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摘 要 JTP型提升绞车是一种新型的矿山辅助运输设备。其主要适用于煤矿井下长运距，多起伏的运输巷道，特别适用于大型综采设备的运输牵引和长运距矿车及材料的运输。能大大提高运输效率和运输安全可靠性，防止放打滑现象。该绞车的设计对于完善提升绞车起着重要的基础作用。JTP型提升绞车主要由电动机、联轴器、减速器、卷筒和制动闸等组成。本毕业设计的重点是减速器的设计，该传动系统采用了五级传动，第一级为直齿圆锥齿轮传动，其余为圆柱直齿轮传动，采用了两个对齿轮，形成封闭的传动路线。传动原理简单、可靠、高效。JTP型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，维护方便。关键词：JTP提升绞车； 运输； 传动ABSTRACTJTP-hoist is a new type of mine-assisted transport equipment. The main application is long distance in the coal mine, more ups and downs of the roadway, especially for large transport fully mechanized coal mining equipment traction and long distance transport cars and materials. It can greatly improve transport efficiency and transport safety and reliability and prevent-skid phenomenon. The winch design plays an important basic role in improving the Promise of the rope winch.JTP-hoist is mainly composed of the motor, coupling, reducer, brake drum gates, and other components. The graduation project focused on the design of the reducer, the drive system uses two transmission, the first class uses straight gear, the rest is straight cylindrical gear transmission, it uses two pairs of gears.It formed a closed transmission line. Transmission principle is simple, reliable and efficient.JTP-hoist has a good explosion-proof performance and braking performance, large capacity to justice, conditions of application strong, long-life, high efficiency drive. The winch has compact structure, small shape size, can go down with overall unit; structure is similar to symmetrical layout, aesthetic appearance, growth strip, a sled-shaped base; the gravity centerof the winch is low, rigid base, and can be installed to anchor, a smooth operation, safe and reliable , easy maintenance.Keyword : JTP-hoist ; transport; drive目 录1 概述1 1.1绞车简介1 1.2绞车的发展状况1 1.2.1国内绞车发展概况1 1.2.2国外绞车发展概况2 1.3绞车的发展趋势42 提升绞车的总体设计5 2.1设计参数5 2.2结构特征及工作原理5 2.3传动方式拟定63 电动机的选择7 3.1计算电动机输出功率7 3.2选择电动机型号84 减速器的设计计算9 4.1总传动比及传动比分配9 4.1.1总传动比9 4.1.2传动比分配9 4.2传动装置运动参数计算10 4.2.1各轴转速计算10 4.2.2各轴功率计算10 4.2.3各轴扭矩计算11 4.3齿轮传动计算12 4.3.1第一级齿轮传动校合12 4.3.2第二级齿轮传动校合15 4.3.3齿轮传动主要参数总结185卷筒及其部件设计计算19 5.1钢丝绳的选择19 5.1.1钢丝绳的选择方法19 5.1.2安全系数法19 5.1.3选择系数法20 5.1.4钢丝绳选择21 5.1.5钢丝绳强度校核22 5.1.6钢丝绳在卷筒上的固定方式22 5.1.7钢丝绳固定端承载能力验算22 5.1.8钢丝绳的出绳方向及其偏角23 5.2卷筒的设计计算23 5.2.1卷筒结构23 5.2.2卷筒节径23 5.2.3卷筒边缘直径24 5.2.4卷筒容绳宽度24 5.2.5卷筒筒壳厚度25 5.2.6卷筒端侧板厚度256轴的设计计算26 6.1轴的材料选择26 6.2轴的结构设计27 6.3轴的校核31 6.4轴的弯矩图和扭矩图327轴承及其它元件的校核42 7.1滚动轴承的选择及校核计算42 7.1.1轴承的类型选择42 7.1.2滚动轴承常见的失效形式及计算准则43 7.1.3滚动轴承的校核计算43 7.2键联接的校核计算46 7.3联接螺栓的校核计算48 7.3.1工作剪力计算48 7.3.2螺栓剪切强度校核498减速器的润滑和密封49 8.1减速器的润滑49 8.2减速器的密封499减速器箱体及附件的选型设计50 9.1减速器箱体的设计50 9.2减速器附件的选型设计5110连轴器与制动器的选型设计53 10.1连轴器的选型设计5310.2制动器的选型设计5411绞车的安装与调试11.1绞车的运输与安装. 5512绞车的润滑与维护. 57小结64英文原文65中文译文70参考文献80致谢811 概述1.1绞车简介绞车是一种起重设备，由于具有结构简单、搬运安装灵活、维护保养简单、操作方便、价格低廉和可靠性高等优点，所以被广泛应用与物料提升、水平和倾斜拽引重物、打桩、集材、冷拉钢筋、设备安装等工作中。绞车除在建筑工地、设备安装等方面被广泛应用外，在冶金、矿山、水电、农业、军事、化工及交通运输等行业中亦广泛应用，如高炉料钟和物料的提升，矿井的物料提升，水平、倾斜牵引运输，矿车调度、回柱，船舶上锚链的提升等。1.2绞车的发展概况1.2.1国内绞车发展概况 我国在很久以前的古代，就知道采用辘轳等来提升重物，以减轻体力劳动的强度和提高工作效率。但由于旧中国的工业落后，劳动力便宜，所以在物料的提升和搬运过程中大都是靠工人的肩挑背扛，而绞车只有在一些大型企业中才被使用，应用很少，而且所适用的绞车也均为国外生产，国内基本没有生产绞车的厂家。我国的绞车生产是解放后才开始的，已有近60年的历史。50年代为满足恢复经济的需要和第一个五年计划的需要，绞车的生产被提到了日程上。原沈阳国泰机器厂（阜新矿山机械厂前身）等成批仿制了两种绞车，一种为日本的JIS8001型动力绞车，它是一种原动机为电动机，传动形式是开式圆柱齿轮传动，双锥体摩擦离合器，操作为手扳脚踩的快速绞车；另一种是按苏联图纸制造的1011型和1012型普通蜗杆传动、电控慢速绞车。随着生产的发展，到了60年代，绞车的生产和使用越来越多。为了协调生产，主要绞车生产厂家（阜新矿山机械厂、天津卷扬机厂、山西机器厂、宝鸡起重运输机厂等）组成了卷扬机行业组织，隶属于第一机械工业部矿山机械行业下。为了发展绞车的生产，行业组织了相关厂家的人员对全国绞车的生产和应用情况进行了调查。在调查的基础上，开始自行设计和制造新的卷扬机，先后试制了0.5t、1t、3t电动卷扬机，但由于对当时各厂家的生产能力估计不足，无法推广。从70年代起，我国绞车的生产进入了技术提高、品种增多、定性生产的新阶段。在各厂自行设计和生产的基础上，1973年，由卷扬机行业组织了有关厂家和院校联合进行了绞车基型设计，并充分考虑到了当时中小厂家的生产能力。快速绞车的基型采用半开半闭式齿轮传动，离合器采用单锥面石棉橡胶摩擦带结构，操纵用手扳刹车带制动。慢速绞车的基型为闭式传动（圆柱齿轮传动或蜗杆传动减速器）、电磁铁制动结构。这两种基型一直到今天还在生产。为了适应生产发展的需要，当时第一机械工业部发布了JB926-74建筑卷扬机形式与基本参数和JB1803-76建筑卷扬机技术条件两个部标准，并把卷扬机行业划归常德建筑机械研究所（长沙建筑机械研究院前身）领导。随着部标准的颁布，使绞车有了大发展的基础。为了满足经济发展的需要，各厂家相继生产了20t和32t绞车。从70年代末开始，我国实行了改革开放政策，国民经济大发展，作为国民经济的动力，煤炭产业现代化和机械化的要求日益强烈，许多产品逗进行了防爆改造，从而进入到煤矿井下，其中绞车是最成功的一种产品，JD系列的调度绞车和JH系列的回柱绞车至今还在大量的生产，是矿山井下，运输调度不可替代的机械设备。但这种设备的自动化的程度不高，无法实现无人值守的自动操作，往往由于绞车操作工的操作失误或精神不集中造成安全生产事故。矿山绞车的发展是伴随着煤炭产业发展，九十年代中后期，是我国煤炭生产的一个低潮，矿用绞车的发展十分缓慢，没有什么新的结构，产品出现。但是，2000年以后，国际油价居高不下，煤炭再一次被人们所重视，煤炭价格一路上涨，绞车等一系列的矿山机电产品需求量剧增，促进了绞车的发展，这一时期绞车品种增加，自动化水平增加，新结构、新功能不断出现，但是仍然具有一定的技术瓶颈，即自动控制设备的防爆问题。现在，变频调速技术和PLC控制技术十分的成熟，但是，也只是在矿井的主井和副井的提升系统中得到了最广泛的最成熟的应用。然而，自动化和数字化是矿井发展的必然趋势，为了实现这一目的，矿山设备的自动化和数字化是实现这一目的的基础。本设计也力求用最成熟的PLC控制技术，实现矿井水仓的无人值守，达到牵引绞车能够根据水位自动提升和下降泵房的目的，探索一条能够实现绞车自动化控制的路径。1.2.2国外绞车发展概况 在国外，绞车的品种繁多，应用也很广泛。在西方技术先进的国家中，钻机制造商德国Wirth公司、Bentec公司以及美国Varco公司拥有先进的绞车控制技术、电动机四象限传动技术以及电子(自动) 司钻控制技术。这些绞车控制系统能根据钻压、机械钻速、转盘转速和扭矩等参数控制钻井钢丝绳的连续递送以保持稳定的钻井状态， 进而大大提高钻井效率。下面简单介绍一下几个国家上产绞车的状况。（1）日本日本东明治30年代开始制造和使用卷扬机。据日本荷艺机械研究所核计，19701975年间卷扬机的产量增加62.5%。据日本通产省机械核计月报载，仅1977年单纯土建卷扬机的产量就达12万台，产值约100亿日元。日本卷扬机行业由机械技术部会、核艺机械技术委员会领导。主要生产厂家有北川铁工所、远藤钢机、南星、越野总业、艺浦、松岗产业等80多个厂家。北川铁工所是一家大型生产厂。其生产的卷扬机品种系列比较齐全，主要有：a.动力卷扬机 粉BF、MF、DF三种形式。功率为3.744KW,钢丝绳拉力从580044100N，有18格规格。BF型式V型带传动，MF型单筒开式齿轮传动，DF型是双筒开始齿轮传动。其结构特点是全部为标准型，采用改进了的螺旋顶丝式离合器操纵，因而操作简便，易调整。鼓形离合器采用单椎体式，摩擦材料采用带型树脂。b.电动卷扬机 该厂生产的电动机为KW型，功率3.711KW,拉力6000142100，四种规格。其结构特点是：全封闭式内齿轮传动;电动机在一端，减速器、制动器和操作部分在另一端，中间是卷筒，一字型布置；按钮操作，可远距离遥控；最大特点是卷筒可缠绕89层，容绳量大，适于高层建筑使用。c.大型电动卷扬机 主要用于提升大型重物或设备，可两档机械变速，设有电磁铁制动器、手制动器和棘轮制动器，以确保安全。远藤钢机公司有60多年历史，它是日本唯一生产特殊电动卷扬机的公司。ENDO型卷扬机采用起重电动机，卷扬机可两档变速，排绳器装在上部，是单螺旋轴双导向杆式结构，机座全部是焊接结构，所有机械与电器部分装在机座里。(2)美国美国生产绞车的厂家有近百家，主要有贝波（BEEBE）国家有限公司、哲恩（THERN）有限公司。贝波国际有限公司成立于1919年，有七十多家的设计和生产实践经验。主要产品有：气动链式卷扬机，防爆拖式气动卷扬机，驳船卷扬机（手动、气动、电动、液压），电动链式卷扬机，电动葫芦，电动卷扬机，手动卷扬机，液压卷扬机，水平卷扬机，手动链式卷扬机，棘轮牵引器，空中吊运车。哲恩有限公司是美国较大的生产起重设备的公司，主要产品有各种手动卷扬机、电动卷扬机、提升机械及起重机。手动卷扬机的主要品种有：蜗杆传动系列、直齿齿轮传动系列、齿轮蜗杆传动组合系列、直接驱动系列、链传动系列。其中直接驱动式电动卷扬机的传动式全封闭式行星齿轮传动，传动系统全部装在卷筒里面，机架和卷筒用高强度钢焊接而成。美国除上述两家公司外，比较重要的生产厂家还有布劳斯公司、赛林公司、斯塔斯派克公司、阿姆降公司、英格索艺德公司等。(3)法国法国生产卷扬机的厂家很多，其中包腾公司就是生成卷扬机的主要厂家之一。包腾公司主要生产KUSW系列卷扬机、LMD系列卷扬机、PC系列卷扬机和RCS系列卷扬机。LUSW型卷扬机轻巧紧凑，效率高，安全可靠，可遥控操作。这种卷扬机能够比较理想地与各种建筑机械配套。LMD型卷扬机可两档变速，采用液压控制。液压系统可同时控制两个机械制动器。LMD型卷扬机综合了电气技术和液压技术的优点，性能比较好。PC卷扬机可五档变速器，三个低速档和两个高速档。由两个独立的装有电磁刹车系统提升电动机驱动卷扬机。电动机带动直齿减速器，用锥齿轮电动卷筒。其他国家，如俄罗斯、英国、挪威、瑞典、加拿大、德国等也都生产着不同用途的各种型号的卷扬机。1.3绞车的发展趋势 1.大型化 由于基础工业大发展，大型设备和建筑构件要求整体安装，促进了大型绞车的发展。 2.采用先进电子技术 为了实现绞车的自动控制和遥控，广泛采用先进的电子技术，传感器技术，可编程控制技术。 3.发展手提式绞车 为了提高机械化程度，减轻工人的劳动强度，大力发展小型手提式绞车，如以汽车蓄电池为动力的直流电动小型绞车。 4.大力发展不带动力源装置的绞车 此种绞车借助汽车和拖拉机动力，结构简单，有一个卷筒和一个减速器即可。2提升绞车的总体设计2.1设计参数最大拉力：15KN；提升速度：1.35m/s2.2结构特征及工作原理本绞车主要由电动机、弹性联轴器、减速器、开式大齿轮、盘式制动器、卷筒等部分组成。绞车的传动系统示意图如下： I、II、III、IV-轴 1、2、3、4齿轮 图 设计传动方案其传动路线是：电动机联轴器减速器大齿轮卷筒。2.3传动方式拟定减速器是应用于电动机和卷筒之间的独立的传动装置。其主要功能是降低转速，增大转矩，以满足对机械的各种要求。实践表明，传动装置设计得合理与否，对整部装置的性能，成本以及整体尺寸都有很大影响。因此，合理地设计传动装置是整部机器设计工作中的重要环节，即合理地拟定传动方案又是保证传动装置设计质量的基础。根据设计要求，可得到如下的传动方案：（1）不需要立式结构,故采用卧式减速器；（2）行星传动结构紧凑，但成本高，维护困难；锥齿轮及蜗杆传动方式的输入轴与输出轴垂直，与卷筒配合布置较复杂，加工也较困难，效率低，故拟采用圆柱齿轮传动，圆柱齿轮传动具有成本低，设计制造维护都很方便的优点；（3）根据工作机构卷筒的直径及钢丝绳绳速计算卷筒转速（4）为了便于加工拆卸及维护，采用水平剖分式；（5）功率小，转速也较低，所以轴承全部采用深沟球轴承；（6）电动机和输入轴之间采用弹性套柱销联轴器（GB4323-84），卷筒与减速器之间采用开始齿轮传动连接。3电动机的选择3.1计算电动机输出功率已知：最大拉力 F =15KN提升速度 V = 1.35m/s则：根据以上的传动方案图可得：总传动效率 = =0.86其中： 弹性联轴器的效率=0.97； 滚动轴承的效率=0.99； 闭式圆柱齿轮传动效率=097； 齿轮联轴器效率=0.96；滚筒效率=0.973.2选择电动机型号 =电动机所需的额定功率P与电动机输出功率P之间有以下关系：PK式中K为功率储备系数，对运输绞车取K=1,故 P =23.55KW查机械设计手册选取：电动机型号：YRT200M-6 功 率：30 KW 转 速：960r/min 4减速器的设计计算4.1总传动比及传动比分配4.1.1总传动比按额定转速初定传动比，总传动比按下式计算 (4.1)式中 电动机额定转速，； 卷筒转速， 根据已知设计参数，卷筒直径D=800 mm 则可得：=32.25 结果 4.1.2传动比分配总传动比等于各级传动比的连乘积，即 (4.2)合理分配传动比是设计的一个重要步骤。如果把传动比分配得合理时，传动系统结构紧凑，重量轻，成本低，润滑条件也好；但传动比分配不合理，则结果正好相反，所以传动比分配应尽量遵循以下原则：1. 各级传动比最好在推荐的范围内选取，以符合各种传动形式的特点；2. 应充分发挥各级传动的承载能力。可按满足某一质量指标分配传动比，如按外啮合接触强度相等原则分配传动比；3. 传动零件之间不应造成相互干涉碰撞，如绞车的开式齿轮传动，若传动比太小，大齿轮直径小于卷筒直径，则会使小齿轮与卷筒产生干涉；4. 各级传动尺寸要协调、合理，使得各传动部分从动齿轮的浸油深度相近，各级齿轮得到方便、充分的润滑，减小搅油损失；5. 应使传动装置的总体尺寸紧凑，质量最小。设计时，绞车的实际传动比的准确值必须在各级传动零件具体参数确定后才能计算出来，故应验算卷筒轴实际转速是否在允许误差范围呢，如不满足要求，应重新调整传动比，一般情况下，设计时允许卷筒有（3%5%）的转速误差。图4.1 两级圆柱齿轮减速器传动比分配图减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器，其传动比按图4.1选取分配。由图4.1得，传动比分配见表4.1。将闭式齿轮传动部分的传动比全部取整，只在开式齿轮传动部分才将传动比取小数，这样分配便于了加工和计算，减小了传动速度误差。表4.1 圆柱齿轮减速器传动比的分配总传动比第一级传动比第二级传动比304.56.754.2传动装置运动参数计算4.2.1各轴转速计算第轴转速（输入轴）第轴转速（中间轴）第轴转速（输出轴）4.2.2各轴功率计算第轴功率（输入轴） 第轴功率（输出轴） 第轴功率（卷筒轴）式中 弹性联轴器效率，； 深沟球滚动轴承效率，； 闭式圆柱齿轮效率（按8级精度），； 开式加工圆柱齿轮效率（按8级精度），；4.2.3各轴扭矩计算第轴扭矩（输入轴）第轴扭矩（输出轴）第轴扭矩（卷筒轴）表5.3各轴转速、输出功率、输出扭矩表轴号转速输出功率输出扭矩传动比（输入轴）96022.62222.71（中间轴）213.3322.7210184.5（输出轴）31.620.866034.216.754.3齿轮传动计算4.3.1第一级齿轮传动校核：1)、选择齿轮材料，确定许用应力由表6.2选： 小齿轮40Cr 调质大齿轮45 正火应力循环次数N由式：=接触强度寿命系数：查图得：接触强度最小安全系数：SHmin=1许用接触应力: 接触疲劳极限 :查机械设计图6-4:由式 则： 许用弯曲应力由式：弯曲疲劳极限查机械设计图6-7：弯曲强度寿命系数：查机械设计图6-8:弯曲强度尺寸系数:查机械设计图6-9(设模数小于5):弯曲强度最小安全系数则：=37811/1.4=270 N/mm=29411/1.4=210 N/mm2)、按齿面接触疲劳强度设计计算。确定齿轮传动精度等级，按Vt= (0.0130.022) =参考表 6.7表 6.8选取II公差组8级，小轮分度圆直径d，由机械设计式6-5：齿宽系数按齿轮相对轴承为非对称布置，取小轮齿数:在推荐值20-40中选=20大轮齿数:圆整取齿数比u :传动比误差u/u:合格小轮转距:载荷系数K：使用系数： 查机械设计表6.3，=1动载荷系数：由推荐值选=1.2齿间载荷分配系数由：=0得=1.1齿向载荷分布系数：由推荐值选=1.1则载荷系数:==1.45材料弹性系数：查表得=节点区域系数：查机械设计手册（），=2.5重合度系数：由推荐值：0.850.92选=0.87则：齿轮模数： (圆整后的值)小齿轮分度圆直径：大齿轮分度圆直径：mm标准中心距:mm圆周速度：与故取v=4.3m/s相近齿宽:圆整取b=64mm大轮齿宽：小轮齿宽：3)、齿根弯曲疲劳强度计算：由式：齿形系数:查机械设计手册小齿轮：=2.74大齿轮：=2.25应力修正系数：查机械设计手册小齿轮：大齿轮：重合度：=1.66重合度系数：故：所以齿根弯曲强度满足SHmin=1=1=20=90 U=4.5=1=1.2=1.1=1.1K=1.45=2.5=0.87Error! No bookmark name given.=2.74=第二级齿轮传动校核：设计项目及说明结果1)、选择齿轮材料，确定许用应力由表6.2选： 小齿轮40Cr 调质大齿轮45 正火应力循环次数N由式： = 接触强度寿命系数：查图得：接触强度最小安全系数：SHmin=1许用接触应力: 接触疲劳极限 :查机械设计图6-4: 由式 则： 许用弯曲应力由式：弯曲疲劳极限查机械设计图6-7： 弯曲强度寿命系数： 查机械设计图6-8: 弯曲强度尺寸系数:查机械设计图6-9(设模数小于5): 弯曲强度最小安全系数 则：=37811/1.4=270 N/mm=29411/1.4=210 N/mm2)、按齿面接触疲劳强度设计计算。确定齿轮传动精度等级，按Vt= (0.0130.022) 参考表 6.7表 6.8选取II公差组8级，小轮分度圆直径，由机械设计式6-5： 齿宽系数按齿轮相对轴承为非对称布置，取小轮齿数:在推荐值20-40中选=23大轮齿数: 齿数比u :小轮转距:载荷系数K： 使用系数： 查机械设计表6.3，=1 动载荷系数：由推荐值选=1.2齿间载荷分配系数由：=0得=1.1齿向载荷分布系数：由推荐值选=1.1则载荷系数:==1.45材料弹性系数：查表得=节点区域系数：查机械设计手册（），=2.5重合度系数：由推荐值：0.850.92选=0.87则： 齿轮模数： (圆整后的值)小齿轮分度圆直径：大齿轮分度圆直径：标准中心距: 圆周速度：与故取相近齿宽:大轮齿宽：小轮齿宽：3)、齿根弯曲疲劳强度计算： 由式： 齿形系数:查机械设计手册小齿轮：=2.69大齿轮：=2.181应力修正系数：查机械设计手册小齿轮：大齿轮：重合度：=1.68重合度系数： 故：所以齿根弯曲强度满足SHmin=1=1=23=156=1=1.2=1.1=1.1K=1.45=2.5=0.87Error! No bookmark name given.=2.69=2.1814.3.4齿轮传动主要参数总结 根据计算整理得到齿轮具体参数如下表：表5.5 齿轮参数表名称代号1234齿数209023156模数（）46分度圆直径（）82369138828齿宽系数0.8齿顶高（）610齿根高（）812全齿高（）1422传动比4.56.75齿数比4.56.75中心距（）220483应力角（）205卷筒及其部件设计计算5.1钢丝绳的选择5.1.1钢丝绳的选择方法绞车通过钢丝绳升降、拽引重物。工作时钢丝绳多层缠绕所受应力十分复杂，加之对外界影响因素比较敏感，一旦失效，后果十分严重。因此应特别重视钢丝绳的合理选择和实用。钢丝绳钢丝绳直径（以下简称绳径）的选取，是绞车设计的第一步。直径的选择直接影响卷筒的直径及相关尺寸的确定，还关系到绞车能否正常的运行。在以往起重类，绞车书目及绞车设计规范中，绳径的选择有两种方法，这两种方法是：安全系数法 （3.1）选择系数法 （3.2）式中 整条钢丝绳的破断拉力（）； 绞车工作级别规定的最小安全系数； 选定钢丝绳的安全系数； 钢丝绳的额定拉力（）；钢丝绳最小直径（）； 钢丝绳选择系数，它由机构的工作级别、钢丝绳是否旋转以及吊运物品的性质等因素有关； 钢丝绳最大工作拉力（）。由起升载荷（额定起重量，钢丝绳悬挂部分的重量，滑轮组及其他吊具的重量）并考虑滑轮组效率和倍率还确定。5.1.2安全系数法该方法是一种静力计算方法，间接选择绳径。设计时，钢丝绳的额定拉力为已知，将额定拉力乘以规定的最小安全系数，然后从产品目录中选择一种破断拉力不小于的绳径。该方法是沿用多年的传统方法，它具有简化计算、资料系统、齐全、完整的特点，基本上能满足现有国产绳径的选择，是一种比较成熟的选择方法。它的不足之处就是选择过程比较繁琐，必须经过多次的试算才能选出，而且是间接选择的。5.1.3选择系数法目前在工业化国家，对绳径的选择普遍采用这种方法。国际标准ISO4308（钢丝绳的选择）也推荐采用此方法。这种方法能直接计算出绳径，比间接选择要方便的多，简单明了而且直观，一旦查到了选择系数就能很容易的把绳径计算出来。但目前两个规范（GB/T3811-1983和GB13752-1992）上提供的选择系数都有很大的局限性，远远不能满足选择钢丝绳的需要。因为它们没有把现有的国产钢丝绳的各种规格型号，不同绳芯，不同的钢丝抗拉强度的选择系数统统列出来。5.1.4钢丝绳选择经过综合比较并查阅资料，本设计采用第一种方法即安全系数法。煤矿安全规程的规定专为升降物料用的提升钢丝绳的安全系数不得低于6.5 。由设计要求可求得钢丝绳的额定拉力=15KN，钢丝绳的破断拉力=选型结果：18.5ZAA 67+FC 1770 ZZ 521 GB/T16269-1996主要参数如下：钢丝绳直径：d=16mm钢丝直径：1.2mm钢丝总断面积：128.87参考重力：1218 缠绕层数 5容绳量 480m钢丝绳平均速度1.35m/s钢丝绳公称抗拉强度：1550 N/该型号的钢丝绳具有如下的特点：是一种镀铬钢丝绳，提高了钢丝绳的耐腐蚀性，适用于室外，潮湿的环境中；是一种面接触钢丝绳，这种钢丝绳的接触应力小，进一步改善了钢丝绳的性能；绳芯采用天然纤维芯，具有较高的挠性和弹性，缠绕时弯曲应力较小；采用右同向捻，钢丝绳的挠性好，磨损小，使用寿命长，因泵房采用刚性导轨，克服了松散性和扭转性。5.1.5钢丝绳强度校核折减系数钢丝绳破断拉力总和5.1.6钢丝绳在卷筒上的固定方式钢丝绳在卷筒上固定应保证工作时安全可靠，便于检查、装拆及调整，且固定处不应使钢丝绳过分弯折。钢丝绳常用的固定方式有：楔块固定和压板固定两类。1.楔块固定钢丝绳通过楔块固定在卷筒上。楔块的斜度通常取1：41：5，以满足自锁条件。这种绳端的固定方式比较简单，但钢丝绳允许的直径不能太大。2.压板和螺钉绳端固定装置钢丝绳端从端侧板预留斜孔中引出至板外，通过压板和螺钉把绳端固定。为安全起见，压板数目至少为两个。这种绳端的固定方式，卷筒结构简单，对铸造卷筒及钢板焊接卷筒都适用。本设计中就采用此种固定方式。斜孔角度为45，斜孔的边缘倒圆角，这样可保证钢丝绳平缓的缠绕在卷筒上，避免了钢丝绳的损伤。5.1.7钢丝绳固定端承载能力验算国家标准规定，钢丝绳在卷筒上的安全圈数不得小于3圈。在保留两圈的情况下，应能承受1.25倍的钢丝绳额定拉力。当钢丝绳安全圈数不少于3圈时，固定端处的拉力可按欧拉公式计算 （3.4）式中 钢丝绳端处拉力（）；最大静强度计算拉力， 为动载系数，可按表2.1进行选取，取。为钢丝绳额定拉力（），；自然对数底数，；钢丝绳与滚筒表面的摩擦系数，计算时取；钢丝绳安全圈在卷筒上的包角，安全圈数不少于3圈。若取3圈，则。结果 由计算可知，钢丝绳固定端处的连接强度不容忽视。根据计算结果可计算绳端紧固件。5.1.8钢丝绳的出绳方向及其偏角钢丝绳的出绳方向一般为水平方向，并从卷筒下方出绳，这样可以得到比较小的侧翻力矩。但也可以从其他方向出绳，此时，钢丝绳倾斜，必然要产生向上的分力，使地脚螺栓的受力状态发生变化。为了确保钢丝绳在卷筒上缠绕均匀、对称、排列整齐，避免堆积、松散和乱绳。钢丝绳水平方向卷放偏角值必须符合表2.2的规定。表3.2 卷放偏角的规定值表3.2 卷放偏角排绳方式允许偏角自然排绳排绳器排绳钢丝绳的偏斜角可由导绳定滑轮旋转中心线到卷筒轴线或排绳器导绳轮轴线的距离来保证。即 （3.4）如果偏角过大，会造成各圈钢丝绳之间留有较大的缝隙，当新的一层钢丝绳向下面一层缠绕时就会嵌压进入钢丝绳之间的缝隙，造成严重“锤击”，很容易引起乱绳并增加钢丝绳的磨损。如果偏角过小，则钢丝绳缠绕到卷筒边缘时，可能会产生从下向上的绳圈堆积现象，特别是当导向定滑轮对卷筒不对中时，情况更为严重。当钢丝绳堆积上有两三层后又突然坠落，将产生很大的冲击力。这种现象对钢丝绳寿命和卷筒强度都有很大影响。严重的堆积还会造成钢丝绳越出卷筒段侧板，引起事故。所以有必要规定一个最小的缠绕偏斜角，推荐采用5.2卷筒的设计计算绞车卷筒系钢丝绳多层缠绕，所受应力非常复杂。它作为绞车的重要零件，对绞车安全可靠的工作至关重要，应该合理地进行设计。图3.1 卷筒容绳尺寸参数及结构示意图5.2.1卷筒结构卷筒结构形式多样，可按下述方法分类：按照制造方式不同可分为铸造卷筒和焊接卷筒。铸造卷筒应用广泛。绞车卷筒大多为铸造卷筒，成本低，工艺性好，但质量大，适用于中小型绞车。大吨位绞车一般采用铸钢卷筒。铸钢卷筒虽然承载能力较大，但成本较高，若工艺允许，可采用钢板焊接结构。按照卷筒缠绕层数的不同可分为单层缠绕卷筒和多层缠绕卷筒。绞车主要使用多层缠绕卷筒。按照卷筒内部是否带有筋板，可分为带筋板卷筒和不带筋板卷筒。无论是卷筒内的环向筋还是纵向筋，均增加了知道难度，同时在筋板和筒壁的连接处还会引起应力集中。本次设计中不采用带筋板卷筒。按照结构的整体性，卷筒可分为整体式卷筒和分体式卷筒。绞车吨位比较小时，卷筒常采用整体结构。对较大吨位的卷筒，常做成分体装配形式，这样可以简化工艺，减轻重量。本次设计的绞车，吨位较小，故采用整体式卷筒，简化结构和安装工艺。按照转矩的传递方式来分，常采用端侧板周边大齿轮外啮合式和筒端或筒内齿轮内啮合式。这种卷筒的特点是卷筒轴只承受弯矩，不承受转矩。5.2.2卷筒节径卷筒节径对筒壁和端侧板的设计具有重要意义。值小，结构自然紧凑，但单位长度上的力较大，钢丝绳寿命低。卷筒节径应满足下式 (4.1)式中 筒绳直径比，是绞车工作级别有关的系数，范围； 钢丝绳直径（），。结果 取整 卷筒的直径=1200mm5.2.3卷筒边缘直径卷筒边缘直径即卷筒端侧板。对于多层缠绕，为了防止钢丝绳脱落，端侧板直径应大于钢丝绳最外层绳圈直径。端侧板直径常用下式计算 式中 n 缠绕层数，n=5 卷筒直径（）， 钢丝绳直径（），。结果 5.2.4卷筒容绳宽度卷筒容绳宽度，一般可按下述关系式确定 (4.2) (4.3)式中 H提升高度（），H=30000； 钢丝绳直径（），； 卷筒节径（），； 卷筒直径（），。卷筒宽度 B=600mm。绞车卷筒壁厚的设计计算中，通常卷筒长度都设计成小于其直径的3倍，甚至小于其直径的2倍。因为此时的钢丝绳拉力产生的扭剪应力和弯曲应力的合成应力较小，故计算卷筒强度时可忽略不计，简化设计计算。5.2.5卷筒筒壳厚度 材料选用灰口铸铁HI200卷筒壁的强度按下式计算 (4.4)则筒壁厚度为 (4.5)式中 钢丝绳的额定拉力（）,；卷筒壁环向压缩应力（）；多层缠绕系数，；钢丝绳轴向卷绕节距（）,；卷筒材料的许用应力（），根据小绞车工作级别，选取。结果 ，取整5.2.6卷筒端侧板厚度考虑到结构尺寸、压力、载荷等影响因素，端侧板厚度计算公式为 (4.6)式中 综合影响系数，； 端侧板材料的许用应力，。结果 取整。卷筒直径大小对端侧板强度影响较大，且卷筒筒壁和端侧板过度处的圆角半径对端侧板强度有重要影响，所以不能取得太小。过渡圆角半径取在范围内比较合适，取。6轴的设计计算轴是绞车中重要零件之一。其主要功能是支撑回转运动的零件，并传递运动和动力。轴通过轴承与卷筒或减速器箱体相联，装在轴上的零件都围绕轴心线作回转运动，形成了一个以轴为基础的轴系部件。因此，在轴的设计中，不能只考虑轴本身，还必须计及轴系零（部）件对轴的影响。设计轴时，应解决的主要问题有结构设计和工作能力计算两个方面的内容。轴的结构设计是根据轴上零件的安装、定位以及轴的制造工艺等方面的要求，合理地确定轴的结构形式和尺寸。轴的工作能力计算指的是轴的强度、刚度和振动稳定性等方面的计算。多数情况下，轴的工作能力主要取决于轴的强度。而对刚度较高的轴（如车床主轴）和受力大的细长轴，还应进行刚度计算，以防止工作时产生过大的弹性变形。对高度运转的轴，还应进行振动稳定性计算，以防发生共振而破坏。6.1轴的材料选择绞车中轴的材料应具有足够的静强度和疲劳强度，并具有一定的韧性、耐磨性和抗腐蚀性。选择轴的材料时除首先满足使用要求外，还要考虑轴材料的工艺性及经济性等。轴的材料主要是碳钢和合金钢。毛坯多数用轧制圆钢和锻件。碳钢价廉，对应力集中的敏感性较低，可以用热处理或化学热处理的方法提高其耐磨性和抗疲劳强度，故而应用广泛，其中最常见的是45号钢。合金钢比碳钢具有更高的机械性能和更好的淬火性能。因此，在传递大动力，并要求减小尺寸和重量，提高轴颈的耐磨性，以及处于高温或低温条件下工作的轴，常采用合金钢。在一般工作温度先（低于200），碳钢和合金钢的弹性模量相差不多，因此不能单为提高轴的刚度而采用合金钢。合金铸铁和球墨铸铁容易做成复杂的形状，且具有价廉、良好的吸振性和耐磨性，以及对应力集中的敏感性较低等优点，可用于制造外形复杂的轴。综合考虑使用工况，载荷分布及整体的经济性，轴全部采用45号钢制成，并进行调制处理。卷筒轴的结构设计应该综合考虑如下几点：1） 便于起吊和安装；2） 卷筒轴的断面变化不应太剧烈，并要防止其他类型的、过大的应力集中；3） 卷筒轴的加工和热处理需要严格遵守规程，并于机械加工前在轴头切样检验，此外还应进行探伤检验；4） 卷筒轴的材料选择最常用的45号结构钢，并进行调制和表面淬火处理。6.2轴的结构设计图6.1 输入轴的结构示意图1.输入轴的结构设计计算及说明结果1）初步估算轴的直径 由机械设计手册查得，并加大3%以考虑阶梯的影响，则2）确定轴的结构方案 左轴承从轴的左侧装入，靠轴肩和轴承透盖定位。齿轮和右轴承从轴的右侧装入，齿轮左侧靠轴肩定位，齿轮的右端面使用套筒进行定位。右轴承靠轴肩、套筒和轴承闷盖进行定位。3）确定轴各段轴的直径及长度 段该段用于装联轴器，根据参数选取联轴器型号为LX2弹性柱销联轴器， 段 轴间高度，孔倒角取3，则，段 该段将安装圆柱滚子轴承，取，段 该段为自由段，该段的直径应小于段而大于段，这样可避免了结构上的断面变化剧烈和引起应力集中；其长度根据箱体宽度和其他段的尺寸计算得到,段 该段将安装小齿轮，见图6.12.中间轴2结构设计计算及说明结果1）初步估算轴的直径 由机械设计手册查得，并加大3%以考虑阶梯的影响，则2）确定轴的结构方案 左轴承从轴的左侧装入，靠轴肩和轴承透盖定位。齿轮和右轴承从轴的右侧装入，齿轮左侧靠轴肩定位，齿轮的右端面使用套筒进行定位。右轴承靠轴肩、套筒和轴承闷盖进行定位。3）确定轴各段轴的直径及长度 段 该段将安装圆柱滚子轴承，取，段该段用于安装大齿轮2，段：该段为自由段，该段的直径应小于段而大于段，这样可避免了结构上的断面变化剧烈和引起应力集中；其长度根据箱体宽度和其他段的尺寸计算得到,段该段将安装小齿轮3， 段 该段同，选用圆柱滚子轴承，3.输出轴3结构设计计算及说明结果1）初步估算轴的直径 由机械设计手册查得，并加大3%以考虑阶梯的影响，则2）确定轴的结构方案 左轴承从轴的左侧装入，靠轴肩和轴承透盖定位。齿轮和右轴承从轴的右侧装入，齿轮左侧靠轴肩定位，齿轮的右端面使用套筒进行定位。右轴承靠轴肩、套筒和轴承闷盖进行定位。3）确定轴各段轴的直径及长度 段 该段将安装开式小齿轮,采用冷压或热压装配，传递的扭矩较大，故该段的直径应较大，该段的长度应略小于开式小齿轮的齿宽，以便于开式小齿轮的拆装。段 轴间高度，孔倒角取3，则， 段 该段将安装圆柱滚子轴承，取，段该段将安装大齿轮6，段 该段为大齿轮的轴向定位轴肩，取 段 该段为自由段，该段的直径应小于段而大于段，这样可避免了结构上的断面变化剧烈和引起应力集中；其长度根据箱体宽度和其他段的尺寸计算得到,段 该段将安装圆柱滚子轴承,取见图6.3图6.4 卷筒轴的结构示意图4卷筒轴4结构设计计算及说明结果1）确定轴的结构方案滚筒轴在提升绞车中是很重要的。它的结构设计直接关系到整个提升绞车性能。本设计采用与开式齿轮传动联结的卷筒组,在减速器与卷筒之间还有开式齿轮传动。卷筒端面与齿轮轮辐之间用精致螺栓连接，并传递扭矩。卷筒轴两端支撑在滚动轴承上，是不受扭矩，只受弯矩的转动心轴。这种结构适用于起重量较大，提升速度较低的提升机构中。2）确定各轴段的直径和长度 段 该段将安装圆柱滚子轴承，取，段 该段用于安装开式大齿轮6，取段 该段为齿轮的轴向定位轴肩，取段 根据滚筒轴结构上的需要。取， 段 该段用于安装齿轮轮毂，取， 段 该段为轴承的轴向定位轴肩，取 段 该段用于安装圆柱滚子轴承，取Error! No bookmark name given.6.3轴的校核1. 计算各轴齿轮作用力计算及说明结果1）输入轴转矩: 轴上小齿轮分度圆直径: 圆周力: 径向力 2）输出轴转矩: 轴上小齿轮分度圆直径: 圆周力: 径向力 6.4轴的弯矩图和扭矩图计算及说明结果1.输入轴（1）求轴承支反力H水平面： V垂直面： （2）齿宽中点处弯矩 H水平面：V垂直面：(3)合成弯矩：（4）按弯扭合成强度校核轴的强度当量弯矩，取折合系数，C处为危险截面，其处当量弯矩为：轴的材料为45号钢，调质处理，查参考文献机械设计表8.2得，由表8.7查得材料许用应力，由式所以该轴强度满足要求具体参数见下图：满足要求2.中间轴2（1）求轴承支反力H水平面： = =0.06KN = =2.8KN V垂直面： = =0.01KN = =1.01KN（2）齿宽中点处弯矩 H水平面：大齿轮处：小齿轮处：V垂直面：大齿轮处：小齿轮处：(3)合成弯矩：大齿轮处:小齿轮处：（4）按弯扭合成强度校核轴的强度当量弯矩，取折合系数，C处为危险截面，其处当量弯矩为：大齿轮处：小齿轮处：由此可知,小齿轮处即剖面C处为危险截面轴的材料为45号钢，调质处理，查参考文献机械设计表8.2得，由表8.7查得材料许用应力，由式所以该轴强度满足要求满足要求中间轴2校核图3.输出轴3（1）求轴承支反力H水平面： = =2.3KN = =4.8KN V垂直面： = =0.85KN = =1.75KN（2）齿宽中点处弯矩 H水平面：大齿轮处:小齿轮处：V垂直面：大齿轮处: 小齿轮处(3)合成弯矩：大齿轮处:小齿轮处：（4）按弯扭合成强度校核轴的强度当量弯矩，取折合系数，C处为危险截面，其处当量弯矩为：大齿轮处：小齿轮处：由此可知,小齿轮处即剖面C处为危险截面轴的材料为45号钢，调质处理，查参考文献机械设计表8.2得，由表8.7查得材料许用应力，由式所以该轴强度满足要求满足要求4.卷筒轴4的强度校核为了便于计算，先确定各个作用点以及支点的位置。如图4.2所示：绘制轴的弯矩图和扭矩图先将大齿轮、卷筒看作一个整体，求轴承作用卷筒上的力。经分析知，当钢丝绳位于靠大齿轮端时，轴承、轴的受力最大，将各力移至卷筒轴心上：1）求滚动轴承反力H水平面：由得：解得：N由解得：NV垂直面：由图可知，在垂直面轴承没有受力。2）对整个滚筒轴分析（1）求轴承座反力H水平面：由得：解得：N由解得：NV垂直面：由图求轴承座反力由得：解得N由：解得N（2）求各处的弯矩B点处H水平面：NmmV垂直面：NmmC点处H水平面： NmmV垂直面：NmmD点处H水平面：NmmV垂直面：Nmm合成弯矩M：NmmNmmNmm轴的弯矩图和扭矩图如下面所示：(a)(b)(c)(d)3）按弯扭合成强度校核轴的强度由于滚筒轴只承受弯矩，没有扭矩。所以；NmmNmmNmm轴的材料为40Cr,整体调质处理，硬度HB240-285查得=685N/mm，由设计书中可查得材料许用应力= 60N/mm。轴的计算应力为：Nmm2所以该轴满足强度要求7轴承及其它元件的校核7.1滚动轴承的选择及校核计算按轴承所承受的外载荷不同，滚动轴承可以分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承三大类。按滚动体的形状，滚动轴承可分为球轴承和滚子轴承。按自动调心性能，轴承可分为调心轴承和非调心轴承。7.1.1轴承的类型选择选用滚动轴承的类型时，应先考虑轴承的工作条件、各种轴承的特点、价格等因素。在选用滚动轴承应考虑的主要问题有：图5.2 卷筒轴受力分析图1）轴承承受的载荷（1）载荷的大小 载荷较轻或中等载荷时，可选用球轴承；载荷较大时宜选用滚子轴承。（2）载荷的方向 根据各类轴承所能承受的载荷方向来选择。当径向载荷和轴向载荷联合作用时，可选用向心轴承和推力轴承联合使用，用以分别承受径向载荷和轴向载荷。（3）载荷的性质 承受径向冲击载荷时，宜选用螺旋滚子轴承或圆锥滚子轴承。2）轴承的转速通常，转速较高，载荷较小或要求旋转精度较高时，宜选用球轴承；转速较低，载荷较大或有冲击载荷时宜选用滚子轴承。推力轴承的极限转速很低。工作转速较高时，若轴向负荷不十分大时可采用角接触球轴承来承受轴向载荷。3）调心性能的要求当轴承的内、外圈轴线有很大的相对转角时，应采用调心求轴承或调心滚子轴承。4）安装和拆卸当轴承座没有剖分面而必须沿轴线安装和拆卸轴承部件时，应优先选用内外圈可分离的轴承（如圆柱滚子轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承等）。当轴承在长轴上安装时，为了便于装拆，可选用其内圈孔为1：12的圆锥孔的轴承。5）经济性要求一般来说，深沟球轴承价格最低，滚子轴承比球轴承价格高。轴承精度越高，则价格越高。选择轴承时，必须详细了解各种轴承的价格，在满足使用要求的前提下，应尽可能地降低成本。综合考虑以上各种选型要素，本设计中选用的轴承从高速级到低速级分别为：带防尘盖深沟球轴承6006-Z(GB/T 276-1994)一对；调心球轴承1208 TN1(GB/T 281-1994)一对；调心滚子轴承22214 CC/W33(GB/T 288-1994)一对；调心滚子轴承24026 CC/W33(GB/T 288-1994)一对；7.1.2滚动轴承常见的失效形式及计算准则（1）疲劳点蚀 在正常使用条件下，滚动体与套圈在相互摩擦的表层内产生脉动循环接触应力，经过一定次数的循环后，此应力就导致零件浅表层形成微观裂纹，微观裂纹被渗入其中的润滑油挤裂而引起点蚀，这是滚动轴承常见的失效形式。（2）塑性变形 在过大的静负荷或冲击负荷的作用下，滚动体或套圈滚道上出现不均匀塑性变形凹坑，这种情况多发生在转速极低或摆动的轴承。（3）磨损 滚动轴承在密封不可靠以及多尘的运转条件下工作时，易发生磨粒磨损。转速越高，磨损越严重。（4）裂纹和断裂 由于材料缺陷和热处理不当，当配合过盈量过大或轴承组合设计不当引起应力集中，及不正常的安装，拆卸操作等，会使座圈或者保持架出现裂纹，甚至断裂。对于中速运转的轴承，其主要的失效形式为疲劳点蚀，应按疲劳强度寿命进行校核计算。对于高速轴承，由于发热大，常产生过度磨损和烧伤，为了避免轴承产生失效，除保证轴承具有足够的疲劳寿命之外，还应限制其转速不超过极限值。对于不转动或转速极低的轴承，其主要的失效形式是产生过大的塑性变形，应进行静强度的校核计算。7.1.3滚动轴承的校核计算根据滚动轴承的的失效形式及计算准则，分别对输入轴的深沟球轴承和第一根中间轴的调心球轴承进行疲劳寿命校核，对输出轴和卷筒轴进行静强度的校核计算。1.输入轴深沟球轴承校核计算项目及说明结果1） 轴承选择所选轴承为深沟球轴承6211，其额定动载荷,额定静载荷2） 计算轴承受力轴向力：A=0径向力：因为,所以3） 计算当量载荷因为，查参考文献机械设计表10.5得，轴承工作有中等冲击，有机械设计中表10.6查取.则：4） 计算轴承寿命 温度系数： 轴承温度不高于120查取 寿命系数： 球轴承 则 所以深沟球轴承6211选择合适A=06211选择合适2. 中间轴2深沟球轴承校核计算项目及说明结果1）轴承选择所选轴承为深沟球轴承6208，其额定动载荷,额定静载荷2）计算轴承受力轴向力：A=0径向力：因为,所以3）计算当量载荷因为，查参考文献机械设计表10.5得，轴承工作有中等冲击，有机械设计中表10.6查取.则：4）计算轴承寿命 温度系数： 轴承温度不高于120查取 寿命系数： 球轴承 则 所以深沟球轴承6208选择合适A=06208选择合适4. 输出轴深沟球轴承校核计算项目及说明结果1）计算当量载荷所选轴承为深沟球轴承6220，其额定动载荷,额定静载荷2）计算轴承受力轴向力：A=0径向力：因为,所以3）计算当量载荷因为，查参考文献机械设计表10.5得，轴承工作有中等冲击，有机械设计中表10.6查取.则：4）计算轴承寿命 温度系数： 轴承温度不高于120查取 寿命系数： 球轴承 则 所以深沟球轴承6220选择合适A=06220选择合适7.2键联接的校核计算键连接具有结构简单、工作可靠、装拆方便等优点，因此获得了广泛的应用，减速器中轴与轴上零件的径向固定均采用了普通平键连接。平键连接可能的失效形式有:（1）静连接时，键、轴槽和轮毂槽中较弱零件的工作面可能被压溃；（2）动连接时，工作面出现过度磨损；（3）键被剪断。实际上，平键连接最容易发生的失效形式通常是压溃和磨损，一般不会发生键被剪断的现象（除非有严重过载）。因此键连接的强度计算一般只需要进行挤压或耐磨性计算。本设计中所有的键均采用静联结，所以只需要进行挤压强度的校核计算。挤压强度校核计算公式为： （5.4）式中 转矩，； 轴径，； 键的高度，；键的工作长度，；对于A型键；对于B型键；对于C型键，其中为键的长度，为键的宽度；许用挤压应力，。计算项目及说明结果1） 输入轴 联轴器处：据工作于轴端及，选用键 C1068，键的工作长度：则：合格2） 中间轴 大齿轮处 键 1445 GB/T 1096-2003键的工作长度：则：合格小齿轮处：键 1463 GB/T 1096-2003键的工作长度：则：合格3） 输出轴 小齿轮处键 20120 GB/T 1096-2003键的工作长度：则：合格大齿轮处键 2885 GB/T 1096-2003键的工作长度：则：合格键 C1068合格键1445合格键1463合格键 20120合格键 2885合格7.3联接螺栓的校核计算卷筒与开式齿轮之间的联结是靠12颗M20螺栓联结的，完全靠螺栓传递动力，所以需要对此处的联结螺栓进行校核计算。7.3.1工作剪力计算此处选择的螺栓连接方式为配合螺栓连接，由公式5.5 （5.5）式中 旋转力矩，； 配合螺栓数目，； 每个螺栓所受的工作剪力； 旋转半径，。则 7.3.2螺栓剪切强度校核由公式5.6 （5.6）式中 螺栓承受的剪切应力，； 螺栓所承受的工作剪力，； 螺栓抗剪面直径（螺栓光杆直径），； 螺栓抗剪面数目，； 螺栓材料的许用剪切应力，螺栓等级4.6级，。结果 安全。8减速器的润滑和密封8.1减速器的润滑良好的润滑,可降低传动件和轴承的摩擦功率损耗，减少磨损，保护其锈蚀。提高其使用寿命和效率，由于润滑油膜的分隔作用，能减少润滑表面的摩擦阻力，减轻工作时的冲击，降低振动和噪音。润滑还能起到散热、冷却、冲洗金属磨粒的作用。1）齿轮润滑 采用油池润滑三级减速器各级中大齿轮的齿定高各不相同，为保证三级齿轮逗能得到良好的润滑，且具有最小齿顶圆的齿轮浸油深度不小于10mm，油池中油的深度不低于116mm。根据齿轮的材料，极限强度，各级传动圆周速度平均值查机械设计手册得齿轮润滑油的运动粘度，再根据润滑油的运动粘度查机械设计手册得润滑油型号：工业齿轮油N220（GB3141-84）换油周期为：1年2）轴承润滑轴承润滑方式的选择是以值为标准的，根据计算得：轴承润滑方式：脂润滑润滑脂型号：ZG-2钙基润滑脂润滑脂补充时间：每次小修8.2减速器的密封减速器的密封包括箱体、轴承等处的密封，密封的作用是防止灰尘、水分、酸气和其它杂物进入轴承和箱体内，并阻止润滑剂的泄漏。本设计中用到毡圈密封，引密封结构简单，价格低廉，毡圈密封将毡圈安装在轴上的梯形槽中，与轴紧密接触，或通过压板压紧毛毡，调整毛毡与轴的啮合程度。而且输入轴轴承采用带防尘罩的深沟球轴承，进一步增强了防尘效果。而在其他闷盖端均设有挡油环或能起挡油作用的轴套，从而防止油液从轴承端盖的泄露9减速器箱体及附件的选型设计9.1减速器箱体的设计箱体是减速器的重要组成部件。它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。设计中箱体采用用灰铸铁制造。灰铸铁具有很好的铸造性能和减振性能。为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体制成沿轴心线水平剖分式。上箱盖和下箱体用螺栓联接成一体。轴承座的联接螺栓应尽量靠近轴承座孔，而轴承座旁的凸台，应具有足够的承托面，以便放置联接螺栓，并保证旋紧螺栓时需要的扳手空间。为保证箱体具有足够的刚度，在轴承孔附近加支撑肋。为保证减速器安置在基础上的稳定性并尽可能减少箱体底座平面的机械加工面积，箱体底座没有采用完整的平面。9.2减速器附件的选型设计为了保证减速器的正常工作，除了对齿轮、轴、轴承组合和箱体的结构设计给予足够的重视外，还应考虑到为减速器润滑油池注油、排油、检查油面高度、加工及拆装检修时箱盖与箱座的精确定位、吊装等辅助零件和部件的合理选择和设计。其结构尺寸见图纸。1） 轴承端盖 轴承端盖是用来封闭减速器箱体上的轴承座以及固定轴系部件的轴向位置应承受轴向载荷。设计中全部采用凸缘式轴承端盖。它是一种外装的结构形式，利用螺栓将其固定在箱体上，结构尺寸大，零件数目较多，但加工、装拆和调整轴承游隙都比较方便。设计中输入轴和输出轴伸出箱体端采用透盖结构，并有密封装置。其他部分均采用闷盖结构，没有密封装置。2） 通气器 减速器工作时，由于箱体内部工作升高，气体膨胀，压力增大，使得箱体的内外压力不等。为使箱体内受热膨胀的气体能自由排出，以保持内外箱体内外压力平衡，不致使润滑油沿分箱面或轴伸密封件处向外渗漏，在箱体顶部窥视孔盖板上设置了通气器。3） 观察孔及观察孔盖 观察孔，又称窥视孔或检查孔，用于检查传动零件的啮合、润滑及轮齿损坏情况，并兼作注油孔，可向减速器箱体内注入润滑油，观察孔设置在减速器的上方适当的位置，三级传动减速器啮合区域较长，所以设置了两个观察孔。观察孔具有足够的尺寸，能够便于直接进行观察并使手伸入箱体内部进行操作，平时观察孔用观察孔盖盖住，观察孔盖用螺栓将其固定在箱盖上，并在其上安装了通气器。观察孔盖用薄钢板制造。在箱体观察孔和观察孔盖之间加了密封垫片。4） 油标 为指示减速器内油面的高度是否符合要求，以便保持箱内正常的油量，在减速器箱体上设置了油面指示装置。设计中采用A型旋入式圆形油标（GB1160.2-89）。5） 放油孔及放油螺栓 为排放减速器箱体内部污油和便于清洁箱体内部，在箱座油池的最低处设置了放油孔，箱体内底面做成斜面、向放油孔方向倾斜12，放油孔附近做成凹坑，便于污油排净。平时用放油螺栓将放油孔堵住，螺塞是六角头圆柱细牙螺纹。其自身并不能防止漏油，所以在六角头螺塞与放油孔接触处加了油封垫片。6） 起吊装置 为了便于减速器搬运，箱体上设置了起吊装置。起吊装置是在减速器箱体上铸出的吊耳和吊钩。箱盖上的吊耳用于起吊箱盖，而箱座上的吊钩则用于起吊箱座或整个减速器。7） 定位销 减速器的箱盖和箱座是通过连接而组成的剖分式箱体，为了保证其各部分在加工和装配时能够保持精确位置，特别是为保证箱体轴承座孔的加工精度及安装精度，并保证减速器每次装拆后轴承座的上下半孔始终保持加工时的位置精度，在箱盖与箱座的联结凸缘上设置了两个定位销。定位销孔须在减速器箱盖与箱座用螺栓连接紧固后，镗削轴承孔之前加工。两定位销距离较远，并采用圆锥销定位。为了使定位销在装拆时不与其他零件相干涉，定位销长度稍大于上下箱体连接凸缘总厚度，使两头露出，便于装拆。8） 起盖螺钉 由于装配减速器时在箱体剖分面上涂有密封用的水玻璃或密封胶，因而在装拆时往往因为胶结紧密难于开盖。为此，在箱盖凸缘的适当位置加工出1个螺孔。装入起盖用的圆柱端面螺钉或平端面螺钉，旋动起盖螺钉可将箱体顶起。9） 地脚螺栓 为了防止减速器倾倒和振动，减速器底座下部凸缘设有地脚螺栓与绞车底座联接。表5.1 箱体的结构尺寸名称符号尺寸（）箱座壁厚25箱盖壁厚20箱座上部凸缘厚度37.5箱盖凸缘厚度30箱座底部凸缘厚度55地脚螺栓直径30地脚螺栓数目12（个）轴承旁连接螺栓直径24盖与座连接螺栓直径16检查孔盖螺栓直径10定位销直径12、至外箱壁距离40、35、25、至凸缘边缘距离35、30、20轴承旁凸台半径30凸台高度135外箱壁至轴承座端面距离70最大齿顶圆与内箱壁距离30齿轮端面与内箱壁距离25箱盖肋厚17箱座肋厚2210联轴器与制动器的选型设计10.1联轴器的选型设计联轴器用来联接两轴，使之一同回转并传递运动和转矩。选择联轴器时应综合考虑以下因素：电动机的机械特性和负载特性，对缓冲、减振性能的要求以及是否可能发生共振等；能否补偿由制造和装配误差、轴向载荷和热膨胀变形以及部件之间的相对运动等引起联轴器两轴轴线的相对位移；外形尺寸和安装方法应便于装配、调整和维护，考虑必须的操作空间等考虑使用环境和使用要求，设计中采用带制动轮的联轴器。该型联轴器结构简单、制造容易、更换方便、柱销较耐磨，有一定的缓冲和减振性能，允许呗联接的两轴有一定的轴向位移以及少量的径向位移和角位移。广泛用于载荷平稳，正反转起动频繁，轴向窜动量大对缓冲要求不高的传动系统中，其使用性和经济性均能满足设计要求。选定合适的联轴器类型后，可按转矩、轴径和转速等确定联轴器的型号和结构尺寸。考虑起动引起的动载荷及过载等现象，在名义转矩中引入工作情况系数，得联轴器的计算转矩为：式中 联轴器所需传递的名义转矩， 工作情况系数，结果 根据计算转矩，轴径，转速从有关手册中选取联轴器的具体型号为：LX2。其具体参数见表6.1。表6.1 LX2型弹性套柱销联轴器参数型号LXZ1(GB/T5014-2003)公称转矩 560许用转速 6300轴孔直径、 50轴孔长度（Y型） 145 274 129 50 85 28 2.5 42转动惯量 0.009质量 510.2制动器的选型设计1.盘式制动器概述 盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘，被称为制动盘。其固定元件则有着多种结构型式，大体上可分为两类。一类是工作面积不大的摩擦块与其金属背板组成的制动块，每个制动器中有24个。这些制动块及其促动装置都装在横跨制动盘两侧的夹钳形支架中，总称为制动钳。这种由制动盘和制动钳组成的制动器称为钳盘式制动器。另一类固定元件的金属背板和摩擦片也呈圆盘形，制动盘的全部工作面可同时与摩擦片接触，这种制动器称为全盘式制动器。钳盘式制动器过去只用作中央制动器，但目前则愈来愈多地被各级轿车和货车用作车轮制动器。全盘式制动器只有少数汽车(主要是重型汽车)采用为车轮制动器。这里只介绍钳盘式制动器。钳盘式制动器又可分为定钳盘式和浮钳盘式两类。 2.盘式制动器的特点盘式制动器与鼓式制动器相比，有以下优点：1）一般无摩擦助势作用，因而制动器效能受摩擦系数的影响较小，即效能较稳定；2）浸水后效能降低较少，而且只须经一两次制动即可恢复正常；3）在输出制动力矩相同的情况下，尺寸和质量一般较小；4）制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小，不会象制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板行程过大；5）较容易实现间隙自动调整，其他保养修理作业也较简便。6）对于钳盘式制动器而言，因为制动盘外露，还有散热良好的优点。盘式制动器不足之处是效能较低，故用于液压制动系统时所需制动促动管路压力较高，一般要用伺服装置。 11绞车的安装与调试11.1绞车的运输与安装1. 为了方便运输，该绞车一般情况下分成若干部件装箱，并按一定顺序采用分布组合的解决方法安装。2. 安装前应由土建部门按照地基图建造绞车地基（必须在地基全部凝固后，才能安装绞车）。在吊装机械就位前，应结合实物检查基础各预留螺栓孔的位置是否与实物相符，如有差别要采取相应的解决方法。3. 主轴装置的安装。吊运滚筒部件就位于基础上，并通过在轴承座下添加垫片来保证主轴的水平。4. 减速器的安装。以滚筒主轴的回转中心为基准，通过在减速器的座下加减垫片的方法来调整减速器，使减速器输出轴的回转中心与滚筒的回转中心重合，且保证两轴的轴端距离在38-40mm范围内。5. 电机的安装。以减速器输入轴的回转中心为基准，通过在电机座下加减垫片的方法来调整电机，使电机轴的回转中心与输入轴的重合，且保证两轴端的距离在6-8mm范围内。6. 制动器的安装。制动轮上闸瓦的安装，要以滚筒制动轮的外圆为基准，调整制动器左右轴架的高度和水平，使闸瓦处于制动轮刹车部分的中间，使两闸瓦销轴的连线及主轴中心线在同一水平面，保证闸瓦与制动轮的间隙上下相等、接触均匀。要求制动器整体动作灵活可靠，叉头连杆上倾斜角度约为2.5度。7. 二次灌浆。做完以上工作后，再次校核并调整滚筒等各部的尺寸后，才能向各地脚螺栓孔内浇注用不低于500水泥与细沙，碎石以1:2:3组成的混凝土，用振动棒振实。8. 过卷开关的安装。由用户根据提升容器和提升通道的实际情况决定，但应安装在提升容器高于正常位置0.5米处，以确保安全。9. 操作台根据使现场情况安装，电器控制箱等安放位置，用户虽可随意选择但相互间（包括与主令控制器间）的距离愈近愈好。10. 在进行外部接线时，应对控制箱内各电器的螺丝及接线螺丝认真检查，必须加以紧固，然后参照接线图进行连接。11. 在绞车安装完毕必须认真检查以下项目：a) 检查各传动部件啮合情况是否良好。b) 检查各部件的连接螺栓、地脚螺栓是否紧固。c) 按照要求对绞车进行润滑。d) 按照电路图检查电源线和操作线的连接是否正确，接地是否良好。e) 检查工作制动气是否灵活可靠，推动手柄其活动范围在40度之间。闸瓦和制动轮的间隙为2-4mm，否则应调整拉杆达到要求。f) 检查安全制动器是否灵活可靠。当闸瓦块抱紧制动轮时大杠杆处于水平位置，松闸时闸瓦与制动轮的间隙为1-2mm，否则应调整。用脚踏开关试验安全制动器的可靠性。g) 钢丝绳在卷筒上连接是否牢固。h) 空转是否正常。11.2绞车调试与操作1. 当绞车安装或修复完毕，以及使用一定期限后，应进行正确的调整才能使绞车正常运转与工作。2. 两级制动系统的间隙可用调节螺母进行调整，保证松闸时闸瓦与制动轮的闸隙为1-2mm.3. 过卷开关、脚踏开关应保证动作准确。万一绞车停车，只有反向操作才能再次启动，避免重复过卷。4. 操作司机应进过严格的培训后方可上岗操作，并应严格左手操作规程的各项规定，各使用单位根据具体情况制定切合实际的操作规程。5. 为保证主电机在额定负载下平稳启动与制动，采用五级自动及手动控制系统。手控启动是在先自动启动时加速太快的情况下采用，操作时，只需间断地逐级移动主令控制器手把，其间隔时间比对应的各级自动加速大些，即可达到缓慢启动的目的。启动电阻是按启动时设计的，不可做调速用，故手控时间也不可太长。6. 提升重物时应将制动闸松开，移动主令控制器使绞车逐级加速，至终点位置停车时应加工作制动器制动将制动轮刹住。7. 下放物料时，司机鼻血根据下放速度适当施加工作制动器制动，密切配合主令控制器操作，避免高速下放，引起事故。8. 绞车司机在接到开车信号之前，不得随意开车，操作中特别注意以下几点：a) 下放重物时司机必须带电作业。b) 经常检查制动器的工作情况，如发现异常要停车检查或调整。c) 定期检查各润滑情况。d) 绞车不得超过额定牵引力工作。e) 绞车必须由专职司机操作并持有操作证。12 绞车的润滑与维护12.1润滑1. 主轴轴承采用复合钙基润滑脂号，其充油量为轴承容积的三分之一到二分之一。绞车其它的活动部位：各连接销轴，活动关节等处视情况用油壶加油数滴进行润滑。2. 减速器润滑用HJ-50机械油。电力液压推动器用HJ-20机械油。直至油从油位螺塞孔溢出为止，然后拧紧各螺塞。换油时，应将所有污油去净。3. 齿轮联轴器采用HL-30号工业齿轮润滑油。4. 新的和修复的绞车，当其工作5-6天以后，由于齿轮的研磨，油可能有赃物，减速器内的油应更换，并清除油腔中的异物。5. 正常工作时，减速器内的油应三个月换一次。绞车司机必须了解本机的性能，熟悉操作方法。钢丝绳静拉力不得超过额定数值，严禁用绞车运送人员。12.2绞车的检查1. 司机上班前必须对绞车各部件进行认真见擦，工作前，开空车试车运转，使用过程中注意润滑情况，如出现异常必须停车检查，并通过维修人员消除附在机械上的异物，电机上不得有堆积物。2. 维修人员必须经常检查绞车使用情况，监督和指导司机操作，协助处理临时产生的故障，定期对绞车进行全面检查（一般每半年一次），并做好记录供大修时使用。3. 维修人员检查中特别注意检查以下几点：a) 检查钢丝绳接头是否牢固，支座螺栓和地脚螺栓是否紧固，绞车安装是否牢靠。b) 检查调整刹车机构使之达到灵活、可靠。c) 检查钢丝绳，不准有结节，扭绕现象，如有一个节距内断丝超过10%应予更换。d) 检查电器线路，电机和按钮应接地良好，安全可靠。e) 检查行车轨道有无障碍物，防止牵引过程中发生事故。4. 操作人员在卷筒起动或停止时，其速度须逐渐增加或减少，不允许急骤的开车、停车，以防损坏传动件。5. 电机开动时，严禁左右两个刹车同时刹紧，以防烧毁电机和损伤主机内部或其他意外事故。6. 用户如有特殊要求而订做的非标准产品，相关注意事项，用户必须编进操作规程。对操作工进行专项培训后方可上岗操作，以保证安全。（如用户订做配置可将刹车装置反向安装的双向出绳绞车，由于在正反向出绳操作时，左手刹车原为卷筒制动，而变成了对制动轮的制动，右手制动原为制动轮制动，而变成了对卷筒制动，改变了原操作习惯，必须对操作工进行岗前培训，熟练后方可上岗操作。）12.3操作要求和操作方法本绞车操作方便简单，操作者只需控制按钮和操纵两只制动手把即可，具体如下：1）操作时应集中精力，操作者只需控制按钮和看清信号，标志。2）操作时，首先用左刹车刹住卷筒，使卷筒静止，同时将制动轮上的右刹车松开，然后可开动电机，右端制动轮空转，这时将右端制动上的刹车逐渐刹紧，左端卷筒上的刹车逐渐松开，卷筒便开始旋转，即可进行牵引作业。3）放重物时，应松开右端制动轮上的制动闸并放松左端卷筒的制动闸，开启电机并使电机反转，下放的速度可借对卷筒的半制动加以控制。注意严禁关闭电动机时下放重物。4）要使牵引重物停止在某一位置，只需刹紧左端的卷筒制动闸，同时松开右端制动轮上的制动闸即可。5）在起动、停止、重物下放或其它情况下而需微程牵引时，只要上下来回交替操作两个刹车把，使卷筒间转间停即可。6）操作过程中发现响声不正常，制动不灵，绞车的卷筒，刹车带及轴承等温度剧烈上升（超过）等异常情况时。必须停车检查，及时排除。7）钢丝绳在卷筒上要排列整齐，工作时不可全放完，在卷筒上至少应保留三圈。8）预定任务完成后，应松开右端制动轮上的刹车装置，切断电源，封闭开关。12.4安全保护1）应经常检查绳头是否牢靠、钢丝绳是否变形或乱绳。如果因钢丝绳变形而产生乱绳时，必须立即更换新钢丝绳。2）交接班时，须把本班发现的异常现象向下一班交代清楚，以便及时检查排除。3）当停车时间过长时，应清除绞车及电机上的灰江，并在加工表面涂上保护油，以防锈蚀。12.5维护与保养1）司机必须每日对绞车各部分认真保养，工作前先检查并开空车试转，注意润滑状况是否良好。工作过程中要经常注意油温是否正常，当发现绞车出现异常现象时，不得勉强继续工作，应及时停车并通知检修工对设备进行检修，做好检修记录。下班时应清除设备上的灰尘等污物。对长期搁置不用的绞车，必须在其裸露部分涂以防锈油脂，并应把绞车放在通风防潮的场合。2）每班都应注意检查刹车闸带的磨损情况和刹车的松紧是否合适，绞车转动是否灵活，工作是否可靠。若刹车闸带被磨损必须立即更换。3）经常检查钢丝绳的磨损情况，对断裂严重的钢丝绳应及时更换。4）要根据绞车的实际使用情况有计划的安排小修和大修。按实际使用时间累计，一般小修的周期为半年，大修的周期为二年。小修的内容主要是：消除刹车故障，更换油封消除漏油现象。大修的内容是：拆开全部零件，将零件清洗后，检查其磨损程度。，更换或修复已磨损的零件，更换各处的润滑油和润滑脂，全面恢复绞车的工作能力。绞车修理时应予更换的零件及注意事项如下：1）石绵带：当石绵带的磨损厚度大于2毫米时，必须更换新的。2）轴承：由于轴承的寿命是根据绞车的使用年限来选用的，所以在正常使用条件下，一般仅需在大修时根据实际情况拆换轴承。齿轮：由于齿轮磨损后会使绞车的效率降低、噪声加大、甚至使卷筒不能转动，因而应及时更换。3）其它零件如发现有过度磨损等缺陷，也必须及时更换。4）绞车的油漆面有油漆剥落现象时，应在修理时重新喷涂上油漆。注意事项：1）绞车拆卸前必须熟练掌握其各部分构造，防止错装漏装。装配时，应将所有的零件清洗干净，严防将铁屑等污物带入。装配轴承时，应先在油中预热后再进行套装，严禁硬打、硬砸式的野蛮装配。另外在装配时还应随时记住向各运转零件和轴承中涂注润滑油或脂。2）绞车左端制动轮上窗口内，端盖上有一个注（放）油孔，在绞车卷筒圆柱面上两端有4个放油孔。提升绞车日常检查维护的内容：(1)检查各部位螺栓、销子、螺母、垫圈等，如有松动、脱落，应及时拧紧和补全。(2)检查信号装置及电动机运行操作按钮是否完好和有无失爆现象，信号发出是否清楚和明亮，否则应修理或更换。(3)检查滚筒有无损坏或破裂，钢丝绳头固定是否牢固，轴承有无漏油，钢丝绳排列是否整齐，有问题应及时处理。(4)检查闸带有无裂纹，磨损是否超限(应留有不少于厚度)，拉杆螺栓、叉头、闸把、销轴等12.6煤矿安全规程对矿井绞车规定1 .一般规定 本章适用于矿井提升机和各类绞车的安装。2 .安设垫铁应符合下列规定：(1) 轴承梁周围应均匀安设垫铁，其间距不应大于600mm，且地脚螺栓两侧和轴承中心下面必须安设垫铁；(2) 垫铁组的厚度应为60mm120mm，宽度应为60mm120mm；(3) 斜垫铁应成对使用，其斜度不应大于1/25，薄端厚度不应小于5mm；斜、平垫铁工作面的表面粗糙度不应低于Ra25m，当轴承梁或其他设备找正调平后，垫铁组应采用定位焊焊牢。注：Ra为表面粗糙度。3 .缠绕式矿井提升机和矿用提升绞车4 . 主轴装置就位时，其位置应符合下列规定：(1) 主轴轴线的水平位置偏差不应大于主轴轴线与井筒提升中心线或天轮轴线间的水平距离的0.5；(2) 主轴轴线标高的允许偏差为50mm；(3) 提升中心线的位置偏差不应大于5mm；(4) 主轴轴线与提升中心线的垂直度偏差不应大于0.15/1000。5 组装主轴装置时，应按制造厂的标记进行。6 轴承座的安装水平，沿主轴方向放置水平仪进行测量，其水平仪读数不应大于0.1/1000；沿垂直于主轴方向放置水平仪进行测量，其水平仪读数不应大于0.15/1000；轴承座与轴承梁应紧密接触，其间不应加垫片。7 轴瓦与轴承座应接触良好。8 装上卷筒的主轴的安装水平用水平仪进行测量，其水平仪读数不应大于0.1/1000，且联轴器端宜偏低。9 组装主轴时，轴颈与轴瓦应符合下列规定：(1) 主轴轴颈与下轴瓦的接触角宜为90120，沿轴向接触长度不应小于轴瓦长度的3/4，在接触范围内，每25mm25mm面积内的接触点数不应少于6点；(2) 主轴轴颈与轴瓦间的顶间隙应符合表12.2.6的规定；两侧的侧间隙宜为顶间隙的5075；(3) 轴瓦与轴肩的间隙应符合随机技术文件的规定。10 切向键与键槽的配合应紧密，工作面的接触面积不应小于总面积的60，挡键板应与键靠紧，且不应有间隙。11 组装卷筒应符合下列规定：(1) 卷筒的出绳孔不应有棱角和毛刺；(2) 高强度螺栓的连接应符合随机技术文件的规定；(3) 两半轮毂连接时，接合面应对齐，其接触应紧密，接合面之间不得加垫片；(4) 卷筒与轮毂的螺栓连接处应接触紧密、均匀，不应有间隙，其余结合面的间隙不应大于0.5mm；(5) 卷筒对接处的间隙不应大于2mm，螺栓应均匀拧紧；(6) 游动卷筒组装后，当离合器在脱开位置时，卷筒应转动灵活，无阻滞现象；游动卷筒的轴向间隙应符合随机技术文件的规定；(7) 固定卷筒与其两个支轮的连接摩擦面、制动盘与卷筒的结合面均应清洗洁净；当结合面涂有富锌漆增摩剂时，严禁用汽油或煤油清洗，且结合面不得沾染油污；(8) 卷筒和制动盘现场焊接时，焊条牌号和焊缝接头型式及等级应符合随机技术文件的规定，接地线必须置于被焊接的卷筒上。12 主轴装置组装和主轴调平合格后，方可对轴承梁进行灌浆。13 盘式制动器制动盘或瓦块式制动器制动轮摩擦面的表面粗糙度不应低于Ra3.2m；制动盘端面圆跳动不应大于0.5mm；制动轮的径向圆跳动的允许偏差应符合表定。14 组装调绳装置应符合下列要求：(1) 齿轮或齿块啮合应良好，工作时齿块应同时受力；(2) 油缸或气缸的缸底与活塞间的间隙不应小于5mm；(3) 活塞杆与主轴轴线应平行，活塞杆与拨动环连接后不应有阻滞现象；(4) 蜗轮蜗杆式的调绳装置，其连接和转动部分的销轴安装后应转动灵活；蜗轮与蜗杆的固定圈和键应装配牢固，不得有松动现象；蜗轮副啮合应良好，手动或电动时，不应发生阻滞和卡住现象。15 安装卷筒上的衬木应符合下列要求：(1) 应选用经过干燥的硬木；(2) 衬木与卷筒应接触紧密，不应加垫；当固定衬木的螺栓紧固后，其螺栓孔应用同质木塞堵住，并应胶牢；(3) 绳槽深度应为钢丝绳直径的2530，相邻两绳槽的中心距应比钢丝绳直径大2mm3mm；(4) 切削绳槽时，不应产生锥度和凹凸不平；双卷筒提升的两卷筒直径之差不应大于2mm。16 减速器的安装应符合下列规定：(1) 减速器纵、横向的安装水平用水平仪进行测量，其水平仪读数均不应大于0.15/1000；(2) 减速器的内部应检查或清洗，并不应有任何污物；(3) 减速器内所加润滑剂的牌号和数量应符合随机技术文件的规定，当减速器采用循环润滑时，其润滑管路的连接应符合规定；(4) 减速器接合面处应严密，不得漏油。17 开式齿轮的啮合间隙和接触斑点应符合随机技术文件的规定。18 联轴器的安装应符合随机技术文件的规定，当无规定时，应符合机械设备安装工程施工及验收通用规范GB50231的有关规定。19 装配瓦块式制动器应符合机械设备安装工程施工及验收通用规范GB50231第6.4.8条的规定。20 装配盘式制动器应符合机械设备安装工程施工及验收通用规范GB50231第6.4.7条的规定。21 液压站的油泵、阀、内外部油管、油箱等必须清洗洁净，装配后不应漏油。22 液压站用油应符合随机技术文件的规定，液压油必须洁净，其过滤精度必须符合系统要求。23 电液压调压装置中的磁钢装置不得敲打，并不宜拆卸且应防止失磁。24 组装深度指示器，应符合下列要求：(1) 传动轴应水平，齿轮啮合应良好；(2) 指针行程应大于指示板量程的2/3；指针移动不应与指示板相碰，传动装置应灵活可靠；(3) 装配丝杠前，应检查其直线度，全长不应大于1mm；(4) 圆盘深度指示器及其传动装置的组装应正确，转动应灵活平稳；(5) 牌坊式深度指示器传动装置的托梁应在组装卷筒前就位，待卷筒装好后，方可进行找正、调平和固定。25 多绳提升机26 主轴装置就位时应符合下列规定：(1) 主轴轴线的水平位置偏差不应大于2mm；(2) 主导轮中心线的位置偏差不应大于2mm；(3) 主轴轴线与垂直于主轴的提升中心线在水平面内的垂直度偏差不应大于0.5/1000；(4) 主轴轴线标高允许偏差为50mm。27 轴承座的安装水平，沿主轴方向用水平仪进行测量，其水平仪读数不应大于0.1/1000；沿垂直于主轴方向用水平仪进行测量，其水平仪读数不应大于0.15/1000。28 主轴的水平度不应大于0.1/1000。29 制动轮的径向圆跳动应符合本规范表12.2.10的规定；制动盘的端面圆跳动不应大于0.5mm。30 组装摩擦衬垫应符合下列规定；(1) 衬垫与衬垫、压块、固定块、筒壳间均应贴实靠紧；(2) 绳槽半径的允许偏差为0.2mm0mm；(3) 主导轮中心线与其邻侧绳槽中心的距离t/2的允许偏差为0.8mm；(4) 相邻两绳槽中心距t的允许偏差为1.6mm；(5) 各绳槽的底圆直径D应在挂绳前测量，其最大与最小之差不应大于0.5mm；(6) 除增加摩擦系数的专用油外，摩擦衬垫表面严禁与其他任何油类物质接触。31 减速器的安装应符合本规范第12.2.13条的规定；中心驱动弹簧基础的减速器的安装尚应符合下列规定：(1) 安装减速器的基础弹簧应按制造厂的编号进行；(2) 减速器放在基础弹簧上，加入定量的润滑油后，输出轴的轴线应比主轴轴线高0.5mm；加上重物应使输出轴降低0.5mm；其后，应按制造厂标记装配刚性联轴器，其偏差应符合随机技术文件的规定，且两个半联轴器的端面间隙宜为0.30mmO.50mm，当拧紧螺栓后，应无间隙；(3) 减速器与主轴装置连接后，盘动主导轮一圈，在距刚性联轴器最远处测量减速器机体，沿轴向和径向的偏摆均不应大于0.15mm；(4) 减速器纵、横向水平度均不应大于5/1000。32 安装导向轮应符合下列规定：(1) 导向轮装置的对称中心线与主导轮中心线应重合，其偏差不应大于1mm；(2) 导向轮轴线对安装基准线在水平面内的位置偏差为2mm；(3) 导向轮轴线与主轴轴线在水平面内的平行度偏差不应大于0.3/1000；(4) 导向轮轴的水平度不应大于0.2/1000。33 安装车槽装置应符合下列规定：(1) 水平度不应大于0.2/1000；(2) 对称中心线与主导轮中心线应重合，偏差不应大于0.5mm；(3) 相邻两车刀中心线间的距离的允许偏差为1mm。34 制动系统、深度指示器及其传动装置的组装应符合本章第12.2节的有关规定。35 其他绞车36 本节适用于耙矿绞车、凿井绞车、调度绞车、无极绳绞车、回柱绞车、气动绞车、液压绞车和风门绞车的安装。37 现场组装绞车时，应符合随机技术文件的规定小 结在这次毕业设计过程中，设计的内容是JT型提升绞车。该绞车具有结构紧凑、刚性好、效率高、安装移动方便，起动平稳、操作灵活、制动可靠、噪音低等特点，同时具有良好的防爆性能和制动性能，主要用于煤矿井下或就具有防爆要求的场地。在设计过程中，变速器的设计是重中之重。在传动系统方面，该绞车采用了两级展开式圆柱齿轮传动，高速级用了斜齿轮，低速级别为直齿轮。设计中还要进行电动机型号和钢丝绳的选择，选择后还要验证其速度是否符合要求，并且还要设计底座的结构形式以及对提升绞车中的各个零部件如螺栓、联轴器、轴承等的设计选择，还要选择提升绞车的润滑形式。并且还要对各个零部件进行校核以确定其能否满足要求。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；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。减少了辅助人员, 改善了工人劳动条件, 运行安全可靠。操作和维修都比较方便。整的来说, 该绞车具有结构新颖紧凑, 布局合理, 体积小, 寿命长, 功率大, 效率高, 操作方便, 运行安全可靠等特点, 满足了目前煤矿的发展需要, 特别适用于中小型煤矿, 具有很广泛的应用场合和发展前景。2009IEEE 的学报关于机械工程和自动化的国际会议8月9-12日 长春 中国研究关于数控内齿轮基准轮磨技术任小忠，苏建新和邓小忠 任小忠机械工程专业 河南重点实验室河南科技大学 现代机械设计和翻译系洛阳 河南省 中国 洛阳 河南省 中国ren_xiaozhongI26.com ren_xiaozhongI26.com摘要齿轮研磨广泛地应用于有着坚硬面的最后的传动机构。内齿轮传动机构基准轮磨比传统传动机构轮磨占优势。基准轮磨精确度取决于基准轮上的涂料技术达到一个好的范围。为了要确定齿形精确度，一种基准轮上涂料装置藉由使用金钢石旋转来上涂料的工具得到开发。基于改动原则，为模齿上涂料准备数控程序表的渐开线，而且上涂料动作被数控控制器控制。为了要减少涂料误差，让传动机构齿平均地分配在一个圆也非常重要。为了要提高齿分割精确度，一个名为跳跃分割的齿轮研磨方法的类型被计划，数控机床齿轮研磨程序表也被开发。在自主开发数控机床上进行磨轮修整实验和齿轮研磨测试内齿轮磨。在这一个物品中进行的内齿轮磨实验技术有效。基准磨轮索引-内齿轮割修整跳跃分传动机构基准磨床I. 介绍由太阳轮组成的行星的变速箱装置，行星传动机构和内齿轮有一系列出自立着的利益1,而且广泛地被用于各种不同的变速组件，像是变速器、渐缩管和差速器装置。传动机构用硬面广泛地越来越被用于用高速、高度精密度，耐用、高度效率2 适应变速箱的行星的变速箱装置。在现在，磨已经在中国被太阳轮和行星传动机构有效率地应用。键将解决该如何用硬面解决内齿轮的高有效率轮磨，以便整个行星轮的制造业的精确度和装载能量能被提高。美国标准磨的传统的发生根据许多状态作比较，用传统方法很难了解内部齿轮.与高有效率轮磨相比较，磨的基准有许多利益，举例来说，对设计的机器，它的机制效率是 5-7,甚至是传统磨的10倍3.虽然数控机床内齿轮基准磨床已经在一些发达国家中被制作，但是，机器很昂贵，因而许多客户不能负担它而且必须找其他方法用硬面处理内齿轮。举例来说，在传动机构拉孔之后，内齿轮很容易被氮化。氮化之后没有任何较进一步的完工机制。明显地，它在没有磨下对传动机构的情况下在轮廓精确度和装载能量中符合需求是很困难的。对于这理由，一个数控机床内齿轮基准磨床的型被开发4,而且拥有中国5 的 P.R. 的自主知识产权.在传动机构基准轮磨中，无论是否齿能平均地在一个圆被分配或者不是最初的精确度分度，以及重要的标准测量传动机构能与变速箱一起取得资格与高的评价。当传动机构在高速运行时，而且在重载之下，它应该被要求增加齿腹硬突端而且减少齿误差6 。因此，一些主要技术以传动机构基准轮磨，像是齿分割精确度和磨轮修整技术，在这一个文章中被研究。2.齿轮研磨平面图的决心A.传动机构基准磨床的地面区划内齿轮基准磨床的所有安置在图 I中被显示. 被显示磨轮的旋转装置，一是最初的动作。Z 中的磨轮的运动桥线长且滑动 3 是桥方向的进刀机构。在 Y 桥线的垂直柱的运动是放射状的进刀机构。滑动 8 作为上涂料磨轮而且变更磨的位置。CNC 使旋转被重复， C 的台桥线被用来决定精密的齿分割。在滑动 8 上被展开的基准轮修整器 6 被用来在线上制作基准磨轮。B.齿轮研磨平面图的决心因为内齿轮用较大的直径，类似外齿轮基准磨的方法，也就是说，用基准磨轮，穿着齿槽孔7 的形, 是被提出的磨齿齿槽孔的中央位置。当磨轮上下地移动当做磨，使旋转台编入索引中一个齿。在这样 z 时代之后，一个传动机构的所有齿可能是连接的。因为内齿轮用较小的直径，因为磨的冒口是相对地大的，要在轮磨中把基准磨轮放入齿槽孔的中央位置是没有方法的。藉由分析内齿轮的相对位置造形磨轮，和考虑 CNC 机器可得的动作，一个磨的方法能被内齿轮在一个齿的两侧面可能藉由使用磨轮8 的一端分开地被磨方面所依据的较小的直径所应用.图1传动机构基准磨床的地面区划1,7- 原动机；2- 垂直的柱；3,8 CNC 的滑动；4- 磨轮架；5- CNC 旋转台；6 轮的修整器；9- 机械的滑动；10-手动的推进单位；2底3.分度精确度的控制旋转台的 CNC 被用于在上面提到的内齿轮基准磨床中被编入索引中。因此，积聚的误差主要取决于旋转台的分度精密度。因为使旋转台分解毕竟是不可能的，当小数数字场所在传动机构的连接齿之间在那里超越使旋转台的溶液运动，倒角误差会被生产。当编入索引的齿的数目相对很小时，误差不是非常清楚。但是当编入索引的齿的数目相当大时，比较大的积聚误差将会生产。较大的分度误差会引起被拒绝的传动机构。因此，应该采取措施减少或者除去它。一个新齿轮研磨方法叫 跳跃分割 在这一文章中被计划。因此叫做跳跃分割的方法磨一次在齿轮研磨中的每一个齿。理想的分度间隔，拨动最佳的齿跳过的数目，应该使倒角成为多数产生的误差中的最小，当小数部分拨动造形被一些齿超越使旋转台分解，如此有被减少到多数最小的积聚的误差。分度间隔不应该被齿数目 z 分开以避免在一些齿之中磨的重复。假如一个内齿轮是藉由内齿轮用 124颗齿磨基准用分度精确度 0.001 的装备使旋转台的 CNC 磨床旋转.如果跳跃分割没被用，当时相啮合的齿之間的倾斜角是2 =360/124 =2.903226在节点圆上齿形的一个齿槽孔的角的地方。能见到在轮磨 124颗齿中产生的倒角误差是0.000226x 124 =0.028=1.68假如分度间隔是 9,旋转台应该转 26.129032 仅此一次磨的。然后倒角误差是 0.000032.在这 124颗齿完全地被磨之后，全部的倒角误差是0.000032x 124 =0.004 =0.24 明显地，误差非常小。4.非标准轮廓轮的上涂料磨的传动机构基准比传统的传动机构轮磨占优势。齿形精确度主要地取决于要参考的基准轮的轮廓精确度。基于上涂料原则，有上涂料方法的两个类型：传统的和改革的。轮上涂料能藉由金钢石笔和金钢石轮来做。CNC 轮上涂料藉由发生方法需要高水准的 CNC 系统。而且与一个要以机器制造的传动机构的基圆直径的增大，轮修整器的尺寸和制造成本变得比较大。当上涂料根据金钢石笔旋转，笔点的高度和不平顺磨耗主要有在上涂料精确度方面的影响力。因此， CNC 轮上涂料装置用在改动原则上的金钢石桥距被开发。而且基准轮上涂料程序表也被准备。A、非标准的在改动中的轮上涂料原则藉由改动有着非标准的轮将根据在渐开线中找一系列轮廓节点到这基本的渐开线的叁数。直片段被用来连接两个大约相啮合的节点，结果适合渐开线，了解渐开线的改动。明确地，改动运动能藉由沿着两个直角的坐标被分开地移动两个 CNC 滑动，如 Fig.2 所示。因此，一个 2 D 的坐标系统藉由对渐开线的出发点的起源采取基圆中心建立像 Y 桥线一样，和中心的连接线，如 Fig.3 所示。假如渐开线在任何点 A 扩延的角是。藉由拿为初次的增量当做旋转的变数增加的。对应的坐标点能藉由依下列各项替换进入方程序被发现。点 A 的坐标是：= rbsin rbcos= rbcos + rbsin图2渐开线改动原则图3非标准改动的数学模型基圆的半径是：rbm z cosa 2点 A 的两极半径是：rA rb cosa A点 A 的扩延角是：tga Am位置传动机构的组件；z传动机构的齿数目；在节点圆中的传动机构的压力角；aA点 A 的压力角。B.上涂料误差的分析该如何选择的大小是改动程序的全部的关键。在大的之上会引起较大的改动误差，在小的之上会引起比较低的改动效率。如果依照机制精确度决定，当常态允许误差可能是改动精确度分度的想法。改动点的稠密度能藉由变更的价值，有改动的数量被改变磨利不只适宜的改动精密度但是增大改动效率。如图3显示,扩延的角在点 A 是，基圆中的对应的坐标点是A.点 A 的坐标能藉由替换进入方程序被发现。（1)当基圆准备磨 B，藉由把加入，渐开线中的对应的坐标点是点 B。点 B 的坐标能藉由替换被发现进入方程序之内的. （1)藉由为非标准的片段 AB 替换直线片段 AB ，最大误差在直线片段 AB 的中点牛顿中出现。藉由制造一个在一点相接 nm对基圆而且用渐开线把 MN 扩充到十字点 M，当时在基圆的 M 的扩延角是：M =