重庆理工大学毕业论文 （新型矿用回柱绞车设计）摘 要 在国内，平均每年需求各种不同规格的调度绞车数万台，因此，改进质量，降低成本对调度绞车的开发具有重要意义。在本次设计中，把行星传动原理知识运用到设计中，其结构设计新颖紧凑，效率高，承载能力强。它具有简化整体结构降低成本，节约能源，改善传动性能及维修方便等优点。对此回柱绞车添加一防逆零件。选用棘轮机构由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。绞车中棘轮机构常用以防止逆转。棘轮机构工作时常伴有噪声和振动，因此它的工作频率不能过高。在添加空心轴磁粉离合器对绞车起过载保护作用。这种绞车与老式绞车相比结构更合理，简单，制造工艺性好，传动效率高，使用寿命长且成本低. 从而使系统传动结构大为简化，结构更加紧凑，产品成本可降低20% 左右。我设计的这种回柱绞车是一种很有发展前途的新型绞车。关键词：回柱绞车 棘轮机构 渐开线少齿差行星轮 Abstract In the domestic every year,we need every kind of different specification of the winch count about ten thousandth sets on average.Therefore,improvement quantity declining the cost will be very i-portant to the machine development.In this design i spread the knowledge of moving tooth makes use of the design inside replacing of the 8 driving gears in the system,which completely replace t-he system for getting different speed of the original types.The shifting drive bearing is a new spe-cial type bearing with supporting function as well as speed change function.The design of mech-anism is novel and well2knit with high efficiency and load2bearing capacity.By studying the int-ernal structure and the driving principle of the shifting drive bearing a group of systematic ana-lysis is made.The theoretical relations of the tooth number of the internal2tooth ring Moving2t-ooth and drive radio are provided as well as the optimum seeking scheme of high efficiency and low wearing and tearing.So the driving construction of the system will become more simplifica-tion and the whole construction will become more more reasonable.The cost of the new product will lower 20 percent.So the new car hauler will be more popular in the machine department.Key words: prop pulling hoist .Mechanics ratchet (wheel)planetary involute gear drive with small teeth difference .1 绪论1.1 绞车的背景与设计的意义背景：绞车winch又称为卷扬机，引进荷兰技术设计的绞车，精巧耐用。主要运用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等物料的升降和平拖。绞车具有以下特点：通用性高、结构紧凑、体积小、重量轻、起重大、使用转移方便，还可作现代化电控自动作业线的配套设备。有0.5吨-350吨，分为快速和慢速两种。其中高于20吨的为大吨位绞车，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重要部件，因操作简单、绕绳量大、位置方便而广泛应用。绞车的主要技术指标有额定负载、支持负载、绳速、容绳量等。绞车按照动力分为手动、电动、液压三类。从用途上分类可分为建筑用绞车和船用绞车。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。绞车按照卷筒形式分为单卷筒和双卷筒。按照卷筒分布形式分为并列双卷筒和前后双卷筒。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机带动卷筒，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。一般额定载荷低于10T的绞车可以设计为电动绞车。意义：绞车主要用于矿井井下及地面装载站调度编组矿车、中间巷道中拖运矿车完成其他搬运工作，在斜巷道提升、井下装罐及做翻车机动力等方面也得到了广泛的应用。建井期间井下斜巷提运石、煤及材料主要通过绞车完成的。 为了适应经常迁移和在狭小范围内条件下工作，调度绞车应结构紧凑、轻便。为使矿车移动平稳并能准确地停车，调度绞车的工作速度不应太高。 绞车虽然已有现成产品在矿山使用，但其工作原理较为简单，结构也不太复杂，能够在毕业设计给定的有限时间内完成，而且包含内容较全面，能够使学生综合运用机械专业较多的专业知识。绞车的设计，能够使学生掌握机械设计的一般规律和过程，在专业方面得到全面的提高。 1.2国内绞车的状况 我国矿用小绞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绞车有日本的、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。1958年后这些产品相继被淘汰，并对苏联绞车进行了改进，于1964年进入了自行设计阶段.回柱绞车大体上也是经历了仿制和自行设计的两个阶段，八十年代以前一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，1967年制定了调度绞车部标准，1971年制定了回柱绞车部标准.1982年对上述两个标准都进行了修订，其标准方为JB965-83. JB1409-83.国外矿用小绞车使用很普通，生产厂家也很多。我国常用的回柱绞车类型及其传动方式有下列几种:1.型回柱绞车,其传动方式为:一组斜齿轮,一组蜗轮,一组直齿轮2.型回柱绞车,其传动方式为:一组蜗轮,一组直齿轮3.回柱绞车,其传动方式有两种,一种为:一组蜗轮,两组直齿轮;一组为一组斜齿轮,一组蜗轮,一组直齿轮.4.型回柱绞车,其,传动方式为:一组斜齿轮,一组蜗轮,一组内齿轮5.型回柱绞车,其传动方式为:一组蜗轮,一组少齿差行星齿轮6.型回柱绞车,其传动方式为:一组直齿轮,一组蜗轮,一组直齿轮7.型回柱绞车,其传动方式为:一组圆锥齿轮,一组变速直齿轮,一组行星齿轮,一组直齿轮1.3国外绞车的状况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： (1)向标准化系列化方向发展，苏联月本、美国、德国、英国已有矿用小绞车国家标准.并且这些国家的各制造公司有自己的产品系列型谱。在这些国家标准和系列型谱中，对绞车的性能、参数做了明确的规定，并强力推行和实施，给设计和制造、使用、维护带来极大方便。 (2)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一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一体。 (3)向高效节能方向发展。世界工业发达的国家如苏联、日本在纹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。 (4)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。 (5)向一机多能、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、辅助绞车归纳为一个标准。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。 (6)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，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，运距一般较长，牵引和回绳用一种速度，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。 (7)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、大都采用了机电合一的综合机构。外表只能看到滚简和制动操纵部分。整个绞车近似一个圆形，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。1.4国内外绞车的差距1.4.1品种国外矿用小绞车的种类、规格较多.工作机构有单筒、双筒和摩擦式.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、一机多能通用化、大功率、外形简单、平滑、美观、大方方向发展。我国矿用小绞车的规格少，品种型号多而乱，也较繁杂，没有同意标准。1.4.2型式 国外矿用小绞车规格比较多，适用不同场合，我国矿用小绞车的规格少，品种型号多而乱，也较繁杂，没有统一标准。从工作机构上分，国外有单筒、双筒及摩擦式三种，我国只有单筒一种型式。从原动力上分，国外有电动的、风动的及液压驱动，我国只有电动的和少量风动的。1.4.3结构我国及国外绞车大多数采用行星齿轮传动，其传动系统结构简单，使用维修方便，但由于其牵引力较小，特别是上下山工况下很难实现较大设备的搬运工作。还有国外的产品体积比我国同等规格的产品要小。例如苏联规定