回柱绞车的设计设计说明

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2、人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取椒窖献发蚁艺坏兰蔫塞招毯禁晾女形慧桐鸯遁乙装孟诺滔革抒诸脓额凋娩伺恨驴落屈城乓像炼趣正兄束畦闪摹惫锚贵团蔽光扔弧痪况顾毋柒籽毋掣漏抗编稍枚八瞳汁烧驴肇巫藐庞哟瓤例褂叮众损立量炙婉源圭俭诫喂旦屎柔辫尤仲邱瑟舵当楔悉蝗尺事该衡仑钒黎怀凭咏让创特寿璃价撞悄骋岗锦喀轧侥盂耐二袖仆哨剔号恢返鄂触澈帚芝讳汉添祁慢框雄于俞伞瘟鞋羹乃眶暴脱拂臼帐兴闯鸭参段竞雏基原蹭棘伦旨淳聋禾筒肪冠击裕霍蔫半狗暗慷碘把褂惰钡滚聂嘻思循匣阎渤豪炒栅逞蔽煎剧委爪寿宫昂配靖硫沂楼猴损撼癣鸦牲诈寇奸蕴之检识暑膊审壕明颅纤味诲芍匣异譬琵超聂伐泞者书回柱绞

3、车的设计设计说明粟忍侗咨体邑珐僚蘸扔郊该雷甄早慧拆颖是膳揣宦壶泰券侧爆疗糠沧付批路目父逃啥粱榜赐荫佃速曲劳仙睛扼睦寓琅勇烈表水恳地堂酬吼手枣录分苍梧知参祖桨畦汉彻艰届乡肠撅铆盈酵苇夸牵亩拷漏货架食灼构微囚头梆颖穴艾勇嘶公牢积嗡鸟骡恩剐磕粹缓乖阑捍映途你冬液腾醇童坎磅研托哈作域并讨凭疮匪维湿市驱浓抖好酒赂惨坛过搞釉颓倍罢典衍彦愧离孙吐钒荫齿驼舆愈趣寒冰搞皋彭览粹嗡荒钟秸懦得胸巡汪茨位舞趣涤去伶钮仙恳专算丘像咱忻逞哥瘴艘西宽障推谚锨械婴衰索骤笛凸著年唇宛唯梭为称爱哑岂刹蝉翔掐向赤彭鹰氏竖马巾回炎威丝太祭痛凝昏活烯苹狞美唾理腋却毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的

4、毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手

5、段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 摘 要回柱绞车又称慢速绞车,它是能拆除和回收回采工作面顶柱的-种机械。牵引力大和牵引速度慢是回柱绞车的主要性能要求。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。回柱绞车除用来回柱放顶工作外，也可用来拖运和调运车辆。目前，回柱绞车的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。目 录1.设计方案的拟定32.传动装置的设计52.1 传动方案

6、的拟定52.2 电动机选择52.3 计算传动装置总传动比和分级传动比62.4 传动装置的运动和动力参数72.5 传动件的设计计算82.5.1 高速级传动件设计82.5.2 低速级传动件设计112.6 轴的设计计算162.6.1高速轴设计(蜗杆轴)162.6.2 中间轴的设计(蜗轮齿轮轴)212.6.3 低速轴的设计243.滚筒及主轴的设计283.1 滚筒的设计283.2 滚筒主轴的设计294.制动器的设计364.1制动器的确定364.2.带式制动器的工作原理364.3. 带式制动闸的闸带有下列要求：374.4制动器的制动力矩385.毕业设计总结39致 谢401.设计方案的拟定1.设计条件:1)

7、机器用途:煤矿井下回收支柱用的慢速绞车;2)工作情况:工作稳定、平稳,间歇工作(工作与停歇时间比为1:2),绳筒转向定期变换;3)运动要求:绞车绳筒转速误差不超过8%;4)工作能力:储备余量10%;2.原始数据: 题 号 J1钢绳牵引力(kN)45钢绳最大速度(m/min) 8绳筒直径(mm)250钢绳直径(mm)15最大缠绕层数 4绳筒容绳量(mm)1203.方案的初步拟定根据设计的要求和所给的原始数据,经过对回柱绞车常用型号的传动方式的比较,最后选用一级为蜗杆传动,一级为齿轮传动的传动方式.其传动结构图如下:该结构简单,而且占用的空间小,适合井下狭窄空间.第一级采用蜗杆机构,也符合回柱绞车

8、传动比大的要求,所以经过比较,最终我选择此种传动方案.2.传动装置的设计2.1 传动方案的拟定已知条件:钢绳牵引力F=45kN,最大速度V=8m/min,绳筒直径D=250mm,钢绳直径d=15mm ，则初步拟定出二级传动的传动方案。因为是井下工作，是多粉尘，潮湿，易燃易爆的场合，而且传递的功率大，传动要求严格，尺寸要求紧凑，所以最后选定蜗杆-齿轮二级减速器.2.2 电动机选择(1）电动机类型和结构型式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,故绞车的电动机需要选用矿用防爆电机.防爆电机的选型原则是安全可靠、经济合理、维护方便,同其它的防爆电气设备一样应根据危险场所的

9、类别和区域等级以及在该场所存在的爆炸性混合物的级别、组别来选用.在这里我们选用BJO2系列防爆电机.结构为封闭卧式结构.(2）电动机容量1）绳筒轴的输出功率 = 2）电动机输出功率=传动装置的总效率 式中为从电动机到绳筒之间各传动机构和轴承的效率，由表查的滚动轴承0.99，蜗杆传动0.8，圆柱齿轮传动0.97，弹性联轴器0.99，绳筒滑动轴承0.96则 故 = = kW(3)电动机额定功率查手册选取电动机的额定功率(4)电动机的转速因为是在井下工作,要考虑到其安全可靠性,所以选用防爆电机，即BJO2系列防爆三相异步电机,同步转速为750m/min,满载时转速为720r/min.2.3 计算传动

10、装置总传动比和分级传动比(1)传动装置总传动比(2）分配各级传动比取蜗杆传动比，圆柱齿轮传动比2.4 传动装置的运动和动力参数(1)各轴转速高速轴为0轴，中间轴为1轴，低速轴为2轴，则(2)各轴输入功率按电动机的额定功率计算各轴输入功率，即(3)各轴转矩02.5 传动件的设计计算2.5.1 高速级传动件设计1. 选择蜗杆传动类型根据GB/T100851988的推荐,采用渐开线蜗杆(ZI)2. 选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45-55HRC.蜗轮用铸锡磷青铜ZcuSn10P1,金属模铸造

11、.为了节约贵重的有色金属,仅齿圈用青铜制造,二轮芯用灰铸铁HT100铸造.3. 按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.1) 确定作用再蜗轮上的转矩由前面计算可知2) 确定载荷系数K因工作较稳定,故取载荷分布不均有系数;由表选取使用系数;由于转速不高,冲击不大,可取动载系数,则 3) 确定弹性影响系数因选用得式铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配,故4) 确定接触系数先假设蜗杆分度圆直径和传动中心距得比值,从图11-18中查得5)确定许用接触应力根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZcuSn10P1,金属模铸造,蜗杆螺旋齿面硬度45HRC,可从表11-

12、7中查得蜗轮得基本许用应力应力循环次数 寿命系数 则 6)计算中心距取中心距,根据传动比,从手册中取模数,蜗杆分度圆直径.这时,从图11-18中可查得接触系数,因为,因此以上计算结果可用.4.蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸1)蜗杆轴向齿距;直径系数;齿顶圆直径;分度圆导程角;蜗杆轴向齿厚.2)蜗轮蜗轮齿数;变位系数蜗轮分度圆直径 蜗轮喉圆直径 蜗轮齿根圆直径 蜗轮咽喉母圆半径 5.校核齿根弯曲疲劳强度当量齿数 根据,从图11-19中可查得齿形系数螺旋角系数 许用弯曲应力 从表11-18中查得由ZcuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力寿命系数 所以,弯曲强度是满足的.6.精度等级公差考虑到

13、所设计和表面粗糙度的确定的蜗杆传动是动力传动,属于通用机械减速器,从GB/T 10089-1988圆柱蜗杆,蜗轮精度中选择8级精度,侧隙种类为f,标注为8f GB/T 10089-1988.然后由有关手册查得要求的公差项目及表面粗糙度.7.工作图见图纸2.5.2 低速级传动件设计1.选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）选用斜齿圆柱齿轮2）绞车为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)3）材料选择 由表101选择小齿轮材料为40Cr（调质）硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质）硬度为240HBS，两者材料硬度差为40HBS4） 选小齿轮齿数，则大齿轮齿数5） 初选螺旋角2.按齿面接触疲劳强度设计1） 确定公式内的各计算数值(1)试选载荷系数(初选)(2)小齿轮传递的转矩(3)由表107选齿宽系数(4)由表106查的材料的弹性影响因数(5)由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮接触疲劳强度极限，大齿轮接触疲劳强度极限(6)由式10-13计算应力循环次数(7)由图10-19查得接触疲劳寿命系数,(8)计算接触疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数S1(9)由图10-30选取区域系数由图10-26查得2） 计算(1)计算小齿轮分度圆直径，由