買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 目 錄 1 緒論 1 言 1 述 1 車概況 1 柱絞車概況 2 內(nèi)外絞車的發(fā)展 3 4 2 總體設(shè)計(jì) 4 計(jì)總則 5 計(jì)條件 5 動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 5 動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)選擇 5 的計(jì)算 5 6 7 筒的設(shè)計(jì)計(jì)算 8 8 8 筒的外徑1D 9 9 3 減速器設(shè)計(jì) 10 速器總體設(shè)計(jì) 10 速器概述 10 速器設(shè)計(jì) 10 速器參數(shù)確定 10 傳動(dòng)比及傳動(dòng)比分配 11 動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 11 弧蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 12 桿傳動(dòng)概述 12 桿傳動(dòng) 的失效形式 13 桿傳動(dòng)的材料選定 13 桿傳動(dòng)的結(jié)構(gòu) 14 桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算 15 桿傳動(dòng)的潤滑 18 移齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 18 輪傳動(dòng)類型 18 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 移齒輪概述 20 移齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算及強(qiáng)度校核 20 小齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 26 輪傳動(dòng)概述 26 輪材料選擇 27 輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 28 橋齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 33 速器傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)與校核 33 桿軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 33 輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 39 的選擇及強(qiáng)度校核 45 輪軸小滑移齒輪處 46 輪軸蝸輪處 46 滑移齒輪軸大滑移齒輪處 47 滑移齒輪軸小齒輪處 47 四軸軸過橋齒輪處 48 承的選擇及強(qiáng)度校核 48 桿軸上軸承的選擇及強(qiáng)度校核 49 輪軸上軸承的選擇及強(qiáng)度校核 52 它軸上軸承的選擇 55 速器中撥叉的設(shè)計(jì) 56 速器其他部件的設(shè)計(jì) 57 氣器 57 標(biāo) 57 速器箱體的設(shè)計(jì) 57 4 卷筒齒輪設(shè)計(jì) 58 體設(shè)計(jì) 58 筒軸的設(shè)計(jì)及校核 59 筒軸軸承的選擇及校核 64 齒輪處鍵的選擇 67 5 回柱絞車其它部件 67 軸器 67 動(dòng)器 68 座 69 6 回柱絞車的潤滑與密封 69 7 回柱絞車的安裝、操作與維護(hù) 70 柱絞車的裝配、調(diào)整及試運(yùn)轉(zhuǎn) 70 柱絞車的 安裝、固定與操作 72 柱絞車的安裝與固定 72 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 柱絞車的操作規(guī)程 73 車的維護(hù)、拆卸與修理 75 參考文獻(xiàn) 76 英文原文 77 中文譯文 81 致 謝 87 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 1 緒 論 言 煤炭是我國的基礎(chǔ)能源和重要原料，是當(dāng)前我國能源的主要組成部分之一，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的戰(zhàn)略地位，這就是中國的國情。過去以至未來可預(yù)見的幾十年內(nèi)，煤炭仍是我國的重要能源，以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)將難以改變，煤炭工業(yè)的地位空前提高。但是目前我國的煤 炭工業(yè)的發(fā)展遠(yuǎn)不能滿足整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要。因此必須以更快的速度發(fā)展煤炭工業(yè)。然而，高速發(fā)展煤炭工業(yè)的出路在于煤炭工業(yè)的機(jī)械化。 礦山機(jī)械主要面向能源、交通和原材料基礎(chǔ)工業(yè)部門服務(wù)，主要任務(wù)是為煤炭、鋼鐵、有色金屬、化工、建材和核工業(yè)等部門的礦山開采和原材料的深加工，以及為鐵路、公路、水電等大型工程的施工提供先進(jìn)、高效的技術(shù)裝備。礦山機(jī)械是機(jī)械工業(yè)中一個(gè)品種繁多、設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需求量大、使用面廣的機(jī)械行業(yè)。礦山機(jī)械按其用途大致可分為采掘設(shè)備、提升設(shè)備、窄軌運(yùn)輸設(shè)備、破碎粉磨設(shè)備、礦用篩分設(shè)備、洗選設(shè)備和焙 燒設(shè)備等 7大類，30小類， 700多個(gè)品種和數(shù)千種規(guī)格。 礦山機(jī)械在經(jīng)濟(jì)建設(shè)、科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展中占有十分重要的地位和作用，屬于國民經(jīng)濟(jì)的支柱行業(yè)。礦山機(jī)械制造業(yè)是國家建立獨(dú)立工業(yè)體系的基礎(chǔ)，也是衡量一個(gè)國家工業(yè)實(shí)力的重要標(biāo)志。根據(jù)國家重點(diǎn)支持能源、交通和原材料等基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策，礦山機(jī)械作為這些基礎(chǔ)工業(yè)的支柱應(yīng)優(yōu)先得到國家的重點(diǎn)支持，以得到進(jìn)一步發(fā)展和提高，為煤炭、金屬和非金屬礦山的開發(fā)提供更多的具有國際先進(jìn)水平的優(yōu)質(zhì)、高效設(shè)備，滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源和原材料的需要。我國絞車的發(fā)展大致分為三個(gè)階段。 20 世紀(jì)買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 50 年代主要是仿制設(shè)計(jì)階段； 60 年代，自行設(shè)計(jì)階段； 70 年代以后，我國進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計(jì)階段。 述 車概況 絞車又稱為卷揚(yáng)機(jī)，是用卷筒纏繞鋼絲繩或鏈條以提升或牽引重物的輕小型起重設(shè)備。目前國內(nèi)最大的船用液壓拖纜絞車是 350T 的由泰興市依科攀船舶設(shè)備有限公司設(shè)計(jì)的。 1） 絞車的特點(diǎn)和用途： 絞車具有以下特點(diǎn)：通用性高、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、起重大、使用轉(zhuǎn)移方便，被廣泛應(yīng)用于建筑、水利工程、林業(yè)、礦山、碼頭等的物料升降或平拖，還可作現(xiàn)代化電控自動(dòng)作業(yè)線的配套設(shè)備。有 350 噸，分為快速和慢速兩種。其中高于 20 噸的為大噸位絞車 ,絞車可以單獨(dú)使用，也可作為起重、筑路和礦井提升等機(jī)械中的組成部件，因操作簡單、繞繩量大、移置方便而廣泛應(yīng)用。絞車主要技術(shù)指標(biāo)有額定負(fù)載、支持負(fù)載、繩速、容繩量等。 2） 絞車的分類 絞車按照動(dòng)力分為手動(dòng)、電動(dòng)、液壓三類。從用途上分類可分為建筑用絞車和船用絞車。 絞車按照功能可以分為：船用絞車、工程絞車、礦用絞車、電纜絞車等。 按照卷筒形式分為單卷筒和和雙卷筒。 按照卷筒分布形式有分為并列雙卷筒和前后雙卷筒。 手動(dòng)絞車： 手動(dòng)絞車的手柄回轉(zhuǎn)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上 裝有停止器 (棘輪和棘爪 )，可使重物保持在需要的位置。裝配或提升重物用的手動(dòng)絞車還應(yīng)設(shè)置安全手柄和制動(dòng)器。手動(dòng)絞車一般用在起重量小、設(shè)施條件較差或無電源的地方。 電動(dòng)絞車： 電動(dòng)絞車廣泛用于工作繁重和所需牽引力較大的場所。單卷筒電動(dòng)絞車的電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器帶動(dòng)卷筒，電動(dòng)機(jī)與減速器輸入軸之間裝有制動(dòng)器。為適應(yīng)提升、牽引和回轉(zhuǎn)等作業(yè)的需要，還有雙卷筒和多卷筒裝置的絞車。一般額定載荷低于 10 液壓絞車： 液壓絞車主要是額定載荷較大的絞車，一般情況下 10000T 的絞車設(shè)計(jì)成液壓絞車。 其結(jié)構(gòu)主要由液壓馬達(dá)（低速或高速馬達(dá)）、液壓常閉多片式制動(dòng)器、行星齒輪箱、離合器、卷筒、支撐軸、機(jī)架、壓繩器 (選配 )等組成。液壓馬達(dá)具有很高的機(jī)械效率，起動(dòng)扭矩大，并可根據(jù)工況要求帶不同的配流器，還可根據(jù)用戶需要設(shè)計(jì)閥組直接集成于馬達(dá)配油器上，如帶平衡閥、過載閥、高壓梭閥、調(diào)速換向閥或其他性能的閥組，制動(dòng)器、行星齒輪箱等直接安裝于卷筒內(nèi)，卷筒、支撐軸、機(jī)架根據(jù)力學(xué)要求設(shè)計(jì)，整體結(jié)構(gòu)簡潔合理并具有足夠的強(qiáng)度和剛性。因而該系列絞車在結(jié)構(gòu)上具有緊湊、體積小、重量輕、外形美觀等特點(diǎn)，在性能上則具有安全性好、效率高、 起動(dòng)扭矩大、低速穩(wěn)定性好、噪音小、操作可靠等特點(diǎn)。值得一提的是液壓馬達(dá)高的容積效率和美國 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 了一般絞車都存在的二次下滑和空鉤抖動(dòng)現(xiàn)象，使得該系列液壓絞車的提升、下放和制動(dòng)過程平穩(wěn)，帶離合器的絞車還可實(shí)現(xiàn)自由下放。安裝于配流盤上的集成閥組則有效地簡化了用戶的液壓系統(tǒng)。由于該系列絞車具備上述優(yōu)點(diǎn)，使其廣泛應(yīng)用于船舶、鐵路、工程機(jī)械、石油、地質(zhì)勘探、冶金等行業(yè)，其優(yōu)良性能得到了用戶的認(rèn)可。 柱絞車概況 回柱絞車又稱慢速絞車，是供煤礦井下采煤工作面回柱放頂之用。由于它的高度較低重量 又輕，特別適用于薄煤層和急傾斜煤層采煤工作面，以及各種采煤工作面回收沉入底板或被矸石壓埋的金屬支柱。隨著機(jī)械化采煤程度的提高，它越來越多地被廣泛用于機(jī)械化采煤工作面，作為安裝、回收牽引各種設(shè)備和備件 。 型絞車主要應(yīng)用于 回柱放頂之用 ，同時(shí)也可用于 上山、下山、平巷等綜采工作面設(shè)備的搬遷，比如液壓支架、溜槽等。此外，拉緊皮帶機(jī)機(jī)頭、運(yùn)料、調(diào)度車輛等工作都可以用這種絞車來完成。在港口、碼頭、建筑工地、工廠企業(yè)，這種回柱絞車也可以發(fā)揮作用?？梢姡刂g車在煤炭行業(yè)、機(jī)械行 業(yè)，包括部分其他行業(yè)都有著不可忽視的地位。 回柱絞車在回采工作面的布置方式有以下三種： 1）安裝在回風(fēng)巷內(nèi)，距回采工作面約 20 30m 。這種布置方式適用條件廣，尤其是煤層傾角較大，頂板破碎，壓力較大的工作面。但這種布置方式會(huì)影響回風(fēng)巷的運(yùn)料工作。每一次回柱需移動(dòng)導(dǎo)向輪，鋼絲繩繞過導(dǎo)向輪，多了一個(gè) 090 拐彎，摩擦阻力增大，鋼絲繩容易損壞。按這種方式布置的回柱絞車，必須沿鋼絲繩牽引方向長條式布置，絞車寬度不應(yīng)超過 900過寬則會(huì)堵塞巷道。因?yàn)檫\(yùn)料工人常常從機(jī)體旁經(jīng)過，齒輪一定要密閉，不然就容易引起事故。 2）安設(shè)在回采工作面上端，緊靠回風(fēng)巷上部和密集支柱之間。這種布置方式當(dāng)頂板較好，煤層傾角較小的條件下采用。但每進(jìn)行一個(gè)循環(huán)都須移動(dòng)絞車，且需移開柱子，因而不夠方便。在工作面上方頂板壓力較大時(shí)，機(jī)座受力容易變形，可能引起齒輪嚙合不良，甚至回柱絞車有被壓埋的危險(xiǎn)。 3）安設(shè)在工作面上，工作面上有數(shù)臺(tái)絞車同時(shí)回柱，加快回柱速度。這種布置方式對(duì)淺截深的機(jī)采工作面尤為需要。例臺(tái)徐州礦務(wù)局 認(rèn)為，回柱設(shè)備是當(dāng)前提高煤產(chǎn)量的關(guān)鍵?，F(xiàn)在安排回柱放頂時(shí)間是每天一個(gè)班（ 8 小時(shí)），而用刨煤機(jī)進(jìn)尺 要 2 小時(shí)就能完成，因此，只要加快回柱速度，就會(huì)收到提高煤產(chǎn)量的效果。 回柱絞車結(jié)構(gòu)的一般分析 1）按驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分 （ 1）手搖式回柱絞車 手搖式回柱絞車用于人工回柱，體積小，重量輕，移動(dòng)方便，結(jié)構(gòu)簡單。但人工回柱效率低，安全性差，一般只用作輔助作業(yè)，或在回收金屬支柱時(shí)使用。 （ 2）風(fēng)動(dòng)回柱絞車 風(fēng)動(dòng)回柱絞車?yán)Υ?，重量輕，適用于我國西南地區(qū)的超級(jí)瓦斯礦，但是風(fēng)動(dòng) 回柱絞車成本較高，使用范圍受到限制。 （ 3）電動(dòng)回柱絞車 電動(dòng)回柱絞車使用范圍最廣，目前各制造廠生產(chǎn)的多為電動(dòng)回柱絞車。 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 2）按滾筒結(jié)構(gòu)分 （ 1）纏繞式滾筒 纏繞式滾筒具有一定的容繩量，操作簡單，使用范圍廣，但體積和重量都比較大，現(xiàn)在生產(chǎn)的回柱絞車以采用纏繞式滾筒的為最多。 （ 2）摩擦式滾筒 摩擦式滾筒多制成雙曲線型，靠滾筒上的幾圈鋼絲繩與滾筒的摩擦力帶動(dòng)鋼絲繩進(jìn)行工作，滾筒量不受限制，也不存在排繩子問題，解決了“咬繩現(xiàn)象，這種絞車尚在試驗(yàn)中。 （ 3）鏈條滾筒 鏈條滾筒即用纏繞鏈條來進(jìn)行回柱工作。因鏈條較重 ，不宜太長，如某廠生產(chǎn)的三噸輕便回柱絞車，鏈條僅有 6米，因此，使用這種回柱絞車的極少。 3）按傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分 （ 1）普通蝸桿蝸輪傳動(dòng) 淮南煤礦機(jī)械廠 1952 年生產(chǎn)的 回柱絞車，第一級(jí)為普通蝸桿蝸輪傳動(dòng)，再經(jīng)過二級(jí)圓柱齒輪帶動(dòng)滾筒。采用蝸桿蝸輪傳動(dòng)機(jī)械效率低，雖具有結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí)耐用的優(yōu)點(diǎn)，但體積重量都很大，搬運(yùn)困難，不適于井下狹窄環(huán)境和經(jīng)常移動(dòng)的特點(diǎn)，故此類回柱絞車已不再生產(chǎn)。 （ 2）圓弧面蝸桿傳動(dòng) 現(xiàn)在生產(chǎn)的各種回柱絞車均采用圓弧面蝸桿傳動(dòng)，機(jī)械效率提高到約為 器體積和重量都相應(yīng)減少。 內(nèi)外絞車的發(fā)展 近 40年我國的煤炭行業(yè)發(fā)生了巨大變化，總裁機(jī)械化水平達(dá)到國際先進(jìn)水平， 綜采單采原煤產(chǎn)量早已突破了百萬噸，然而煤炭工業(yè)機(jī)械化離不開運(yùn)輸，運(yùn)輸又離不了輔助運(yùn)輸設(shè)備，絞車就是輔助運(yùn)輸設(shè)備的一種。原煤的運(yùn)輸也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大運(yùn)量娦式輸送機(jī)化，但井下軌道輔助運(yùn)輸與之很不適應(yīng)，材料的運(yùn)較基本上沿用傳統(tǒng)的小絞車群接 式的運(yùn)輸，運(yùn)輸戰(zhàn)線長，環(huán)節(jié)多，占用搬運(yùn)設(shè)備、人員多，安全性差，效率低。 盡管一些煤礦對(duì)其進(jìn)行了技術(shù)改造 , 但仍然滿足不了當(dāng)前礦井發(fā)展和生產(chǎn)的需要?？梢?礦 井輔 運(yùn)輸是當(dāng)前現(xiàn)代化礦井建設(shè)的關(guān)鍵和重點(diǎn)。 我國絞車的誕生是從 20世紀(jì) 50年代開始的，初期主要仿制日本和蘇聯(lián)的； 60年代進(jìn)入了自行設(shè)計(jì)階段；到了 70年代，隨著技術(shù)的慢慢成熟，絞車的設(shè)計(jì)也進(jìn)入了標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的發(fā)展階段。 但與國外水平相比，我國的絞車在品種、型式、結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品性能，三化水平（參數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化）和技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面還存在一定的差距。 國外礦用絞車發(fā)展趨勢有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 1） 標(biāo)準(zhǔn)化系列化； 2） 體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊； 3） 高效節(jié)能； 4） 壽命長、低噪音； 5） 一機(jī)多能、通用化高 f、大功率； 6） 外形簡單、平滑、美觀、大方。 針對(duì)國外的情況我們應(yīng)譏采取以下措施： 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 1） 制定完善標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行產(chǎn)品更新改造和提高產(chǎn)品性能； 2） 完善測試手段，重點(diǎn)放在產(chǎn)品性能檢測； 3） 技術(shù)引進(jìn)和更新?lián)Q代相結(jié)合； 4） 組織專業(yè)化生產(chǎn)，爭取在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到先進(jìn)國家的水平。 回柱絞車的技術(shù)特點(diǎn) 1）速度變化大，回柱效率高 回柱絞車工作時(shí)的牽引速度為 69m/平均速度 最大牽引力為140容繩量為 130m ，工作效率大大提高。 2）結(jié)構(gòu)簡單，功效全面 回柱絞車的傳動(dòng)系統(tǒng)采用三級(jí)傳動(dòng)，包括圓弧蝸輪蝸桿齒輪傳動(dòng)、兩級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)，其中一級(jí)采用了滑移齒輪傳動(dòng)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)，可以適應(yīng)各種情況下的傳動(dòng)。傳動(dòng)系統(tǒng)簡單，結(jié)構(gòu)布置緊湊、合理。 3）操作簡單，安全可靠 回柱絞車采用滑移齒輪實(shí)現(xiàn)變速傳動(dòng)，只需要在需要調(diào)速的時(shí)候，手動(dòng)搖動(dòng)撥叉手柄，就可以實(shí)現(xiàn)滑移齒輪的移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)變速。絞車起動(dòng)時(shí)動(dòng)載 小，鋼絲繩受到的沖擊小。只需輕輕點(diǎn)動(dòng)電機(jī)控制按鈕，就可起動(dòng)電機(jī)，然后操作制動(dòng)的手把，便可實(shí)現(xiàn)絞車的動(dòng)作。 2 總 體 設(shè) 計(jì) 計(jì) 總 則 1）煤礦生產(chǎn)，安全第一。 2）面向生產(chǎn)，力求實(shí)效，以滿足用戶最大實(shí)際需求。 3）要考慮到回柱時(shí)的各種問題。 4）貫徹執(zhí)行國家、部、專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定。 5）技術(shù)比較先進(jìn)，并要求多用途。 使用環(huán)境和工作條件 1）環(huán)境溫度為 C 4 0 C；環(huán)境相對(duì)濕度不超過 095% 25 C ；海拔高度 2000m 以下。 2）周圍空氣中的甲烷、煤塵、硫化氫和二氧化碳等不得超過煤礦安全規(guī)程中所規(guī)定的安全含量。 計(jì) 條 件 最大牽引力： 140 平均牽引速度： 6m/ 容繩量： 130 動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 1Z ， 2Z 滑移齒輪 3Z 蝸輪 4Z 小齒輪 5Z 過橋齒輪 6Z 大齒輪 1 制動(dòng)器 2 聯(lián)軸器 3 蝸桿 4 蝸輪軸 5 小齒輪軸 6 過橋齒輪軸 7 卷筒軸 8 卷筒 9 電動(dòng)機(jī) 圖 其傳動(dòng)路線是： 防爆電機(jī)制動(dòng)器、聯(lián)軸器蝸桿蝸 輪滑移齒輪小齒輪過橋齒輪大齒輪卷筒。 動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)選擇 動(dòng)機(jī)輸出功率的計(jì)算 已知：最大拉力： 140 平均繩速： 6m/ 即： 6 / 6 0 0 . 1 m / 則電動(dòng)機(jī)的輸出功率 P ： 根據(jù)以上的傳動(dòng)方案圖 總傳動(dòng)效率 321 2 3 4 5 320 . 9 0 0 . 9 9 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 9 6 0 . 7 8 式中： 蝸桿傳動(dòng)效率 1 為 聯(lián)軸器效率 2 為 軸承效率3為 齒輪傳動(dòng)效率 4 = 卷筒效率5= 計(jì)算電動(dòng)機(jī)輸出功率 P ： 1000 1 4 0 1 0 0 0 0 . 11 0 0 0 0 . 7 8P 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 1 7 ( )P K W 定電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 電動(dòng)機(jī)所需的額定功率 P 與電動(dòng)機(jī)輸出功率 P 之間有以下的關(guān)系： P K P 式中 K 為功率儲(chǔ)備系數(shù)，一般取 ，吳 無過載時(shí)取 1K 回柱絞車可取 由于絞車在井下使用，條件比較惡劣，要求電動(dòng)機(jī)必須具有防爆功能，查機(jī)械設(shè)計(jì) 課程上機(jī)于設(shè)計(jì)表 166額定功率 22P 實(shí)際轉(zhuǎn)速 970 r/m 6 轉(zhuǎn) 電 流額 定 電 流 1 轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn) 矩額 定 轉(zhuǎn) 矩 2 大 轉(zhuǎn) 矩額 定 轉(zhuǎn) 矩 查得電動(dòng)機(jī)的外形尺寸： 7 7 5 4 0 0 4 9 0 m m 長 寬 高 電機(jī)中心高度 H ： 200m 電動(dòng)機(jī)軸直徑 長度： 55 110 圖 電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)外形圖 引鋼絲繩直徑的確定及滾筒直徑的確定 回柱絞車主要用于回采工作面中的回柱放頂，亦可用于托運(yùn)重物和調(diào)度車輛等用途。由于其工作環(huán)境惡 劣，要求其具有一定的防腐蝕及防銹能力。 長期以來，鋼絲繩是按安全系數(shù)法選擇的。鋼絲繩在工作中承受的最大靜拉力140 ，將最大靜拉力乘以規(guī)定的安全系數(shù)，取鋼絲繩的安全系數(shù)取 ，然后選擇一種破斷拉力不小于 的鋼絲繩。 所選擇的鋼絲繩，其直徑不應(yīng)小于下式計(jì)算的最小直徑： S式中： 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 m i S 0 . 0 8 4 1 7 0 0 0 0 2 2 . 2 m m 取鋼絲繩直徑： 選擇系數(shù) C，其取值與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別有關(guān)，按起重機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)例表 4取，其中數(shù)值是在鋼絲充滿 w 為 減系數(shù) k 為 ，選擇系數(shù) c 值取 c=t 1 7 0 0 M P a 鋼絲繩破斷力 t 1 7 0 0 M P a 20 式中： d 鋼絲繩的直徑 ） ； t 鋼絲繩鋼絲的抗拉強(qiáng)度極限 2N/） ； 鋼絲繩中金屬絲截面與整個(gè)截面積的比值，與鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般取 ； K 考慮鋼絲在繞制過程中的損失等因素的損失系數(shù)，一般取 k=據(jù)鋼絲繩的實(shí)際破斷力 算安全系數(shù) n： 0 整理得 C與 2tn k 鋼絲繩選擇：繩 6 19 股 1 6 12（ ） 繩纖維芯。優(yōu)點(diǎn)：旋轉(zhuǎn)性小，有相當(dāng)大的撓性。 查礦井運(yùn)輸提升表 22）： 鋼絲繩直徑： 鋼絲直徑： 鋼絲總斷面積： 參考重力： 1658N /100m ； 鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度： 1700 鋼絲繩破斷力總和（不小于）： 298000N 。 筒的設(shè)計(jì)計(jì)算 筒直徑 D 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查表 8絲繩直徑為 ，槽底半徑為 標(biāo)準(zhǔn)槽形1P =H =R =深槽形2P =H =R = 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 圖 卷筒槽形圖 滾筒直徑： h d式中：以鋼絲繩中心線計(jì)算的鋼絲繩卷繞直徑； h 與起升機(jī)構(gòu)工作級(jí)別有關(guān)的參數(shù)， h=16 ； 鋼絲繩直徑 , 22.5 m 。 m i n m i h d 1 6 2 2 . 5 3 6 0 m m 取 D=360 圖 卷筒結(jié)構(gòu)圖 筒寬度 B 滾筒的寬度直接影響到最終產(chǎn)品的寬度，因此它的寬度必然要有最大值的限制，即不能太寬。滾筒的寬度太窄的話，那么與減速器裝配起來后，就會(huì)顯得不協(xié)調(diào)。所以滾筒的寬度不能隨便確定，而最好是 在畫圖的過程中把它定下來，這樣有利于整體的配合。讓人看起來協(xié)調(diào)、美觀、大方。但現(xiàn)在考慮到滾筒的平均速度以及便于下面的各種計(jì)算，我們暫定滾筒寬度為 550 。 筒的外徑 1D 按照常規(guī)，同時(shí)根據(jù)煤礦安全規(guī)程，鋼絲繩的纏繞層數(shù)最好不要超過 5 層，也就是說，控制在 5層以內(nèi) ,但也可以超過 5 層。 滾筒的容繩量，我們?yōu)?130m ，據(jù)以上設(shè)計(jì)可知 ，每一層纏繞的圈數(shù) n ： 5 1 0 / 2 2 . 5 2 3n （ 圈 ） 每一圈所纏繞的長度 l ： 2 2 3 . 1 4 3 6 0 / 2 1130.4 m m 計(jì)算鋼絲繩的纏繞層數(shù)為 1 3 0 0 0 0 (1 1 3 0 . 4 2 3 ) 5 ( ) 層 則鋼絲繩在卷筒上的最小纏饒直經(jīng)： m 6 0 m 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 鋼絲繩在 卷筒上的最大纏饒直經(jīng)： m a x 3 6 0 4 2 2 2 . 5 5 4 0 m 鋼絲繩在卷筒上的平均纏饒直經(jīng)： m a x m i 4 0 3 6 0 4 5 0 m D 根據(jù)設(shè)計(jì)要求平均速度為 6 .0 m /m 滾筒的轉(zhuǎn)速為： 最?。?1 0 0 0 7 4 . 2 5 r / m i 1 4 4 5 0n 最大： 1 0 0 0 9 6 . 3 7 r / m i 1 4 4 5 0n 計(jì)算出系統(tǒng)總傳動(dòng)比為： 970 2 2 8 . 4 44 . 2 5i z 算滾筒的平均速度（鋼絲繩平均速度） ： 1）最小速度 3m i n m i n 10V n D 4 . 2 5 3 . 1 4 0 . 3 6 4 . 8 m / m i n 2）最大速度 3m a x m a x 10V n D 4 . 2 5 3 . 1 4 0 . 5 4 7 . 2 m / m i n 3）平均速度 m i n m a . 8 7 . 2 6 m / m i V 3 減 速 器 設(shè) 計(jì) 速器總體設(shè)計(jì) 速器概述 減速器是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要，在某些場合也用來增速，稱為增 速器。 選用減速器時(shí)應(yīng)根據(jù)工作機(jī)的選用條件，技術(shù)參數(shù)，動(dòng)力機(jī)的性能，經(jīng)濟(jì)性等因素，比較不同類型、品種減速器的外廓尺寸，傳動(dòng)效率，承載能力，質(zhì)量，價(jià)格等，選擇最適合的減速器。 減速器的類別、品種、型式很多，目前已制定為行（國）標(biāo)的減速器有 40 余種。減速器的類別是根據(jù)所采用的齒輪齒形、齒廓曲線劃分；減速器的品種是根據(jù)使用的需要而設(shè)計(jì)的不同結(jié)構(gòu)的減速器；減速器的型式是在基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上根據(jù)齒面硬度、傳動(dòng)級(jí)數(shù)、出軸型式、裝配型式、安裝型式、聯(lián)接型式等因素而設(shè)計(jì)的不同特性的減速器。 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 與減速器聯(lián)接的工作機(jī)載荷狀態(tài)比較復(fù) 雜，對(duì)減速器的影響很大，是減速器選用及計(jì)算的重要因素，減速器的載荷狀態(tài)即工作機(jī)（從動(dòng)機(jī)）的載荷狀態(tài)，通常分為三類： 均勻載荷 ; 中等沖擊載荷 ; 強(qiáng)沖擊載荷。 速器設(shè)計(jì) 減速器的種類很多，根據(jù)傳動(dòng)類型分為齒輪減速器、蝸桿減速器、齒輪 據(jù)齒輪類型分為圓柱齒輪減速器、錐齒輪減速器、好錐 據(jù)傳動(dòng)的級(jí)數(shù)分為單級(jí)減速器和多級(jí)減速器；根據(jù)傳動(dòng)布置形式分為展開式減速器、分流式減速器和同軸式減速器。 本次設(shè)計(jì)采用的是齒輪 輪傳動(dòng)布置在低速級(jí) ，采用蝸桿傳動(dòng)，二級(jí)齒輪傳動(dòng)。第一級(jí)齒輪傳動(dòng)采用滑移齒輪傳動(dòng)，用撥叉撥動(dòng)小滑移齒輪實(shí)現(xiàn)變速。 減速器傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)圖為： 圖 減速器傳動(dòng)方案 速器參數(shù)確定 傳動(dòng)比及傳動(dòng)比分配 根據(jù)減速器情況并查蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)，決定兩級(jí)傳動(dòng)比的分配情況如下 : 第一級(jí)蝸輪傳動(dòng)： 2 2 8 . 4 4 250 . 0 4 2 2 8 . 4 4 0 . 0 4 總蝸 總1 2 3 2 2 8 . 4 4i i i i 總式中：123上所得： 蝸輪蝸桿傳動(dòng)比：1 25i 滑移齒輪傳動(dòng)比：2 大小齒輪傳動(dòng)比：3 動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 從減速器的高速軸開始各軸命名為軸（蝸桿）、軸（蝸輪軸）、 軸（小齒輪軸）、買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 軸（過橋齒輪軸）、軸（大齒輪軸）。 1）各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 第軸：1 970 r/m 第軸：2 1970 3 8 . 8 r / m i 1第軸：3 23 8 . 8 1 1 . 2 5 r / m i 4 5 2第軸：4 1 1 r/m 第軸：5 31 1 . 2 5 4 . 2 5 r / m i 6 5 32）各軸功率計(jì)算： 電機(jī)輸出功率為： 2 0 k 第軸：1 2 3 2 0 . 5 4 0 . 9 9 0 . 9 9 2 0 . 1 3P P K W 第軸：2 1 1 3 4 2 0 . 1 3 0 . 9 9 0 . 9 0 0 . 9 7 1 7 . 4 0P P K W 第軸：3 2 3 4 1 7 . 4 0 0 . 9 9 0 . 9 7 1 6 . 7 1P P K W 第軸：4 3 3 4 1 6 . 7 1 0 . 9 9 0 . 9 7 1 6 . 0 4P P K W 第軸：5 4 3 4 1 6 . 0 4 0 . 9 9 0 . 9 7 1 5 . 4 1P P K W 3)各軸扭距計(jì)算 第軸： 2 0 . 1 39 5 5 0 9 5 5 0 1 9 8 . 1 9 N n 11 1第軸： 1 7 . 4 09 5 5 0 9 5 5 0 4 2 8 2 . 7 3 N . 8PT n 22 2第軸： 1 6 . 7 19 5 5 0 9 5 5 0 1 4 1 8 4 . 9 N . 2 5PT n 33 3第軸： 1 6 . 0 49 5 5 0 9 5 5 0 1 3 6 1 6 . 2 N . 2 5PT n 44 4第 軸： 1 5 . 4 19 5 5 0 9 5 5 0 3 4 6 2 7 . 2 N 2 5PT n 55 5表 軸參數(shù)表 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 弧蝸輪蝸 桿的設(shè)計(jì)計(jì)算（參考機(jī)械設(shè)計(jì)） 桿傳動(dòng)概述 蝸桿傳動(dòng)是由蝸桿和蝸輪組成的，它是由交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)演變而來。為了改善嚙合狀況，常將蝸輪分度圓柱面的母線改為圓弧形，使之將蝸桿部分地包住，并用與蝸桿形狀和參數(shù)相同的滾刀范成加工蝸輪，這樣嚙合齒廓間的接觸為線接觸，可傳遞較大的動(dòng)力。蝸桿傳動(dòng)用于傳遞兩根空間交錯(cuò)軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，兩軸間的夾角可為任意值，通常為 900。 蝸桿傳動(dòng)用于于傳遞空間交錯(cuò)的兩軸間運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力 ,通常兩軸的交角為 蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn) ： 1）傳動(dòng)比大，在動(dòng)力傳動(dòng)中，一般傳動(dòng)比 5 80i ，在分度機(jī)構(gòu)中，傳動(dòng)比可達(dá)成1000； 2）傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊載荷??； 3）具有自鎖性； 4）相對(duì)滑動(dòng)速度較大，當(dāng)工作條件不夠好時(shí)，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的摩擦磨損，傳動(dòng)效率低，自鎖性時(shí)效率僅為 40% 左右； 5）要采用減摩性較好的貴重有色金屬的合金作蝸輪，成本較高。 蝸桿傳動(dòng)的類型：圓柱蝸桿傳動(dòng)、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)、錐蝸桿傳動(dòng)。 圓柱蝸桿傳動(dòng)的類型：普通圓柱蝸桿傳動(dòng)、圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)。 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)分為阿基米德蝸桿（ 桿）、法向直廓蝸桿（ 漸開線蝸桿（ 各蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用： 阿基米德蝸桿：端面齒廓為阿基米德螺旋線，軸向齒廓為直線。加工時(shí)，車刀切削平面通過蝸桿軸線。一般用于低速、輕載或不重要的傳動(dòng)。 法向直廓蝸桿：端面齒廓為漸開線。加工時(shí)，車刀刀刃平面與基圓相切，可在專用機(jī)床上磨削，易保證加工精度。一般用于蝸桿頭數(shù)較多、轉(zhuǎn)速效高且精度要求較高的傳動(dòng)。 漸開線蝸桿：端面齒廓為延伸漸開線，法面齒廓為直線?？捎蒙拜喣ハ?，常用于多頭、精密的傳動(dòng)。 軸 號(hào) 轉(zhuǎn)速 n(r/輸出功率 P(輸出扭矩 T(N m) 傳動(dòng)比 i 效率 軸 970 5 軸 軸 軸 軸 文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 圓弧圓柱蝸桿傳動(dòng)： 蝸桿齒廓為內(nèi)凹弧形，蝸輪齒廓為凸弧形。其綜合曲率半徑較大，承載能力高， 較普通圓柱蝸桿傳動(dòng)高 50% 150% 。廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、化工、建筑、起重等機(jī)械設(shè)備中。 環(huán)面蝸桿傳動(dòng) :同時(shí)嚙合的齒對(duì)數(shù)多 ,由于齒的接觸線與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向處處幾乎垂直 ,齒面間形成動(dòng)壓油膜條件好 ,承載能力高于普通圓柱蝸桿傳動(dòng)約 倍 對(duì)精度要求高。 錐蝸桿傳動(dòng)：同時(shí)嚙合的齒對(duì)數(shù)多，重合度大。傳動(dòng)比大，一般為 10 360 。承載能力和效率較高。側(cè)隙可調(diào)整，機(jī)構(gòu)緊湊。制造安裝簡單方便。但傳動(dòng)具有非對(duì)稱性，正反轉(zhuǎn)受力、承載能力和效率均不相同。 桿傳動(dòng)的失效形式 蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)有：模數(shù) m 、壓力角 、蝸桿頭數(shù)1z、蝸輪齒數(shù)2z、蝸桿直徑系數(shù) q 、蝸桿分度圓柱導(dǎo)程角 、傳動(dòng)比 i 、中心距 a 和蝸輪變位系數(shù)2 蝸桿傳動(dòng)的失效形式與齒輪一樣，也會(huì)出現(xiàn)齒面點(diǎn)蝕、膠合、磨損和齒根折斷等。蝸桿傳動(dòng)齒面之間的相對(duì)滑動(dòng)速度大，發(fā)熱量高，更容易發(fā)生磨損和膠合。尤其是當(dāng)重載、高轉(zhuǎn)速且潤滑不良時(shí)，膠合將是蝸桿傳動(dòng)的主要失效形式。由于蝸桿輪齒材料的強(qiáng)度要高于蝸輪輪齒材料的強(qiáng)度，而且蝸桿輪齒是連續(xù)的螺旋，蝸桿傳動(dòng)的失效只發(fā)生在蝸輪輪齒上 。 蝸桿的主要失效形式是剛度不足。 蝸桿傳動(dòng)承載能力的計(jì)算：接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度，在此基礎(chǔ)上適當(dāng)考慮膠合和磨損因素的影響，故其強(qiáng)度計(jì)算是條件性的。 蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：蝸桿傳動(dòng)的承載能力主要取決于蝸輪輪齒的承載能力。閉式傳動(dòng)中，通常是按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。開式傳動(dòng)中，只需保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，考慮到磨料磨損嚴(yán)重，將計(jì)算所得模數(shù)加大 10% 15%左右。此外，閉式蝸桿傳動(dòng)，由于散熱較為困難，還應(yīng)作熱平衡校核。 桿傳動(dòng)的材料選定 蝸桿一般是用碳鋼或合金鋼制成， 對(duì)于高速重載蝸桿傳動(dòng)，常用 2020 2，表面經(jīng)滲碳淬火硬度達(dá) 2，淬火后需磨削；對(duì)中速中載蝸桿傳動(dòng)，常用 45、 4035，表面淬火至 5，再磨削；對(duì)一般用途的蝸桿傳動(dòng)可用 45 號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度為 50,；對(duì)低速不重要的蝸桿傳動(dòng)，蝸桿可不經(jīng)熱處理，或采用鑄鐵。 蝸輪齒圈材料常用鑄錫青銅、鑄鋁青銅及鑄鐵等。對(duì)于滑動(dòng)速度為 1525m/s 的較高速、且重要的蝸桿傳動(dòng)、蝸輪齒圈材料可采用鑄錫青銅，常用 ，其耐磨 性、減摩性、抗膠合能力及切削性能均好，但價(jià)格較貴、強(qiáng)度較低；對(duì)于滑動(dòng)速度為 610m/用鑄鋁青銅，常用 ，其強(qiáng)度較高、價(jià)格低廉，但抗膠合能力差；對(duì)于滑動(dòng)速度小于 2m/s 的低速傳動(dòng)，可用灰鑄鐵，如 。 蝸桿：參見 用 45 號(hào)鋼表面淬火，便面硬度 550。 蝸輪：參見表 用 輪 許用 接觸應(yīng)力 H買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 由式 7 H H N 蝸輪的 許用 接觸應(yīng) 力 H由表 得 22 0 0 /H N m m 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N, 26 0 6 0 ( 9 7 0 / 2 5 ) 1 ( 3 0 0 8 5 )hN n j L h 72 1 0N 接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù) 7 781 0 / 1 0 / ( 2 . 7 9 1 0 ) 0 . 8 8 則蝸輪許用接觸應(yīng)力 20 . 8 8 2 0 0 1 7 6 /H N m m 蝸輪的許用彎曲應(yīng)力 F由式 7 F F N 蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力 F， 由表 得 25 1 /F N m m 彎曲強(qiáng)度的壽命系數(shù) 6 791 0 / 1 0 / ( 2 . 7 9 1 0 ) 0 . 6 9 則蝸輪許用彎曲應(yīng)力 20 . 6 9 5 1 3 5 . 2 3 /F N m m 桿傳動(dòng)的結(jié)構(gòu) 蝸桿直徑小，通常與軸做成一個(gè)整體，稱為蝸桿軸，蝸桿輪齒部分可用車制 和銑制兩種方法加工，車削的輪齒部份要有退刀槽，因而削弱了蝸桿軸的剛度。銑削出的蝸桿，在軸上直接銑出螺旋部分，無退刀槽，因而蝸桿軸的剛度好；當(dāng)蝸桿的直徑過大，或蝸桿與軸采用不同的材料時(shí)，可將蝸桿做成套筒套裝在軸上。 圖 桿結(jié)構(gòu)圖 蝸輪直徑較大，為節(jié)約貴重的有色金屬，通常蝸輪做成裝配式，常見的蝸輪結(jié)構(gòu)形式有以下幾種： 1）拼鑄式：將青銅齒圈鑄造在鑄鐵輪芯上，然后切齒。 2）壓配式：這種結(jié)構(gòu)由青銅齒圈及鑄鐵輪芯所組成，齒圈與輪芯常采用過盈配合或，加熱齒圈或加壓裝配。蝸輪圓周力靠配合面摩擦力傳 遞。為可靠起見，沿配合面裝置 4 8個(gè)螺釘。 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 41495