毕业设计（论文）开题报告-电动滚筒.doc

提供全套毕业论文，欢迎咨询大学（毕业论文）开题报告及工作计划表姓 名 学 号 班 级 指导教师 毕业论文开题报告论 文 题 目渐开线行星齿轮传动电动滚筒的设计论文选题来源本课题研究的目的、意义：一目的电动滚筒是一种将电动机和减速器共同置于滚筒内部的新型驱动装置，广泛用于皮带输送机系统中，起到传递功率、调节转速的关键作用。它将电动机和减速器共同置于滚筒体内部，从而提高了滚筒传动的效率。行星齿轮传动电动滚筒不仅可以使电动滚筒体积减小，还可以使电动滚筒重量减轻、材料节省,并且对零件材料和加工精度的要求也大大的降低,从而大幅降低了生产成本,解决了普通电动滚筒的传动机构复杂、故障率高、成本高的难题。这种传动形式与定轴齿轮传动比较，具有体积小、重量轻、承载能力大、工作平稳等优点，但维修不方便，在国外的电动滚筒中常见这种结构型式。2 意义 电动滚筒具有结构紧凑、传动效率高、噪音低、使用寿命长、运转平稳、工作可靠、密封性好、占据空间小、安装维修方便等优点，并且适合在各种恶劣的环境下工作，包括潮湿、泥泞 、粉尘多的工作环境。 行星齿轮传动结构紧凑，三点对称，受力均衡，传动效率高，具有功率分流和动轴线的运动特性，由于在中心轮的周围均匀分布着数个行星轮来共同分担载荷，故使得每个齿轮所承受的负荷较小，所以可以采用较小的模数，从而缩小了其外廓尺寸，使其结构紧凑。行星齿轮传动的特点是运动平稳、抗冲击和振动能力的能力较强，使用寿命长。所以目前国内外已经将渐开线行星齿轮传动电动滚筒广泛应用于采矿、冶金、煤炭、交通、能源、粮食、烟草、化工、建材、邮电、航空、农林、印刷、商业等各个生产建设领域。电动滚筒作为驱动装置用在输送机上是从20世纪20年代开始的，比带式输送机的开始使用时间1795年晚了一百多年，电动滚筒的使用首先应用是在德国。大约在20世纪20年代末期，德国首先研制成功自然风冷却式电动滚筒，随后跟着生产采用笼式电动机的油浸式电动滚筒。随后油冷式电动滚筒陆续制成并投入使用，随着电动机制造技术的发展又出现了油浸式电动滚筒。欧洲德国、法国、英国、荷兰、奥地利、捷克、匈牙利、意大利、瑞士、芬兰都是欧洲较早生产电动滚筒的国家。美国、日本所生产的电动滚筒，在西欧 北美多为油浸式齿轮传动的电动滚筒，而自然风冷式和油冷式电动滚筒较少。自然风冷式电动滚筒多用在食品工业及生产线上，作为主动辊子使用。所有各大洲主要生产电动滚筒的厂家，包括我国的厂家在内，目前各种电动滚筒的总年产量在40到50万台。我国最早使用电动滚筒是在20世纪40年代，研制开发始于20世纪50年代。1961年初试制出我国第一台油冷式电动滚筒，随着我国输送机行业的发展，对电动滚筒的要求越来越高。继而开始从国外引进先进的电动滚筒制造技术，统一电动滚筒标准后我国电动滚筒行业蓬勃发展，生产厂家也不断增加。无论是在理论方面，还是在试制和应用实践方面，均取得了较大的成就，并获得了许多研究成果。本课题国内外研究概况（并在表格最后附上参考文献）：渐开线行星齿轮传动的电动滚筒最常用的为ngw（2k-h）型的二级或三级传动机构。在国外，如wat、interroll等公司一般只用在直径112mm以下的微型电动滚筒。而在日本、英国及国内一些厂家，大、中、小型电动滚筒都采用行星齿轮传动油浸式电动滚筒。渐开线行星齿轮传动电动滚筒与定轴齿轮传动比较，具有体积小、重量轻、承载能力大、工作平稳等优点。应用在电动滚筒传动装置中的行星齿轮传动形式很多，在大功率和小功率电动滚筒中都有应用。最常用的行星齿轮传动形式有以下两种。一种是典型的2k-h型周转轮系，按啮合形式分类属于ngw型传动机构。这种传动机构的优点在于，各个行星轮的数目都在两个以上，负荷可以由多个行星轮分担。在电动滚筒长度足够长的情况下，可以通过增加传动机构的级数，活的更大的传动比。需要注意的是，随着传动级数的增加，传动机构的总效率随之降低。目前行星传动机构的级数一般不超过4级。ngw型传动机构一级减速装置的传动比通常为2.79，三级传动机构总传动比可达到20730。在行星传动中，ngw型机构是目前电动滚筒中应用最广泛的传动机构。在设计行星齿轮传动时，除了考虑传动比条件外，还要考虑齿轮的同心条件、装配条件和邻接条件。行星齿轮传动中行星轮可以分担负荷，传动结构更为紧凑。一般行星轮的数目为两个、三个或四个，最多时可达八个。但是必须注意，随着行星轮数目的数目增加，各行星轮所承受的负荷是否能均匀分配，是一个至关重要的问题。为了充分发挥行星齿轮传动的优点，采用能够补偿不可避免的制造误差，以使各个行星轮均匀分担负荷的均载机构是十分必要的。均载机构具有可以降低载荷不均匀系数，从而提高承载能力，降低噪声，提高运转平稳性，降低齿轮制造精度等优点，目前已经被广泛采用。均载机构机构的型式较多，主要适用于三个行星轮的行星齿轮传动。它是靠三个基本构件（太阳轮、齿圈或行星架），没有固定的径向支承，在受力不平衡的条件下，能够做径向浮动，以使各行星轮均匀分担载荷。基本构件浮动的最常用方法是采用双联齿轮联轴器。一般有一个基本构件浮动即可起到均载作用，若是采用两个基本构件浮动效果更好。用于电动滚筒中的另一种行星齿轮传动机构是ww型啮合形式的传动机构，ww型啮合形式的传动机构通常用在小功率电动滚筒中。如果将外转子电动机与ww型行星齿轮传动机构结合在一起，可以用较少的传动级数获得较大的传动比。由于ww型啮合形式的行星齿轮传动机构的传动比调整不方便，双联齿轮制造也比较困难，因此ww型传动机构在电动滚筒中应用收到一定的限制。于是电动滚筒中的传动机构出现了许多组合传动形式。如采用一级行星齿轮传动与一级定轴传动组合机构，可以兼顾了定轴传动结构简单与行星齿轮传动结构紧凑的优点。对于小直径小功率的电动滚筒中采用这种组合形式的传动机构比较多。电动滚筒功率是选择电动滚筒的主要参数之一，如何正确、合理、迅速地计算和选取，是保证输送机械正常工作的关键。目前世界各国关于输送机械驱动功率的计算公式各不相同。德国、美国、日本、国际标准化组织iso和我国都采用的是不同的计算公式。这些公式基本上都是通过查阅一系列图表、确定其系数而求得的，相互之间有一定的差异，而且比较麻烦，为此文献推荐使用推导出的比较简单的功率计算公式，但是对于超出范围内的条件需要使用不同的计算轴功率的公式。电动滚筒作为一种驱动装置主要应用在固定式和移动式带式输送机上，代替传统的电机、减速器在传动滚筒之外的分离式驱动装置。随着国民经济的发展和电动滚筒技术水平的提高，电动滚筒作为驱动单元应用在斗式提升机上，作为主动辊子应用在辊道、辊子输送机上，输送各种散状、件状物品。制成锥形电动滚筒可容易实现辊子输送机的转弯；制成两端大、中间小，类似于双曲线形状的电动滚筒可用于工厂或林场输送各种直径的圆形或圆木；经过特殊设计，且带有安全可靠的制动和逆止装置，制成卷扬滚筒或电缆卷筒；也可以在筒体上加焊螺旋叶片制成轻巧的螺旋输送机。另外双速、三速或无级变速的低噪声滚筒已广泛应用于超级市场和技术密集型产品装配线上；特殊的隔爆滚筒、防腐滚筒等被应用在易燃、易爆、空气潮湿等条件恶劣的环境下工作。总之，由于电动滚筒具有结构紧凑、效率高、耗能少、噪声低、寿命长、运行平稳、工作可靠、密封性好、占用场地少、安装维护方便等优点，将更加广泛应用于各行业各领域。本课题研究内容、研究方法及研究思路（技术路线）： 一研究内容1. 查阅相关资料，了解渐开线行星齿轮传动电动滚筒机构的应用范围，国内外发展现状，写文献综述；2. 根据渐开线行星齿轮传动电动滚筒的功能及特点，初步确定整体设计方案；3. 绘制渐开线行星齿轮传动电动滚筒机构的各部分结构草图，并分析其结构合理性；4. 根据渐开线行星齿轮传动电动滚筒机构的结构特点，对主要结构进行强度计算与校核，确定各部分具体尺寸；修改、丰富各部分结构；5.cad图以及手工绘图折合a0图3张以上，并且至少手工绘制一张装配图；6.英文文献翻译（约5000汉字以上）二技术路线：1. 根据已知的参数及设计基本知识，设计计算行星轮分度圆直径和直线度误差，并确定行星传动系统总体设计方案。2.切削力，切削功率的计算，确定电动机的类型及结构特点。3.根据实际工况，对渐开线行星齿轮传动电动滚筒主要结构进行强度计算与校核，确定各部分具体尺寸；修改、 丰富各部分结构。4. 绘制各部分结构草图，分析其结构和工艺合理性；5. 渐开线行星齿轮传动电动滚筒机构总体结构设计及零部件设计。 本课题特色与创新之处：渐开线行星齿轮传动电动滚筒不仅可以使电动滚筒体积减小，还可以使电动滚筒重量减轻、材料节省,并且对零件材料和加工精度的要求也大大的降低,从而大幅降低了生产成本,解决了普通电动滚筒的传动机构复杂、故障率高、成本高的难题。这种传动形式与定轴齿轮传动比较，具有体积小、重量轻、承载能力大、工作平稳等优点，代替了传统的电机、减速器在传动滚筒之外的分离式驱动装置，也提高了滚筒的利用效率。行星齿轮传动结构紧凑，三点对称，受力均衡，传动效率高，具有功率分流和动轴线的运动特性，由于在中心轮的周围均匀分布着数个行星轮来共同分担载荷，故使得每个齿轮所承受的负荷较小，所以可以采用较小的模数，从而缩小了其外廓尺寸，使其结构紧凑。行星齿轮传动的特点是运动平稳、抗冲击和振动能力的能力较强，使用寿命长。预计存在的主要问题、困难及解决办法：一主要困难 1.传动比的最佳分配问题。 2.各个行星轮承受负荷均匀分配问题。 3.如何合理布置并最优利用滚筒空间。二解决办法： 通过查阅资料以及对所学知识的运用，实现传动比合理分配，选取合适的均载机构解决载荷分配。进一步研究电动滚筒结构特点，改善电动滚筒结构。导师意见： 导师签字： 年 月 日开题报告会评审组提出的主要问题、建议及意见：评审组组长（签名）： 年 月 日参考文献：【1】 刘建勋.电动滚筒设计与选用手册.北京：化学工业出版社，2000【2】 饶振纲.行星传动机构设计m.北京：国防工业出版社，1994【3】 成大先.机械设计手册m.北京：化学工业出版社，2002【4】 饶振纲. 行星齿轮传动设计. 北京：化学工业出版社，2003【5】 西北工业大学机械原理及机械零件教研室.机械设计.北京:高等教育出版社，2006【6】 马从谦.渐开线行星齿轮传动设计m.北京: 机械工业出版社.1987【7】 渐开线行星齿轮传动的设计与制造编委会. 渐开线齿轮行星传动的设计与制造. 北京：机械工业出版社，2002【8】 张国瑞，张展.行星传动技术.上海:上海交通大学出版社，1989【9】 王先奎,李旦.机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社【10】 陈于涛.互换性与测量技术.机械工业出版社【11】 张钺.新型带式输送机设计手册m.北京：冶金工业出版社，2001【12】 现代机械传动手册编辑委员会.现代机械传动手册m.北京：机械工业出版社，1995【13】 江耕华. 机械传动设计手册k . 北京: 煤炭工业出版社, 1992【14】 张莹. 机械设计基础m . 北京: 机械工业出版社, 1997【15】 刘兰生. 电动滚筒的改进结构 j . 起重运输机械, 1991, 364( 10) : 20- 22【16】 steven a. velinsky.kinematics and efficiency analysis of the planetary roller screwmechanism. journal of mechanical desig