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摘要
在工業(yè)生產(chǎn)里面，絞車(chē)是用的比較多的，這種機(jī)器的發(fā)展時(shí)間是比較長(zhǎng)的，現(xiàn)在絞車(chē)的技術(shù)是越來(lái)越高，生產(chǎn)材料也是一直在更新，并且電子控制技術(shù)也是在提升的，不管是動(dòng)力，還是對(duì)能源的節(jié)省上，還是安全性，現(xiàn)在都是提升了很多?，F(xiàn)在絞車(chē)在很多行業(yè)都有使用。
論文研究的絞車(chē)型號(hào)是JHMB-14。要想將成本變得更低，讓安全性變得更好，在這篇論文里面，將總方案定下來(lái)之后，在電動(dòng)機(jī)，還有卷筒的兩邊裝了兩級(jí)齒輪，這樣一來(lái)構(gòu)造是更加的緊湊的，底座使用的原材料花費(fèi)的成本也就沒(méi)有那么高了；在這篇論文里面使用到了渦輪蝸桿傳動(dòng)的專(zhuān)用知識(shí)，因?yàn)闇u輪蝸桿副具的傳動(dòng)比是非常大的，這樣卷筒期望的速度也就能夠?qū)崿F(xiàn)了，避免卷筒出現(xiàn)反過(guò)來(lái)轉(zhuǎn)的情況；因?yàn)檫@個(gè)機(jī)器在礦產(chǎn)上使用，所以它一定要能夠防爆，那么他的電動(dòng)機(jī)用的是鼠籠式電動(dòng)機(jī)。
關(guān)鍵詞 絞車(chē)；JHMB-14；總體方案；蝸輪蝸桿；卷筒
II
Abstract
Winch is a kind of commonly used machinery in the process of industrial production. It has a long history and mature development design and manufacturing technology. With the continuous improvement of the winch technology, the continuous improvement of the processing materials and the continuous development of electronic control technology, the winch has made great progress in power, energy saving and safety. Step. Winches are being widely used in mines, harbors, factories, buildings and oceans.
The winch designed by this paper takes JHMB-14 winch as the research object. In order to reduce the cost and improve the security for the purpose. In this design, on the basis of determining the overall plan, the two grade gear is installed on both sides of the motor and the drum respectively, making the structure compact and reducing the use of the base material to reduce the cost. The worm gear and worm transmission principle knowledge is applied to the design, and the worm and worm pair has a larger transmission ratio so that it can be realized. The desired speed of the drum can avoid the accidental loss caused by the reversing of the reel. As the machine is used in the mine field, it must have certain explosion-proof ability, so the old squirrel cage motor is selected with the explosion-proof motor.
Keywords winch JHMB-14 overall scheme worm wheel and worm
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目 錄
摘要 I
Abstract II
1 緒論 1
1.1 本課題研究的背景及意義 1
1.2 絞車(chē)的概述 1
1.3 國(guó)內(nèi)絞車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.4 國(guó)外絞車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀 3
1.5 絞車(chē)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì) 3
2 工作原理、性能參數(shù)的確定與計(jì)算 5
2.1 工作原理的確定 5
2.2 主要性能參數(shù)的簡(jiǎn)介 5
2.2.1鋼繩拉力 5
2.2.2鋼繩繩速 5
2.2.3電動(dòng)機(jī)額定功率 6
2.2.4鋼繩類(lèi)型和直徑 7
2.2.5卷筒直徑 8
2.3 JHMB-14絞車(chē)性能參數(shù)的確定 9
2.4 計(jì)算參數(shù)的計(jì)算與確定 9
2.4.1電機(jī)的計(jì)算和選確定 9
2.4.2計(jì)算各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 10
3 主要零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 12
3.1 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)和計(jì)算 12
3.1.1選[/a]值 12
3.1.2計(jì)算中心距 12
3.1.3計(jì)算傳動(dòng)基本尺寸 12
3.1.4計(jì)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度 13
3.1.5計(jì)算輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度 13
3.1.6驗(yàn)算蝸桿軸擾度 13
3.1.7校核溫度 14
3.2齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 14
3.2.1一級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 14
3.2.2二級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 17
3.3 各軸的設(shè)計(jì)和計(jì)算 20
3.3.1蝸桿軸分析與強(qiáng)度校核 20
3.3.2蝸輪軸的分析和強(qiáng)度校核 22
3.3.3齒輪軸的分析與強(qiáng)度校核 24
3.3.4滾筒軸分析與強(qiáng)度計(jì)算 26
3.4 軸承的選用與校核 28
4 其他零部件的設(shè)計(jì)、選擇與計(jì)算 35
4.1 聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算 35
4.2 制動(dòng)器的選擇和計(jì)算 35
4.3 蝸輪齒輪上鍵的選擇和強(qiáng)度計(jì)算 37
4.4 箱體的設(shè)計(jì) 39
結(jié)論 40
致謝 41
參考文獻(xiàn) 42
4
1 緒論
1.1 本課題研究的背景及意義
進(jìn)行礦產(chǎn)資源開(kāi)采還有運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候，最重要的一個(gè)機(jī)器就是絞車(chē)，現(xiàn)在用的是非常多的，比方說(shuō)礦上面會(huì)用到提升絞車(chē)，調(diào)度絞車(chē)等等。對(duì)與開(kāi)采礦產(chǎn)資源來(lái)說(shuō)，絞車(chē)是少不了的。
絞車(chē)還有一個(gè)主要的作用，就是在港口進(jìn)行工作，比方說(shuō)集裝箱起重機(jī)，港口裝卸門(mén)座起重機(jī)等等，這種機(jī)器的主要執(zhí)行部分就是絞車(chē)，這些絞車(chē)的結(jié)構(gòu)，還有形式都是不一樣的，因?yàn)榻g車(chē)的作用不一樣，所以在對(duì)速度進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候，性能一定要好，并且安全性也要一定好才行。還有，絞車(chē)在很多線(xiàn)纜的保存，加工還有輸送上用的也是不少的。用在這種作用下，絞車(chē)不光能夠?qū)λ俣冗M(jìn)行調(diào)整，還能夠?qū)⑦@些纜線(xiàn)按照直徑不一樣的大小進(jìn)行排列，這樣生產(chǎn)的時(shí)候才能比較順利，在船上面，還有在大海里面進(jìn)行開(kāi)發(fā)的時(shí)候，絞車(chē)都可以拿來(lái)使用的。
絞車(chē)在很多地方都在使用，他們的作用都是不一樣的，所以說(shuō)他們的結(jié)構(gòu)也都是不一樣的。要想對(duì)絞車(chē)的結(jié)構(gòu)，還有性能進(jìn)行更加深入的研究，所以就要仔細(xì)的研究研究的組成，絞車(chē)的類(lèi)型，還有絞車(chē)的性能，還有絞車(chē)的功能等等。
1.2 絞車(chē)的概述
絞車(chē)還有一個(gè)名字叫卷?yè)P(yáng)機(jī)，通過(guò)卷筒繞著鋼絲繩進(jìn)行提升比較重的東西，這個(gè)機(jī)器其實(shí)就是一個(gè)其中機(jī)器，是比較輕也比較小的。現(xiàn)在我們國(guó)家，船上面使用的液壓拖纜絞車(chē)是泰州的一個(gè)公司生產(chǎn)的。
1、絞車(chē)的特征還有使用途徑：
絞車(chē)有下面的特征：通用程度是很高的，構(gòu)造也非常緊湊，體積不大，質(zhì)量小，起重是比較大的，用的時(shí)候要想轉(zhuǎn)移是比較便利的，在建筑，礦上，碼頭上等等都可以對(duì)貨物進(jìn)行升降，還能夠在生產(chǎn)線(xiàn)上進(jìn)行使用。絞車(chē)有兩種速度，一種是慢的，一種是快的。要是大于二十噸的話(huà)，絞車(chē)就是大噸位的，絞車(chē)可以拿來(lái)單獨(dú)用的，還能夠放在起重機(jī)，建筑上等等使用的機(jī)器里面的一個(gè)部件，因?yàn)橛闷饋?lái)不復(fù)雜，繞繩是非常的大的，移動(dòng)起來(lái)也比較方便，所以用的是很多的。
2、絞車(chē)的種類(lèi)
根據(jù)動(dòng)力來(lái)進(jìn)行劃分，有手動(dòng)，有電動(dòng)，有液壓的。
按照使用途徑來(lái)分，有建筑上用的，有船上面用的。
按照它的功能來(lái)進(jìn)行劃分：有船上使用的，有工程上使用的，有礦上面使用的，有電纜的。
根據(jù)卷筒的樣子不一樣來(lái)進(jìn)行劃分，有一個(gè)筒的，有兩個(gè)筒的。
按照卷筒的布局來(lái)進(jìn)行分類(lèi)，有并列的，有前后的
（1）手動(dòng)絞車(chē)：
將停止器裝在手柄的回轉(zhuǎn)傳動(dòng)部分，這樣重的東西就一直在規(guī)定的地方。手動(dòng)絞車(chē)上面還要裝一個(gè)安全手柄，還有制動(dòng)器。正常來(lái)說(shuō)，手動(dòng)絞車(chē)起重的重量是不大的，機(jī)器工作環(huán)境不好，并且沒(méi)有電源。
（2）電動(dòng)絞車(chē)：
在很多起重重量非常大的地方進(jìn)行使用。電動(dòng)絞車(chē)要是一個(gè)卷筒的話(huà)，那么通過(guò)減速器將卷筒帶著進(jìn)行工作，裝一個(gè)制動(dòng)器在電動(dòng)機(jī)跟減速器的輸入軸的中間。要想滿(mǎn)足提升，牽引，還有回轉(zhuǎn)等等工作的要求，另外絞車(chē)還有兩個(gè)卷筒的，或者是好搓個(gè)卷筒的。只要額定載荷小于10T，那么絞車(chē)可以設(shè)計(jì)成電動(dòng)的。
（3）液壓絞車(chē)：
這種絞車(chē)的額定載荷是非常大的，液壓絞車(chē)的載荷要是在十噸到五千噸范圍里面的話(huà)，就可以使用液壓絞車(chē)。它的組成有液壓馬達(dá)，液壓制動(dòng)器，齒輪箱，離合器等等。液壓馬達(dá)在工作的時(shí)候機(jī)械效率是非常高的，并且啟動(dòng)的時(shí)候扭矩很大，按照工況的需要，配置不一樣的配流器，按照要求，設(shè)計(jì)一個(gè)閥在馬達(dá)的配油器上面進(jìn)行組裝，比方說(shuō)帶平衡閥，過(guò)載閥等等，都在卷筒里面直接進(jìn)行安裝的。設(shè)計(jì)卷筒，支承軸，還有機(jī)架的時(shí)候，按照力學(xué)的要求來(lái)進(jìn)行，設(shè)計(jì)的這個(gè)絞車(chē)結(jié)構(gòu)不能復(fù)雜，并且強(qiáng)度，還有剛度都要能夠滿(mǎn)足要求。這種絞車(chē)的結(jié)構(gòu)一定要非常緊湊，體積不能大，并且質(zhì)量要小，外表看上去要非常漂亮等等，它的安全性是非常好的，工作效率是很高的，啟動(dòng)的時(shí)候扭矩不小，工作速度慢穩(wěn)定性不錯(cuò)，噪聲不大，操作的時(shí)候可靠性高等等。
1.3 國(guó)內(nèi)絞車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀
最近這幾十年，我們國(guó)家的煤炭行業(yè)發(fā)生了太大的改變了，整個(gè)行業(yè)的機(jī)械化水平跟國(guó)際上也差不了多少了，現(xiàn)在光是開(kāi)采的煤炭量已經(jīng)超過(guò)了百萬(wàn)噸，不過(guò)煤炭行業(yè)要想實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，運(yùn)輸是少不了的，輸送要使用專(zhuān)門(mén)的輸送機(jī)器，絞車(chē)其實(shí)就是中間的一個(gè)。原來(lái)輸送煤炭的時(shí)候基本上用的都是娦式輸送機(jī)化，但是下到礦井下之后的軌道，跟運(yùn)輸這種辦法是不大合適的，材料在進(jìn)行輸送的時(shí)候，基本上都是用一群小轎車(chē)來(lái)進(jìn)行，運(yùn)輸?shù)木€(xiàn)路是非常長(zhǎng)的，環(huán)節(jié)比較多，使用的搬運(yùn)機(jī)器，工作人員都是非常多的，安全性一點(diǎn)都不好，效率也不高。雖然現(xiàn)在在技術(shù)上進(jìn)行了提升，對(duì)于現(xiàn)在礦產(chǎn)資源的需要還是滿(mǎn)足不了的。也就是說(shuō)，現(xiàn)在礦井建設(shè)的時(shí)候，主要就在于怎么樣進(jìn)行輸送。
上世紀(jì)五十年代的時(shí)候我們國(guó)家才有了絞車(chē)，一開(kāi)始是模仿日本還有蘇聯(lián)的機(jī)器來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)的，到了六十年代，開(kāi)始自己對(duì)絞車(chē)進(jìn)行設(shè)計(jì)；到了七十年代，技術(shù)越來(lái)越成熟，設(shè)計(jì)絞車(chē)也越來(lái)越標(biāo)準(zhǔn)化，系列化。不過(guò)跟國(guó)外的進(jìn)行比較，我們國(guó)家的絞車(chē)不管是類(lèi)型，還是結(jié)構(gòu)，性能等等，差的不是一點(diǎn)點(diǎn)的。
礦上面使用的小絞車(chē)，在上世紀(jì)六十年代的時(shí)候，將絞車(chē)調(diào)度的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定，后來(lái)對(duì)于回柱絞車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)也進(jìn)行了制定，使用了一段時(shí)間之后，對(duì)設(shè)定的這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，確定標(biāo)準(zhǔn)是JB965-83，JB1409-83。
1.4 國(guó)外絞車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀
在國(guó)外，小絞車(chē)用的是很多的，生產(chǎn)單位也是比較多的，比方說(shuō)在蘇聯(lián)還有日本這些國(guó)家，礦產(chǎn)上，使用的都是小絞車(chē)。
在國(guó)外的礦上面用的小絞車(chē)，類(lèi)型還有型號(hào)都是非常多的，比方說(shuō)，絞車(chē)的牽引力不一樣的話(huà)，絞車(chē)有電動(dòng)的，有液動(dòng)的，還有風(fēng)動(dòng)的。絞車(chē)的工作部分有一個(gè)筒的，有兩個(gè)筒的還有摩擦式的。在進(jìn)行傳動(dòng)的時(shí)候，有皮帶的，有鏈?zhǔn)降?，有齒輪的，有蝸輪的，有液壓的等等。這些傳動(dòng)里面，用的最多的是行星齒輪傳動(dòng)的。
發(fā)展方向是更加的標(biāo)準(zhǔn)，更加的系列化，它的發(fā)展方向是體積更小，質(zhì)量更輕，并且結(jié)構(gòu)更加緊湊，效率更高，能源更加節(jié)省，使用時(shí)間長(zhǎng)，噪聲小，一個(gè)機(jī)器可以有好多種用途，功率大，外表看上去漂亮并且還不復(fù)雜。
1.5 絞車(chē)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)
對(duì)國(guó)外礦上面使用的小絞車(chē)的發(fā)展來(lái)進(jìn)行分析：
1、更加標(biāo)準(zhǔn)化，更加的系列化
在日本，美國(guó)這樣的國(guó)家現(xiàn)在已經(jīng)確定了礦上面使用的小絞車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)了，這些國(guó)家的生產(chǎn)單位，生產(chǎn)的產(chǎn)品都已經(jīng)形成一定的系列了，對(duì)于機(jī)器的性能，還有數(shù)據(jù)，規(guī)定都是非常清楚的，而且在他們國(guó)家強(qiáng)制性進(jìn)行推廣，進(jìn)行實(shí)施，不管是設(shè)計(jì)，還是加工，還是后期出現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行維修，都是非常方便的。
2、體積更小，質(zhì)量更輕，并且結(jié)構(gòu)更加的緊湊
因?yàn)樵谙旅娴牡V里面，工作的地方環(huán)境是比較小的，所以絞車(chē)不能體積太大，質(zhì)量要輕一些，大家的研究方向是將絞車(chē)的動(dòng)力部分，傳動(dòng)部分，工作滾筒還有剎車(chē)這些零部件都放在一個(gè)系統(tǒng)里面，之后對(duì)它進(jìn)行布局，對(duì)空間的利用率更高，對(duì)它的外表進(jìn)行封閉，封閉效果要好。
3、節(jié)能的效果更好
在發(fā)達(dá)國(guó)家，他們對(duì)于絞車(chē)的數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，選擇最合適的數(shù)據(jù)，這樣可以將產(chǎn)品的性能在最大限度里面進(jìn)行提高。傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)用的是最先進(jìn)的，并且加工精度是合理的，這樣一來(lái)生產(chǎn)效率是非常高的。
4、使用時(shí)間比較長(zhǎng)，噪聲更低
看一個(gè)產(chǎn)品在使用的時(shí)候性能怎么樣，就看他能用多長(zhǎng)時(shí)間，還有噪聲是多大。使用時(shí)間長(zhǎng)，那么經(jīng)濟(jì)效益也就更好；噪聲要是比較小的話(huà)，對(duì)于人的身心健康是有好處的。要想將使用時(shí)間變得更長(zhǎng)，噪聲變得更低，可以通過(guò)齒輪的加工精度變高，還能夠用稀油進(jìn)行潤(rùn)滑，這樣一來(lái)這個(gè)機(jī)器的性能變得更好。
5、機(jī)器變得更加通用化，并且一個(gè)機(jī)器多個(gè)功能
小絞車(chē)在礦上面使用的時(shí)候，可以用來(lái)進(jìn)行調(diào)度，還能夠用來(lái)進(jìn)行運(yùn)輸，還可以進(jìn)行一些別的工作。用的時(shí)候區(qū)間一定要大，需要絞車(chē)的適應(yīng)能力非常強(qiáng)大。將調(diào)度，輸送，還有輔助的絞車(chē)都放在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)里面。這幾種絞車(chē)的結(jié)構(gòu)都是差不多的，后來(lái)管理水平變高了之后，通用化的程度也是變高的，這就是將來(lái)產(chǎn)品的發(fā)展方向。
6、功率更大的發(fā)展趨勢(shì)
后來(lái)生產(chǎn)一直在發(fā)展，原先的產(chǎn)品對(duì)于現(xiàn)在的需求是滿(mǎn)足不了的，長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)告訴我們，絞車(chē)不僅能夠進(jìn)行調(diào)度，還能夠進(jìn)行輸送，它的牽引力要稍微小一些，所以要把這些問(wèn)題都解決掉，這樣絞車(chē)的功率也就變大了，對(duì)于使用者的需求就可以滿(mǎn)足了。
2 工作原理、性能參數(shù)的確定與計(jì)算
2.1 工作原理的確定
按照設(shè)計(jì)的方案里面的技術(shù)規(guī)格，還有技術(shù)數(shù)據(jù)，將它的總方案設(shè)計(jì)出來(lái)。后來(lái)通過(guò)計(jì)算，將渦輪蝸桿減速器，還有兩極齒輪減速器，還有調(diào)速裝置的有關(guān)數(shù)據(jù)都算出來(lái)，并且校核了主要零部件的強(qiáng)度。2-1里面是絞車(chē)的構(gòu)造。在工作的時(shí)候它的原理是：
圖2-1 絞車(chē)的結(jié)構(gòu)示意圖
JHMB-14絞車(chē)的組成部分：1、電動(dòng)機(jī)；2、底架；3、蝸輪蝸桿減速器；4、兩級(jí)齒輪傳動(dòng)；5、緊急制動(dòng)裝置。
JHMB-14絞車(chē)的動(dòng)力是電動(dòng)機(jī)，這個(gè)電動(dòng)機(jī)是防爆的，用聯(lián)軸器將電動(dòng)機(jī)的軸還有蝸桿軸都連接起來(lái)，在蝸輪蝸桿的速度降低之后，經(jīng)過(guò)兩級(jí)齒輪減速部分，這樣傳動(dòng)比就可以滿(mǎn)足絞車(chē)的需要了，之后二級(jí)齒輪減速部分的低速齒輪，通過(guò)螺栓還有滾筒連接，這樣動(dòng)力就傳送到滾筒上，那么滾筒就按照設(shè)定的速度將鋼繩卷起來(lái)，將柱子進(jìn)行牽引，那么絞車(chē)的功能就能夠?qū)崿F(xiàn)了。
2.2 主要性能參數(shù)的簡(jiǎn)介
2.2.1鋼繩拉力
我們國(guó)家對(duì)絞車(chē)的數(shù)據(jù)是有規(guī)定的，鋼繩的拉力有三種，分別是五噸，八噸，還有十四噸。不過(guò)，現(xiàn)在我們國(guó)家對(duì)鋼繩的拉力還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
回柱絞車(chē)是一種纏繞很多層的機(jī)器。支柱的拉力是從鋼繩來(lái)的。最外面一層，還有嘴里面一層的鋼繩拉力都是最小的，很明顯，只要電動(dòng)機(jī)的功率確定下來(lái)，機(jī)械結(jié)構(gòu)確定下來(lái)，還有最外面那一層的拉力是最小的。所以，絞車(chē)的名義拉力就是最外面一層的拉力。要是設(shè)計(jì)絞車(chē)的時(shí)候，名義拉力是中間層的，或者是最里面一層的，那么外面一層的拉力就比絞車(chē)的名義拉力還要小。這樣的話(huà)是不滿(mǎn)足要求的。
JHMB-14絞車(chē)的鋼繩最外面一層的拉力大小是120000N
2.2.2鋼繩繩速
在絞車(chē)的卷筒上面進(jìn)行纏繞的時(shí)候，鋼繩纏繞了很多圈，鋼絲繩不會(huì)沒(méi)有變化的，跟著纏繞的層數(shù)越多，這個(gè)數(shù)值也就變得越大。要想跟繩的拉力進(jìn)行匹配，要按照最外面一層速度來(lái)當(dāng)做這個(gè)鋼絲繩的名義速度，大小是0.14m/s。
對(duì)于回柱放頂作業(yè)的效率有影響的一個(gè)因素就是鋼繩的速度。回柱放頂?shù)臅r(shí)候花費(fèi)的時(shí)間比較長(zhǎng)，那么正常的循環(huán)就受到影響了，延遲回柱放頂?shù)臅r(shí)間，頂板的壓力變大了，那么回柱絞車(chē)就有難度了。不過(guò)，鋼繩的速度對(duì)于回柱的生產(chǎn)率有很大的影響。在回柱進(jìn)行放頂?shù)臅r(shí)候，很多都是輔助工作時(shí)間。所以，回柱放頂作業(yè)怎么樣進(jìn)行組織，跟操作是不是熟練有很大的作用。
還如果拉力到了最大的時(shí)候，要是繩子的速度太大的話(huà)，那么出現(xiàn)的動(dòng)力載荷是非常大的，導(dǎo)致的結(jié)果是支柱破損率也就變得更大了，并且在繩速范圍里面，零件會(huì)被弄壞。
2.2.3電動(dòng)機(jī)額定功率
對(duì)電動(dòng)機(jī)的功率進(jìn)行確定的時(shí)候，那么就可以將電動(dòng)機(jī)的能力充分的發(fā)揮出來(lái)，還能夠?qū)﹄娔苓M(jìn)行節(jié)省，所以要對(duì)回柱放頂工作流程進(jìn)行研究，將電動(dòng)機(jī)的工作制度確定下來(lái)。
在支柱上將鋼繩栓上去，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)之后，鋼繩就被帶著進(jìn)行工作，這個(gè)時(shí)候鋼絲繩是松下來(lái)的，運(yùn)行的時(shí)候要是空載的話(huà)，拉力的數(shù)值也就變大了，那么支柱達(dá)到頂板之后，就降下來(lái)了，這個(gè)時(shí)候電動(dòng)機(jī)有可能會(huì)出現(xiàn)一瞬間過(guò)載的情況，之后帶著支柱工作一段的距離，電動(dòng)機(jī)停下來(lái)，回柱的周旋到這里就完成了，接著進(jìn)行一些輔助的工作，下一個(gè)周轉(zhuǎn)也就開(kāi)始了，這樣一直重復(fù)進(jìn)行。任何一個(gè)生產(chǎn)流程里面，有啟動(dòng)時(shí)間，還有非常短的超載荷工作時(shí)間，還有停車(chē)斷電時(shí)間。查看它的特征，確定是斷續(xù)周期性的載荷。在礦井下面進(jìn)行工作的時(shí)候，要想讓它的使用區(qū)間變得更大，這個(gè)地方在確定電動(dòng)機(jī)的時(shí)候不能根據(jù)斷續(xù)周期性的工作辦法來(lái)選用，在確定的時(shí)候根據(jù)持續(xù)的工作制來(lái)進(jìn)行。點(diǎn)攻擊的功率在算的時(shí)候，按照瞬間的載荷最大值來(lái)進(jìn)行，算的時(shí)候?qū)㈦妱?dòng)機(jī)的額定容量就算出來(lái)了。電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)過(guò)載容量就告訴我們，電動(dòng)機(jī)一直都是在發(fā)熱的，而且在很短的時(shí)間里面，確保電動(dòng)機(jī)雖然瞬間過(guò)載，它的轉(zhuǎn)矩也就到了臨界值了，如果過(guò)載不減少，并且大于臨界的轉(zhuǎn)差率的時(shí)候，那么電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩就很快降低了，這電動(dòng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)悶車(chē)的情況。
鼠籠式電動(dòng)機(jī)的過(guò)載系數(shù)為K=1.8-2。要想電動(dòng)機(jī)不會(huì)出現(xiàn)悶車(chē)的情況，在算功率的時(shí)候，確定K=1.36，2-2里面就是鼠籠電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特征。
圖2-2 鼠籠電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性
將功率算出來(lái)見(jiàn)（2-1）
（2-1）
式中：——在卷筒的最外面一層鋼繩的速度
——卷筒最外面一層的鋼繩的拉力
——機(jī)械進(jìn)行傳動(dòng)的時(shí)候效率的綜述機(jī)械傳動(dòng)總效率
額定功率
（2-2）
按照這個(gè)來(lái)算P，從這些樣本里面將電動(dòng)機(jī)的功率確定下來(lái)，這個(gè)數(shù)值要比P大。
2.2.4鋼繩類(lèi)型和直徑
在用鋼繩的時(shí)候，有很多原因會(huì)導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度變低，比方說(shuō)損耗，上銹，咬傷，疲勞等等。絞車(chē)要是不一樣，他們工作時(shí)候的特征不一樣，還有使用時(shí)候的條件也不一樣。那么也就是說(shuō)，他們的機(jī)械強(qiáng)度在降低的時(shí)候也都是不一樣的。
因?yàn)殇摾K繞在滾筒的上面，鋼繩里面會(huì)有彎曲，還有扭轉(zhuǎn)應(yīng)力出現(xiàn)，因?yàn)橐恢边M(jìn)行工作，所以鋼絲繩肯定會(huì)有疲勞出現(xiàn)。來(lái)回彎曲多少次，疲勞破壞的非常快。回柱絞車(chē)，跟別的形式的鋼絲繩纏繞裝置是不一樣的，在進(jìn)行回柱的時(shí)候，鋼絲繩一直在進(jìn)行纏繞，鋼絲繩放出去之后，就跟均勻的彈性干是一樣的，因?yàn)樗梢詫?duì)拉力進(jìn)行傳送。所以說(shuō)，回柱鋼絲繩遭到破壞的主要原因就是出現(xiàn)疲勞斷絲。
在工作面上有回柱絞車(chē)，因?yàn)闈穸仁欠浅４蟮?，容易上銹，在進(jìn)行回柱的時(shí)候，鋼繩一般跟底板，煤摩擦，所以上銹的情況，還有損耗的情況一致都是出現(xiàn)的，因?yàn)橛袚p耗，所以上銹的情況就變得更加嚴(yán)重了。回柱鋼繩報(bào)廢的主要原因就是這兩個(gè)，一個(gè)上銹，一個(gè)損耗。所以說(shuō)，纏繞很多層出現(xiàn)咬繩的狀況是肯定的，所以說(shuō)鋼繩能夠使用多長(zhǎng)時(shí)間，這個(gè)也是有很大影響的。
要想將鋼繩的直徑定下來(lái)，一開(kāi)始要將回柱鋼繩的許用安全系數(shù)確定下來(lái)，對(duì)于設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，這個(gè)數(shù)值是非常重要的。將它的安全系數(shù)變大，那么就可以讓鋼繩的使用時(shí)間變長(zhǎng)。不過(guò)，鋼繩的安全系數(shù)要是太大的話(huà)，那么它的直徑就變得更粗了，這樣機(jī)械的體積就變得非常大，沒(méi)有那么靈活了。對(duì)于經(jīng)濟(jì)原則是符合不了的，整個(gè)絞車(chē)下井的時(shí)候是非常不方便了。所以，在對(duì)安全性，還有可靠性進(jìn)行確保的時(shí)候，盡量的將安全系數(shù)進(jìn)行降低。
許用安全系數(shù)
（2-3）
=0.1.=0.2
那么許用安全系數(shù)是：
現(xiàn)在，不管是我們國(guó)家還是國(guó)外，鋼繩算的時(shí)候，理論還沒(méi)有一個(gè)體系。提升鋼繩來(lái)說(shuō)，要是在算的時(shí)候只對(duì)它的靜載荷進(jìn)行考慮，在鋼繩里面有很多動(dòng)載荷出現(xiàn)，要想進(jìn)行抵償通過(guò)將安全系數(shù)進(jìn)行變大。所以安全系數(shù)確定的是比較大的。實(shí)際上這個(gè)數(shù)值是一個(gè)大概的，回柱絞車(chē)的鋼繩拉力是靜拉力，所以，它在進(jìn)行工作的時(shí)候是非常安全的。
設(shè)計(jì)回柱絞車(chē)的時(shí)候，將安全系數(shù)算出來(lái)
用下面的式子來(lái)表示這兩個(gè)因素之間的關(guān)系
鋼繩的結(jié)構(gòu)不一樣，換算系數(shù)也就不一樣，跟它有關(guān)系的是捻距有多大，還有鋼繩是什么結(jié)構(gòu)等等。它的構(gòu)造越是不簡(jiǎn)單，那么鋼絲數(shù)就越是多，產(chǎn)生的破斷拉力損耗就越是大。那么在回柱絞車(chē)上，鋼繩的型號(hào)選用的是6×19型，
它的換算系數(shù)大小是
那么這個(gè)鋼繩的整個(gè)破斷拉力的大小是
整條鋼繩破斷拉力=（1-）
靜拉力選用的是卷筒最里面一層的，在進(jìn)行回柱的時(shí)候，靜拉力的最大數(shù)值在最里面一層出現(xiàn)。所以將拉力算出來(lái)：
（2-4）
，
那么
（2-5）
式中：——最外層繩速（m/s）；
d=0.83×；
那么卷筒嘴里面一層的轉(zhuǎn)動(dòng)速度
在最里面那一層鋼繩的拉力就是：
整條鋼繩破斷拉力 =（1-）
設(shè)計(jì)回柱絞車(chē)的時(shí)候，將安全系數(shù)算出來(lái)
，滿(mǎn)足論文要求。
如果算出來(lái)的安全系數(shù)比許用安全系數(shù)1.3還要大的話(huà)，那么這個(gè)鋼絲繩就是安全的。
2.2.5卷筒直徑
礦上面使用的絞車(chē)，不管是纏繞的，還是摩擦的，按照事先設(shè)定的卷筒的直徑跟鋼絲繩的直徑相比得到的數(shù)值，來(lái)確定卷筒的直徑的。繩子里面出現(xiàn)的彎曲應(yīng)力跟卷筒的直徑，還有鋼繩的直徑，還有鋼繩的結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。
彎曲應(yīng)力
（2-6）
要想將彎曲應(yīng)力變小，將鋼絲繩的直徑定下來(lái)，還有使用的材料定下來(lái)，那么鋼絲繩的使用時(shí)間就變長(zhǎng)了。要想工作的時(shí)候安全性更好，所以確定卷筒的直徑是四百毫米，對(duì)于論文的要求是能夠滿(mǎn)足的。
2.3 JHMB-14絞車(chē)性能參數(shù)的確定
1、卷筒直徑：400mm
2、卷筒寬度：300mm
3、容繩量：150m
4、繩的直徑：23mm
5、繩速：0.12m/s
6、平均提升力：120KN
7、電動(dòng)機(jī)
（1）型號(hào)YBK-225M-8
（2）功率22KW
（3）轉(zhuǎn)速730r/min
8、傳動(dòng)比128
2.4 計(jì)算參數(shù)的計(jì)算與確定
2.4.1電機(jī)的計(jì)算和選確定下來(lái)是
查看相關(guān)材料，卷筒線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度就是0.12m/s
那么就可以將卷筒的角速度給算出來(lái)
n=v/（） （2-7）
=0.12/（
式中：n——卷筒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)候的速度；
d ——卷筒直徑的大??；
v ——卷筒線(xiàn)速度的大小。
那么卷筒的拉力功率就可以算出來(lái)
那么整個(gè)機(jī)器在進(jìn)行傳動(dòng)的時(shí)候效率是
電動(dòng)機(jī)在工作的時(shí)候，效率大小是
查看相關(guān)資料，一級(jí)蝸輪蝸桿進(jìn)行傳動(dòng)的時(shí)候，傳動(dòng)比是10：40，要是齒輪進(jìn)行傳動(dòng)，那么傳動(dòng)比就是1：8，
論文里面設(shè)計(jì)的絞車(chē)傳動(dòng)用的是蝸輪蝸桿，還有齒輪兩對(duì)。那么這個(gè)機(jī)器在進(jìn)行傳動(dòng)的時(shí)候，傳動(dòng)比的大小是：
這樣就可以知道這個(gè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度
在礦井里面工作的絞車(chē)一定是防爆的，現(xiàn)在的絞車(chē)對(duì)于防爆要求能夠滿(mǎn)足，所以電動(dòng)機(jī)用的是YBK-255M-8型，2-1表格里面就是它的有關(guān)數(shù)據(jù)：
表2-1電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)
型號(hào)
功率（KW）
轉(zhuǎn)速（n/min）
YBK-225M-8
22
730
傳動(dòng)比的總數(shù)是
（2-8）
確定128。
對(duì)傳動(dòng)比進(jìn)行劃分：蝸輪蝸桿為20；一級(jí)齒輪為2；二級(jí)齒輪為3.2。
2.4.2計(jì)算各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)
2-3這個(gè)圖里面就是論文設(shè)計(jì)的絞車(chē)的結(jié)構(gòu)。
圖2-3 JHMB-14結(jié)構(gòu)示意圖
每個(gè)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)的速度：
式中 ——蝸輪蝸桿傳動(dòng)比：
——一級(jí)齒輪傳動(dòng)比：
——二級(jí)齒輪傳動(dòng)比：
每一個(gè)軸在輸入的時(shí)候功率的大?。?
(2-9)
每一軸的輸入轉(zhuǎn)矩大小是：
(2-10)
每一個(gè)軸的數(shù)據(jù)在表格2-2里面詳細(xì)展示。
表2-2 各軸的相關(guān)參數(shù)
軸
功率（KW）
轉(zhuǎn)矩（）
轉(zhuǎn)速（r/min）
傳動(dòng)比
效率
電動(dòng)機(jī)
20.96
274.20
730
1
20
2
3.2
0.9072
0.784
0.9506
0.9506
1
20.75
271.46
730
2
16.27
4256.49
36.5
3
15.46
8092.44
18.25
4
14.70
24616.55
5.7
46
3 主要零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算
3.1 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)和計(jì)算
為什么使用渦輪蝸桿，因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)非常緊湊，并且工作時(shí)候非常穩(wěn)定，不會(huì)有噪聲，沖擊性比較小，并且震動(dòng)也不大，這樣它可以得到的單級(jí)傳動(dòng)比是很大的，所以就使用圓柱型的蝸輪蝸桿進(jìn)行傳動(dòng)。
3.1.1選[/a]值
當(dāng)量摩擦系數(shù)：假設(shè)
當(dāng)量摩擦系數(shù)：
=0.03
當(dāng)量摩擦角：
=1.72
確定[/a]的數(shù)值
[/a]=0.35
導(dǎo)程角：
傳動(dòng)嚙合效率：=0.8
3.1.2計(jì)算中心距
蝸輪轉(zhuǎn)矩
(3-1)
使用系數(shù)：確定是
彈性系數(shù)：
轉(zhuǎn)速系數(shù)
=
在式子的里面：
壽命系數(shù)
=1.27
接觸系數(shù)：=3
接觸疲勞極限：=265MPa
接觸疲勞最小安全系數(shù)：=1.3
算出來(lái)中心距的大小
(3-2)
=
3.1.3計(jì)算傳動(dòng)基本尺寸
將蝸桿有多少個(gè)算出來(lái)
==2.35
確定=2
蝸輪的齒數(shù)有多少個(gè)
(3-3)
=40
將模數(shù)算出來(lái)
m=（1.4-1.7）×a/
確定m=10
蝸桿分度圓直徑
=[/a] (3-4)
確定 =112mm
蝸輪分度圓直徑
=m×
確定=400mm
導(dǎo)程角
tanΥ=×m/=2×10/112 (3-5)
=10.12
這個(gè)蝸輪的寬度是
==79.8
確定=70
蝸桿進(jìn)行圓周動(dòng)作的時(shí)候，速度是
= (3-6)
=4.28m/s
在進(jìn)行相對(duì)滑動(dòng)的時(shí)候，它的快慢是
= (3-7)
=4.35m/s
當(dāng)量摩擦系數(shù)，=0.6m/s
3.1.4計(jì)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度
許用接觸應(yīng)力
(3-8)
接觸應(yīng)力的最大數(shù)值是
= (3-9)
因?yàn)?
3.1.5計(jì)算輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度
齒輪根部的彎曲疲勞強(qiáng)度的大小是=115Mpa
彎曲疲勞強(qiáng)度的安全系數(shù)的最小值是=1.3
許用彎曲疲勞應(yīng)力
(3-10)
=88.46Mpa
齒輪彎曲應(yīng)力的最大數(shù)值是
(3-11)
<，所以滿(mǎn)足要求
3.1.6驗(yàn)算蝸桿軸擾度
算出來(lái)軸的慣性矩的大小
==7.72× (3-12)
蝸桿可以實(shí)現(xiàn)的擾度的大小
[]
算出來(lái)蝸桿的擾度
(3-13)
<[]，滿(mǎn)足論文的需要
3.1.7校核溫度
在進(jìn)行傳動(dòng)的時(shí)候，進(jìn)行齒合時(shí)候的效率是
(3-14)
=0.75
攪油效率=0.99
軸承效率=0.99
那么效率的總數(shù)就是
要進(jìn)行散熱的面積的大小
=3.032
這個(gè)箱子在工作的時(shí)候多少度
<80，對(duì)于論文的要求是能夠滿(mǎn)足的
3.2齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算
用齒輪，是因?yàn)橐砸患?jí)蝸桿的傳動(dòng)比小于128，蝸輪蝸桿的速度降低之后，用兩級(jí)齒輪來(lái)減低速度，因?yàn)樗谶M(jìn)行傳動(dòng)的時(shí)候可靠性是非常高的，使用時(shí)間比較長(zhǎng)，一瞬間的傳動(dòng)比是一個(gè)常數(shù)；在進(jìn)行傳動(dòng)的時(shí)候，效率是非常高的，構(gòu)造非常緊湊，并且速度的范圍是非常大的，所以說(shuō)傳動(dòng)比很穩(wěn)定，還有承載能力很高。選用的齒輪是直齒圓柱形的。
3.2.1一級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算
小齒輪的材料用的是40Cr，對(duì)它進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，硬度達(dá)到280；大齒輪的原材料用的是40Cr，硬度可以達(dá)到280HB，不管是大齒輪還是小齒輪，都要對(duì)他們進(jìn)行熱處理。
1、先把小齒輪的直徑算出來(lái)
算出來(lái)轉(zhuǎn)矩的大小
(3-15)
n—齒輪是高速級(jí)的話(huà)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度。
=4256490
齒寬系數(shù)=0.4
接觸疲勞極限
=850Mpa
=850Mpa
許用接觸疲勞極限
[]=0.9×
[]=0.9×
將的數(shù)值定下來(lái)，=82
將小齒輪的直徑算出來(lái)
==246.83mm (3-16)
將齒輪的寬算出來(lái)b
b= (3-17)
2、對(duì)齒輪的強(qiáng)度進(jìn)行校核
圓周速度
= (3-18)
確定這個(gè)齒輪的精度等級(jí)是九級(jí)
3、將齒數(shù)，還有模數(shù)都算出來(lái)
初步確定比較小的齒輪的齒數(shù)是=25
模數(shù)m=，確定m=10
=i×
確定=25，=50
使用系數(shù)，=1.25
動(dòng)載荷系數(shù)，=1.1
齒間載荷分配系數(shù)
=1.88-3.2×（1/+1/
==0.88
=1.2
齒輪方向上載荷的分布系數(shù)算出來(lái)：
(3-19)
==1.174
載荷系數(shù)
(3-20)
彈性系數(shù)=189.8
節(jié)點(diǎn)這個(gè)地方的系數(shù)是=2.5
在進(jìn)行接觸的時(shí)候安全系數(shù)的最小值=1.05
4、算出來(lái)進(jìn)行工作花費(fèi)的總的時(shí)間
應(yīng)力循環(huán)了多少次
在公式里面：—在同一邊的齒面進(jìn)行齒合了多少次同一側(cè)齒面的嚙合次數(shù)；
—進(jìn)行工作花費(fèi)的時(shí)間。
=60×1×36.5/2×6000
接觸壽命系數(shù)，=1.3（確定下來(lái)是A）=1.25（確定下來(lái)是B）
5、許用接觸應(yīng)力
=850×1.3/1.05=1052.38Mpa (3-21)
=850×1.25/1.05=1052.38Mpa
6、進(jìn)行驗(yàn)算
(3-22)
==829.17Mpa
已經(jīng)知道<還有比還要小 ，對(duì)于論文的需要是滿(mǎn)足的
7、將傳動(dòng)部分的大小確定下來(lái)
(3-23)
小的齒輪的齒的寬度比大的齒輪的寬度要大，大10mm的樣子，確定b1=110mm
8、對(duì)齒輪根部的彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核
重合度系數(shù)
齒間載荷分布系數(shù)：=1.2
齒輪方向上載荷的分布系數(shù)算出來(lái)：
那么就確定=1.18
載荷系數(shù)
齒形系數(shù)，確定=1.2；=2.34
應(yīng)力修正系數(shù)，確定下來(lái)=1.58；=1.72
彎曲疲勞極限，確定下來(lái)=680Mpa；=680Mpa
進(jìn)行彎曲的時(shí)候安全系數(shù)的最小值就是=1.25
應(yīng)力周轉(zhuǎn)了多少次
(3-24)
進(jìn)行彎曲的時(shí)候使用時(shí)間的系數(shù)，確定下來(lái)是=1，=1.1
尺寸系數(shù)，確定下來(lái)是=0.97
算出來(lái)許用彎曲應(yīng)力的大小
=680×1×1.97/1.25=527.68Mpa (3-25)
=680×1.1×1.97/1.25=527.68Mpa
對(duì)彎曲的應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算
<[бF1]，對(duì)于論文的要求是能夠滿(mǎn)足的
(3-26)
<[бF2]，對(duì)于論文的要求是能夠滿(mǎn)足的
3.2.2二級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算
確定下來(lái)材料用的什么：
小齒輪確定下來(lái)原材料用的是40Cr對(duì)它進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，之后硬度就可以達(dá)到280HB；
大的齒輪原材料確定下來(lái)是40Cr，硬度的大小可以達(dá)到280HB
大齒輪，還有小齒輪都確定下來(lái)了，對(duì)他們進(jìn)行熱處理。
1、將齒面接觸疲勞強(qiáng)度算出來(lái)，并且對(duì)它進(jìn)行校核：
算出來(lái)轉(zhuǎn)矩的大小
(3-27)
齒寬系數(shù)，確定下來(lái)是=0.4
接觸疲勞極限，
，
算出來(lái)許用接觸疲勞極限的數(shù)值
[]=0.9×
[]=0.9×
確定下來(lái)是=82
將小齒輪的直徑大小算出來(lái)
= (3-28)
確定下來(lái)是
將齒輪的寬算出來(lái)b
b=
對(duì)齒輪的強(qiáng)度進(jìn)行校核
將圓周速度算出來(lái)v
=
精度確定下來(lái)是9級(jí)
齒數(shù)Z，模數(shù)m，確定下來(lái)是=25
模數(shù)m==250/25=10，確定下來(lái)是m=10
=i×=3.2×25=80
確定下來(lái)是=25，=80
使用系數(shù)，確定下來(lái)是=1.25
動(dòng)載荷系數(shù)，確定下來(lái)是=1.1
齒間載荷分配系數(shù)
=1.88-3.2×（1/+1/
=0.873
=1.2
齒輪方向上載荷的分布系數(shù)算出來(lái)：
==1.174
算出來(lái)載荷系數(shù)的大小
彈性系數(shù)，=189.8
節(jié)點(diǎn)這個(gè)范圍里面的系數(shù)的大小，確定下來(lái)是=2.5
進(jìn)行接觸的時(shí)候安全系數(shù)的最小值，確定下來(lái)是=1.05
將工作花費(fèi)的時(shí)間的總數(shù)算出來(lái)：
應(yīng)力周轉(zhuǎn)了多少次
=
接觸壽命系數(shù)Zn
=1.4（確定下來(lái)是A），=1.32（確定下來(lái)是B）
算出來(lái)許用接觸應(yīng)力
對(duì)它進(jìn)行驗(yàn)算
=
<，對(duì)于論文的要求是能夠滿(mǎn)足的
將傳動(dòng)部分的主要大小都定下來(lái)
因?yàn)樾∫稽c(diǎn)的齒輪的寬度比大一點(diǎn)的齒輪的寬度還要大十毫米，確定下來(lái)是
對(duì)齒輪根部的彎曲疲勞強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行校核：
算出來(lái)重合度的系數(shù)大小
齒間載荷分布系數(shù)=1.2
齒輪方向上載荷的分布系數(shù)算出來(lái)：
=1.18
算出來(lái)載荷系數(shù)的大小
齒形系數(shù)，確定下來(lái)是=2.65，=2.23
應(yīng)力修正系數(shù)，確定下來(lái)是=1.58，=1.79
彎曲疲勞極限，確定下來(lái)是，
進(jìn)行彎曲的時(shí)候安全系數(shù)的最小值就是，確定下來(lái)是=1.25
應(yīng)力周轉(zhuǎn)了多少次
=
進(jìn)行彎曲的時(shí)候使用時(shí)間的系數(shù)，確定下來(lái)是=1.02，=1.08
尺寸系數(shù)，確定下來(lái)是=0.97
算出來(lái)許用彎曲應(yīng)力的大小計(jì)算
對(duì)彎曲的應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算
<[бF1]，對(duì)于論文的要求是能夠滿(mǎn)足的
<[бF2]，對(duì)于論文的要求是能夠滿(mǎn)足的
3.3 各軸的設(shè)計(jì)和計(jì)算
3.3.1蝸桿軸分析與強(qiáng)度校核
1設(shè)計(jì)蝸桿，并且算出來(lái)蝸桿的強(qiáng)度
（a）軸的結(jié)構(gòu)圖紙
（b）軸承受的力的圖紙
（C）在水平面的上面，軸受到的力的圖紙
(3-29)
=
（d）在水平面上面，彎矩的圖紙
=1061992.45m
m
（e）在垂直的面里面，軸受到的力的圖紙
=
=
（f）在垂直的面里面，彎矩的圖紙
=716521.65
（g）合成之后的彎矩的圖紙
= (3-30)
=
校核這個(gè)軸的直徑
只能是在理論上存在轉(zhuǎn)矩不改變，真正的情況是，機(jī)器在進(jìn)行工作的時(shí)候，不可能都是勻稱(chēng)的，并且還有扭矩震動(dòng)，所以要想更高安全，那么就要根據(jù)脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，對(duì)軸進(jìn)行計(jì)算，確定用的是合金鋼，他們的循環(huán)應(yīng)力是對(duì)稱(chēng)的，大小是90Mpa。
對(duì)軸的直徑進(jìn)行校核
蝸桿齒輪根部的直徑的大小是
(3-31)
=
>D，對(duì)于論文的要求是能夠滿(mǎn)足的
3.3.2蝸輪軸的分析和強(qiáng)度校核
（a）下面圖紙里面展示的是軸的結(jié)構(gòu)
(b)下面圖紙里面展示的是軸受到的力
（C）在水平面上面，承受的力的圖紙
分析這個(gè)齒輪受到的力：
（d）在水平面上面，承受的力的圖紙
（e）在水平范圍里面，彎矩的圖紙畫(huà)出來(lái)
（f）在垂直面里面，將受力的圖紙畫(huà)出來(lái)
（g）在垂直面里面，將彎矩的圖紙畫(huà)出來(lái)
（h）將將合成彎矩圖紙畫(huà)出來(lái)紙畫(huà)出來(lái)
校核這個(gè)軸的直徑
只能是在理論上存在轉(zhuǎn)矩不改變，真正的情況是，機(jī)器在進(jìn)行工作的時(shí)候，不可能都是勻稱(chēng)的，并且還有扭矩震動(dòng)，所以要想更高安全，那么就要根據(jù)脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，對(duì)軸進(jìn)行計(jì)算，確定用的是合金鋼，他們的循環(huán)應(yīng)力是對(duì)稱(chēng)的，大小是90Mpa。
軸的直徑的大小是
==98.4mm (3-32)
>D，對(duì)于論文的要求是能夠滿(mǎn)足的
3.3.3齒輪軸的分析與強(qiáng)度校核
（a）下面圖紙里面展示的是軸的結(jié)構(gòu)
（b）下面圖紙里面展示的是軸受到的力
（C）對(duì)兩個(gè)齒輪的受到的力進(jìn)行分析
（1）左邊齒輪的受力分析 （2）右邊齒輪的受力分析
按照之前分析的蝸輪蝸桿，可以進(jìn)行以下的計(jì)算：
，=26318.4N
，
（d）在水平面上受到的力的圖紙
算出來(lái)這兩個(gè)軸在水平面上受到的力的大小
=
==-43780.86N
=76675.77N
（e）在水平的面上，彎矩圖紙畫(huà)出來(lái)
（f）在垂直的面里面，將受力的圖紙畫(huà)出來(lái)
對(duì)這兩個(gè)軸承的垂直面承受到的力來(lái)進(jìn)行分析
=0N
（g）將合成彎矩圖紙畫(huà)出來(lái)
校核這個(gè)軸的直徑
只能是在理論上存在轉(zhuǎn)矩不改變，真正的情況是，機(jī)器在進(jìn)行工作的時(shí)候，不可能都是勻稱(chēng)的，并且還有扭矩震動(dòng)，所以要想更高安全，那么就要根據(jù)脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，對(duì)軸進(jìn)行計(jì)算，確定用的是合金鋼，他們的循環(huán)應(yīng)力是對(duì)稱(chēng)的，大小是90Mpa。
軸的直徑的大小是
=
>D，對(duì)于論文的要求是能夠滿(mǎn)足的
3.3.4滾筒軸分析與強(qiáng)度計(jì)算
（a）下面圖紙里面展示的是軸的結(jié)構(gòu)
（b）下面圖紙里面展示的是軸受到的力
（C）將齒輪受到的力進(jìn)行詳細(xì)的分析
(3-33)
（d）在水平面上受到的力的圖紙
=120000N
==56765.91N
（e）在水平的面上，彎矩圖紙畫(huà)出來(lái)
（f）在垂直的面里面，將受力的圖紙畫(huà)出來(lái)
（g）將合成彎矩圖紙畫(huà)出來(lái)
校核這個(gè)軸的直徑
只能是在理論上存在轉(zhuǎn)矩不改變，真正的情況是，機(jī)器在進(jìn)行工作的時(shí)候，不可能都是勻稱(chēng)的，并且還有扭矩震動(dòng)，所以要想更高安全，那么就要根據(jù)脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，對(duì)軸進(jìn)行計(jì)算，確定用的是合金鋼，他們的循環(huán)應(yīng)力是對(duì)稱(chēng)的，大小是90Mpa。
==102.07mm
>D，對(duì)于論文的要求是能夠滿(mǎn)足的
3.4 軸承的選用與校核
將蝸桿軸上面使用的軸承確定下來(lái)，并且算出來(lái)
因?yàn)橛休S向力，還有徑向力作用在我趕上，還有機(jī)器承受的力矩載荷是很大的，確定用的軸承是圓錐滾子的，這種軸承的特征是：
1、不僅可以承受徑向上的載荷，還能夠承受軸向上的載荷。
2、對(duì)于單純是軸方向上的載荷是不能用來(lái)承受的。
3、對(duì)于軸一個(gè)方向上進(jìn)行的位置的移動(dòng)是可以進(jìn)行限制的。
選用軸承：因?yàn)檩S承用的是圓錐滾子軸承，代號(hào)是3，軸的直徑大小是軸mm，它里面的直徑的代號(hào)就是12。
按照需要選出來(lái)下面幾種軸承：
表3-1各軸承的技術(shù)參數(shù)為
軸承
代號(hào)
外形尺寸
mm
基本額定負(fù)荷
KN
計(jì)算系數(shù)
重量
KG
d
D
T
B
e
Y
30312
60
130
33.5
31
162
125
0.35
1.7
1
1.94
31312
60
130
33.5
31
122
90.5
0.83
0.7
0.4
1.528
32012
60
95
23
23
54
54.5
0.33
1.8
1
0.56
32212
60
110
29.75
28
125
102
0.4
1.5
0.8
1.197
32312
60
130
48.5
46
215
180
0.35
1.7
1
2.88
（1）算出來(lái)附加的軸向力的大小
30312
=6924N
31312
32012
32212
32312
30312
=3936.14N
31312
32012
32212
32312
30312
31312
32012
32212
32312
因?yàn)橐冗€要大，那么在軸承2上面的力的大小就是，軸承1上面的力的大小是。
（2）將沖擊載荷系數(shù)的大小算出來(lái)：
因?yàn)闆_擊是中等的，那么沖擊系數(shù)的大小是=1.2，它的接觸角的大小是=35那么
30312
查看表格18.7知，
31312
32012
32212
32312
30312
查看表格18.7知
31312
32012
32212
32312
（3）將當(dāng)量動(dòng)載荷的大小算出來(lái)
30312
(3-34)
31312
32012
32212
32312
30312
31312
32012
32212
32312
因?yàn)镻2>P1在對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行校核的時(shí)候，只要校核軸承2的強(qiáng)度就可以了
(3-35)
30312
==1446h
31312
==993.61h
32012
==1394.37h
32212
==1394.36h
32312
==1446.98h
按照上面算的，因?yàn)?2312的重量是蠻大的，并且30312的構(gòu)造用的是比較合理的，那么確定軸承用的就是30312。
將蝸輪軸上面的軸承確定下來(lái)，并且進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算
因?yàn)樽饔迷跍u輪上面的力不僅有軸方向的，還有徑方向上的，所以軸承用的是接觸球軸承，它的特征是
1.承受的載荷可以是徑向上的，還有軸方向的，軸方向上的載荷是非常大的。
2.在軸的上面將兩個(gè)軸承外面的圈一起進(jìn)行安裝，對(duì)于軸兩個(gè)方向上出現(xiàn)的位置的移動(dòng)都是可以進(jìn)行限制的。
3.接觸角變大了，那么軸方向上承受的載荷就變大。極限轉(zhuǎn)動(dòng)的速度也就變快了，正常用的時(shí)候都是兩個(gè)一起的。
確定軸承：使用的角接觸球軸承的代號(hào)是7，直徑的大小是90mm，那么里面的直徑的打好是18，選出兩個(gè)數(shù)，這樣它的寬，還有直徑的代號(hào)就出來(lái)了
按照需要對(duì)軸承進(jìn)行選擇：
表3-2 各軸承的技術(shù)參數(shù)為
軸承代號(hào)
外形尺寸 mm
基本額定負(fù)荷KN
d
D
B
2*B
7018
90
140
24
48
54.8
53.8
7218
90
130
33.5
31
122
90.5
7318
90
190
43
86
238
300
確定下來(lái)是
算出來(lái)附加的軸向力的大小
7018
7218
7318
7018
7218
7318
之前已經(jīng)分析了齒輪承受到的力
所以=
7018
7218
=34753.4/90500=0.38
7318
7018
7218
7318
將當(dāng)量動(dòng)載荷的大小算出來(lái)P：
因?yàn)闆_擊是中等的，那么沖擊系數(shù)的大小是為1.2
(3-36)
7018
=1.2×99295.54=119154.65N
7218
=1.2×99295.54=119154.65N
7318
7018
7218
7318
因?yàn)镻1>P2那么校核的時(shí)候，只需要對(duì)軸承的強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行就可以了
7018
==44h
7218
==490.22h
7318
==7289h
7318這個(gè)軸承使用的時(shí)間是最長(zhǎng)的，所以就用這個(gè)。別的軸承，因?yàn)閷?duì)軸向力不需要進(jìn)行承受，所以強(qiáng)度就不需要進(jìn)行校核了。第三級(jí)的軸承用的是6318。滾筒上面使用的軸承的型號(hào)是NU2324。
4 其他零部件的設(shè)計(jì)、選擇與計(jì)算
4.1 聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算
在連接兩個(gè)軸的時(shí)候，讓它進(jìn)行回轉(zhuǎn)，并且對(duì)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行傳送用的就是聯(lián)軸器，機(jī)器停下來(lái)之后，通過(guò)拆卸，那么兩個(gè)軸就能分下來(lái)了。聯(lián)軸器進(jìn)行分類(lèi)，有剛性的，有擾性的。
在兩個(gè)軸可以進(jìn)行對(duì)中，并且在工作的時(shí)候不會(huì)出現(xiàn)位置的移動(dòng)的時(shí)候，用剛性聯(lián)軸器；擾性的用的是在兩個(gè)軸有出現(xiàn)偏斜，或者是在工作的時(shí)候有相對(duì)的位置的移動(dòng)的時(shí)候，就用這種，剛性聯(lián)軸器要簡(jiǎn)單一點(diǎn)，生產(chǎn)起來(lái)簡(jiǎn)單一點(diǎn)，所以說(shuō)用的聯(lián)軸器是剛性的.
4-1圖紙里面就是這個(gè)聯(lián)軸器的總結(jié)構(gòu)。
圖4-1 連軸的結(jié)構(gòu)示意圖
校核一下這個(gè)聯(lián)軸器的強(qiáng)度：
連接聯(lián)軸器用的是四個(gè)螺栓，大小是16，每一個(gè)螺栓上面承受的剪切力的大小是
(4-1)
校核這個(gè)螺栓的強(qiáng)度大?。?
螺栓的等級(jí)是九點(diǎn)八級(jí)，那么這種材料的拉伸極限強(qiáng)度就是，
材料的屈服極限。
因?yàn)楸患舻穆菟〞?huì)有載荷施加在上面，這個(gè)載荷跟靜載荷是差不多的，那么剪切安全系數(shù)的大小是2.5
算出來(lái)螺栓的許用剪切應(yīng)力的大小是
[т]=
施加在螺栓上面的剪切應(yīng)力大小是F/S=3.03×/(∏×8×8×)=15.078MPa；強(qiáng)度對(duì)于論文的要求是能夠滿(mǎn)足的
4.2 制動(dòng)器的選擇和計(jì)算
絞車(chē)在礦里面用的時(shí)候，要想讓絞車(chē)停下來(lái)，要通過(guò)制動(dòng)器來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，渦輪蝸桿就可以讓這個(gè)卷筒反過(guò)來(lái)轉(zhuǎn)。
4-2圖紙里面就是這個(gè)機(jī)器里面的制動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)。
圖4-2 制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
在用制動(dòng)部分的時(shí)候，要校核連接銷(xiāo)軸，中間連接軸，還有手柄的強(qiáng)度。
校核銷(xiāo)軸的強(qiáng)度大?。?
算出來(lái)銷(xiāo)軸承受到的剪切應(yīng)力：
[т]== (4-2)
=2。
銷(xiāo)軸的原材料用的是圓鋼，對(duì)它進(jìn)行退火處理，它的抗拉強(qiáng)度的大小是
在算的時(shí)候按照640Mpa來(lái)進(jìn)行
算螺栓的屈服極限的時(shí)候按照屈服極限的大小來(lái)進(jìn)行；
等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)用的是八點(diǎn)八級(jí)。那么銷(xiāo)軸的屈服極限數(shù)值就是
銷(xiāo)軸的許用切應(yīng)力為[т]=800/2.5=320MPa。
因?yàn)槭芗翡N(xiāo)軸上面會(huì)有一個(gè)載荷施加，這個(gè)載荷跟靜載荷是差不多的，那么剪切安全系數(shù)的大小是 [Ss]=2.5
有剪切應(yīng)力時(shí)間在銷(xiāo)軸的上面，這個(gè)力要比銷(xiāo)軸的許用切應(yīng)力稍微大一些的，那么這個(gè)銷(xiāo)軸的強(qiáng)度是滿(mǎn)足要求的。
校核連接軸的強(qiáng)度：
因?yàn)橛幸粋€(gè)單純的扭轉(zhuǎn)施加在連接軸這個(gè)地方，那么中間軸要校核一下它的剪切強(qiáng)度，算出來(lái)連接軸的剪切應(yīng)力大小
Т== (4-3)
中間連接軸用的原材料是45號(hào)鋼，那么它的屈服極