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1、船舶工程全文,主编,第一节 减 速 器,一、减速器的类型 二、减速器的结构和润滑,第一节 减 速 器,图7-1 带电动机的二级圆柱齿轮减速器 1油封 2小齿轮 3机座 4输出轴 5大齿轮 6电动机,减速器又称减速箱或减速机，它是由密闭在刚性箱体内的齿轮或蜗杆传动所组成，如图7-1所示。它置于原动机和工作机之间，用来降低转速和相应地增大转矩，个别情况下也有用它来增高转速，此时称为增速器。减速器在各种机械中应用广泛。,第一节 减 速 器,图7-2 带电动机的圆柱齿轮蜗杆减速器,图7-2是带电动机的圆柱齿轮传动与蜗杆传动的组合，小齿轮1被电动机驱动，齿轮1带动齿轮2及同一轴上的蜗杆3，蜗轮4又被蜗杆
2、,一、减速器的类型,减速器的类型很多，一般可分为圆柱齿轮(包括直齿、斜齿和人字齿轮)减速器、锥齿轮减速器、蜗杆减速器以及它们的组合圆锥圆柱齿轮减速器、圆柱齿轮蜗杆减速器等。按减速器的传动级数又可分为单级、两级和多级减速器等。,图7-3 减速器的主要类型,两级和两级以上的圆柱齿轮减速器，按齿轮的布置形式可分为展开式(图7-3b)、同轴式(图7-3c)和分流式(图7-3d)三种。传动比范围为i850。,二、减速器的结构和润滑,图7-4 单级圆柱齿轮减速器 1下箱体 2上箱体 3螺栓 4、7垫圈 5、6螺母 8、9螺钉 10检查孔盖 11橡胶垫圈 12通气螺塞 13启盖螺钉 14油标尺 15密封垫片
3、 16放油螺塞 17密封垫圈 18轴承盖密封垫 19、26隔环 20、28圆锥滚子轴承 21定位隔环 22、24、30平键 23、29油封 25轴承盖 27轴承座套 31主动轴 32齿轮副 33从动轴,减速器主要由齿轮(或蜗杆、蜗轮)、轴、轴承和箱体等四部分组成。关于齿轮、轴和轴承的结构在有关章节中已经介绍。这里重点介绍箱体结构及其上各附件的作用。,二、减速器的结构和润滑,图7-5 浸油润滑,为防止润滑油从箱盖与箱座的接合面上渗出，装配前需在接合面上涂一层水玻璃或洋干漆。箱体通常用灰铸铁(HT150或HT200)铸成。检查齿轮啮合情况及向箱内注入润滑油，是通过检查孔进行的，平时检查孔盖10是密
4、封的。在箱座的最下部要开设12个清洗减速器时的放油孔，用螺塞16堵住。在箱座上专门设置一个油标尺14(或采用其他类型的,第二节 船用齿轮箱,一、齿轮箱的主要技术指标 二、典型结构,一、齿轮箱的主要技术指标,船用齿轮箱的主要技术指标有额定功率P、额定转速n1、额定转矩T、额定传扭能力P/n1、减速比i、输入输出轴之间的中心距和额定承受螺旋桨推力。,二、典型结构,1.单级单输入轴垂直异心传动齿轮箱(图7-7) 2.单级单输入轴水平异心传动齿轮箱(图7-8) 3.双级单输入轴同心式齿轮箱(图7-9),1.单级单输入轴垂直异心传动齿轮箱(图7-7),所谓单级是指只有一对齿轮；单输入即只有一根输入轴；垂
5、直异心是指在垂直方向两轴心线不重合。由图7-7可以看出，动力由轴1输入，经主动齿轮11传给从动齿轮4由轴7输出。考虑到与发动机轴线安装的误差，轴1使用了调心球轴承，以便自动补偿。,2.单级单输入轴水平异心传动齿轮箱(图7-8),图7-7 单级输入轴垂直异心传动齿轮箱 1输入轴 2箱体 3、6圆柱滚子轴承 4从动齿轮 5双向推力轴承 7输出轴 8润滑油泵 9油泵传动装置 10、12调心球轴承 11主动齿轮 a键 b油标 c放油塞 d联轴节,1.单级单输入轴垂直异心传动齿轮箱(图7-7),图7-8 单级单输入轴水平异心传动齿轮箱,2.单级单输入轴水平异心传动齿轮箱(图7-8),3.双级单输入轴同心
6、式齿轮箱(图7-9),图7-9 双级单输入轴同心式齿轮箱 1箱体 2、7、10、17齿轮 3中间轴 4、5、8、9、12、16轴承 6输入轴 11推力轴承 13输出轴 14润滑油泵 15油泵传动装置,3.双级单输入轴同心式齿轮箱(图7-9),图7-10 船用齿轮箱外形示例 a)S系列 b)C系列 c)T系列 d)L系列,第三节 起重机械,一、概述 二、手动葫芦和电动葫芦 三、常见起重机 四、起重机的四大机构,第三节 起重机械,图7-11 船厂外景,当我们走进船厂或金属结构厂，不论是在车间内还是在车间外，映入眼帘最突出的印象是各式各样的起重机械，如图7-11所示。因此有必要对一些典型的起重机械加
7、以研究。,一、概述,起重机械种类繁多，是一个专门的专业，这里仅介绍一些基本工作原理。本节介绍的起重机械有手动葫芦、电动葫芦、电动葫芦起重机、桥式起重机、门式起重机、门座起重机等。,二、手动葫芦和电动葫芦,1.手动葫芦 2.电动葫芦,二、手动葫芦和电动葫芦,图7-12 手动葫芦 1挂钩 2棘轮 3手拉链条 4起重链条 5吊钩,将手动葫芦(图7-12)的挂钩挂在某一固定的梁、架上，当拉动手拉链条时，起重链条会使吊钩向上或向下运动，从而达到上升或下降重物的作用。手动葫芦常,1.手动葫芦,图7-13 手动葫芦结构 a)原理图 b)棘轮摩擦片式单向制动器 1手拉链轮 2摩擦片 3棘轮 4制动器座 5起重
8、链轮 6手拉链条 7起重链条 8、9、10、11传动齿轮 12长轴 13制动器固定器 14制动盘 15棘爪,手动葫芦的工作原理如图7-13a所示。提升重物时，拉动手拉链条6，使链轮1转动，此时摩擦片2呈接触状态，运动通过传动齿轮传给起重链轮5。其传动,2.电动葫芦,图7-14 电动葫芦照片,电动葫芦是一种用电力驱动的起重机械，可用于固定作业场所，也可用于工字梁轨道上运输物料上升下降，还可用于单轨起重机、梁式起重机、门式和塔式起重机上作配套提升装置，是企业用来起落重物的一种常用设备。图7-14所示为常见电动葫芦的外形。,2.电动葫芦,图7-15 HC型电动葫芦原理图 1电动机定子 2锥形转子 3
9、弹簧 4锥形制动器 5联轴节 6动力轴 7齿轮减速箱 8卷筒 9外壳 10钢丝绳,图7-15示出了HC型电动葫芦的纵剖面原理图。通电后，当锥形转子2转动时，在电动机定子1和转子2之间的电磁力的作用下使转子2沿轴向左移动，弹簧3受到压缩，这时锥形制动器4便与后座上的制动器座脱开，电动机运转。断电时，磁拉力消失，锥形转子2,三、常见起重机,1.单梁式起重机(图7-16) 2.桥式起重机(图7-18) 3.门式起重机 4.门座起重机 5.叉车,1.单梁式起重机(图7-16),图7-16 单梁式起重机外观 a)桥式单梁起重机 b)门式单梁起重机 1梁 2起升机构(电动葫芦) 3起升机构行走机构 4起重
10、机行走机构,1.单梁式起重机(图7-16),图7-17 电动单梁悬挂式起重机 1起重机行走机构 2电动葫芦 3主梁 4端梁 5电缆 6缓冲器,电动单梁起重机是以电动葫芦为起升装置的，其自带的行走装置可使它沿主梁移动，,2.桥式起重机(图7-18),图7-18 吊钩式电动双梁桥式起重机,桥式起重机是一种通用的室内起重设备，图7-18为一种典型的双吊钩、双梁电动桥式起重机，这种形式的起重机在船厂和金属构件厂得到广泛应用。,3.门式起重机,图7-19 L型门式起重机,图7-19是一种广泛用于船厂等企业的门式起重机，在门架的主梁上有可移动的起重小车机房，在门腿下部，有能使起重机沿轨道行走的运行机构。,
11、4.门座起重机,图7-20 门座起重机 a)转柱式 b)定柱式 1臂架配重 2拉杆 3象鼻梁 4臂架 5变幅机构 6机房及起升机构 7旋转机构 8运行机构,门座起重机是一种广泛使用的起重机械，它具有起升、旋转、变幅、运行四大机构。图7-20是目前船厂中使用最多的象鼻梁式门座起重机。,5.叉车,图7-21 叉车照片 a)机动式 b)手动式 1门架 2链轮 3链条 4起升液压缸 5货叉 6倾斜液压缸,叉车是船厂等企业广泛使用的搬运及堆码机械。图7-21a为机动式叉车，动力为内燃机或蓄电池；图7-21b为手动式叉车。内燃机动叉车底盘及其他各部分的组成、功用和工作原理与汽车很相似。叉车的动力装置(内燃
12、机或蓄电池)，一般装在叉车后部，以起到部,四、起重机的四大机构,1.起升机构 2.运行机构(行走机构) 3.旋转机构(回转机构) 4.象鼻梁式门座起重机的变幅机构,1.起升机构,图7-22 起升机构原理 a)起升机构示意图 b)起升机构简图 1电动机 2传动轴 3联轴器 4制动器 5二级圆柱齿轮减速器 6钢丝绳卷筒 7滑轮组 8吊钩挂架 9钢丝绳,起升机构是起重机最主要的机构，当电动葫芦用于起重机时，电动葫芦就是起升机构。也有单独做成的起升机构，实质上就是一电动绞车。在桥式起重机和门式起重机中，起升机构还要沿主梁移动，因此带有运行机构。带运行机构的起升机构称为起重小车。,1.起升机构,图7-2
13、3 吊钩桥式起重机起重小车 1电动机 2、3车轮 4副起升机构减速器 5、6制动器 7卷筒 8滑轮 9吊钩 10钢丝绳 11主起升机构减速器 12运行机构减速器,运行机构分两种：工作性运行机构可带载运行，如桥式起重机和起重小车的运行机构，以及部分门式起重机的运行机构；门座起重机、汽车起重机、履带起重机、轮胎起重机及部分门式起重机的运行机构属非工作性运行机构，其作用是调整起重机的工作位置。,2.运行机构(行走机构),图7-24 桥式起重机桥架运行机构 a)集中驱动 b)分别驱动 1电动机 2联轴器 3减速器 4传动轴 5制动器 6、8车轮 7角形轴承,图7-24所示为桥式起重机的桥架运行机构，也
14、称大车运行机构。图7-24a为集中驱动的运行机构，电动机1通过一个减速器上的两根输出轴4驱动车轮6；图7-24b为分别驱动的运行机构，装拆方便，运行性能好，工作时不受桥架主梁变形的影响，工作寿命长，已为国内外广泛采用。,2.运行机构(行走机构),图7-25 门座起重机运行装置,图7-25所示为门座起重机运行装置的一般形式。整个起重机的重量和外载荷由门架承受，而门架的每个支点通过4层平衡梁系统安置在12只车轮之上。,2.运行机构(行走机构),图7-26 均衡装置原理,2.运行机构(行走机构),图7-27 运行机构车轮驱动原理 1驱动电动机 2制动器 3减速器 4车轮,图7-27所示为起重机械中常
15、见的车轮驱动原理。一般而言都是由驱动电动机1通过减速器3，驱动车轮4，在电动机轴上装有制动器2。,3.旋转机构(回转机构),图7-28 定柱式旋转支承装置 a)一个推力轴承与一个球面径向滚动轴承的上支承构造 b)推力向心滚子轴承的上支承结构 1定柱 2旋转部分 3上支承 4下支承,由于在船厂中门座起重机使用广泛，因此重点介绍门座起重机的旋转机构。 定柱式旋转支承装置的特点是立柱固定在基础上，如门座起重机的门架上。其旋转部分通过上下支承支持在立柱上。,3.旋转机构(回转机构),图7-29 转柱式旋转支承装置 1小轴 2偏心轴套 3水平滚轮 4圆锥滚子轴承(一对) 5滚道,图7-29是转柱式旋转支
16、承装置构造简图。转柱式旋转支承装置的结构特点是起重机旋转部分和转柱连接成一体一起回转。在转柱式起重机中，旋转部分(包括物品在内)的全部重力,3.旋转机构(回转机构),图7-30 旋转机构原理 1驱动电动机 2制动器 3减速器 4行星齿轮 5固定大齿圈 6机舱底板,偏心轴套2与滚轮心轴用键联接，通过转动心轴就可以调整滚轮与滚道之间的间隙。图7-30所示为旋转机构的驱动的一般原理。其中大齿圈5是固定在起重机机身上的，电动机1通过减速器3驱动行星齿轮4。,4.象鼻梁式门座起重机的变幅机构,图7-31 刚性拉杆象鼻梁变幅机构 1臂架 2象鼻梁 3刚性拉杆 4机房人字架 5臂架拉杆(齿条或螺杆) 6变幅传动机构 7平衡梁拉杆 8平衡梁 9起升钢丝绳,4.象鼻梁式门座
