20060t-22m桥式起重机减速箱的设计

机械设计制造及其自动化论文，论文编号:JX1202  论文字数:14677.页数:53

摘     要

 本论文首先介绍了200/60t-22m桥式起重机主起升减速器的研究背景，研究意义以及国内外研究现状。通过对参考文献进行详细的分析，阐述了起重用三级圆柱斜齿轮传动的概念、传动设计和主要的强度等相关内容；在技术路线中，论述了齿轮传动结构形式的选择、基本参数的选择、几何尺寸的计算以及几个主要零件的强度校核等。并提出了用matlab软件对减速器的体积和重量进行优化的方法，使得设计更符合社会生产。
关键词：三级圆柱减速器 起重机 200/60t-22m 优化设计 matlab

Abstract
 This paper introduces the research background of 200/60t-20m bridge crane's main hoisting reducer, as well as it's research significance and research actuality of domestic and overseas. Through a detailed analysis on the referenced literature, I expatiated the concept of lifting cylinder with three-tier column helical gear's transmission, including the transmission's design, main strength and other contents as well; In the technical route, I discussed the choice on the form of gear's transmission structure , the choice of the basic parameters , the calculation of the size , the strength emendation of several major accessories and so on. Besides, I also  introduced the method of using the Matlab to optimize the reducer's volume and weight so as to make this design more suitable for the social production..

Keywords：Three cylindrical reducer  crane  200/60t-22m  optimal design  matlab

目  录
中文摘要 i
英文摘要 ii
目录 iii
第一章     绪论 1
 1.1  研究动机与目的 1
 1.2  研究背景 1
 1.3  研究方法与系统描述 1
 1.4  论文內容概述 1
 1.5  第一章小结 1
第二章     传动部分设计 3
 2.1  拟定传动方案 3
 2.2  电动机的选择 3
2.2.1  电动机类型和结构型式 3
2.2.2  电动机容量 4
2.2.3  电动机转速 4
2.2.4  电动机的技术数据和外形、安装尺寸 4
 2.3  计算传动装置总传动比和分配各级传动 5
2.3.1  传动装置总传动比 5
2.3.2  分配各级传动比 5
 2.4  计算传动装置的运动和动力参数 5
2.4.1  各轴转速 6
2.4.2  各轴输入功率 6
2.4.3  各轴输入转矩 6
2.4.4  各轴输出转矩 7
 2.5  传动件的设计计算 8
2.5.1  选择齿轮材料和热处理方法 8
2.5.2  初定齿轮主要参数 8
 2.6  齿轮尺寸 19
2.6.1  第一对齿轮主要参数 19
2.6.2  第二对齿轮主要参数 19
2.6.3  第三对齿轮主要参数 20
 2.7  绘制各齿轮工作图样 20
 2.8  第二章小结 20
第三章     轴的设计 21
 3.1   计算作用在齿轮上的力 21
 3.2   初步确定轴的最小直径 21
 3.3   轴的结构设计 22
3.3.1  拟定轴上零件的装配方案 22
3.3.2  根据轴向定位确定轴Ⅰ的各段直径和长度 22
3.3.3  确定零件的周向固定 23
3.3.4  确定轴上圆角和倒角尺寸 24
 3.4   确定轴的力学性能 24
 3.5   计算轴上的载荷 24
3.5.1  水平面内 25
3.5.2  垂直面内 26
3.5.3  总弯矩M和转矩T 26
3.5.4  绘制轴的弯矩图和转矩图 26
 3.6   按弯扭合成应力校核轴的强度 26
 3.7   精确校核轴的疲劳强度 27
3.7.1  确定危险截面 27
3.7.2  求Ⅳ截面的应力 27
3.7.3  求综合影响因数 27
3.7.4  计算安全因数 28
 3.8   其余各轴的轴向长度和直径设计 28
3.8.1  轴Ⅱ尺寸 28
3.8.2  轴Ⅲ尺寸 28
3.8.3  轴Ⅳ尺寸 29
3.8.4  轴的校核 29
 3.9  第三章小结 29
第四章     键联接的选择和校核 30
 4.1   键的选型设计 30
4.1.1  键的类型选择 30
4.1.2  键的尺寸选择 30
 4.2   键的校核 30
4.2.1  任务提出 30
4.2.2  计算键联接能传递的最大转矩 30
 4.3  第四章小结 30
第五章     轴承的选择和校核 32
 5.1   轴承的选择 32
 5.2   轴承的校核 32
5.2.1  任务提出 32
5.2.2  计算步骤 32
 5.3  第五章小结 32
第六章     机体结构和尺寸设计 34
 6.1   机体结构介绍和材料选择 34
 6.2   机体尺寸 34
 6.3  第六章小结 34
第七章     润滑和密封 36
 7.1   减速器的润滑 36
7.1.1  齿轮的润滑 36
7.1.2  滚动轴承的润滑 36
 7.2   减速器的密封 37
7.2.1  轴伸出处的密封 37
7.2.2  箱盖与箱座接合面的密封 38
7.2.3  其它部位的密封 38
 7.3  第七章小结 38
第八章     可靠性优化设计 39
 8.1   设计提出 39
 8.2   设计方法概述和结果预测 39
 8.3   设计步骤 39
8.3.1  建立数学模型 39
8.3.2  确定设计变量 39
8.3.3  确定约束条件 40
8.3.4  利用MATLAB优化工具箱求解 42
 8.4  第八章小结 32
第九章     总结 45
参考文献 46
致谢 47