核以及主轴的设计和校核以及轴承的选用等等。在这次设计过程中，仅凭我的所学是远远不够的，因此我还查阅了许多相关资料，所以这是对我大学四年来所学知识的次综合检验。设计的过程就是学习的过程，复习旧知识，学习新知识。在设计过程中，由于本人的时间和知识面有限，所以设计的绞车不可能很全面。文中有错误的地方，请老师指正。关键词慢速绞车减速器卷筒主轴轴承绪论.课题背景绞车又称为卷扬机，有.吨吨，分为快速和慢速两种。其中高于吨的为大吨位绞车。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。绞车可以单独使用，也可以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被广泛应用。目前，绞车正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，还可做现代化电控自动作业线的配套设备。本课题所研究的慢速绞车也是绞车里的类。慢速绞车又称回柱绞车，是用于煤矿井下回收支柱的设备。由于它的高度较低重量又轻，特别适用于薄煤层和急倾斜煤层采煤工作面，以及各种采煤工作面回收沉入底板或被矸石压埋的金属支柱。同时，慢速绞车也是煤矿井下所使用的种特制的防爆绞车,它可以缓慢但是稳定的完成复杂的卷扬任务,是当代煤矿必不可少的机械装备。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方面，作为安装回收牵引各种设备和备件之用。绞车的用途多种多样，所以它们的结构也各种各样，性能特点也是大不相同的。为了更好的研究绞车的结构和性能特点，则需要对绞车的组成和分类进行仔细深入地探讨。.绞车的分类绞车多种多样的用途，决定了绞车的种类和组成形式也是多种多样的。绞车按照动力分为手动电动液压三类。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。般额定载荷低于的绞车可以设计成电动绞车。液压绞车主要是额定载荷较大的绞车，般情况下以上到的绞车设计成液压绞车。绞车按照功能可以分为船用绞车工程绞车矿用绞车电缆绞车等等。按照卷筒形式分为单卷筒和和双卷筒。双卷筒绞车按照卷筒分布形式有分为并列双卷筒和前后双卷筒。按照钢丝绳缠绕方式分为缠绕式轿车和摩擦式轿车。按照防爆性能可分为防爆轿车和非防爆轿车。.国内外绞车发展状况国内绞车发展状况我国矿用小纹车主要是指调度绞车和回柱绞车，它经历了仿制自行设计两个阶段。解放初期使用的矿用小纹车有日本的苏联的，因此当时生产的矿用小绞车也是测绘仿制日本和苏联的产品。年后这些产品相继被陶汰，并对苏联绞车进行了改进，于年进入了自行设计阶段。淮南煤机厂曾设计试制了摆线齿轮绞车和少齿差传动绞车。徐州矿山设备制造厂也曾设计制造了摆线和行星齿轮传动纹车，些厂还设计试制了的调度绞车，徐州淮南锦州矿山机械厂又相继设计试制了功率为的调度绞车。回柱绞车大体上也是经历了仿制和自行设计的两个阶段，八十年代以前直使用的是仿制的老产品八十年代中期才开始设计新型的回柱绞车，主要针对效率极低的球面蜗轮副慢速工作和快速回绳等环节进行根本的改进。矿用小绞车标准化方面，年制定了调度绞车部标准，年制定了回柱绞车部标准。年对上述两个标准都进行了修订，其标准方为，。我国的矿用小绞车其中的调度绞车多为行星齿轮传动，结构有以下四种基本形式。.通轴式其主要特点是立轴贯穿其中，使整机刚性强能保证运转过程中齿轮啮合精度，因而噪音小寿命长，该种结构零件简单易于制造和维修，成本较低。.浮动式其特点是由于采用了浮动件，故绞车的传动件受力状况好，因而噪音明显下降寿命较长。.半埋入式其特点是机的部分埋入滚筒内部，传动装置设在滚筒内部和端部，结构紧凑体积小重量轻。但该结构刚性差，运转中齿轮精度很难保证，给进步提高寿命，降低噪音造成很大困难。且零件技术要求较高，制造难度大。.全埋入式其特点是电机全部置于滚筒内部，传动部分设在滚筒端部，使得整机结构紧凑体积小搬运方便。国外绞车发展状况国外矿用小纹车使用很普遍，生产厂家也很多。苏联日本美国瑞典等国都制造矿用小绞车。国外矿用小纹车的种类规格较多。比如调度绞车牵引力从•到•，动力有电动的液力和风动的。工作机构有单简双简和摩擦式。传动型式有皮带传动链式传动齿轮传动蜗轮传动液压传动行星齿轮传动和摆线齿轮传动等。其中采用行星齿轮传动的比较多。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机多能通用化大功率外形简单平滑美观大方方向发展。纵观国外矿用小绞车的发展情况其发展趋势有以下几个特点。向体积小重量轻结构紧凑方向发展。由于煤矿井下狭窄的工作环境要求绞车体积小重量轻，各国都在力求将绞车的原动机传动装置工作滚筒制动操作等部分及底座等主要部件综合在个系统中加以统筹布局，充分利用空间提高紧凑程度，做好外形封闭。为此有的将传动部分置于滚筒内部，有的紧贴滚筒端部，有的将电机埋入滚筒内部，有的将底座支架减速器铸为体。向高效节能方向发展。世界工业发达的国家如苏联日本在绞车各种参数的设置上进行优化设计，选取最佳参数，最大限度提高产品功能。在传动机构上尽量采用较先进的传动型式，并采用合理的制造精度，以提高生产效率。在产品节能方面各国各公司都很重视。苏联和日本在绞车设计方面为节约电耗，对电机功率在全面分析绞车的实际工作情况的基础上确定。使电机的功率保证绞车的功能牵引力牵引速度等，又能使电机功率得以充分利用。向寿命长低噪音方向发展。寿命和噪音是衡量产品的综合性能指标，是产品质量的综合性反应。寿命长，经济效益才能高噪音低，有利工人身心健康。苏联规定调度绞车使用寿命为年以上，保修期为年，规定工作噪音不得超过环保卫生部的规定，并将寿命和噪音值纳入产品标准中去，西德绞车的噪音较低，为提高产品寿命和降低噪音，有的提高齿轮的制造精度，有的采用稀油润滑，从而提高了产品整机性能。向机多能通用化方向发展。矿用小绞车在使用过程中不仅做调度用，而且还做运输及其他辅助工作。使用范围扩大，要求绞车有比较强的适应能力。把调度运输辅助绞车归纳为个标准。三种绞车结构相近，大同小异。即主机相近而制动操作部分则根据各自的使用条件有所区别。有的国家已经打破了行业界限，把各行业的卷扬机设备统归为卷扬机类。这样便于生产使用和维护。便于提高产品质量和社会经济效益。随着管理水平的提高，产品通用化程度也必然的不断提高，这是今后产品发展的必然趋势。向大功率方向发展。随着生产的发展，原来的产品越来越不能满足用户的要求。长期的生产实践的成功经验表明，调度绞车除调度矿车外，也用于运搬设备其牵引力又显得小些，又如回柱绞车除用于回柱放顶外，有时也用于运搬综采及各类机电设备时，运距般较长，牵引和回绳用种速度，且目前的回柱绞车牵引速度太慢，回绳速度更慢，因此解决上述问题的同时要加大绞车的功率，满足用户的要求。向外形简单平滑美观大方方向发展。由于各国力求使产品的结构紧凑体积小重量轻大都采用了机电合的综合机构。外表只能看到滚简和制动操纵部分。整个纹车近似个圆形，显得线条简单外形平滑，为了争夺市场，各国绞车在外形上巧妙的构思，使得产品造型美观，操作者感到舒适。钢丝绳的选择.钢丝绳的种类和构造钢丝绳由许多高强度钢丝编绕而成，可单捻亦可双捻成形。绳芯常采用天然纤维芯合成纤维芯金属丝绳芯和金属丝股芯。纤维芯钢丝绳具有较高的挠性和弹性，缠绕时弯曲应力较小，但不能承受横向压力。金属丝芯钢丝绳强度较高，能承受高温和横向压力，但挠性较差。绞车多层缠绕，更适合选用双捻制金属丝芯钢丝绳。钢丝绳的种类，根据钢丝绳绕成股和股绕成绳的相互方向可分为顺捻钢丝绳其特点是钢丝绳挠性好，磨损小，使用寿命长，但易松散和扭转。交捻钢丝绳钢丝绳钢丝绕成股与股绕成绳的方向相反，它的挠性与使用寿命都较顺捻钢丝绳差，但由于绳与股的扭转趋势相反，克服了扭转和易松散的缺陷，故绞车应优先选用。钢丝绳的种类，根据钢丝绳中钢丝与钢丝的接触状态不同又可分为点接触钢丝绳其特点是接触应力高，表面粗糙，钢丝易折断，使用寿命低。但制造工艺简单，价格便宜。线接触钢丝绳抗疲劳强度高，其寿命通常高于点接触钢丝绳，承载能力也高。绞车应优先选用线接触钢丝绳。线接触钢丝绳根据绳股断面的结构又可分为三种型式西鲁式代号为。其特点是耐磨性好，但挠性较差。瓦林吞式代号为。其特点是断面充填系数高，承载能力大，这种钢丝绳为绞车广泛使用。填充式代号为。在钢丝绳股中内外层钢丝间形成的沟槽中充填细钢丝，增加了承载能力。.钢丝绳直径的选择按计算，计算方法如下式中钢丝绳最小直径钢丝绳最大静拉力选择系数选择系数的选取与机构的工作级别有关，查手册得.，则,取。则查手册得钢丝绳近似重量为，钢丝绳最小破断拉力为，最小钢丝破断拉力总和。卷筒的设计.卷筒概述卷筒结构卷筒结构形式较多，可按下述方法分类按照制造方式不同可分为铸造卷筒和焊接卷筒。铸造卷筒应用广泛。绞车的卷筒大多为铸铁卷筒，成本低，工艺性好。按照卷筒缠绕层数的不同可分为单层缠绕卷筒和多层缠绕卷筒。绞车主要使用多层缠绕卷筒。按照卷筒内部是否带有筋板，可分为带筋板卷筒和不带筋板卷筒。按照结构的整体性，卷筒可分为整体式卷筒和分体装配式卷筒。按照转矩的传递方式来分，常采用端侧板周边大齿轮外啮合式和筒端或筒内齿轮内啮合式。卷筒的材料由于考虑到卷筒材料具有良好的铸造性和焊接工艺性，且货源广泛，在本设计中选取材料极限应力.卷筒容绳尺寸计算卷筒容绳尺寸参数意义及表示方法应符合国家标准规定。参见图所示图卷筒示意图卷筒节径卷筒节径应满足下式式.式中筒绳直径比，由设计手册查得钢丝绳直径，则卷筒容绳宽度卷筒容绳宽度，般可以由下式确定式中卷筒直径则取卷筒边缘直径卷筒边缘直径即卷筒端侧板直径．端侧板直径用下式计算式.式中最外层钢丝绳直径，由下式确定式.其中钢丝绳缠绕层数则取缠绕层数缠绕层数按下式计算式.式中为保证钢丝绳不越出端侧板外圆的的安全高度。该值在多层缠绕中根据要求应大于.倍的钢丝绳直径。计算得则.取卷筒容绳量卷筒容绳量是指钢丝绳在卷筒上顺序紧密排练时，达到规定的缠绕层数所能容纳的钢丝绳工作长度的最大值。卷筒容绳量按下式计算第层钢丝绳绳芯直径为式.式中的第层。则第层钢丝绳长度为式.则卷筒容绳量为式.则.钢丝绳最外圈绳速外钢丝绳最内圈绳速内钢丝绳平均绳速平卷筒筒壁的厚度计算和卷筒壁的强度计算多层缠绕系数的确定多层缠绕系数的理论计算式.式中钢丝绳的缠绕层数其中钢丝绳的缠绕节距卷筒壁厚卷筒直径钢丝绳直径钢丝绳纵向弹性模量钢丝绳横向弹性模量卷筒材料的弹性模量钢丝绳的断面积由于的值是随缠绕层数而变化的，故根据设计手册，取.卷筒的厚度设计卷筒厚度为式.式中钢丝绳的额定拉力由设计手册查得则