焦化厂推焦机的设计说明书

1、焦化厂推焦机的设计摘 要炼焦工业是一个国家基础工业，其中推焦机是炼焦车间最重要的机械。它的任务是进行推焦、平煤、在推焦前后摘下与安上机侧炉门、推焦时用压缩空气吹扫炭化室顶部的石墨。近代推焦机主要由金属支架、行走机构、推焦机构、平煤机构、开门机构以与空气压缩机等构成。行走机构和推焦装置是推焦机上最重要的两个机构，本次毕业设计主要容就是行走机构和推焦装置设计。行走机构主要由车轮、轨道、电机、减速器、制动器等部件组成。推焦装置主要由电机、减速器、齿轮齿条传动装置等部件组成。本文详细介绍了推焦机行走机构和推焦装置的结构，工作原理。根据原有数据和参考资料，结合所学的专业知识，详细设计了推焦机行走机构和推

2、焦装置。并运用AutoCAD画出了完整的装配图和部分零件图，经过计算和强度校核能满足实际要求。关键词 ：推焦机 行走机构 推焦装置 焦炉 焦炭AbstractWalking mechanism and coke pushing device isthe most two important institutions of the coke pusher.The main content of this graduation design is the walking mechanism and coke pushing device design.Walking mechanism is ma

3、inly composed of wheel and rail, motor, reducer, brake parts, etc. Coke pushing device is mainly composed of motor,reducer,gear rack transmission device parts,etc. Coke pusher is the most important machinery in the coking workshop.Its task is to pushing coke , leveling coke , before and after the pu

4、shing time remove and install the pusher side oven door , using compressed air to sweep graphite at the top of coking chamber when it is pushing . Modern pusher machine mainly made up by Steel Timber , Walking mechanism, Pusher mechanism, Leveling mechanism, Opening mechanism , air compressor and so

5、 on . The weight of the whole pusher machine is 120-130 tonsThis paper introduced the coke pushers walking mechanism and structure of coke pushing device , working principle in detail . According to the original data and resources and combined with learned professional knowledge , Detailed design th

6、e pusher machines walking mechanism and coke pushing device . And use AutoCAD to draw a complete assembly drawing and parts drawing . After calculation and strength check it can meet the practical requirementsKey words : Coke pusher、Walking mechanism、Pusher device、Coke oven、Coke49 / 54目 录摘 要IAbstrac

7、tII第一章 绪论11.1煤焦化工艺国外发展情况与现状11.1.1 国发展现状11.1.2 国外发展情况21.2焦炉设备概述31.2.1 煤焦化的机理31.2.2 现代焦炉结构31.3行走机构和推焦装置的工作原理61.4推焦机在生产维护方面存在的问题81.4.1推焦过程中推焦杆产生振动81.4.2推焦杆中前部的立板常产生裂纹81.4.3对位不准和电机减速器被毁问题8第二章 推焦机行走机构的设计102.1推焦机行走机构的传动方案102.1.1带有开式齿轮传动的方案102.2.2全部为闭式齿轮传动的方案112.2推焦机运行阻力计算112.3行走机构电动机的选择与校验122.3.1电动机的稳态运行功

8、率：122.3.2初选电动机122.3.3电机启动时间132.3.4电动机过载校验132.3.5电动机发热校验142.4行走机构减速器的设计与计算142.4.1高速级齿轮传动的计算152.4.2低速级齿轮传动的计算232.5制动器的选择与校验31第三章 推焦装置的设计323.1推焦装置的设计方案323.2推焦装置电机选择323.3齿轮齿条的设计343.3.1.选定齿轮类型、精度等级、材料与齿数343.3.2各系数的选定343.3.3.齿轮传动的设计参数、许用应力的选择353.3.4齿轮的设计计算353.3.5齿轮齿条的几何尺寸计算373.4选择减速器423.5联轴器的选择43第四章 机构的安装

9、、维护和润滑444.1推焦机安装时注意的事项：444.2设计的推焦机，应满足以下几方面的要求：444.3 推焦车的维护规程454.4推焦车的润滑制度454.5 巡回检查464.6运转中突然事故的处理464.7检修规程464.8 检修质量标准48结 论51致 52参考文献53第一章 绪论1.1煤焦化工艺国外发展情况与现状1.1.1 国发展现状中国焦炭年产量和出口量于90年代初跃居世界第一位。21世纪初期,中国焦炭(机焦)产量仍将增长,世界焦炭产量稳定在315亿t/a左右,并基本保持焦炭的供需平衡。焦炉容积大型化、操作自动化、严格控制污染、扩大炼焦用煤资源将是21世纪室式炼焦的主要发展方向。据初步

10、统计,2003年全国焦炭产量达17775万t,比2002年增长3486万t,增幅达24.2%,产量和增长幅度均创历史高。其中机焦产量13146万t,约占74%;土焦4556万t,占25.6%。中国历年的焦炭产量见下表1-1 表1-1中国焦炭产量近年来,新建的焦炉基本上都是炭化室高度为4.3m和6m的顶装焦炉,以与炭化室高度为4.3m的捣固焦炉。2003年中国生产的焦炭中,有近11000万t是由炭化室高度4m的焦炉生产的,占焦炭总产量的61.9%。 2003年,焦炉的环保和自动化水平也有较大提高。新建的大中型焦炉在设计中都配备了完备的环保措施和自动化控制手段。焦炉除尘、干熄焦、新型煤气脱硫脱氰与

11、废水处理工艺等一批先进适用技术在武钢、马钢、鞍钢、等许多大中型焦化厂推广采用;焦炉加热自动控制、焦炉机械自动化运行和联锁系统在首钢与许多大型焦化厂投入运行。随着炼焦装备水平的提高,我国焦化生产的工序能耗正逐年下降,2003年我国重点钢铁企业的焦化工序能耗已降到148.51kg标准煤/t焦,但与国际先进水平的128.1kg标准煤/t焦还有一定的差距。随着国家对环保工作的重视和人们环保意识的增强,我国大型焦化厂特别是钢铁企业的焦化厂,基本上能按照国家的有关规定,在建设新焦炉时同步建设环保设施,如沙钢、鞍钢、本钢、武钢和鄂钢都是在建设6m大容积焦炉的同时,同步建设干熄焦装置。一些老厂如首钢、太钢、昆

12、钢、济钢、美锦等都在积极补建装煤除尘装置和出焦除尘地面站。 目前,我国大中型焦炉均装有高压氨水喷射无烟装煤设施。装备有装煤除尘地面站和装煤除尘车的焦炉生产能力约4600万t,占机焦生产能力的33.9%,装备推焦除尘地面站和推焦除尘热浮力罩的焦炉生产能力约5000万t,占机焦生产能力的36.8%。也就是说,大部分焦炉尚未设置完善的除尘设施。随着焦炭价格的上涨,一些违规上马的中小型焦化厂逐渐增加,这给环境带来了严重的污染。即使一些机焦项目设计上有完善的环保措施,但实际建设中很少能同步实施,“有焦无化”加剧了炼焦区的环境恶化。1.1.2 国外发展情况 欧洲焦化工作者早在20世纪80年代就主焦炉大型化

13、,其原因是:大型焦炉可提高劳动生产率,可减少对环境的污染,可提高焦炭质量。欧洲大型焦炉见下表1-2 表1-2欧洲大型焦炉一览表 20世纪80年代末,欧洲焦化工作者针对多室式传统焦炉存在的劳动生产率低和对环境有较大污染的缺点,提出改变多室式传统焦炉的观念,并将煤预热与干熄焦直接联合的方案,进行了巨型炼焦反应器试验(Jumbo Coking Reactor简称JCR)。在1993年春到1996年夏3年多的时间里,进行了650炉JCR试验,共生产了焦炭3万多吨。煤预热与干熄焦联合的巨型炼焦反应器流程图见下图1-3 图1-3煤预热与干熄焦联合的巨型炼焦反应器流程图 美国陆(Inland)钢铁公司哈伯(

14、Harbor)焦化厂于1998年6月30日投产,其年产焦炭133万t,采用4×67孔=268孔热回收焦炉,焦炉尺寸:13.7×2.4×4.6m,每孔装煤量:4045t。世纪交替前后,德国开发了自己的热回收焦炉,其尺寸与美国相似,但采用顶部装煤方式。日本是当今世界现代室式焦炉炼焦先进技术应用最多、最完善的国家。日本现生产的15个炼焦厂家的48座焦炉全部实现了加热自动控制;新日铁大分厂、川崎公司千叶厂、住友公司鹿岛厂等已实现焦炉机械(四大车)完全自动化,现场无人操作;干熄焦在冶金企业的13个炼焦厂基本普与;各炼焦厂普遍采用炼焦煤预处理技术(调湿/装炉煤水分控制、煤预热

15、、配型煤、选择粉碎等)。下图1-4为日本正在推进的SCOPE21炼焦新技术工艺流程。图1-4 SCOPE21工艺流程1.2焦炉设备概述1.2.1 煤焦化的机理煤焦化又称煤炭高温干馏。以煤为原料，在隔绝空气条件下，加热到950左右，经高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺。为保证焦炭质量，选择炼焦用煤的最基本要挥发分、粘结性和结焦性；绝大部分炼焦用煤必须经过洗选，以保证尽可能低的灰分、硫分和磷含量。选择炼焦作煤时，还必须注意煤在炼焦过程中的膨胀压力。用低挥发分煤炼焦，由于其胶质体粘度大，容易产生实高膨胀压力，会对焦炉砌体造成损害，需要通过配煤炼焦来解决。1.2.

16、2 现代焦炉结构 现代焦炉的结构主要有：炭化室、燃烧室、斜道区、蓄热室、小烟道、炉顶区、焦炉基础平台、烟道、烟囪。 JN型焦炉与其基础断面如下图1-5所示：图1-5 JN型焦炉与其基础断面1.装煤推焦机装煤推焦机是焦炉机械中最重要的设备，其结构组成如下图1-6所示，图1-6装煤推焦机简图 装煤推焦机运行于焦炉机侧的轨道上，进行装煤和推焦工作，它是焦炉机械 设备中最大的设备，其主要功能是：推出炭化室已炼成的焦炭；摘下和装上炭化室机侧的炉门。2.捣固机捣固机是捣固焦炉的核心设备，设置在煤仓的下部轨道上，将煤仓放下的粉煤捣成煤饼，由装煤机构送入炭化室。捣固机有:2锤、3锤、4锤和多锤，它的捣固锤传动

17、基本上分为两种型式：皮带偏心轮传动和弹性凸轮传动。3.摇动给料机摇动给料机结构如下图1-7所示图1-7摇动给料机简图 摇动给料机是捣固焦炉配套设备之一，是将煤塔中的煤装入装煤车的关键设备，摇动给料机配有连锁装置，即给料机与捣固机、装煤推焦车连锁。4.栏焦机拦焦机的结构如图3所示。拦焦机运行于焦炉焦侧的轨道上，在推焦前将炉门打开，并将装煤推焦车推出的成熟焦碳经导焦栅与时、快速、准确地导入熄焦车，再将炉门闭好。它的主要功能是：开关焦炉焦侧炉门；将推出的焦炭导入熄焦车；将需要修理的炉门送入炉间台炉门修理站。栏焦机简图如下图1-8所示。图1-8栏焦机简图5.熄焦车熄焦车的结构如图4所示。它主要是用来承

18、接由推焦车从焦炉中推出的炽热焦炭，并将其拉到熄焦塔下，待焦炭熄灭后，再将焦炭拉到焦场自动卸焦的车辆。熄焦车简图如下图1-9所示。图1-9熄焦车简图6.取门机构 取门机构主要完成炉门的开闭与旋转动作，由取门机、吊挂架、台车、支承辊、旋转装置、杆销 、钢架等组成。为保证取门时和旋转后清门时的位置固定，本装置设有机械插销定位机构；取门机下部设有倾斜油缸，将取门机下部推向炉体以适应焦炉膨胀的工艺特点；取门机摘取门后位置的控制，由液压系统 部控制油缸与装置所带的限位理装置、气路系统、润滑系统、液压系统、电气系统组成，去取门机构简图如下图1-10所示。图1-10取门机构简图7.装煤车 装煤车的任务是从煤塔

19、下接受配合煤，把煤运到炭化室上，再将煤装如炭化室中。另外在每次出焦前，还要用它清扫上升管中的石墨。因此，装煤车主要由金属支架、行走机构、操纵套筒和闸板的机构、振煤机构和清扫上升管中石墨的机构组成。装煤车有四个行走车轮，其中两个为主动轮，这两个主动轮由一个电动机和一组齿轮传动装置带动。车轮边缘有两个凸缘，以避免装煤车出轨。车轮与金属支架之间有弹簧，用以保护焦炉炉砖不受震动和冲击。在停电时，有手动传动装置，使装煤车离开装煤的炭化室。1.3行走机构和推焦装置的工作原理原6m推焦机走行装置采用变频调速(VVV)F双电动机双减速机驱动,变频器一拖一控制,主要由主动平衡车、从动平衡车、车架、传动装置等组成

20、。走行车轮采用工频淬火,硬度层为1015mm，前进和后退方向均设有可靠缓冲器。结构原理如图1-11所示,由图1-11可以看出，整个走形驱动单元位于走形梁上端平台，电动机通过联轴器和减速机相连接,中间有液压推杆制动器。减速机输出轴驱动中间大齿轮,然后再由这个齿轮驱动两个主动车轮上的两个齿轮行走。 图1-11原6m推焦机行走机构推焦装置是将炙热的红炭推出炭化室的装置，它是由推焦杆、推焦支辊 与传动装置等组成。它的传动形式是电机通过减速机驱动开式齿轮带动推焦 杆上的齿条，使推焦杆前后移动。推焦时传动采用涡流制动器调节速度，使推焦过程实现无冲击推焦。6 m 推焦装置如图1-12所示。 图1-12推焦装

21、置示意图推焦行程包括三个部分，如图1-13所示。过程为推焦杆前进到抵住炭化室中的焦炭，推焦杆继续前进，此过程推焦杆把炭化室中的焦炭推出，经过拦焦机的导焦栅，炙热的焦炭落人导焦栅下的熄焦车中。 图1-13推焦行程简图1.4推焦机在生产维护方面存在的问题1.4.1推焦过程中推焦杆产生振动产生此问题的原因很复杂，当推焦机安装完成后，此时得可变因素主要有： 主动齿轮与齿条的啮合质量； 推焦杆下部支辊水平度； 推焦机走行轨道的水平度； 滑履的高度，即滑履下平面与炭化室底面间的距离。 针对可变因素，避免振动产生的措施为: 规主动齿轮与齿条啮合的质量指标。经过实测，顶隙1415mm时不易 产生振动，此时侧隙

22、随之加大，增强了适应性。 规走行轨道和推焦杆支辊的标高。推焦车运行在走行轨道上，推焦杆 运行在支辊上，二者的标高直接影响着推焦杆的水平度。 调节好滑履的高度。滑履的高度是可以通过垫片来调节的，滑履进入炭 化室后，其应该使推焦杆保持原始位置的标高进行水平移动，经过生产 实践，滑履与炭化室底面的间隙一般为812mm。1.4.2推焦杆中前部的立板常产生裂纹 推焦时推焦杆要穿过1000的炭化室，其过程大约为80s，然后在大气中停留约9min，再进行下一炉的推焦。如此反复的过程，推焦杆的温度变化剧烈，使立板疲劳从而导致产生裂纹，影响推焦杆使用寿命。 针对推焦杆立板产生裂纹的原因，解决此问题的措施有：对推

23、焦杆进行保温绝热，具体方法是在推焦杆两侧加装耐热材料；使用循环水对推焦杆进行冷却；推焦杆两旁挂设防风板以防因受风而使推焦杆温度变化剧烈。 第1种方法的优点是生产成本低，维修简单方便，在现有的推焦杆进行改造也简单可行；而第2种方法的生产成本与使用成本太大，阀门众多，一旦出现问题，检修困难；第3种方法因推焦杆前部无法挂设防风板，使用效果不理想，仅有改善作用。无论那种方法，均可有效的延长推焦杆的使用寿命。1.4.3对位不准和电机减速器被毁问题 大车走行部分的传动形式为电机减速机传动轴走行轮。在生产过程中需要停车对位时，由于车的速度较快，虽然车轮不转，但巨大的惯性使车轮在轨道上跳动，使该车很难准确对位

24、；电机和减速机之间为齿式联轴器联结，由于车启动、制动时的猛烈撞击而经常损坏。平煤、推焦、移门、提门等机构的基础不稳，使该机构工作时不能1次操作到位，常常是反复操作几次才能完成。推焦和平煤装置的传动形式为电机减速机推焦杆（平煤杆），当工作结束需要制动时，只能采取断电和电机反转。由于设备的质量大（特别是推焦杆）、惯性大，电机反转制动经常造成电机烧毁和减速机齿轮的毁坏，造成备件的大量消耗，使生产成本提高。 解决办法：将推焦机走行部分的电机全部更换为变频电机，这样在推焦机启动和停止过程中的速度将是逐渐升高和降低的，有利于推焦机的对位控制；对联轴器的启动作用力也是缓慢增加，同时将齿式联轴器更换为滚柱联轴

25、器，滚柱联轴器比齿式联轴器强度高、价格低且安装精度要求不高。采用电液推杆代替提门、移门机构中的电机减速机传动形式。由于电液推杆可进行无级调速，使提门、移门机构运动灵活易于控制，动作准确。电液推杆自带卸荷装置，当出现异常情况导致提门、移门不能正常动作时，不至于烧毁电机。此外，还对提门、移门、平煤、推焦等机构的基础进行了更换或加固。将推焦机构的电机和减速机之间的齿式联轴器更换为带制动轮的联轴器并加装制动器；将平煤机构的电机和减速机重新设计位置，减速机输入轴选用双轴伸，一端和电机联接，一端加装制动器。当推焦杆和平煤杆需要制动时，制动器就可以发挥作用而不用进行电机反转制动，大大降低了电机被烧和减速机被

26、毁的机率。第二章 推焦机行走机构的设计2.1推焦机行走机构的传动方案 对于具有四个车轮其中半数为主动的小车运行机构，其传动方案可分为两大类：即带有开式齿轮传动和全部为闭式齿轮传动。2.1.1带有开式齿轮传动的方案 在这种方案的运行机构中，传动的高速级封闭在箱壳用油浴润滑，而低速级采用的是开式齿轮。图2-1中开式大齿轮做成齿圈式，分别用螺栓固定在两个主动轮的轮辐上，并与车轮一起绕固定的车轮心轴旋转。这种传动方案，经实际使用证明，虽然在繁重的工作条件下也能满足要求，具有足够的可靠性，但车轮的拆装检修不便。图2-2所示传动方案中的大齿轮与车轮装在同一根转轴上。这种方案的优点是结构简单，可以很方便的地

27、检修车轮和轴承。缺点是大齿轮的支点距离较大，影响齿轮的正常啮合。 在上述两传动方案中，由于开式齿轮、轮齿的磨损严重，因此，一般用途的钢包车运行机构大多采用闭式齿轮传动。 图2-1开式齿轮传动方案1 图2-2开始齿轮传动方案22.2.2全部为闭式齿轮传动的方案 全部为闭式齿轮传动方案如图2-3和2-4所示。这种方案的运行机构由电动机、制动器、减速器、车轮、联轴器、浮动轴等组成。在这些方案中，由于齿轮的维护保养条件好，齿轮传动构成独立的减速器部件，因此机构的分组性较好。 图2-3闭式齿轮传动方案1 图2-4闭式齿轮传动方案2 图23减速器装在两车轮外侧的形式。这种方案，安装和维护减速器的工人可在钢

28、包车旁边工作，较为安全便利；但缺点是减速器与靠近的一个车轮之间的扭矩太大等于全部输出扭矩，所需轴径较大。图2-3中处在减速器与车轮驱动轴之间的联轴器，由于间隔很小，难于选择合适和可靠的结构。 图24为减速器在两车轮中间的形式。在这种方案中，传动轴所受的扭矩较小每边轴的扭矩是减速器出轴扭矩的一半。减速器出轴与车轮之间采用联轴器和浮动轴联接（两个浮动轴可以等长也可以不等长），由于安装的的偏差允许稍大一些，因而安装方便。根据设计要求，推焦机跨距为8.6米，载重为114t。是属于重型大跨距运输车辆。经过分析对比,选择24方案最合理。2.2推焦机运行阻力计算 对于一般的推焦机而言，运行阻力即是推焦机运行

29、的静阻力 (2-1) 式中： 推焦机运行的静阻力（N）推焦机运行的摩擦阻力（N）推焦机运行时克服轨道坡度引起的重量分力的阻力（N）风载荷引起的阻力（室不考虑） (2-2） 式中： Q载荷（N) G推焦机自重（N） f滚动摩擦系数 u车轮轴承摩擦系数 d与轴承相配合处车轮的直径（mm） D车轮直径（mm）附加摩擦阻力系数摩擦阻力系数 对于此次设计： 将数据代入式（2-2）得：2.3行走机构电动机的选择与校验 已知：推焦机走行速度： 转 速： =2.3.1电动机的稳态运行功率 （2-3） 式中：运行摩擦阻力，N走行速度，m/s驱动电动机的台数，取1机构的传动效率，采用卧式齿轮减速器时取0.95 将

30、数据代入式（2-3）得： =2.3.2初选电动机 初选电动机功率： （2-4） 式中：由于水平惯性力影响的功率增大系数，其值为： 室外： =1.11.3（速度高选大值） 室： =1.22.6（=30180m/min） 电动机的静功率，kW 将数据代入式（2-4）得： P= 查机械设计手册第5卷，选电动机：YZR225M-6 额定功率：P=30 转速：n=962 r/min 速比：2.3.3电机起动时间 （2-5） 式中：n电机额定转速 (r/min) K转动惯量影响系数，取 K=1.051.20；电机转子转动惯量，其值由电机样本查得；电动机轴上制动轮与联轴器转动惯量，其值由样本查得； m 电动

31、机台数；推焦机载荷 (N )；推焦机自重 (N )； D 车轮直径（m）；i 减速比；效率，一般取=0.850.95；电机平均起动转矩（ ），其值由电机样本查得；满载、上坡、迎风时作用到电机轴上的稳态运行阻力矩（）； 其值由计算可得： 上式中：总阻力； D 车轮直径；i 减速比； 效率，一般取 = 0.850.95。将数据代入式（2-5）得：s电机起动时间符合规定2.3.4电动机过载校验 （2-6）式中： 电动机额定功率（kw）； m 电动机台数；绕线电机和变频鼠笼电机取 =1.7；摩擦阻力系数，坡道阻力系数，其值为=0.001 风阻力；起重机运行速度（m/s）；效率，一般取0.850.95；

32、电机轴上折算飞轮矩之和，包括电机转子飞轮矩和制动轮与联轴 器的飞轮矩，从电机样本可以查得。 n 电机额定转速 (r/min)；启动时间（s）将数据代入式（2-6）得： =25.8 kW 电机过载校验通过2.3.5电动机发热校验对于运行机构工作级别在 M5 以上时才进行发热校验。 ， （2-7） 式中：运行电机稳态功率（kW）； G稳态负载平均系数，其值由表 3-4 和 3-5 查得；摩擦阻力系数，其值查表 4-1； 坡道阻力系数，其值为=0.001；风阻力；起重机运行速度（m/s）；效率，一般取=0.850.90。 将数据代入式（2-7）得： = 20.1 kw 电机发热校验通过2.4行走机构

33、减速器的设计与计算 总的传动比： i=18.86 根据，分配传动比 试选：4.95 3.82.4.1高速级齿轮传动的计算 选择齿轮的材料小齿轮： 调质, 硬度 320340 HBS大齿轮： 调质, 硬度 280300 HBS根据设计手册图14-1-83和14-1-112，按MQ级质量要求取值得： 齿轮接触强度疲劳极限：（小齿轮）（大齿轮） 齿轮弯曲疲劳强度极限：（小齿轮) (大齿轮）（1）初步确定主要参数 按齿面接触强度初步确定中心距 对于钢对钢配对的齿轮副，常系数值根据第三卷表14-1-65，选取，按 齿轮对称布置，速度中等，冲击载荷较大，取载荷系数=2.0，按表14-1-69，选=0.8，

34、 则：0.27，按第3卷表14-1-69圆整，取齿宽系数。 齿数比： 许用接触应力：小齿轮传递的转矩： （2-8） 式中： 电动机的功率，30 kW电动机的转速，962 r/min将数据代入式（2-8）得：297.8 中心距： (2-9) 式中： 常系数值，476齿数比，4.95载荷系数，2.0小齿轮传递的扭矩，297.8齿宽系数，0.30许用接触应力，684 将数据代入式(2-9)得：269.05 mm 取 =300 mm（2) 初步确定模数、齿数、螺旋角、齿宽、变位系数等几何参数 模数： =2.16 mm 取 5 mm 由公式： (2-10) 式中：小齿轮的齿数螺旋角，度。 一般取= 将数

35、据代入式(2-10)得：=19.57 取 97 实际传动比： 螺旋角： 齿宽： b=0.30300=90 mm 小齿轮分度圆直径： mm 大齿轮分度圆直径： mm 齿轮精度等级为7级（3）齿面接触强度核算 1）计算接触应力 根据机械设计手册第3卷表14-1-80公式可得： (2-11) 式中： 小齿轮单对啮合系数使用系数动载系数接触强度计算的齿向载荷分布系数接触强度计算的齿间载荷分布系数节点区域系数弹性系数，螺旋角系数重合度系数分度圆上名义切向力，N 2）分度圆上名义切向力： N 3）使用系数 原动机为电动机，均匀平稳，工作机为推焦机，有中等冲击。 查机械设计手册第3卷表14-1-71， 4）

36、动载系数 小齿轮线速度： m/s 由机械设计手册第3卷表14-1-80公式计算传动精度系数： Z=，=25 um（大齿轮） 将数据代数上式得：C=9.06 圆整取，查机械设计手册第3卷表14-1-74， 5）螺旋线载荷分布系数，（齿向载荷分布系数） 由机械设计手册第3卷表14-1-88，齿轮装配时对研跑合： = =1.279 6）齿间载荷分布系数 查机械设计手册第3卷表14-1-92得， 7）节点区域系数,查机械设计手册第3卷14-1-76， 8）弹性系数 由机械设计手册第3卷表14-1-195查得： 9）重合度系数 纵向重合度： 端面重合度： 由机械设计手册第3卷图14-1-72查得：， 则

37、：=0.75+0.85=1.6 由机械设计手册第3卷图14-1-79查得： 10）螺旋角系数 11）小齿轮、大齿轮的单对齿啮合系数、 按机械设计手册第3卷表14-1-94的判定条件，由于 取，将数据代入式(2-11)得：= =606.1 由于，所以 =606.1 12）寿命系数 设计工作寿命10年，每年工作300天，每天24小时 应力循环次数：=60 =1.66 由机械设计手册第3卷表14-1-96公式计算： 13）润滑油膜影响系数 由机械设计手册第3卷表14-1-98，经展成法滚、插的齿轮副 14）齿面工作硬化系数 由机械设计手册第3卷图14-1-90得， 15）尺寸系数 由机械设计手册第3

38、卷表14-1-99得，=1.0 16）安全系数 (2-12) 式中： 试验齿轮的的接触疲劳极限，小齿轮接触强度计算的寿命系数润滑剂系数速度系数粗糙度系数小齿轮的工作硬化系数接触强度计算的尺寸系数 齿轮的计算接触应力， 将数据代入式(2-12)得：1.17 1.27 此结果均满足机械设计手册第3卷表14-1-100规定的较高可靠度时，最小安全系数 的要求，齿面接触强度核算通过。（4）齿轮弯曲强度核算 1）螺旋线载荷分布系数，（齿向载荷分布系数） （2-13）mm将数据代入式（2-13）得： 2）齿间载荷分布系数 3）齿型系数 当量齿数： 由机械设计手册第3卷图14-1-98查得：， 4）应力修正

39、系数 由机械设计手册第3卷图14-1-103得： ， 5）重合度系数 由机械设计手册第3卷表14-1-104知： = =0.98 6）螺旋角系数 由机械设计手册第3卷图14-1-109，根据，查得：=0.92 7）计算齿根应力 因，用机械设计手册第3卷表中14-1-101中方法二： （2-14） 式中： 使用系数动载系数齿向载荷分布系数齿间载荷分布系数分度圆上名义切向力，N 法向模数，mm工作齿宽，mm载荷作用与齿顶时的齿形系数载荷作用与齿顶时的应力修正系数弯曲强度计算的重合度系数螺旋角系数 将数据代入式(2-14)得： 8）试验齿轮的应力修正系数 见机械设计手册第3卷表14-1-101， 9

40、）寿命系数 由机械设计手册第3卷表14-1-108 10）相对齿根敏感系数 由机械设计手册第3卷8.4.2（5）1）齿根圆角参数，用表14-1-102所列公式进行计算 由机械设计手册第3卷图14-1-98知： =0.325=21.6=2.087=0.445 同样计算可知： 10）相对齿根表面状况系数 由机械设计手册第3卷图14-1-118.齿根表面微观不平度10点高度时 11）尺寸系数 由机械设计手册第3卷表14-1-109的公式 = 13）弯曲强度的安全系数 (2-15) 式中： 试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限，齿根应力试验齿轮的应力修正系数，如用本标准所给值计算时，取弯曲强度计算的寿命系数相对

41、齿根圆角敏感系数相对齿根表面状况系数弯曲强度计算的尺寸系数 将数据代入式(2-15)得：、均达到机械设计手册第3卷表14-1-100规定的较高可靠度时最小安全系 数=1.6的要求，轮齿弯曲强度核算通过。2.4.2低速级齿轮传动的计算 选择齿轮的材料小齿轮： 调质, 硬度 320340 HBS大齿轮： 调质, 硬度 280300 HBS根据设计手册图14-1-83和14-1-112，按MQ级质量要求取值得： 齿轮接触强度疲劳极限：（小齿轮）（大齿轮） 齿轮弯曲疲劳强度极限：（小齿轮) (大齿轮）（1）初步确定主要参数 1）按齿面接触强度初步确定中心距选取，取载荷系数=2.0，按表14-1-69，

42、选=0.8，则： 按第3卷表14-1-69圆整，取齿宽系数。 齿数比： 许用接触应力： 小齿轮传递的转矩： 中心距： 取 =350 mm（2) 初步确定模数、齿数、螺旋角、齿宽、变位系数等几何参数 模数： 取 5 mm 由公式： 一般取= 将数据代入上式得：=28.3 取 108 实际传动比： 螺旋角： 齿宽： b=0.40350=140 小齿轮分度圆直径： 大齿轮分度圆直径： （3）齿面接触强度核算 1）计算接触应力 根据第3卷表14-1-80公式可得： （2-16） 2）分度圆上名义切向力： N 3）使用系数 查机械设计手册第3卷表14-1-71， 4） 动载系数 小齿轮线速度： 由机械设

43、计手册第3卷表14-1-80公式计算传动精度系数： Z=，=25 um（大齿轮） 将数据代数上式得：C=8.87 圆整取，查机械设计手册第3卷表14-1-74， 5）螺旋线载荷分布系数，（齿向载荷分布系数） 由机械设计手册第3卷表14-1-88， = =1.3 6）齿间载荷分布系数 查机械设计手册第3卷表14-1-92得，=1.5 7）节点区域系数,查机械设计手册第3卷14-1-76， 8）弹性系数 由机械设计手册第3卷表14-1-195查得： 9）重合度系数 纵向重合度： 端面重合度： 由机械设计手册第3卷图14-1-72查得：， 则：=0.75+0.85=1.61 由机械设计手册第3卷图1

44、4-1-79查得： 10）螺旋角系数 11）小齿轮、大齿轮的单对齿啮合系数、 按机械设计手册第3卷表14-1-94的判定条件，由于 取， 将数据代入式（2-16）得：=733.7 由于，所以 =733.7 12）寿命系数 设计工作寿命10年，每年工作300天，每天24小时 应力循环次数：=60 = 由机械设计手册第3卷表14-1-96公式计算： 13）润滑油膜影响系数 由机械设计手册第3卷表14-1-98，经展成法滚、插的齿轮副 14）齿面工作硬化系数 由机械设计手册第3卷图14-1-90得， 15）尺寸系数 由机械设计手册第3卷表14-1-99得，=1.0 16）安全系数 （2-17） 将数

45、据代入式（2-17）得： 此结果均满足机械设计手册第3卷表14-1-100规定的较高可靠度时，最小安全系数 的要求，齿面接触强度核算通过。（4）齿轮弯曲强度核算 1）螺旋线载荷分布系数，（齿向载荷分布系数）mm 2）齿间载荷分布系数 3）齿型系数 当量齿数： 由机械设计手册第3卷图14-1-98查得：， 4）应力修正系数 由机械设计手册第3卷图14-1-103得： ， 5）重合度系数 由机械设计手册第3卷表14-1-104知： = =0.963 6）螺旋角系数 由机械设计手册第3卷图14-1-109，根据，查得：=0.97 7）计算齿根应力 因，用机械设计手册第3卷表中14-1-101中方法二

46、： （2-18） 将数据代入式（2-18）得： 8）试验齿轮的应力修正系数 见机械设计手册第3卷表14-1-101， 9）寿命系数 由机械设计手册第3卷表14-1-108 10）相对齿根敏感系数 由机械设计手册第3卷8.4.2（5）1）齿根圆角参数，用表14-1-102所列公式进行计算 由机械设计手册第3卷图14-1-98知： =0.325=30.9=2.14=0.426 同样计算可知： 10）相对齿根表面状况系数 由机械设计手册第3卷图14-1-118.齿根表面微观不平度10点高度时 11）尺寸系数 由机械设计手册第3卷表14-1-109的公式 = 13）弯曲强度的安全系数 （2-19） 将数据代入式（2-19）得：、均达到机械设计手册第3卷表14-1-100规定的较高可靠度时最小安全系 数=1.6的要求，轮齿弯曲强度核算通过。2.5制动器的选择与校验 按满载、下坡、