人人文库网 > 毕业设计 > 毕业论文 > JH-8型回柱绞车设计【7张图/20000字】【优秀机械毕业设计论文】

设计说明书.doc

JH-8型回柱绞车设计【7张图/20000字】【优秀机械毕业设计论文】

资源目录

JH-8型回柱绞车设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

外文翻译

英文.pdf

A0-回柱绞车总装配图.dwg

A0-回柱绞车滚筒部分.dwg

A1-大齿轮.dwg

A1-滚筒.dwg

A2-刹车装置.dwg

A2-滚筒轴.dwg

A2-蜗轮轴.dwg

压缩包内文档预览：(预览前20页/共60页)

编号：617832 类型：共享资源大小：2.60MB 格式：RAR 上传时间：2016-03-07 上传人：木*** IP属地：江苏

50
积分

版权申诉 word格式文档无特别注明外均可编辑修改；预览文档经过压缩，下载后原文更清晰！ 立即下载

关键词：: jh 型回柱绞车设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份，57页。20000字。
任务书一份。
中期检查一份。
外文翻译一份。

图纸共7张，如下所示
A0-回柱绞车总装配图.dwg
A0-回柱绞车滚筒部分.dwg
A1-大齿轮.dwg
A1-滚筒.dwg
A2-刹车装置.dwg
A2-滚筒轴.dwg
A2-蜗轮轴.dwg

摘要
矿用回柱绞车，又称慢速绞车,是用来拆除和回收矿山回采工作面顶柱的机械设备的提升机。牵引力大和牵引速度慢是矿用回柱绞车的主要性能。现阶段，我国煤矿工业正以日新月异的速度发展。在井下回采工作中，当一个工作面的煤层开采完了以后，就要进行放顶。由于回柱作业属危险性工作，工作人员不能直接进入回柱空顶区，而且金属成本较高，液压支柱若不收回，则必然造成极大的浪费。如果人工回收支柱，安全性差、效率也很低。此时可把回柱绞车布置在距回柱空顶危险区段较远的安全地段，用钢丝绳钩头来拉倒和回收顶柱。由于它的高度较低重量又轻，持别适用于薄煤层、和急倾斜煤层采煤工作面，以及各种采煤工作面回收沉入底板或被矸石压埋的金属支杖。回柱绞车除可用来回柱放顶工作外，也可用来拖运重物和调运车辆等。使用回柱绞车回收既经济，又迅速，符合现代化工业生产的高生产率和先进的技术经济指标。
根据矿山机械的特殊要求，本文重点设计齿轮传部分和卷筒部件与制动器部件，两个部件是提升机的关键部分，卷筒强度不够导致的直接后果就是筒壳被压溃、焊缝开裂等；制动器是绞车的制动装置，制动装置的作用是克服和抵消提升机运动系统的惯性力，使之停止运动；以及在系统处于停止状态下时，制动系统可能由于重力作用产生的运动。总之，是为了制动提升机的运动，使之处于停运状态的一些设置。
关键词：回柱绞车齿轮传动卷筒部件制动器

Abstract
Mine recycling mainstay winch, which is also called slowly winch, it is widely used to dismantle and recovery the coal mining machinery and equipments, larger traction engine and slowly speed are the main properties of the recycling mainstay winch. Currently, our country's coal mining industry is developing rapidly,In the work of underground coaling， we will release top-coal when a place of work after the coal mining. Due to the recovery of hydraulic prop assignments, workers cannot risk directly into the whole area, prop-pulling， And the high cost of metal， If hydraulic prop cannot be recovered, It will cause a larger waste. If using artificial recycling hydraulic props, It is poor safety and low efficiency。This can be arranged in winch is empty section top prop-pulling far safer ground, use rope hook head to pull down and recycling spots. Because of its low weight light, it is very applicable in the thin coal seam, and steep coal seam mining face, and various mining face slab or sink recycling waste metal staff of pressure. Prop-pulling hoist can recycle hydraulic prop，release top coal ,it is also available to transfer the weight and the transport vehicles, etc. It is economic and quickly to use prop-pulling hoist to recycle hydraulic props, It complies with the standards of modern industrial's high productivity and advanced technical economic indexes.
According to the special requirements of mining machinery, This article mainly design gear-transmission, drum brake parts and roll-cylinder, two parts is the key part of the hoist, insufficient strength to block the direct consequence of cylinder shells were crushing, weld cracking, etc. The brake is hoist brake, brake is overcome and offset machine movement of the inertial force system, stop motion, And in the system to a standstill, braking system may be due to the gravity of movement. Anyhow, in order to brake, the movement of some lines in the state.
Key words: recycling mainstay winch gear-transmission
braking system roll-cylinder

目录
前言 1
1 JH-8型回柱绞车的概述 2
2 原始数据 8
3 工作条件 8
4 方案的初步拟定 9
5 总体设计 12
6 蜗轮蜗杆传动件设计 16
7 齿轮的传动设计 19
7.1齿轮模数的确定 19
7.2齿轮的变位 21
7.3齿轮结构设计 31
7.4齿轮结构的润滑 31
8 蜗轮齿轮轴设计 32
8.1轴的材料选择 32
8.2求作用在蜗轮和齿轮上的力 32
9 中间轴设计 35
9.1选材 35
9.2基本轴径估算 35
9.3轴上零件布置 35
9.4轴的结构设计 35
10 滚筒及主轴的设计计算 37
10.1滚筒的设计 37
10.2主轴的设计 38
10.3主轴的强度校核 40
11 轴承的校核 44
12 键的选择与校核 45
13 联轴器的选择 45
14 回柱绞车制动器设计 45
14.1绞车上应有的安全装置 47
14.2回柱绞车制动器的作用 48
14.3回柱绞车制动器的选用和设计 48
14.4回柱绞车的使用与维修 52
致谢 56
参考文献 57

一、选题的目的和意义
选本设计题目，有助于加深对矿山机械的了解，熟悉矿山机械的设计过程和思路。能使我们把所学的基础和专业基础课程中所获得的理论知识在实际的设计工作中综合地加以应用，通过毕业设计之后能够熟练应用有关参考资料、计算图表、手册；熟悉有关的国家标准和部颁标准，为以后成为优秀的工程技术人员打下良好的基础，通过本次设计达到以下目的：
1. 能够掌握设计计算的基本原理和方法,提高设计计算的能力。
2. 加深领会计算的基本理论和深化所学的理论知识。
3. 加强对所学知识的理解。
4. 树立正确的设计思想，为以后在工作中遇到相关问题提供解决依据。
二、国内外研究综述
回柱绞车又称慢速绞车，是供煤矿井下采煤工作面回柱放顶之用。由于它的高度较低重量又轻，特别适用于薄煤层和急倾斜煤层采煤工作面，以及各种采煤工作面回收沉入底板或被矸石压埋的金属支柱。随着机械化采煤程度的提高，它越来越多地被广泛用于机械化采煤工作面，作为安装、回收牵引各种设备和备件之用。
随着矿业生产的不断发展，矿井开采的深度产量日益增加，矿山生产也将走向集成化、大型化，由单绳缠绕式提升机发展到多绳摩擦式提升机，提升速度加快，最高达20m/s；一次提升有效负荷为50t，提升机单台功率已达14573kw，最多绳数为10。
目前安徽恒泰机械厂、徐州苏泰矿山机械厂已制了JD型和JH系列提升机。并作为定型产品，成批供应矿山使用。
三、毕业设计（论文）所用的方法
1. 在学校图书馆查阅相关资料。
2. 在工厂的实践毕业实习。
3. 通过老师和工程师的指导。
4. 通过与同学的互相探讨。
5. 通过浏览因特网上的相关资料。
6. 通过对相关资料和数据的理论计算和分析
四、主要参考文献与资料获得情况
[1] 程居山主编. 矿山机械. 中国矿业大学出版社，1997
[2] 彭兆行主编. 矿山提升机械设计. 机械工业出版社，1988
[3] 李仪钰主编. 矿山提升运输机械（修订版）. 冶金工业出版社，1987
[4] 周廼荣严万生主编. 矿山固定机械手册. 煤炭工业出版社，1984
[5] 王志勇夏琴芬主编. 煤矿专用设备设计计算提升容器及窄轨运输设备. 煤炭工业出版社，1984
[6] 潘英主编. 矿山提升机械设计. 中国矿业大学出版社，2000
[7] 濮良贵, 纪名刚.机械设计.北京：高等教育出版社，2001.
[8] 孔庆华刘传绍.极限配合与测量技术基础.上海：同济大学出版社.2001
[9] 顾崇衔, 机械制造工艺学, .陕西：陕西科学技术出版社, 1999.

JH-8型回柱绞车设计

内容简介：: 自动化表面精加工注塑模具钢球形研磨和抛光工艺球英文翻译学院：机械学院专业班级：机制 07 指导老师：向道辉学号： 310704010124 姓名：杨勇自动化表面精加工注塑模具钢球形研磨和抛光工艺球收件日期： 2004 年 3 月 30 日 /接受日期： 2004 年 7 月 5 日 /发表时间： 05 年 3月 30 号施普林格出版社伦敦有限公司 2005 要本研究探讨球形研磨和抛光表面处理的自动化的可能性，正如在自由曲面注塑模具钢数控加工中心。设计和制造，研磨工具持有人已经完成了这项研究。最佳参数的确定，采用磨削的塑料注射成型法交工中心。最佳表面磨削，荷兰国际集团的注塑模具钢数一个氧化铝，研磨材料组合磨削，荷兰国际集团 18 000 ，磨削深度为 20 微米的速度，以及 50 毫米 /分钟。试样的表面粗糙度提高到米至米的最佳使用表面磨削参数。表面粗糙度进一步改善至约米至米之间，挤光与抛光的最佳参数。应用表面打磨和抛光最佳参数，顺序为细研磨自由曲面模，表面粗糙度自由曲面上的测试区部分可提高到约米至米。关键词自动化表面精加工球研磨抛光工艺过程测量表面粗糙度的方法塑料是重要的工程材料，由于其特定的特性，如耐化学腐蚀，密度低，易于制造，并有越来越多在工业应用中替代金属部件。注射成型是重要的质粒成形工艺之一。该模具的注塑表面的光洁度是一个基本要求，由于其直接影响塑料的外观。整理过程，如研磨，抛光和研磨常用来改善表面光洁度。装入的研磨工具（轮），已被广泛应用于在传统模具精加工产业。几何模型安装工具磨床自动化表面光洁度，荷兰国际集团过程中引入了 1。一个整理过程模型球研磨系统自动化表面精加工的工具，电信设备制造商开发了在 2。磨削速度，切削深度，进给如研磨材料，磨料率，车轮性能，晶粒尺寸，都为球形研磨主导参数，荷兰国际集团的过程，如图所示。 1、最佳球面磨床，注塑模具钢的参数尚未掌控的以文献为基础。近年来，一些研究已经在德国进行了挤光球的最佳参数的研究（图 2）。例如，它已经发现，塑料对工件表面形成可减少使用碳化钨球或滚子，从而提高了表面粗糙度，表面硬度和抗疲劳性 3该抛光过程是由加工中心 3， 4和车床 5， 6。主要参数有打磨。表面粗糙度的影响是滚珠或滚子的材料，打磨力，进给速度，抛光速度，润滑，打磨等 3通过。最佳注塑模具钢抛光参数一个组合的润滑脂，进给速度 200 毫米 /分钟，打磨抛光速度是 40 微米，力量是 300 N。该深度的渗透抛光表面采用最佳球挤光参数约米的表面粗糙的改善，通过打磨一般介于 40和 90 3这项研究的目的是开发和球面磨削挤光表面光洁度过程而言，是一个自由曲面。 2、在注塑模具加工中心。该流程图利用自动化表面光洁度研磨球，其过程如图所示。 3、我们通过设计和制造球形研磨工具及其对准去副加工中心上使用。最佳表面球形磨削工艺参数进行了测定，利用正交表的方法。四因素三对应，然后选择了矩阵实验。最佳装球的表面磨削参数研磨，然后应用到一个自由曲面光洁度表面的载体。为了改善表面粗糙度，对表面进一步打磨，使用最佳挤光参数。 2 设计和球面磨削工具的定位装置了能从球面磨削过程中的自由曲面表面上看，球磨床中心应配合 Z 轴加工中心轴。装入的研磨球工具及其调节装置的设计，如图 4 所示。电动砂轮机是安装在刀架上有两个支点螺丝。该磨床球中心以及相同走线的对齐磨床球，两个可调整的支点螺钉拧紧之后，校准组件可能被取消。中心坐标之间的偏差，球磨床和纳茨是约 5 微米，它是衡量一台数控三坐标测量机。由机床振动引起的力量是吸附由螺旋弹簧。所生产的球形磨削荷兰国际集团的工具和球挤光工具被安装，如图 5 主轴被锁定为球面磨床，其进程和由主轴锁球及制程机制。 3 规划矩阵实验置的直交几个参数的影响可以达到有效通过开展正交阵列的实验 8。为配合上述球面磨削的磨床球研磨材料（与直径 10 毫米），进料速度，磨削深度和电动砂轮机被选定为四个实验因素（参数）和一个指定的因子 D（见表 1）研究。三个等级（设置）为每个因素被配置，其范围是由数字 1， 2 和 3 确定。三研磨材料，即碳化硅（白铝氧化物（氧化铝，），粉红色三氧化二铝（分别被选用和研究。每个因素三个数值乃根据预先研究的结果开展 4个 3 级的球形研磨工艺因素矩阵实验。义的数据分析工程设计问题可分为较小的，更好的类型，标称的最佳类型，较大的，更好的类型，签署的目标类型，其中包括 8。该信号与信噪比（ S / N）作为优化目标函数的产品或工艺设计。表面粗糙度值通过适当的磨削参数组合应比原表面小。因此，球面磨削过程是一个较小的，更好的类型问题的例子。 S / N 比，是由以下方程定义 8：之后的 S / N 从每个实验数据比正交表进行计算，各因素的主效应测定使用方差分析（ 8。较小的，很好的解决问题的优化策略是尽量由公式式定义。水平，最大限度地将负责的因素，有一个显著的影响的选择。球形研磨的最佳条件可以被确定。 4 实验工作和结果在这项研究中所使用的材料是具钢（相当于采用 20 的） 9，这是常见的大型注塑产品的模具用于汽车零部件和家用电器领域。这种材料的硬度为 9。这样做的一个好处是物质特殊加工后，模具可直接用于未经热处理的进一步整理，由于其特殊的前处理工艺。该标本的设计和制造，使它们可以在一个测力计测量反应上。大体标本的工，然后安装在测功机上进行三轴加工中心作出铣削。钢铁公司（类型的 3A）款，配备了数控控制器（类型 0M 的） 10。预加工表面的粗糙度进行了测量，使用 4000 装备，将约米。图 6 显示了实验设置在球面磨削工艺。一个摸触发由雷尼绍公司生产的探针也集成加工中心刀库来衡量和确定试样的原产地。该数控为球挤光加工路径生成所需的代码是件。这些代码可以传到该加工中心。数控控制器通过口。表 2 总结了地面测量表面粗糙度值计算的 S / N 为每 18 课比正交氩光用均衡器。 1，后执行的 18 式实验。平均的 S / N 为每四个因素可以得到的比率，如表 3 所列，采取的数值见表 2。平均的 S / N 为每四个因素的比率是图形如图所示。 7 图。实验装置，以确定运算球面磨削参数表样表面粗糙度表 / N 比值因子水平（分贝）在球面磨削过程的目的是尽量减少表面的粗糙度由面标本价值荷兰国际集团各因素的最佳水平。因为是一个单调减函数，我们应尽量的使用 S / N 比。形成机制，我们能确定每个因素的最佳水平作为一级的最高值。因此，在试验的基础矩阵，最佳研磨材料呈粉红色氧化铝 ;最佳的进给为 50 毫米 /分钟 ;最佳的磨削深度为 20 微米，以及最佳转速 18000 转，如表 4 所示。各因素的主要作用是进一步确定使用方差分析（术分析和 F 比为了测试，以确定其意义（见表 5）。该 2,13 是平等的显著性水平 90置信水平） ;因素的自由度为 2，汇集了错误的自由度为 13，根据 F 分布表 11。一架 F 比值大于归纳为表面粗糙度有显著影响，并确定了一个星号。因此，进给和深度磨削表面粗糙度有一个显著的效果。五，进行了验证实验，观察重复性使用研磨的最佳组合，如表 6。表面粗糙度的索取这些标本价值进行测量，约为米。在使用球面磨削参数的最佳组合后表面粗糙度提高约 78。在表面进一步打磨使用最佳挤光参数的 B 抛光球。用 30 光学显微镜观察改进光面粗糙度，如图所示。预加工表面粗糙度的改善约 95 ，打磨的过程。表面研磨球的最佳工艺参数的实验被应用于对自由曲面模具插入到面光洁度，表面粗糙度的改善，一个选定为测试载体。模具的数控加工，为测试对象是与模拟软件。经过精细加工的模具，进一步地插入与球面磨削获得最佳参数的矩阵实验。此后不久，表面抛光的最佳挤光参数，进一步提高被测物体的表面粗糙度（见图。 9）。模具的表面粗糙度测量插入，与4000 设备。平均表面粗糙度对模具的插入精细研磨表面价值平均为米，这对表面为米图 7 控制因素的影响表 4。优化组合球面磨削参数因子水平磨料 3 , 给 50 mm/削深度 20 m 公转 18000 5。方差分析表的 S / N 的表面粗糙度比因子自由度平方和平均平方 F 比率 A 2 B 2 2 D 2 误 9 和 17 集错误 13 F 比率值显着影响表面粗糙度表图。 8。一个工具制造者对被测样品表面和预加工表面之间的打磨情况在显微镜下的比较（ 30 ）图 . 磨和抛光模 5 结论在这项工作中，自动球形的最佳参数，卡尔研磨和球挤光表面处理过程中一个自由曲面注塑模具开发了加工中心。装入的研磨球工具（和其排列组成部分）的设计和制造。最佳球形表面磨削参数磨削确定了矩阵进行实验。最佳球面磨削参数为注塑模具钢对合并磨料粉红色的铝氧化物（氧化铝，）， 50 毫米 /分钟， 20 微米的磨削深度，以及 18000转的寿命。试样的表面粗糙度提高约米的表面用研磨球的最佳条件，以米研磨。通过应用最佳表面打磨和抛光参数对自由曲面模的表面光洁度，表面粗糙度进行测量，为改善表面约在表面上，约磨光表面上。致谢：作者感谢国科会的支持与中华人民共和国共和国授予国科会 89 - 2212 - - 011 - 059 本研究。 1. S (2000) of of 3. A, C (1997) A of (1):17. H, C (1988) of on 0(4):215- 220 4. S (1991) by 31(1):75. , (1999) of on of an a 9:4596. , (1996) of 8(5):419. J, H (2003) of 3:177. S (1989) . 1985) of 0. 1996) 1. C (1991) of 河南理工大学本科毕业设计（论文）中期检查表指导教师：向道辉职称：副教授所在院（系）：机械学院教研室（系、研究所）：机制教研室题目回柱绞车设计学生姓名杨勇专业班级机制 07 1 班学号 310704010124 一、一、进度情况说明： 1. 第 5 周周一（第 7 周周五（查阅文献、选定毕业题目、撰写毕业实习报告。 4 月 16 日以前上交毕业实习报告； 2. 第 8 周周一（第 12 周周五（撰写毕业论文（不少于 50 页、 5号字）。熟练掌握绘图工具（）。 5 月 8 日上交毕业论文； 3. 第 11 周周一（第 13 周周五（绘制图纸（折合 3 张 4. 6 月 4 日，工作基本上全部结束，上交图纸； 5. 6 月 5 日 6 月 10 日指导教师反馈论文及图纸，修改论文。 6 月 106 月 14日指导答辩； 6. 看设计说明书，查看资料和课本，然后准备答辩； 7. 6 月 15 日答辩。二、阶段性成果： 1查阅了大量关于回柱绞车的资料和文献，对回柱绞车的工作原理、应用和关关键零部件的设计有了初步的了解和掌握； 2. 根据参考资料选择了回柱绞车的主轴的形式； 3完成了主要零部件的结构设计，运用制了零件图，初步掌握了科学研究的基本方法； 4. 对整个设计有了一个总体的方案，为后续设计的进行打下了良好的基础。三、存在的主要问题及解决方法：因为水平有限，遇到一些困难。比如某些零部件结构型式的确定以及零件合理结构的的选择；还有在用图时遇到一些问题，向指导老师和同学或者是寻找更多的参考资料和制图书来解决这些困难，还可以借助网络查找需要的资料。四、指导教师对学生在毕业设计（论文）中的纪律及毕业设计（论文）任务的完成进展等方面的评语指导教师：（签名）年月日河南理工大学本科毕业设计（论文）开题报告题目名称回柱绞车设计学生姓名杨勇专业班级机制 07 学号 310704010124 一、选题的目的和意义选本设计题目，有助于加深对矿山机械的了解，熟悉矿山机械的设计过程和思路。能使我们把所学的基础和专业基础课程中所获得的理论知识在实际的设计工作中综合地加以应用，通过毕业设计之后能够熟练应用有关参考资料、计算图表、手册；熟悉有关的国家标准和部颁标准，为以后成为优秀的工程技术人员打下良好的基础，通过本次设计达到以下目的： 1. 能够掌握设计计算的基本原理和方法 ,提高设计计算的能力。 2. 加深领会计算的基本理论和深化所学的理论知识。 3. 加强对所学知识的理解。 4. 树立正确的设计思想，为以后在工作中遇到相关问题提供解决依据。二、国内外研究综述回柱绞车又称慢速绞车，是供煤矿井下采煤工作面回柱放顶之用。由于它的高度较低重量又轻，特别适用于薄煤层和急倾斜煤层采煤工作面，以及各种采煤工作面回收沉入底板或被矸石压埋的金属支柱。随着机械化采煤程度的提高，它越来越多地被广泛用于机械化采煤工作面，作为安装、回收牵引各种设备和备件之用。随着矿业生产的不断发展，矿井开采的深度产量日益增加，矿山生产也将走向集成化、大型化，由单绳缠绕式提升机发展到多绳摩擦式提升机，提升速度加快，最高达 20m/s；一次提升有效负荷为 50t，提升机单台功率已达 14573最多绳数为 10。目前安徽恒泰机械厂、徐州苏泰矿山机械厂已制了和列提升机。并作为定型产品，成批供应矿山使用。三、毕业设计（论文）所用的方法 1. 在学校图书馆查阅相关资料。 2. 在工厂的实践毕业实习。 3. 通过老师和工程师的指导。 4. 通过与同学的互相探讨。 5. 通过浏览因特网上的相关资料。 6. 通过对相关资料和数据的理论计算和分析四、主要参考文献与资料获得情况 1 程居山主编 . 矿山机械 . 中国矿业大学出版社， 1997 2 彭兆行主编 . 矿山提升机械设计 . 机械工业出版社， 1988 3 李仪钰主编 . 矿山提升运输机械（修订版） . 冶金工业出版社， 1987 4 周廼荣严万生主编 . 矿山固定机械手册 . 煤炭工业出版社， 1984 5 王志勇夏琴芬主编 . 煤矿专用设备设计计算提升容器及窄轨运输设备 . 煤炭工业出版社， 1984 6 潘英主编 . 矿山提升机械设计 . 中国矿业大学出版社， 2000 7 濮良贵 , 纪名刚北京：高等教育出版社， 2001. 8 孔庆华刘传绍上海：同济大学出版社 9 顾崇衔 , 机械制造工艺学 , 西科学技术出版社 , 1999. 五、指导教师审批意见指导教师：（签名）年月日河南理工大学本科毕业论文（设计） I 摘要矿用回柱绞车，又称慢速绞车 ,是用来拆除和回收矿山回采工作面顶柱的机械设备的提升机。牵引力大和牵引速度慢是矿用回柱绞车的主要性能。现阶段，我国煤矿工业正以日新月异的速度发展。在井下回采工作中，当一个工作面的煤层开采完了以后，就要进行放顶。由于回柱作业属危险性工作，工作人员不能直接进入回柱空顶区，而且金属成本较高，液压支柱若不收回，则必然造成极大的浪费。如果人工回收支柱，安全性差、效率也很低。此时可把回柱绞车布置在距回柱空顶危险区段较远的安全地段，用钢丝绳钩头来拉倒和回收顶柱。由于它的高度较低重量又轻，持别适用于薄煤层、和急倾斜煤层采煤工作面，以及各种采煤工作面回收沉入底板或被矸石压埋的金属支杖。回柱绞车除可用来回柱放顶工作外，也可用来拖运重物和调运车辆等。使用回柱绞车回收既经济，又迅速，符合现代化工业生产的高生产率和先进的技术经济指标。根据矿山机械的特殊要求，本文重点设计齿轮传部分和卷筒部件与制动器部件，两个部件是提升机的关键部分，卷筒强度不够导致的直接后果就是筒壳被压溃、焊缝开裂等；制动器是绞车的制动装置，制动装置的作用是克服和抵消提升机运动系统的惯性力，使之停止运动；以及在系统处于停止状态下时，制动系统可能由于重力作用产生的运动。总之，是为了制动提升机的运动，使之处于停运状态的一些设置。关键词：回柱绞车齿轮传动卷筒部件制动器河南理工大学本科毕业论文（设计） is it is to of s is n of we a of to of of If be It a If It is be in is to of it is in or of it is to It is to to It of s to of is of to of is is of in to a be to of in to of in 南理工大学本科毕业论文（设计） i 目录前言 . 1 1 回柱绞车的概述 . 2 2 原始数据 . 8 3 工作条件 . 8 4 方案的初步拟定 . 9 5 总体设计 . 12 6 蜗轮蜗杆传动件设计 . 16 7 齿轮的传动设计 . 19 轮模数的确定 . 19 轮的变位 . 21 轮结构设计 . 31 轮结构的润滑 . 31 8 蜗轮齿轮轴设计 . 32 的材料选择 . 32 作用在蜗轮和齿轮上的力 . 32 9 中间轴设计 . 35 材 . 35 本轴径估算 . 35 上零件布置 . 35 的结构设计 . 35 10 滚筒及主轴的设计计算 . 37 筒的设计 . 37 轴的设计 . 38 轴的强度校核 . 40 11 轴承的校核 . 44 12 键的选择与校核 . 45 13 联轴器的选择 . 45 14 回柱绞车制动器设计 . 45 车上应有的安全装置 . 47 柱绞车制动器的作用 . 48 柱绞车制动器的选用和设计 . 48 柱绞车的使用与维修 . 52 致谢 . 56 参考文献 . 57 河南理工大学本科毕业论文（设计） 1 前言别适用于薄煤层和急倾斜煤层采煤工作面，亦可用来拖运重物和调度车辆。随着机械化采煤程度的提高，它越来越多地被广泛用于机械化采煤工作面，作为安装、回收牵引各种设备称备件之用。回收的支柱可重新加工利用，投入到生产中去。有结构紧凑、外型尺寸小和隔爆性能，均能整机下井；绞车结构对称布置，呈长条形，底座呈雪橇状，故在井下自移平稳灵便；绞车重心低，底座刚性好，既可打顶柱，也可安设地锚，因此安装方便，运转平稳，安全可靠。弧面蜗杆减速器、齿轮传动减速器、滚筒、主轴、制动器等组成。它具有结构紧凑、体积较小（适合井下巷道狭长的工作环境）、重量较轻（可经常移动）载荷平稳、仅受轻微冲击等优点。使用回柱绞车回收支柱既经济，又迅速，符合现代化工业生产的高生产率和先进的技术经济指标。在这次设计中我主要把绞车的总体设计、滚筒及主轴的设计和制动器的设计作为我的设计重点。在设计中力求使我设计的产品结构合理、经济耐用，有所创新现阶段，我国煤矿工业正以日新月异的速度发展。矿用回柱绞车的用量一定会大幅度的增加 ,对回柱绞车的性能和质量要求也会越来越高以缩短绞车设计周期，提高产品的设计质量，提高企业的技术创新能力和市场竞争能力 ,也能提高煤矿的产煤能力 ,改善工人的生产条件河南理工大学本科毕业论文（设计） 2 1 回柱绞车的概述回柱绞车型号含义和组成号含义： 8 钢丝绳拉力 8（要组成部分电动机，圆弧面蜗杆蜗轮减速器，中间轴，卷筒，底盘五大部分组成 ,如下面的 1回柱绞车传动系统图 1电动机 2联轴器 3蜗轮 4圆弧面蜗杆 5内齿轮 6拨块 7滑移齿轮 8锥面端盖 9过桥齿轮 10 大齿轮 11滚筒其传动原理是：绞车由电动机 1 经联轴器 2,经一级圆弧面蜗杆蜗轮 3与 4,再经一级圆柱齿轮 7与 10(中间设有过桥齿轮 9),传递到滚筒 ,与蜗轮轴上内齿轮 5相啮合 ,起离合器作用后 ,可反向回绳 ,亦可推动离合手把 ,使滑移齿轮 7脱离内齿轮 5,滚筒即可自由旋转 ,此时可进行放绳 ,为了防止放绳过快 ,可推动离合手把至极限位置 ,使滑移齿轮 7的摩擦锥面与固定在蜗轮箱端面的端盖的锥面结合 ,产生制动作用 . 河南理工大学本科毕业论文（设计） 3 动结构的特点传动系统都有一级减速比很大的蜗轮蜗杆传动，皆具备自锁功能，不会发生重物拉动滚筒旋转情况；总传动比大 (i 150 230)，能在电动机功率较小时，获得较大的牵引力；具有整体结构，便于移动和安装，甚至可以利用回柱绞车牵引力来牵引绞车本身移动；有的在电动机联轴器上装有手动制动闸，有的在蜗轮减速器输出轴上装有活动齿轮和锥形摩擦制动器，使回柱绞车可以按信号准确停位，并能从滚筒上自由放绳 (不受蜗杆传动自锁影响 )，且可控制放绳速度，防止松绳和乱绳；电气控制装置比较简单，皆具备隔爆性能，可用于有瓦斯、煤尘的环境场所；因蜗轮蜗杆传动效率低，易造成发热和温升过高 ,所以必须重视润滑和维护。柱绞车在井下回采工作面的布置方式柱绞车安装在回风巷内回柱绞车安装在回风巷内的位置、应符合作业规程规定图 1回风巷布置回柱绞车河南理工大学本科毕业论文（设计） 4 1 回风巷 2 回柱绞车 3 导向轮回柱绞车安装在回风巷内布置方式的优点有：回栓绞车不需经常搬迁；适合于煤层倾角较大、顶板破碎、压力较大的工作面。缺点有；回柱绞车可能影响回风巷人员行走和材料运输工作；钢丝绳牵引时要绕过一个拐直角的导向轮，钢丝绳受力大，容易损坏；要求固定拐角导向轮的柱子或锚杆等必须牢固 . 柱绞车安装在回采工作面上端回柱绞车布置在紧靠回风巷，且在工作面的上端相密集支柱之间如图 1 图 1回采工作面上布置回柱绞车 1 回风巷 2 回柱绞车 3 钢丝绳回柱绞车安装在回采工作面上端布置方式的优点有：钢丝绳牵引不必拐弯，直线牵引，钢丝绳运行阻力小，不易损坏；不影响回风巷内人员走动和材料运输工作。缺点有：每进行一次循环都要移动回柱绞车；要求在顶板条件较好和煤层倾角较小的条件下采用。当顶板压力较大时，机座受力后易变形；顶板严重冒落时可能埋住绞车，移动和检修都很困难。这种布置方式很少采用。柱绞车直接安装在工作面河南理工大学本科毕业论文（设计） 5 回柱绞车直接安装在工作面的多台布置 ,方式如图 1 图 1工作面上布置数台绞车 1 回风巷 2 回柱绞车 3 刮板输送回柱绞车直接安装在工作面的多台绞车布置方式的优点有：多台同时回柱，加快回柱进度，特别适合需要回柱的普通机械化采煤工作面，如使用刨煤机的回采工作面；不影响回风巷内的人员走动和材料运输工作；钢丝绳牵引不必拐弯，直线牵引，钢丝绳运行阻力小，不易损坏。缺点有：每进行次循环都要移动回柱绞车；要求在顶板条件较好和煤层倾角较小的条件下采用；顶板冒落也有可能埋住绞车，移动和检修都很困难。这种布置方式是在回柱工艺时间大大超过采煤工艺时间的情况下采用，可提高采煤工作面生产能力和经济效益，但应在确保安全的前提下谨慎推广使用柱绞车结构的一般分析回柱绞车按传动机构可分为普通蜗杆蜗轮传动和圆弧面蜗杆传动：通蜗杆蜗轮传动采用普通的蜗杆蜗轮传动机械效率低，具有结构结实耐用的优点，但体积重量都很大，搬运困难，不适于井下狭窄环境和经常移动的特点，故此类回柱绞车不再生产。弧面蜗杆传动现在生产的各种回柱绞车均采用圆弧面蜗杆传动，器的体积和重量都相应减小。河南理工大学本科毕业论文（设计） 6 同型号的回柱绞车的比较目前，各制造厂生产的回柱绞车主要有将其主要技术规格列表如下，以便作对比。表 1柱绞车主要技术规格项目单位型号引力公斤力最大 5750 最大 8000 最大 14000 最小 4250 最小 6765 最小 10000 卷筒直径毫米 280 300 394 绳速米 /分丝绳直径毫米 16 17 22 容绳量米 80 80 80 总减速比 157 170 功率千瓦 8 11 15 电压伏 380/660 380/660 380/660 转速转 /分 1465 970 734 外型尺寸毫米 1403 530500 1550 530670 2798 933900 重量（包括电机）公斤 867 650 2537 由上表可以看出：和量轻、挪移和安设方便的特点。但缺点是容绳量和牵引力较小。回柱绞车体积和重量都较大，但容绳量和牵引力都比煤矿回采工作面所用支柱以前多为木支柱，回柱时所需牵引力较大；现在支柱常用金属支柱和液压单体支柱，回柱时的牵引力比以前有所减小。故而目河南理工大学本科毕业论文（设计） 7 前煤矿用内外回柱绞车发展现状国外矿用小绞车的种类、规格较多筒和摩擦式式传动、齿轮传动、蜗轮传动、液压传动、行星齿轮传动和摆线齿轮传动等。其中采用行星齿轮传动的比较多。国外矿用小绞车规格比较多，适用不同场合，我国矿用小绞车的规格少，品种型号多而乱，也较繁杂，没有统一标准。从工作机构上分，国外有单筒、双筒及摩擦式三种，我国只有单筒一种型式。从原动力上分，国外有电动的、风动的及液压驱动，我国只有电动的和少量风动的。我国矿用小绞车在寿命、噪音、可靠性等综合指标与苏联有着一定的差距。苏联矿用小绞车使用寿命规定在 5年以上，我国目前不具备测试手段寿命无法考核，但从对用户的访问中得知，寿命达不到 5年，噪音也较大。虽然我国矿用小绞车参数系列水平优于国外，但在标准化和通用化方面远不如发达采煤机械制造国。纵观国内外矿用小绞车的发展情况其发展趋势有以下几个特点。向标准化系列化方向发展；向体积小、重量轻、结构紧凑方向发展；向高效节能方向发展；向寿命长、低噪音方向发展；向一机多能、通用化方向发展；向大功率方向发展；向外形简单、平滑、美观、大方方向发展。我这次毕业设计就是根据煤矿的实际需要，对回柱绞车进行设计。河南理工大学本科毕业论文（设计） 8 2 原始数据 3 工作条件工作年限 :10年（每年按 300 天计）；工作班制：两班；机器用途 :煤矿井下回收支柱用的慢速绞车 ; 工作情况 :工作稳定、平稳 ,间歇工作 ,绳筒转向定期变换 ; 运动要求 :绞车绳筒转速误差不超过 8%; 工作能力 :储备余量 10%。河南理工大学本科毕业论文（设计） 9 4 方案的初步拟定积较小（适合井下巷道狭长的工作环境）、重量较轻（可经常移动）载荷平稳、仅受轻微冲击。本绞车是由防爆电动机、弹性联轴节、蜗轮蜗杆减速器、过桥齿轮、卷筒、底座等部件组成。根据所给的设计数据、结构要求、机械的工艺性能和总传动比等条件，经过对回柱绞车常用型号的传动方式比较 ,初步选定本回柱绞车机械传动系统的类型，并拟定从动力机到工作机构之间机械传动系统的设计方案和总体布局。其传动结构图如下图 4 图 4回柱绞车的传动结构图 1、电动机 2、联轴器 3、蜗轮蜗杆减速器 4、小齿轮 5、中间齿轮 6、大齿轮 7、滚筒部件的结构及其特征电动机 :绞车采用专用防爆电动机、电动机为减速机构 :减速器采用一级圆弧蜗轮和一级齿轮传动。在蜗轮传动机构中蜗杆左端装有调节环和紧定螺钉等零件，右端装有轴承盖，挡盖等零件，用来调节蜗轮轴向位置和轴承轴向间隙。内齿离合器相啮合的徘徊齿轮，与蜗轮轴滑动配合，操纵手柄，拨叉拨动滑移齿轮沿蜗轮轴左右滑动，达到与内齿离合器离合的目的。蜗轮箱体由箱河南理工大学本科毕业论文（设计） 10 盖、箱底上下两部分合成，右侧下部有放油孔。过桥齿轮部件 :过桥齿轮是为了适应绞车结构上的需要（加大卷筒轴和蜗轮轴的中心距）而设置的，心轴固定在箱体中部。过桥齿轮轴心钻油孔，外端加油塞，组成挤压式油杯。卷筒部件 :卷筒部件主要由主轴、卷筒、大齿轮、轴承座等组成。大齿轮固定在卷筒上，卷筒安装在卷筒主轴上的两个滚动轴承上。主轴两端用轴承支座和齿轮箱壁支承。卷筒上设有穿绳孔，将绳头穿入后用绳卡和螺钉紧固。底座 :底座是用槽钢及钢板焊接，呈长条形，雪橇状。卷筒部件、蜗轮减速机部件、电动机等部件，自左至右分别装在底座上形成一个整体。底座上焊有钢环，以便绞车在井下安装、固定及移动、拖运之用。传动结构的特点图 4动结构的特点电动机与减速器的蜗杆直接相联，电机的输出轴与减速器的输入轴在同一轴线上，这种直线联接方式不仅结构最简单，而且传动效率最高。减速器传动：由于本回柱绞车的总减速比较大，为 i=181，因此采用动力蜗杆减速器。动力蜗杆传动的最大特点是：传动比大、结构紧凑、工作平稳、无噪声、自锁性能好。对于本回柱绞车，要求卷筒能够自锁，即卷筒的正反转只能由电动机的正反转来控制；当电源切断时绞车要马上停止工作，而卷筒本身不能自由转动，以免发生事故。而此时蜗轮蜗杆传动就能起到这个作用：因为河南理工大学本科毕业论文（设计） 11 若取蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角，则当蜗轮主动时，机构自锁，即只能蜗杆带动蜗轮，而不能蜗轮带动蜗杆。因此，采用蜗轮蜗杆减速器，就能保证卷筒的自锁性。这就是本回柱绞车设计采用蜗杆减速器的一个重要原因。但是，采用蜗杆减速器也有缺点，就是传动效率低，这点应在具体的蜗杆减速器设计中充分重视，并设法提高。采用圆弧齿圆柱蜗杆，就是提高效率的一种措施，这是一种新型的传动装置。它与普通的蜗杆传动相比，其不同在于具有良好的润滑条件，使齿面之间建立连续的润滑油膜形成液体摩擦，从而降低摩擦系数，减轻磨损，提高了承载能力和效率。因此，它具有承载能力大，使用寿命长，效率高（高 10等优点。齿轮传动 :选择齿轮传动，是由于齿轮传动具有工作可靠，使用寿命长，瞬时传动比为常数，传动效率高，结构紧凑，功率和速度适用范围广等优点。因斜齿轮传动时会产生轴向力，对传动不利。若采用人字齿轮，虽可使齿轮轴向力自行抵消，但人字齿轮制造比较困难，所以选择直齿轮传动。从结构上看：如果让蜗轮轴上的齿轮与主轴上的齿轮啮合，由于传动比大，会造成两齿轮大小相差过甚，大齿轮太大以至于不好安装和制造，而且外形尺寸也会太大。另外，蜗轮轴上的小齿轮也不能太小，因为根据强度要求限制了轴径，从而控制小齿轮的尺寸只能小到某一程度。否则，会给加工成本带来诸多不便。况且卷筒和大齿轮以及蜗轮尺寸都较大，让蜗轮上的齿轮与卷筒上的齿轮直接啮合，受尺寸限制，不容易做到。基于以上原因，决定增加一个中间轴过桥齿轮。这样，既可以得到合适的传动比，又可以令整体布局合理。现代生产的发展，无论在承载能力、工作可靠稳定方面，还是在结构尺寸和重量方面，对齿轮的传动的要求愈来愈高。标准齿轮由于存在一些缺点限制了它的应用范围。为了满足设计要求，我决定设计三个变位齿轮，作为改善齿轮传动质量的有效方法。河南理工大学本科毕业论文（设计） 12 5 总体设计动机的选择动机类型的选择根据动力源和工作条件：通常生产场所所用的都是三相交流电源，所以采用交流电动机；由于回柱绞车主要用于井下回收支柱用 ,为防止瓦斯、粉尘等有害气体引起爆炸 ,所以电动机需要选用矿用防爆电机；鉴于防爆电机安全可靠、经济合理、维护方便的选用原则，为此我选择动机功率的选择卷筒所需要的有效功率为： WP=000 = 11000 其中 , W为绳筒轴的输出效率，取为 1. 电动机输出功率为：P/ 查 1表 2从电动机到绳筒之间各传动机构和轴承的效率：柱销联轴器效率 1 =轮蜗杆减速器传动效率 2 =动轴承传动效率3=柱齿轮传动效率 4 = 则总传动效率 =1 2 33 24 = P/ = 电动机的额定功率为 11 动机转速的选择由于是在井下工作，需要考虑其安全可靠，所以选用额定转速为 970 r/河南理工大学本科毕业论文（设计） 13 动机型号的确定根据电动机功率和同步转速，查 2选择电动机型号为 2表 1660 伸轴颈为42 伸轴长度为 110 算传动装置总传动比和分配传动比动装置总传动比 i=其中电动机的满载转速10 r/i=181相差不大，故所选择的电动机型号合适。配各级传动比根据机械传动系统的设计方案把总传动比分配到各级传动上，并要求各级传动结构紧凑，承载能力高，工作可靠，制造经济和效率高 i=式中，分别为各级传动的传动比。根据绞车，确定各传动的传动比为：蜗轮蜗杆传动比：一对齿轮传动比：二对齿轮传动比：传动比 i=181. 算机械传动系统的性能参数机械传动系统的性能参数包括各级传动的转速、功率、扭矩等。这是机械传动系统方案优劣的重要指标，也是各级传动强度设计的依据。计算各轴转速：河南理工大学本科毕业论文（设计） 14 70r/70r/n=1970 n=2=n=3=算各轴功率： 1杆= =11 = 3= P 3 4= P 3 4=算各轴扭矩： 550电电55097011=m 550杆杆9550 m T=9550550m T=9550550m 河南理工大学本科毕业论文（设计） 15 T=9550550m 表 5计算机械传动系统的性能参数轴功率 P（转速n(r/转矩 T（电机轴蜗杆轴轴轴轴 11 70 970 南理工大学本科毕业论文（设计） 16 6 蜗轮蜗杆传动件设计择蜗杆传动类型根据 10095 1988的推荐 ,采用圆弧面蜗杆 ( 择材料根据设计要求 ,并考虑到蜗杆传动传递的功率不大 ,速度是慢速 ,故蜗杆用45钢 ,因需要效率高些 ,耐磨性好些 ,故蜗杆螺旋齿面要求淬火 ,硬度为锡磷青铜轴承、轴套、蜗轮、摩擦轮、机床丝杠螺母等） ,金属模铸造仅齿圈用青铜制造 ,轮芯用灰铸铁造 . 齿面接触疲劳强度进行设计根据闭式蜗杆传动的设计准则 ,先按齿面接触疲劳强度设计 ,再校核齿根弯曲疲劳强度 . 23 () T 确定作用在蜗轮上的转矩 : 由前面计算可知 T=2539200确定载荷系数 K: 因工作较稳定 ,故取载荷分布不均有系数 1K ;由表 ;于转速不高 ,冲击不大 ,可取动载系数 ,则 K= AK K =1=定弹性影响系数因选用的是铸锡青铜蜗轮和钢蜗杆相配 ,故 1 / 2160 定接触系数 Z: 河南理工大学本科毕业论文（设计） 17 先假设蜗杆分度圆直径1a 的比值1 / 确定许用接触应力 H: 根据蜗轮材料为铸锡磷青铜属模铸造 ,蜗杆螺旋齿面硬度45得蜗轮得基本许用应力 2 6 8H M P a 应力循环次数 N=600 1 28000=710 寿命系数 H = H 268=算中心距 a 23 39 2 0 =中心距 a=150据传动比，从手册中取模数 m=6,蜗杆分度圆直径1d =d /a=得接触系数 Z =因为 ,因此以上计算结果可用 . 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸蜗杆轴向齿距6=系数 10q ;齿顶圆直径1 96ad ;分度圆导程角 ;蜗杆轴向齿厚 21 1 =轮蜗轮齿数 2 40Z ;变位系数 2x =0 蜗轮分度圆直径 2d =6 40=240南理工大学本科毕业论文（设计） 18 蜗轮喉圆直径 22d +2240+2 8=256 轮齿根圆直径 22d 4036.8 轮咽喉母圆半径 2gr=50256=22核齿根弯曲疲劳强度校核齿根弯曲疲劳强度 2 2121 . 5 3 F F a Yd d m 当量齿数 2 023340 4 0 . 2c o s c o s 5 . 7 根据 2 , 2 0x ,从中可查得齿形系数 2 螺旋角系数 0005 . 71 1 0 . 9 5 9 31 4 0 1 4 0Y 许用弯曲应力 F = F 56F 寿命系数 :以 F = F = 62 4 060 2 5 3 9 2 F 弯曲强度满足要求。河南理工大学本科毕业论文（设计） 19 7 齿轮的传动设计本设计的齿轮传动是由三个直齿圆柱齿轮来完成的。即小齿轮、中间桥齿、和大齿轮。小齿轮安装在蜗杆轴上，中间齿轮和大齿轮安装在中间轴和卷筒上。通过这三个齿轮，将运动传递到卷筒上。轮模数的确定参考同类产品：选取小齿轮材料为 40，齿面淬火，淬火硬度为0；中间桥轮材料为 40，表面淬火，淬火硬

温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。