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河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表
指導(dǎo)教師： 王得勝 職稱： 教授
所在院（系）： 機(jī)械與動(dòng)力工程系 教研室（研究室）： 機(jī)械設(shè)計(jì)教研室
題 目
滾筒絞車總體設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
謝春磊
專業(yè)班級(jí)
08機(jī)設(shè)二班
學(xué)號(hào)
0828070027
一、選題質(zhì)量：（主要從以下四個(gè)方面填寫：1、選題是否符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，能否體現(xiàn)綜合訓(xùn)練要求；2、題目難易程度；3、題目工作量；4、題目與生產(chǎn)、科研、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等實(shí)際的結(jié)合程度）
1、本題目符合機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，能夠充分鍛煉和培養(yǎng)分析問(wèn)題和實(shí)際操作能力，能夠體現(xiàn)綜合訓(xùn)練的要求；
2、本題目難易適中，符合本科畢業(yè)設(shè)計(jì)要求；
3、本題目工作量適中，能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成；
4、所選題目滾筒絞車的總體設(shè)計(jì)與實(shí)際貼合比較緊密，在實(shí)際的應(yīng)用中比較廣泛。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)機(jī)器的零件的設(shè)計(jì)和計(jì)算對(duì)我來(lái)說(shuō)是以往所學(xué)知識(shí)的總結(jié)和應(yīng)用，所以能夠滿足綜合訓(xùn)練的要求
二、開(kāi)題報(bào)告完成情況：
根據(jù)自己在各方面資料的收集和整理，通過(guò)對(duì)可行性的分析，結(jié)合老師給的題目的選擇，我完成了這次設(shè)計(jì)的選題。在選題結(jié)束之后，通過(guò)自己認(rèn)真查閱相關(guān)的資料，最后結(jié)合本身的實(shí)際情況和設(shè)計(jì)的時(shí)間任務(wù)完成了開(kāi)題報(bào)告。
三、階段性成果：
1、通過(guò)對(duì)滾筒絞車的了解，再加上有關(guān)書籍的介紹，算是對(duì)滾筒絞車有了一個(gè)大概的了解。前期階段主要是對(duì)有關(guān)于滾筒絞車的各方面的文獻(xiàn)和資料進(jìn)行搜集，為設(shè)計(jì)以后的設(shè)計(jì)做了必要的準(zhǔn)備。
2、中期階段主要是依據(jù)參考資料，從上面找到一些關(guān)于關(guān)于滾筒絞車的信息，首先對(duì)其零部件有了大致的了解，其次是已有了大概的設(shè)計(jì)方法，并開(kāi)始了一些基本的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
3、正在進(jìn)行裝配圖的CAD畫圖和設(shè)計(jì)說(shuō)明書。
四、存在主要問(wèn)題：
由于這是我第一次單獨(dú)進(jìn)行滾筒絞車總體設(shè)計(jì)，所以剛開(kāi)始進(jìn)展的并不是很順利。而我對(duì)這方面的知識(shí)掌握比較少，所以需要在圖書館和網(wǎng)上查找更多的相關(guān)資料，對(duì)有滾筒絞車的知識(shí)進(jìn)行更深入的了解。不過(guò)我堅(jiān)信，只要自己努力和在指導(dǎo)老師的指引下，我能把各方面的問(wèn)題逐個(gè)擊破，最終順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。
五、指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生在畢業(yè)實(shí)習(xí)中，勞動(dòng)、學(xué)習(xí)紀(jì)律及畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)展等方面的評(píng)語(yǔ)
指導(dǎo)教師： （簽名）
年 月 日
2
河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
題目名稱
滾筒式絞車的總體設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
謝春磊
專業(yè)班級(jí)
08機(jī)設(shè)二班
學(xué)號(hào)
0828070027
一、 選題的目的和意義：
目的：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)燃料和各種礦物需要量的不斷增長(zhǎng)，礦井生產(chǎn)機(jī)械化、自動(dòng)化和集中化程度的不斷提高，各種礦物的產(chǎn)量亦不斷擴(kuò)大；我國(guó)煤礦和各類礦山每年都要生產(chǎn)大量的煤和礦石。為了使礦井生產(chǎn)能夠正常地進(jìn)行和充分發(fā)揮設(shè)備的效能，目前在礦井井下主要運(yùn)輸環(huán)節(jié)之間普遍設(shè)置了各類的煤倉(cāng)，以調(diào)節(jié)和緩和各運(yùn)輸環(huán)節(jié)的能力，使之連成一個(gè)有機(jī)的整體，以保證煤和礦石源源不斷地運(yùn)到地面上來(lái)。因此，提升絞車礦井生產(chǎn)中的一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，而煤倉(cāng)的設(shè)計(jì)也成為礦井設(shè)計(jì)中重要的內(nèi)容。
礦井提升絞車是礦山重要和關(guān)鍵的設(shè)備之一，是礦山生產(chǎn)的“咽喉"設(shè)備，主要用于煤礦、 金屬礦及非金屬礦提升和下放人員、 提升煤炭、 礦石、 矸石及運(yùn)輸材料和設(shè)備。提升絞車主要裝置由卷筒、傳動(dòng)系統(tǒng)等組成。它的性能優(yōu)劣，運(yùn)行是否正常，工作效率是否高，是否安全可靠，對(duì)礦山生產(chǎn)和人員、設(shè)備的安全有著重要的影響，為了適應(yīng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，煤炭冶金工業(yè)要求建立大量的現(xiàn)代化礦山，提升機(jī)的市場(chǎng)前景樂(lè)觀；同時(shí)，由于國(guó)內(nèi)提升絞車生產(chǎn)廠家多，競(jìng)爭(zhēng)激烈，對(duì)傳統(tǒng)提升機(jī)的設(shè)計(jì)方法提出挑戰(zhàn)，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)要求設(shè)計(jì)者推陳出新，瞄準(zhǔn)國(guó)際提升機(jī)的發(fā)展方向，設(shè)計(jì)出質(zhì)量過(guò)硬性能最優(yōu)的產(chǎn)品，以滿足礦山行業(yè)要求。所以，對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)代設(shè)計(jì)研究，對(duì)于強(qiáng)化提升機(jī)的生產(chǎn)，提高效益具有重要意義。相信隨著課題的不斷深入，對(duì)帶式輸送機(jī)將會(huì)有更深入的了解，為以后的學(xué)習(xí)也能打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。
意義：
目前中國(guó)絞車產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的問(wèn)題中，許多情況不容樂(lè)觀，如質(zhì)量差、工作效率低、資源消耗大、環(huán)境污染嚴(yán)重、對(duì)自然資源破壞力大、維修繁瑣需高技術(shù)人員等等。所以這次設(shè)計(jì)有以下意義。
1）了解礦用絞車的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)以及工作原理。
2）對(duì)絞車各部分的性能的提高有重大意義:盡可能好地滿足工藝要求、便于操作。具有合理的強(qiáng)度與剛度，使用可靠，具有很好的經(jīng)濟(jì)性，重量輕，制造維修方便。
3）培養(yǎng)學(xué)生的自主設(shè)計(jì)能力
二、 國(guó)內(nèi)外研究綜述：
我國(guó)礦用絞車主要是指調(diào)度絞車和回柱絞車，它經(jīng)歷了仿制、自行設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。解放初期使用的礦用小絞車有日本的、蘇聯(lián)的，因此當(dāng)時(shí)生產(chǎn)的礦用小絞車也是測(cè)繪仿制日本和蘇聯(lián)的產(chǎn)品。1958年后這些產(chǎn)品相繼被淘汰，并對(duì)蘇聯(lián)絞車進(jìn)行了改進(jìn)，于1964年進(jìn)入了自行設(shè)計(jì)階段.回柱絞車大體上也是經(jīng)歷了仿制和自行設(shè)計(jì)的兩個(gè)階段，八十年代以前一直使用的是仿制的老產(chǎn)品，八十年代中期才開(kāi)始設(shè)計(jì)新型的回柱絞車，主要針對(duì)效率極低的球面蝸輪副、慢速工作和快速回繩等環(huán)節(jié)進(jìn)行根本的改進(jìn)。
國(guó)外礦用絞車的種類、規(guī)格較多.工作機(jī)構(gòu)有單筒、雙筒和摩擦式.傳動(dòng)型式有皮帶傳動(dòng)、鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸輪傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、行星齒輪傳動(dòng)和擺線齒輪傳動(dòng)等。其中采用行星齒輪傳動(dòng)的比較多。發(fā)展趨勢(shì)向標(biāo)準(zhǔn)化系列方向發(fā)展，向體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊方向發(fā)展;向高效、節(jié)能、壽命長(zhǎng)、低噪音、一機(jī)多能通用化、大功率、外形簡(jiǎn)單、平滑、美觀、大方方向發(fā)展。
國(guó)外礦用絞車規(guī)格比較多，適用不同場(chǎng)合，我國(guó)礦用小絞車的規(guī)格少，品種型號(hào)多而亂，也較繁雜，沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。從工作機(jī)構(gòu)上分，國(guó)外有單筒、雙筒及摩擦式三種，我國(guó)只有單筒一種型式。從原動(dòng)力上分，國(guó)外有電動(dòng)的、風(fēng)動(dòng)的及液壓驅(qū)動(dòng)，我國(guó)只有電動(dòng)的和少量風(fēng)動(dòng)的。
例如回柱絞車的薄弱環(huán)節(jié)是球面蝸輪副傳動(dòng)，回柱絞車的主傳動(dòng)均采用了蝸輪副傳動(dòng)，這是因?yàn)槲佪喐眰鲃?dòng)比大，又具有自鎖性，故其傳動(dòng)效率較低，一般只有0. 4～0.45，回柱絞車的總傳動(dòng)效率更低?；乩K速度慢，所有的回柱紋車回繩速度和工作牽引速度相同.不論絞車用于回柱放頂，還是搬運(yùn)設(shè)備，工作效率太低。隨著采煤機(jī)械化的發(fā)展，綜采設(shè)備的頻繁搬遷，又由于回柱絞車搬運(yùn)，工作時(shí)間長(zhǎng)占用人工多，因此這類絞車均應(yīng)設(shè)置快速回繩。
我國(guó)礦用絞車在壽命、噪音、可靠性等綜合指標(biāo)與蘇聯(lián)有著一定的差距。蘇聯(lián)礦用小絞車使用壽命規(guī)定在5年以上，我國(guó)目前不具備測(cè)試手段壽命無(wú)法考核，但從對(duì)用戶的訪問(wèn)中得知，壽命達(dá)不到5年.噪音也稍大。
雖然我國(guó)礦用絞車參數(shù)系列水平優(yōu)于國(guó)外，但在標(biāo)準(zhǔn)化和通用化方面遠(yuǎn)不如發(fā)達(dá)采煤機(jī)械制造國(guó)。比如牽引力14000kg·f這一檔回柱絞車就有四種型號(hào). JHC-14型一級(jí)減速為蝸輪副傳動(dòng)、二級(jí)為行星齒輪傳動(dòng)(少齒差傳動(dòng))。JHZ-14型二級(jí)減速為蝸輪副傳動(dòng)，一級(jí)和三級(jí)減速為圓柱齒輪傳動(dòng)。JM-14型是在一級(jí)蝸輪副減速之后,其二級(jí)、三級(jí)減速為直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。JH-14型是在一級(jí)蝸輪副減速之后，其二級(jí)減速為直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，也是傳動(dòng)系統(tǒng)最簡(jiǎn)單的一種。
回柱絞車以電動(dòng)使用最廣，傳動(dòng)型式以球面蝸輪副居多，該機(jī)主要結(jié)構(gòu)型式為電動(dòng)機(jī)懸裝在蝸輪副減速器的后部，蝸輪副減速器為第一級(jí)減速，第二級(jí)和第三級(jí)為圓柱齒輪傳動(dòng)，分別安裝在機(jī)器的兩側(cè)對(duì)稱機(jī)體的中心布置，該機(jī)呈長(zhǎng)條形適應(yīng)并下巷道的空間，體積小，底座呈雪橇形，安裝搬運(yùn)方便。
三、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）所用的主要技術(shù)與方法：
1. 在圖書館查閱相關(guān)資料和機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)
2. 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜集相關(guān)信息和資料
3. 老師的指導(dǎo)與講解
4. 利用各種文字處理軟件編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書
5. 通過(guò)繪圖軟件繪制相關(guān)零件圖
四、 主要參考文獻(xiàn)與資料獲得情況：
1、《簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社，主編胡家秀
2、《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社，主編吳宗澤
3、《機(jī)械原理》，西北工業(yè)大學(xué)出版社，主編孫桓、陳作模等；
4、《機(jī)械設(shè)計(jì)》，高等教育出版社（第八版），主編濮良貴、紀(jì)名剛
5、《機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)[Ⅱ]》，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，主編唐大放，馮小寧，楊現(xiàn)卿
6、《機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，主編任濟(jì)生等
7、《減速器和變速器設(shè)計(jì)與選用手冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社，主編程乃士
8、《行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)》，化學(xué)工業(yè)出版社，主編饒振綱
五、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排（按周說(shuō)明）
時(shí)間 計(jì)劃安排要求
1-2周 確定題目，收集相關(guān)資料
3周 確定設(shè)計(jì)方案，熟悉設(shè)計(jì)步驟
4周 絞車主要參數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算
5周 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6周 主要部件的選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
7周 滾筒式絞車的使用說(shuō)明
8周 破碎腔的設(shè)計(jì)
9周 產(chǎn)品色彩設(shè)計(jì)
10,11周 設(shè)計(jì)基本完成
12，3周 進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)審查，開(kāi)始設(shè)計(jì)圖紙
14周 完成設(shè)計(jì)圖紙
15周 完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書
16周 準(zhǔn)備答辯。
六、 指導(dǎo)教師審批意見(jiàn)：
指導(dǎo)教師： （簽名）
年 月 日
4
滾筒絞車總體設(shè)計(jì)
目 錄
前 言 1
第一章 概述 2
1.1、絞車的發(fā)展 2
1.1.1 我國(guó)絞車的發(fā)展 2
1.1.2 國(guó)外絞車的發(fā)展 2
1.1.3 國(guó)內(nèi)外水平對(duì)比 3
1.1.4 總體發(fā)展趨勢(shì) 4
1.2 提升絞車簡(jiǎn)述 4
1.3 調(diào)度絞車簡(jiǎn)述 5
1.4 滾筒式絞車設(shè)計(jì)思路 5
第二章 滾筒絞車總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案 7
2.1 總體設(shè)計(jì)方案 7
2.2 系統(tǒng)概述 7
第三章 局部方案設(shè)計(jì) 9
3.1 驅(qū)動(dòng)形式 9
3.2 減速箱的選用 10
3.3 傳動(dòng)方案 10
3.4排繩方案 11
3.5 電氣控制方案 11
第四章 傳動(dòng)方案的選擇及滾筒的設(shè)計(jì) 14
4.1 設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)和傳動(dòng)方案選擇 14
4.2 傳動(dòng)方案選擇 15
4.3 滾筒的設(shè)計(jì) 15
4.4 制動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 16
第五章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 18
5.1傳動(dòng)比的設(shè)計(jì)與計(jì)算 18
5.2 減速裝置的傳動(dòng)比分配計(jì)算 19
5.3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算 20
5.4 齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 22
5.5 軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算 40
5.6 滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算 47
5.7 鍵的強(qiáng)度計(jì)算 48
第六章 行星架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 49
6.1 行星架形式的確定和材料的選定 49
6.2行星架的技術(shù)要求 49
第七章 滾筒式絞車制動(dòng)器的設(shè)計(jì) 52
7.1 制動(dòng)器的形式和常用安全裝置 52
7.2 制動(dòng)器的選用和設(shè)計(jì) 54
第八章 滾筒式絞車的使用與說(shuō)明 57
8.1 使用與維護(hù) 57
8.2 絞車的潤(rùn)滑 58
8.3 絞車的裝配及檢驗(yàn) 59
8.4 絞車的修復(fù)與零部件的更換 60
8.5 絞車的拆卸 60
結(jié) 束 語(yǔ) 62
致 謝 63
參 考 文 獻(xiàn) 65
前 言
絞車是一種用卷筒纏繞鋼絲繩或鏈條提升或牽引重物的輕小型起重設(shè)備，又稱卷?yè)P(yáng)機(jī)，因操作簡(jiǎn)單、繞繩量大、移置方便而廣泛應(yīng)用。而本次設(shè)計(jì)對(duì)象是行星齒輪調(diào)度絞車，調(diào)度絞車主要用于礦井井下機(jī)地面裝載站調(diào)度編組礦車，中間巷到中拖運(yùn)礦車及完成其他輔助搬運(yùn)工作等。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中根據(jù)絞車牽引力選擇電動(dòng)的型號(hào)以及鋼絲繩的直徑，選擇后驗(yàn)證速度是否與設(shè)計(jì)要求速度一致，根據(jù)要求設(shè)計(jì)絞車是通過(guò)兩級(jí)行星輪系及所采用的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)完成絞車的減速和傳動(dòng)，其兩級(jí)行星齒輪傳動(dòng)分別在滾筒的兩側(cè)，從而根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定行星減速器的結(jié)構(gòu)和各個(gè)傳動(dòng)部件的尺寸，根據(jù)滾筒的結(jié)構(gòu)形式選擇制動(dòng)裝置為帶式制動(dòng)，并對(duì)各個(gè)設(shè)計(jì)零部件進(jìn)行校核等等。絞車通過(guò)操縱工作閘和制動(dòng)閘來(lái)實(shí)現(xiàn)絞車卷筒的正轉(zhuǎn)和停轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)重物的牽引和停止兩種工作狀態(tài)作靈活、制動(dòng)可靠、噪音低以及隔爆性能、設(shè)計(jì)合理、操作方便，用途廣泛等特點(diǎn)。
在國(guó)內(nèi)，平均每年需求各種不同規(guī)格的調(diào)度絞車數(shù)萬(wàn)臺(tái)，同時(shí)我國(guó)的礦用提升機(jī)和絞車交流調(diào)速技術(shù)一直處于比較落后狀態(tài)，幾乎沒(méi)有發(fā)展，導(dǎo)致高能耗和效率低的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻裝置一直占據(jù)主導(dǎo)地位，大大制約了其整機(jī)水平的提高。因此，改變現(xiàn)在礦用提升機(jī)和絞車的現(xiàn)狀和發(fā)展前景，是一項(xiàng)迫切的工作。調(diào)度絞車最主要的機(jī)械部位就是齒輪傳動(dòng)部位，它的選擇嚴(yán)重影響絞車的外貌和性能，而漸開(kāi)線行星齒輪傳動(dòng)與普通齒輪傳動(dòng)相比具有一系列的優(yōu)點(diǎn)。如：承載能力大，體積小，效率高，重量輕，傳動(dòng)比大，噪聲小，可靠性高，壽命長(zhǎng)以及便于維修的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)行星傳動(dòng)的箱體比普通定軸齒輪傳動(dòng)的箱體在同樣條件下，其重量要小幾倍，這也是本次設(shè)計(jì)選用行星齒輪傳動(dòng)的重要原因。
第一章 概述
1.1、絞車的發(fā)展
1.1.1 我國(guó)絞車的發(fā)展
我國(guó)絞車主要經(jīng)歷了仿制、自行設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。解放初期使用的產(chǎn)品主要來(lái)自日本與蘇聯(lián)，1958年以后，這些產(chǎn)品相繼被淘汰，并對(duì)蘇聯(lián)絞車進(jìn)行了改進(jìn)，于1964年進(jìn)入自行設(shè)計(jì)階段。淮南煤機(jī)廠曾設(shè)計(jì)了擺線齒輪絞車和少齒輪差傳動(dòng)絞車，徐州礦山設(shè)備制造廠也曾設(shè)計(jì)制造了擺線和行星齒輪傳動(dòng)絞車，一些廠還設(shè)計(jì)試制了25kw的調(diào)度絞車。目前，礦用小絞車已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)化方面得到了相應(yīng)發(fā)展，于1982年，對(duì)以前制定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂。其標(biāo)準(zhǔn)方為JB965-83，JB1409-83,。
1.1.2 國(guó)外絞車的發(fā)展
國(guó)外礦用小絞車使用很普遍，生產(chǎn)廠家也很多。蘇聯(lián)、美國(guó)、日本、瑞典等國(guó)都制造了礦用小絞車，而且，國(guó)外礦用小絞車種類、規(guī)格較多，比如調(diào)度絞車牽引力以100kgf到3600kgf，動(dòng)力有電動(dòng)的，液力的，風(fēng)動(dòng)的。工作機(jī)構(gòu)有單筒、雙筒和摩擦。傳動(dòng)形式有皮帶傳動(dòng)、鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)、齒輪傳動(dòng)、渦輪傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、行星輪傳動(dòng)、擺線齒輪傳動(dòng)等。其中采用行星輪傳動(dòng)。其中采用行星輪傳動(dòng)的比較多。發(fā)展趨勢(shì)是向著標(biāo)準(zhǔn)化系列方向發(fā)展，向著體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊方向發(fā)展，向著高效、節(jié)能、壽命長(zhǎng)、低噪音、一機(jī)多能通用化、大功率、外形簡(jiǎn)單、平滑、美觀、大方方向發(fā)展。
1.1.3 國(guó)內(nèi)外水平對(duì)比
（1）品種
國(guó)外礦用小絞車的規(guī)格較多，適用于不同場(chǎng)合，我國(guó)的礦用小絞車規(guī)格較少，品種型號(hào)多，也較繁瑣，標(biāo)準(zhǔn)化程度不夠高。
（2）型式
從工作機(jī)構(gòu)上分，國(guó)外有單筒、雙筒、摩擦式，而我國(guó)則較少。從原動(dòng)力上分，國(guó)外有電動(dòng)的、風(fēng)動(dòng)的、液壓驅(qū)動(dòng)的。我國(guó)只有少量的電動(dòng)和風(fēng)動(dòng)的。但近幾年有了較大程度的發(fā)展。
（3）結(jié)構(gòu)
我國(guó)及國(guó)外的調(diào)度絞車大多數(shù)采用行星齒輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，但牽引力過(guò)小，特別是上山、下山很難實(shí)現(xiàn)較大設(shè)備的搬運(yùn)工作。隨著采煤的機(jī)械化發(fā)展，綜采設(shè)備的頻繁搬遷，絞車也得到了相應(yīng)的發(fā)展。使得絞車還需要具備快速回繩的功能。
（4）產(chǎn)品性能
主要壽命、噪音、可靠性等綜合指標(biāo)與蘇聯(lián)等國(guó)還有一定的差距。
（5）三化水平
雖然我國(guó)的礦用小絞車參數(shù)系列化方面水平優(yōu)于國(guó)外，但在標(biāo)準(zhǔn)化和通用化方面還遠(yuǎn)不如發(fā)達(dá)機(jī)械制造國(guó)。
（6）技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
我國(guó)的礦用小絞車技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與國(guó)外特別是與蘇聯(lián)等機(jī)械發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距。
1.1.4 總體發(fā)展趨勢(shì)
縱觀國(guó)內(nèi)外礦用小絞車的發(fā)展情況，其發(fā)展趨勢(shì)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
（1）向著標(biāo)準(zhǔn)化系列化方向發(fā)展
使各制造公司都有自己的產(chǎn)品系列型譜中，對(duì)絞車的性能、參數(shù)做進(jìn)一步的明確規(guī)定，并強(qiáng)力推行實(shí)施，將設(shè)計(jì)、制造、使用、維護(hù)、帶來(lái)極大的方便。
（2）向體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊方向發(fā)展
力求將絞車的運(yùn)動(dòng)及傳動(dòng)裝置、工作滾筒、制動(dòng)裝置部分底座等主要部件綜合在一個(gè)系統(tǒng)中并加以統(tǒng)籌布局，充分利用空間，提高緊湊程度，做好外形封閉。
（3）向高效節(jié)能的方向發(fā)展
選取最佳參數(shù)，最大限度提高產(chǎn)品功能，采用合理的制造精度，提高生產(chǎn)效率。向壽命長(zhǎng)，低噪音的方向發(fā)展，使得綜合性能指標(biāo)得到提高。
（4）向一機(jī)多能化、通用化方向發(fā)展；
（5）向大功率的方向發(fā)展；
（6）向外形簡(jiǎn)單、平滑、美觀、大方方向發(fā)展。
1.2 提升絞車簡(jiǎn)述
小型礦井提升所使用的絞車與大、中、型礦井井下運(yùn)輸所用的絞車，一般滾筒直徑都在2米以下，通常稱這類提升機(jī)械為提升絞車。目前，市面上主要的絞車若按滾筒數(shù)目來(lái)分主要是單筒和雙筒兩種。單筒絞車用于單鉤提升，鋼絲繩的一端固定在滾筒上，另一端與提升容器相連，沿滾筒或斜井單股軌道牽引容器，向下運(yùn)行時(shí)依靠貨載自重自溜下放。雙滾筒絞車用雙鉤提升，兩根鋼絲繩分別纏繞在絞車的兩個(gè)滾筒上，左滾筒下方出繩，右滾筒上方出繩。這樣，一邊向上運(yùn)行，另一邊向下運(yùn)行。雙鉤比單鉤生效率可提高一倍，但在多水平中使用時(shí)不方便的。按照滾筒的直徑大小來(lái)分，提升絞車主要有直徑為0.8米、1.2米.和1.6米三種。提升絞車主要用于大、中型礦井井下斜井巷道物料運(yùn)輸，在建井期間亦可作為立井的臨時(shí)提升設(shè)備。對(duì)于產(chǎn)量低的小型礦井，則作為主要提升設(shè)備。
1.3 調(diào)度絞車簡(jiǎn)述
調(diào)度絞車一般是用于井下水平巷道，在不太長(zhǎng)的距離內(nèi)移動(dòng)礦車，以及在中間巷道中托運(yùn)礦車，又同時(shí)可以用于其他輔助搬運(yùn)工作。
為使絞車體積減小，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)度絞車一般是采用行星輪減速裝置，并將其裝入滾筒內(nèi)部，電動(dòng)機(jī)也半伸入滾筒端部，這樣可以節(jié)省相當(dāng)?shù)目臻g，因此我的畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是利用調(diào)度絞車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)完成一個(gè)提升絞車。
1.4 滾筒式絞車設(shè)計(jì)思路
我所做的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是“滾筒絞車“主要是利用JT0.8×0.6型提升絞車的技術(shù)參數(shù)，以及JD-11.4型調(diào)度絞車的結(jié)構(gòu)（行星齒輪傳動(dòng)）來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品的改良。也就是把JT0.8×0.6型提升絞車做成JD-11.4型調(diào)度絞車的形式。這樣，可以相對(duì)節(jié)省一定的空間，使得絞車結(jié)構(gòu)緊湊。
第二章 滾筒絞車總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
2.1 總體設(shè)計(jì)方案
本次設(shè)計(jì)的單滾筒絞車是由電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、滾筒、排繩機(jī)構(gòu)及底座組成。（圖2.1）
圖2.1 單滾筒絞車絞車結(jié)構(gòu)示意圖
2.2 系統(tǒng)概述
驅(qū)動(dòng)方式有很多種，例如電力驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)，介于驅(qū)動(dòng)的結(jié)果是為使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)來(lái)收放鋼絲繩，故本次設(shè)計(jì)采用電力驅(qū)動(dòng)。
本次設(shè)計(jì)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用兩級(jí)傳動(dòng)，由減速器和開(kāi)式齒輪組成。采用兩級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要原因是：從減速器的輸出軸與滾筒連接軸要保證同軸度，要確定安裝位置是否在筒一平面上，若是沒(méi)有應(yīng)開(kāi)式齒輪來(lái)湊合，很難在同一平面上傳輸。齒輪傳動(dòng)繼而帶動(dòng)滾筒傳動(dòng)，滾筒上纏繞的鋼絲繩隨著滾筒的正反轉(zhuǎn)達(dá)到快速收繩放繩的效果。
鋼絲繩在滾筒上一般為多層卷繞，為使鋼絲繩能排列整齊，在此要使用排繩機(jī)構(gòu)，最后整個(gè)絞車需要一個(gè)底架來(lái)支撐，這樣就形成了一個(gè)完整的絞車裝置。
第三章 局部方案設(shè)計(jì)
本章研究的是傳輸部分的設(shè)計(jì)，介紹了絞車設(shè)計(jì)的傳動(dòng)方案，排繩機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)形式以及減速箱的選用。
3.1 驅(qū)動(dòng)形式
由總體方案確定本次設(shè)計(jì)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。絞車主卷筒傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率隨絞車?yán)Φ膰嵨恢挡煌悺Ｒ驗(yàn)闊o(wú)調(diào)速要求，為了保證電動(dòng)機(jī)具有較大的過(guò)載能力通常選用起重冶金用的交流電動(dòng)機(jī)，功率在30千瓦以下的一般采用鼠籠式電動(dòng)機(jī)，它具有控制簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。在電網(wǎng)容量不夠，電動(dòng)機(jī)功率又較大或要求平穩(wěn)地起制動(dòng)的場(chǎng)合選用纏繞式電動(dòng)機(jī)。目前使用的斷續(xù)工作制的交流起重冶金電動(dòng)機(jī)的型號(hào)有JZ2,、JZR2和YZ、YZR型。
異步電動(dòng)機(jī)分為鼠籠電動(dòng)機(jī)和纏繞式電動(dòng)機(jī)。
鼠籠電動(dòng)機(jī)性能：簡(jiǎn)單，耐用，可靠，易維護(hù)，價(jià)格低，特性硬，但啟動(dòng)和調(diào)速性能差，輕載時(shí)功率因數(shù)低。一般無(wú)調(diào)速要求的機(jī)械廣泛采用。在可變頻率電源供電下可平滑調(diào)速。變極數(shù)多速電動(dòng)機(jī)可分級(jí)變速調(diào)節(jié)，但體積大，價(jià)格較貴。
纏繞式電動(dòng)機(jī)性能：因有滑環(huán)，比鼠籠電動(dòng)機(jī)維護(hù)麻煩，價(jià)格也稍貴，轉(zhuǎn)子串電阻的特性屬軟特性，隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增加，電機(jī)轉(zhuǎn)速顯著下降，但它啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，啟動(dòng)時(shí)功率因數(shù)高，且可進(jìn)行小范圍的速度調(diào)節(jié)，控制設(shè)備簡(jiǎn)單，故廣泛用于各種生產(chǎn)機(jī)械，尤其是電網(wǎng)容量小、啟動(dòng)次數(shù)多的機(jī)械，如提升機(jī)、起重機(jī)及軋鋼機(jī)械等。
在此選用YZR系列起重機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)。YZR系列為繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。有較高的機(jī)械強(qiáng)度及過(guò)載能力，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，適合頻繁快速啟動(dòng)及反轉(zhuǎn)頻繁的制動(dòng)場(chǎng)合。
3.2 減速箱的選用
介于設(shè)計(jì)的要求，需要傳動(dòng)比大，傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，相對(duì)體積小，重量輕，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低，適用于動(dòng)力傳動(dòng)中，故選用行星輪系減速器最合適不過(guò)，行星輪系減速器的特點(diǎn)是體積小、重量輕、承載能力大、效率高、工作平穩(wěn)的特點(diǎn)。由于傳動(dòng)比的需要，現(xiàn)選擇NGW112-18型減速器。該減速器能充分滿足本設(shè)計(jì)的要求。
3.3 傳動(dòng)方案
由總體方案確定本次設(shè)計(jì)使用齒輪傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種傳動(dòng)方式。齒輪傳動(dòng)相對(duì)于帶傳動(dòng)更能保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，傳動(dòng)裝置緊湊，壽命較長(zhǎng)，傳動(dòng)效率高：齒輪傳動(dòng)相對(duì)于鏈傳動(dòng)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中也能保持平穩(wěn)，傳動(dòng)噪聲小。
按齒輪傳動(dòng)的工作條件，可分成開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，半開(kāi)式齒輪傳動(dòng)及閉式齒輪傳動(dòng)。
開(kāi)式齒輪傳動(dòng)常用在農(nóng)業(yè)機(jī)械，建筑機(jī)械以及簡(jiǎn)易的機(jī)械設(shè)備中，沒(méi)有防塵罩或機(jī)殼，齒輪完全暴露在外面，不僅外界雜物極易侵入，而且潤(rùn)滑不良，工作條件不好，齒輪容易磨損，故只宜用于低速轉(zhuǎn)動(dòng)。
半開(kāi)式齒輪傳動(dòng)裝有簡(jiǎn)單的防護(hù)罩，有時(shí)還在大齒輪部分侵入油池中，工作條件雖有改善，但仍不能做到嚴(yán)密防止外界雜物侵入，潤(rùn)滑條件也不算太好。閉式齒輪傳動(dòng)（齒輪箱），如汽車，機(jī)床，航空發(fā)動(dòng)機(jī)等所用的齒輪傳動(dòng)，都是裝在經(jīng)過(guò)精確加工且封閉嚴(yán)密的箱體內(nèi)的，與開(kāi)式或半開(kāi)式的齒輪傳動(dòng)相比，潤(rùn)滑或防護(hù)等條件最好，個(gè)軸的安裝精度及系統(tǒng)的剛度比較高，能保證較好的嚙合精度，多用于重要場(chǎng)合。
3.4排繩方案
排繩機(jī)構(gòu)是為了 使鋼絲繩在滾筒上卷繞時(shí)達(dá)到排列整齊目的而設(shè)置的。它主要由導(dǎo)桿、排繩螺桿、排繩器、傳動(dòng)鏈輪和手動(dòng)調(diào)整離合器等部分組成。導(dǎo)桿和排繩螺桿互相平行地固定在兩邊的支架上，而排繩器則是在兩端用滑動(dòng)軸承支持在導(dǎo)桿和排繩螺桿上，用以維持其在移動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。在排繩器中部，通過(guò)滑行爪和排繩螺桿相嚙合，在螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)下，就能沿著導(dǎo)桿和螺桿滑行。在排繩器架體內(nèi)，安裝有四根垂直滾柱和一個(gè)或一對(duì)水平滾柱，用以導(dǎo)向并保持鋼絲繩上貯繩筒時(shí)與貯繩筒軸線垂直。通過(guò)來(lái)自筒體的鏈輪傳動(dòng)裝置，收繩卷繞時(shí)，排繩螺桿始終朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)到（放繩時(shí)朝相反方向），而排繩器則按與滑行爪相嚙合的螺紋槽方向向前滑行，當(dāng)行至端部極限位置，螺紋槽折回自另一方向返回，與之嚙合的滑行爪帶動(dòng)排繩器亦隨之折轉(zhuǎn)返回滑移。
3.5 電氣控制方案
由于前面驅(qū)動(dòng)方式已定，本次設(shè)計(jì)采用纏繞異步電動(dòng)機(jī)，通過(guò)其轉(zhuǎn)子軸上的滑環(huán)，向轉(zhuǎn)子繞組回路接入電阻，以便進(jìn)行啟動(dòng)和調(diào)速。現(xiàn)采用JTK系列電控系統(tǒng)，它可以完成半自動(dòng)運(yùn)行，其正常運(yùn)行控制有以下三種方式：
（1）正力電動(dòng)加速-電動(dòng)等速-電動(dòng)減速的操作運(yùn)行方法：
此種運(yùn)行方式使用于重物向上提升，刺激將操作手柄逐檔推出，同時(shí)配合推出制動(dòng)手柄，使提升絞車由起動(dòng)逐漸均勻加速至全速。行至減速點(diǎn)時(shí)，XC失電，減速鈴響，電機(jī)串如少量的電阻維持較大力矩開(kāi)始緩緩減速。司機(jī)將操作手柄阻擋收回，使提升絞車均勻的減速至低速，達(dá)到終點(diǎn)迅速收回兩手柄。
（2）正力電動(dòng)加速-電動(dòng)等速-負(fù)力減速
此種運(yùn)行方式適用于較輕負(fù)荷向上提升，操作控制方法與前款大致相同，但不同之處在于減速時(shí)提升絞車帶慣性減速，并輔以輕閘，使負(fù)荷速度降低，達(dá)到終點(diǎn)時(shí)速度收回兩手柄停車。
（3）動(dòng)力制動(dòng)下放
如果提升絞車由重物下放、載人之工況，按規(guī)定控制系統(tǒng)應(yīng)配置動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)。系運(yùn)行方式有以下兩種：
（1）正力電動(dòng)加速-發(fā)電等速-動(dòng)力制動(dòng)減速：
下放重物時(shí)，啟動(dòng)動(dòng)力制動(dòng)電源（按下動(dòng)力制動(dòng)電源開(kāi)關(guān)DQA），提升絞車在減速段和等速段運(yùn)行方式與前款相同達(dá)到減速位置，減速鈴響，司機(jī)踏下動(dòng)力制動(dòng)踏板，投入動(dòng)力制動(dòng)電源。同時(shí)輕輕帶閘制動(dòng)，待動(dòng)力制動(dòng)電流建立以后方能松開(kāi)制動(dòng)器。提升絞車在制動(dòng)電流作用下減速，到達(dá)停車位置立即收回制動(dòng)手柄隔和操作手柄至零位，停車。
（2）全程動(dòng)力制動(dòng)
開(kāi)車信號(hào)發(fā)出，司機(jī)啟動(dòng)動(dòng)力制動(dòng)電源，塔下動(dòng)力制動(dòng)腳踏板，待顯示有制動(dòng)電流后，將操作手柄想負(fù)載下行方向以較快速速逐檔推至最大位置，同時(shí)緩緩松開(kāi)制動(dòng)手柄，提升絞車在重力作用下緩慢加速。司機(jī)可以通過(guò)改變腳踏板的角度來(lái)控制電流的大小，也可以改變操作手柄的位置，以滿足下方速速。若要終止電流，則必須將兩手柄收回至零位，待提升絞車終止后，才能松開(kāi)踏板。
第四章 傳動(dòng)方案的選擇及滾筒的設(shè)計(jì)
4.1 設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)和傳動(dòng)方案選擇
1 電動(dòng)機(jī)的選用
1）由所給的技術(shù)參數(shù)，電動(dòng)機(jī)的功率為22KW 6級(jí)；選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為YX180L-4，同步轉(zhuǎn)速為1500（額定轉(zhuǎn)矩：T=1.84）
2）選擇電動(dòng)機(jī)的原因
1、首先是由所給技術(shù)參數(shù)決定的；
2、因?yàn)樵摻g車是用于礦井上面的提升設(shè)備，因此，此電動(dòng)機(jī)不選防爆電機(jī)，其造價(jià)較高，若用于礦井下面的需求，可配置防爆電機(jī)等。
3）減速裝置的設(shè)計(jì)
對(duì)于此滾筒式絞車，其滾筒部分即相當(dāng)于減速器的外殼部分
由所給的參數(shù)
滾筒直徑（mm)
滾筒寬度（mm)
滾筒個(gè)數(shù)
速比
繩容量
800
600
1
20
3.14
層數(shù)
繩速m/s
繩徑（mm)
最大徑張力（KN)
最大徑張力差（KN）
4
3.14
16
30
15
根據(jù)這些數(shù)據(jù)的限制，涉及滾筒內(nèi)部減速裝置的形式，由于在滾筒內(nèi)部，我們采用行星輪減速裝置，可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，且結(jié)構(gòu)緊湊。
4.2 傳動(dòng)方案選擇
對(duì)于此滾筒式絞車，初步采用兩組外齒輪傳動(dòng)副和一組行星輪系，并將其裝入滾筒內(nèi)部，電動(dòng)機(jī)亦半深入卷筒端部；且絞車內(nèi)部各處均采用滾動(dòng)軸承支撐，使其傳動(dòng)靈活，但此絞車不同于調(diào)度絞車，它主要用于提升作用，因此，要附加緊急安全制動(dòng)裝置，以及深度指示器等裝置。
我們主要利用JT-0.8*0.6型提升絞車以及JD-11.4型調(diào)度絞車的原理及外形進(jìn)行改良，使其在能達(dá)到JT-0.8*0.6型提升絞車的提升能力下，也可以實(shí)現(xiàn)調(diào)度絞車行星傳動(dòng)的形式，把減速器部分放入滾筒內(nèi)部，這便是初步的設(shè)計(jì)構(gòu)思。
4.3 滾筒的設(shè)計(jì)
滾筒材料 鑄鋼 鑄造成型
滾筒功能
（1） 在滾筒面上纏繞鋼絲繩，以牽引負(fù)荷；
（2）在滾筒制動(dòng)盤上裝設(shè)差動(dòng)制動(dòng)裝置，借以操縱絞車運(yùn)行和停止；
（3）在滾筒體腔內(nèi)裝設(shè)減速齒輪系，因而具有減速機(jī)殼的作
（三）滾筒的結(jié)構(gòu)
在滾筒內(nèi)部左端裝設(shè)用螺釘?shù)臐L柱體套，裝在電動(dòng)機(jī)的端蓋伸出部分的軸承上，即壓入此套中，并用彈性擋圈軸向定位；
第一組外齒輪傳動(dòng)副中的馬達(dá)齒輪用鍵及彈性擋圈與電動(dòng)機(jī)軸連接，與外齒輪相嚙合，大齒輪架用兩個(gè)鍵與滾筒相連接，同時(shí)用6個(gè)螺栓固定在滾筒邊上；
第二組與第一組的相似，在此不再獒述；
第三組行星輪系的軸齒輪是太陽(yáng)輪，用鍵與彈性擋圈固定在輸出軸上，裝在大齒輪架的兩個(gè)齒輪（行星輪）與軸齒輪（太陽(yáng)輪）相嚙合，可在大齒輪中滾動(dòng)，電動(dòng)機(jī)與軸承支架用普通螺栓與螺尾錐銷固定在絞車機(jī)座上，螺尾錐銷在裝卸時(shí)其定位作用；在大齒輪架和擋圈柄尾用螺母鎖緊，通過(guò)軸承支架及軸承蓋并用6個(gè)螺栓拉緊滑圈，以阻止軸承移動(dòng)，擋圈上的凸環(huán)與滑圈上的凹槽相嵌合，在其內(nèi)緣設(shè)氈圈，在滾筒面上有2個(gè)帶油洞的注油孔。鋼絲繩頭安入繩孔后，用螺釘及繩卡固定在滾筒側(cè)邊上。
4.4 制動(dòng)裝置設(shè)計(jì)
絞車上有兩個(gè)差動(dòng)制動(dòng)裝置，其結(jié)構(gòu)尺寸及動(dòng)作原理完全相同，在電動(dòng)機(jī)一邊的制動(dòng)作用帶用來(lái)制動(dòng)滾筒；在大齒輪上的制動(dòng)帶，具有摩擦離合器的作用。當(dāng)此制動(dòng)帶被完全剎緊的時(shí)候，行星輪即沿著大齒輪滾動(dòng)，帶動(dòng)滾筒工作。制動(dòng)鋼帶用鋁鉚釘與石棉鉚合在一起，制動(dòng)時(shí)，按下制動(dòng)手柄，經(jīng)杠桿和叉頭動(dòng)作系統(tǒng)將2個(gè)拉桿軸承架拉起，使制動(dòng)帶兩端相互靠攏，產(chǎn)生制動(dòng)作用。向上制動(dòng)手柄時(shí)，制動(dòng)帶即可松開(kāi)。調(diào)節(jié)活動(dòng)螺栓擰入叉頭螺母中的長(zhǎng)度，可使制動(dòng)帶的拉緊力及制動(dòng)手柄的位置得到調(diào)整。
固定在制動(dòng)帶上的丁字板插入與絞車機(jī)座連接在一起的墊板中，以防止制動(dòng)裝置在制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。制動(dòng)盤上的鋼帶包和角為3500，絞車的電動(dòng)機(jī)端蓋由鑄鋼制成，形成托架，為電動(dòng)機(jī)的一個(gè)組成部分，并且也是絞車滾筒的一個(gè)支撐，通過(guò)滾筒軸承支撐滾筒。軸承支架用鑄鋼制成，是絞車滾筒的另一支撐，用螺栓將電動(dòng)機(jī)與軸承支架固定在絞車底座上，并裝有螺釘以便校對(duì)。
第五章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
5.1傳動(dòng)比的設(shè)計(jì)與計(jì)算
由所給的傳動(dòng)比i=20,我們想到利用三級(jí)減速裝置，因此，我們可以采取以下兩種傳動(dòng)方案。
方案（一）
方案（二）
比較以上兩種方案：
（一）采用外齒輪嚙合傳動(dòng)
（二）采用內(nèi)齒輪嚙合傳動(dòng)，由于我們所需的傳動(dòng)比不大，故是選用（一）。
5.2 減速裝置的傳動(dòng)比分配計(jì)算
由所給條件i1H=20
得到：
因此
即我們從此定軸輪系出發(fā)來(lái)進(jìn)行傳動(dòng)比的分配問(wèn)題：
令外嚙合傳動(dòng)比為：，則
因?qū)嶋H傳動(dòng)比為:
實(shí)際總傳動(dòng)比為：
滾筒的實(shí)際轉(zhuǎn)速：
滾筒的轉(zhuǎn)速為：
滾筒的轉(zhuǎn)速誤差：
滿足要求。
5.3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算
各軸功率計(jì)算
高速軸輸入功率：；
中間軸的輸入功率：
低速軸的輸入功率 ：
各軸的轉(zhuǎn)速的計(jì)算
高速軸的轉(zhuǎn)速：；
中間軸的轉(zhuǎn)速：
低速軸的轉(zhuǎn)速：
各軸的輸入轉(zhuǎn)矩
高速軸的輸入轉(zhuǎn)矩：
中間軸的輸入轉(zhuǎn)矩：
低速軸的輸入轉(zhuǎn)矩：
各軸的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、列于下表中：
軸號(hào)
功率kw
轉(zhuǎn)速r/min
扭矩Nmm
高速軸
21.78
1500
中間軸
20.92
828.73
低速軸
20.09
457.86
5.4 齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)
一、外齒輪的傳動(dòng)副設(shè)計(jì)
因?yàn)榭紤]到結(jié)構(gòu)性更好，我們采用把第一對(duì)外齒輪傳動(dòng)和第二對(duì)外齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)成尺寸相同的形式，因?yàn)檫@樣，齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中，可以更好的運(yùn)行。第一對(duì)齒輪的扭矩要比第二對(duì)齒輪的扭矩要小，因此，若從第一對(duì)齒輪設(shè)計(jì)開(kāi)始，則后面的第二對(duì)齒輪可能不能滿足其強(qiáng)度的要求。故而我們可以試著采用從第二對(duì)齒輪開(kāi)始進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣，第一對(duì)齒輪肯定可以滿足其強(qiáng)度的要求，而且，這樣也節(jié)省了相當(dāng)?shù)囊徊糠謺r(shí)間。
選定齒輪的精度等級(jí)、材料及齒數(shù)
按外齒輪嚙合傳動(dòng)的方案選用直齒圓柱齒輪進(jìn)行傳動(dòng)；
絞車為一般工作機(jī)器，速度不高，故可選用7級(jí)精度（GB10095-88）；
材料的選擇
選擇齒輪材料時(shí)，考慮到小齒輪齒數(shù)較大齒輪齒數(shù)少，小齒輪輪齒的工作次數(shù)較大齒輪的多，為使一對(duì)齒輪傳動(dòng)更接近等強(qiáng)度，小齒輪常用好一些的材料。通常以應(yīng)使小齒輪的齒面硬度較大齒輪的齒面硬度高（20~50HBS）
小齒輪
40Cr
調(diào)質(zhì)處理
HB=270HBS
大齒輪
45
調(diào)質(zhì)處理
HB=240HBS
硬度差：
選用小齒輪的齒數(shù)為，則大齒輪的齒數(shù)為
選
2.按齒面接觸強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)
?
試選用載荷系數(shù)：
扭矩
傳動(dòng)比
齒寬系數(shù) （懸臂式）
材料彈性影響系數(shù)
應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：
7）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21安齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞極限
8）由圖10-19查得齒輪的接觸疲勞壽命系數(shù)
9)計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力
取失效率為1%，安全系數(shù)為S=1
?計(jì)算
試算齒輪分度圓直徑的代入中較小的值
計(jì)算圓周速度
3）計(jì)算齒寬b
4）計(jì)算齒寬與齒高之比b/h
5）計(jì)算載荷系數(shù)
根據(jù)，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)
直齒輪
由表10-2查得使用系數(shù)
由表10-4查得用插值法查得7級(jí)精度，小齒輪懸臂式布置時(shí)，
查得圖10-13的
載荷系數(shù)
按實(shí)際載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑
計(jì)算模數(shù)m
按彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算數(shù)值
?確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值
由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限
大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限
由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)
計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力
取彎曲疲勞安全系數(shù) ，由圖10-12得
計(jì)算載荷系數(shù)
查取齒形系數(shù)
由表10-5查得：
查取應(yīng)力校正系數(shù)
由表10-5查得
計(jì)算大小齒輪的并加以比較
小齒輪：
大齒輪：
由以上計(jì)算可知，大齒輪的數(shù)值大，故而選用大齒輪的進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算
?設(shè)計(jì)計(jì)算
對(duì)比計(jì)算結(jié)果：m大小取決于彎曲疲勞強(qiáng)度，而齒輪接觸疲勞強(qiáng)度只與齒輪的直徑有關(guān)。因此，可以取彎曲疲勞強(qiáng)度的模數(shù)，并就近圓整，m=4，按接觸疲勞強(qiáng)度得的分度圓直徑
算出小齒輪的齒數(shù)
大齒輪的齒數(shù) 取
這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。
幾何尺寸的計(jì)算
1）計(jì)算分度圓直徑：
計(jì)算中心距
計(jì)算齒輪寬度
取
按彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核
1.
故大小齒輪均滿足強(qiáng)度要求。
大小齒輪的各部分計(jì)算尺寸如下：
序號(hào)
項(xiàng)目
代號(hào)
計(jì)算公式
結(jié) 果
小齒輪
大齒輪
1
齒數(shù)
z
30
54
2
模數(shù)
m
4
4
3
齒寬
b
65
60
4
齒頂高系數(shù)
ha*
1.0
1.0
5
頂隙系數(shù)
c*
0.25
0.25
6
壓力角
a
200
200
7
分度圓直徑
d
120
216
8
齒頂高
ha
4
4
9
齒根高
hf
5
5
10
齒全高
h
9
9
11
齒頂圓直徑
da
128
224
12
齒根圓直徑
df
110
206
13
基圓直徑
db
112.6
202.97
14
齒距
p
12.56
12.56
15
基圓齒距
pb
11.80
11.80
16
齒厚
s
6.25
6.25
17
齒槽寬
e
6.25
6.25
18
頂隙
c
1.0
1.0
19
標(biāo)準(zhǔn)中心距
a
168
20
節(jié)圓直徑
d'
120
216
行星輪系的設(shè)計(jì)
1.選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及其齒數(shù)等
1）直齒輪傳動(dòng)；
2）7級(jí)精度 GB 10095-88；
3）材料的選擇
齒輪
性質(zhì)
材料
熱處理
表面硬度
齒面接觸疲勞極限
齒面彎曲疲勞極限
精度
太陽(yáng)輪
40Cr
調(diào)質(zhì)
270HBS
800MPa
300MPa
7
行星輪
40Cr
調(diào)質(zhì)
270HBS
800MPa
300MPa
7
內(nèi)齒輪
2G310-570
調(diào)質(zhì)
190HBS
600MPa
240MPa
7
選擇內(nèi)齒輪、太陽(yáng)輪、行星輪齒數(shù)
因確定該級(jí)傳動(dòng)比為：，查表得行星輪數(shù)取為2
載荷不均衡系數(shù)
以下驗(yàn)證該行星輪是否滿足相應(yīng)的條件
傳動(dòng)比條件
同心條件
保證中心論和行星架軸線重合的條件下正確嚙合，為此，各對(duì)嚙合齒輪之間的中心距必須相等
若 ，則，為滿足同心條件，則，
裝配條件
保證各行星輪能均布安裝在兩中心齒輪之間，為此，各齒數(shù)與行星輪個(gè)數(shù)必須滿足裝配條件 （整數(shù)）
，為整數(shù)，故滿足裝配條件
鄰接條件
保證鄰接的兩個(gè)行星輪的齒數(shù)不能相碰
齒數(shù)、模數(shù)、和中心距的計(jì)算
按公式計(jì)算太陽(yáng)輪的分度圓直徑
齒輪傳動(dòng)比為：2.55；
使用系數(shù)為： 1.25；
算式系數(shù)為： 768（查表所得）；
綜合系數(shù)為： 2.0|（查表所得）；
太陽(yáng)輪單個(gè)齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩
齒寬系數(shù) 取為0.6；
代入式中，計(jì)算得到：
所以模數(shù) ，取為
則
齒寬，取
故，
齒輪的強(qiáng)度驗(yàn)算
確定計(jì)算負(fù)荷
名義轉(zhuǎn)距： ；
名義圓周力：
應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
其中，太陽(yáng)輪相對(duì)于行星架的轉(zhuǎn)速；
壽命周期為要求傳動(dòng)總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間
確定強(qiáng)度計(jì)算中的各種系數(shù)
使用系數(shù) ,取 KA=1.25（查表得);
動(dòng)負(fù)荷系數(shù)
因 和
可根據(jù)圓周速度
由圖10-8查7級(jí)精度
C、齒向載荷分布系數(shù)
式中，計(jì)算接觸強(qiáng)度時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)初期的齒向載荷分布系數(shù)
由圖5-2查得
計(jì)算接觸強(qiáng)度時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)初期的齒向載荷分布系數(shù)
由圖5-4查得
計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí)跑合系數(shù)
由圖5-5查得
與均載系數(shù)有關(guān)的系數(shù)，則分別為：0.7，,085
所以，
D、齒間載荷分布系數(shù)
因
精度 7級(jí)，硬齒面直齒輪
由表查得：
E、節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)
F、彈性系數(shù)
G、載荷作用齒頂是，齒形系數(shù)，
根據(jù)（查圖5-11）
H、載荷作用齒頂時(shí)應(yīng)力修正系數(shù)：
I、重合度系數(shù)
其中，重合度計(jì)算如下：
兩輪分度圓半徑：
兩輪齒頂圓半徑：
兩齒頂圓壓力角：
又因兩齒輪是按照標(biāo)準(zhǔn)中心距安裝，則
齒數(shù)比
計(jì)算接觸應(yīng)力基本值
接觸應(yīng)力
彎曲應(yīng)力值
彎曲應(yīng)力
確定計(jì)算許用接觸應(yīng)力
壽命系數(shù)
因(次），由圖5-19得
潤(rùn)滑系數(shù)
因，查圖5-14得
速度系數(shù) ，查圖5-15得
粗糙度系數(shù)
由齒面 ，查圖5-16得
工作硬化系數(shù)
由圖5-17查得
尺寸系數(shù)由圖5-18查得
許用接觸應(yīng)力
確定接觸疲勞安全系數(shù)
確定計(jì)算許用彎曲應(yīng)力時(shí)的各種系數(shù)
齒輪應(yīng)力修正系數(shù) ;
壽命系數(shù) 查表5-25得 ;
相對(duì)齒根圓角敏系數(shù)，查表5-22得
齒根表面狀況系數(shù) 查表5-23得
尺寸系數(shù) ，由表5-24得
許用彎曲應(yīng)力
確定彎曲強(qiáng)度安全系數(shù)
15)行星輪系的相關(guān)尺寸總結(jié)
序號(hào)
項(xiàng)目
代號(hào)
結(jié) 果
太陽(yáng)輪
行星輪
大齒輪
1
齒數(shù)
z
20
51
122
2
模數(shù)
m
6
6
6
3
齒寬
b
63
58
58
4
齒頂高系數(shù)
1.0
1.0
1.0
5
頂隙系數(shù)
0.25
0.25
0.25
6
壓力角
7
分度圓直徑
d
120
306
732
8
齒頂高
6
6
6
9
齒根高
7.5
7.5
7.5
10
齒全高
h
13.5
13.5
13.5
11
齒頂圓直徑
132
318
720
12
齒根圓直徑
105
301
747
13
基圓直徑
112.76
187.55
687.85
14
齒距
p
18.84
18.84
18.84
15
頂隙
1.5
1.5
1.5
16
標(biāo)準(zhǔn)中心距
a
213
5.5 軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算
中間軸的設(shè)計(jì)
由于高速軸是和電機(jī)軸連在一起的，亦即高速軸即電機(jī)軸，故不再對(duì)電機(jī)軸進(jìn)行軸的設(shè)計(jì)，是標(biāo)準(zhǔn)軸，直接對(duì)中間軸設(shè)計(jì)。
軸的材料的選取
有機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)我們選用40Cr，熱處理方式為調(diào)質(zhì)處理
軸頸的初步估算
取A=100，由公式 得
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
由軸的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)要求，取
小齒輪左側(cè)軸肩定位，取
初步選深溝球軸承，參照工作要求并根據(jù) ，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度等級(jí)的深溝球軸承61909，其尺寸為,(倒角半徑為，安裝尺寸為），故，
取
大齒輪右側(cè)用軸肩定位，取
（故此，中間軸的結(jié)構(gòu)初步確定）
按彎扭合成進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核
繪制計(jì)算簡(jiǎn)圖；
計(jì)算有用在軸上的力
;
求支反力
垂直面（V） 根據(jù)可得
(校核 812.2+1461.9+605.2=2879.3，無(wú)誤）
水平面
(校核 15264.5+4016.7=17049.7+2231.5=19281.2，無(wú)誤）
計(jì)算彎距
垂直面
水平面
合成彎矩
作扭矩
作當(dāng)量彎矩 取
校核軸的強(qiáng)度
查表可知 許用彎曲應(yīng)力
驗(yàn)證A處的強(qiáng)度
驗(yàn)證B處的強(qiáng)度
故強(qiáng)度足夠。
低速軸的設(shè)計(jì)
軸的材料的選取
和上面高速軸一樣，選用40Cr，熱處理方式用同樣為調(diào)質(zhì)處理
軸頸的初步計(jì)算
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求 和所知條件,取
3）由及工作要求初步選深溝球軸承61910，其尺寸為
,安裝尺寸 ，
故，取
4）由齒輪右側(cè)由軸肩定位，故取
5）由齒寬為60，取
（故此，低速軸的結(jié)構(gòu)初步確定）
按彎扭合成進(jìn)行強(qiáng)度校核
繪制計(jì)算簡(jiǎn)圖
計(jì)算作用在軸上的力
求支反力
垂直面(V) 根據(jù) 可得
(校核 1412.1+1021.8+2541.7=4975.6，無(wú)誤）
水平面（H）根據(jù)可得
計(jì)算彎矩
垂直面
水平面
合成彎矩
作扭矩
作當(dāng)量彎矩 取
查表可知 許用彎曲應(yīng)力
驗(yàn)證A處的強(qiáng)度
驗(yàn)證B處的強(qiáng)度
故強(qiáng)度滿足。
5.6 滾動(dòng)軸承的校核計(jì)算
作用在軸承上的載荷
當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算
查表得 61909型單列向心球軸承
故，則
驗(yàn)證軸承的額定動(dòng)載荷
軸承的使用壽命 小時(shí)
查表得
又根據(jù) ，查表得
則
5.7 鍵的強(qiáng)度計(jì)算
軸與齒輪的鍵聯(lián)接的校核
根據(jù)軸頸 ，查表6-1得
核算工作面的比壓
鍵的工作長(zhǎng)度
鍵的工作高度
則
查表可知 鍵連接的許用比壓為：
則 ，即鍵連接強(qiáng)度滿足要求。
第六章 行星架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.1 行星架形式的確定和材料的選定
行星架是行星傳動(dòng)中結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的一個(gè)重要零件，也是承受外力矩最大的零件。它有三種基本形式：雙壁整體式、雙壁剖分式和單臂式。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中傳動(dòng)比較大，(NGW型單級(jí))，所以行星輪軸承安裝在行星輪內(nèi)，采用雙壁整體式行星架（如圖6.1）這種型式的行星架結(jié)構(gòu)剛性大，受載變形小，因而有利于行星輪上載荷沿齒寬方向均勻分布，減少振動(dòng)和噪聲。
行星架材料常用ZG55，由于鑄鋼件廢品率高，浪費(fèi)大，很不經(jīng)濟(jì)。現(xiàn)采用球墨鑄鐵QT600-3，重量輕，離心力小，噪聲也小，既降低了成本，又不影響機(jī)構(gòu)性能，且其它性能也有所提高。
6.2行星架的技術(shù)要求
1、中心距極限偏差
行星架上各行星輪上的軸孔與行星架基準(zhǔn)軸線的中心距偏差會(huì)引起行星輪徑向位移，從而影響齒輪傳動(dòng)側(cè)隙，且當(dāng)各中心距偏差的數(shù)值和方向不同時(shí)，要影響行星輪軸孔距相對(duì)弦距誤差的測(cè)量值，因而影響行星架的均載。一般要求控制其值在0.01～0.02之間。由中心距的基本數(shù)值和齒輪精度等級(jí)查表得：
對(duì)高速級(jí) = 對(duì)低速級(jí) =
2、相鄰行星輪軸孔距偏差
相鄰行星輪軸孔偏差是對(duì)各行星輪間載苛分配均衡性影響較大的因素，必須嚴(yán)格控制。值主要取決于各軸孔的分度誤差，而分度誤差又取決于機(jī)床和工藝裝配的精度。按下式計(jì)算：
高速級(jí) = mm， 取 mm
低速級(jí) = mm， 取 mm
圖6-1
3、行星輪軸孔對(duì)行星架基準(zhǔn)線的平行度公差。
X方向軸線平行度誤差，Y 方向軸線平行度誤差
4、行星架的偏心誤差
行星架的偏心誤差可根據(jù)其中心距的極限偏差和相鄰行星輪軸孔距偏差的幾何關(guān)系求得。一般取
由于高速級(jí) mm，所以取 =15 um
低速級(jí) mm，取 =18 um
5、靜平衡試驗(yàn)
為了保證傳動(dòng)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，對(duì)行星架時(shí)行靜平衡。不平衡力矩應(yīng)小于0.5 N.m
第七章 滾筒式絞車制動(dòng)器的設(shè)計(jì)
7.1 制動(dòng)器的形式和常用安全裝置
1常用絞車制動(dòng)閘的形式
絞車制動(dòng)閘的形式有下列三種：
(1)帶式制動(dòng)閘
帶式制動(dòng)間有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、維修快捷等優(yōu)點(diǎn)，但也有制動(dòng)力矩受限、閘帶易磨損等缺點(diǎn)。一般用于井下小絞車.
(2)塊式制動(dòng)閘
塊式制動(dòng)閘因閘塊大都使用木塊而得其名。滾簡(jiǎn)直徑在1．2m及其以上的老式絞車皆采用塊式制動(dòng)間。按結(jié)構(gòu)分，有角移式塊式制動(dòng)閘和平移式塊式制動(dòng)閘。
(3)盤式制動(dòng)閘
盤式制動(dòng)閘是一種利用盤形彈簧(又稱碟形彈簧)彈力緊閘和利用液壓推力松閘的一種新型絞車制動(dòng)裝置。由于使用多副制動(dòng)閘，制動(dòng)可靠性高；用電液調(diào)壓裝置來(lái)調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩，操作方便，可調(diào)性好；慣性小，動(dòng)作快，靈敏度高；重量輕，外形尺寸小；通用性好等優(yōu)點(diǎn)，因而盤形閘獲得廣泛應(yīng)用。但也有制造精度高、密封要求嚴(yán)格和碟形彈簧可能失效等缺點(diǎn)，在使用維護(hù)中必須注意。
2.絞車上應(yīng)有的安全裝置
(1)制動(dòng)閘
各類絞車都必須具備制動(dòng)鬧，重要絞車應(yīng)有手動(dòng)操縱閘和能自動(dòng)操縱的保險(xiǎn)閘。如果手動(dòng)閘和保險(xiǎn)閘共同使用一套閘瓦制動(dòng)時(shí)，操縱和控制機(jī)構(gòu)必須分開(kāi)。滾筒直徑在o．8m及其以下的絞車只有手動(dòng)閘。
(2)深度指示器
深度指示器是指示提升容器在井筒中運(yùn)行位置的重要裝置。滾簡(jiǎn)直徑1.2m及其以上的絞車都裝有深度指示器。在深度指示器上都裝有減速警鈴、過(guò)卷保護(hù)開(kāi)關(guān)、限速凸輪板、傳動(dòng)齒輪和離合聯(lián)軸節(jié)等。指示針裝在螺母上，由兩根絲杠帶動(dòng)，使兩根指針同時(shí)做上下移動(dòng)。
(3)各種保險(xiǎn)裝置
提刀絞車按規(guī)定要求必須裝設(shè)下列保險(xiǎn)裝置：防止過(guò)卷裝置、防止過(guò)速裝置、過(guò)負(fù)荷和欠電壓保護(hù)裝置、限速裝置、閘瓦過(guò)磨損保護(hù)裝置、松繩報(bào)警裝置、滿倉(cāng)保護(hù)裝置和深度指示器失效保護(hù)裝置等。滾筒直徑o．8m及其以下的絞車，由于絞車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行速度較侵，一般都沒(méi)有上述保險(xiǎn)裝置。滾簡(jiǎn)直徑1．2m及其以上的絞車．根據(jù)個(gè)同的使用要求設(shè)置不同類型和數(shù)量的保險(xiǎn)裝置。
3絞車制動(dòng)器的作用
保證準(zhǔn)確停位，防止電動(dòng)機(jī)停電后,其轉(zhuǎn)子慣性仍繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng).控制放繩速度，防止?jié)L筒上鋼絲繩亂纏繩。實(shí)際進(jìn)行回柱作業(yè)時(shí)，為縮短拴繩時(shí)間，可打開(kāi)回柱絞車的離合器．使?jié)L筒與蝸輪蝸桿減速箱脫開(kāi)，拴繩工可迅速輕快地將鋼絲繩從滾簡(jiǎn)上拉出來(lái)，直至拴到需要回收的頂柱上。為限制滾筒放繩旋轉(zhuǎn)時(shí)的慣性，可使用制動(dòng)閘進(jìn)行控制，防止?jié)L筒上鋼絲繩亂繩.
7.2 制動(dòng)器的選用和設(shè)計(jì)
1制動(dòng)器的確定
根據(jù)給出的滾筒直徑以及絞車的實(shí)際情況,最后確定選用帶式制動(dòng)器.
2帶式制動(dòng)器的工作原理
帶式制動(dòng)器是常見(jiàn)的一種制動(dòng)器,工作原理為摩擦制動(dòng). 圖4-1為帶式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。制動(dòng)塊與閘帶固聯(lián)并插入制動(dòng)槽內(nèi)。當(dāng)手柄在操作力P的作用下扳過(guò)死點(diǎn),閘帶緊箍閘輪并欲與之同轉(zhuǎn)由于制動(dòng)塊與槽的作用,可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)目的。
圖7-1 帶式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
1閘輪 2閘帶 3制動(dòng)塊 4拉桿 5手柄 6機(jī)體制動(dòng)槽
帶式制動(dòng)器是靠作用力Q收緊制動(dòng)帶而抱住閘輪，即靠帶與輪間產(chǎn)生的摩擦力達(dá)到制動(dòng)目的。為了使帶能夠彎曲，帶通常必須做得很薄((2～4mm)。為了增加摩擦作用，制動(dòng)帶材料一般為鋼帶上覆有一層石棉織物或夾鐵紗帆布，這層覆蓋物也很薄，被粘結(jié)或鉚在鋼帶上，而且必須是連續(xù)和撓性的。
同其它類型的制動(dòng)器一樣，為了采用較小型號(hào)的制動(dòng)器和減小安裝尺寸，帶式制動(dòng)器也應(yīng)安裝在主電動(dòng)機(jī)或高速軸上，以減小所需的制動(dòng)力矩。3帶式制動(dòng)閘的閘帶有下列要求
(1)閘帶(剎車帶)與鋼帶連接應(yīng)使用鋼或鋁質(zhì)鉚釘鉚接，鉚釘埋入閘帶深度不小于閘帶厚度的30％。間帶和鋼帶鉚接后．應(yīng)緊緊相貼，不得有皺折和拱曲現(xiàn)象；不得有間隙；鋼帶兩頭彎曲鉚接后的鉚釘頭不得高于閘帶厚度；
(2)帶式制動(dòng)閘安裝到絞車上后，閘帶與閘輪的接觸面積不小于閘帶面積的70％
(3)閘帶使用后，不得有裂紋，閘帶磨損余厚不小于3mm；
(4)與閘帶相連接的拉桿螺栓、叉頭、閘把、銷軸等零件不得有損傷或變形，拉桿螺栓應(yīng)用背帽背緊；
(5)閘把及杠桿等應(yīng)操作靈活可靠，施閘后，閘帶不應(yīng)有明顯伸長(zhǎng)。注意緊閘后，間把位置個(gè)應(yīng)低十水平位置，適當(dāng)保持在略有向L傾角的位置.
圖7-2手壓帶式制動(dòng)閘
1制動(dòng)閘 2手把 3叉頭 4拉桿軸承架 5丁字板
4制動(dòng)器的制動(dòng)
由已知條件知鋼絲繩的牽引力為45kN，又由前面知道滾筒的平均纏繞半徑，所以可以求出制動(dòng)力矩。即
第八章 滾筒式絞車的使用與說(shuō)明
8.1 使用與維護(hù)
絞車操縱的整個(gè)動(dòng)作就是啟動(dòng)和關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，及用雙手交替差動(dòng)操作剎車手柄，其程序如下：
卷筒的剎車帶剎住，大內(nèi)齒輪上的硬松開(kāi)，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使傳動(dòng)齒輪開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)，卷筒不轉(zhuǎn)動(dòng)，僅大內(nèi)齒輪回轉(zhuǎn)著。
欲開(kāi)動(dòng)卷筒，只需將卷筒的剎車帶完全松開(kāi)，而將大內(nèi)齒輪的剎車帶剎緊，這時(shí)大內(nèi)齒輪被剎住不動(dòng)，由于行星輪系的作用，卷筒開(kāi)始全速回轉(zhuǎn)，纏繞鋼絲繩，進(jìn)行工作。絞車作業(yè)過(guò)程中，如欲使絞車暫時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)將大內(nèi)齒輪上的剎車帶松開(kāi)，而將卷筒上的剎車帶剎緊，需微調(diào)節(jié)被牽引的負(fù)載的位置時(shí)，只需交替上或下壓左右剎車的手柄，使卷筒時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)停即可。在操作手柄時(shí)，應(yīng)注意銷軸。活節(jié)螺釘及墊板等零件的保護(hù)，防止損傷折曲，如停車時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)把電動(dòng)機(jī)關(guān)閉。此時(shí)，如鋼絲繩處于拉緊狀態(tài)，為防止其向上墜滑，卷筒上的剎車帶必須牢牢剎住。當(dāng)欲使繩端重物放繩，卷筒反轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)將電動(dòng)機(jī)倒轉(zhuǎn)，先剎住卷筒，使絞車進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。而后松開(kāi)卷筒上的剎車手柄，緊剎大內(nèi)齒輪的剎車帶，卷筒既在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下正常反轉(zhuǎn)，而無(wú)過(guò)速之虞，下放的速度可借剎車帶對(duì)卷筒的半制動(dòng)而加以控制、調(diào)整。
預(yù)定動(dòng)作任務(wù)完成之后，即可停車，操作程序結(jié)束。
操作中英注意的事項(xiàng)：
滾筒的開(kāi)動(dòng)和停止必須迅速，以減少剎車帶的磨損，但不允許做急劇的開(kāi)車、停車，以防損壞傳動(dòng)機(jī)件。當(dāng)轎車在做下滑重物時(shí)，兩個(gè)剎車帶都必須接觸良好，穩(wěn)妥可靠，在電動(dòng)機(jī)運(yùn)時(shí)，兩個(gè)剎車不可同時(shí)剎住，否則有可能損壞減速裝置，燒毀電機(jī)。要經(jīng)常注意剎車時(shí)的工礦狀態(tài)，如果制動(dòng)不靈活，就必須加以調(diào)整；落在剎車鼓上的油脂污物清除干凈，絞車的卷筒，剎車帶及軸承等工作溫度不得超過(guò)70攝氏度，如溫度劇烈上升，必須停車檢查。
在使用過(guò)程中，要定期檢查，聲音是否異常，有無(wú)振動(dòng)現(xiàn)象；油質(zhì)、油量、油溫是否合格，有無(wú)漏油現(xiàn)象；密封裝置必須完整無(wú)損，以防止灰塵侵入及潤(rùn)滑油外溢。此外如繩頭是否牢靠，傳動(dòng)機(jī)內(nèi)部有無(wú)破損或咬住現(xiàn)象，另外有無(wú)過(guò)度磨損等，均需切實(shí)檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題均需處理后才能開(kāi)機(jī)。電動(dòng)機(jī)不得堆積煤塵，溫度不得超過(guò)70，以防止淋水使電動(dòng)機(jī)受潮。絞車如有較長(zhǎng)時(shí)間擱置不用，其裸露部分，應(yīng)涂敷一層保護(hù)油以防銹蝕。
8.2 絞車的潤(rùn)滑
及時(shí)充分的潤(rùn)滑對(duì)保證絞車的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)使用壽命，具有很大的意義，潤(rùn)滑材質(zhì)必須合乎要求，不能混有灰塵。污物及水等雜質(zhì)。
電動(dòng)機(jī)后蓋的滾珠軸承及 軸承支架中的滾珠軸承用黃油潤(rùn)滑，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和行星輪用以2:1比例配制的黃油和機(jī)油的 混合油灌入卷筒內(nèi)潤(rùn)滑。卷筒內(nèi)的注油量為2-2.5公斤。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸承的油量不得超過(guò)軸承室容積的2/3。
加油時(shí)，必須仔細(xì)清除油孔的灰塵、污垢，勿使其隨油進(jìn)入絞車內(nèi)部，注油完畢后，應(yīng)將油堵緊。
新的絞車使用前應(yīng)先加潤(rùn)滑油，新的或者是大修后的絞車，在運(yùn)轉(zhuǎn)8-10天后，必須更換潤(rùn)滑油，以去除零件在傳動(dòng)過(guò)程中磨落的會(huì)加劇零件磨損的金屬微粒細(xì)屑。
在正常的情況下，每三個(gè)月至少要換一次油。潤(rùn)滑油的溫度不得超過(guò)70攝氏度。
8.3 絞車的裝配及檢驗(yàn)
1.組裝前的準(zhǔn)備工作如下：
用高壓水槍或機(jī)械人工的方法徹底清除滾筒內(nèi)的鑄造粘砂，鏟削磨平修復(fù)遺留的鑄造缺陷。復(fù)檢加工件及外購(gòu)件關(guān)鍵部分的尺寸，包括徑向的和軸向的有關(guān)尺寸以及密封件安裝倒角的尺寸。
檢查電動(dòng)機(jī)及角軸架的中心高做下記錄，并準(zhǔn)備相應(yīng)的墊片補(bǔ)正。
總裝前先裝成部件再進(jìn)行總裝，總裝前，應(yīng)裝成以下各主要部件：
1）齒輪架部件；
2）大齒輪架部件；
3）內(nèi)大齒輪部件，即傳動(dòng)系統(tǒng)裝置；
4）剎車部件；
5）底座部件
裝配時(shí)，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
所有零件表面，均需拭凈，嚴(yán)防鐵屑粒帶入，各運(yùn)轉(zhuǎn)零件的潤(rùn)滑油脂，可在裝配時(shí)按上述所指示的用油量進(jìn)行涂注，所有滾動(dòng)軸承，應(yīng)在油槽中加熱后（不許超過(guò)200攝氏度）進(jìn)行套裝，不得硬打硬砸。
裝配前必須熟知絞車各部分的構(gòu)造，防止錯(cuò)裝，漏裝，裝配完成之后，應(yīng)先盤車轉(zhuǎn)動(dòng)，確認(rèn)無(wú)不良現(xiàn)象及阻礙物后，再開(kāi)動(dòng)電動(dòng)機(jī)試轉(zhuǎn)調(diào)整，使之進(jìn)入常態(tài)。
8.4 絞車的修復(fù)與零部件的更換
1）石綿帶的更換
當(dāng)石棉帶磨損后的厚度小于2mm時(shí)需要更換，先鏟除鉚釘頭取下舊帶，再用心鉚釘上新帶。
2）軸承的更換
當(dāng)發(fā)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)有異常聲音、發(fā)熱不正常，如果觀其滾珠或滾道上有嚴(yán)重的剝落斑點(diǎn)，則需要按正確裝配方式予以更換。
3）鋼絲繩的更換
當(dāng)鋼絲繩磨損到技術(shù)規(guī)程所規(guī)定的限度時(shí)應(yīng)予以更換。
4）密封圈的更換
當(dāng)發(fā)現(xiàn)漏油時(shí)，應(yīng)及時(shí)查找原因予以更換。
8.5 絞車的拆卸
絞車按照裝配相反的順序進(jìn)行拆卸
首先應(yīng)旋開(kāi)繩卡，取下鋼絲繩，然后將剎車帶上的銷子取出，自墊板中將剎車部件取下。
其次擰去使端蓋、軸承支架與底座相連接的螺栓，擰出螺釘，將電動(dòng)機(jī)從絞車的一邊拆去，然后擰去6個(gè)螺栓，取下壓簧和軸承支架，再擰去固接大齒輪架與滾筒的6個(gè)螺栓，此時(shí)即可將大內(nèi)齒輪部件及大齒輪部件一并從滾筒中取出。
為了拆下大內(nèi)齒輪及擋盤等零件，應(yīng)擰去6個(gè)螺栓，螺母及大內(nèi)齒輪的三個(gè)定向緊定螺釘，同時(shí)取下滾珠軸承一側(cè)的彈性擋圈，即可一一將它們拆下來(lái)。
為拆卸滾珠套機(jī)齒輪架應(yīng)在擰去緊定螺釘后，輕輕地?fù)舫?，此時(shí)要看一看油堵螺釘是否已擰去，否則將阻礙齒輪架的拆出。
為使?jié)L動(dòng)軸承拆卸方便，在內(nèi)齒輪、擋圈安裝滾珠軸承部位的根部端面處均預(yù)鉆有拆卸孔?？稍诖慰字胁迦脬~棒，將滾動(dòng)軸承輕輕擰出。電動(dòng)機(jī)齒輪的拆卸，可籍電動(dòng)機(jī)說(shuō)明書內(nèi)附錄所示的工具，將其鉤腳插入電動(dòng)機(jī)齒輪的孔中，擰旋軸桿，即可將其取下。
絞車各滾動(dòng)軸承端部及齒輪柄尾上廣泛采用了65mm鋼制彈性擋圈定位，在拆卸時(shí)，要將手鉗鉗口部磨尖，插入彈性擋圈端部的小孔中，然后張開(kāi)鉗口，輕輕地將它們?nèi)∠聛?lái)，以防折斷，如有不慎將其折斷，應(yīng)以同樣規(guī)格素材質(zhì)的零件裝上，不允許用鐵絲、鐵皮裹纏。因?yàn)椋@有使整臺(tái)機(jī)器脫開(kāi)損毀的危險(xiǎn)。所以零件拆卸要順次小心進(jìn)行，不允許損壞零件或碰傷其表面，絞車的拆卸，應(yīng)在修理工廠進(jìn)行。
結(jié) 束 語(yǔ)
經(jīng)過(guò)三個(gè)多月緊張的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我終于完成了滾筒絞車的總體設(shè)計(jì)，這次設(shè)計(jì)著重對(duì)絞車中總體部分做了詳細(xì)的分析、計(jì)算。
在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我查閱了大量的有關(guān)資料，這是對(duì)我的查閱資料的能力作了一次全面的檢驗(yàn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我充分利用了書本上的知識(shí)，大膽對(duì)以往的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)、創(chuàng)新。經(jīng)過(guò)指導(dǎo)老師的多次指導(dǎo)，和對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容的多次修改，最終確定了設(shè)計(jì)方案。在指導(dǎo)老師的幫助下，檢查出了圖紙和計(jì)算中的一些錯(cuò)誤，并作出了相應(yīng)的修改，在這個(gè)過(guò)程中，有過(guò)很多失敗的經(jīng)歷，在失敗中我吸取了經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，進(jìn)一步培養(yǎng)了我對(duì)機(jī)械行業(yè)的興趣，也鍛煉了我不怕吃苦、不輕言放棄的精神。
在畢業(yè)設(shè)計(jì)中我自始自終才能全身心地投入，由于這學(xué)期基本沒(méi)有其它學(xué)習(xí)任務(wù)，所以我始終把設(shè)計(jì)放在第一位。雖然設(shè)計(jì)過(guò)程中碰到了比較多的困難，但我都在高愛(ài)華老師的指導(dǎo)和鼓勵(lì)下一一克服了，正是在指導(dǎo)老師的幫助下我才能夠順利完成這次設(shè)計(jì)。
然而在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中也暴露了不少問(wèn)題。如在知識(shí)方面，機(jī)械繪圖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)制圖基本功不夠太扎實(shí)，容易產(chǎn)生一些細(xì)節(jié)上的錯(cuò)誤，考慮問(wèn)題不夠全面；在個(gè)有素質(zhì)能力方面，發(fā)現(xiàn)自己有時(shí)候容易產(chǎn)生急躁情緒，缺乏足夠的耐心。畢業(yè)設(shè)計(jì)中所得到的心得體 會(huì)，經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)我會(huì)在將來(lái)的工作實(shí)際中吸取教訓(xùn)，克服困難，努力提高自己。
致 謝
首先，我要感謝河南理工大學(xué)，感謝萬(wàn)方科技學(xué)院，感謝機(jī)械系對(duì)我四年的培養(yǎng)，讓我學(xué)到了許許多多的知識(shí)，感謝各位老師在這四年里對(duì)我的關(guān)