JHMB-14慢速絞車-說明書

1、目錄第1章 緒論.31.1 課題背景.31.2 國(guó)內(nèi)外絞車發(fā)展概況.5第2章 回柱絞車主要性能參數(shù)的確定.9第3章 各類部件的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算.173.1 引言.173.2 技術(shù)規(guī)格和參數(shù).183.3 電機(jī)的計(jì)算183.4 各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)193.5 蝸輪和蝸桿的設(shè)計(jì)和計(jì)算213.6 齒輪的計(jì)算253.7 各軸的設(shè)計(jì)和計(jì)算363.8 各軸承的選擇和計(jì)算473.9 聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算543.10 制動(dòng)器的選擇和計(jì)算553.11 蝸輪和齒輪上鍵的選擇和強(qiáng)度計(jì)算563.12 箱體的設(shè)計(jì)593.13 本章小結(jié)60第4章 對(duì)該類絞車的改進(jìn)意見60第5章 參考文獻(xiàn).64第一章 緒論1.1 課題背景在人類

2、歷史上，絞盤(windlass)是第一種用于拖曳提升重物的機(jī)器，它可使一個(gè)人搬運(yùn)遠(yuǎn)重于自己許多倍的重物。絞盤采用一種軸和輪的形式，由用垂直框架支撐的滾筒組成，人通過用手搖動(dòng)曲柄，使絞盤滾筒繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)。中國(guó)人在公元前二千年就設(shè)計(jì)出用曲拐手柄轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪。今天被廣泛應(yīng)用的絞車(或稱卷?yè)P(yáng)機(jī))是絞盤的另一種形式，它泛指具有一個(gè)或幾個(gè)上面卷繞有繩索或鋼絲繩的圓筒，用來提升或拖曳重載荷的動(dòng)力機(jī)械。絞車用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，靠齒輪，蝸輪傳動(dòng)的速比變化，配有制動(dòng)卷筒的制動(dòng)機(jī)構(gòu)絞車是工業(yè)生產(chǎn)過程中一種常用的機(jī)械，具有悠久的發(fā)展歷史和比較成熟的發(fā)展設(shè)計(jì)制造技術(shù)，隨著絞車技術(shù)的不斷提高，加工材料的不斷改進(jìn)以及電子控制技術(shù)的

3、不斷發(fā)展，絞車在動(dòng)力，節(jié)能和安全性等方面取得了很大的進(jìn)步。目前絞車正被廣泛地應(yīng)用于礦山，港口，工廠，建筑和海洋等諸多領(lǐng)域。在礦山采掘和運(yùn)輸場(chǎng)合，絞車作為重要輔助設(shè)備被大量而廣泛地應(yīng)用著，例如礦用提升絞車，調(diào)度絞車，耙礦絞車和鑿井絞車等。提升絞車可用于礦山豎井和斜井中物品和人員的調(diào)度具有較大的牽引功率和很好的安全性，是礦山生產(chǎn)中不可缺少的設(shè)備之一。絞車的另一個(gè)重要用途是港口機(jī)械，常見的有集裝箱起重機(jī)，港口裝卸門座起重機(jī)，塔式起重機(jī)以及輕小型的電葫蘆等起重機(jī)械，其主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)是各種形式和結(jié)構(gòu)的絞車，對(duì)于這種用途的絞車，要求具有較好的調(diào)速性能和很高的安全性能。另外，絞車還被應(yīng)用于各種線纜的存儲(chǔ)，制造

4、和運(yùn)輸，例如紡織機(jī)械中的用于存放絲線的線盤和電纜制造中用于存放各種直徑纜繩的纜盤。這種情況下，絞車不光具有一定的調(diào)速能力，而且還能夠使不同直徑的纜繩排列整齊，從而保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行，在船用機(jī)械甲板機(jī)械和海洋開發(fā)領(lǐng)域，絞車也具有悠久的使用歷史和各種各樣的用途?？梢哉f，絞車廣泛的應(yīng)用于各種各樣的場(chǎng)合，發(fā)揮著不同的作用，也具有各種各樣的機(jī)構(gòu)組成。為了更好的研究絞車的結(jié)構(gòu)和性能，需要對(duì)絞車的組成和絞車的分類展開探討。1.1.1 絞車的分類絞車多種多樣的用途，決定了絞車的種類和組成形式也是多種多樣的。按照絞車卷筒的數(shù)量分，絞車可以分為三種：?jiǎn)瓮步g車，雙筒絞車和三卷筒絞車。單卷筒絞車是三種類型絞車中最常見

5、的。它是有一個(gè)卷筒用來存放纜繩或者鉸鏈，一般用于對(duì)卷筒的容繩量要求不高的場(chǎng)合。另外，按照絞車的驅(qū)動(dòng)方式，通常把絞車分為電動(dòng)絞車，氣動(dòng)絞車和液動(dòng)絞車三種。1.1.2 絞車的特點(diǎn)和性能要求通過對(duì)絞車應(yīng)用場(chǎng)合的探討和絞車結(jié)構(gòu)的分析，可以得知，在工程應(yīng)用中絞車絞車會(huì)有如下的一些特點(diǎn)：1. 負(fù)載時(shí)變絞車用于海洋拖曳，電梯箱的提升，礦山調(diào)度等場(chǎng)合時(shí)，由于外界環(huán)境因素的影響，例如海浪，海流，貨物重量等的不斷變化，他的負(fù)載也在不斷變化。這就對(duì)絞車的穩(wěn)定性造成了很大的干擾。如果不采取有效的控制手段，絞車的收放速度就不可能穩(wěn)定，有時(shí)甚至無法正常工作。2. 驅(qū)動(dòng)力矩范圍大這也是絞車的工作環(huán)境決定的，其驅(qū)動(dòng)力范圍從幾

6、公斤到上百噸不等。3.要求調(diào)速方便，高低速運(yùn)行平穩(wěn)由于收放工作的需要，現(xiàn)在許多絞車都需要能夠方便連續(xù)的調(diào)整收放速度。在高速運(yùn)行的時(shí)候，不能出現(xiàn)飛車的情況；在低速運(yùn)行的時(shí)候，不能出現(xiàn)爬車的現(xiàn)象，而且要保持一定的輸出力矩。4. 對(duì)安全可靠性要求較高由于絞車一旦出現(xiàn)事故，就有可能對(duì)人的生命或者財(cái)產(chǎn)造成很大的傷害，加上絞車的工作環(huán)境大多比較惡劣，所以就要求絞車具有較高的可靠性。因此在設(shè)計(jì)絞車時(shí)設(shè)計(jì)人員因考慮到絞車的最大負(fù)載能力，絞車的防爆性，元件的可靠性等因素。5. 要求具有較好的可操作性隨著對(duì)絞車使用要求的不斷提高以及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，絞車的自動(dòng)化程度也在不斷的提高。一些先進(jìn)的電子控制技術(shù)，通訊技術(shù)

7、的運(yùn)用，使得現(xiàn)在的絞車能夠具有很好的人機(jī)接口和遠(yuǎn)程通信能力，極大的提高了絞車的操作性能。1.1.3 絞車功能與結(jié)構(gòu)絞車設(shè)計(jì)采用滾筒盤絞或夾鉗拉拔纜繩方式來水平或垂直拖曳、提升、下放負(fù)載，絞車一般包括驅(qū)動(dòng)部分、工作裝置、輔助裝置等幾部分。1.驅(qū)動(dòng)部分:用于驅(qū)動(dòng)絞車工作裝置盤絞、釋放纜繩，包含動(dòng)力及傳動(dòng)裝置與控制裝置。絞車可以采用多種驅(qū)動(dòng)方式，包括電動(dòng)機(jī)、蒸汽機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)、氣動(dòng)馬達(dá)等等。無論采用何種驅(qū)動(dòng)方式，在絞車的驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì)中都應(yīng)包含以下設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:無級(jí)均勻變速，調(diào)速范圍寬廣;在有負(fù)載情況下，良好的啟動(dòng)特性和低速特性，總效率高;雙向旋轉(zhuǎn)，并且容易改變旋轉(zhuǎn)方向（需要單向運(yùn)轉(zhuǎn)

8、時(shí)可以設(shè)定自鎖裝置）維護(hù)保養(yǎng)相對(duì)容易，對(duì)周圍工作環(huán)境不敏感;制動(dòng)系統(tǒng)工作可靠;設(shè)計(jì)緊湊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝布置容易，重量輕;在有負(fù)載情況下，能長(zhǎng)時(shí)間安全帶載靜止而不至于損壞驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。對(duì)于小型絞車，為了保證結(jié)構(gòu)緊湊，絞車驅(qū)動(dòng)部分一般與絞車工作裝置聯(lián)接在一起，直接驅(qū)動(dòng)工作裝置;對(duì)于大型絞車或應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)空間相對(duì)狹小的絞車，絞車驅(qū)動(dòng)部分與絞車工作裝置可以設(shè)計(jì)成獨(dú)立放置，兩者間通過液壓管線、氣動(dòng)管線或電纜管線相聯(lián)系，絞車的布置和操縱均很方便。 2.工作裝置:在驅(qū)動(dòng)部分作用下，通過滾筒回轉(zhuǎn)或夾鉗直線拉拔等方式拖曳或釋放纜繩以完成對(duì)負(fù)載的收放控制，并含有對(duì)纜繩的容繩和排纜裝置。3.輔助裝置:輔助工作裝置完成拖曳作

9、業(yè)，包含滑輪組、導(dǎo)向裝置以及速度測(cè)量、長(zhǎng)度距離測(cè)量、張力測(cè)量等裝置部分;絞車可以使用鋼絲繩、尼龍纜繩等多種材質(zhì)纜繩1.2 國(guó)內(nèi)外礦用小絞車的發(fā)展概況1.2.1概述我國(guó)的礦用小絞車主要調(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)入自行設(shè)計(jì)階段?；茨厦簷C(jī)廠曾設(shè)計(jì)了擺線齒輪絞車和少齒差傳動(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)的絞車，一些廠還設(shè)計(jì)試制了25KW的調(diào)度絞車，徐州，淮南，錦州礦山機(jī)械廠又相繼設(shè)計(jì)試制

10、了功率為40KW，55KW的調(diào)度絞車?；刂g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老產(chǎn)品，八十年代中期才開始設(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的等環(huán)節(jié)進(jìn)行根本的改進(jìn)。礦用小絞車標(biāo)準(zhǔn)方面，1967年制定了調(diào)度絞車部標(biāo)準(zhǔn)。1971年制定了回柱絞車部標(biāo)準(zhǔn)。1982年對(duì)上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，其標(biāo)準(zhǔn)為JB965-83，JB1409-83。國(guó)外礦用小絞車使用很普遍，生產(chǎn)廠家也很多。蘇聯(lián)，日本，美國(guó)，瑞典等國(guó)都制造礦用小絞車。國(guó)外礦用小絞車的種類和規(guī)格的比較多。比如調(diào)度絞車牽引力從100Kg.f到3600kg.f動(dòng)力有電動(dòng)的液動(dòng)的和風(fēng)動(dòng)的

11、。工作機(jī)構(gòu)有單筒，雙筒和摩擦式。傳動(dòng)形式有皮帶傳動(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，美觀，大方方向發(fā)展。1.2.2 國(guó)內(nèi)外水平對(duì)比1.品種國(guó)外礦用小絞車規(guī)格比較多，適用不同場(chǎng)合，我國(guó)礦用小絞車規(guī)格較少，品種多而亂，也較繁雜，沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。2.型式從工作機(jī)構(gòu)上分，國(guó)外有單筒，雙筒以及摩擦式三種，我國(guó)只有單筒一種形式。從原動(dòng)力上分國(guó)外有電動(dòng)的，風(fēng)動(dòng)的以及液壓驅(qū)動(dòng)的，我國(guó)只有電動(dòng)的和少量風(fēng)動(dòng)的。3.結(jié)構(gòu)我

12、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，使用維修方便。但由于其牽引力較小，特別是上下山的工作情況下很難實(shí)現(xiàn)較大設(shè)備的搬運(yùn)工作。還有蘇聯(lián)的產(chǎn)品比我國(guó)同等規(guī)格的產(chǎn)品要小。例如蘇聯(lián)規(guī)定，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的調(diào)度絞車的軸向尺寸不大于1m，而我國(guó)現(xiàn)有的牽引力1000kg.f以上的產(chǎn)品軸向尺寸均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1m以上?；刂g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)效率極低，一般只有0.8左右，回柱絞車的總傳動(dòng)效率更低?；乩K速度慢，所有的回柱絞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

13、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，因此這類均應(yīng)設(shè)置快速回繩。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)有差距。蘇聯(lián)礦用小絞車使用壽命規(guī)定在5年以上，而我國(guó)目前不具備測(cè)試手段壽命無法考核，但從對(duì)客戶的訪問中得知，壽命達(dá)不到5年，噪音也稍大。5.三化水平雖然我國(guó)礦用小絞車參數(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)械制造的國(guó)家。蘇聯(lián)把調(diào)度絞車運(yùn)輸絞車等統(tǒng)一為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，主機(jī)相同，只是制造和操作部分有所不同，而我國(guó)即使是同一規(guī)格產(chǎn)品，不同廠家生產(chǎn)的其結(jié)構(gòu)各不相同，零件無通用之處，給使用和選型帶來不便，比如牽引力14000kg.f這

14、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)）.JH2-14型二級(jí)減速蝸輪副傳動(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)蝸輪副減速后，其二三級(jí)減速都為圓柱齒輪傳動(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。6.技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)我國(guó)礦用小絞車的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與國(guó)外特別是蘇聯(lián)對(duì)比還有一定差距，現(xiàn)在牽引力為2500kg.f的絞車相比見下表： 由此可見蘇聯(lián)產(chǎn)品的單位重量的牽引力和單位體積牽引力兩項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都高于我國(guó)的產(chǎn)品。1.2.3 結(jié)構(gòu)型式我國(guó)的礦用小絞車其中的調(diào)度絞車多為行星齒輪傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)有

15、以下四種基本型式。1. 通軸式其主要特點(diǎn)是立軸貫穿其中，使整機(jī)剛性強(qiáng)，能保證運(yùn)轉(zhuǎn)過程中齒輪嚙合精度，因而噪音小，壽命長(zhǎng)，該種結(jié)構(gòu)零件簡(jiǎn)單易于制造和維修，成本較低。2. 浮動(dòng)式其特點(diǎn)是由于采用了浮動(dòng)件，故絞車的傳動(dòng)件受力狀況好，因而噪音明顯下降壽命較長(zhǎng)。3. 半埋入式其特點(diǎn)是電機(jī)的一部分埋入置于滾筒內(nèi)部，傳動(dòng)裝置設(shè)在共同內(nèi)部和端部，結(jié)構(gòu)緊湊體積小，重量輕。但該結(jié)構(gòu)剛性差，運(yùn)轉(zhuǎn)中齒輪精度很難保證，給進(jìn)一步提高壽命，降低噪音造成很大困難，且零件技術(shù)要求較高，制造難度大。4. 全埋入式其特點(diǎn)是電機(jī)全部置于滾筒內(nèi)部，傳動(dòng)部分設(shè)在滾筒端部，使得整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，搬運(yùn)方便?；刂g車一電機(jī)使用最廣，傳動(dòng)型

16、式以球面蝸輪副居多，該機(jī)主要結(jié)構(gòu)型式為電機(jī)懸裝載蝸輪副減速器后，蝸輪蝸桿副減速器為第一級(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)器的兩端對(duì)稱機(jī)體的中心布置，該機(jī)呈長(zhǎng)條形適應(yīng)井下巷道的空間，體積小，底座呈雪橇形，安裝搬運(yùn)方便。1.2.4. 發(fā)展趨勢(shì)縱觀國(guó)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 向標(biāo)準(zhǔn)化系列方向發(fā)展。蘇聯(lián)，日本，美國(guó)，德國(guó)，英國(guó)已用礦用小絞車國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。并且這些國(guó)家的各制造公司有自己的產(chǎn)品系列型譜。在這些國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和系列型譜中，對(duì)絞車的性能，參數(shù)做了明確的規(guī)定，并強(qiáng)力推行和實(shí)施，給設(shè)計(jì)和制造，使用維護(hù)帶來了極大的方便。2 向體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊方向發(fā)展。由于煤礦

17、井下狹窄的工作環(huán)境要求絞車體積小，重量輕，各國(guó)都在力求將絞車的原動(dòng)力，傳動(dòng)裝置，工作滾筒，制動(dòng)操作等部分及底座等主要部件綜合在一個(gè)系統(tǒng)中加以統(tǒng)籌布局，充分利用空間提高緊湊程度，做好外形封閉。為此有的將傳動(dòng)部分置于滾筒內(nèi)部，有的緊貼滾筒端部，有的將電機(jī)埋入滾筒內(nèi)部，有的將底座支架減速器鑄造為一體。3 向高效節(jié)能方向發(fā)展。世界工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家如蘇聯(lián)，日本在絞車各種參數(shù)的設(shè)置上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，選取最佳參數(shù)，最大限速提高產(chǎn)品性能。在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上盡量采用較先進(jìn)的傳動(dòng)型式，并采用合理的制造精度，以提高生產(chǎn)效率。在產(chǎn)品節(jié)能方面各國(guó)各公司都很重視，蘇聯(lián)和日本在絞車設(shè)計(jì)方面為節(jié)省電耗，對(duì)電機(jī)功率在全方面分析絞車的實(shí)際

18、工作情況的基礎(chǔ)上確定。使電機(jī)的功率保證絞車的功能（牽引力，牽引速度）等，有能使電機(jī)功率得以充分利用。4 向壽命長(zhǎng)，低噪音方向發(fā)展。壽命和噪音是衡量產(chǎn)品的綜合性能指標(biāo)，是產(chǎn)品質(zhì)量的綜合反應(yīng)。壽命長(zhǎng)經(jīng)濟(jì)效益才能高；噪音低有利于工人身心健康。蘇聯(lián)規(guī)定調(diào)度絞車使用為5年以上，保修期為兩年，規(guī)定工作噪音不得超過環(huán)保衛(wèi)士部的規(guī)定。并將壽命和噪音值納入產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中，西德絞車的噪音較低，為提高產(chǎn)品壽命和降低噪音，有的提高齒輪的制造精度，有的采用稀油潤(rùn)滑，從而提高了產(chǎn)品的整機(jī)性能。5 向一機(jī)多功能，通用化方向發(fā)展，礦用小絞車在使用過程中不僅做調(diào)度用，而且還做運(yùn)輸及其他輔助工作。使用范圍擴(kuò)大，要求絞車有比較強(qiáng)的適應(yīng)

19、能力。把調(diào)度，運(yùn)輸，輔助絞車歸納為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。三種絞車結(jié)構(gòu)相近，大同小異。即主機(jī)相近而制動(dòng)操作部分則根據(jù)各自的使用條件有所區(qū)別。有的國(guó)家已經(jīng)打破了行業(yè)界限，把各行業(yè)的卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)備統(tǒng)歸為卷?yè)P(yáng)機(jī)類。這樣便于生產(chǎn)使用和維護(hù)。便于提高產(chǎn)品質(zhì)量和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。隨著管理水平的提高，產(chǎn)品通用化程度也必然的不斷提高，這是今后產(chǎn)品發(fā)展的必然趨勢(shì)。6 向大功率方向發(fā)展。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，原來的產(chǎn)品越來越不能滿足用戶的要求。長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐的成功經(jīng)驗(yàn)表明，調(diào)度絞車除調(diào)度礦產(chǎn)外，也用于搬運(yùn)設(shè)備，其牽引力又顯得小一點(diǎn)，又如回柱絞車除用于回柱放頂外，有時(shí)也用于搬運(yùn)綜采及各類機(jī)電設(shè)備，運(yùn)距一般較長(zhǎng)，牽引和回繩速度更慢，因此解決上述

20、問題的同時(shí)要加大絞車的功率，滿足用戶的要求。7 向外形簡(jiǎn)單，平滑，美觀，大方方向發(fā)展。由于各國(guó)力求使產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，大都采用了機(jī)電合一的綜合機(jī)構(gòu)。外表只能看到滾筒和制動(dòng)操縱部分。整個(gè)絞車近似一個(gè)圓形，顯得線條簡(jiǎn)單外形平滑，為了爭(zhēng)奪市場(chǎng)，各國(guó)絞車在外形上巧妙的構(gòu)思，使得產(chǎn)品造型美觀，操作者感到舒適。1.2.5 采取措施1.采用國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，制定出我國(guó)的礦用小絞車型式和參數(shù)系類標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，把我國(guó)礦用小絞車的標(biāo)準(zhǔn)水平提高一步，進(jìn)而進(jìn)行產(chǎn)品的更新改造和提高產(chǎn)品性能，爭(zhēng)取在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到先進(jìn)國(guó)家的水平。2.完善測(cè)試手段.我國(guó)產(chǎn)品水平提高得慢的一個(gè)重要原因是不具備檢測(cè)手段，

21、很多項(xiàng)目及整機(jī)性能無法測(cè)定，心中無數(shù)。設(shè)計(jì)憑經(jīng)驗(yàn)及類比法，因此在提高產(chǎn)品質(zhì)量上有時(shí)陷入盲目性。在完善測(cè)試手段過程中，當(dāng)前應(yīng)重點(diǎn)放在產(chǎn)品性能檢測(cè)，如壽命，噪音，效率，可靠性等。3.技術(shù)引進(jìn)與產(chǎn)品更新?lián)Q代相結(jié)合。更新?lián)Q代光靠自己搞科研攻關(guān)，不僅力量不足，速度太慢，可先購(gòu)買國(guó)外樣機(jī)，經(jīng)過使用后再考慮技術(shù)引進(jìn)問題。4.組織專業(yè)化生產(chǎn)，按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品的要求，組織專業(yè)化生產(chǎn)，以提高質(zhì)量和生產(chǎn)效率。1.2.5.總結(jié)隨著大中型礦井的增多，煤礦產(chǎn)量的提高和大型綜采設(shè)備的使用，要求礦用小絞車在工作能力，工作效率，節(jié)能，使用壽命方面得到應(yīng)有的改進(jìn)，盡快克服目前調(diào)度絞車牽引力小，回柱絞車雙速牽引快速回繩，用行星齒輪減

22、速器替代效率極低的球面蝸輪副減速器。并要求具有“一機(jī)多用”的功能，簡(jiǎn)化礦用小絞車設(shè)備的生產(chǎn)，管理和維護(hù)，減少投資費(fèi)用，使礦用小絞車盡早實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化，系類化，標(biāo)準(zhǔn)化。第2章 回柱絞車主要性能參數(shù)的確定1.鋼繩拉力在頂板壓力作用下，究竟需要多大拉力才能回柱放頂，目前還沒有完整的計(jì)算力理論。這是因?yàn)樵诨夭蛇^程中影響頂板壓力的因素頗為復(fù)雜。一般情況下是靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來掌握回柱放頂周期，并制定包括放頂?shù)牟骄睾蜁r(shí)間在內(nèi)的合理作業(yè)的正規(guī)循環(huán)。一般來說，頂板懸露的時(shí)間短，則其壓力小容易控制頂板。反之，則打亂了正規(guī)循環(huán)作業(yè)，頂板懸露時(shí)間長(zhǎng)，則壓力大，支柱受力也大。國(guó)內(nèi)回柱絞車參數(shù)系類標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，鋼繩拉力有三檔即，5噸

23、，8噸，14噸。但是，對(duì)鋼繩拉力的涵義，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家各持一說，產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法很不統(tǒng)一。回柱絞車屬于多層纏繞式工作機(jī)械。通過鋼繩把拉力傳遞到支柱上。作為鋼繩名義來歷，他必須是包括最外層和最內(nèi)層在內(nèi)的各層鋼繩必須具有的最小拉力值。顯然，一旦電動(dòng)機(jī)功率以及機(jī)械的結(jié)構(gòu)確定后，以最外層拉力最小。因此把最外層拉力定為回柱絞車的名義拉力是合理的。如果以中間層或者最內(nèi)層拉力定位名義拉力進(jìn)行絞車設(shè)計(jì)，將導(dǎo)致外層拉力小于絞車名義拉力。顯然這是不合理的。因此這部JHMB-14絞車的鋼繩最外層拉力為N2鋼繩繩速因?yàn)殇摾K在絞車卷筒上為多層纏繞，鋼絲繩的并不是恒定不變的，而是隨著纏繞層數(shù)的增加而增大。為了與鋼絲繩拉力相適應(yīng)

24、，應(yīng)以最外層速度作為絞車鋼繩的名義速度0.14米/秒。鋼繩速度是影響回柱放頂作業(yè)生產(chǎn)率的主要因素之一，回柱放頂作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，則影響正規(guī)循環(huán)，延緩回柱放頂時(shí)間，頂板壓力大，給回柱絞車增加困難。但是，回柱生產(chǎn)率不僅僅決定于鋼繩速度。因?yàn)椋诨刂彭斪鳂I(yè)過程中，大量是輔助作業(yè)時(shí)間。因此，回柱放頂作業(yè)的組織工作與操作熟練程度等同樣起著重要的作用。另外，當(dāng)拉力達(dá)到最大值的瞬間，如果繩速過大，必然產(chǎn)生較大的動(dòng)力載荷。其結(jié)果是支柱破損率增大，并且由此引起包括繩速在內(nèi)的機(jī)件的摔壞。3.電動(dòng)機(jī)額定功率合理地確定電動(dòng)機(jī)的功率，即可以充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的能力，又可以節(jié)約電能。為此需要研究回柱放頂作業(yè)過程的負(fù)載特性，明確電

25、動(dòng)機(jī)的工作制度。鋼繩拴在支柱上，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后帶動(dòng)鋼繩，此時(shí)鋼絲為松弛狀態(tài)，經(jīng)一段空載運(yùn)行后拉力值將直線上升（此時(shí)鋼絲繩已被拉緊），已致達(dá)到將在頂板壓力作用下的支柱撤下來的最大值，此時(shí)電動(dòng)機(jī)可能出現(xiàn)瞬時(shí)過載，隨后拖動(dòng)支柱一段距離，電動(dòng)機(jī)停車，一個(gè)回柱循環(huán)至此結(jié)束，有回柱工做些必要的輔助工作后，開始下一個(gè)循環(huán)，如此反復(fù)?？梢钥闯鲭妱?dòng)機(jī)屬于帶啟動(dòng)的斷續(xù)周期性的工作方式。每一個(gè)工作周期，包括一段啟動(dòng)時(shí)間，一段極短的超負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間以及一段停車斷電時(shí)間。觀其運(yùn)行特性，可以認(rèn)為是斷續(xù)周期性負(fù)載。但根據(jù)井下工作特點(diǎn)，為擴(kuò)大其使用范圍，此處并不按斷續(xù)周期性工作方式選擇電動(dòng)機(jī)，而是按連續(xù)工作制選取。電動(dòng)機(jī)功率按最

26、大的瞬時(shí)負(fù)載計(jì)算，在按此計(jì)算值求得電動(dòng)機(jī)的額定容量。電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)過載容量表示電動(dòng)機(jī)處于發(fā)熱狀態(tài)中，并能在極短的時(shí)間內(nèi)保證瞬時(shí)過載功率而不致破壞其運(yùn)轉(zhuǎn)的正常條件。這一功率決定于電動(dòng)機(jī)的特性及其機(jī)械強(qiáng)度。根據(jù)鼠籠型電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線達(dá)到這一瞬間過載時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩達(dá)到臨界值，而這一過載不降低當(dāng)超過臨界轉(zhuǎn)差率時(shí)，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩急劇下降，以致造成電動(dòng)機(jī)悶車。鼠籠式電動(dòng)機(jī)的過載系數(shù)為K=1.8-2。為了不使電動(dòng)機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)悶車，在功率計(jì)算中，取K=1.36。計(jì)算功率 (千瓦) （1）式中： 卷筒最外層鋼繩速度（米/秒）；卷筒最外層鋼繩拉力（牛）；機(jī)械傳動(dòng)總效率。額定功率 (2)將（1）式代入（2）式 （千瓦）

27、 （3）按此計(jì)算值（P），在電動(dòng)機(jī)樣本中查取標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)功率值，查取值不得低于（P）值。4.鋼繩型式和直徑的確定鋼繩在使用過程中，其機(jī)械強(qiáng)度降低的因素主要有磨損，銹蝕，疲勞，斷絲及咬傷。但是對(duì)于不同的絞車，由于其工作特點(diǎn)及使用條件不同。促使其機(jī)械強(qiáng)度降低的因素也不盡相同。一般情況，由于鋼繩在滾筒上纏繞，鋼繩中產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，在其反復(fù)作用下，鋼絲繩會(huì)出現(xiàn)疲勞。反復(fù)彎曲的次數(shù)越多，疲勞破壞越迅速?；刂g車與其他鋼繩纏繞式機(jī)械有所不同，在回柱過程中鋼繩不需要連續(xù)不斷地纏繞，鋼繩放出后就相當(dāng)于一個(gè)均質(zhì)的彈性桿，由它傳遞拉力。因此可以認(rèn)為上述疲勞斷絲不是回柱鋼絲繩破壞的主要因素。使用在工作面的回柱絞車

28、，因濕度大，易銹蝕，在回柱過程中鋼繩經(jīng)常與底板，煤摩擦，因此銹蝕與磨損相伴發(fā)生，而且磨損在銹蝕作用下發(fā)展加劇。銹蝕和磨損是回柱鋼繩報(bào)廢的主要原因。當(dāng)然，對(duì)于多層纏繞咬繩是不可避免的。因此咬繩對(duì)鋼繩壽命的影響也不容忽視。明確了回柱鋼繩破壞的主要因素，就可以選擇鋼繩的型式。在井筒淋水大,淋水酸堿度高,以及在回風(fēng)巷中,由于腐蝕嚴(yán)重應(yīng)選用鍍鋅鋼絲繩;在磨損嚴(yán)重的條件下使用的鋼絲繩,如斜井提升時(shí),應(yīng)選用外層鋼絲較粗的三角股鋼絲繩;當(dāng)彎曲疲勞為主要損壞原因時(shí),應(yīng)選用線接觸式順捻繩和三角股繩;同向捻鋼絲繩因較柔軟、表面光滑、耐疲勞性能好、壽命長(zhǎng),主要用于立井及斜井箕斗提升中;斜巷串車提升,減少松繩打結(jié),一般

29、應(yīng)選用不易松散的交互捻鋼絲繩;當(dāng)鋼絲繩在絞車滾筒上做右螺旋纏繞時(shí),則應(yīng)選用右捻繩;反之,則用左捻繩;多繩摩擦提升機(jī)采用左右捻各半;用于溫度高或有明火的地方,如矸石山等,應(yīng)選用金屬繩芯鋼絲繩。回柱絞車選擇619型，該型鋼繩屬于點(diǎn)接觸式，它的特點(diǎn)是質(zhì)地柔軟，耐磨，適合于干工作面工作。由于是點(diǎn)接觸，繩股中鋼繩的接觸應(yīng)力較大，所以耐疲勞性能差。但是，回柱鋼繩疲勞不是降低機(jī)械強(qiáng)度的主要因素。由此看出，這種型式的鋼繩是合適的。為了確定鋼繩的直徑，首先要研究回柱鋼繩的許用安全系數(shù)。合理的選擇鋼繩的安全系數(shù)是設(shè)計(jì)工作中的一項(xiàng)主要工作。提高鋼繩的安全系數(shù)能延長(zhǎng)鋼繩的使用壽命。但是鋼繩安全系數(shù)過大，則鋼繩直徑就相

30、應(yīng)變粗，導(dǎo)致機(jī)械體積大而且笨重。這既不符合經(jīng)濟(jì)原則，又給絞車整體井下搬運(yùn)帶來不便。因此，在確保安全可靠性的前提下，盡可能減小安全系數(shù).許用安全系數(shù) (1)式中： 繩斷造成后果系數(shù)；鋼繩缺陷及拉力計(jì)算不精確系數(shù).多年國(guó)內(nèi)煤礦使用試驗(yàn)表明，很少由于回柱斷繩造成人身傷亡和設(shè)備事故。煤礦保安規(guī)程第56規(guī)定:“放頂人員必須站在支架完整，沒有可能發(fā)生崩繩，崩柱，甩鉤，斷繩抽人等情況的安全地點(diǎn)工作”?？梢姡灰袷乇０惨?guī)程，就可以避免斷繩造成的死亡事故。因此取： =0.1.鋼繩制造工藝是成熟的，其材質(zhì)可靠，因此，新鋼繩一般很少存在質(zhì)量上的缺陷（礦山使用舊鋼繩除外）。另外，安全系數(shù)是以電動(dòng)機(jī)過載時(shí)的出力經(jīng)計(jì)算

31、求得的，已偏于安全。因此，取： =0.2則許用安全系數(shù)等于： n=1+0.1+0.2=1.3所確定的許用安全系數(shù)與提升設(shè)備主鋼繩安全系數(shù)相比，似乎偏低，這可能引起人們的擔(dān)心。但應(yīng)但看到，目前國(guó)內(nèi)外鋼繩鋼繩計(jì)算理論尚不完善。對(duì)于提升鋼繩，實(shí)際上計(jì)算時(shí)僅僅注意到鋼繩的靜載荷（繩重與終端載荷），而鋼繩中產(chǎn)生的動(dòng)載荷是用增大安全系數(shù)來抵償。因此，安全系數(shù)選擇比較大。其實(shí)也是一個(gè)約略的數(shù)值，不能鋼繩中發(fā)生的實(shí)際過程。而回柱絞車鋼繩拉力一般屬于靜拉力，因此，鋼繩工作時(shí)仍然是安全的?；刂g車設(shè)計(jì)計(jì)算安全系數(shù)由下式求得：N=（整條鋼繩破斷拉力）/（鋼繩在卷筒最內(nèi)層拉力）=n (2)式中取鋼繩整條破斷拉力，這是

32、因?yàn)殇摾K的鋼絲破斷拉力總和與鋼繩破斷拉力并不相等，后者小于前者。下面以換算系數(shù)表示兩者之間的關(guān)系。=(鋼繩破斷拉力總和-整條鋼絲繩破斷拉力)/鋼繩破斷拉力總和100%對(duì)于各種結(jié)構(gòu)的鋼繩，換算系數(shù)是不同的。它與繩股內(nèi)鋼絲間接觸形式（點(diǎn)，線，面），捻距大小及鋼繩結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。鋼繩的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，繩中鋼絲數(shù)越多，則有捻制所造成的破斷拉力損失越大。回柱絞車選用鋼繩為619型，其換算系數(shù)為： =15% (3)整條鋼繩破斷拉力=（1-）(鋼絲破斷拉力總和)在（2）式中，取鋼絲繩在卷筒最內(nèi)層靜拉力，因?yàn)椋诨刂^程中，可能出現(xiàn)最大靜拉力是在最內(nèi)層（此拉力遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的額定拉力）。此拉力可由下式求得：Fk

33、=（牛） （4）式中： P電動(dòng)機(jī)額定功率，千瓦（查樣本值）；傳動(dòng)總效率；卷筒最內(nèi)層鋼絲繩速度 米/秒；K電動(dòng)機(jī)過載系數(shù)。因?yàn)?所以 式中： 最外層繩速， 米/秒；D卷筒直徑， 米；d在卷筒纏繞一層是所增加的纏繞直徑。一般取d=0.83;鋼繩直徑；n在卷筒上纏繞層數(shù)。則卷筒最內(nèi)層轉(zhuǎn)速為： =0.070米/秒鋼繩在最內(nèi)層的拉力： =20.960.6871.36/0.07=2791000牛整條鋼繩破斷拉力 整條鋼繩破斷拉力 =（1-）(鋼絲破斷拉力總和)=0.85450=382.51000牛回柱絞車設(shè)計(jì)計(jì)算安全系數(shù)由下式求得：N=（整條鋼繩破斷拉力）/（鋼繩在卷筒最內(nèi)層拉力）=382.5/279=1

34、.371.3 所以是合格的。按上式計(jì)算的整條鋼繩破斷拉力與鋼繩在卷筒最內(nèi)層纏繞時(shí)的靜壓力，代入（2）式便得計(jì)算安全系數(shù)，若其值大于許用安全系數(shù)1.3，則所選用的鋼絲繩就是安全的。5卷筒直徑的確定所有礦用絞車不論是纏繞式或者是摩擦式的，其卷筒直徑都是根據(jù)預(yù)先規(guī)定的卷筒直徑與鋼繩繩直徑的比值（D/dk）確定的。因?yàn)?，繩中產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力直接與卷筒直徑，鋼絲繩直徑以及鋼繩結(jié)構(gòu)有關(guān)。彎曲應(yīng)力為： 牛/毫米毫米式中： E鋼絲繩彈性模數(shù)， 牛/毫米毫米D卷筒直徑 毫米鋼絲直徑 毫米K與鋼繩結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)。顯然，為降低彎曲應(yīng)力，在鋼絲繩直徑以及其材料確定后，增大卷筒直徑對(duì)于提高鋼絲繩壽命是很有益的?；刂g車雖

35、屬于鋼繩纏繞式機(jī)械，但鋼繩的主要作用，不是牽引載荷不斷地運(yùn)動(dòng)，而是作為一個(gè)彈性桿，將卷筒的圓周拉力作用在支柱上，而且回柱時(shí)只有幾秒鐘。因此，鋼繩不需要連續(xù)不斷地往卷筒上纏繞，鋼繩的主要破斷形式不是疲勞斷絲，國(guó)外對(duì)D/dk值也沒有明確規(guī)定。為確保安全，有不因?yàn)檫@個(gè)比值選的過大而增加機(jī)體，建議選用D/dk=16第3章 各類零件的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算3.1 引言根據(jù)設(shè)計(jì)方案提供的技術(shù)規(guī)格和設(shè)計(jì)參數(shù)，并且提供了絞車的總體設(shè)計(jì)方案。通過設(shè)計(jì)計(jì)算，確定了以蝸輪蝸桿減速器以及兩極齒輪減速和調(diào)速機(jī)構(gòu)的各部分結(jié)構(gòu)尺寸，對(duì)其主要部件的強(qiáng)度進(jìn)行了校核。絞車的工作原理為：絞車的結(jié)構(gòu)示意圖JHMB-14絞車的動(dòng)力源為防爆電動(dòng)

36、機(jī)，通過聯(lián)軸器聯(lián)接電動(dòng)機(jī)的軸和蝸桿軸，通過蝸輪蝸桿減速后再通過兩級(jí)齒輪減速裝置使得傳動(dòng)比達(dá)到此絞車需要的傳動(dòng)比，最后由二級(jí)齒輪減速裝置的低速齒輪用螺栓和滾筒聯(lián)接使動(dòng)力傳遞給滾筒使得滾筒按照需要的速度卷起鋼繩牽引柱子，達(dá)到絞車的功能這即為絞車的工作原理.3.2 技術(shù)規(guī)格與參數(shù)JHMB-14型慢速絞車主要由以下5個(gè)部分組成：1，電動(dòng)機(jī)； 2，底架； 3，蝸輪蝸桿減速器； 4，兩級(jí)齒輪傳動(dòng)； 5，緊急制動(dòng)裝置；1卷筒直徑.400mm2. 卷筒寬度.300mm3 容繩量.150m4. 繩的直徑.23mm5. 繩速.0.12m/s6. 平均提升力.120KN7. 電動(dòng)機(jī)型號(hào)YBK-225M-8功率22K

37、W轉(zhuǎn)速.730r/min8. 傳動(dòng)比.1283.3 . 電機(jī)的計(jì)算和選取 根據(jù)資料可知卷筒的線轉(zhuǎn)速為0.12米/秒由此可以推算卷筒的角速度：n（卷筒）=v(卷筒)/()=0.12/(400)=5.73r/min則卷筒的拉力功率為： P=FV=14010000.14=19.6kw整個(gè)機(jī)械的傳動(dòng)效率為：y=0.990.980.800.980.970.980.970.98=0.687電動(dòng)機(jī)的工作功率為：根據(jù)機(jī)電液設(shè)計(jì)手冊(cè)單級(jí)蝸輪蝸桿傳動(dòng)比為10：40，齒輪的傳動(dòng)比為1：8，根據(jù)資料得知JHMB-14絞車的傳動(dòng)為蝸輪蝸桿減速器和兩對(duì)齒輪減速。則整個(gè)機(jī)械的傳動(dòng)比為： 1011-4088=10-2560.

38、由此得知電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍為：n(電動(dòng)機(jī))=5.73(10-2560)=57.3-14668.8.由于目前我國(guó)煤炭產(chǎn)量已達(dá)7億多噸，居世界第三位。開采方法以礦井為主.由于礦井中瓦斯含量較高，有些礦井甚至是超級(jí)瓦斯，過去國(guó)內(nèi)沒有較好的防爆系統(tǒng)，所以井下只好使用非防爆型絞車，采用加強(qiáng)通風(fēng)措施等方法，以防止瓦斯爆炸事故的發(fā)生。這樣既不經(jīng)濟(jì)，又不安全。煤炭部規(guī)定，井下使用絞車必須是防爆型的，所以現(xiàn)在使用的絞車都是必須限期達(dá)到防爆要求。由于該絞車應(yīng)用于礦山所以使用防爆型電動(dòng)機(jī)在根據(jù)電動(dòng)機(jī)的工作功率選用YBK-255M-8型電動(dòng)機(jī)。其技術(shù)參數(shù)為型號(hào)功率（KW）轉(zhuǎn)速（n/min）YBK-225M-822730

39、總的傳動(dòng)比為： 取128。傳動(dòng)比的分配： 蝸輪蝸桿為20；一級(jí)齒輪為2；二級(jí)齒輪為3.2。3.4計(jì)算各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)JHMB-14結(jié)構(gòu)示意圖各軸的轉(zhuǎn)速：各軸的輸入功率：各軸的輸入轉(zhuǎn)矩為：各軸的相關(guān)參數(shù)：軸 功率（KW） 轉(zhuǎn)矩（N*m）轉(zhuǎn)速（r/min）傳動(dòng)比 效率 電動(dòng)機(jī) 20.96 274.20 730 1 20.75 271.46 730 1 0.9702 2 16.27 4256.49 36.5 20 0.784 3 15.46 8092.44 18.25 2 0.9506 4 14.70 24616.55 5.70 3.2 0.95063.5蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)和計(jì)算選用蝸輪蝸桿的原因是

40、因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，無噪聲，沖擊振動(dòng)小而且能夠得到很大的單級(jí)傳動(dòng)比（由于其需要的總傳動(dòng)比為128比較大）選用的是圓柱蝸桿傳動(dòng)。選/a值 當(dāng)量摩擦系數(shù): 假設(shè)Vs=4-7m/s 查表13.6知 取其中間值 當(dāng)量摩擦系數(shù)： =0.06當(dāng)量摩擦角： =3.2選取/a值： 在圖13.11上傳動(dòng)比為20的線上去一點(diǎn)查：【導(dǎo)程角： =15(z=2)傳動(dòng)嚙合效率：y=0.8中心距的計(jì)算 蝸輪轉(zhuǎn)矩： T(2)=4251.49N*m使用系數(shù)： 查表12.9（電動(dòng)機(jī)均勻平穩(wěn)，工作機(jī)輕微沖擊）取Ka=1.25彈性系數(shù)： 根據(jù)蝸輪蝸桿副查表13.2得 Mpa轉(zhuǎn)速系數(shù) Zn=Zn=0.8壽命系數(shù) =1.27 Zh

41、=1.27接觸系數(shù) 由圖13.12I線查得 Zp=2.5接觸疲勞極限 查表13.12I線查得 =265MPa接觸疲勞最小安全系數(shù) 自定 =1.3中心距 =a=250mm傳動(dòng)基本尺寸蝸桿頭數(shù) = =2.25 取Z(1)=2蝸輪齒數(shù) Z(2)=40模數(shù) m=(1.4-1.7)a/ =(1.4-1.7)250/40=10.625取m=10蝸桿分度圓直徑 = /aa=0.5250=125 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) 查表13.4得知取 =112蝸輪分度圓直徑 d(2)=m*Z(2)=10*40=400=400導(dǎo)程角 tan=Z(1)*m/d(1)=2*10/112 =10.12蝸輪寬度 =79.8取 =70 蝸桿圓

42、周速度 = =4.28m/s相對(duì)滑動(dòng)速度 =4.35m/s當(dāng)量摩擦系數(shù) 由表13.6查得 =0.6m/s齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算許用接觸應(yīng)力 =0.811.27265/1.3=209.7Mpa=209.7Mpa最大接觸應(yīng)力 = =206.9Mpa因?yàn)?合格輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由表13.2查出：=115Mpa彎曲疲勞強(qiáng)度最小安全系數(shù) 自定 =1.3許用彎曲疲勞應(yīng)力為 =115/1.3 =88.46Mpa=88.46Mpa輪齒最大彎曲應(yīng)力 =21.25/(1070400)=38.00=38Mpa因?yàn)?合格蝸桿軸擾度驗(yàn)算軸慣性矩 =7.72I=7.72允許蝸桿擾度 =0.004m=0.004

43、10=0.04=0.04mm 蝸桿擾度 =0.007750.00775mm因?yàn)楹细?合格溫度校核傳動(dòng)嚙合效率 =tan10.12/tan(10.12+3.2)=0.75 =0.75攪油效率 自定 =0.99軸承效率 自定 =0.99 總效率 =0.75*0.99*0.99=0.74=0.74散熱面積 =3.032 箱體工作溫度 =100020.75(1-0.75)/2530.32+20=74.75因?yàn)?0 (要求具有較好的通風(fēng)條件) 合格 3.6齒輪的計(jì)算和強(qiáng)度校核選用齒輪的原因是因?yàn)閱渭?jí)蝸桿達(dá)不到128的傳動(dòng)比，這樣在蝸輪蝸桿減速后選用兩級(jí)齒輪減速因?yàn)辇X輪傳動(dòng)工作可靠，使用壽命長(zhǎng)，瞬時(shí)傳動(dòng)比

44、為常數(shù)；傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊和速度使用范圍很廣，因此這樣的傳動(dòng)比較平穩(wěn)而且承載能力比較高。選用的齒形為直齒圓柱齒輪。一級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)材料的選?。盒↓X輪選取40Cr采用調(diào)質(zhì)處理后硬度為280HB；大齒輪選取40Cr硬度為280HB大小齒輪都選取具有較高的熱處理要求。齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算和校驗(yàn)：1. 初步計(jì)算轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 =955016.27/36.5=齒寬系數(shù) 由表12.13（應(yīng)為其為懸臂裝置）=0.4接觸疲勞極限由圖12.17c =850Mpa=850Mpa許用接觸疲勞極限=0.9=0.9850=765Mpa=765Mpa =0.9=0.9*850=765Mpa=765Mpa值的選取 由表12.1

45、6得 =82初步計(jì)算小齒輪直徑=246.83mm 初選齒寬b b=0.4250=100mmb=100mm2. 齒輪強(qiáng)度校核計(jì)算圓周速度v =25036.5/60/1000=0.48m/s v=0.48m/s精度等級(jí)的選取 由表12.6 由于小于2m/s 取9級(jí)等級(jí)齒數(shù)Z和模數(shù) m 初選小齒數(shù) 取=25模數(shù)m= =250/25=10 取m=10=i=225=50 取=25=50使用系數(shù) 由表12.9 =1.25動(dòng)載荷系數(shù) 由圖12.9（由于精度等級(jí)為9級(jí)，圓周速度為0.48m/s）Kv=1.1齒間載荷分配系數(shù) 由表12.10求得：=2/250=34051.92N=34051.92N=1.2534

46、051.92/100=425.65N/m100N/m=1.88-3.2(1/+1/)=1.88-3.2(1/25+1/50)=1.688a =1.688=Z=0.88=1.2齒向載荷分布系數(shù) 由表12.11=1.174=1.17載荷系數(shù)K =1.251.11.21.17=1.93K=1.93彈性系數(shù) 由表12.12得 =189.8節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 由圖12.16得 =2.5接觸最小安全系數(shù) 由表12.14得 =1.05總工作時(shí)間的計(jì)算：應(yīng)力循環(huán)次數(shù) =60136.56000=60136.5/26000 接觸壽命系數(shù)Zn 由圖12.18得 =1.3（取A）=1.25(取B)許用接觸應(yīng)力 =8501.

47、3/1.05=1052.38Mpa =1052.38Mpa =8501.25/1.05=1052.38Mpa =1052.38Mpa驗(yàn)算：=829.17Mpa=829.17 Mpa因?yàn)榛蛘?) 合格確定傳動(dòng)主要尺寸：=1025=250mm=250mm=1050=500=500mm=(250+500)/2=375mma=375mm=0.4250=100mm 因?yàn)樾↓X輪的齒寬大于大齒輪10毫米左右所以 取b1=110mm齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算：重合度系數(shù)： =0.25+0.75/1.688=0.69=0.69齒間載荷分布系數(shù)： =1.2齒向載荷分布系數(shù) b/h=100/(2.2510)=4.44 由圖12.14可知 =1.18載荷系數(shù) =1.251.11.21.18=1.942K=1.942齒形系數(shù) 由圖12.21 =1.2=2.34應(yīng)力修正系數(shù) 由圖12.22 =1.58=1.72彎曲疲勞極限 由圖12.23c =680Mpa=680Mpa彎曲最小安全系數(shù)