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1、图书分类号：密 级：毕业设计(论文)马达驱动绞车设计马达驱动绞车设计MOTOR-DRIVEN WINCH DESIGN学位论文原创性声明本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。有权保留并向国家有关部
2、门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘要马达驱动绞车（液压绞车）是利用液压马达直接或通过减速箱来拖动滚筒的一种新型绞车。液压绞车广泛应用于工程机械、矿山机械、建筑机械以及海洋船舶、海洋石油等领域，大吨位、高性能液压绞车是海洋石油生产用于野外和港口、码头进行重载设备的水平拖拉作业和海上船舶定位的关键设备。本论文主要是阐述煤矿用的普通液压提升绞车，
3、其基本原理及其设计方法也同样适用于煤矿用的其它液压绞车及建筑和船舶等使用的液压绞车。本论文主要包括液压绞车的液压执行件、 钢丝绳的选择，卷筒的设计与计算以及减速器的设计与计算。而且对涡轮、蜗杆、涡轮轴、蜗杆轴进行了设计与计算，对主要的轴承和键的主参数进行了选择和校核。关键词关键词 液压绞车；减速器；涡轮；轴承AbstractMotor-driven winch( Hydraulic winch )is to use hydraulic motors directly or through the slowdown me to drag a new winch drumMotor-driven
4、winch is widely used in the areas of construction machinery, mining,machinery, building, machinery as well as marine ships and oil exploitation.Hydrostatic winch of high tons and performance is a key equipment in horizontaltrailing, operation for heavy equipment of sea oil industry in open field, se
5、a port and harbor and for ship positioning, on the sea.This paper is mainly explained by the general coal mine hydraulic hoist, and the basic principles and design methods are equally applicable to the use of coal and other hydraulic winch and ship construction, such as the use of hydraulic winch. T
6、his paper, including hydraulic winch the implementation of hydraulic, the choice of wire rope, reel and the design and calculation of the design and calculation reducer. Main parameter calculation, selection of the main bearings and keys.Keywords Hydraulic winch Reducer Turbine Bearing全套图纸 外文文献扣扣 14
7、11494633目目 录录1 绪论.11.1 简介11.1.1 绞车概述11.1.2 绞车功能与结构11.1.3 绞车分类方法21.1.4 绞车应用21.2 液压绞车的用途、工作原理和类型.31.2.1 液压绞车的用途和工作原理31.2.2 液压绞车的具体分类42 液压执行件、钢丝绳和卷筒设计与计算.42.1 液压执行件的选择.42.1.1 液压泵42.1.2 液压马达42.1.3 液压马达的选择与计算42.2 钢丝绳的选取和使用52.2.1 钢丝绳的选取52.2.2 钢丝绳的使用62.2.3 钢丝绳在卷筒上的固定.62.3 卷筒设计与计算.62.3.1 卷筒结构及常用材料62.3.2 卷筒容
8、绳尺寸参数73 减速器的设计与计算.93.1 减速器设计概述103.2 蜗杆传动的特点.103.3 普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸103.4 普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算123.5 普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算163.6 蜗杆和蜗轮的结构183.7 蜗轮蜗杆的设计和计算193.8 蜗杆轴计算与校核233.9 蜗轮轴的计算和校核274 轴承的选择.324.1 轴承的选择因素324.2 轴承的型号确定334.2.1 蜗杆轴轴承的选择334.2.2 蜗轮轴轴承的选择334.3 轴承校验334.3.1 圆锥滚子轴承效验334.3.2 推力调心滚子轴承效验365 键的设计与选择405.1 键的
9、选择405.1.1 平键联结405.1.2 平键联结的计算405.2 蜗轮上键的选择和强度校核406 箱体的设计.42 结 论.43 致谢.44 参 考 文 献.45 附录.461 绪论1.1 简介1.1.1 绞车概述在人类历史上，绞车（windlass）首次用在牵引重型起重机械，它可以携带远比一个人自己的体重更为重的物体。绞盘需要一个轴和支撑滚筒与一个垂直构图城一个滚轮架，由手动曲柄摇动的形式，从而使绞车鼓轮绕一个水平轴旋转（参见图 1-1） 。现代使用最多的绞车（或卷扬机）是另一种形式的绞车，其是指具有一个或多个绳索或钢丝绳缠绕在筒的顶部，用于提升或牵引重物的动力机械。图 1-2 显示了一
10、个简单的手动升降绞车;手绞盘增加加捻速度齿轮与棘轮机构，以防止逆转盘和制动带制动驱动。图 1-1 绞盘简图1.1.2 绞车功能与结构绞车滚筒板设计采用扭曲或电缆夹的方法来水平或垂直拉动、升高、下放负载，通常由驱动装置、工作装置、辅助设备组成。图 1-2 手动提升绞车1.驱动装置：工作装置驱动绞车盘刀，释放电缆，包括电力及传输设备和控制设备。绞车驱动有马达，蒸汽发动机，柴油机，汽油机，液压马达，气动马达等。对于小绞车，以确保一般工作与绞盘装置联接的紧凑，绞盘驱动部分和工作装置连一起直接驱动装置;大型绞车或操纵领域空间比较小的绞车，绞盘和绞盘驱动部分可以被设计在一个独立的工作场所中，使用液压线路，
11、气动线路或电缆线路连结，都可以使绞车方便的放置和操作。 2.工作装置：在驱动部分的带动下，滚筒转动或夹钳直线拖拽缆绳的收起和放开来控制负载的升降。3.辅助设备：辅助设备完成拖动工作，它由滑轮组、导向装置以及速度测量，长度距离测量，张力测量等组成。1.1.3 绞车分类一按绞车驱动方式，能够分为机械驱动绞车，电机驱动绞车，气动绞车，液压绞车等类别。二按绞车使用区域和工况，可分为矿用绞车、建工卷扬机、船用绞车、工程机械绞车以及专用绞车等等。三按绞车工作方式，绞车通常分成滚筒卷扬绞车和线型绞车两大类。1.1.4 绞车应用 绞车普遍在工程建筑机械、矿山机械、船舶运输、海上油矿等各方面使用，能配不同类别的
12、主机设备。1.2 液压绞车的用途、工作原理和类型1.2.1 液压绞车的用途和工作原理液压绞车是使用液压马达直接或经过齿轮变速箱拖动的一个新式的绞车。液压绞车的使用在许多领域得到广泛的应用，比如船舶，建筑，采矿和林业等各个领域。液压提升绞车大部分用在有爆炸危险的煤矿中，用来人，煤，石材及机械设备进出煤矿的使用。也能够作为存在其他易燃气体和爆炸危险地方的运输设备。煤矿上大部分用在矿区运输上下山。但也可以在黑暗的地下矿井，斜井使用和地下隧道运输。本文主要描述了普通煤矿液压绞车（绞车是一个带式输送器主要自动张紧装置） ，但其他煤矿绞车和建筑用绞车的基本原理与其相同。1.2.2 液压绞车的具体分类1.
13、按操纵方式分：(1)手动操纵方式的液压绞车；(2)远距离液控操纵方式的液压绞车；(3)远距离机械操纵方式的液压绞车； (4)自动化或半自动化操纵方式的液压绞车。2. 按滚筒数量和结构分：(1)单滚筒缠绕式液压绞车；(2)双滚筒缠绕式液压绞车；(3)摩擦轮式液压绞车。3.按主油泵的数量分：(1)单泵驱动的液压绞车；(2 双泵驱动的液压绞电；(3)多泵驱动的液压绞车。4.按液压马达的数量分：(1 单液压马达拖动的液压绞电；(2)双液压马达拖动的液压绞车；(3)多液压马达拖动的液压绞车。2 液压执行件、钢丝绳和卷筒设计与计算2.1 液压执行件的选择 2.1.1 液压泵根据该原理和基本结构，液压泵可分
14、为齿轮泵，叶片泵，螺旋泵，柱塞泵等类型。主油泵柱塞泵用于液压绞车，辅助叶片泵，齿轮泵用于油条。液压泵的额定工作压力可分为低压泵，毛巾高压泵，高压泵。中高压8-16Mfa高压1-32MPs是液压绞车惯用压力。根据工作流调节泵可分为定量泵和变量泵。在恒定速度条件下，输出流量不变的所谓定量液压泵，液压泵的输出流量可以改变为变量泵。主泵液压绞车采用变量泵，用于定量纸浆辅助泵。2.1.2 液压马达液压马达是将液压能转变为机械能并持续转动的液压执行元件。引起的液压压力的不平衡，通过作用于转子，发电机转子的扭矩和旋转后的液压流体的液压马达。其结构类似于液压泵。从工作原型，任何泵，使用液压马达的判断，并且可以
15、是相同的液压泵和液压马达可逆工作，反之亦然。然而，为了有时更提高其性能，在许多情况下，通过使用一种特殊的结构，分别，因此它不能成为通用的。如采用这样的流量和液压阀板，它不会能够使用液压马达。 液压绞车，在许多情况下，使用了低转速，高扭矩径向柱塞液压马达和轴向活塞速度液压马达。2.1.3 液压马达的选择与计算（1）电阻负载扭矩液压马达液压马达在工作中克服：1）工作阻力矩。2) 摩擦阻力矩。3）惯性阻力矩。IM液压马达最大负载力矩是上面所有力矩的和，也就是液压马达输出轴上的平衡条件是：式(2.1)1 2wFIPMMqM式中 马达进油腔压力；1p马达每转排量；q(1)液压马达的输出转矩mtT2mM
16、mtqPT=1112.5 23.14=204N.m (2)液压马达转速tN=60815100=49 r/min60Mt t MQNq（3）液压马达的采取，此设计中，小体积的液压马达，因为它需要一个中等负荷，所述集成式液压马达的输出转矩和液压马达速度选择摆线 BM3-100 电机。2.2 钢丝绳的选取和使用2.2.1 钢丝绳的选取（一）钢丝绳种类和构造:通过捻制成的高强度钢丝绳一捻，还双捻数。代码经常使用的核心，它是（NF），合成纤维芯（SF），锌金属钢丝绳芯和（IWR）的天然纤维，以形成一个金属丝（IWS）。弯曲和应力是小的划痕，柔韧性和弹性纤维绳不能承受侧压钢丝绳高强度，耐高温和侧压力，可承受非
