毕 业 设 计
题 目 矿山提升绞车设计——总体设计
摘 要
绞车又名卷扬机。矿用提升绞车通用性高、结构紧凑、体积小、重量轻、起重大、使用转移方便，矿用提升绞车被广泛应用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖，还可作现代化电控自动作业线的配套设备。矿用提升绞车有手动和电动两类。手动绞车的手柄回转的传动机构上装有停止器(棘轮和棘爪)，可使重物保持在需要的位置。装配或提升重物用的手动绞车还应设置安全手柄和制动器。手动绞车一般用在起重量小、设施条件较差或无电源的地方。电动绞车广泛用于工作繁重和所需牵引力较大的场所。单卷筒电动绞车的电动机经减速器带动卷筒，电动机与减速器输入轴之间装有制动器。为适应提升、牵引和回转等作业的需要，还有双卷筒和多卷筒装置的绞车。例：安装在直升机上的救援设备，主要功用是将人或物吊起、放下，自有动力，可控制，直升机在保持高度悬停时，通过绞车手的控制可收放钢索将人或物吊起放下。
JTB系列提升绞车可供煤矿、金属矿、非金属矿在倾斜巷道作升降物料和人员之用，也可作为小型竖井的提升设备。据制造工艺的不同，可把提升机的滚筒结构分为铸造一焊接混合型(支轮为铸造，滚筒为焊接)和焊接型。
机械传动系统包括减速器和联轴器,矿井提升机主轴的转数由于受提升速度的限制，一般在l0一60转／分之间，而用作拖动的电动机的转数，一般在480一960转／分之间。这样，除采用低速直流电动机拖动外，一般情况下不能将主轴与电动机直接联接，中间必须经过减速器。因而减速器的作用是减速印传递动力。联轴器由半联轴器、柱销等零件组成。由于柱销具有缓冲和减震作用，因而具有传动平稳、噪音小、安全可靠、易于维护等优点。主轴与减速器输出轴的连接采用齿式联轴器。
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目 录
1.绪 论............................................................ 1 1.1矿井提升绞车的用途和发展概况 .................................. 2 1.2矿井提升绞车的工作原理 ........................................ 3 1.3矿井提升设备的分类 ............................................ 5 1.4矿井提升绞车的产品特点 ........................................ 6 1.5本文所做的基本工作 ............................................ 6 2.提升绞车总体方案设计.............................................. 7 2.1设计参数 ...................................................... 7 2.2结构特征与工作原理 ............................................ 7 2.3选择电动机 .................................................... 8 2.3.1电动机输出功率的计算 ....................................... 8 2.3.2选择电动机型号 ............................................. 9
3.离合器箱中行星轮系的设计 ........................................ 10
3.1总传动比的计算和传动比的分配 ................................. 10 3.1.1总传动比的计算 ............................................ 10 3.1.2总传动比的分配 ............................................ 10 3.2行星轮系的配齿计算 ........................................... 11 3.3行星轮系各轴运动和动力参数的计算 ............................. 13 3.4行星轮系齿轮设计 ............................................. 15 3.4.1选择齿轮材料并确定初步参数 ................................ 15 3.4.2按齿面接触疲劳强度设计齿轮的主要参数 ...................... 16 3.4.3校核齿根弯曲疲劳强度 ...................................... 18 3.4.4齿轮其他参数的计算 ........................................ 20 3.5 离合器箱中其他齿轮的设计 ..................................... 21 4.齿轮轴的设计..................................................... 21 4.1计算作用在齿轮上的力 ......................................... 21 4.2初步估算齿轮轴的直径 ......................................... 22 4.3齿轮轴的结构设计 ............................................. 22 4.3.1确定齿轮轴的结构方案 ...................................... 22 4.3.2确定各轴段直径和长度 ...................................... 23 4.3.3确定轴承及齿轮作用力位置 .................................. 23 4.4绘制齿轮轴的弯矩图和扭矩图 ................................... 24 4.5齿轮轴的计算简图 ............................................. 25 4.6按弯矩合成强度校核齿轮轴的强度 ............................... 25 5.滚动轴承的选择与寿命计算......................................... 26
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5.1基本概念及术语 ............................................... 26 5.2轴承类型的选择 ............................................... 27 5.3按额定动载荷选择轴承 ......................................... 28 6.键的选择与强度验算............................................... 29 6.1电机轴与联轴器联接键的选择与验算 ............................. 29 6.1.1键的选择 .................................................. 29 6.1.2键的验算 .................................................. 29 7.电动机和离合器之间联轴器的选择................................... 30 7.1选择联轴器类型 ............................................... 30 7.2联轴器承受转矩的计算 ......................................... 30 7.3联轴器型号的确定 ............................................. 30 8.箱体结构设计..................................................... 31 结 论............................................................. 32 致 谢............................................................. 33 参考文献........................................................... 34 附 录............................................................. 35
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绪论
绪论
绞车是用卷筒缠绕钢丝绳或链条以提升或牵引重物的轻小型起重设备（见起重机械），又称卷扬机。绞车可以单独使用，也可作为起重、筑路和矿井提升等机械中的组成部件，因操作简单、绕绳量大、移置方便而广泛应用。绞车又名卷扬机。该产品通用性高、结构紧凑、体积小、重量轻、起重大、使用转移方便，被广泛应用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖，还可作现代化电控自动作业线的配套设备。 我国是个采矿大国，也是矿山机电设备制造和使用大国。随着社会需求和现代技术的高速发展，矿山工业企业生产设备及设施的机械化、电气化、现代化。而矿山工业的提升机是关键设备，产品不断更新换代，老产品运行年深日久，原本落后的结构问题暴露突出，故障增多，严重影响矿山的安全运转，抑制了矿山工业的高速发展，给国民经济带来了不良的影响。随着国内矿井生产量的日新月异的提高，对提高提升机的安全性、可靠性、生产效率以及整机自动化运行水平，降低操作者及维护人员的劳动强度、处理设备事故的速度与对策等，成了迫切要求。为此本人利用本科四年来所学习的书本知识以及现场学习经验，并结合有关资料进行设计。有需要的可以和我联系
1103625652
1.1 矿井提升绞车的用途和发展概况
矿井提升绞车是矿山的重要设备之一，是联系井下与地面的主要运输工具。 我国对滚筒直径在2m和2m以上的提升设备称之为提升机(防爆液压绞车除外)，对滚筒直径在2m以下的俗称为绞车。
矿井提升绞车主要用于煤矿、金属矿、和非金属矿中提升煤炭、矿石和矸石、升降人员、下放材料、工具和设备。
矿井提升机与压气、通风和排水设备组成矿井四大固定设备，是一套复杂的机械——电气组。所以合理的选用矿井提升机具有很大的意义。
矿井提升机的工作特点是在一定的距离内，以较高的速度往复运行。为保证提升工作高效率和安全可靠，矿井提升机应具有良好的控制设备和完善的保护装置。矿井提升机在工作中一旦发生机械和电气故障，就会严重地影响到矿井的生产，甚至造成人身伤亡。
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绪论
熟悉矿井提升绞车的性能、结构及工作原理，提高安装质量，合理使用设备，加强设备维护，对于确保提升工作效率和安全可靠，防止和杜绝故障及事故发生，具有重大意义。
矿井提升绞车已有很长的发展历史。早在八百多年以箭．我国古代劳动人民就发明了辘轳，用手摇辘轳从地下提升煤炭和矿石，以后发展成畜力绞车。十九世纪，西方资本主义国家制造出蒸汽提升机，并用于生产。到二十世纪，由于电力的发展，电力拖动的提升机逐渐代替蒸汽提升机。近几十年来，矿井提升机有了更大的发展，出现了多绳摩擦式提升机以及先进的拖动和控制系统。目前，国外的矿井提升机正向体积小、重量轻和自动化的方向发展，以适应深井和大产量的需要。随着生产技术不断的进步，矿井提升设备正在朝着大型化、高效化、自动化方向发展。
矿井提升绞车是提升系统中最主要的组成部分，矿井提升机有多种结构形式，大致可按下列方式对其进行分类：
目前我国生产的主要结构形式有：单绳缠绕式的单筒和双筒矿井提升机；摩擦式的多绳落地式和塔式多绳摩擦式提升机；拖动方式则技需要设计，另外用于井下的有液压传动矿井提升机等。
我国常用的矿井提升机形式主要是单绳缠绕式和多绳摩擦式。我国的矿井与世界上矿业较发达的国家相比，开采的井型较小、矿井提升高度较高，煤矿用的较多，其他矿(如金属矿、非金属矿)则较少，另外斜井提升占的比重不少。因此
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