【正文】 6減速器器的選擇 ......................................................... 18 減速器的概述 ..................................................... 18 類型選擇 ......................................................... 18 7中間裝置的設計計算 ..................................................... 20 齒輪設計計算 ..................................................... 20 安徽理工大學 畢業(yè)設計 ii ． 2 高速級齒輪設計計算 ......................................... 20 低速級齒輪設計計算 .......................................... 24 中間軸的設計計算 ................................................. 27 軸的用途及分類 .............................................. 27 7． 軸的設計 ................................................... 27 小結 ..................................................................... 29 參考文獻 ................................................................. 30 致謝 ..................................................................... 31 安徽理工大學 畢業(yè)設計 1 1 緒論 引言 在很久以前 人們就用一種叫絞盤的器械來拖曳提升重物 ， 它可以提升比自己重的物體。它 是 由軸穿過卷筒組成的機械 ， 人通過手攪動桿通過卷筒繞繩提升重物。人類在公元前二千年就設計并制造出曲柄砂輪， 現在我們把它叫做絞車 它是通過原動機驅動卷筒纏 繞繩索的提升或者拖拽重物的機械。絞車的結構有電動機 驅動蝸輪蝸桿或者齒輪減速器 再由卷筒、繩索及制動裝備組成。 絞車是工業(yè)生產中的一種最常見的機械之一 ， 歷史比較悠久結構也相對成熟設計 制造技術也相當發(fā)達 絞車在多年的發(fā)展中功能領域已經走向多元化， 目前主要運用于 建筑、水利工程、林業(yè)、礦山、碼頭等眾多領域。 在采礦和貨物運輸方面 絞車起著至關重要的作用。在貨物提升和拖運中要就要考慮到諸多環(huán)保節(jié)能和安全因素 因此在這方面絞車的運用還有待于改進。 在 港口運輸方面 和 港口閘門啟閉機， 有集裝箱起重機等起重機械還有塔式起重機等它們主要靠絞車來驅動 這么多領域的絞車就要考慮到其通用性。還有在水利工程機械和海洋開發(fā)等方面 也需要絞車機械的大力支持。 總得來說 絞車的用處還是非常廣泛的在不同領域都有其不同的作用其形態(tài)結構 也不同。因此為了能夠更好的研究絞車 我們需要從各個領域不同功能的絞車的結構以及 各部分參數來出發(fā)。 絞車的分類 絞車的種類是很多的其中按照卷筒數分類可以分為三種 : 單筒絞車 、雙筒絞車和多卷筒絞車， 其中單卷筒 絞車是最常見的。 按照絞車的驅動方式把絞車分為液動絞車 、 氣動絞車和電動絞車三種 。 絞車的特點和性能要求 通過對各個領域的絞車的功能和結構進行了研究得出了絞車的以下幾個特點 ： 1可驅動力矩范圍較大 不同絞車的驅動力不同大致分為幾噸到幾百噸不等。 ， 運行平穩(wěn) 現在許多絞車都可以連續(xù)的調整收放速度。在高速或者低速運作的同時 ， 即不能出現 飛車的情況也不能出現爬車的現象 ， 并且要保持一定的輸出力矩 。 隨著可以的發(fā)展 ，一些電子技術和數控的運用， 使絞車能在不同的時間和空間內進安徽理工大學 畢業(yè)設計 2 行 操作 ， 大大提高了其便捷性。 絞車在運行過程中一定不能出現事故 ，一旦出現就是比較嚴重的， 因此不僅要在絞車 設計和制造上下工夫 ，而且要培養(yǎng)操作人員的素質， 這樣兩方面抓才能保證其安全性 。 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， 他的負載也在 不斷變化， 這就對絞車的穩(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 ，有時甚至無法正常工作， 而且由于操作人員的不正當操作也有可 能引起絞車的收放速度不穩(wěn)定。 絞車功能與結構 絞車是用卷筒纏繞鋼絲繩或鏈條以提升或牽引重物的輕小型起重設備 ，絞車一般包括 驅動裝置、工作裝置、輔助裝置等幾部分。 :包含盤絞 、 釋放纜繩、動力及傳動裝置與控制裝置。絞車的驅動方式有多重 ： 電動機、蒸汽機、柴油發(fā)動機、汽油發(fā)動機、液壓馬達、氣動馬達等。其中小型絞車 都設計的結構相對緊密 ，這樣方便了運輸和組裝， 這樣的絞車的驅動部分和工作裝置是連 接在一起的 ， 這樣緊密的結 合使其在工作時相對的穩(wěn)定 ； 而大型絞車在場地上占的面積較大 ，它的驅動部分和工作裝置可以獨立的放置， 再通過電纜管線、液壓管線或氣動管線等 傳動裝置相連接 ，這樣子在遠程操控方面很方便，而且不直接與人接觸，更加安全。 :通過以上的驅動裝置作為動力 ， 驅動卷筒旋轉或者夾鉗直線拉拔等方式來實 現工作目的 ，有的絞車還擁有對纜繩的容繩和排纜裝置， 方便了操作。 :有滑輪組、長度距離測量、導向裝置以及速度測量、張力測量等裝置部分 ： 絞車使用繩的材質也多種多樣 國內外絞車發(fā)展狀況 我國慢速絞車的發(fā)展 解放初期使用的絞車有蘇聯(lián)的、日本的 ,當時生產的絞車也是仿造的蘇聯(lián)和日本的設 計。之后這些產品陸續(xù)被淘汰 了 ， 我國自主蘇聯(lián)的絞車進行了改進 , 自 1964 年進入了自行 設計階段?；茨厦簷C廠曾設計試制了擺線齒輪絞 車和少齒差行星 齒輪 傳動絞車。徐州礦山設備制造 廠也曾設計制造了擺線和行星齒輪傳動絞 車 , 還有一些廠還設計試制了 25KW 的調度絞車 , 徐州、淮南、錦州礦山機械廠又陸續(xù)設計試制了功率為 40KW、55KW 的調度絞車?；刂g車也就經歷了仿制同行和自行設計的兩個階段 , 1980 年以前一直使用的是仿制的別國的含片 , 1985 年左右才開始自行設計新型的回柱絞車 , 主要安徽理工大學 畢業(yè)設計 3 是對效率極低的球面蝸輪副、慢速工作和快速回繩等環(huán)節(jié)進行根本的改進。 1967 年制定了調度絞車部標準 , 1971 年對上述兩個標準都進行了修訂制定了回柱絞車部標準 , 分別為 JB96583, JB140983。國外礦用 小絞 車使用很普遍 , 生產的國家也很多 ，有蘇聯(lián)、日本、美國、瑞典等， 它們都制造礦用 小絞車 ， 而且其種類、規(guī)格較多。絞車的牽引力有從 100kg f 到 3600kg f 的 ,原動機有 電動的、液力和風動的。工作機構有單簡、雙筒 和摩擦式。傳動型式有皮帶傳動、鏈式傳動、齒輪傳動、蝸輪傳動、液壓傳動、行星 齒輪 傳動和擺線齒輪傳動等等。其中采用行星齒輪傳動的比較多。發(fā)展趨勢向標準化系列方向發(fā)展 , 向體積小、重量輕、結構緊湊方向發(fā)展向高效、節(jié)能、壽命長、低噪音、一機多能通用化、大功率、外形簡單、平滑、美觀、大方方向發(fā)展。 國外慢速絞車發(fā)展狀況 國外礦用小 絞 車使用相對較普遍 ， 其中蘇聯(lián)、日本、美國、瑞典等國都制造礦用小絞 車。 國外礦用小絞 車的種類、規(guī)格較多。比如動力有電動的、液力和風動的、調度絞車牽 引力從 100kg f 到 3600kg f 不等。工作機構有單簡、雙筒 和摩擦式。傳動型式有皮帶傳動、鏈式傳動、齒輪傳動、蝸輪傳動、液壓傳動、行星齒輪傳動和擺線齒輪傳動等。其中采用行星齒輪傳動的比較多。 發(fā)展趨勢向標準化系列方向發(fā)展 ，向體積小、重量輕、結構緊湊方向發(fā)展； 向高效、節(jié)能、壽命長、低噪音、一 機多能通用化、大功率、外形簡單、平滑、美觀、大方方向發(fā)展。 國內外絞車的發(fā)展趨勢 縱觀國外礦用小絞車的發(fā)展情況其發(fā)展趨勢有以下幾個特點 ： (1) 向體積小、重量輕、結構緊湊方向發(fā)展。因為煤礦井下的工作環(huán)境狹窄 ， 這就要 求絞車體積小、重量輕 , 各國都在爭取創(chuàng)新設計來將絞車的原動機、減速器、滾筒、制動裝置等部分及底座等主要部件結合一個系統(tǒng)中加以統(tǒng)籌布局 , 使其工作空間更加緊密 , 然后外形上要整體封閉。因此有的絞車把傳動部分置于滾筒內部 , 有的緊貼在滾筒端部 , 有的將電機埋入滾筒內部 ,有的將底座支架減速器鑄為一體。 (2) 向高效節(jié)能方向發(fā)展。世界工業(yè)發(fā)達的國家如蘇聯(lián)、日本在絞車設計的各種結構參數和組裝擺布參數的設置上進行優(yōu)化 , 盡可能的使其完美 ， 最大限度提高產品性能。在傳動機構上盡量采用最先進效率最高的傳動裝置 , 而且嚴格要求其設計和生產的尺寸精度 ， 來提高絞車的工作效率。各國各公司在絞車的環(huán)保節(jié)能方面也很重視。日本和蘇聯(lián)在設計的絞車都遵循節(jié)約電耗的標準 , 精心選用原動機利用。而且又要 使原動機的功率轉速等各部分參數滿足絞車的牽引力、牽引速度等 , 從安徽理工大學 畢業(yè)設計 4 而使原動機的效率得到充分利用。 (3) 向壽命長、低噪音方向發(fā)展。壽命的長短和噪音的大小是客戶選擇絞車的至關重要的一點 ， 也是國際公認的一項衡量指標 , 反應了整個產品以及整個廠家的性質及優(yōu)缺點。壽命長 , 經濟效益才能高 ， 噪音低 ， 有利工人身心健康。早期蘇聯(lián)國家規(guī)定調變絞 車使用壽命為 5年以上 , 保修期為 2年。規(guī)定了工作時的噪音不課超過國際環(huán)保衛(wèi)生部的規(guī)定。 其中數西德的絞車的噪音較低 ， 為了提高產品壽命、降低噪音 ， 主要從提高齒輪的制造精度 , 提高潤滑油的優(yōu)點 ， 從而提高了整個產品的性能。 (4) 向一機多能、通用化方向發(fā)展。比如礦用小絞車在其工作過程中不但有調度的作用 , 并且還做運輸、拖運及其他輔助工作。使用范圍比較大 , 這就要求絞車有比較強的適應能力。其中調度、運輸、 輔助絞車這三種絞車結構相似 ， 即只要工作部分相似而制動 裝置部分根據各自的使用條件有所區(qū)別。有的國家已經打破了行業(yè)界限 ， 把各行業(yè)的絞車 設 備統(tǒng)歸為絞車機械類。這樣有利于生產使用和維護， 有利于提高產品質量和社會經濟效益。隨著管理方法的提高 ，各種機械產品傾向往通用化標準發(fā)展，即一機多用， 這將是未來產 品技術發(fā)展的必然趨勢。 (5) 向大功率方向發(fā)展。隨著社會的發(fā)展和工廠生產規(guī)模的進一步提高 ， 現在的產品 已經越來越不能完全滿足客戶的大部分需求 ，主要在產品的功率方面， 這就需要提高產品 的生產功率 。產期的設計制造生產經驗表明，絞車運用范圍之廣， 需要的牽引力也越來越 大 ，而且比如回柱絞車除了用于回柱放頂以外， 有的還用于搬運比如大型機械一樣的重型 設備 ，而且在搬運的過程中，其需要的搬運距離也相對較長，因此牽引繩速要增大。 現在 面臨的是各類絞車由于減速器的作用 ，其牽引速度略小，因此， 要解決上述絞車的功率來滿足客戶的需求。 (6) 向外形簡單、平滑、美觀、大方方向發(fā)展。因為每個國家每個廠家都力求設計體積小 、排布緊密的、重量輕、美觀大方的絞車。因此各廠家都偏向于設計一體機絞車，這 樣表面上看到的部件不是太多 ，但其內部復雜的結構足以保證其客戶所需要的功能，而且 絞車的外形也是比較講究的 ，在設計中各國各廠家力求設計線條完美勻稱平滑， 這樣既爭 奪了市場 ，而且其巧 妙的構思和優(yōu)美的結構首先吸引了廣大客戶的眼球， 在操作部件上進 行改進設計 ，使其外形更加有利于操作，更加人性化， 更加美觀舒適。 國內外絞車發(fā)展水平對比 1． 品種 國外的絞車規(guī)格參數種類比較多 ， 在多領域都有運用 ， 我國設計的絞車的規(guī)格 數種類相對較少 ,而且品種型號雜亂 ， 不夠標準 ，不夠統(tǒng)一。 ． 2 結構 安徽理工大學 畢業(yè)設計 5 我國及國外的調度專用絞車大多采用行星齒輪傳動 ， 因為其傳動系統(tǒng)、結構簡單、使用維修方便。但是由于其牽引力小 ， 尤其是在上下山的時候特別難實現重型設備的搬運 ， 而且不容易實現正常工作。還有日本的產品體積比我國同等規(guī)格的產品相對要小。比如日本規(guī)定 ， 調度絞車的卷筒徑向尺寸應不超過 1m,但是我國現有生產設計的絞車的牽引力在 1000kg f 以上的產品軸向尺寸都遠遠大于了 1m 以上。而且回柱絞車 關鍵的一點結構是球面蝸輪副傳動 , 而回柱絞車的主傳動都采用了蝸輪副傳動這種結構 ,這是由于蝸輪副傳動比大 ， 而且又具有自鎖性 ,所以它的傳動效率比較低 ， 一般只有 ,而且回柱絞車的傳動效率更加低。并且回繩速 慢 ,但是所有的回柱絞 車回繩速度和工作牽引速度相同。不論是用于哪個方面的絞車 ， 其工作效率都太低。隨著采礦的發(fā)展 ， 帶動了采礦機械 的發(fā)展 ， 采礦設備的遷移比較頻繁 ， 而且在搬運的過程中 其回繩速度較慢， 因此在絞車功 率方面一定要加大。 產品性能 主要是絞車的壽命、噪音、可靠性等一些性能參