滾筒式絞車傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì),滾筒式絞車傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì),滾筒,絞車,傳動系統(tǒng),設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 指導(dǎo)教師： 王 德 勝 職稱： 教 授 所在院（系）： 機(jī)械與動力工程學(xué)院 教研室（研究室）： 機(jī) 設(shè) 題 目 滾 筒 式 絞 車 傳 動 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 學(xué)生姓名 王群星 專業(yè)班級 08機(jī)設(shè)2班 學(xué)號 0828070028 一、 選題質(zhì)量： 1、本題目符合機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，能夠充分鍛煉和培養(yǎng)分析問題和實(shí)際操作能力，能夠體現(xiàn)綜合訓(xùn)練的要求。 2、設(shè)計(jì)任務(wù)難易程度和工作量適中，符合本科畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，能在規(guī)定的時間內(nèi)完成。 3、所選題目礦井提升設(shè)備的傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)際貼合比較緊密，在實(shí)際的應(yīng)用中比較廣泛。在設(shè)計(jì)過程中，對機(jī)器的零件的設(shè)計(jì)和計(jì)算對我來說是以往所學(xué)知識的總結(jié)和應(yīng)用，所以能夠滿足綜合訓(xùn)練的要求。滾筒式絞車傳動系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中，對于我來說還是具有很大的難度，對于這方面的了解不是很多，且這方面的資料也是比較少，所以這對我來說是一個挑戰(zhàn)。 二、開題報(bào)告完成情況： 根據(jù)自己在各方面資料的收集和整理，通過對可行性的分析，結(jié)合老師給的題目的選擇，我完成了這次設(shè)計(jì)的選題。在選題結(jié)束之后，結(jié)合老師給的數(shù)據(jù)綜合分析并通過自己認(rèn)真查閱相關(guān)的資料，最后結(jié)合本身的實(shí)際情況和設(shè)計(jì)的時間任務(wù)完成了開題報(bào)告。 三、階段性成果： 現(xiàn)階段主要成果有以下幾點(diǎn)： 完成畢業(yè)實(shí)習(xí)并完成實(shí)習(xí)報(bào)告； 完成開題報(bào)告； 完成各傳動部件的詳細(xì)計(jì)算； 已收集整理各種資料并準(zhǔn)備繪制圖樣。 四、存在主要問題： 現(xiàn)階段存在的主要問題有：一是資料的查找比較困難，關(guān)于滾筒式絞車的資料非常復(fù)雜和 繁瑣，其中許多都是與設(shè)計(jì)無關(guān)的，需要耗費(fèi)大量的時間尋找；二是結(jié)合傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)確 定整體尺寸比較困難；三是其中牽扯到許多專業(yè)知識，許多地方都是在課堂上沒有接觸過的， 還有一些牽扯到實(shí)際中的情況，一些設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)也是以前在課本上沒見過的，需要自己努力分析確 定其結(jié)構(gòu)。 解決方法：1 靜心認(rèn)真查找并整理相關(guān)資料 2 查找相關(guān)書籍資料學(xué)習(xí)專業(yè)知識 3 請教老師和專業(yè)相關(guān)同學(xué) 4 上網(wǎng)尋求幫助 五、指導(dǎo)教師對學(xué)生在畢業(yè)實(shí)習(xí)中，勞動、學(xué)習(xí)紀(jì)律及畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)展等方面的評語 指導(dǎo)教師： （簽名） 年 月 日 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 題目名稱 滾筒式絞車傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 王群星 專業(yè)班級 08機(jī)設(shè)2班 學(xué)號 0828070028 一、 選題的目的和意義： 隨著國民經(jīng)濟(jì)對燃料和各種礦物需要量的不斷增長，礦井生產(chǎn)機(jī)械化、自動化和集中化程度的不斷提高，各種礦物的產(chǎn)量亦不斷擴(kuò)大；我國煤礦和各類礦山每年都要生產(chǎn)大量的煤和礦石。為了使礦井生產(chǎn)能夠正常地進(jìn)行和充分發(fā)揮設(shè)備的效能，目前在礦井井下主要運(yùn)輸環(huán)節(jié)之間普遍設(shè)置了各類的煤倉，以調(diào)節(jié)和緩和各運(yùn)輸環(huán)節(jié)的能力，使之連成一個有機(jī)的整體，以保證煤和礦石源源不斷地運(yùn)到地面上來。因此，提升絞車礦井生產(chǎn)中的一個十分重要的環(huán)節(jié)，而煤倉的設(shè)計(jì)也成為礦井設(shè)計(jì)中重要的內(nèi)容。 礦井提升絞車是礦山重要和關(guān)鍵的設(shè)備之一，是礦山生產(chǎn)的“咽喉"設(shè)備，主要用于煤礦、 金屬礦及非金屬礦提升和下放人員、 提升煤炭、 礦石、 矸石及運(yùn)輸材料和設(shè)備。提升絞車主要裝置由卷筒、傳動系統(tǒng)等組成。它的性能優(yōu)劣，運(yùn)行是否正常，工作效率是否高，是否安全可靠，對礦山生產(chǎn)和人員、設(shè)備的安全有著重要的影響，為了適應(yīng)我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，煤炭冶金工業(yè)要求建立大量的現(xiàn)代化礦山，提升機(jī)的市場前景樂觀；同時，由于國內(nèi)提升絞車生產(chǎn)廠家多，競爭激烈，對傳統(tǒng)提升機(jī)的設(shè)計(jì)方法提出挑戰(zhàn)，市場的競爭要求設(shè)計(jì)者推陳出新，瞄準(zhǔn)國際提升機(jī)的發(fā)展方向，設(shè)計(jì)出質(zhì)量過硬性能最優(yōu)的產(chǎn)品，以滿足礦山行業(yè)要求。所以，對其進(jìn)行現(xiàn)代設(shè)計(jì)研究，對于強(qiáng)化提升機(jī)的生產(chǎn)，提高效益具有重要意義。相信隨著課題的不斷深入，對帶式輸送機(jī)將會有更深入的了解，為以后的學(xué)習(xí)也能打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。 此設(shè)計(jì)其意義重大。通過這一過程，我們達(dá)到以下目的： 1、鞏固、擴(kuò)大和深化我們以前所學(xué)的基礎(chǔ)課、專業(yè)課知識； 2、培養(yǎng)我們綜合分析、理論聯(lián)系實(shí)際的能力； 3、培養(yǎng)我們調(diào)查研究，正確熟練運(yùn)用國家標(biāo)準(zhǔn)、手冊、圖冊等資料、工具的能力； 4、鍛煉自己的設(shè)計(jì)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)資料、繪圖等獨(dú)立工作能力； 5、培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神、合作意識的能力。 二、 國內(nèi)外研究綜述： （1）國外礦井提升絞車的研究概述 國外礦用絞車使用很普遍，生產(chǎn)廠家也很多。蘇聯(lián)、美國、日本、瑞典等國都制造了礦用小絞車，而且，國外礦用絞車種類、規(guī)格較多，比如調(diào)度絞車牽引力100kgfd到3600kdf,動力有電動的，液力的，風(fēng)動的。事實(shí)證明，生產(chǎn)需求是推動技術(shù)發(fā)展的最大動力，現(xiàn)在國外的提升機(jī)一次提升量最大已達(dá)50噸，提升速度接近20米／秒，最大拖動功率達(dá)10000千瓦，井深百米到2000米以上。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，直流拖動正在廣泛使用，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用也在逐漸推廣，所有這些，都說明礦井提升設(shè)備正在日新月異，向大型化，高效率和自動控制方向發(fā)展。近年來，隨著世界銷售市場對礦山機(jī)械需求量的不斷增加，國外各種提升機(jī)制造企業(yè)在生產(chǎn)中不斷的采用優(yōu)化設(shè)計(jì)、機(jī)械自動化和自動化設(shè)備以提高勞動生產(chǎn)率。機(jī)械產(chǎn)品的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)方法研究及應(yīng)用在美國、日本、德國等國均有較高的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益，就提升機(jī)領(lǐng)域而言，采用CAD技術(shù)，可節(jié)約成本20％左右，而且其使用壽命可長達(dá)15年左右。國外提升機(jī)發(fā)展到今天，已經(jīng)到了比較成熟的地步，其結(jié)構(gòu)形式基本上都是經(jīng)過反復(fù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，許多國外提升機(jī)制造商應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)（CAD）以及模塊化設(shè)計(jì)方法，盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)備迅速組合和安裝，減少標(biāo)準(zhǔn)件外組合部分的加工制造。組合構(gòu)件的使用對生產(chǎn)非標(biāo)準(zhǔn)件提升機(jī)來講，有助于減少成本。 （2）國內(nèi)礦井提升絞車研究概述 我國絞車只是經(jīng)歷了仿制、自行設(shè)計(jì)兩個階段。解放初期使用的產(chǎn)品主要來自日 本與蘇聯(lián)，1958年以后，這些產(chǎn)品相繼被淘汰，并對蘇聯(lián)絞車進(jìn)行了改進(jìn)，與1964年進(jìn)入自行設(shè)計(jì)階段?；茨厦簷C(jī)廠曾設(shè)計(jì)了擺線齒輪絞車和少齒差動絞車，徐州礦山設(shè)備制造廠也曾設(shè)計(jì)制造了擺線和行星齒輪和傳動絞車，一些廠家還設(shè)計(jì)試制了25kw的調(diào)度絞車。目前，礦用小絞車已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)化方面得到了相應(yīng)的發(fā)展，與1952年對以前制定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂。其標(biāo)準(zhǔn)分為JB965-83,JB1409-93。 三、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）所用的主要技術(shù)與方法： 1、在學(xué)校圖書館查閱相關(guān)資料； 2、通過老師和工程師的指導(dǎo)； 3、通過瀏覽網(wǎng)上相關(guān)資料； 4、通過對相關(guān)資料和數(shù)據(jù)的理論計(jì)算和分析; 5、利用計(jì)算機(jī)PRE和CAD繪制相關(guān)圖。 四、 主要參考文獻(xiàn)與資料獲得情況： 《機(jī)械工程手冊》 第二版 （傳動設(shè)計(jì)卷） ——機(jī)械工業(yè)出版社 《實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 吳相憲 王正為 黃玉堂 主編 ——中國礦業(yè)大學(xué)出版社 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 濮良貴 紀(jì)名剛 主編 ——高等教育出版社 《機(jī)械原理》 孫恒 陳作模 主編 ——西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室 編 《理論力學(xué)》 ——哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室 編 《材料力學(xué)》 劉鴻文 主編 ——高等教育出版社 《礦山機(jī)械》 李炳文 主編 ——中國礦業(yè)大學(xué)出版社 《電動滾筒設(shè)計(jì)與選用手冊》 劉建勛 主編 ——化學(xué)工業(yè)出版社 《摩擦制動器——原理、結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》 王濤 朱文堅(jiān) 主編 ——華南理工大學(xué)出版社 五、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排（按周說明） 1、第一到二周進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)選題。 2、第三到四周布置和明確設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱收集相關(guān)設(shè)計(jì)資料。 3、第五到六周完成開題報(bào)告，報(bào)告指導(dǎo)老師審批。 4、第七到十一周確定滾筒式絞車傳動方案并對課題進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 5、第十二到十四繪制有關(guān)圖，并書寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。 6、第十五周報(bào)告指導(dǎo)老師進(jìn)行檢查。 7、第十六周熟悉答辯流程，進(jìn)行畢業(yè)答辯。 指導(dǎo)教師審批意見： 指導(dǎo)教師： （簽名） 年 月 日 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 河 南 理 工 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 專業(yè)班級 學(xué)生姓名 1、 題目 2、 主要任務(wù)與要求 三、起止日期 年 月 日 至 年 月 日 指導(dǎo)老師： 簽字（蓋章） 系 主 任： 簽字（蓋章） 年 月 日 河 南 理 工 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評閱人語 專業(yè)班級 學(xué)生姓名 題目 評 閱 人 簽字（蓋章） 職 稱 工作單位 年 月 日 河 南 理 工 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評定書 專業(yè)班級 學(xué)生姓名 題目 指導(dǎo)老師： 簽字（蓋章) 職稱 年 月 日 河 南 理 工 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯許可證 經(jīng)審查， 專業(yè) 班 同學(xué)所提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），符合學(xué)校本科生設(shè)計(jì)（論文）的相關(guān)規(guī)定，達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書的要求，根據(jù)學(xué)校管理的有關(guān)規(guī)定，同意參加畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯。 指導(dǎo)老師 簽字（蓋章） 年 月 日 根據(jù)審查，準(zhǔn)予參加答辯。 答辯委員會主席（組長） 簽字（蓋章） 年 月 日 河 南 理 工 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會（小組）決議 院（系） 專業(yè) 班 同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）于 年 月 日進(jìn)行了答辯， 題目 答辯委員會成員： 主 席 （組長） 委 員 （成員） 委 員 （成員） 委 員 （成員） 委 員 （成員） 委 員 （成員） 委 員 （成員） 答辯前向畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會（小組）提交了如下資料： 1、設(shè)計(jì)（論文）說明 共 頁 2、圖 紙 共 張 3、評閱人意見 共 頁 4、指導(dǎo)老師意見 共 頁 根據(jù)學(xué)生所提供的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料、評閱人和指導(dǎo)老師意見以及在答辯過程中學(xué)生回答問題的情況，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會（小組）做出如下決議。 1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的總評語 二、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的總評成績： 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會主席（組長） 簽名 委員（組員）簽名 年 月 日 目錄 摘 要 9 前 言 11 1概 論 12 1.1國內(nèi)絞車的發(fā)展 12 1.2國外絞車的發(fā)展 12 1.3國內(nèi)外水平對比 12 1.4總體發(fā)展趨勢 13 1.5有關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目 14 1.6有關(guān)提升絞車的介紹 14 1.7有關(guān)調(diào)度絞車的介紹 15 2、滾筒式絞車的基本原理 16 2.1滾筒式絞車的工作原理 16 2.2滾筒式絞車的傳動原理 16 2.3設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)和傳動方案選擇 17 3傳動方案的選擇及滾筒的設(shè)計(jì) 19 3.1傳動方案的選擇 19 3.2驅(qū)動裝置的設(shè)計(jì) 19 3.3滾筒的設(shè)計(jì) 19 3.4制動裝置的設(shè)計(jì) 20 4傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 22 4.1傳動比的設(shè)計(jì)與計(jì)算 22 4.2減速裝置的傳動比分配計(jì)算 23 4.3傳動裝置的運(yùn)動參數(shù)計(jì)算 23 4.4齒輪的傳動設(shè)計(jì) 24 4.5軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算 38 4.6滾動軸承的校核計(jì)算 43 4.7鍵的強(qiáng)度計(jì)算 44 5.滾筒式絞車制動器的設(shè)計(jì) 45 5.1制動器的形式和常用安全裝置 45 5.2制動器的選用和設(shè)計(jì) 46 6.滾筒式絞車的使用與說明 50 6.1使用與維護(hù) 50 6.2絞車的潤滑 51 6.3絞車的裝配及檢驗(yàn) 52 6.4絞車的修復(fù)與零部件的更換 53 6.5絞車的拆卸 53 結(jié) 束 語 55 致 謝 56 參 考 文 獻(xiàn) 57 摘 要 滾筒式絞車是結(jié)合了提升絞車JT0.8 ×0.6型號的技術(shù)參數(shù)以及調(diào)度絞車JD-11.4行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)的。目的是使此提升絞車能在節(jié)省空間的條件下完成較大的傳動比的要求。目前，很多提升轎車都向著標(biāo)準(zhǔn)化、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、高效節(jié)能、壽命長、噪音低、一機(jī)多能、大功率、外形簡單等方向發(fā)展。因此，使得我們需要在結(jié)構(gòu)上對提升機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，而調(diào)度絞車的行星齒輪傳動對此改進(jìn)將會起到很大的作用，因?yàn)樾行禽唫鲃泳哂休^大的傳動比、高效、噪音小、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)，剛好可以滿足上述要求。因此，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)“滾筒式絞車”就是對兩種絞車在結(jié)構(gòu)和性能上的綜合，使其達(dá)到最優(yōu)的設(shè)計(jì)效果，具有所需的功能。 關(guān)鍵字 滾筒式絞車 提升絞車 調(diào)度絞車 行星齒輪 Abstract The roller type car is a technique to joins together to promote the winch JT0.8*0.6 model numbers parameter and adjust a degree the winch planet JD-11.4 wheel gear spreads to move the construction to design of.The purpose is a request to make this promote winch can complete while saving the spatial term bigger spreading move the ratio.Current,a lot of promote the winch all the facing standard series turns,the physical volume is small,the weight is light,construction tightly packed,economize on energy efficiently,the life span is long,low noise,a machine can much,big power,shape etc.direction development.Therefore,make us needing on the construction to promote the winch proceed the improvement,but adjusts a very big function,because the planet wheel gear spreads to move to have the very big spreading moves the ratio,efficiently,the noise is small,the characteristics of the construction tightly packed,can satisfy the above request at the right moment.Therefore,my graduate design "roller type winch"g is to two kinds of winches to go forward with the function at the construction the line synthesizes,making its attain the superior turning. Key word the roller type winch promote the winch adjust a winch improvement 前 言 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)師我們在學(xué)校里的最后一次綜合能力的提高，它要求我們對大學(xué)里所學(xué)過的課程進(jìn)行全面的了解與加深。比如說，機(jī)械原理、材料力學(xué)、理論力學(xué)、極限配合、機(jī)械設(shè)計(jì)等等。很快，四年的大學(xué)生活很快就要結(jié)束了，在離開學(xué)校走上工作崗位之際，畢業(yè)設(shè)計(jì)將是對我們的一個考驗(yàn)，這既考察了我們對大學(xué)四年里所學(xué)知識的掌握程度，有考察了我們的實(shí)際應(yīng)用能力以及在解決一件事情上的態(tài)度的問題。 在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)過程中，我們也做過許多課程設(shè)計(jì)，獨(dú)立完成一定量的圖紙要求，但此次，完全用電腦來完成設(shè)計(jì)還是第一次，故而，這又鍛煉了我們對制圖軟件、查閱機(jī)械手冊以及相關(guān)資料的應(yīng)用等的能力，為我們以后在工作崗位上能輕車熟路打好基礎(chǔ)。 機(jī)械行業(yè)是一個由不同的專業(yè)組成的，技術(shù)性很強(qiáng)的，需要緊密配合的系統(tǒng)工程，是促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生命線。而目前，我國的機(jī)械行業(yè)在世界發(fā)展潮流中還尚處于落后的地位，因此，需要我們這一批人把握時代的主題，走在國家乃至世界的前列。 誠然，畢業(yè)設(shè)計(jì)尚屬于一個并不成熟的設(shè)計(jì)，只是我們邁向未來的第一步，但在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們可以完全放飛自己的思想，讓我們的思路不受任何限制，大膽的去實(shí)現(xiàn)自己的想法。當(dāng)然，在我們所設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品里面，可能還有許多不實(shí)用的地方，但都有著我們自己的想法在里面。相信通過自己的努力，一定能在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中鞏固自己在大學(xué)期間所學(xué)的知識。為以后我們真正的走上工作崗位檢驗(yàn)自己。 1概 論 1.1國內(nèi)絞車的發(fā)展 我國的絞車只是經(jīng)歷了仿制、自行設(shè)計(jì)兩個階段。解放初期使用的產(chǎn)品主要來自日本與蘇聯(lián)，1958年以后，這些產(chǎn)品相繼被淘汰，并對蘇聯(lián)轎車進(jìn)行了改進(jìn)，與1964年進(jìn)入自行設(shè)計(jì)階段。淮南煤機(jī)廠曾設(shè)計(jì)了擺線齒輪絞車和少齒差動絞車，徐州礦山設(shè)備制造廠也曾設(shè)計(jì)制造了擺線和行星齒輪傳動絞車，一些廠家還設(shè)計(jì)試制25KW的調(diào)度絞車。目前，礦用小絞車已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)化方面得到了相應(yīng)的發(fā)展，于1982年，對以前制定的準(zhǔn)進(jìn)行了修訂。其標(biāo)準(zhǔn)分為JB965-83,JB1409-83。 1.2國外絞車的發(fā)展 國外礦用小絞車使用很普遍，生產(chǎn)廠家很多。蘇聯(lián)、美國、日本、瑞典等國都制造了礦用小絞車，而且，國外礦用小絞車種類、規(guī)格較多，比如調(diào)度絞車牽引力以100kgf到3600kgf,動力有電動的、液動的、風(fēng)動的、齒輪傳動的、蝸輪傳動、行星輪傳動、擺線齒輪傳動等。其中，采用行星輪傳動的比較多。發(fā)展趨勢是向著標(biāo)準(zhǔn)化系列方向發(fā)展，向著體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊方向發(fā)展、向著高效、節(jié)能、壽命長、噪音低、一機(jī)多能通用化、大功率、外形簡單、平滑、美觀、大方的方向發(fā)展。 1.3國內(nèi)外水平對比 （1）品種 國外礦用小絞車的規(guī)格多，適用于不同的場合，我國的礦用小絞車規(guī)格少，品種型號少，也較繁瑣，標(biāo)準(zhǔn)化程度不夠高。 （2）形式 從工作機(jī)構(gòu)上分，國外有單筒、雙筒、摩擦式，而我國則較少。從原動力上分，國外有電動的、風(fēng)動的、液壓驅(qū)動的。我國只有少量的電動和風(fēng)動的。 （3）結(jié)構(gòu) 我國及國外的調(diào)度絞車大多數(shù)采用行星齒輪傳動，其傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，但牽引力過小，特別是上山、下山很難實(shí)現(xiàn)較大設(shè)備的搬運(yùn)工作。隨著采煤的機(jī)械化發(fā)展，綜采設(shè)備的頻繁搬遷，還需要快速回升。 （4）產(chǎn)品性能 主要是壽命、噪音、可靠性等綜合指標(biāo)與日本等國還有一定的差距。 三化水平 雖然我國的礦用小絞車參數(shù)系列化方面水平由于國外，但在標(biāo)準(zhǔn)化和通用化方面還遠(yuǎn)不如發(fā)達(dá)機(jī)械制造國。 （6）技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 我國的礦用小絞車技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與國外特別是與蘇聯(lián)等機(jī)械發(fā)達(dá)國家還有一定的差距。 1.4總體發(fā)展趨勢 縱觀國內(nèi)外礦用小絞車的發(fā)展?fàn)顩r，其發(fā)展趨勢有以下幾個特點(diǎn)： （1）向著標(biāo)準(zhǔn)化系列化方向發(fā)展 使各制造公司都有自己的產(chǎn)品系列型譜，在這些型譜中，對絞車的性能、參數(shù)做進(jìn)一步的明確規(guī)定，并強(qiáng)力推行和實(shí)施，給設(shè)計(jì)、制造、使用、維護(hù)帶來極大的方便。 （2）向體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊方向發(fā)展 力求將絞車的原動力及傳動裝置。工作滾筒、制動裝置部分及底座等主要部件綜合在一個系統(tǒng)中并加以統(tǒng)籌布局，充分利用空間，提高緊湊程度，做好外形封閉。 （3）向高效節(jié)能的方向發(fā)展 選取最佳參數(shù)，最大限度提高產(chǎn)品功能，采用合理的制造精度，提高生產(chǎn)效率。 （4）向壽命長、低噪音、的方向發(fā)展，使綜合性能指標(biāo)得到提高。 （5）向一體多能化、通用化方向發(fā)展。 （6）向外形簡單、平滑、美觀、大方的方向發(fā)展。 1.5有關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目 我所做的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目就是“滾筒式絞車傳動系統(tǒng)”，主要是利用JT0.8×0.6型提升絞車的技術(shù)參數(shù)，以及JD-11.4型調(diào)度絞車的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行產(chǎn)品的改良。也就是把JT0.8×0.6型提升絞車做成JD-11.4型調(diào)度絞車的形式。這樣，可以相對節(jié)省一定的空間，使得絞車結(jié)果緊湊。 1.6有關(guān)提升絞車的介紹 般滾筒直徑都在2米以下，通常稱這類提升機(jī)械為提升絞車。目前，市面上主要的絞車若按滾筒數(shù)目來分主要是單筒和雙筒兩種。單筒絞車用于單鉤提升，鋼絲繩的一端固定在滾筒上，另一端與提升容器相連，沿滾筒或斜井單股軌道牽引容器，向下運(yùn)行是靠貨載自重自溜下放。雙滾筒絞車用雙鉤提升，兩根鋼絲繩分別纏繞在絞車的兩個滾筒上，做滾筒下方出繩，右滾筒上方出。這樣，一邊向上運(yùn)行，另一邊向下運(yùn)行。雙鉤比單鉤生產(chǎn)效率可提高一倍，但在多水平中使用時不方便的。按照滾筒直徑大小來分，提升絞車主要用于大中型礦井井下斜井巷道物料運(yùn)輸，在建井期間亦可作為立井的臨時提升設(shè)備。對于產(chǎn)量低的小型礦井，則作為主要提升設(shè)備。 1.7有關(guān)調(diào)度絞車的介紹 調(diào)度絞車一般是用于井下水平巷道，在不太長的距離內(nèi)移動礦車，以及在中間巷道中拖運(yùn)礦車，有時用以其他輔助搬運(yùn)工作。 為了適應(yīng)經(jīng)常遷移和在狹小的范圍條件下工作，調(diào)度絞車應(yīng)結(jié)構(gòu)緊湊輕便，為使絞車移動平穩(wěn)并能夠準(zhǔn)確的停車，調(diào)度絞車的工作速度不應(yīng)太大。 為使絞車體積減小，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)度絞車一般是采用行星輪減速裝置，并將其轉(zhuǎn)入滾筒內(nèi)部，電動機(jī)也半伸入滾筒端部，這樣可以節(jié)省相當(dāng)?shù)目臻g。 2、滾筒式絞車的基本原理 2.1滾筒式絞車的工作原理 滾筒制動盤上裝有差動制動裝置，借以操縱絞車的運(yùn)行、停止。當(dāng)閘A抱緊時，屬于滾筒的工作狀態(tài)，因?yàn)榇藭r，電動機(jī)帶動齒輪一級一級傳動到行星架（即滾筒），使得滾筒處于運(yùn)動狀態(tài)。此時，鋼絲繩一圈圈纏繞在滾筒上面，若是滾筒制動，只需要把閘A松開，把閘B抱緊，此時，電動機(jī)將帶動一系列齒輪進(jìn)行空轉(zhuǎn)，（即相當(dāng)于一個定軸輪系）此時，行星（即滾筒）將停止轉(zhuǎn)動。完成滾筒制動。這就是滾筒式絞車的工作原理。 2.2滾筒式絞車的傳動原理 由下圖可以看出此滾筒式絞車的傳動原理是：用閘A 往內(nèi)齒圈Z7（此時閘B松開）。則Z7不動，Z5帶動行星輪Z6，Z6自傳又公轉(zhuǎn)，借Z6中心的銷軸帶動滾筒H旋轉(zhuǎn)，此為滾筒工作的情形。 當(dāng)制動閘A而滾筒H工作時，整個傳動成為行星輪系，行星輪系中的首輪為Z1，末輪為Z7,系桿為滾筒H。此行星輪系的傳動比可以用轉(zhuǎn)化輪系的傳動比公式求得： 即 而此時滾筒的轉(zhuǎn)動方向與電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向一致。 反之，當(dāng)松動制動閘A而制動閘B時，整個傳動系統(tǒng)稱為定軸輪系，這時滾筒不動（這才是真正的絞車制動） 2.3設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)和傳動方案選擇 1 電動機(jī)的選用 1）由所給的技術(shù)參數(shù)，電動機(jī)的功率為22KW 6級；選擇電動機(jī)的型號為YX180L-4，同步轉(zhuǎn)速為1500（額定轉(zhuǎn)矩：T=1.84） 2）選擇電動機(jī)的原因 1、首先是由所給技術(shù)參數(shù)決定的； 2、因?yàn)樵摻g車是用于礦井上面的提升設(shè)備，因此，此電動機(jī)不選防爆電機(jī)，其造價(jià)較高，若用于礦井下面的需求，可配置防爆電機(jī)等。 2.4減速裝置的設(shè)計(jì) 對于此滾筒式絞車，其滾筒部分即相當(dāng)于減速器的外殼部分 由所給的參數(shù) 滾筒直徑（mm) 滾筒寬度（mm) 滾筒個數(shù) 速比 繩容量 800 600 1 20 3.14 層數(shù) 繩速m/s 繩徑（mm) 最大徑張力（KN) 最大徑張力差（KN） 4 3.14 16 30 15 根據(jù)這些數(shù)據(jù)的限制，涉及滾筒內(nèi)部減速裝置的形式，由于在滾筒內(nèi)部，我們采用行星輪減速裝置，可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動比，且結(jié)構(gòu)緊湊。 3傳動方案的選擇及滾筒的設(shè)計(jì) 3.1傳動方案的選擇 對于此滾筒式絞車，初步采用兩組外齒輪傳動副和一組行星輪系，并將其裝入滾筒內(nèi)部，電動機(jī)亦半深入卷筒端部；且絞車內(nèi)部各處均采用滾動軸承支撐，使其傳動靈活，但此絞車不同于調(diào)度絞車，它主要用于提升作用，因此，要附加緊急安全制動裝置，以及深度指示器等裝置。 我們主要利用JT-0.8*0.6型提升絞車以及JD-11.4型調(diào)度絞車的原理及外形進(jìn)行改良，使其在能達(dá)到JT-0.8*0.6型提升絞車的提升能力下，也可以實(shí)現(xiàn)調(diào)度絞車行星傳動的形式，把減速器部分放入滾筒內(nèi)部，這便是初步的設(shè)計(jì)構(gòu)思。 3.2驅(qū)動裝置的設(shè)計(jì) 電動機(jī)的選擇與校核: 在上一章我們已經(jīng)選擇了電動機(jī)的型號為YX180L-4，同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，在這里我們只需要校核電動機(jī)是否能滿足我們設(shè)計(jì)的需要，通過對電動機(jī)軸的受力分析和彎扭矩的計(jì)算，結(jié)果符合我們設(shè)計(jì)的需要，故電動機(jī)選擇正確。 3.3滾筒的設(shè)計(jì) 滾筒材料 鑄鋼 鑄造成型 滾筒功能 （1）在滾筒面上纏繞鋼絲繩，以牽引負(fù)荷； （2）在滾筒制動盤上裝設(shè)差動制動裝置，借以操縱絞車運(yùn)行和停止； （3）在滾筒體腔內(nèi)裝設(shè)減速齒輪系，因而具有減速機(jī)殼的作 （三）滾筒的結(jié)構(gòu) 在滾筒內(nèi)部左端裝設(shè)用螺釘?shù)臐L柱體套，裝在電動機(jī)的端蓋伸出部分的軸承上，即壓入此套中，并用彈性擋圈軸向定位； 第一組外齒輪傳動副中的馬達(dá)齒輪用鍵及彈性擋圈與電動機(jī)軸連接，與外齒輪相嚙合，大齒輪架用兩個鍵與滾筒相連接，同時用6個螺栓固定在滾筒邊上； 第二組與第一組的相似，在此不再獒述； 第三組行星輪系的軸齒輪是太陽輪，用鍵與彈性擋圈固定在輸出軸上，裝在大齒輪架的兩個齒輪（行星輪）與軸齒輪（太陽輪）相嚙合，可在大齒輪中滾動，電動機(jī)與軸承支架用普通螺栓與螺尾錐銷固定在絞車機(jī)座上，螺尾錐銷在裝卸時其定位作用；在大齒輪架和擋圈柄尾用螺母鎖緊，通過軸承支架及軸承蓋并用6個螺栓拉緊滑圈，以阻止軸承移動，擋圈上的凸環(huán)與滑圈上的凹槽相嵌合，在其內(nèi)緣設(shè)氈圈，在滾筒面上有2個帶油洞的注油孔。鋼絲繩頭安入繩孔后，用螺釘及繩卡固定在滾筒側(cè)邊上。 3.4制動裝置的設(shè)計(jì) 絞車上有兩個差動制動裝置，其結(jié)構(gòu)尺寸及動作原理完全相同，在電動機(jī)一邊的制動作用帶用來制動滾筒；在大齒輪上的制動帶，具有摩擦離合器的作用。當(dāng)此制動帶被完全剎緊的時候，行星輪即沿著大齒輪滾動，帶動滾筒工作。 制動鋼帶用鋁鉚釘與石棉鉚合在一起，制動時，按下制動手柄，經(jīng)杠桿和叉頭動作系統(tǒng)將2個拉桿軸承架拉起，使制動帶兩端相互靠攏，產(chǎn)生制動作用。向上制動手柄時，制動帶即可松開。 調(diào)節(jié)活動螺栓擰入叉頭螺母中的長度，可使制動帶的拉緊力及制動手柄的位置得到調(diào)整。 固定在制動帶上的丁字板插入與絞車機(jī)座連接在一起的墊板中，以防止制動裝置在制動時轉(zhuǎn)動。制動盤上的鋼帶包和角為3500，絞車的電動機(jī)端蓋由鑄鋼制成，形成托架，為電動機(jī)的一個組成部分，并且也是絞車滾筒的一個支撐，通過滾筒軸承支撐滾筒。 軸承支架用鑄鋼制成，是絞車滾筒的另一支撐，用螺栓將電動機(jī)與軸承支架固定在絞車底座上，并裝有螺釘以便校對。 4傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4.1傳動比的設(shè)計(jì)與計(jì)算 由所給的傳動比i=20,我們想到利用三級減速裝置，因此，我們可以采取以下兩種傳動方案。 方案（一） 方案（二） 比較以上兩種方案： （一）采用外齒輪嚙合傳動 （二）采用內(nèi)齒輪嚙合傳動，由于我們所需的傳動比不大，故是選用（一）。 4.2減速裝置的傳動比分配計(jì)算 由所給條件i1H=20 得到： 因此 即我們從此定軸輪系出發(fā)來進(jìn)行傳動比的分配問題： 令外嚙合傳動比為：，則 因?qū)嶋H傳動比為: 實(shí)際總傳動比為： 滾筒的實(shí)際轉(zhuǎn)速： 滾筒的轉(zhuǎn)速為： 滾筒的轉(zhuǎn)速誤差： 滿足要求。 4.3傳動裝置的運(yùn)動參數(shù)計(jì)算 各軸功率計(jì)算 高速軸輸入功率：； 中間軸的輸入功率： 低速軸的輸入功率 ： 各軸的轉(zhuǎn)速的計(jì)算 高速軸的轉(zhuǎn)速：； 中間軸的轉(zhuǎn)速： 低速軸的轉(zhuǎn)速： 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 高速軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 中間軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 低速軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 各軸的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、列于下表中： 軸號 功率kw 轉(zhuǎn)速r/min 扭矩Nmm 高速軸 21.78 1500 中間軸 20.92 828.73 低速軸 20.09 457.86 4.4齒輪的傳動設(shè)計(jì) 一、外齒輪的傳動副設(shè)計(jì) 因?yàn)榭紤]到結(jié)構(gòu)性更好，我們采用把第一對外齒輪傳動和第二對外齒輪傳動設(shè)計(jì)成尺寸相同的形式，因?yàn)檫@樣，齒輪在傳動過程中，可以更好的運(yùn)行。第一對齒輪的扭矩要比第二對齒輪的扭矩要小，因此，若從第一對齒輪設(shè)計(jì)開始，則后面的第二對齒輪可能不能滿足其強(qiáng)度的要求。故而我們可以試著采用從第二對齒輪開始進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣，第一對齒輪肯定可以滿足其強(qiáng)度的要求，而且，這樣也節(jié)省了相當(dāng)?shù)囊徊糠謺r間。 選定齒輪的精度等級、材料及齒數(shù) 按外齒輪嚙合傳動的方案選用直齒圓柱齒輪進(jìn)行傳動； 絞車為一般工作機(jī)器，速度不高，故可選用7級精度（GB10095-88）； 材料的選擇 選擇齒輪材料時，考慮到小齒輪齒數(shù)較大齒輪齒數(shù)少，小齒輪輪齒的工作次數(shù)較大齒輪的多，為使一對齒輪傳動更接近等強(qiáng)度，小齒輪常用好一些的材料。通常以應(yīng)使小齒輪的齒面硬度較大齒輪的齒面硬度高（20~50HBS） 小齒輪 40Cr 調(diào)質(zhì)處理 HB=270HBS 大齒輪 45 調(diào)質(zhì)處理 HB=240HBS 硬度差： 選用小齒輪的齒數(shù)為，則大齒輪的齒數(shù)為 選 2.按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì) ? 1）試選用載荷系數(shù)： 2）扭矩 3）傳動比 4）齒寬系數(shù) （懸臂式） 5）材料彈性影響系數(shù) 6）應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 7）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21安齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞極限 8）由圖10-19查得齒輪的接觸疲勞壽命系數(shù) 9)計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力 取失效率為1%，安全系數(shù)為S=1 ?計(jì)算 1）試算齒輪分度圓直徑的代入中較小的值 2）計(jì)算圓周速度 3）計(jì)算齒寬b 4）計(jì)算齒寬與齒高之比b/h 5）計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)，7級精度，由圖10-8查得動載荷系數(shù) 直齒輪 由表10-2查得使用系數(shù) 由表10-4查得用插值法查得7級精度，小齒輪懸臂式布置時， 查得圖10-13的 載荷系數(shù) 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑 計(jì)算模數(shù)m 3、按彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算數(shù)值 ?確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ，由圖10-12得 計(jì)算載荷系數(shù) 查取齒形系數(shù) 由表10-5查得： 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表10-5查得 計(jì)算大小齒輪的并加以比較 小齒輪： 大齒輪： 由以上計(jì)算可知，大齒輪的數(shù)值大，故而選用大齒輪的進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算 ?設(shè)計(jì)計(jì)算 對比計(jì)算結(jié)果：m大小取決于彎曲疲勞強(qiáng)度，而齒輪接觸疲勞強(qiáng)度只與齒輪的直徑有關(guān)。因此，可以取彎曲疲勞強(qiáng)度的模數(shù)，并就近圓整，m=4，按接觸疲勞強(qiáng)度得的分度圓直徑 算出小齒輪的齒數(shù) 大齒輪的齒數(shù) 取 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 4、幾何尺寸的計(jì)算 1）計(jì)算分度圓直徑： 2）計(jì)算中心距 3）計(jì)算齒輪寬度 取 4）按彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核 1. 2 故大小齒輪均滿足強(qiáng)度要求。 大小齒輪的各部分計(jì)算尺寸如下： 序號 項(xiàng)目 代號 計(jì)算公式 結(jié) 果 小齒輪 大齒輪 1 齒數(shù) z 30 54 2 模數(shù) m 4 4 3 齒寬 b 65 60 4 齒頂高系數(shù) ha* 1.0 1.0 5 頂隙系數(shù) c* 0.25 0.25 6 壓力角 a 200 200 7 分度圓直徑 d 120 216 8 齒頂高 ha 4 4 9 齒根高 hf 5 5 10 齒全高 h 9 9 11 齒頂圓直徑 da 128 224 12 齒根圓直徑 df 110 206 13 基圓直徑 db 112.6 202.97 14 齒距 p 12.56 12.56 15 基圓齒距 pb 11.80 11.80 16 齒厚 s 6.25 6.25 17 齒槽寬 e 6.25 6.25 18 頂隙 c 1.0 1.0 19 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a 168 20 節(jié)圓直徑 d' 120 216 二．行星輪系的設(shè)計(jì) 1.選擇齒輪類型、精度等級、材料及其齒數(shù)等 1）直齒輪傳動； 2）7級精度 GB 10095-88； 3）材料的選擇 齒輪 性質(zhì) 材料 熱處理 表面硬度 齒面接觸疲勞極限 齒面彎曲疲勞極限 精度 太陽輪 40Cr 調(diào)質(zhì) 270HBS 800MPa 300MPa 7 行星輪 40Cr 調(diào)質(zhì) 270HBS 800MPa 300MPa 7 內(nèi)齒輪 2G310-570 調(diào)質(zhì) 190HBS 600MPa 240MPa 7 選擇內(nèi)齒輪、太陽輪、行星輪齒數(shù) 因確定該級傳動比為：，查表得行星輪數(shù)取為2 載荷不均衡系數(shù) 以下驗(yàn)證該行星輪是否滿足相應(yīng)的條件 傳動比條件 2、同心條件 保證中心論和行星架軸線重合的條件下正確嚙合，為此，各對嚙合齒輪之間的中心距必須相等 若 ，則，為滿足同心條件，則， 3、裝配條件 保證各行星輪能均布安裝在兩中心齒輪之間，為此，各齒數(shù)與行星輪個數(shù)必須滿足裝配條件 （整數(shù)） ，為整數(shù)，故滿足裝配條件 4、鄰接條件 保證鄰接的兩個行星輪的齒數(shù)不能相碰 5、齒數(shù)、模數(shù)、和中心距的計(jì)算 按公式計(jì)算太陽輪的分度圓直徑 齒輪傳動比為：2.55； 使用系數(shù)為： 1.25； 算式系數(shù)為： 768（查表所得）； 綜合系數(shù)為： 2.0|（查表所得）； 太陽輪單個齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 齒寬系數(shù) 取為0.6； 代入式中，計(jì)算得到： 所以模數(shù) ，取為 則 齒寬，取 故， 6、齒輪的強(qiáng)度驗(yàn)算 1）確定計(jì)算負(fù)荷 名義轉(zhuǎn)距： ； 名義圓周力： 2）應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 其中，太陽輪相對于行星架的轉(zhuǎn)速； 壽命周期為要求傳動總運(yùn)轉(zhuǎn)時間。 3）確定強(qiáng)度計(jì)算中的各種系數(shù)： A、使用系數(shù) ,取 KA=1.25（查表得); B、動負(fù)荷系數(shù) 因 和 可根據(jù)圓周速度 由圖10-8查7級精度 C、齒向載荷分布系數(shù) 式中，計(jì)算接觸強(qiáng)度時運(yùn)轉(zhuǎn)初期的齒向載荷分布系數(shù) 由圖5-2查得 計(jì)算接觸強(qiáng)度時運(yùn)轉(zhuǎn)初期的齒向載荷分布系數(shù) 由圖5-4查得 計(jì)算彎曲強(qiáng)度時跑合系數(shù) 由圖5-5查得 與均載系數(shù)有關(guān)的系數(shù)，則分別為：0.7，,085 所以， D、齒間載荷分布系數(shù) 因 精度 7級，硬齒面直齒輪 由表查得： E、節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) F、彈性系數(shù) G、載荷作用齒頂是，齒形系數(shù)， 根據(jù)（查圖5-11） H、載荷作用齒頂時應(yīng)力修正系數(shù)： I、重合度系數(shù) 其中，重合度計(jì)算如下： 兩輪分度圓半徑： 兩輪齒頂圓半徑： 兩齒頂圓壓力角： 又因兩齒輪是按照標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝，則 4）齒數(shù)比 5）計(jì)算接觸應(yīng)力基本值 6）接觸應(yīng)力 7）彎曲應(yīng)力值 8)彎曲應(yīng)力 9)確定計(jì)算許用接觸應(yīng)力 1、壽命系數(shù) 因(次），由圖5-19得 2、潤滑系數(shù) 因，查圖5-14得 3、速度系數(shù) ，查圖5-15得 4、粗糙度系數(shù) 由齒面 ，查圖5-16得 5、工作硬化系數(shù) 由圖5-17查得 6、尺寸系數(shù)由圖5-18查得 10）許用接觸應(yīng)力 11）確定接觸疲勞安全系數(shù) 12）確定計(jì)算許用彎曲應(yīng)力時的各種系數(shù) 1、齒輪應(yīng)力修正系數(shù) ; 2、壽命系數(shù) 查表5-25得 ; 3、相對齒根圓角敏系數(shù)，查表5-22得 4、齒根表面狀況系數(shù) 查表5-23得 5、尺寸系數(shù) ，由表5-24得 13）許用彎曲應(yīng)力 14）確定彎曲強(qiáng)度安全系數(shù) 15)行星輪系的相關(guān)尺寸總結(jié) 序號 項(xiàng)目 代號 結(jié) 果 太陽輪 行星輪 大齒輪 1 齒數(shù) z 20 51 122 2 模數(shù) m 6 6 6 3 齒寬 b 63 58 58 4 齒頂高系數(shù) 1.0 1.0 1.0 5 頂隙系數(shù) 0.25 0.25 0.25 6 壓力角 7 分度圓直徑 d 120 306 732 8 齒頂高 6 6 6 9 齒根高 7.5 7.5 7.5 10 齒全高 h 13.5 13.5 13.5 11 齒頂圓直徑 132 318 720 12 齒根圓直徑 105 301 747 13 基圓直徑 112.76 187.55 687.85 14 齒距 p 18.84 18.84 18.84 15 頂隙 1.5 1.5 1.5 16 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a 213 4.5軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算 一、中間軸的設(shè)計(jì) 1、由于高速軸是和電機(jī)軸連在一起的，亦即高速軸即電機(jī)軸，故不再對電機(jī)軸進(jìn)行軸的設(shè)計(jì)，是標(biāo)準(zhǔn)軸，直接對中間軸設(shè)計(jì)。 2、軸的材料的選取 有機(jī)械設(shè)計(jì)手冊我們選用40Cr，熱處理方式為調(diào)質(zhì)處理 3、軸頸的初步估算 取A=100，由公式 得 4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）由軸的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)要求，取 2）小齒輪左側(cè)軸肩定位，取 3）初步選深溝球軸承，參照工作要求并根據(jù) ，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度等級的深溝球軸承61909，其尺寸為,(倒角半徑為，安裝尺寸為），故， 4）取 5）大齒輪右側(cè)用軸肩定位，取 6）取 （故此，中間軸的結(jié)構(gòu)初步確定） 5、按彎扭合成進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核 1）繪制計(jì)算簡圖； 2）計(jì)算有用在軸上的力 ; 3）求支反力 垂直面（V） 根據(jù)可得 (校核 812.2+1461.9+605.2=2879.3，無誤） 水平面 (校核 15264.5+4016.7=17049.7+2231.5=19281.2，無誤） 4）計(jì)算彎距 垂直面 水平面 合成彎矩 5）作扭矩 6）作當(dāng)量彎矩 取 7）校核軸的強(qiáng)度 查表可知 許用彎曲應(yīng)力 驗(yàn)證A處的強(qiáng)度 驗(yàn)證B處的強(qiáng)度 故強(qiáng)度足夠。 二、低速軸的設(shè)計(jì) 1、軸的材料的選取 和上面高速軸一樣，選用40Cr，熱處理方式用同樣為調(diào)質(zhì)處理 2、軸頸的初步計(jì)算 3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求 和所知條件,取 2）由及工作要求初步選深溝球軸承61910，其尺寸為 ,安裝尺寸 ， 故，取 3）由齒輪右側(cè)由軸肩定位，故取 4）由齒寬為60，取 （故此，低速軸的結(jié)構(gòu)初步確定） 4、按彎扭合成進(jìn)行強(qiáng)度校核 1）繪制計(jì)算簡圖 2）計(jì)算作用在軸上的力 3）求支反力 垂直面(V) 根據(jù) 可得 (校核 1412.1+1021.8+2541.7=4975.6，無誤） 水平面（H）根據(jù)可得 4）計(jì)算彎矩 垂直面 水平面 合成彎矩 5）作扭矩 6）作當(dāng)量彎矩 取 7)查表可知 許用彎曲應(yīng)力 驗(yàn)證A處的強(qiáng)度 驗(yàn)證B處的強(qiáng)度 故強(qiáng)度滿足。 4.6滾動軸承的校核計(jì)算 1、作用在軸承上的載荷 2、當(dāng)量動載荷計(jì)算 查表得 61909型單列向心球軸承 故，則 3、驗(yàn)證軸承的額定動載荷 軸承的使用壽命 小時 查表得 又根據(jù) ，查表得 則 4.7鍵的強(qiáng)度計(jì)算 軸與齒輪的鍵聯(lián)接的校核 1）根據(jù)軸頸 ，查表6-1得 2)核算工作面的比壓 鍵的工作長度 鍵的工作高度 則 查表可知 鍵連接的許用比壓為： 則 ，即鍵連接強(qiáng)度滿足要求。 5.滾筒式絞車制動器的設(shè)計(jì) 5.1制動器的形式和常用安全裝置 1常用絞車制動閘的形式 絞車制動閘的形式有下列三種： (1)帶式制動閘 帶式制動間有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、維修快捷等優(yōu)點(diǎn)，但也有制動力矩受限、閘帶易磨損等缺點(diǎn)。一般用于井下小絞車. (2)塊式制動閘 塊式制動閘因閘塊大都使用木塊而得其名。滾簡直徑在1．2m及其以上的老式絞車皆采用塊式制動間。按結(jié)構(gòu)分，有角移式塊式制動閘和平移式塊式制動閘。 (3)盤式制動閘 盤式制動閘是一種利用盤形彈簧(又稱碟形彈簧)彈力緊閘和利用液壓推力松閘的一種新型絞車制動裝置。由于使用多副制動閘，制動可靠性高；用電液調(diào)壓裝置來調(diào)節(jié)制動力矩，操作方便，可調(diào)性好；慣性小，動作快，靈敏度高；重量輕，外形尺寸小；通用性好等優(yōu)點(diǎn)，因而盤形閘獲得廣泛應(yīng)用。但也有制造精度高、密封要求嚴(yán)格和碟形彈簧可能失效等缺點(diǎn)，在使用維護(hù)中必須注意。 2.絞車上應(yīng)有的安全裝置 (1)制動閘 各類絞車都必須具備制動鬧，重要絞車應(yīng)有手動操縱閘和能自動操縱的保險(xiǎn)閘。如果手動閘和保險(xiǎn)閘共同使用一套閘瓦制動時，操縱和控制機(jī)構(gòu)必須分開。滾筒直徑在o．8m及其以下的絞車只有手動閘。 (2)深度指示器 深度指示器是指示提升容器在井筒中運(yùn)行位置的重要裝置。滾簡直徑1.2m及其以上的絞車都裝有深度指示器。在深度指示器上都裝有減速警鈴、過卷保護(hù)開關(guān)、限速凸輪板、傳動齒輪和離合聯(lián)軸節(jié)等。指示針裝在螺母上，由兩根絲杠帶動，使兩根指針同時做上下移動。 (3)各種保險(xiǎn)裝置 提刀絞車按規(guī)定要求必須裝設(shè)下列保險(xiǎn)裝置：防止過卷裝置、防止過速裝置、過負(fù)荷和欠電壓保護(hù)裝置、限速裝置、閘瓦過磨損保護(hù)裝置、松繩報(bào)警裝置、滿倉保護(hù)裝置和深度指示器失效保護(hù)裝置等。滾筒直徑o．8m及其以下的絞車，由于絞車結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行速度較侵，一般都沒有上述保險(xiǎn)裝置。滾簡直徑1．2m及其以上的絞車．根據(jù)個同的使用要求設(shè)置不同類型和數(shù)量的保險(xiǎn)裝置。 3絞車制動器的作用 保證準(zhǔn)確停位，防止電動機(jī)停電后,其轉(zhuǎn)子慣性仍繼續(xù)轉(zhuǎn)動.控制放繩速度，防止?jié)L筒上鋼絲繩亂纏繩。實(shí)際進(jìn)行回柱作業(yè)時，為縮短拴繩時間，可打開回柱絞車的離合器．使?jié)L筒與蝸輪蝸桿減速箱脫開，拴繩工可迅速輕快地將鋼絲繩從滾簡上拉出來，直至拴到需要回收的頂柱上。為限制滾筒放繩旋轉(zhuǎn)時的慣性，可使用制動閘進(jìn)行控制，防止?jié)L筒上鋼絲繩亂繩. 5.2制動器的選用和設(shè)計(jì) 1制動器的確定 根據(jù)給出的滾筒直徑以及絞車的實(shí)際情況,最后確定選用帶式制動器. 2帶式制動器的工作原理 帶式制動器是常見的一種制動器,工作原理為摩擦制動. 圖4-1為帶式制動器結(jié)構(gòu)簡圖。制動塊與閘帶固聯(lián)并插入制動槽內(nèi)。當(dāng)手柄在操作力P的作用下扳過死點(diǎn),閘帶緊箍閘輪并欲與之同轉(zhuǎn)由于制動塊與槽的作用,可實(shí)現(xiàn)制動目的。 圖5-1 帶式制動器結(jié)構(gòu)簡圖 1閘輪 2閘帶 3制動塊 4拉桿 5手柄 6機(jī)體制動槽 帶式制動器是靠作用力Q收緊制動帶而抱住閘輪，即靠帶與輪間產(chǎn)生的摩擦力達(dá)到制動目的。為了使帶能夠彎曲，帶通常必須做得很薄((2～4mm)。為了增加摩擦作用，制動帶材料一般為鋼帶上覆有一層石棉織物或夾鐵紗帆布，這層覆蓋物也很薄，被粘結(jié)或鉚在鋼帶上，而且必須是連續(xù)和撓性的。 同其它類型的制動器一樣，為了采用較小型號的制動器和減小安裝尺寸，帶式制動器也應(yīng)安裝在主電動機(jī)或高速軸上，以減小所需的制動力矩。3帶式制動閘的閘帶有下列要求 (1)閘帶(剎車帶)與鋼帶連接應(yīng)使用鋼或鋁質(zhì)鉚釘鉚接，鉚釘埋入閘帶深度不小于閘帶厚度的30％。間帶和鋼帶鉚接后．應(yīng)緊緊相貼，不得有皺折和拱曲現(xiàn)象；不得有間隙；鋼帶兩頭彎曲鉚接后的鉚釘頭不得高于閘帶厚度； (2)帶式制動閘安裝到絞車上后，閘帶與閘輪的接觸面積不小于閘帶面積的70％ (3)閘帶使用后，不得有裂紋，閘帶磨損余厚不小于3mm； (4)與閘帶相連接的拉桿螺栓、叉頭、閘把、銷軸等零件不得有損傷或變形，拉桿螺栓應(yīng)用背帽背緊； (5)閘把及杠桿等應(yīng)操作靈活可靠，施閘后，閘帶不應(yīng)有明顯伸長。注意緊閘后，間把位置個應(yīng)低十水平位置，適當(dāng)保持在略有向L傾角的位置. 圖5-2手壓帶式制動閘 1制動閘 2手把 3叉頭 4拉桿軸承架 5丁字板 4制動器的制動 由已知條件知鋼絲繩的牽引力為45kN，又由前面知道滾筒的平均纏繞半徑，所以可以求出制動力矩。即 6.滾筒式絞車的使用與說明 6.1使用與維護(hù) 絞車操縱的整個動作就是啟動和關(guān)閉電動機(jī)，及用雙手交替差動操作剎車手柄，其程序如下： 卷筒的剎車帶剎住，大內(nèi)齒輪上的硬松開，啟動電動機(jī)，使傳動齒輪開始運(yùn)轉(zhuǎn)，此時，卷筒不轉(zhuǎn)動，僅大內(nèi)齒輪回轉(zhuǎn)著。 欲開動卷筒，只需將卷筒的剎車帶完全松開，而將大內(nèi)齒輪的剎車帶剎緊，這時大內(nèi)齒輪被剎住不動，由于行星輪系的作用，卷筒開始全速回轉(zhuǎn)，纏繞鋼絲繩，進(jìn)行工作。絞車作業(yè)過程中，如欲使絞車暫時停止運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)將大內(nèi)齒輪上的剎車帶松開，而將卷筒上的剎車帶剎緊，需微調(diào)節(jié)被牽引的負(fù)載的位置時，只需交替上或下壓左右剎車的手柄，使卷筒時轉(zhuǎn)時停即可。在操作手柄時，應(yīng)注意銷軸?；罟?jié)螺釘及墊板等零件的保護(hù)，防止損傷折曲，如停車時間較長，應(yīng)把電動機(jī)關(guān)閉。此時，如鋼絲繩處于拉緊狀態(tài)，為防止其向上墜滑，卷筒上的剎車帶必須牢牢剎住。當(dāng)欲使繩端重物放繩，卷筒反轉(zhuǎn)時，應(yīng)將電動機(jī)倒轉(zhuǎn)，先剎住卷筒，使絞車進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。而后松開卷筒上的剎車手柄，緊剎大內(nèi)齒輪的剎車帶，卷筒既在電動機(jī)的驅(qū)動下正常反轉(zhuǎn)，而無過速之虞，下放的速度可借剎車帶對卷筒的半制動而加以控制、調(diào)整。 預(yù)定動作任務(wù)完成之后，即可停車，操作程序結(jié)束。 操作中英注意的事項(xiàng)： 滾筒的開動和停止必須迅速，以減少剎車帶的磨損，但不允許做急劇的開車、停車，以防損壞傳動機(jī)件。當(dāng)轎車在做下滑重物時，兩個剎車帶都必須接觸良好，穩(wěn)妥可靠，在電動機(jī)運(yùn)時，兩個剎車不可同時剎住，否則有可能損壞減速裝置，燒毀電機(jī)。要經(jīng)常注意剎車時的工礦狀態(tài)，如果制動不靈活，就必須加以調(diào)整；落在剎車鼓上的油脂污物清除干凈，絞車的卷筒，剎車帶及軸承等工作溫度不得超過70攝氏度，如溫度劇烈上升，必須停車檢查。 在使用過程中，要定期檢查，聲音是否異常，有無振動現(xiàn)象；油質(zhì)、油量、油溫是否合格，有無漏油現(xiàn)象；密封裝置必須完整無損，以防止灰塵侵入及潤滑油外溢。此外如繩頭是否牢靠，傳動機(jī)內(nèi)部有無破損或咬住現(xiàn)象，另外有無過度磨損等，均需切實(shí)檢查，發(fā)現(xiàn)問題均需處理后才能開機(jī)。電動機(jī)不得堆積煤塵，溫度不得超過70，以防止淋水使電動機(jī)受潮。絞車如有較長時間擱置不用，其裸露部分，應(yīng)涂敷一層保護(hù)油以防銹蝕。 6.2絞車的潤滑 及時充分的潤滑對保證絞車的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，延長使用壽命，具有很大的意義，潤滑材質(zhì)必須合乎要求，不能混有灰塵。污物及水等雜質(zhì)。 電動機(jī)后蓋的滾珠軸承及 軸承支架中的滾珠軸承用黃油潤滑，傳動機(jī)構(gòu)和行星輪用以2:1比例配制的黃油和機(jī)油的 混合油灌入卷筒內(nèi)潤滑。卷筒內(nèi)的注油量為2-2.5公斤。電動機(jī)轉(zhuǎn)子軸承的油量不得超過軸承室容積的2/3。 加油時，必須仔細(xì)清除油孔的灰塵、污垢，勿使其隨油進(jìn)入絞車內(nèi)部，注油完畢后，應(yīng)將油堵緊。 新的絞車使用前應(yīng)先加潤滑油，新的或者是大修后的絞車，在運(yùn)轉(zhuǎn)8-10天后，必須更換潤滑油，以去除零件在傳動過程中磨落的會加劇零件磨損的金屬微粒細(xì)屑。 在正常的情況下，每三個月至少要換一次油。潤滑油的溫度不得超過70攝氏度。 6.3絞車的裝配及檢驗(yàn) 1.組裝前的準(zhǔn)備工作如下： 用高壓水槍或機(jī)械人工的方法徹底清除滾筒內(nèi)的鑄造粘砂，鏟削磨平修復(fù)遺留的鑄造缺陷。復(fù)檢加工件及外購件關(guān)鍵部分的尺寸，包括徑向的和軸向的有關(guān)尺寸以及密封件安裝倒角的尺寸。 檢查電動機(jī)及角軸架的中心高做下記錄，并準(zhǔn)備相應(yīng)的墊片補(bǔ)正。 總裝前先裝成部件再進(jìn)行總裝，總裝前，應(yīng)裝成以下各主要部件： 1）齒輪架部件； 2）大齒輪架部件； 3）內(nèi)大齒輪部件，即傳動系統(tǒng)裝置； 4）剎車部件； 5）底座部件 裝配時，應(yīng)注意以下事項(xiàng)： 所有零件表面，均需拭凈，嚴(yán)防鐵屑粒帶入，各運(yùn)轉(zhuǎn)零件的潤滑油脂，可在裝配時按上述所指示的用油量進(jìn)行涂注，所有滾動軸承，應(yīng)在油槽中加熱后（不許超過200攝氏度）進(jìn)行套裝，不得硬打硬砸。 裝配前必須熟知絞車各部分的構(gòu)造，防止錯裝，漏裝，裝配完成之后，應(yīng)先盤車轉(zhuǎn)動，確認(rèn)無不良現(xiàn)象及阻礙物后，再開動電動機(jī)試轉(zhuǎn)調(diào)整，使之進(jìn)入常態(tài)。 6.4絞車的修復(fù)與零部件的更換 1）石綿帶的更換 當(dāng)石棉帶磨損后的厚度小于2mm時需要更換，先鏟除鉚釘頭取下舊帶，再用心鉚釘上新帶。 2）軸承的更換 當(dāng)發(fā)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)有異常聲音、發(fā)熱不正常，如果觀其滾珠或滾道上有嚴(yán)重的剝落斑點(diǎn)，則需要按正確裝配方式予以更換。 3）鋼絲繩的更換 當(dāng)鋼絲繩磨損到技術(shù)規(guī)程所規(guī)定的限度時應(yīng)予以更換。 4）密封圈的更換 當(dāng)發(fā)現(xiàn)漏油時，應(yīng)及時查找原因予以更換。 6.5絞車的拆卸 絞車按照裝配相反的順序進(jìn)行拆卸 首先應(yīng)旋開繩卡，取下鋼絲繩，然后將剎車帶上的銷子取出，自墊板中將剎車部件取下。 其次擰去使端蓋、軸承支架與底座相連接的螺栓，擰出螺釘，將電動機(jī)從絞車的一邊拆去，然后擰去6個螺栓，取下壓簧和軸承支架，再擰去固接大齒輪架與滾筒的6個螺栓，此時即可將大內(nèi)齒輪部件及大齒輪部件一并從滾筒中取出。 為了拆下大內(nèi)齒輪及擋盤等零件，應(yīng)擰去6個螺栓，螺母及大內(nèi)齒輪的三個定向緊定螺釘，同時取下滾珠軸承一側(cè)的彈性擋圈，即可一一將它們拆下來。 為拆卸滾珠套機(jī)齒輪架應(yīng)在擰去緊定螺釘后，輕輕地?fù)舫?，此時要看一看油堵螺釘是否已擰去，否則將阻礙齒輪架的拆出。 為使?jié)L動軸承拆卸方便，在內(nèi)齒輪、擋圈安裝滾珠軸承部位的根部端面處均預(yù)鉆有拆卸孔?？稍诖慰字胁迦脬~棒，將滾動軸承輕輕擰出。電動機(jī)齒輪的拆卸，可籍電動機(jī)說明書內(nèi)附錄所示的工具，將其鉤腳插入電動機(jī)齒輪的孔中，擰旋軸桿，即可將其取下。 絞車各滾動軸承端部及齒輪柄尾上廣泛采用了65mm鋼制彈性擋圈定位，在拆卸時，要將手鉗鉗口部磨尖，插入彈性擋圈端部的