（终稿）1吨井下调度绞车设计（全套完整有CAD）

行星轮....则弯曲应力....许用弯曲应力..故，弯曲强度通过。

内啮合齿面接触疲劳强度计算接触应力由公式得齿面接触应力的基本值..式中端面内分度圆上的名义切向力，取.工作齿宽，取小齿轮分度圆直径，取齿数比，.节点区域系数，取.，查图取.弹性系数，查表取.重合度系数，查图取.螺旋角系数，直齿，取，由公式得接触应力..式中使用系数，中等冲击，查得.动载系数，级精度，查表取.计算接触强度的齿向载荷分布系数取.计算接触强度的齿间载荷分布系数，取计算接触强度的行星轮间载荷不均衡系数，查表取.计算齿面接触应力的基本值，..许用接触应力式中试验齿轮的接触疲劳极限，取计算接触强度的最小安全系数，取.计算接触强度的寿命系数，取.润滑油系数，取.工作硬化系数，.速度系数，取.粗糙度系数，取.尺寸系数，取则.故接触强度通过。

齿根弯曲疲劳强度，计算齿根应力由公式得齿根弯曲应力基本值.式中载荷作用于齿顶时的齿形系数，取.载荷作用于齿顶时的应力修正系数，取.计算弯曲强度极限的螺旋角系数，计算弯曲强度的重合度系数，取.工作齿宽，由公式得....式中使用系数，动载系数，计算弯曲强度齿根弯曲疲劳强度计算齿根应力式中端面内分度圆上的名义切向力，取.工作齿宽，取法向模数，取载荷系数式中使用系数。

取动载系数。

取.齿间载荷系数，取.齿间载荷分布系数，取.弯曲强度的重合度系数式中齿形系数。

取.应力修正系数。

取.重合度系数。

.螺旋角系数。

.则计算许用弯曲应力式中弯曲疲劳极限。

由于材料为，故取最小安全系数。

取.式中应力修正系数。

取.寿命系数，取.圆角敏感系数，取表面状况系数。

取尺寸系数。

由，则.则故内啮合齿轮弯曲疲劳校核通过。

表主要传动件简图名称简图马达齿轮轴齿轮行星轮传动设计.齿轮材料处理工艺及制造工艺的选定太阳轮和行星轮的材料均为，表面渗碳淬火处理，表面硬度为齿轮齿面接触疲劳极限试验齿轮齿根弯曲疲劳极限太阳轮行星轮齿形为渐开线直齿，最终加工为磨齿，精度为级，内齿圈的材料为，调质处理，硬度为试验齿轮齿面接触疲劳极限齿轮的加工为插齿，精度为级。

.确定各主要参数由于属于低速传动，采用齿形角，直齿轮传动，精度为级，为提高承载能力，两级均采用变位齿轮传动，要求外啮合左右，内啮合左右。

传动比行星轮数目载荷不均衡系数低速级采用无多余约束浮动均载机构，取配齿计算根据经验和设备能力，则ε。

太阳轮数目内齿圈齿数行星齿齿数配齿结果太阳轮分度圆直径按齿面接触强度计算太阳轮分度圆直径由公式得.式中算式系数，般钢制齿轮，直齿轮传动，取使用系数，查表取.计算接触强度的行星轮间载荷不均衡系数，取.综合系数，查表取.小齿轮齿宽系数，取.对于第层缠绕，钢丝绳的缠绕半径为滚筒直径与钢丝绳直径之和的半。

对于辅助性绞车滚筒直径与钢丝绳直径之比，煤矿安全规程没有严格要求，且可以多层缠绕，为保证钢丝绳的使用寿命不止过短，钢丝绳直径不能过粗。

参考现有绞车资料，直径的滚筒，选用钢丝绳的直径不能超过.为好。

钢丝绳的直径确定根据知，钢丝绳直径可由钢丝绳最大工作静拉力，按下式确定式中钢丝绳最小直径选择系数，取.钢丝绳最大静拉力则由公式可得所以选择钢丝绳直径.钢丝绳强度校核由钢丝绳型号知钢丝绳公称抗拉强度为所以最小钢丝破断拉力总和整条钢丝绳的破断拉力为式中拉力影响系数，取.安全系数所以故所选钢丝绳满足要求。

以下钢丝绳直径即按.计算，则在滚筒上缠绕层时，钢丝绳中心的缠绕直径为.缠绕多层时，钢丝绳中心的缠绕直径可按下式直接计算式中多层缠绕时钢丝绳中心的缠绕直径滚筒直径钢丝绳直径钢丝绳的绳圈间隙钢丝绳在滚筒上的缠绕层数。

经计算，钢丝绳缠绕层，绳圈间隙取，滚筒缠绳宽度.时，钢丝绳中心的缠绕直径为.，取平均值.，则每层平均缠绳长度约为，缠绕层大致可容绳。

单层缠绕时，每分钟绳速可用如下公式计算式中单层缠绕时钢丝绳中心的缠绕直径减速器的减速比单层缠绕时钢丝绳的绳速电动机的额定转速。

计算减速器的减速比在同电机转速下，钢丝绳缠绕层数不同，则绳速不同。

经计算，在减速器的减速比为时，为.考虑到绞车对绳速要求不高，减速器的减速比可确定为左右，具体可按减速器结构布置要求确定。

最终最大绳速最小绳速由实际减速比确定。

各级传动比大致分配如下前两级采用内啮合齿轮，第三极采用固定的行星齿轮传动。

零部件设计组成减速轮系的各齿轮的主要技术参数及尺寸如下。

.齿轮材料选定齿轮材料处理工艺及制造工艺的选定，内齿圈的材料为，调质处理，硬度为试验齿轮齿面接触疲劳极限齿轮的加工为插齿，精度为级。

.确定各主要参数由于属于低起制动把时，制动钢车带即可松弛。

调节活动螺栓柠入叉头螺母中的长度，可使制动钢带的拉紧力及制动手把的位置获得调整。

固定在刹车带上的丁字板插入与绞车底座连接在起的垫片，以此防止制动装置在制动时转动。

制动器的工作是以关掉电动机电源为前提的。

因此，制动的实质就是由外力所产生的摩擦阻力矩来克服机器的惯性力矩。

在这里就是由外力产生的摩擦阻力矩来克服机械传动以及负载的惯性力矩。

制动器的要求安全可靠动作迅速有效结构简单重量轻尺寸小安装使用及维护方便。

制动器的类型带式制动器抱闸式制动器盘式制动器。

制动器的选择带式制动器在非工作状态时，为了消除制动带与制动轮之间的摩擦，必须置有制动带的张紧结构。

在此不可取至于盘式制动器，最宜工作于制动轮的端部，且结构复杂。

我们这里的制动轮位于电动机与减速器之间，不宜采用盘式制动器。

因此我们采用抱闸式制动器。

另外，绞车工作在井下，要具备防爆功能。

若用电力制动，必须配置防爆电器，这样会使结构复杂化。

同时提高了成本，因此我们不用电力制动。

同时，绞车为纯机械式的，也不宜用液压制动，也省去整套液压系统，有利于结构的简单化，降低成本。

综合上所述，我们决定采用外抱带式制动器，其示意图如图所示。

外抱带式制动器，结构简单紧凑，包角大，般接近。

与带式制动器相比，其制动轴不受弯矩力，占用空间小，制动所需外力小，非常适合于手动操作的小型设备制动中。

外抱带式制动器常用于中小载荷的起重运输机械中，手把是用来操纵制动带进行制动或松开制动带。

止动板的作用是当制动带在抱紧动轮时，制止整个制动器随制动起转动还起着当制动器松开后，制动带与制动轮之间最小退距的调整作用。

调节螺栓的作用是调节制动带与制动轮的抱紧程度及因制动带磨损而造成制动力矩下降。

两个调节螺母的作用是与调节螺栓起相配合来调节制动力矩，并在当制动力矩调整合适后，把调节螺栓与框架紧固成体。

制动器与钢带之间常用铝制带在磨损后很方便地从钢带上拆卸下来。

反之，当松开制动闸而闸住制动闸时，整个传动成为定轴轮系，这时滚筒不动绞车制动，电动机与各个齿轮均为空转。

方案二涡轮蜗杆传动涡轮蜗杆传动绞车的原理图如图所示。

图采用涡轮蜗杆传动的绞车的原理图电动机，斜齿轮圆弧面蜗杆涡轮滚筒大齿轮中间齿轮小齿轮图液压机械传动绞车的工作原理图电动机液压泵液压马达减速器绞车滚筒方案比较以上两种方案，从原理上来讲，都能完成设计任务书提出的要求。

但考虑使用环境条件，如用于矿井井下巷道中设备体积应小，而方案二采用涡轮蜗杆传动，可设计出产品，但体积大，可用于地面或使用空间较大的场合，故排除方案二经比较选择方案为最终采用方案。

.设计方案的改进为了达到良好的均载效果，在设计的均载机构中采用无多余约束的浮动，即在行星轮中安装个球面调心轴承。

高速级行星架无支撑并与低速级太阳轮固定连接。

此法的有点事机构中无多余约束，结构简单，浮动效果好，沿齿长方向的载荷分布均匀。

有余行星轮内只装个轴承，当传动比较小时，轴承尺寸小，寿命较长。

绞车总体结构设计绞车总体结构图如所示。

各主要组成部分的结构特征如下。

.卷筒装置卷筒系由铸钢制成，其主要作用为在卷筒面上卷绕钢丝绳以牵引负载在卷筒的刹车盘上装上差动刹车装置借以操纵绞车的运行与停止在卷筒体内装有减速齿轮系，因而卷筒又具有减速机壳体的作用。

为使绞车体积减小，结构紧凑，其减速机构采用了两组内齿轮传动副和组行星轮系，并将其装入卷筒体内，电动机亦半伸入卷筒端部。

在绞车内部各传动处均采用滚动轴承支撑，运转灵活。

在卷筒内部左端，装有用螺钉固定的滚柱套，装在电动机端盖伸出部分上的单列向心短圆柱滚子轴承Ⅰ即压入此套中，并用弹性挡圈轴向定位。

第组内齿轮传动副中的马达齿轮用键及弹性挡圈与电动机轴相连接，与内齿轮相啮合。

内齿轮的柄孔中，用键及弹性挡圈固定有轴齿轮，支持和两个单列向心球轴承Ⅱ装在偏心齿轮架上，轴承间用定位圈相互隔开并用弹性挡圈轴向定位。

而齿轮架则用三个按圆周等分的螺钉固定在卷筒体上。

第二组内齿轮传动副中，与轴齿轮相啮合的第二个内齿轮支撑在两个单列向心球轴承Ⅱ中，轴承Ⅱ装在大齿轮架中，用两个定位圈及弹性挡圈固定位置。

大齿轮架