
传动方案即:三级圆柱齿轮减速器+开式直齿轮
确定传动装置的传动比
(1)传动效率:
(2)电机的选择:
电动机型号:JZ2-H-72-4/8/16
功率:60/60/45kw
转速:1420/720/330
JZ2-H 德州恒力电机厂船用三相异步电动机
(3)传动比的确定:
已知卷筒直径D=950mm,钢丝绳直径d=55mm,公称缆绳速度V≥9m/min
卷筒转速:
总传动比:
计算传动比的分配
取,
计算传动装置的动力参数
(1)各轴的输入功率(查表确定各部分装置的效率:滚动轴承传动效率(一对)2=,减速器3=,圆柱齿轮传动效率4= )
轴Ⅰ(输入轴)P= P0==
轴Ⅱ(输出轴)P= P=×=
(2)各轴的转速
轴Ⅰ(输入轴):n= 16 r/min
轴Ⅱ(输出轴):n=n1/i =16/= r/min
(3)各轴的输入转矩
轴Ⅰ(输入轴):T=9550≈ Nm
轴Ⅱ(输出轴):T=9550≈
表2-1 计算结果汇总表
轴名
输入功率(kW)
转速n(r/min)
输入转矩(Nm)
传动比(i)
输入轴
16
输出轴
3 传动零件的设计计算
圆柱直齿轮的设计
选择齿轮类型、材料、精度以及参数
选用齿轮材料:选取小齿轮材料为40Cr,大齿轮材料为ZG35SiMn大齿轮:调质处理HB197-248,小齿轮:调质处理 HB197-248。
(2)根据要求确定圆柱直齿轮的基本参数
齿数Z =22,Z=124
模数m=20 压力角中心距 a=1460(取,)
查设计手册可算出:
分度圆直径,
标准中心距a=1460
齿顶高,
齿根高,
齿高
齿顶圆直径,
公法线跨齿数,
公法线长度
(3)直齿轮齿面接触疲劳强度校核计算
①接触应力
(两齿轮分别计算,取值较大者)
查表可得:=1, ,=
,=1,
,=1,=,=,=
则接触应力=597
②许用接触应力
查表可得: =721MP, =, =1, =, =, =1
=1
则许用接触应力
∴满足直齿轮齿面接触疲劳强度要求。
(4)直齿轮齿根弯曲疲劳强度校核计算
①弯曲应力
(两齿轮分别计算,取值较大者)
查表可得:=, =300, =20, =, =,
=, =1, =, =, =
则弯曲应力
②许用弯曲应力
查表可得: =310Mpa, =2, =, =1, =1, =1
则许用弯曲应力