回柱绞车设计毕业设计说明书.doc

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 3 2.传动装置的设计 5 2.1 传动方案的拟定 5 2.2 电动机选择 5 2.3 计算传动装置总传动比和分级传动比 6 2.4 传动装置的运动和动力参数 7 2.5 传动件的设计计算 8 2.5.1 高速级传动件设计 8 2.5.2 低速级传动件设计 11 2.6 轴的设计计算 16 2.6.1高速轴设计(蜗杆轴) 16 2.6.2 中间轴的设计(蜗轮齿轮轴) 21 2.6.3 低速轴的设计 24 3.滚筒及主轴的设计 28 3.1 滚筒的设计 28 3.2 滚筒主轴的设计 29 4.制动器的设计 36 4.1制动器的确定 36 4.2.带式制动器的工作原理 36 4.3. 带式制动闸的闸带有下列要求： 37 4.4．制动器的制动力矩 38 5.毕业设计总结 39 致 谢 40 1.设计方案的拟定 1.设计条件: 1)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) 120 3.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 0 2.5 传动件的设计计算 2.5.1 高速级传动件设计 选择蜗杆传动类型 根据GB/T10085—1988的推荐,采用渐开线蜗杆(ZI) 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.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