【JX576】滚筒式绞车的总体设计【7张CAD图纸+论文+开题报告+外文翻译】【机械毕业设计论文】【通过答辩】
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- 内容简介：
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河南理工大学 万方科技学院 本科毕业设计（论文）中期检查表 指导教师： 王得胜 职称： 教授 所在院（系）： 机械与动力工程系 教研室（研究室）： 机械设计教研室 题 目 滚筒绞车总体设计 学生姓名 谢春磊 专业班级 08 机设二 班 学号 0828070027 一、 选题质量：（主要从以下四个方面填写： 1、选题是否符合专业培养目标，能否体现综合训练要求； 2、题目难易程度； 3、题目工作量； 4、题目与生产、科研、经济、社会、文化及实验室建设等实际的结合程度） 1、本题目符合机械设计专业的培养目标，能够充分锻炼和培养分析问题和实际操作能力，能够体现综合训练的要求； 2、本题目难易适中，符合本科毕业设计要求； 3、本题目工作量适中，能在规定的时间内完成； 4、所选题目 滚筒绞车的总体设计 与实际贴合比较紧密，在实际的应用中比较广泛。在设计过程中，对机器的零件的设计和计算对我来说是以往所学知识的总结和应用，所以能够满足综合训练的要求 二、开题报告完成情况： 根据自己在各方面资料的收集和整理，通过对可行性的分析，结合老师给的题目的选择，我完成了这次设计的选题。在选题结束之后，通过自己认真查阅相关的资料，最后结合本身的实际情况和设计的时间任务完成了开题报告。 2 三、阶段性成果： 1、 通过对 滚筒绞车 的了解，再加上 有关书籍的介绍 ，算是对 滚筒绞车 有了一个大概的了解。前期阶段主要是对有关于 滚筒绞车 的各方面的文献和资料进行搜集，为设计以后的设计做了必要的准备。 2、 中期阶段主要是依据参考资料，从上面找到一些关于关于 滚筒绞车 的信息，首先对其零部件有了大致的了解，其次是已有了大概的设计方法，并开始了一些基本的结构设计。 3、 正在进行装配图的 图和设计说明书。 四、存在主要问题： 由于这是我第一次单独进行 滚筒绞车总体 设计 ，所以刚开始进展的并不是很顺利。而我对这方面的知识掌 握比较少，所以需要在图书馆和网上查找更多的相关资料，对有滚筒绞车 的知识进行更深入的了解。不过我坚信，只要自己努力和在指导老师的指引下，我能把各方面的问题逐个击破，最终顺利完成毕业设计。 五、指导教师对学生在毕业实习中，劳动、学习纪律及毕业设计（论文 ）进展等方面的评语 指导教师： （签名） 年 月 日 河南理工大学 万方科技学院 本科毕业设计（论文）开题报告 题目名称 滚筒式绞车的总体设计 学生姓名 谢春磊 专业班级 08 机设二班 学号 0828070027 一、 选题的目的和意义： 目的： 随着国民经济对燃料和各种矿物需要量的不断增长，矿井生产机械化、自动化和集中化程度的不断提高，各种矿物的产量亦不断扩大；我国煤矿和各类矿山每年都要生产大量的煤和矿石。为了使矿井生产能够正常地进行和充分发挥设备的效能，目前在矿井井下主要运输环节之间普遍设置了各类的煤仓，以调节和缓和各运输环节的能力，使之连成一个有机的整体，以 保证煤和矿石源源不断地运到地面上来。因此，提升绞车矿井生产中的一个十分重要的环节，而煤仓的设计也成为矿井设计中重要的内容。 矿井提升绞车 是矿山重要和关键的设备之一，是矿山生产的“咽喉 设备，主要用于煤矿、 金属矿及非金属矿提升和下放人员、 提升煤炭、 矿石、 矸石及运输材料和设备。提升绞车主要装置由卷筒、传动系统 等组成。它的性能优劣，运行是否正常，工作效率是否高，是否安全可靠，对矿山生产和人员、设备的安全有着重要的影响，为了适应我国国民经济的高速发展，煤炭冶金工业要求 建立大量的现代化矿山，提升机的市场前景乐 观；同时，由于国内提升绞车 生产厂家多，竞争激烈，对传统提升机的设计方法提出挑战，市场的竞争要求设计者推陈出新，瞄准国际提升机的发展方向，设计出质量过硬性能最优的产品，以满足矿山行业要求。所以，对其进行现代设计研究，对于强化提升机的生产，提高效益具有重要意义。 相信随着课题的不断深入，对带式输送机将会有更深入的了解，为以后的学习也能打下夯实的基础。 意义： 目前 中国 绞车 产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如质量差、工作效率低、资源消耗大、环境污染严重、对自然资源破坏力大、维修繁琐需高技术人员等等。所以这次设 计有以下意义。 1）了解 矿用 绞车的结构、特点以及工作原理。 2）对绞车各部分的性能的提高有重大意义 :尽可能好地满足工艺要求、便于操作。 2 具有合理的强度与刚度，使用可靠，具有很好的经济性，重量轻，制造维修方便。 3）培养学生的自主设计能力 二、 国内外研究综述： 我国矿用 绞车主要是指调度绞车和回柱绞车，它经历了仿制、自行设计两个阶段。解放初期使用的矿用小绞车有日本的、苏联的，因此当时生产的矿用小绞车也是测绘仿制日本和苏联的产品。 1958 年后这些产品相继被淘汰，并对苏联绞车进行了改进，于 1964 年进入了自行设计阶段 十年代以前一直使用的是仿制的老产品，八十年代中期才开始设计新型的回柱绞车，主要针对效率极低的球面蜗轮副、慢速工作和快速回绳等环节进行根本的改进。 国外矿用 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。发展趋势向标准化系列方向发展，向体积小、重量轻、结构紧凑方向发展 ;向高效、节能、寿命长、低噪音、一机多能通用化、大功率、 外形简单、平滑、美观、大方方向发展。 国外矿用 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。 例如回柱绞车的薄弱环节是球面蜗轮副传动，回柱绞车的主传动均采用了蜗轮副传动，这是因为蜗轮副传动比大，又具有自锁性，故其传动效率较低，一般只有 0. 4柱绞车的总传动效率更低。回绳速度慢，所有的回柱纹车回绳速度和工作牵引速度相同 是搬运设备，工作效率太低。随着采煤机械化的发展，综采设备的频繁搬迁，又由于回柱绞车搬运，工作时间长占用人工多，因此这类绞车均应设置快速回绳。 我国矿用 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 虽然我国矿用 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。比如牵引力 14000f 这一档回柱绞车就有四种型号 . 一级减速为蜗轮副传动、二级为行星齿轮传动 (少齿差传动 )。 二级减速为 3 蜗轮副传动，一级和三级减速为圆柱齿轮传动。 是在一级蜗轮副减速之后 ,其二级、三级减速为直齿圆柱齿轮传动。 是在一级蜗轮副减速之后，其二级减速为直齿圆柱齿 轮传动，也是传动系统最简单的一种。 回柱绞车以电动使用最广，传动型式以球面蜗轮副居多，该机主要结构型式为电动机悬装在蜗轮副减速器的后部，蜗轮副减速器为第一级减速，第二级和第三级为圆柱齿轮传动，分别安装在机器的两侧对称机体的中心布置，该机呈长条形适应并下巷道的空间，体积小，底座呈雪橇形，安装搬运方便。 三、 毕业设计（论文）所用的主要技术与方法： 1. 在 图书馆查阅 相关资料和机械设计手册 2. 通过网络搜集相关信息和资料 3. 老师的指导与讲解 4. 利用各种文字处理软件编写设计说明书 5. 通过绘图软件绘制相关零件图 四、 主要参考 文献与资料获得情况： 1、简明机械零件设计实用手册，机械工业出版社，主编胡家秀 2、机械零件设计手册，机械工业出版社，主编吴宗泽 3、机械原理，西北工业大学出版社，主编孙桓、陈作模等； 4、机械设计，高等教育出版社（第八版），主编濮良贵、纪名刚 5、 机械设计工程学 ，中国矿业大学出版社，主编唐大放，冯小宁，杨现卿 6、机械设计机械设计基础课程设计，中国矿业大学出版社，主编任济生等 7、减速器和变速器设计与选用手册，机械工业出版社，主编程乃士 8、行星齿轮传动设计，化学工业 出版社，主编饶振纲 4 五、 毕业设计（论文）进度安排（按周说明） 时间 计划安排要求 1 确定题目，收集相关资料 3 周 确定设计方案，熟悉设计步骤 4 周 绞 车主要参数的设计与计算 5 周 传动系统设计 6 周 主要部件的选型和结构设计 7 周 滚筒式绞车的使用说明 8 周 破碎腔的设计 9 周 产品色彩设计 10,11 周 设计基本完成 12， 3 周 进行机械设计系统审查，开始设计图纸 14 周 完成设计图纸 15 周 完成设计说明书 16 周 准备答辩。 六、 指导教师审批意见： 指导教师： （签名） 年 月 日 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文摘 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 ， 以 上 要求。因此，我的毕业设计滚筒式绞车 是对 绞车在结构 能上的 合，使 到 的设计效 ，具有 需的功能。本 设计 要对 外 合传动 一 行星轮传动、滚筒结构、 动 等进行了 的设计。滚筒式绞车 提升绞车 调度绞车 行星齿轮 is a to to .6 a to to is a a of is is on is a us to a to to is of my g is to to go at of a as a a 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文目 录前 言.述.、绞车的发展.国绞车的发展.外绞车的发展.内外水平对比.体发展趋势. 提升绞车简述. 调度绞车简述. 滚筒式绞车设计思路.筒绞车总体结构设计方案. 总体设计方案. 系统概述.部方案设计. 驱动形式. 减速箱的选用. 传动方案.排绳方案. 电气控制方案.动方案的选择及滚筒的设计. 设计的原始数据和传动方案选择. 传动方案选择. 滚筒的设计. 制动装置设计.动系统的设计.传动比的设计与计算. 减速装置的传动比分配计算. 传动装置的运动参数计算. 齿轮的传动设计. 轴的设计及计算. 滚动轴承的校核计算. 键的强度计算.星架结构设计. 行星架形式的确定和材料的选定.行星架的技术要求.筒式绞车制动器的设计. 制动器的形式和常用安全装置. 制动器的选用和设计.筒式绞车的使用与说明. 使用与维护. 绞车的润滑. 绞车的装配及检验. 绞车的修复与零部件的更换. 绞车的拆卸. 语. 谢. .河南理工大 学万方科技学院本科毕业论文 1 of is to to a in in be in is as of of of in is be of of of of of of of of as 、 、 、 40). as an of on (A) of of of is in on a 、 . of to in of to 7 河南理工大 学万方科技学院本科毕业论文 2 of in (B) of a 2 3/Z4 Z7 of in of a 5of 1、 2、 3 4、 to 5、 5 is of a or of 6、 7. in to a in 7 to If 7 on of to be on by to 5、 Z6 7. 7 so 6 on of of 5 (to of 6 to in as 6、 as if 7 in 、 on 、 6 1 7 of 7 to go or 、 in of to to 南理工大 学万方科技学院本科毕业论文 3 It be is to at it or (1) of if be (2) to is it be or (3) to or is is be (4) a or a of as is a or be (5) is a it be (6) to is on is a or be (7) To to so (8) as be to 河南理工大 学万方科技学院本科毕业论文 4 to to (9) to (A) a 1. (1) (2) (3) (4) a (5) of (6) (7) A 2. to to If of an f is be to to to of at if or so as to (B) On u 1. on u (1) up in on to in in to in 南理工大 学万方科技学院本科毕业论文 5 of (2) Of u an of a to of 2. on u (1) is (2) on at (3) or (4) is 3. to of as to on or of an we in of to on to f (C) in 1. of in (1) or (2) is of at (3) Or (4) in 河南理工大 学万方科技学院本科毕业论文 6 2. (1) to a if be (2) of or of (3) to (4) If it be (D) of of 1. (1) a (2) to no C、 a (3) or of or (4) or is (5) or 2. up in of of of do at to or (E) 1. is (1) 河南理工大 学万方科技学院本科毕业论文 7 (2) of (3) or (4) or (5) is or 2. of of of to (F) do 1. (1) A as or of or (2) (3) (4) (5) 2. To as on a it is be we by be to in be to (G) . 1) or 河南理工大 学万方科技学院本科毕业论文 8 (2) of or (3) or (4) (5) (6) or 5 . 2. to to be to to in a (H) of 1 of (1) or (2) If a in to a if to or in if it be 2. of a (1) of of a is of a or a of a is so (2) of a at of of 丫 ) 南理工大 学万方科技学院本科毕业论文 9 ) of 3. to or 河南理工大 学万方科技学院本科毕业论文 10 调度绞车 一、调度绞车及其结构特点 调度绞车是常用来调度车辆及进行辅助牵引作业的一种绞车。常用于矿井巷道中拖运矿车及辅助搬运，也可用在采掘工作面、装车站调度空、重载矿车。 调度绞车是一种全齿传动机械。齿轮传动系统又称轮系。根据轮系传动时各齿轮轴线在空间的相对位置是否固定，可分为定轴轮系和周转轮系。定轴轮系又有外啮合圆柱齿轮传动和内啮合圆 柱齿轮传动之分，而周转轮系又有差动传动和行星传动之分。调度绞车的传动齿轮既有内啮合圆柱齿轮传动，又有行星传动，所以调度绞车又称内齿轮行星传动绞车。 调度绞车常用型号主要有 D 1（ 1.（ 22）、 2（ 25）、 3（ 40）等。 下面以 1（即 调度绞车为例介绍调度绞车的组成及传动原理。 （一） 1 型调度绞车的组成 1 型调度绞车的主要组成部分为滚筒、制动装置机座和电动机 。 绞车滚筒由铸钢制成，其主要功能是缠绕钢丝绳牵引负荷。滚筒内和大内齿轮下装有减速齿轮。 绞车上共装有两组带式闸，即制动闸 2，工作闸 3。电动机一侧的制动闸 2 用来制动滚筒，大内齿轮上的工作闸 3 用于控制 机座用铸铁制成，电动机轴承支架及闸带定位板等均用螺栓固定在机座上。电动机为专用隔爆三相笼型电动机。 （二） 1 型调度绞车的传动原理 该型绞车采用两级内啮合传动和一级行星轮传动。 2 和 4 为两级内啮合传动， 在电动机 5 轴头上安装着加长套的齿轮 过内齿轮 轮 万方科技学院本科毕业论文 11 齿轮 运动传到齿轮 轮 称太阳轮），再带动两个行星齿轮 7。行星齿轮自由地装在 2 根与带动固定连接的轴上，大内齿轮 于控制绞车滚筒运转。 若将大内齿轮 闸住，而将滚筒上的制动闸 2 松开，此时电动机转动由两级内啮轮传动到齿轮 7。但由于 能转动，所以齿轮 时还要绕齿轮 筒中心线）公转。从而 带动与其相连的带动转动，此时 地球）的运动方式，齿轮 传动方式称为行星传动。 反之，若将大内齿轮 松开，而将滚筒上的制动闸 2 闸住，因 作自转，没有公转，从 7的传动系统变为定轴轮系，齿轮 替松开（或闸住）工作闸 3 或制动闸 2，即可使调度绞车在不停电动机的情况下实现运行和停车。当需要作反向提升时，必须重新按动启动按钮，使电机反向运转。 需要注意的是，当电动机启动后，不准将工作闸和制动闸同时闸 住，这样会烧坏电动机或发生其他事故。 二 、调度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 3 度 )，拉杆螺栓、叉头、闸把、销轴等是否有损伤或变形，背紧螺母 是否松动，有问题河南理工大 学万方科技学院本科毕业论文 12 应调整和处理。 (5)检查闸把及杠杆系统动作是否灵活，施闸后，闸把不得达到水平位置，应当比水平位置略有上翘。 (6)检查固定绞车的顶柱和戗柱是否牢固，基础螺栓或锚杆是否有松动，底座有无裂纹，有问题应及时处理。 (7)检查电动机空载启动是否正常，接地是否良好，启动器等电气设备是否符合防爆和完好要求。 (8)检查轴承及电动机、开关、电缆、闸带等是否温度过高，发现问题应查明原因，采取措施进行处理。 (9)经常擦拭绞车，清理浮尘和杂物，保持周围环境整洁。绞车的安全 操作、检查与维护 三 、绞车常见故障及处理 (一 )绞车滚筒产生异响的主要原因及处理方法 1绞车滚筒产生异响的主要原因 (1)滚筒筒壳螺栓松动。 (2)筒壳和支轮 (法兰盘 )之间间隙过大。 (3)滚筒筒壳产生裂纹。 (4)焊接筒壳开焊。 (5)游动滚筒和衬套的固定螺钉松动，造成游动滚筒和衬套之间有相对滑动。 (6)衬套与主轴之间间隙磨损过大。 (7)蜗轮螺杆式离合器有松动。 2处理方法 根据检查情况，确定处理方法。如对松动 的螺帽等，可在交接班停产时紧固；如果响声不严重，可适当减轻绞车负载，注意观察，维持到规定的停河南理工大 学万方科技学院本科毕业论文 13 产检修时进行修理；如果响声严重，则应立即停车修理或更换，以免事故扩大。 (二 )绞车滚筒上钢丝绳排列不整齐的危害、原因及处理方法 ， 1 绞车滚筒上钢丝绳排列不整齐的危害 (1)加快钢丝绳磨损。钢丝绳在滚筒上杂乱缠绕时，牵引受力绳经常要在杂乱排绳中挤出来又压进去，造成严重磨损，造成钢丝绳直径磨细和断丝增多，缩短了钢丝绳的使用寿命。 (2)造成钢丝绳滑出滚筒外。钢丝绳排列不整齐，必然 产生堆挤现象，损坏护绳板，当堆挤高度超过滚筒边缘高度时，钢丝绳极易滑出滚筒外，轻者断丝，重者断绳跑车。 2绞车滚筒上钢丝绳排列不整齐的主要原因 (1)绞车布置不当，即提升钢丝绳偏角不符合规定要求。 (2)绞车天轮 (导轮 )缺油，不能随钢丝绳在滚筒上缠绕时左右滑动。 (3)绞车排绳装置失效或已被拆除。 (4)操作不当，缠绕不紧。 3处理方法 根据不同情况，对症处理。属安装质量和排绳装置失效等情况的，要及时汇报请求派人处理，属操作或维护不当的，要认真按照 规定精心操作和维护；斜巷绞车尤其要注意清除途中障碍，防止在下放重物时钢丝绳忽松忽紧。 (三 )绞车减速器运转中产生异响和振动的原因及处理方法 1减速器运转中产生异响和振动的主要原因 (1)齿轮啮合间隙过紧或过松。 (2)轴承间隙过大，一般表现为下放空载时响声大，重载提升时响声小。 (3)减速器或轴承螺栓松动。 (4)减速器内掉人异物。 2处理方法 河南理工大 学万方科技学院本科毕业论文 14 (1)调整齿轮啮合间隙至适当位置，若磨损严重，则应更换齿轮。 (2)对松弛的轴承进行修理 或更换。 (3)注意紧固松动的螺钉。 (4)若有异物掉进减速器内，应立即停运，排除故障。 (四 )绞车制动闸发热的原因及处理 1绞车制动闸发热的原因 (1)用闸过早、过多、过猛。 (2)重物下放时经常使用制动闸，绞车没有电气动力制动系 统，单滚筒绞车常有此种情况。 (3)闸瓦螺栓松动或闸瓦磨损过度，螺栓头触及闸轮 (或闸盘 )。 (4)闸瓦与闸轮 (或闸盘 )安装不正确，接触面积过小。 (5)闸轮 (或闸盘 )摆动较大。 2预防和处理方法 不断总结操作经验，探索操作方法，提高操作技术水平；严绞车的安全操作、检查与维护格控制牵引负荷，严禁负荷下放时电机不送电松闸放飞车；经常检查维护，注意闸瓦与闸轮 (或闸盘 )的接触情况。 (五 )盘式制动闸松不开闸的原因及预防处理方法 1盘式制动闸松不开闸的主要原因 (1)制动操作 把手 丝杠拉杆长度调整不合适。 (2)制动操作 把手 摆动角度不合适。 (3)溢流阀节流孔堵塞或滑阀卡死失灵。 (4)溢流阀密封不严或电液调压装置漏油。 (5)电液调压装置的动 作圈引出线焊接不牢或断线。 2预防处理方法 及时调整制动操作 把手 动作位置，定期清洗液压系统的油过滤器，保河南理工大 学万方科技学院本科毕业论文 15 持液压油的清洁，避免阀孔堵塞。 (六 )按启动按钮，绞车电机不转的原因及处理方法 1主要原因 (1)电源有故障，如停电、断相、电动机或线路接地，接地保护断电或电源电压过低。 (2)停止按钮未复原位。 (3)启动器内部有故障。 (4)操作电缆断线。 (5)电动机烧毁。 2处理方法 先检查电源，如本机电源电缆上的其他机 电设备都开不动，则肯定是电源停电，应及时汇报，请求送电。再检查按钮，必须把所用开关 到停电位置，方可拆开按钮检查，不得在检修中损坏其防爆性能。其他几项情况必须请专职电工检查处理。 (七 )按停止按钮，电动机不停止的原因及处理方法 1主要原因 (1)操作按钮失灵或过于潮湿。 (2)操作线短路或接地。 (3)磁力启动器主接点或辅助接点烧损粘连而不能离开。 (4)消弧罩卡住触头，不能离开。 (5)中间继电器接点不断开。 (6)磁力启动器放 置不正，或被碰向后倾倒超过 15 。 2处理方法 应紧急扶正磁力启动器，把绞车所属磁力启动器的操作手柄打向停止位置。事先应该用调闸方法先将提升负荷停住，防止拉闸时磁力启动器内隔离河南理工大 学万方科技学院本科毕业论文 16 刀闸产生过大的停电火花。 (八 )电动机单相运转的原因及处理方法 1绞车电动机单相运转的特征及危害 (1)无论正向启动或反向启动，电机都发生沉闷的嗡嗡声，但电机始终不会转动。 (2)如在运行时出现电机单相运转，则电动机仍保持原来的旋向，但转速明显减慢、发出嗡嗡声，电机开始发热，若绞车配 有电流表，则有的指向零位，有的电流值变大。无论启动或运行时出现电机单相运转，如不及时发现和停机，则可能烧毁电机造成事故。 2造成电动机单相运转的原因 (1)电源缺相 (断一相 )。这是由于一相断熔丝或一相断线以及接触器一相接触不良等原因引起的。 (2)电动机定子线圈有一相断线。这时由于定子线圈接线方式的不同，其影响程度有区别，即星 (丫 )型接线比三角 () 型接线严重。 3处理方法 迅速停机，查明原因，及时汇报或找维修电工进行处理 。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文目 录前 言.述.、绞车的发展.国绞车的发展.外绞车的发展.内外水平对比.体发展趋势. 提升绞车简述. 调度绞车简述. 滚筒式绞车设计思路.筒绞车总体结构设计方案. 总体设计方案. 系统概述.部方案设计. 驱动形式. 减速箱的选用. 传动方案.排绳方案. 电气控制方案.动方案的选择及滚筒的设计. 设计的原始数据和传动方案选择. 传动方案选择. 滚筒的设计. 制动装置设计.动系统的设计.传动比的设计与计算. 减速装置的传动比分配计算. 传动装置的运动参数计算. 齿轮的传动设计. 轴的设计及计算. 滚动轴承的校核计算. 键的强度计算.星架结构设计. 行星架形式的确定和材料的选定.行星架的技术要求.筒式绞车制动器的设计. 制动器的形式和常用安全装置. 制动器的选用和设计.筒式绞车的使用与说明. 使用与维护. 绞车的润滑. 绞车的装配及 . 绞车的 与 部 的 . 绞车的 . . 文 .言绞车 一 用 筒 绳 提升 的 设 简、 绳大、置方用计对 行星齿轮调度绞车调度绞车要用”装 调度 车运车及 运工“设计 据绞车 选择电动的 及 绳的 选择速度 与设计要求速度一 据要求设计绞车 行星轮系及 用的 动构绞车的减速和传动 行星齿轮传动分 滚筒的 设计要求确定行星减速器的结构和 传动部 的 据滚筒的结构形式选择制动装置 式制动对 设计 部 行校核绞车 工“ 和制动 绞车 筒的 和 对 的 和 工“ “ 、制动、 及 能、设计合理、“方途 特点国内平均每年需求 不同规格的调度绞车数万台同时我国的用提升和绞车交流调速技术一 处比较落 几乎没有发展导 高能耗和效率 的电动子串电阻装置一 占据导位大大制约了整水平的提高变 用提升和绞车的 和发展前景 一项迫切的工“调度绞车最要的械部位就 齿轮传动部位它的选择严 影响绞车的外貌和 能轮传动相比具有一系列的优点如：承能 大体积 效率高 传动比大声 高寿命长 及 的优点同时行星传动的箱体比普 定轴齿轮传动的箱体同样 ” 要 几倍这也 本设计选用行星齿轮传动的 要原 1河南理工大学万方科技学院本科毕业论文第一章 国绞车的发展我国绞车要经历了仿制、自行设计 阶段解放初期使用的产品要自日本与苏联1958年 这些产品相继被淘汰对苏联绞车行了改1964年入自行设计阶段淮南煤厂曾设计了摆线齿轮绞车和少齿轮差传动绞车徐州山设制造厂也曾设计制造了摆线和行星齿轮传动绞车一些厂还设计试制了25前用 绞车已经标准化方得了相发展1982年对 前制定的标准行了 订标准方 外绞车的发展国外用 绞车使用 普 产厂 也 苏联、 国、日本、 国 制造了用 绞车国外用 绞车 、规格较 比如调度绞车 100k 3600k 动 有电动的 的 动的工“构有筒、 筒和 传动形式有 传动、 式传动、齿轮传动、 轮传动、 传动、行星轮传动、摆线齿轮传动 用行星轮传动 用行星轮传动的比较 发展趋势 标准化系列方 发展 体积 、 、结构方 发展 高效、 能、寿命长、 、一 能 用化、大 率、外形简、平滑、 、大方方 发展内外水平对比1 品 2河南理工大学万方科技学院本科毕业论文国外用 绞车的规格较 用不同 合我国的用 绞车规格较少品 也较 标准化度不高2 式工“构分国外有筒、 筒、 式少 原动 分国外有电动的、 动的、 驱动的我国有少的电动和 动的几年有了较大度的发展3 结构我国及国外的调度绞车大 数 用行星齿轮传动传动系统结构简使用方 特 山、”山 较大设的 运工“ 煤的械化发展“ 设的 绞车也得了相的发展使得绞车还需要具速4 产品 能要寿命、 “合还有一定的差 5 三化水平我国的用 绞车参数系列化方水平优国外标准化和 用化方还不如发械制造国6 技术经 绞车技术经 与苏联械发国 还有一定的差 体发展趋势 国内外用 绞车的发展发展趋势有 ”几 特点：1 标准化系列化方 发展3河南理工大学万方科技学院本科毕业论文使制造 有自”的产品系列 对绞车的 能、参数一的明确规定强 行 设计、制造、使用、维护、 大的方 体积 、 、结构 方 发展求 绞车的运动及传动装置、工“滚筒、制动装置部分要部 “合一 系统 统局分用 提高 度外形 3 高效 能的方 发展选最参数最大度提高产品 能 用合理的制造度提高 产效率 寿命长 的方 发展使得“合 能高4 一 能化、 用化方 发展 5 大 率的方 发展 6 外形简、平滑、 、大方方 发展升绞车简述提升 使用的绞车与大、 ”运 用的绞车一滚筒 2 ” 常这 提升械 提升绞车目前 要的绞车 滚筒数目 分要 筒和 筒 筒绞车用提升 绳的一 定滚筒 一 与提升 器相 滚筒 器 ”运行时 自 自 ”放 滚筒绞车用 提升 绳分 绞车的 滚筒 滚筒”方 绳滚筒方 绳这样一 运行 一 ”运行 比 效率提高一倍 水平使用时不方滚筒的 大 分提升绞车要有 08 、12 和16 三 提升绞车要用大、 ” 料运 期 “ 的 时提升设对产 的 “ 要提升设度绞车简述调度绞车一 用”水平 不 长的 内动车 及 运车同时 用 运工“使绞车体积减 结构 调度绞车一 用行星轮减速装置 装入滚筒内部电动也 入滚筒 部这样 相 的 用调度绞车的结构特点 一 提升绞车筒式绞车设计思路我 的毕业设计 目 滚筒绞车要 用6 提升绞车的技术参数 及度绞车的结构 行星齿轮传动 行产品的改也就 6 提升绞车度绞车的形式这样 相对 一定的 使得绞车结构 5河南理工大学万方科技学院本科毕业论文第二章 体设计方案本设计的滚筒绞车 电动、减速器、联轴器、滚筒、排绳构及 21 滚筒绞车绞车结构 意 统概述驱动方式有 例如电 驱动、 驱动、气 驱动介驱动的结果 使滚筒旋 收放 绳故本设计 用电 驱动本设计的传动构 用 传动 减速器和开式齿轮 用 传动构要原 减速器的 轴与滚筒 接轴要保 同轴度要确定安装位置 筒一平 没有开式齿轮 合 一平传 齿轮传动继筒 的 绳 滚筒的 反速收绳放绳的效果绳滚筒一 层 使 绳能排列整齐此要使用排绳构最 整 绞车需要一 架 支撑这样就形了一 整的绞车装置7河南理工大学万方科技学院本科毕业论文第三章 局部方案设计本章研究的 传 部分的设计介绍了绞车设计的传动方案排绳构驱动形式 及减速箱的选用动形式总体方案确定本设计 用电动驱动绞车 筒传动电动的 率绞车拉 的吨位值不同调速要求 了保 电动具有较大的能 常选用 冶金用的交流电动 率30千瓦 ”的一 用鼠笼式电动它具有控制简的优点电网 不电动 率较大8河南理工大学万方科技学院本科毕业论文要求平稳制动的 合选用 式电动目前使用的断续工“制的交流 冶金电动的 有异电动分 鼠笼电动和 式电动鼠笼电动 能：简耐用易维护价格 特 硬启动和调速 能差 时 率一 无调速要求的械 用变率电源供电”平滑调速变数 速电动分 变速调 体积大价格较贵式电动 能：鼠笼电动维护麻烦价格也稍贵子串电阻的特 属软特 负矩的增电速显著”降它启动矩大启动时 率行 范围的速度调 控制设简故 用 产械尤 电网 、启动数 的械如提升、 及轧 械此选用三相异电动线子电动有较高的械强度及能 动惯 合 速启动及反 的制动 合速箱的选用介设计的要求需要传动比大传动效率高结构 相对体积 运平稳声 用动 传动故选用行星轮系减速器最合 不行星轮系减速器的特点 体积 、 、承能 大、效率高、工“平稳的特点 传动比的需要 选择速器该减速器能分满足本设计的要求动方案总体方案确定本设计使用齿轮传动齿轮传动 代械用最 的一 传动方式齿轮传动相对传动 能保 准确的传动比传动装置9河南理工大学万方科技学院本科毕业论文寿命较长传动效率高：齿轮传动相对 传动高速运也能保持平稳传动声 齿轮传动的工“ 分开式齿轮传动 开式齿轮传动及 式齿轮传动开式齿轮传动常用农业械 筑械 及简易的械设没有防尘罩 壳齿轮全暴露外不仅外界杂 易侵入滑不工“ 不齿轮 易磨损故宜用 速动开式齿轮传动装有简的防护罩有时还大齿轮部分侵入油池工“ 有改善仍不能严密防 外界杂 侵入润滑 也不算 式齿轮传动 齿轮箱 如汽车床航 发动 用的齿轮传动 装经确工 严密的箱体内的与开式 开式的齿轮传动相比润滑 防护 最 轴的安装度及系统的刚度比较高能保 较的啮合度 用 要 合了 使 绳滚筒 时排列整齐目的要 导杆、排绳螺杆、排绳器、传动 轮和手动调整合器部分 导杆和排绳螺杆互相平行 定 的支架 用滑动轴承支持导杆和排绳螺杆用 维持动时的稳定 排绳器部滑行爪和排绳螺杆相啮合螺杆的动”就能 导杆和螺杆滑行排绳器架体内安装有四 垂 滚柱和一 一对水平滚柱用 导 保持 绳贮绳筒时与贮绳筒轴线垂 自筒体的 轮传动装置收绳 时排绳螺杆始终朝一 方 放绳时朝相反方 与滑行爪相啮合的螺纹槽方 前滑行 行至 部位置螺纹槽折方 返之啮合的滑行爪动排绳器 之折返气控制方案前驱动方式已定本设计 用 异电动 子轴的滑环 子 用 自动运行 常运行控制有 ”三 方式：1 电动速运行方法：此 运行方式使用 提升刺激 “手柄逐档 同时配合 制动手柄使提升绞车 动逐渐均匀速至全速行至减速点时速铃响电串如少的电阻维持较大 矩开始缓缓减速 “手柄阻挡收提升绞车均匀的减速至 速终点迅速收柄2 电动速速此 运行方式 用较 负荷 提升“控制方法与前款大 相同不同之处减速时提升绞车惯 减速 使负荷速度降 终点时速度收柄 车3 动 制动”放如果提升绞车 ”放、人之工 规定控制系统配置动 制动系统系运行方式有 ” ：1 电动速动减速：”放 时启动动 制动电源 ”动 制动电源开关提升绞车减速段和速段运行方式与前款相同减速位置减速铃响踏”动 制动踏板投入动 制动电源同时 制动 动 制动电流 方能 开制动器提升绞车制动电流“用”减速 车位置 收“手柄至 位 车2 全动 制动11河南理工大学万方科技学院本科毕业论文开车 发 启动动 制动电源 ”动 制动 踏板 显 有制动电流 “手柄 负”行方 较速速逐档 至最大位置同时缓缓 开制动手柄提升绞车 “用”缓 速 改变踏板的 度 控制电流的大 也 改变“手柄的位置 满足”方速速 要终 电流 手柄收 提升绞车终 能开踏板12河南理工大学万方科技学院本科毕业论文第四章 计的原始数据和传动方案选择1 电动的选用1 的技术参数电动的 率 22 选择电动的 速 1500 定矩：T= 选择电动的原 技术参数 定的 2、绞车 用的提升设电动不选防 电造价较高 用”的需求配置防 电3 减速装置的设计对此滚筒式绞车滚筒部分 相 减速器的外壳部分的参数筒 度筒 数 速比 绳 800 600 1 20 速m/s 绳 最大 大 差 6 30 1513河南理工大学万方科技学院本科毕业论文据这些数据的制 及滚筒内部减速装置的形式 滚筒内部我 用行星轮减速装置 较大的传动比 结构 动方案选择对此滚筒式绞车初 用 外齿轮传动 和一 行星轮系装入滚筒内部电动 入 筒 部 绞车内部处均 用滚动轴承支撑使传动 此绞车不同调度绞车它要用提升“用 安全制动装置 及 度装置我 要升绞车 度绞车的原理及外形行改使能升绞车的提升能 ”也 调度绞车行星传动的形式 减速器部分放入滚筒内部这的设计构思筒的设计滚筒材料 造 滚筒 能1 滚筒 绳 负荷 2 滚筒制动 装设差动制动装置 绞车运行和 3 滚筒体 内装设减速齿轮系 滚筒的结构滚筒内部 装设用螺 的滚柱体 装电动的 部分的轴承 入此 用 挡轴 定位 14河南理工大学万方科技学院本科毕业论文第一 外齿轮传动 的齿轮用键及 挡与电动轴 接与外齿轮相啮合大齿轮架用 键与滚筒相 接同时用6 螺 定滚筒 第二 与第一 的相此不述 第三 行星轮系的轴齿轮 轮用键与 挡 定 轴装大齿轮架的 齿轮 行星轮 与轴齿轮 轮 相啮合大齿轮滚动电动与轴承支架用普 螺与螺 定绞车螺装 时定位“用 大齿轮架和挡柄 轴承支架及轴承 用6 螺拉 滑 阻 轴承动挡的环与滑的内 设滚筒有2 油的油 绳 安入绳 用螺 及绳 定滚筒动装置设计绞车有 差动制动装置结构 及动“原理全相同电动一的制动“用用 制动滚筒 大齿轮的制动具有 合器的“用 此制动被全 的时行星轮 大齿轮滚动动滚筒工“制动 用” 与”合一制动时 ”制动手柄经杆和 动“系统 2 拉杆轴承架拉使制动 相互产 制动“用 制动手柄时制动 开调 动螺 入 螺的长度使制动的拉 及制动手柄的位置得调整定制动的板入与绞车 接一的板 防制动装置制动时动制动 的 和 3500绞车的电动制形 架 电动的一 部分 也 绞车滚筒的一 支撑 滚筒轴承支撑滚筒轴承支架用 制 绞车滚筒的 一支撑用螺 电动与轴承支架 定绞车装有螺5河南理工大学万方科技学院本科毕业论文第五章 0,我 用三 减速装置 ” 传动方案方案 一 16河南理工大学万方科技学院本科毕业论文方案 二 17河南理工大学万方科技学院本科毕业论文比较 方案：一 用外齿轮啮合传动二 用内齿轮啮合传动 我 需的传动比不大故 选用 一 速装置的传动比分配计算0得： 此定轴轮系 发 行传动比的分配 ：外啮合传动比 ： 传动比 :19120531742 57341217 i 传动比 ：滚筒的 速：滚筒的速 ：滚筒的速 差：满足要求动装置的运动参数计算轴 率计算高速轴 入 率： 轴的 入 率：速轴的 入 率 ：轴的速的计算高速轴的速： 5201500201 %n 11 3212 5423 5001 动19河南理工大学万方科技学院本科毕业论文轴的速：速轴的速：轴的 入矩高速轴的 入矩：轴的 入矩： 速轴的 入矩： 轴的 率、速、矩、列”： 轴 率 速r/矩 1500轴 51 52 53 轮的传动设计一、外齿轮的传动 设计 结构 我 用 第一对外齿轮传动和第二对外齿轮传动设计 相同的形式样齿轮传动 的运行第一对齿轮的矩要比第二对齿轮的矩要 第一对齿轮设计开始 的第二对齿轮能不能满足强度的要求故 试 用 第二对齿轮开始行设计这样第一对齿轮定 满足强度的要求这样也 了相 的一部分时选定齿轮的度 、材料及齿数外齿轮啮合传动的方案选用 齿柱齿轮行传动 绞车 一 工“器速度不高故选用7 度 材料的选择选择齿轮材料时 齿轮齿数较大齿轮齿数少 齿轮轮齿的工“数较大齿轮的 使一对齿轮传动 接强度 齿轮常用一些的材料 常 使 齿轮的齿硬度较大齿轮的齿硬度高 2050轮 40处理 705 调处理 40用 齿轮的齿数 大齿轮的齿数 201 齿接强度行设计试选用荷系数：矩 传动比 齿 系数 式 材料 影响系数 环数： 7 械设计 10度 的 齿轮的接 ,z 362 z 33423423 .).(1.( 3.12 3 530082( 10齿轮的接 寿命系数9)计算接 需用 失效率 1%安全系数 S=1计算试算齿轮分度 的代入较 的值计算 速度3 计算齿 50,650 4 3 K Ht 506/253 t /. 23 23河南理工大学万方科技学院本科毕业论文4 计算齿 与齿高之比b/算荷系数据7 度 10动荷系数 齿轮 10使用系数 10用值法 得7 度 齿轮 式置时得 10荷系数 荷系数校 得分度 3 . 3333 24河南理工大学万方科技学院本科毕业论文计算 数定式内计算数值10 齿轮的 强度大齿轮的 强度 10 寿命系数 计算 用 安全系数 ).(.32503 204 3 25河南理工大学万方科技学院本科毕业论文计算荷系数齿形系数10： 校 系数10计算大 齿轮的 比较齿轮：大齿轮：计算 大齿轮的数值大故计计算 333 444 . 3 3 Y F . Y Y26河南理工大学万方科技学院本科毕业论文对比计算结果： 强度 强度与齿轮的 有关 强度的 数就整m=4 接强度得的分度 算 齿轮的齿数 大齿轮的齿数 这样设计 的齿轮传动 满足了齿接 强度满足了齿 强度了结构 几 的计算1 计算分度 ：计算 计算齿轮 度 . 53
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