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滚筒式绞车传动系统设计【优秀机械毕业设计】【word+7张CAD图纸全套】

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关键词：: 滚筒绞车传动系统设计优秀优良机械毕业设计 word cad 图纸全套

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滚筒式绞车传动系统设计【优秀机械毕业设计】【word+7张CAD图纸全套】

【带中期检查表+开题报告+外文翻译】【52页@正文14200字】【详情如下】【全套设计需要咨询请加QQ1459919609】

中期检查.doc

中间轴A2.DWG

外文翻译.doc

大齿轮A1.DWG

小齿轮A2.DWG

开题报告.doc

正文.doc

行星轮A1.DWG

装配图A0新.DWG

轴齿轮A2.DWG

马达齿轮手绘A2.DWG

摘要9

前言11

1概论12

1.1国内绞车的发展12

1.2国外绞车的发展12

1.3国内外水平对比12

1.4总体发展趋势13

1.5有关毕业设计的题目14

1.6有关提升绞车的介绍14

1.7有关调度绞车的介绍15

2、滚筒式绞车的基本原理16

2.1滚筒式绞车的工作原理16

2.2滚筒式绞车的传动原理16

2.3设计的原始数据和传动方案选择17

3传动方案的选择及滚筒的设计19

3.1传动方案的选择19

3.2驱动装置的设计19

3.3滚筒的设计19

3.4制动装置的设计20

4传动系统的设计22

4.1传动比的设计与计算22

4.2减速装置的传动比分配计算23

4.3传动装置的运动参数计算23

4.4齿轮的传动设计24

4.5轴的设计及计算38

4.6滚动轴承的校核计算43

4.7键的强度计算44

5.滚筒式绞车制动器的设计45

5.1制动器的形式和常用安全装置45

5.2制动器的选用和设计46

6.滚筒式绞车的使用与说明50

6.1使用与维护50

6.2绞车的润滑51

6.3绞车的装配及检验52

6.4绞车的修复与零部件的更换53

6.5绞车的拆卸53

结束语55

致谢56

参考文献57

摘要

滚筒式绞车是结合了提升绞车JT0.8 ×0.6型号的技术参数以及调度绞车JD-11.4行星齿轮传动结构来设计的。目的是使此提升绞车能在节省空间的条件下完成较大的传动比的要求。目前，很多提升轿车都向着标准化、体积小、重量轻、结构紧凑、高效节能、寿命长、噪音低、一机多能、大功率、外形简单等方向发展。因此，使得我们需要在结构上对提升机进行改进，而调度绞车的行星齿轮传动对此改进将会起到很大的作用，因为行星轮传动具有较大的传动比、高效、噪音小、结构紧凑等特点，刚好可以满足上述要求。因此，我的毕业设计“滚筒式绞车”就是对两种绞车在结构和性能上的综合，使其达到最优的设计效果，具有所需的功能。

关键字

滚筒式绞车提升绞车调度绞车行星齿轮

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

此次毕业设计师我们在学校里的最后一次综合能力的提高，它要求我们对大学里所学过的课程进行全面的了解与加深。比如说，机械原理、材料力学、理论力学、极限配合、机械设计等等。很快，四年的大学生活很快就要结束了，在离开学校走上工作岗位之际，毕业设计将是对我们的一个考验，这既考察了我们对大学四年里所学知识的掌握程度，有考察了我们的实际应用能力以及在解决一件事情上的态度的问题。

在大学四年的学习过程中，我们也做过许多课程设计，独立完成一定量的图纸要求，但此次，完全用电脑来完成设计还是第一次，故而，这又锻炼了我们对制图软件、查阅机械手册以及相关资料的应用等的能力，为我们以后在工作岗位上能轻车熟路打好基础。

机械行业是一个由不同的专业组成的，技术性很强的，需要紧密配合的系统工程，是促进我国经济发展的生命线。而目前，我国的机械行业在世界发展潮流中还尚处于落后的地位，因此，需要我们这一批人把握时代的主题，走在国家乃至世界的前列。

诚然，毕业设计尚属于一个并不成熟的设计，只是我们迈向未来的第一步，但在毕业设计中，我们可以完全放飞自己的思想，让我们的思路不受任何限制，大胆的去实现自己的想法。当然，在我们所设计出的产品里面，可能还有许多不实用的地方，但都有着我们自己的想法在里面。相信通过自己的努力，一定能在这次毕业设计中巩固自己在大学期间所学的知识。为以后我们真正的走上工作岗位检验自己。

1概论

1.1国内绞车的发展

我国的绞车只是经历了仿制、自行设计两个阶段。解放初期使用的产品主要来自日本与苏联，1958年以后，这些产品相继被淘汰，并对苏联轿车进行了改进，与1964年进入自行设计阶段。淮南煤机厂曾设计了摆线齿轮绞车和少齿差动绞车，徐州矿山设备制造厂也曾设计制造了摆线和行星齿轮传动绞车，一些厂家还设计试制25KW的调度绞车。目前，矿用小绞车已经在标准化方面得到了相应的发展，于1982年，对以前制定的准进行了修订。其标准分为JB965-83,JB1409-83。

1.2国外绞车的发展

国外矿用小绞车使用很普遍，生产厂家很多。苏联、美国、日本、瑞典等国都制造了矿用小绞车，而且，国外矿用小绞车种类、规格较多，比如调度绞车牵引力以100kgf到3600kgf,动力有电动的、液动的、风动的、齿轮传动的、蜗轮传动、行星轮传动、摆线齿轮传动等。其中，采用行星轮传动的比较多。发展趋势是向着标准化系列方向发展，向着体积小、重量轻、结构紧凑方向发展、向着高效、节能、寿命长、噪音低、一机多能通用化、大功率、外形简单、平滑、美观、大方的方向发展。

1.3国内外水平对比

（1）品种

国外矿用小绞车的规格多，适用于不同的场合，我国的矿用小绞车规格少，品种型号少，也较繁琐，标准化程度不够高。

（2）形式

从工作机构上分，国外有单筒、双筒、摩擦式，而我国则较少。从原动力上分，国外有电动的、风动的、液压驱动的。我国只有少量的电动和风动的。

（3）结构

我国及国外的调度绞车大多数采用行星齿轮传动，其传动系统结构简单，使用方便，但牵引力过小，特别是上山、下山很难实现较大设备的搬运工作。随着采煤的机械化发展，综采设备的频繁搬迁，还需要快速回升。

（4）产品性能

主要是寿命、噪音、可靠性等综合指标与日本等国还有一定的差距。

三化水平

虽然我国的矿用小绞车参数系列化方面水平由于国外，但在标准化和通用化方面还远不如发达机械制造国。

（6）技术经济指标

我国的矿用小绞车技术经济指标与国外特别是与苏联等机械发达国家还有一定的差距。

1.4总体发展趋势

纵观国内外矿用小绞车的发展状况，其发展趋势有以下几个特点：

（1）向着标准化系列化方向发展

使各制造公司都有自己的产品系列型谱，在这些型谱中，对绞车的性能、参数做进一步的明确规定，并强力推行和实施，给设计、制造、使用、维护带来极大的方便。

（2）向体积小、重量轻、结构紧凑方向发展

力求将绞车的原动力及传动装置。工作滚筒、制动装置部分及底座等主要部件综合在一个系统中并加以统筹布局，充分利用空间，提高紧凑程度，做好外形封闭。

（3）向高效节能的方向发展

选取最佳参数，最大限度提高产品功能，采用合理的制造精度，提高生产效率。

（4）向寿命长、低噪音、的方向发展，使综合性能指标得到提高。

（5）向一体多能化、通用化方向发展。

（6）向外形简单、平滑、美观、大方的方向发展。

1.5有关毕业设计的题目

我所做的毕业设计题目就是“滚筒式绞车传动系统”，主要是利用JT0.8×0.6型提升绞车的技术参数，以及JD-11.4型调度绞车的结构来进行产品的改良。也就是把JT0.8×0.6型提升绞车做成JD-11.4型调度绞车的形式。这样，可以相对节省一定的空间，使得绞车结果紧凑。

参考文献

［1］马从谦，陈自诊等渐开线行星齿轮传动设计[M] 北京：机械工业出版社，1987

［2］《现代机械传动手册》编辑委员会现代机械传动手册[S] 北京：机械工业出版社，1995

［3］单丽云，强颖怀，张亚非工程材料[M] 徐州：中国矿业大学，2000

［4］张国端，张展等行星传动技术[M] 上海：上海交通大学出版社，1989

［5］胡来，何金国等行星传动设计与计算[M] 北京：煤炭工业出版社，1983

［6］朱龙根简明机械零件设计手册[M] 北京：机械工业出版社，1997

［7］周明衡离合器、制动器选用手册[M] 北京：化学工业出版社2003

［8］成大先机械设计手册（单行本）机械传动[M] 北京：化学工业出版社，2004

［9］王洪欣等机械设计工程学Ⅰ[M] 徐州：中国矿业大学，2001

［10］唐大放等机械设计工程学Ⅱ[M] 徐州：中国矿业大学，2001

［11］单丽云，强颖怀，张亚非工程材料[M] 徐州：中国矿业大学，2000

［12］尤瑞琳行星减速器行星架的改造设计[M] 起重运输机械，2002

［13］张树森机械制造工程学[M] 沈阳：东北大学出版社，2001

［14］甘永立几何量公差与检测[M] 上海科学技术出版社，2003

［15］刘鸿文简明材料力学[M] 北京：高等教育出版社，1997

360桌面截图20140706191048.gif

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大齿轮A1.gif

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小齿轮A2.gif

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内容简介：: 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计论文目录摘要9前言111概论121.1国内绞车的发展121.2国外绞车的发展121.3国内外水平对比121.4总体发展趋势131.5有关毕业设计的题目141.6有关提升绞车的介绍141.7有关调度绞车的介绍152、滚筒式绞车的基本原理162.1滚筒式绞车的工作原理162.2滚筒式绞车的传动原理162.3设计的原始数据和传动方案选择173传动方案的选择及滚筒的设计193.1传动方案的选择193.2驱动装置的设计193.3滚筒的设计193.4制动装置的设计204传动系统的设计224.1传动比的设计与计算224.2减速装置的传动比分配计算234.3传动装置的运动参数计算234.4齿轮的传动设计244.5轴的设计及计算384.6滚动轴承的校核计算434.7键的强度计算445.滚筒式绞车制动器的设计455.1制动器的形式和常用安全装置455.2制动器的选用和设计466.滚筒式绞车的使用与说明506.1使用与维护506.2绞车的润滑516.3绞车的装配及检验526.4绞车的修复与零部件的更换536.5绞车的拆卸53结束语55致谢56参考文献57摘要滚筒式绞车是结合了提升绞车JT0.8 0.6型号的技术参数以及调度绞车JD-11.4行星齿轮传动结构来设计的。目的是使此提升绞车能在节省空间的条件下完成较大的传动比的要求。目前，很多提升轿车都向着标准化、体积小、重量轻、结构紧凑、高效节能、寿命长、噪音低、一机多能、大功率、外形简单等方向发展。因此，使得我们需要在结构上对提升机进行改进，而调度绞车的行星齿轮传动对此改进将会起到很大的作用，因为行星轮传动具有较大的传动比、高效、噪音小、结构紧凑等特点，刚好可以满足上述要求。因此，我的毕业设计“滚筒式绞车”就是对两种绞车在结构和性能上的综合，使其达到最优的设计效果，具有所需的功能。关键字滚筒式绞车提升绞车调度绞车行星齿轮 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 winchg 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前言此次毕业设计师我们在学校里的最后一次综合能力的提高，它要求我们对大学里所学过的课程进行全面的了解与加深。比如说，机械原理、材料力学、理论力学、极限配合、机械设计等等。很快，四年的大学生活很快就要结束了，在离开学校走上工作岗位之际，毕业设计将是对我们的一个考验，这既考察了我们对大学四年里所学知识的掌握程度，有考察了我们的实际应用能力以及在解决一件事情上的态度的问题。在大学四年的学习过程中，我们也做过许多课程设计，独立完成一定量的图纸要求，但此次，完全用电脑来完成设计还是第一次，故而，这又锻炼了我们对制图软件、查阅机械手册以及相关资料的应用等的能力，为我们以后在工作岗位上能轻车熟路打好基础。机械行业是一个由不同的专业组成的，技术性很强的，需要紧密配合的系统工程，是促进我国经济发展的生命线。而目前，我国的机械行业在世界发展潮流中还尚处于落后的地位，因此，需要我们这一批人把握时代的主题，走在国家乃至世界的前列。诚然，毕业设计尚属于一个并不成熟的设计，只是我们迈向未来的第一步，但在毕业设计中，我们可以完全放飞自己的思想，让我们的思路不受任何限制，大胆的去实现自己的想法。当然，在我们所设计出的产品里面，可能还有许多不实用的地方，但都有着我们自己的想法在里面。相信通过自己的努力，一定能在这次毕业设计中巩固自己在大学期间所学的知识。为以后我们真正的走上工作岗位检验自己。1概论 1.1国内绞车的发展我国的绞车只是经历了仿制、自行设计两个阶段。解放初期使用的产品主要来自日本与苏联，1958年以后，这些产品相继被淘汰，并对苏联轿车进行了改进，与1964年进入自行设计阶段。淮南煤机厂曾设计了摆线齿轮绞车和少齿差动绞车，徐州矿山设备制造厂也曾设计制造了摆线和行星齿轮传动绞车，一些厂家还设计试制25KW的调度绞车。目前，矿用小绞车已经在标准化方面得到了相应的发展，于1982年，对以前制定的准进行了修订。其标准分为JB965-83,JB1409-83。1.2国外绞车的发展国外矿用小绞车使用很普遍，生产厂家很多。苏联、美国、日本、瑞典等国都制造了矿用小绞车，而且，国外矿用小绞车种类、规格较多，比如调度绞车牵引力以100kgf到3600kgf,动力有电动的、液动的、风动的、齿轮传动的、蜗轮传动、行星轮传动、摆线齿轮传动等。其中，采用行星轮传动的比较多。发展趋势是向着标准化系列方向发展，向着体积小、重量轻、结构紧凑方向发展、向着高效、节能、寿命长、噪音低、一机多能通用化、大功率、外形简单、平滑、美观、大方的方向发展。1.3国内外水平对比（1）品种国外矿用小绞车的规格多，适用于不同的场合，我国的矿用小绞车规格少，品种型号少，也较繁琐，标准化程度不够高。（2）形式从工作机构上分，国外有单筒、双筒、摩擦式，而我国则较少。从原动力上分，国外有电动的、风动的、液压驱动的。我国只有少量的电动和风动的。（3）结构我国及国外的调度绞车大多数采用行星齿轮传动，其传动系统结构简单，使用方便，但牵引力过小，特别是上山、下山很难实现较大设备的搬运工作。随着采煤的机械化发展，综采设备的频繁搬迁，还需要快速回升。（4）产品性能主要是寿命、噪音、可靠性等综合指标与日本等国还有一定的差距。三化水平虽然我国的矿用小绞车参数系列化方面水平由于国外，但在标准化和通用化方面还远不如发达机械制造国。（6）技术经济指标我国的矿用小绞车技术经济指标与国外特别是与苏联等机械发达国家还有一定的差距。1.4总体发展趋势纵观国内外矿用小绞车的发展状况，其发展趋势有以下几个特点：（1）向着标准化系列化方向发展使各制造公司都有自己的产品系列型谱，在这些型谱中，对绞车的性能、参数做进一步的明确规定，并强力推行和实施，给设计、制造、使用、维护带来极大的方便。（2）向体积小、重量轻、结构紧凑方向发展力求将绞车的原动力及传动装置。工作滚筒、制动装置部分及底座等主要部件综合在一个系统中并加以统筹布局，充分利用空间，提高紧凑程度，做好外形封闭。（3）向高效节能的方向发展选取最佳参数，最大限度提高产品功能，采用合理的制造精度，提高生产效率。（4）向寿命长、低噪音、的方向发展，使综合性能指标得到提高。（5）向一体多能化、通用化方向发展。（6）向外形简单、平滑、美观、大方的方向发展。1.5有关毕业设计的题目我所做的毕业设计题目就是“滚筒式绞车传动系统”，主要是利用JT0.80.6型提升绞车的技术参数，以及JD-11.4型调度绞车的结构来进行产品的改良。也就是把JT0.80.6型提升绞车做成JD-11.4型调度绞车的形式。这样，可以相对节省一定的空间，使得绞车结果紧凑。1.6有关提升绞车的介绍般滚筒直径都在2米以下，通常称这类提升机械为提升绞车。目前，市面上主要的绞车若按滚筒数目来分主要是单筒和双筒两种。单筒绞车用于单钩提升，钢丝绳的一端固定在滚筒上，另一端与提升容器相连，沿滚筒或斜井单股轨道牵引容器，向下运行是靠货载自重自溜下放。双滚筒绞车用双钩提升，两根钢丝绳分别缠绕在绞车的两个滚筒上，做滚筒下方出绳，右滚筒上方出。这样，一边向上运行，另一边向下运行。双钩比单钩生产效率可提高一倍，但在多水平中使用时不方便的。按照滚筒直径大小来分，提升绞车主要用于大中型矿井井下斜井巷道物料运输，在建井期间亦可作为立井的临时提升设备。对于产量低的小型矿井，则作为主要提升设备。1.7有关调度绞车的介绍调度绞车一般是用于井下水平巷道，在不太长的距离内移动矿车，以及在中间巷道中拖运矿车，有时用以其他辅助搬运工作。为了适应经常迁移和在狭小的范围条件下工作，调度绞车应结构紧凑轻便，为使绞车移动平稳并能够准确的停车，调度绞车的工作速度不应太大。为使绞车体积减小，结构紧凑，调度绞车一般是采用行星轮减速装置，并将其转入滚筒内部，电动机也半伸入滚筒端部，这样可以节省相当的空间。 2、滚筒式绞车的基本原理2.1滚筒式绞车的工作原理滚筒制动盘上装有差动制动装置，借以操纵绞车的运行、停止。当闸A抱紧时，属于滚筒的工作状态，因为此时，电动机带动齿轮一级一级传动到行星架（即滚筒），使得滚筒处于运动状态。此时，钢丝绳一圈圈缠绕在滚筒上面，若是滚筒制动，只需要把闸A松开，把闸B抱紧，此时，电动机将带动一系列齿轮进行空转，（即相当于一个定轴轮系）此时，行星（即滚筒）将停止转动。完成滚筒制动。这就是滚筒式绞车的工作原理。2.2滚筒式绞车的传动原理由下图可以看出此滚筒式绞车的传动原理是：用闸A 往内齿圈Z7（此时闸B松开）。则Z7不动，Z5带动行星轮Z6，Z6自传又公转，借Z6中心的销轴带动滚筒H旋转，此为滚筒工作的情形。当制动闸A而滚筒H工作时，整个传动成为行星轮系，行星轮系中的首轮为Z1，末轮为Z7,系杆为滚筒H。此行星轮系的传动比可以用转化轮系的传动比公式求得：即而此时滚筒的转动方向与电动机的转动方向一致。反之，当松动制动闸A而制动闸B时，整个传动系统称为定轴轮系，这时滚筒不动（这才是真正的绞车制动）2.3设计的原始数据和传动方案选择1 电动机的选用1）由所给的技术参数，电动机的功率为22KW 6级；选择电动机的型号为YX180L-4，同步转速为1500（额定转矩：T=1.84）2）选择电动机的原因1、首先是由所给技术参数决定的；2、因为该绞车是用于矿井上面的提升设备，因此，此电动机不选防爆电机，其造价较高，若用于矿井下面的需求，可配置防爆电机等。2.4减速装置的设计对于此滚筒式绞车，其滚筒部分即相当于减速器的外壳部分由所给的参数滚筒直径（mm)滚筒宽度（mm)滚筒个数速比绳容量8006001203.14层数绳速m/s绳径（mm)最大径张力（KN)最大径张力差（KN）4 3.14163015根据这些数据的限制，涉及滚筒内部减速装置的形式，由于在滚筒内部，我们采用行星轮减速装置，可以实现较大的传动比，且结构紧凑。3传动方案的选择及滚筒的设计3.1传动方案的选择对于此滚筒式绞车，初步采用两组外齿轮传动副和一组行星轮系，并将其装入滚筒内部，电动机亦半深入卷筒端部；且绞车内部各处均采用滚动轴承支撑，使其传动灵活，但此绞车不同于调度绞车，它主要用于提升作用，因此，要附加紧急安全制动装置，以及深度指示器等装置。我们主要利用JT-0.8*0.6型提升绞车以及JD-11.4型调度绞车的原理及外形进行改良，使其在能达到JT-0.8*0.6型提升绞车的提升能力下，也可以实现调度绞车行星传动的形式，把减速器部分放入滚筒内部，这便是初步的设计构思。3.2驱动装置的设计电动机的选择与校核:在上一章我们已经选择了电动机的型号为YX180L-4，同步转速为1500r/min，在这里我们只需要校核电动机是否能满足我们设计的需要，通过对电动机轴的受力分析和弯扭矩的计算，结果符合我们设计的需要，故电动机选择正确。3.3滚筒的设计滚筒材料铸钢铸造成型滚筒功能（1）在滚筒面上缠绕钢丝绳，以牵引负荷；（2）在滚筒制动盘上装设差动制动装置，借以操纵绞车运行和停止；（3）在滚筒体腔内装设减速齿轮系，因而具有减速机壳的作（三）滚筒的结构在滚筒内部左端装设用螺钉的滚柱体套，装在电动机的端盖伸出部分的轴承上，即压入此套中，并用弹性挡圈轴向定位；第一组外齿轮传动副中的马达齿轮用键及弹性挡圈与电动机轴连接，与外齿轮相啮合，大齿轮架用两个键与滚筒相连接，同时用6个螺栓固定在滚筒边上；第二组与第一组的相似，在此不再獒述；第三组行星轮系的轴齿轮是太阳轮，用键与弹性挡圈固定在输出轴上，装在大齿轮架的两个齿轮（行星轮）与轴齿轮（太阳轮）相啮合，可在大齿轮中滚动，电动机与轴承支架用普通螺栓与螺尾锥销固定在绞车机座上，螺尾锥销在装卸时其定位作用；在大齿轮架和挡圈柄尾用螺母锁紧，通过轴承支架及轴承盖并用6个螺栓拉紧滑圈，以阻止轴承移动，挡圈上的凸环与滑圈上的凹槽相嵌合，在其内缘设毡圈，在滚筒面上有2个带油洞的注油孔。钢丝绳头安入绳孔后，用螺钉及绳卡固定在滚筒侧边上。3.4制动装置的设计绞车上有两个差动制动装置，其结构尺寸及动作原理完全相同，在电动机一边的制动作用带用来制动滚筒；在大齿轮上的制动带，具有摩擦离合器的作用。当此制动带被完全刹紧的时候，行星轮即沿着大齿轮滚动，带动滚筒工作。制动钢带用铝铆钉与石棉铆合在一起，制动时，按下制动手柄，经杠杆和叉头动作系统将2个拉杆轴承架拉起，使制动带两端相互靠拢，产生制动作用。向上制动手柄时，制动带即可松开。调节活动螺栓拧入叉头螺母中的长度，可使制动带的拉紧力及制动手柄的位置得到调整。固定在制动带上的丁字板插入与绞车机座连接在一起的垫板中，以防止制动装置在制动时转动。制动盘上的钢带包和角为3500，绞车的电动机端盖由铸钢制成，形成托架，为电动机的一个组成部分，并且也是绞车滚筒的一个支撑，通过滚筒轴承支撑滚筒。轴承支架用铸钢制成，是绞车滚筒的另一支撑，用螺栓将电动机与轴承支架固定在绞车底座上，并装有螺钉以便校对。 4传动系统的设计4.1传动比的设计与计算由所给的传动比i=20,我们想到利用三级减速装置，因此，我们可以采取以下两种传动方案。方案（一）方案（二）比较以上两种方案：（一）采用外齿轮啮合传动（二）采用内齿轮啮合传动，由于我们所需的传动比不大，故是选用（一）。4.2减速装置的传动比分配计算由所给条件i1H=20得到：因此即我们从此定轴轮系出发来进行传动比的分配问题：令外啮合传动比为：，则因实际传动比为:实际总传动比为：滚筒的实际转速：滚筒的转速为：滚筒的转速误差：满足要求。4.3传动装置的运动参数计算各轴功率计算高速轴输入功率：；中间轴的输入功率：低速轴的输入功率：各轴的转速的计算高速轴的转速：；中间轴的转速：低速轴的转速：各轴的输入转矩高速轴的输入转矩：中间轴的输入转矩：低速轴的输入转矩：各轴的功率、转速、转矩、列于下表中：轴号功率kw 转速r/min 扭矩Nmm高速轴 21.78 1500 中间轴 20.92 828.73低速轴 20.09 457.864.4齿轮的传动设计一、外齿轮的传动副设计因为考虑到结构性更好，我们采用把第一对外齿轮传动和第二对外齿轮传动设计成尺寸相同的形式，因为这样，齿轮在传动过程中，可以更好的运行。第一对齿轮的扭矩要比第二对齿轮的扭矩要小，因此，若从第一对齿轮设计开始，则后面的第二对齿轮可能不能满足其强度的要求。故而我们可以试着采用从第二对齿轮开始进行设计，这样，第一对齿轮肯定可以满足其强度的要求，而且，这样也节省了相当的一部分时间。选定齿轮的精度等级、材料及齿数按外齿轮啮合传动的方案选用直齿圆柱齿轮进行传动；绞车为一般工作机器，速度不高，故可选用7级精度（GB10095-88）；材料的选择选择齿轮材料时，考虑到小齿轮齿数较大齿轮齿数少，小齿轮轮齿的工作次数较大齿轮的多，为使一对齿轮传动更接近等强度，小齿轮常用好一些的材料。通常以应使小齿轮的齿面硬度较大齿轮的齿面硬度高（2050HBS）小齿轮40Cr调质处理HB=270HBS大齿轮45调质处理HB=240HBS硬度差：选用小齿轮的齿数为，则大齿轮的齿数为选2.按齿面接触强度进行设计1）试选用载荷系数：2）扭矩 3）传动比 4）齿宽系数（悬臂式）5）材料弹性影响系数6）应力循环次数： 7）由机械设计图10-21安齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳极限 8）由图10-19查得齿轮的接触疲劳寿命系数 9)计算接触疲劳需用应力取失效率为1%，安全系数为S=1 计算1）试算齿轮分度圆直径的代入中较小的值2）计算圆周速度 3）计算齿宽b 4）计算齿宽与齿高之比b/h 5）计算载荷系数根据，7级精度，由图10-8查得动载荷系数直齿轮由表10-2查得使用系数由表10-4查得用插值法查得7级精度，小齿轮悬臂式布置时，查得图10-13的载荷系数按实际载荷系数校正所得分度圆直径计算模数m 3、按弯曲疲劳强度计算数值确定公式内各计算数值由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限由图10-18取弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数，由图10-12得计算载荷系数查取齿形系数由表10-5查得：查取应力校正系数由表10-5查得计算大小齿轮的并加以比较小齿轮：大齿轮：由以上计算可知，大齿轮的数值大，故而选用大齿轮的进行设计计算设计计算对比计算结果：m大小取决于弯曲疲劳强度，而齿轮接触疲劳强度只与齿轮的直径有关。因此，可以取弯曲疲劳强度的模数，并就近圆整，m=4，按接触疲劳强度得的分度圆直径算出小齿轮的齿数大齿轮的齿数取这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到了结构紧凑，避免浪费。4、几何尺寸的计算 1）计算分度圆直径： 2）计算中心距 3）计算齿轮宽度取 4）按弯曲疲劳强度进行校核 1.2故大小齿轮均满足强度要求。大小齿轮的各部分计算尺寸如下：序号项目代号计算公式结果小齿轮大齿轮 1齿数z3054 2模数m44 3齿宽b6560 4齿顶高系数ha*1.01.0 5顶隙系数c*0.250.25 6压力角a200200 7分度圆直径d120216 8齿顶高ha44 9齿根高hf55 10齿全高h99 11齿顶圆直径da128224 12 齿根圆直径df110206 13基圆直径db112.6202.97 14齿距p12.5612.56 15 基圆齿距pb11.8011.80 16齿厚s6.256.25 17齿槽宽e6.256.25 18顶隙c1.01.0 19标准中心距a168 20节圆直径d120216二行星轮系的设计 1.选择齿轮类型、精度等级、材料及其齿数等 1）直齿轮传动； 2）7级精度 GB 10095-88； 3）材料的选择齿轮性质材料热处理表面硬度齿面接触疲劳极限齿面弯曲疲劳极限精度太阳轮40Cr调质270HBS800MPa300MPa7行星轮40Cr调质270HBS800MPa300MPa7内齿轮2G310-570调质190HBS600MPa240MPa7选择内齿轮、太阳轮、行星轮齿数因确定该级传动比为：，查表得行星轮数取为2 载荷不均衡系数以下验证该行星轮是否满足相应的条件传动比条件 2、同心条件保证中心论和行星架轴线重合的条件下正确啮合，为此，各对啮合齿轮之间的中心距必须相等若，则，为满足同心条件，则，3、装配条件保证各行星轮能均布安装在两中心齿轮之间，为此，各齿数与行星轮个数必须满足装配条件（整数），为整数，故满足装配条件4、邻接条件保证邻接的两个行星轮的齿数不能相碰5、齿数、模数、和中心距的计算按公式计算太阳轮的分度圆直径齿轮传动比为：2.55；使用系数为： 1.25；算式系数为： 768（查表所得）；综合系数为： 2.0|（查表所得）；太阳轮单个齿轮传递的转矩齿宽系数取为0.6；代入式中，计算得到：所以模数，取为则齿宽，取故，6、齿轮的强度验算1）确定计算负荷名义转距：；名义圆周力：2）应力循环次数其中，太阳轮相对于行星架的转速；寿命周期为要求传动总运转时间。3）确定强度计算中的各种系数：A、使用系数 ,取 KA=1.25（查表得);B、动负荷系数因和可根据圆周速度由图10-8查7级精度 C、齿向载荷分布系数式中，计算接触强度时运转初期的齿向载荷分布系数由图5-2查得计算接触强度时运转初期的齿向载荷分布系数由图5-4查得计算弯曲强度时跑合系数由图5-5查得与均载系数有关的系数，则分别为：0.7，,085所以， D、齿间载荷分布系数因精度 7级，硬齿面直齿轮由表查得：E、节点区域系数 F、弹性系数 G、载荷作用齿顶是，齿形系数，根据（查图5-11）H、载荷作用齿顶时应力修正系数：I、重合度系数其中，重合度计算如下：两轮分度圆半径：两轮齿顶圆半径：两齿顶圆压力角：又因两齿轮是按照标准中心距安装，则4）齿数比5）计算接触应力基本值6）接触应力 7）弯曲应力值 8)弯曲应力 9)确定计算许用接触应力 1、寿命系数因(次），由图5-19得 2、润滑系数因，查图5-14得 3、速度系数，查图5-15得 4、粗糙度系数由齿面，查图5-16得 5、工作硬化系数由图5-17查得 6、尺寸系数由图5-18查得10）许用接触应力 11）确定接触疲劳安全系数 12）确定计算许用弯曲应力时的各种系数 1、齿轮应力修正系数 ;2、寿命系数查表5-25得 ;3、相对齿根圆角敏系数，查表5-22得 4、齿根表面状况系数查表5-23得5、尺寸系数，由表5-24得 13）许用弯曲应力14）确定弯曲强度安全系数 15)行星轮系的相关尺寸总结序号项目代号结果太阳轮行星轮大齿轮1齿数z20511222模数m6663齿宽b6358584齿顶高系数1.01.01.05顶隙系数0.250.250.256压力角7分度圆直径d1203067328齿顶高6669齿根高7.57.57.510齿全高h13.513.513.511齿顶圆直径13231872012齿根圆直径10530174713基圆直径112.76187.55687.8514齿距p18.8418.8418.8415顶隙1.51.51.516标准中心距a2134.5轴的设计及计算一、中间轴的设计1、由于高速轴是和电机轴连在一起的，亦即高速轴即电机轴，故不再对电机轴进行轴的设计，是标准轴，直接对中间轴设计。2、轴的材料的选取有机械设计手册我们选用40Cr，热处理方式为调质处理3、轴颈的初步估算取A=100，由公式得4、轴的结构设计1）由轴的结构及设计要求，取2）小齿轮左侧轴肩定位，取3）初步选深沟球轴承，参照工作要求并根据，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组，标准精度等级的深沟球轴承61909，其尺寸为,(倒角半径为，安装尺寸为），故，4）取5）大齿轮右侧用轴肩定位，取6）取（故此，中间轴的结构初步确定）5、按弯扭合成进行轴的强度校核1）绘制计算简图；2）计算有用在轴上的力;3）求支反力垂直面（V）根据可得(校核 812.2+1461.9+605.2=2879.3，无误）水平面 (校核 15264.5+4016.7=17049.7+2231.5=19281.2，无误）4）计算弯距垂直面水平面合成弯矩 5）作扭矩 6）作当量弯矩取 7）校核轴的强度查表可知许用弯曲应力验证A处的强度验证B处的强度故强度足够。二、低速轴的设计1、轴的材料的选取和上面高速轴一样，选用40Cr，热处理方式用同样为调质处理2、轴颈的初步计算3、轴的结构设计1）根据设计要求和所知条件,取2）由及工作要求初步选深沟球轴承61910，其尺寸为,安装尺寸，故，取3）由齿轮右侧由轴肩定位，故取4）由齿宽为60，取（故此，低速轴的结构初步确定）4、按弯扭合成进行强度校核1）绘制计算简图2）计算作用在轴上的力3）求支反力垂直面(V) 根据可得(校核 1412.1+1021.8+2541.7=4975.6，无误）水平面（H）根据可得4）计算弯矩垂直面水平面合成弯矩 5）作扭矩 6）作当量弯矩取7)查表可知许用弯曲应力验证A处的强度验证B处的强度故强度满足。4.6滚动轴承的校核计算1、作用在轴承上的载荷2、当量动载荷计算查表得 61909型单列向心球轴承故，则 3、验证轴承的额定动载荷轴承的使用寿命小时查表得又根据，查表得则 4.7键的强度计算轴与齿轮的键联接的校核1）根据轴颈，查表6-1得 2)核算工作面的比压键的工作长度键的工作高度则查表可知键连接的许用比压为：则，即键连接强度满足要求。 5.滚筒式绞车制动器的设计5.1制动器的形式和常用安全装置1常用绞车制动闸的形式绞车制动闸的形式有下列三种：(1)带式制动闸带式制动间有结构简单、操作方便、维修快捷等优点，但也有制动力矩受限、闸带易磨损等缺点。一般用于井下小绞车.(2)块式制动闸块式制动闸因闸块大都使用木块而得其名。滚简直径在12m及其以上的老式绞车皆采用块式制动间。按结构分，有角移式块式制动闸和平移式块式制动闸。(3)盘式制动闸盘式制动闸是一种利用盘形弹簧(又称碟形弹簧)弹力紧闸和利用液压推力松闸的一种新型绞车制动装置。由于使用多副制动闸，制动可靠性高；用电液调压装置来调节制动力矩，操作方便，可调性好；惯性小，动作快，灵敏度高；重量轻，外形尺寸小；通用性好等优点，因而盘形闸获得广泛应用。但也有制造精度高、密封要求严格和碟形弹簧可能失效等缺点，在使用维护中必须注意。2.绞车上应有的安全装置(1)制动闸各类绞车都必须具备制动闹，重要绞车应有手动操纵闸和能自动操纵的保险闸。如果手动闸和保险闸共同使用一套闸瓦制动时，操纵和控制机构必须分开。滚筒直径在o8m及其以下的绞车只有手动闸。(2)深度指示器深度指示器是指示提升容器在井筒中运行位置的重要装置。滚简直径1.2m及其以上的绞车都装有深度指示器。在深度指示器上都装有减速警铃、过卷保护开关、限速凸轮板、传动齿轮和离合联轴节等。指示针装在螺母上，由两根丝杠带动，使两根指针同时做上下移动。(3)各种保险装置提刀绞车按规定要求必须装设下列保险装置：防止过卷装置、防止过速装置、过负荷和欠电压保护装置、限速装置、闸瓦过磨损保护装置、松绳报警装置、满仓保护装置和深度指示器失效保护装置等。滚筒直径o8m及其以下的绞车，由于绞车结构简单，运行速度较侵，一般都没有上述保险装置。滚简直径12m及其以上的绞车根据个同的使用要求设置不同类型和数量的保险装置。3绞车制动器的作用保证准确停位，防止电动机停电后,其转子惯性仍继续转动.控制放绳速度，防止滚筒上钢丝绳乱缠绳。实际进行回柱作业时，为缩短拴绳时间，可打开回柱绞车的离合器使滚筒与蜗轮蜗杆减速箱脱开，拴绳工可迅速轻快地将钢丝绳从滚简上拉出来，直至拴到需要回收的顶柱上。为限制滚筒放绳旋转时的惯性，可使用制动闸进行控制，防止滚筒上钢丝绳乱绳.5.2制动器的选用和设计1制动器的确定根据给出的滚筒直径以及绞车的实际情况,最后确定选用带式制动器.2带式制动器的工作原理带式制动器是常见的一种制动器,工作原理为摩擦制动. 图4-1为带式制动器结构简图。制动块与闸带固联并插入制动槽内。当手柄在操作力P的作用下扳过死点,闸带紧箍闸轮并欲与之同转由于制动块与槽的作用,可实现制动目的。图5-1 带式制动器结构简图1闸轮 2闸带 3制动块 4拉杆 5手柄 6机体制动槽带式制动器是靠作用力Q收紧制动带而抱住闸轮，即靠带与轮间产生的摩擦力达到制动目的。为了使带能够弯曲，带通常必须做得很薄(24mm)。为了增加摩擦作用，制动带材料一般为钢带上覆有一层石棉织物或夹铁纱帆布，这层覆盖物也很薄，被粘结或铆在钢带上，而且必须是连续和挠性的。同其它类型的制动器一样，为了采用较小型号的制动器和减小安装尺寸，带式制动器也应安装在主电动机或高速轴上，以减小所需的制动力矩。3带式制动闸的闸带有下列要求(1)闸带(刹车带)与钢带连接应使用钢或铝质铆钉铆接，铆钉埋入闸带深度不小于闸带厚度的30。间带和钢带铆接后应紧紧相贴，不得有皱折和拱曲现象；不得有间隙；钢带两头弯曲铆接后的铆钉头不得高于闸带厚度；(2)带式制动闸安装到绞车上后，闸带与闸轮的接触面积不小于闸带面积的70(3)闸带使用后，不得有裂纹，闸带磨损余厚不小于3mm；(4)与闸带相连接的拉杆螺栓、叉头、闸把、销轴等零件不得有损伤或变形，拉杆螺栓应用背帽背紧；(5)闸把及杠杆等应操作灵活可靠，施闸后，闸带不应有明显伸长。注意紧闸后，间把位置个应低十水平位置，适当保持在略有向L倾角的位置.图5-2手压带式制动闸1制动闸 2手把 3叉头 4拉杆轴承架 5丁字板4制动器的制动由已知条件知钢丝绳的牵引力为45kN，又由前面知道滚筒的平均缠绕半径，所以可以求出制动力矩。即6.滚筒式绞车的使用与说明6.1使用与维护绞车操纵的整个动作就是启动和关闭电动机，及用双手交替差动操作刹车手柄，其程序如下：卷筒的刹车带刹住，大内齿轮上的硬松开，启动电动机，使传动齿轮开始运转，此时，卷筒不转动，仅大内齿轮回转着。欲开动卷筒，只需将卷筒的刹车带完全松开，而将大内齿轮的刹车带刹紧，这时大内齿轮被刹住不动，由于行星轮系的作用，卷筒开始全速回转，缠绕钢丝绳，进行工作。绞车作业过程中，如欲使绞车暂时停止运转，应将大内齿轮上的刹车带松开，而将卷筒上的刹车带刹紧，需微调节被牵引的负载的位置时，只需交替上或下压左右刹车的手柄，使卷筒时转时停即可。在操作手柄时，应注意销轴。活节螺钉及垫板等零件的保护，防止损伤折曲，如停车时间较长，应把电动机关闭。此时，如钢丝绳处于拉紧状态，为防止其向上坠滑，卷筒上的刹车带必须牢牢刹住。当欲使绳端重物放绳，卷筒反转时，应将电动机倒转，先刹住卷筒，使绞车进入运行状态。而后松开卷筒上的刹车手柄，紧刹大内齿轮的刹车带，卷筒既在电动机的驱动下正常反转，而无过速之虞，下放的速度可借刹车带对卷筒的半制动而加以控制、调整。预定动作任务完成之后，即可停车，操作程序结束。操作中英注意的事项：滚筒的开动和停止必须迅速，以减少刹车带的磨损，但不允许做急剧的开车、停车，以防损坏传动机件。当轿车在做下滑重物时，两个刹车带都必须接触良好，稳妥可靠，在电动机运时，两个刹车不可同时刹住，否则有可能损坏减速装置，烧毁电机。要经常注意刹车时的工矿状态，如果制动不灵活，就必须加以调整；落在刹车鼓上的油脂污物清除干净，绞车的卷筒，刹车带及轴承等工作温度不得超过70摄氏度，如温度剧烈上升，必须停车检查。在使用过程中，要定期检查，声音是否异常，有无振动现象；油质、油量、油温是否合格，有无漏油现象；密封装置必须完整无损，以防止灰尘侵入及润滑油外溢。此外如绳头是否牢靠，传动机内部有无破损或咬住现象，另外有无过度磨损等，均需切实检查，发现问题均需处理后才能开机。电动机不得堆积煤尘，温度不得超过70，以防止淋水使电动机受潮。绞车如有较长时间搁置不用，其裸露部分，应涂敷一层保护油以防锈蚀。6.2绞车的润滑及时充分的润滑对保证绞车的安全运转，延长使用寿命，具有很大的意义，润滑材质必须合乎要求，不能混有灰尘。污物及水等杂质。电动机后盖的滚珠轴承及轴承支架中的滚珠轴承用黄油润滑，传动机构和行星轮用以2:1比例配制的黄油和机油的混合油灌入卷筒内润滑。卷筒内的注油量为2-2.5公斤。电动机转子轴承的油量不得超过轴承室容积的2/3。加油时，必须仔细清除油孔的灰尘、污垢，勿使其随油进入绞车内部，注油完毕后，应将油堵紧。新的绞车使用前应先加润滑油，新的或者是大修后的绞车，在运转8-10天后，必须更换润滑油，以去除零件在传动过程中磨落的会加剧零件磨损的金属微粒细屑。在正常的情况下，每三个月至少要换一次油。润滑油的温度不得超过70摄氏度。6.3绞车的装配及检验 1.组装前的准备工作如下：用高压水枪或机械人工的方法彻底清除滚筒内的铸造粘砂，铲削磨平修复遗留的铸造缺陷。复检加工件及外购件关键部分的尺寸，包括径向的和轴向的有关尺寸以及密封件安装倒角的尺寸。检查电动机及角轴架的中心高做下记录，并准备相应的垫片补正。总装前先装成部件再进行总装，总装前，应装成以下各主要部件：1）齿轮架部件；2）大齿轮架部件；3）内大齿轮部件，即传动系统装置；4）刹车部件；5）底座部件装配时，应注意以下事项：所有零件表面，均需拭净，严防铁屑粒带入，各运转零件的润滑油脂，可在装配时按上述所指示的用油量进行涂注，所有滚动轴承，应在油槽中加热后（不许超过200摄氏度）进行套装，不得硬打硬砸。装配前必须熟知绞车各部分的构造，防止错装，漏装，装配完成之后，应先盘车转动，确认无不良现象及阻碍物后，再开动电动机试转调整，使之进入常态。6.4绞车的修复与零部件的更换1）石绵带的更换当石棉带磨损后的厚度小于2mm时需要更换，先铲除铆钉头取下旧带，再用心铆钉上新带。2）轴承的更换当发现运转有异常声音、发热不正常，如果观其滚珠或滚道上有严重的剥落斑点，则需要按正确装配方式予以更换。3）钢丝绳的更换当钢丝绳磨损到技术规程所规定的限度时应予以更换。4）密封圈的更换当发现漏油时，应及时查找原因予以更换。6.5绞车的拆卸绞车按照装配相反的顺序进行拆卸首先应旋开绳卡，取下钢丝绳，然后将刹车带上的销子取出，自垫板中将刹车部件取下。其次拧去使端盖、轴承支架与底座相连接的螺栓，拧出螺钉，将电动机从绞车的一边拆去，然后拧去6个螺栓，取下压簧和轴承支架，再拧去固接大齿轮架与滚筒的6个螺栓，此时即可将大内齿轮部件及大齿轮部件一并从滚筒中取出。为了拆下大内齿轮及挡盘等零件，应拧去6个螺栓，螺母及大内齿轮的三个定向紧定螺钉，同时取下滚珠轴承一侧的弹性挡圈，即可一一将它们拆下来。为拆卸滚珠套机齿轮架应在拧去紧定螺钉后，轻轻地击出，此时要看一看油堵螺钉是否已拧去，否则将阻碍齿轮架的拆出。为使滚动轴承拆卸方便，在内齿轮、挡圈安装滚珠轴承部位的根部端面处均预钻有拆卸孔。可在次孔中插入铜棒，将滚动轴承轻轻拧出。电动机齿轮的拆卸，可籍电动机说明书内附录所示的工具，将其钩脚插入电动机齿轮的孔中，拧旋轴杆，即可将其取下。绞车各滚动轴承端部及

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