JHMB-14回柱绞车的设计【4张CAD图纸+毕业论文+任务书+开题报告】

JHMB-14回柱绞车的设计计

63页 23000字数+论文说明书+4张CAD图纸【详情如下】

JHMB-14回柱绞车总装配图.dwg

JHMB-14回柱绞车的设计开题报告.doc

JHMB-14回柱绞车的设计论文.doc

任务书.doc

减速器装配图.dwg

卷筒装配图.dwg

支架.dwg

摘要

在国内，平均每年需求各种不同规格的矿用回柱小绞车数万台，因此，降低成本和提高安全性对回柱绞车的开发具有重要意义。在本次设计中，把两级齿轮分别装在电动机和卷筒的两侧，使结构紧凑，减少底座材料的使用降低了成本；把蜗轮蜗杆传动原理知识运用到设计中，利用蜗轮蜗杆副具有较大的传动比这样可以实现卷筒的希望速度，可以避免由于卷筒反转造成的意外损失；由于该机器用于矿场上所以必须具有一定的防爆能力，所以选用防爆电动机带提原来的鼠笼式电动机；选用制动装置使得绞车在需要或者紧急的情况下停止转动。

关键词  绞车滚筒；减速器；制动器

Abstract

In the domestic, every year we need every kind of different specification of the winch count about ten thousandth sets on average, therefore, declining the cost will be very important to the machine development . In this design, we make the tooth besides of the electric motor and the drum . Use the design make structure compaction and decline the material of the base, so that we can decline the cost ;we make the knowledge of the gear of the worm and gear into the design, use the gear of the worm and gear have large proportion of transmission, because of it ,we can obtain the proportion of transmission about wound rool we hope ;in the ore yard we often use the machine ,so, it must have the ability to prevent explosion, therefore, we must chose the explosion prevention electric motor to replace the cage motor; the use of the arresting gear to make the winch stop in the time of when you want it or in the emergency time ..

Keywords  winch roller retarder arrester

目       录

1  绪论 1

1.1  课题背景 1

1.1.1  绞车的分类 1

1.1.2  绞车的特点和性能要求 1

1.1.3  绞车功能与结构 2

1.2  国内外矿用小绞车的发展概况 3

1.2.1概述 3

1.2.2  国内外水平对比 3

1.2.3  结构型式 5

1.2.4  发展趋势 5

1.2.5  采取措施 6

2  回柱绞车主要性能参数的确定 8

2.1  钢绳拉力 8

2.2  钢绳绳速 8

2.3  电动机额定功率 8

2.4  钢绳型式和直径的确定 9

2.5  卷筒直径的确定 12

3  各类零件的设计和强度计算 13

3.1  引言 13

3.2  技术规格与参数 13

3.3  电机的计算和选取 14

3.4  计算各轴的运动和动力参数 15

3.5  蜗轮蜗杆的设计和计算 16

3.6  齿轮的计算和强度校核 20

3.6.1  一级齿轮的设计与计算 20

3.6.2  二级齿轮的设计与计算 25

3.7  各轴的设计和计算 30

3.7.1  蜗杆轴分析与强度校核 30

3.7.2  蜗轮轴的分析和强度校核 33

3.7.3  齿轮轴的分析与强度校核： 35

3.7.4  滚筒轴分析与强度计算 38

3.8  轴承的选用和强度的校验 40

3.9   联轴器的选择和计算 46

3.10  制动器的选择和计算 47

3.11  蜗轮齿轮上键的选择和强度计算 49

3.12  箱体的设计 52

3.13  本章小结 52

4 对该绞车的改进意见 54

结论 57

致谢 58

参考文献 59

1  绪论

1.1  课题背景

在人类历史上，绞盘(windlass)是第一种用于拖曳提升重物的机器，它可使一个人搬运远重于自己许多倍的重物。绞盘采用一种轴和轮的形式，由用垂直框架支撑的滚筒组成，人通过用手摇动曲柄，使绞盘滚筒绕水平轴转动。中国人在公元前二千年就设计出用曲拐手柄转动的砂轮。今天被广泛应用的绞车(或称卷扬机)是绞盘的另一种形式，它泛指具有一个或几个上面卷绕有绳索或钢丝绳的圆筒，用来提升或拖曳重载荷的动力机械。绞车用电动机驱动，靠齿轮，蜗轮传动的速比变化，配有制动卷筒的制动机构

绞车是工业生产过程中一种常用的机械，具有悠久的发展历史和比较成熟的发展设计制造技术，随着绞车技术的不断提高，加工材料的不断改进以及电子控制技术的不断发展，绞车在动力，节能和安全性等方面取得了很大的进步。目前绞车正被广泛地应用于矿山，港口，工厂，建筑和海洋等诸多领域。

在矿山采掘和运输场合，绞车作为重要辅助设备被大量而广泛地应用着，例如矿用提升绞车，调度绞车，耙矿绞车和凿井绞车等。提升绞车可用于矿山竖井和斜井中物品和人员的调度具有较大的牵引功率和很好的安全性，是矿山生产中不可缺少的设备之一。

绞车的另一个重要用途是港口机械，常见的有集装箱起重机，港口装卸门座起重机，塔式起重机以及轻小型的电葫芦等起重机械，其主要执行机构是各种形式和结构的绞车，对于这种用途的绞车，要求具有较好的调速性能和很高的安全性能。另外，绞车还被应用于各种线缆的存储，制造和运输，例如纺织机械中的用于存放丝线的线盘和电缆制造中用于存放各种直径缆绳的缆盘。这种情况下，绞车不光具有一定的调速能力，而且还能够使不同直径的缆绳排列整齐，从而保证生产的顺利进行，在船用机械甲板机械和海洋开发领域，绞车也具有悠久的使用历史和各种各样的用途。

可以说，绞车广泛的应用于各种各样的场合，发挥着不同的作用，也具有各种各样的机构组成。为了更好的研究绞车的结构和性能，需要对绞车的组成和绞车的分类,性能特点，功能和结构展开探讨。

1.1.1  绞车的分类

绞车多种多样的用途，决定了绞车的种类和组成形式也是多种多样的。按照绞车卷筒的数量分，绞车可以分为三种：单筒绞车，双筒绞车和三卷筒绞车。

单卷筒绞车是三种类型绞车中最常见的。它是有一个卷筒用来存放缆绳或者铰链，一般用于对卷筒的容绳量要求不高的场合。

另外，按照绞车的驱动方式，通常把绞车分为电动绞车，气动绞车和液动绞车三种。

1.1.2  绞车的特点和性能要求

通过对绞车应用场合的探讨和绞车结构的分析，可以得知，在工程应用中绞车绞车会新型回柱绞车中在滚筒内部的传动采用浮动盘输出式渐开线少齿差行星齿轮传动。浮动盘式结构示意图如上图所示，在行星齿轮上嵌入两个固定的传动销轴，在输出轴的左端也装有两个固定传动销轴。在这四个销轴套上销套后，分别嵌入浮动盘的四个开口槽中，它的传动传动原理与孔销式相同，只是通过销套，将孔销式中的销与槽的滑动摩擦改为滚动摩擦，使摩擦损失减少，提高了传动效率。这种新型回柱绞车的突出特点是，最后一级传动采用渐开线少齿差行星齿轮传动。少齿差行星齿轮传动具有传动比大，体积小，传动效率高，承载能力大，加工安装方便，成本低，易于维修等优点。在少齿差传动的输出机构中，浮动盘输出机构的承载能力远大于销轴输出机构，因此在新型回柱绞车中选用浮动盘式输出机构。

新型回柱绞车的少齿差传动置于滚筒内部，结构紧凑，输出轴与右支撑固定链接，内齿轮输出；滚筒内的油随着滚筒的转动带到上面，自上而下润滑各处，改善了润滑性能，提高了传动效率。滚筒的两端采用油封密封，密封效果理想。

新型回柱绞车高速级传动同样采用承载能力较低的圆柱直齿轮传动。高速级传动扭矩小，齿轮模数小，若传动比相同，齿轮直径较小，重量更轻，与先前的绞车相比新型绞车第一级和第二级的齿轮直径仅为前者的32%和43%，重量分别为以前的10%和18%，不仅如此，减速箱体积和重量减轻的幅度更为可观，原来的绞车的两个低速级减速箱位于滚筒两侧，质量约为700kg，其密封和防尘性能都比较差。而新型绞车的两极齿轮箱的质量为365kg，仅为以前绞车的52%，具有很好的密封和防尘性能.

提升钢绳是联系提升容器与绞车的中间纽带，在矿井提升安全生产中占有很重要的地位，但是有些煤矿，尤其是个别地方煤矿，由于技术力量薄弱，实施陈旧，管理不到位等因素，导致钢绳在提升过程中出现问题，轻则影响生产，重则引发断绳跑车，断绳坠落提升容器的事故发生，导致人员伤亡和设备损坏对此加以分析，探讨，对钢绳进行合理选择，正确使用，维护与保养，以期延长钢绳的使用寿命，对确保矿山安全生产很有必要。以上在前面已经做了介绍，现在按照下面几个方面增加钢绳的使用寿命：

1. 加强对钢绳的检查，1d至少一次，最好每班检查一次，发现特殊情况，应增加检查次数。

2. 加强井巷维护，发现淋水及时清除，避免顺轨道淌水腐蚀钢丝绳。

3. 加强钢丝绳涂油，选用专用的钢丝绳油，每30d至少涂油一次，涂油前，应充分做好准备工作，首先清除钢丝绳上的油垢结块，擦干净钢丝绳上的淋水。

结论

该机械的设计包括了很多我们以前学习过的专业课程包括：《机械设计》，《工程材料》，《机械原理》等好多书籍，对专业知识是一个很好的巩固；在此次设计中还包含了对以前课程设计的内容：减速器的设计的和强度校核。

本次课程设计的内容很多，主要有以下方面：

1. 防爆电机的选择（由于该机械应用于矿山，瓦斯浓度大，易产生爆炸所以选用防爆电机）。

2. 联轴器的设计和零件的强度校核（由于该联轴器要和制动器有制动作用所以要设计其外形和制动器相匹配，并且对螺栓进行强度校核）。

3. 蜗轮蜗杆减速器的选择（由于有较大的传动比需要所以选用蜗轮蜗杆减速器）。

4. 两级齿轮减速（由于一级蜗轮蜗杆减速达不到要求所以在选择两级齿轮减速）。

5. 各级轴和轴承以及键等零件的强度校核。

致谢

本设计是在指导老师悉心指导和无微不至的关怀下完成的。一学期以来，尊敬的陆老师不论是在生活上还是在学习上，都给了我莫大的期望、激励和关怀，我所取得的每一点成绩无不浸透着陆老师的心血。 陆老师学识渊博，治学严谨，有执着的敬业精神。在毕业设计过程中，他给了我许多重要的参考意见，并经常和我一起讨论设计过程中所遇到的难题，耐心细致地帮助我将设计完成地更加完善.在本次设计的过程中,陆兴华老师不惜牺牲自己宝贵的时间进行悉心辅导和参考,提供了自己的书籍,帮助并且指导查阅很多资料.在此深表感谢.陆老师严谨的治学作风以及平和的为人态度给我留下了深刻的印象。同时也感谢在大学四年中机电系所有的老师和同学他们给我的知识使我能够较顺利地完成此次毕业设计。感谢徐州华康机械制造有限公司，在该公司提供方便的情况下，去参观了关于绞车的实物，对绞车有了比较感性的认识，对我以后的设计有了很大的帮助。再次表示衷心的感谢。 

参考文献

[1]邱宣怀主编.机械设计.高等教育出版社.第11版，2006.

[2]孙恒，陈作模.主编.机械原理.高等教育出版社.第6版，2000.

[3]蔡春源主编.机电液设计手册（上）. 机械工业出版社.东北大学出版社.第一版，1997

[4]龚桂义主编.机械设计课程设计图册.高等教育出版社.第3版，2006.

[5]范思冲主编.画法几何及机械制图.机械工业出版社.第5版，2003.

[6]单丽云，强颖怀，张亚非主编.工程材料.中国矿业大学出版社.第2版，2003.

[7]刘鸿文主编.材料力学.

[8]机械设计手册软件版V3.0.

[9]中国机械工程学会.中国机械设计大典.江西科学技术出版社.第一版，2002.

[10]叶邦彦，陈统坚主编.机械工程英语.机械工业出版社.第二版，2006.