重庆科技学院专科生课程设计 摘要 课程设计任务书设计题目： 60t钢包回转台传动装置设计学生姓名课程名称专业课程设计专业班级地 点起止时间设计内容及要求设计60t钢包回转台传动装置传动系统，包括传动方案制定、传动功率计算、传动件参数计算及结构设计。制定传动方案3种，选择其中一种进行具体设计，分工进行参数计算及结构设计，各自完成总装图的绘制（2#图幅），计算机绘制，提交设计说明书1份（字数不少于5000字）设计参数1、承载能力 60t 2；2、回转速度 3rpm；3、回转半径 4.5m ；进度要求第12天熟悉题目，提出设计基本方案第38天进行参数计算及基本结构设计第913天修正参数及绘图第1415天提交设计成果及回答提问参考资料冶炼机械、机械设计手册、机械设计、材料力学等方面教材或参考文献其它计算机及绘图软件说明.本表应在每次实施前一周由负责教师填写二份，院系审批后交院系办备案，一份由负责教师留用。.若填写内容较多可另纸附后。3.一题多名学生共用的，在设计内容、参数、要求等方面应有所区别。目 录摘要1 绪 论 1.1盛钢桶的发展史 1.2传动装置的总体设计 1.2.1传动装置的组成方 1.2.2传动方案的确定2 直齿圆锥齿轮设计2.1 第一级传动齿轮的设计2.2 第二级传动齿轮的设计3 轴的设计3.1 传动第一级轴的设计3.2 传动第二级轴的设计3.3 传动第三级轴的设计4 轴上键的选取5 设备的安装与维护6 心得体会7 参考文献 摘 要炼钢炉练出的连铸用合格钢水装入盛钢桶，经吹气调温或真空脱气处理后，由盛钢桶运载设备送至连铸机浇铸平台。按工艺要求将钢水注入中间罐，以便使钢水铸入结晶器进行浇铸。回转台是在连铸的前一步骤，为连铸工序做准备。在连续浇铸时拥有了很多的时间，为连续浇铸提供结晶的时间，使连续生产成为可能。因此，对回转台的运动速度有一定的要求，对回转臂的强度有一定的要求，来保证回转台的承载能力。使其在运动过程中具有一定的安全性。对回转臂的要求很严格，必须加强对其机构的验算分析。 回转台是由盛钢桶支承台架、驱动装置和下部结构组成，盛钢桶支承台架是一个具有同一水平高度的两端悬臂梁，该台架通过带有滚动轴承的齿圈支承在下部结构上，而下部结构直接与钢筋混凝土基础连接。关键词：回转台转动装置 回转臂 螺栓连接1 绪论1.1盛钢桶的发展史 盛钢桶运载设备的任务是将盛钢桶运送到浇铸位置，供给中间罐所必须的钢水。目前，生产上使用的主要有以下四种形式的设备：专用起重机或借用铸锭起重机、固定式座驾、浇铸车和旋转台。早期，连铸机多设在模铸跨内，只进行单炉浇铸。如调度上没有困难，可借用铸锭起重机，一机多用，经济上合算，操作也方便。为解决连铸时占用铸锭起重机影响模铸或其他工艺操作的问题，而设置了固定式盛钢桶座架。近几年，随着车间内连铸机浇铸分成并列的两跨，以避免操作上的干扰。盛钢桶的运送多采用浇铸车或回转台。盛钢桶在实际生产中得到了广泛的应用。1.2传动装置的总体设计传动装置是用来传递运动和动力、变换运动形式，以实现工作机预定的工作要求的装置，是机器的重要组成部分。实践证明，机器的工作性能、质量及成本在很大程度上取决于传动装置设计的合理性，所以它的合理设计是一个十分重要的问题。分析60t钢包回转台传动装置系统的方案及特点如下：1.2.1传动装置的组成方案：钢包回转台主要由原动机（电动机）、传动装置（减速器）和工作机三部分组成，各部分通过联轴器连接起来。为实现工作机预定的功能要求，可以有不同的传动方案。合理的传动方案应除满足工作的功能要求，工作可靠性和适应外部条件外，还应为求结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维修方便等。因此在设计时优先满足重点要求。钢包回转台有如下的3种传动方案，下面分别对其进行简要分析和比较。 方案一，如图所示，一级为带传动，第二级为二级直齿轮减速器。带传动能缓冲、吸振，过载时有安全保护作用，因此这种方案得到广泛的运用。但是带传动在结构宽度和尺寸都较大，而且带传动不适用于大功率的机械传动和高温、高压、高载荷的恶劣工作环境。方案二，如图所示，为电动机直接与圆柱齿轮减速器相连接，此减速器宽度尺寸较大，但是由于齿轮制造容易，传动准确，因此也运用较广。开式齿轮传动的工作条件差，润滑条件不好，磨损严重，应布置在低速级。 方案三，如图所示，为电机直接与圆柱直齿轮减速器相连接，但是在减速器中采用的是蜗杆涡轮，它的结构最紧凑，但是蜗杆涡轮传动效率低，功率损失大，且成本较高。1.2.2传动方案的确定分析三种传动方案，最终选择第二种传动方案来设计计算，它满足钢包回转台的工作环境，而且在运动上面保证了很好的传动比和传动的准确性。转矩 ：T1=FR=60（1+25%）9.84.5=3307500N.m摩擦阻力矩，估算放大40%F=2601000（1+40%）9.8 =1646400N查机械零件=637Mpa由以下关系得到：安全系数k取35的值，取k=5F/(D/4)= KD=25.66 26mm结论：满足要求的滚动轴承型号为：6006 d=30mm D=55mm则有滚动轴承的半径为：r=d2+（D-d）2 =302+（55-30）2 =27.5mm有机械零件手册查的摩擦系数=0.100.16取=0.15则有： T2= FR =0.15164640027.50.001 =6791.4N.m则总的转矩为T总=T1+T2 =3307500+6791.4 =3314291.4N.m工作机的有效功率为： Pw=Tn/9550 =3314291.40.05/9550 =17.35231099KW 17.35KW则电动机的额定功率为： Pd=Pw而有于以下的因素有关，及总=齿外齿内联联 =0.980.980.950.990.990.990.990.990.990.990.99 0.835 则Pd=Pw =17.350.835 =20.8KW则可根据机械设计手册查的相关的电机的型号有以下满足要求的：参数型号功率（KW）转速（r/min）Y180M-222294042.289%0.89173Y180L-422147042.591.5%0.86192Y200L-22297044.690.2%0.83250Y225M-82273047.690%0.78292分析上表得到以下的结论： 传动比的范围为：i总=（35）（46）（812） =（96360）则电机的转速范围：nd= i总3 =（2881080）rmin则进一步的推出合适的满载电机应该选择其型号： Y200L-22297044.690.2%0.83250则选定电机后，应该以满载电机的转速来计算，及 i总=nmnw =9703=323.333323则按照相关的经验公式来分配传动比，初步选择了以下传动比分配，及 i 1=5 i2=6 i3=10.77则选定后的总的传动比为：i总=5610.77=323.1可以根据分配好的传动比，计算各轴的转速：n1=nmi 1=9705=194 rminn2= nm（i 1 i2）=97030=32.33 rminn3= nm（i 1 i2 i3）=970323.1 = 3.002166512 rmin 3 rmin根据所选定的传动比分析到的工作机的转速满足要求，可以继续向一步进行计算，设计出相关的机构等参数。计算各轴的功率为以下：一轴的功率=220.99=21.8KW二轴的功率=220.990.980.99=21.110956KW21.11KW三轴的功率=220.990.980.990.980.99=20.450125351KW21.45KW锥齿轮的计算功率=220.990.980.990.980.990.990.990.99=19.83234578KW19.8KW外齿合的功率=19.892345780.990.950.99=18.45016636KW18.45 减速箱的齿轮设计第一级齿轮1. 选择齿轮精度等级、材料及齿数。（1） 选择八级精度，闭式齿轮传动。（2） 采用软齿面齿轮。小齿轮选用45钢调质处理，大齿轮采用45钢正火处理。参考表7-1，取小齿轮硬度的217255HBS,大齿轮硬度为162217HBS.计算时取小齿轮硬度为240HBS，大齿轮硬度为190HBS。（3） 选小齿轮齿数z1=21,i=5,z2=105取z2=105,u=105/21=5对于齿面硬度小于350HBS的闭式齿轮传动，应按齿面接触强度设计，再按齿根弯曲强度校核。2. 按齿面接触疲劳强度设计设计公式 d1t(1) 试选载荷系数Kt=1.5（下标t表示试选）。(2) 小齿轮传递的转矩。T1=9.5510=9.55=214432N(3) 据表7-8，因为单级传动，齿轮为对称布置，取齿宽系数.(4) 由表7-6，查得弹性系数ZE=189.8MPa (5) 取