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1、摘 要电动滚筒是一种将电动机和减速器共同置于滚筒体部的新型驱动装置。它主要应用于固定式和移动式带式输送机,替代传统的电动机、减速器在驱动滚筒之外的分离式驱动装置。行星齿轮传动电动滚筒,具有体积小、重量轻、工作平稳、噪音低、使用寿命长等特点,已被广泛使用。本文着重研究行星齿轮传动电动滚筒的工作原理,在给定基本参数的前提下作出合理布局,通过选择电机功率来确定行星轮系的数目。设计中,对其主要部分电机、行星齿轮和辅助部分滚筒体、端盖、左、右法兰轴及支座进行结构分析、力学分析和材料的性能分析及计算和校核,并且运用数字化三维设计软件UG进行电动滚筒的参数化建模,进行模拟仿真进一步检验设计的合理性、可行性。
2、关词：电动滚筒；行星齿轮；参数化建模；仿真；AbstractThis topic is electric roller droved by planetary gear. Electric roller is a new drives which contrast of electromotor and reducer. It is mainly used for fixed or mobile belt conveyors to replace the traditional motor, reducer in addition to the drive pulley - droved se
3、paration device. Meanwhile, over the right planetary gear transmission and fixed-axis drive distinction. It is of small size, light weight, stable, low noise, long life and other features, and has been widely used.Idid something on planetary gear-electric drum principle and the determination of vari
4、ous parameters, when basic parameters were given. In the design of the main parts and supporting parts ,I did something in mechanical analysis and materials performance analysis to make an accurate calculation and the rational structure. I used UG NX in making modeling and simulating. Buy UG NX ,the
5、 electric roller is improved in structure.Keywords:ElectricRoller; Planetary gear; Modeling; Simulate;目 录摘要IAbstractII1.绪论11.1 电动滚筒发展概括11.1.1 国电动滚筒的发展概括11.1.2国外电动滚筒的发展概括21.2研究容及目的31.2.1研究目的和意义31.2.2研究容32.电动滚筒设计方案42.1电动滚筒的设计参数及要求42.1.1电动滚筒的适用场合42.1.2电动滚筒的参数42.1.3对齿轮传动提出的设计要求42.2传动方案52.2.1减速器传动结构52.2.
6、2渐开线行星轮传动的优点与不足62.2.3行星齿轮传动设计和制造时主要技术要求72.3行星轮电动滚筒部件的设计及选用82.3.1电动机82.3.2渐开线行星齿轮传动92.4.3滚筒体202.4.4法兰轴212.4.6端盖作用及选择252.4.7支座263.UGNX的实体建模273.1UGNX软件简介273.2运用UGNX4.0进行实体建模283.2.1低速级行星架建模283.2.2实体模型图展示344.UG的虚拟装配364.1装配方式364.2装配过程展示374.3装配过程举例394.4总装模型424.5UG装配的作用425.UG的模拟仿真435. 1创建连杆435. 2创建运动副445.3创
7、建传动副455.4进行解算及制作仿真动画465.5进行运动分析475.5.1电子表格分析475.5.2图表分析485.6 UG模拟仿真的作用简述50结论51致52参考文献53附录 A54附录 B66 / 1.绪论1.1 本文研究目的和意义通过设计行星减速电动滚筒,替代传统的电动机、减速器在驱动滚筒之外的分离式驱动装置,完善电动滚筒的安装使用、维护要求。电动滚筒是一种将电动机和减速器共同置于滚筒体部的新型驱动装置,它主要应用于固定式和移动式带式输送机,替代传统的电动机、减速器在驱动滚筒之外的分离式驱动装置。通过设计完善电动滚筒的参数,对电动滚筒在各领域的应用提供理论依据,有利于电动滚筒的推广应用
8、。1.2国外研究现状国电动滚筒的发展概况我国最早使用电动滚筒是在 20 世纪40年代,石景山发电厂煤仓进口的配煤移动式带式输送机,就随机引进了电动滚筒。到了 50 军代,石油六厂、市玻璃厂、下关发电厂、砂轮厂、XX牙克石烤胶厂等单位都是在引进带式输送机时,随机引进了电动滚筒。在使用过程中,效果很好、于是,电动滚筒的优越性逐渐被人们认识到。我国研制开发电动滚筒始于20世纪50年代。1959 年,当时的XX市皮带机厂现为XX市叉车总厂开始收集电动滚筒的有关资料。1961年初试制出我国第一台油冷式电动滚筒,其规格参数为：功率 P 2.8 kw；滚筒表面线速度v1.25;带宽B500mm；滚筒直径D4
9、00mm。1964年5月完成了YD64型油冷式电动滚筒的系列设计,当时系列表中规定的参数围为：功率1.513kw；带速0.63 一2.5；带宽D3001200mm；滚筒直250一630mm。总的规格数为153种,能够满足当时我国带式输送机的基本需要。 随着我国输送机行业的发展,对电动滚筒的要求越来越高。1971对YD64型油冷式电动滚筒进行更新设计,1975年九月通过定型审核,并改称为TDY75 型油冷式电动滚筒。系列参数作了如下的调整：功率1.515KW；带速0.83.15；带宽5001400mm；滚筒直径320800mm。总的规格数上升到 194 种,其中改动最大的是淘汰了E级绝缘的 JO
10、2型电动机,改用B级绝缘的Y系列电动机,并且与国际接轨贯彻了六项基础标准。进人20世纪80年代,原有的TDY75型油冷式电动滚筒已经远远满足不了新型输送机的需要。1979年底,当时的鹤岗电动滚筒厂后为鹤岗煤矿机械厂试制成功隔爆型电动滚筒。有些厂家开始从国外引进先进的电动滚筒制造技术,促进了我国电动滚筒的蓬勃发展。从1989年开始,在起重运输机械研究所的领导下,着手统一普通型、防腐型、隔爆型电动滚筒的基本参数、技术要求、试验方法、检验项目、检验规则以及标志和包装,形成 /T73394电动滚筒标准。这个标准中将过去常用的带宽B换成筒长L。这是吸收了国际标准及德国国家标准的规定,已经与国际常规接轨。
11、实际上筒长L =2502400,已经完全包括了标准带宽的相应筒长。最近电动滚筒基本参数,又向高低两个方向进行了扩展。向低方向扩展形成了自然风冷式微型电动滚筒；向高方向扩展形成了直接油冷式即俗称油浸式大型电动滚筒系列。与此同时,于1988年12月左右,我国第一台电动机外装式电动滚筒先后在市运输机械总厂和东丰机械厂试制成功,并通过鉴定。以变速传动轴承作为新型减速器的低速微型电动滚筒1991年在XX市叉车总厂试制成功。我国电动滚筒行业的蓬勃发展,还表现在生产厂家的不断增多。1973年以前,国只有一家电动滚筒生产厂。1973一1975 年,先后有机械厂、鹤岗电动滚筒厂后称鹤岗煤矿机械厂、集安通用机械厂
12、三家开始试生产电动滚筒。进入80年代,行业先后又有电动滚筒厂、桐乡机械厂、电动滚筒厂、XX约基电动滚筒厂、电动滚筒厂、东丰机械厂、电动滚筒厂生产电动滚筒。到了90年代,电动滚筒行业又增加了XX市电动滚筒厂。上述列举的是中国重工业协会带式输送机分会行业的厂家。实际上,从1980年以后,国生产电动滚筒的厂家远不止这些。但是,他们所生产电动滚筒的品种、规格和产量远不如行业厂家多。大约在20世纪20年代末期,德国首先研制成功自然风冷式电动滚简,例如德国Bauer公司生产的18. 5kw 以下的风冷式电动滚简。差不多就是从那时开始,使用的电动机为定子旋转的集流环式异步电动机。但是,以后该公司也跟着生产采
13、用笼式电动机的油浸式电动滚筒。而德国Baumuele公司、奥地利Herco公司则生产采用笼式电动机的风冷式电动滚简。稍后,油冷式电动滚筒陆续制成并投人使用,如匈牙利的 Hukeke公司、德国的Abus公司生产的笼式电动机驱动的油冷式电动滚筒。到了20世纪40 年代末和50年代初,随着电动机制造技术的发展,就出现了油浸式电动滚简。典型的代表公司为德国的Muchna公司和丹麦的JOKI即现在的Interroll公司,他们分别于1951年和1953年开始生产这种电动滚筒。3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
14、辊子使用。所有各主要生产电动滚筒的厂家,包括我国的厂家在,目前各种电动滚筒的总年产量在4050万台。1.3本文主要研究容设计过程中运用现代的机械设计方法和仿真软件进行设计。对其主要部分电机、行星齿轮和辅助部分滚筒体、端盖、左、右法兰轴及支座进行结构分析、力学分析和材料的性能分析及计算和校核,以确定结构的可行性、材料的选用、零件的加工精度要求及润滑维护的要求。运用现代的设计软件UG对传动机构进行运动仿真。对传动装置进行模拟,进一步检验设计的可行性。2.电动滚筒设计方案2.1电动滚筒的设计参数及要求2.1.1电动滚筒的适用场合将电机、减速机构置于传动滚筒筒体的电动滚筒和仅将减速机构置于传动滚筒筒体
15、、外接电机或其他动力而构成的外装式电动滚筒,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卜,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。随着国民经济的飞速发展和电动滚筒本身技术水平的不断提高,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钢材或圆木；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
