JBB-300型运搬绞车设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 中国矿业大学毕业设计任务书 毕业设计题目： 运搬绞车 设计 毕业设计专题题目： 毕业设计主要内容和要求： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 摘 要 主要适用于煤矿中大型综采设备的搬迁，也可用于工作面的回柱放顶、大吨位的物料运输和矿车调度。该绞车的设计对于完善 300 型运输绞车主要由电动机、联轴器、变速器、卷筒、液压式电动制动闸、手动制动闸和控制开关支架等组成。本毕业设计的重点是减速器的设计，该传 动系统采用了三级传动，圆弧锥齿轮传动、行星齿轮传动、圆柱直齿轮传动，形成封闭的传动路线，传动原理简单、可靠、高效。它采用双闸制动，一个为安全制动，一个为工作制动，更加安全有效，实现了大吨位、软启动、可制动的特点。 300 型运输绞车具有良好的防爆性能和制动性能，容绳量大、适用条件强、使用寿命长、传动效率高等特点。该绞车结构紧凑，外形尺寸小，能够整机下井；结构为近似对称布置，外形美观，成长条形，底座呈雪橇状；绞车重心低，底座刚性好，可安装地锚，运转平稳，安全可靠，安装方便。 关键词 ：运输绞车； 软启动； 制动 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 is a of to in be to in of to B is up of of is a is it to s of It in of is of is by or 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 目 录 1. 绪 论 1 1 1 引言 1 述 1 输绞车的技术特点 1 2. 总体设计 2 计总则 2 知条件 2 引钢丝绳直径的确定机滚筒直径的确定 2 丝绳的选择 2 筒参数的确定 2 动系统的确定、运动学计算及电机的选择 3 动系统的确定 3 算传动效率 4 级传动比分配及总传动比 4 算钢丝绳速度 5 定钢丝绳在卷筒上的拉力及卷筒上的功率 5 择电机型号 6 丝绳在里层的安全系数 6 3齿轮传动的设计计算 8 一级弧齿锥齿轮传动的设计计算 8 本参数 8 度计算 8 弯曲疲劳强度校核计算 11 二级齿轮传动的强度校核 13 齿计算 13 接触强度初算 13 何尺寸计算 15 算 15 据接触强度计算来确定内齿轮材料 18 18 三级齿轮传动前级的强度校核 20 本参数 20 度校核 21 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 三级齿轮传动后级的强度校核 24 本参数 24 度校核 25 4 轴的设计计算 29 齿轮轴的设计计算与强度校核 29 的初步计算 29 的疲劳强度校核 29 齿轮轴上键的强度验算 32 齿轮轴上轴承的寿命验算 33 轴的设计计算与强度验算 33 的初步计算 33 的疲劳强度校核 34 轴上键的强度验算 36 轴轴承的寿命验算 37 星架轴的设计计算与强度校核 37 的初步计算 38 的疲劳强度校核 38 上键的强度验算 40 上轴承的寿命验算 40 桥轮轴的设计计算与强度校核 41 定轴的直径 41 的疲劳强度校核 41 桥轮轴 的轴承寿命的验算 42 星轮轴的设计计算 42 定轴的直径 42 的疲劳强度校核 42 星轮轴的轴承寿命的验算 44 筒轴的设计 44 44 47 48 49 54 54 54 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 6 运搬绞车使用说明书 57 57 57 57 57 58 整、及试运转 58 58 58 58 59 59 60 60 60 60 60 60 61 卸与修理 61 62 70 71 72 结论 73 参考文献 74 1 绪论 煤炭是当前我国能源的主要组成部分之一，是国民经济保持高速增长的重要物质基础。但是目前我国的煤炭工业的发展远不能满足整个国民经济的发展需要。因此必须以更快的速度发展煤炭工业。然而，高速发展煤炭工业的出路在于煤炭工业的机械化。 煤炭工业的机械化是指采掘、支护、运搬、提升的机械化。其中运搬包括运搬和辅助运 搬。绞车就是辅助运搬的其中一种。我国绞车的发展大致分为三个阶买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 段。 20世纪 50年代主要是仿制设计阶段 ;60年代，自行设计阶段； 70 年代以后，我国进入标准化、系列化设计阶段。 300 型运搬绞车是在老的慢速绞车的基础上，采用了双速多用途绞车的某些结构全面改进后设发明的，是一种有效的矿山辅助运搬设备。该型绞车主要应用于上山、下山、平巷等综采工作面设备的搬迁，比如液压支架、溜槽等。此外，拉紧皮带机机头、运料、调度车辆等工作都可以用这种绞车来完成。在港口、码头、建筑工地、工厂企业，这种运搬绞车也可 以发挥作用。可见，运搬绞车在煤炭行业、机械行业，包括部分其他行业都有着不可忽视的地位。 300型运搬绞车的技术特点 高了工作效率 300型运搬绞车工作时的牵引速度为 20均速度 30m/大牵引力为 300千牛，容绳量为 500米，工作效率大大提高。 置合理 运搬绞车的传动系统采用三级传动，包括锥齿轮传动、行星齿轮传动和圆柱齿轮传动，而且采用了开式齿轮传动，大大简化了机械部分的传动系统，便于安装和拆卸，结构 布置紧凑、合理。 全可靠 运搬绞车采用双闸制动，手动制动闸用于工作制动，液压制动闸用于安全制动，同时手动制动闸实现了绞车的软起动。绞车起动时动载小，钢丝绳受到的冲击小。只需轻轻点动电机控制按钮，就可起动电机，然后操作左右手动制动闸的手把，便可实现绞车的动作。 2 总 体 设 计 计 总 则 1、煤矿生产，安全第一。 2、面向生产，力求实效，以满足用户最大实际需求。 3、既考虑到运搬为主要用途，又考虑到运搬、调度、回柱等一般用途。 4、贯彻执行国家、 部、专业的标准及有关规定。 5、技术比较先进，并要求多用途。、 知 条 件 1、设计寿命： t=5000h 2、最大牵引力： T=300、牵引速度： v=30m/、容绳量： L=500m 引钢丝绳直径的确定及滚筒直径的确定 丝绳的选择 根据 74,初选直经为 34 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 型号：绳 6 1 9 3 4 1 5 5 0 钢 丝绳公称抗拉强度为 1550 2/ 钢丝绳破断拉力总和： t=671000N 整条钢丝绳破断拉力总和： S=K t=671000=570350N 式中： K=钢丝绳捻制折减系数 . 9 0 1 1 . 8300000 筒参数的确定 . 001? 根 据 1 4 0 9 7 4 规 定 :/ 1 6 2 0( 16 20)( 16 20) 34544 680 0D=580 0 580 式中：0D 卷筒最小外经， mm d 钢绳直经， 、确定滚筒宽度 B 初选每层缠绕圈数 Z=18 则： 11 8 3 4 6 4 4 . 2 1 m 9 5定钢丝绳缠绕层数 n 18 4、验算滚筒容绳量 L 021L n z D d n d k 1 0 1 8 5 8 0 3 4 9 0 1 3 4 0 . 9 10005 5 7 k 钢丝绳每层降底系数， 、确定滚筒各直径 1）钢丝绳在卷筒上的最小缠饶直经 m i n 0 5 8 0 3 4 6 1 4D D d 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 2) 钢丝绳在卷筒上的最大缠饶直经 m a x 0 221D D d n d k 5 8 0 3 4 2 1 0 1 3 4 0 . 9 1 1 6 4 . 8 3）钢丝绳在卷筒上的平均缠饶直经 m a x m i 1 6 4 . 8 6 1 4 8 8 9 . 422 D ) 卷筒的结构外经 m a x 2 3 1 1 6 4 . 8 2 3 4 3 1 3 6 8 . 8 d 1380 动学计算及电机的选择 动系统的确定： 图 1 - 1其传动路线： 防爆电机弹性联轴器小锥齿轮大锥齿轮太阳轮行星齿轮行星架小齿轮过桥齿轮大齿轮卷筒。 算传动效率 1、各传动的效率： 根据表 1得： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 12345671 0 . 9 92 0 . 9 8 53 0 . 9 7 04 0 . 9 8 05 0 . 9 6 0 26 0 . 9 6 07 0 . 9 9 0） 联 轴 器 的 效 率 ） 滚 动 轴 承 效 率 对 ；） 圆 弧 圆 锥 齿 轮 效 率 ；） 行 星 齿 轮 传 动 效 率 ；） 开 式 圆 柱 齿 轮 效 率 对 ；） 卷 筒 钢 丝 绳 缠 绕 效 率 。） 搅 油 效 率 ；2、计算传动总效率 521 2 3 4 5 6 7520 . 9 9 0 . 9 8 0 . 9 7 0 0 . 9 8 0 0 . 9 6 00 . 9 6 0 0 . 9 9 00 . 7 7 6 总 级传动比分配及总传动比 1 1 2 3 3 . 9 3 3 3 4 . 5 5 . 1 8 1 6 9 1 . 7 1 3 5zi i i i 算钢丝绳速度 1、最小速度 3m i n m i n 10 985 3 . 1 4 0 . 6 1 4 2 0 . 7 0 69 1 . 7 1 3 2 m/ 2、最大速度 3m a x m a x 10 985 3 . 1 4 1 . 1 6 4 8 3 9 . 2 8 19 1 . 7 1 3 2 m/、平均速度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 m i n m a 0 . 7 0 6 3 9 . 2 8 1 2 9 . 9 9 3 522 V m/ 确定钢丝绳在卷 筒上的拉力及卷筒上的功率 1、 :层上的拉力：根据等功率原则，最外 m i nm i n m a xm a . 7 0 63 0 0 0 0 0 1 5 8 1 3 7 . 5 23 9 . 8 2 1 N m a x m i 0 0 0 0 0 1 5 8 1 3 7 . 5 2 2 2 9 0 6 8 . 7 622 T N 2、计算卷筒上的功率 3m a 1060 j 33 0 0 0 0 0 2 0 . 7 0 6 / 6 0 1 0 1 0 3 . 5 3 K W 3、计算电机轴上的功率 1 0 3 . 5 3 1 3 3 . 4 1 5 K 7 7 6择电机型号 由于电机为短时工作，可以充分利用电机的过载能力，以减少电机的容量，降低机器的成本和尺寸。 电机型号： 率： 90量： 1070 . 01 . 66 . 5 最 大 扭 矩额 定 扭 矩堵 转 扭 矩额 定 扭 矩堵 转 电 流额 定 电 流 电 机 外 形 尺 寸 （ 长 宽 高 ）电 机 中 心 高 ：电 机 轴 直 径 长 度 ：: 1 3 5 0 6 4 0 6 3 0 m 5 m 1 7 0 m 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 1 3 3 . 4 1 5901 . 4 8 2 4 2 . 0 过 载 系 数 ： 算电机闷车时，钢丝绳在里层的安全系数 1、电机在闷车时，钢丝绳的拉力 总m a xm i 0 2 2 . 0 9 0 0 . 7 7 6/ 6 0 2 0 . 7 0 6 / 6 04 0 4 5 9 0 . 3 4 总 m i nm a x m a x m i 0 2 2 . 0 9 0 0 . 7 7 6/ 6 0 3 9 . 2 8 / 6 02 1 3 2 7 5 . 1 4 N/ 2 ( 4 0 4 5 9 0 . 3 4 2 1 3 2 7 5 . 1 4 ) / 23 0 8 9 3 2 . 7 4 机闷车时，钢丝绳在里层的安全系数 1 m a . 4 1 1 . 34 0 4 5 9 0 . 3 4 所以电机闷车时，钢丝绳也安全。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 3 齿轮传动的设计计算 本参数 、 大 小 齿 轮 的 齿 数 分 别 为 ：模 数 为 ：精 度 等 级 为 ： 、 小 锥 齿 轮 上 传 动 的 功 率 ：、 转 速、 小 锥 齿 轮 传 递 的 扭 矩 121 1 2112121111 1 5 , 5 9 ,8 m m ,8 7 7 1 8 0 6 0 ;21 3 3 . 4 5 0 . 9 9 0 . 9 8 1 2 9 . 4 4 k 5 r p 5 2 5 0 . 4 2 r p 9 . 4 49 5 5 0 9 5 5 0 1 2 5 4 . 9 8 N ? 2252 0 5 6 6 2 ;2 0 , 2 04 0 4 8 5 5r n T H R CM n V B C r M n M R C、 材 料 及 热 处 理小 锥 齿 轮 轴 选 用 ： ， 渗 碳 淬 火替 代 材 料大 锥 齿 轮 选 用 ： ， 表 面 淬 火 。度计算 （机械设计手册第二版） 1、确定主要尺寸 1) 由表 8取： 12) 得： 3) l 试验齿轮的接触疲劳极 由图 822l i m 1 l i m 21 5 0 0 N / m m , 1 2 0 0 N / m : 121 5 , 5 95) : = 8 6) : 2159 3 . 9 3 3 315 7) 小齿轮分度圆直径 1d 11 8 1 5 1 2 0 m md m 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 8) 分锥角 , , ,112, , , , , ,215 1 4 1 5 5 2599 0 1 4 1 5 5 2 7 5 4 4 8za r c t g a r c t 9) 1, , ,11202 s i n 2 s i n 1 4 1 5 5 22 4 3 . 5 0 8 m 10) 取又取0 . 30 . 3 2 4 3 . 5 0 8 7 3 . 0 5 m 1 0 8 8 0 m m R齿宽系数 74 0 . 32 4 3 . 5 0 8R 12) 齿形制 选用格里森齿形制，则： *2 0 0 . 8 5 0 . 1 8 8 3 5 ， ， ，13) 位系数表 8 195 图 8 81 ，；120 50 5，。2、按接触疲劳强度校核计算 1) 12 0 0 0 2 0 0 0 1 2 5 4 . 9 8 2 0 9 1 6 . 3 3 11 1 2 0 9 8 51 9 1 0 0 1 9 1 0 06 . 1 8 8 m / 3) 207 （ 7级精度） 4) 齿数比系数 95 查得：文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 5) 由图 8 97 查得： 6) 由表 141 8 9 P 7) 接触强度的齿宽 影响系数 Z图 8 96 Z=) 端面重合度图 8 84 = 9) 2 . 4 齿 线 重 合 度10) 11）锥齿轮系数 1 未修形H接触应力 122 0 9 1 6 . 3 31 1 . 5 1 . 8 5 2 . 1 3 1 8 9 . 8 0 . 8 1 . 1 0 4 1 . 1 7 11 2 0 7 41 0 6 8 . 0 4 N / m v H H E k k k Z Z Z Z Z 6 0 1 9 8 5 5 0 0 0 2 . 9 5 5 1 02 . 9 5 5 1 0 7 . 5 1 3 1 03 . 9 3 3 3n 14) 15) L v 表 8 417 查得：121 16) 206 查得： 17) 8) m i 按失效概率 1%） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 由表 8 121 查取：19) 齿面的接触疲劳极限 ,= l i m 1 1 1 1 1H N L V R Wz z z z z =1 5 0 0 1 1 . 0 2 0 . 9 6 0 . 9 3 1 1 3 6 5 . 9 8 2N/,=1 2 0 0 1 1 . 0 2 0 . 9 6 0 . 9 3 1 1 0 9 2 . 7 9 2N/20) 接触强度安全系数l i m 11 l i 6 5 . 9 8 1 . 2 7 9 11 0 6 8 . 0 4 ,l i m 22 l i 9 2 . 7 9 1 . 0 2 3 11 0 6 8 . 0 4 由以上计算可知，齿轮的接触疲劳强度通过。 弯曲疲劳强度校核计算 1） K ,齿间、齿向载分配系数表 8 208 1 ， 1 2）弯曲强度的齿宽影响系数 Y图 8 96 Y=3）当量齿数 , , , 3115 2 8 . 1 5 8c o s c o s c o s 1 4 1 5 5 2 c o s 3 5V 22 3 , 259 4 3 5 . 6 3 2c o s c o s c o s 7 5 4 4 8v 4）齿形系数 1 0 2 21 1 0 12 2 0 22 . 5 2 , 0 . 8 7 , 2 . 7 2 , 1 . 1 50 . 8 7 2 . 5 2 2 . 1 9 21 . 1 5 2 . 7 2 3 . 1 2 8 Y Y 5）弯曲强度的重合度系数 Y图 8 45 Y=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 6）螺旋角系数 Y图 8 46 Y=）刀盘直径影响系数 Y 按表 8 190选取铣刀盘直径 D =457.2 表 8 190 c o s / 4 5 7 . 2 c o s 3 5 / 7 4 5 . 0 6 10 . 9 5 表 8 209 8) F弯曲应力 11c o 9 1 6 . 3 3 1 1 . 5 1 . 61 . 3 7 2 . 1 9 2 0 . 6 4 0 . 7 5 0 . 9 57 4 8 c o s 3 51 4 1 . 7 5 M P V k k Y Y 2 22113 . 1 2 81 4 1 . 7 5 2 0 2 . 2 8 N / m 1 9 2验齿轮弯曲疲劳极限 由图 8 47 查得： 224 2 0 N / m 0 N / m 尺寸系数6 612) m 按失效率为 1% 由表 8 121 查得 13）齿轮的弯曲疲劳极限 l i m 1 l i m 1 1 2 4 2 0 1 0 . 6 6 2 7 7 . 2 0F F N 2N/l i m 2 l i m 2 1 1 3 3 0 1 0 . 6 6 2 1 7 . 8 0F F N 2N/14) 弯曲强度的安全系数FSl i m 11 l i m1l i m 22 l i 7 . 2 0 1 . 9 5 6 11 4 1 . 7 52 1 7 . 8 0 1 . 0 7 7 12 0 2 . 2 8 因此，齿轮的弯曲疲劳强度通过。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 二级齿轮传动的强度校核 齿计算 查表 8 290，初选 4 1 1 行星轮数目 3得各齿轮的齿数： 太阳轮： 19行星轮： 23内齿轮： 65由于 3 4 1 1距可能达到的传动比极限值较远，所以可以不检验邻接条件。 接触强度初算 A C 传动的中心距和模数 计算输入扭矩 其 中 ： 1 3 21211 2 9 . 4 3 9 0 . 9 7 0 . 9 81 2 3 . 0 4 5 K 3 . 0 4 59 5 5 0 9 5 5 0 4 7 9 1 . 0 9 N 0 . 4 在一对 A 轮（行星轮）传递的扭矩 2 4 7 9 1 . 0 9 1 . 1 1 7 5 6 . 7 3 N 116，得接触疲劳使用的综合系数： k=3 1 . 2 119 齿 数 比太阳轮和行星轮的材料用 20r n T，调质处理，表面淬火，齿面硬度阳轮 )和 58(行星轮 )， 4 5 0 M P 取齿宽系数 5.0a 按表 8 115 的公式计算中心距 2 . 4 1 7 5 . 6 732 2 6 ( 1 ) 1 6 0 . 4 420 . 5 1 4 5 1 . 2 1 模数 2 2 1 6 0 . 4 4 7 . 6 41 9 2 3Z 取 10 则 A 10 1 9 2 3 2 1 0 m C A 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 按预取啮合角 ,20 可得 A 01c o sc o 取实际中心距 2 1 0 m c A Ca a y X 以 A C 传动与 C A 传动的实际中心距变位系数及啮合角为： 20,020,0ay 何尺寸计算 ： 1 0 1 9 1 9 0 m m z 1 0 2 3 2 3 0 m 6 5 6 5 0 m m zd m z 2 1 9 0 2 1 0 2 1 0 m 3 0 2 1 0 2 5 0 m 5 0 2 1 0 6 3 0 m mA a AC a CB a Bd d md d md d 算 A C 传动的接触疲劳强度和弯曲强度 1、按接触疲劳强度校核： 1) 1 0 1 9 1 9 0 m md m z 2) 212000 2 0 0 0 4 7 9 1 . 0 9 5 0 4 3 2 . 5 3 1 4 1 9 0 2 5 0 . 4 2 . 4 9 m / 0 0 0 6 0 0 0 02 . 4 9 1 9 0 . 4 7 3 m / 0 1 0 0 取 0 . 5 1 9 0 9 5 m 16) 32 8级 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 7) 9 4 ( 1 . 3 6 )20 /（ 8级精度） 8) 230内 齿 轮 宽 度行 星 齿 轮 分 度 圆 直 径 1 由 图 8 ： 9) 由图 8 36查得： Z 10) 1 8 9 P 11) l 试验齿轮的接触疲劳极 由图 8 38查得： l i m 1 l i m 2 1 4 5 0 M P 26 0 6 0 1 2 5 0 . 4 5 0 0 0 7 . 5 1 2 1 07 . 5 1 2 1 0 6 . 2 1 01 . 2 1 1n 13) 39，按允许点蚀查得： 121 . 1 6 , 1 . 1 714) 由图 8 40 121 15) 41查得：120 16) 尺寸系数 50，120 17) 由图 8 43查得： 121 Z 18) 光洁度系数图 8 42 因为 a = 210 所以 120 19） H齿轮的接触应力 11 H v H E HF u k k k k Z Z Zd b u 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 225 0 4 3 2 . 5 3 1 . 2 1 1 1 0 . 9 41 1 . 0 8 1 1 8 9 . 8 2 . 51 9 0 9 5 1 . 2 1 11 0 7 9 . 8 2 N / m 0) 轮的接触疲劳极限 l i m l i ml i m 12l i m 221 4 5 0 1 . 1 6 1 . 0 0 . 9 7 0 . 9 2 11 5 0 1 . 0 2 N / m 5 0 1 . 1 7 1 0 . 9 7 0 . 9 2 11 5 1 3 . 9 6 N / m N L v x Z Z m i 查表 8 121得：失效概率小于 1% 22) l i m 1m i 0 1 . 0 2 1 . 3 9 1 . 01 0 7 9 . 8 2 由此可知，齿轮的接触疲劳强度通过。 2、按弯曲疲劳强度校