1、摘 要慢速绞车通常指的是回柱绞车，回柱绞车是一种典型的矿山辅助搬运设备。该型绞车主要应用于回柱放顶之用，同时也可用于上山、下山、平巷等综采工作面设备的搬迁，比如液压支架、溜槽等。此外，拉紧皮带机机头、运料、调度车辆等工作都可以用这种绞车来完成。在港口、码头、建筑工地、工厂企业，这种绞车也可以发挥作用。本次设计的绞车主要采用齿轮-蜗杆传动系统传动，包括圆柱斜齿轮传动和蜗轮蜗杆传动。在设计过程中采用两个减速箱，即圆柱斜齿轮传动减速箱和蜗轮蜗杆传动减速箱，特别是蜗轮蜗杆传动箱采用了圆弧蜗轮蜗杆，它承载能力大，传动效率高，被广泛用于冶金、矿山、化工、建筑、起重等机械等机械设备中。 该绞车结构紧凑，外形
2、尺寸小；结构为近似布置，外形美观，成长条形，底座呈雪橇状，实现了可移动性，运转平稳，安全可靠，操作方便。关键词：慢速绞车;回柱绞车;圆弧蜗轮蜗杆;可移动ABSTRACTThe low-speed winch usually refers to prop drawing winch.Prop drawing winch is a typical auxiliary machinery of handling device for Mining.This kind of winch mainly being applied in the Prop drawing and roof caving .
3、At the same time it can be used for the transport to the downhill mining area section mining，Uphill pillar recovery，driftway and fully -mechanized mining face .Such as the hydraulic power support and chute.In addition,it also using for take up，transport material and dispatch vehicle. This kind of wi
4、nch also play the a important role in port，in terminal ，in building site and in factory corporation .This winch design is mainly taking the cylinder worm gearing and gearing,including the slant gear transmission and the cylinder worm gearing transmission.In the design process it use two reduction ge
5、arbox,that is he cylinder worm gearing reduction gearbox and the slant gear reduction gearbox.Especially it take the arc cylinder worm gearing transmission.The arc cylinder worm gearing have some features ,such as high load-capacity and high transmission efficiency .And it be widely applied for the
6、device In port,in terminal,in building site and in factory corporation .It has compact structure and smalloutline dimensions to this king of winch .It has a binary approximate structure and a beautiful and dignified appearance.The product appearance is ski and has movbility. It has the characteristi
7、cs of ,light weight, high efficiency, low energy, run steadily and low noise.Keywords： Low-speed winch; Prop drawing winch; Cylinder worm gearing; Movable 目 录1 绪论 11.1 引言 .11.2 概述 .11.2.1 绞车布置方式 .11.2.2 回柱绞车结构的分析 .21.3 国内外绞车的发展 .21.4 圆弧蜗杆齿轮传动绞车的技术特点 .32 总体设计 42.1 可行性分析 .42.1.1 基本原理 .42.1.2 拟定方案 .42.
8、1.3 传动方案分析和拟定 .52.2 产品的用途及主要设计参数 .62.3 整体设计方案 .83 牵引钢丝绳及卷筒的确定 93.1 钢丝绳的选择 .93.2 卷筒 103.2.1 卷筒的名义直径 103.2.2 确定卷筒的宽度 B 103.2.3 初选钢丝绳的缠绕层数 103.2.4 验算卷筒容绳量 L 113.2.5 确定卷筒直径 113.2.6 绳槽半径 113.2.7 绳槽深度 123.2.8 绳槽节距 123.2.8 卷筒长度 123.2.9 卷筒厚度 124 电机的选取 .134.1 系统的总效率 134.2 电机的选型 135 总传动比计算及传动比的分配 .155.1 总传动比的
9、相关计算 155.1.1 总传动比的计算 155.1.2 验算滚筒的平均速度（钢丝绳平均速度） 155.1.3 验算电动机闷车时，钢丝绳在里层的安全系数 165.2 传动比的分配 175.3 转速计算 175.4 功率计算 185.5 扭矩计算 186 渐开线圆柱斜齿轮的设计计算 .196.1 渐开线圆柱斜齿轮传动的特点 196.2 渐开线圆柱斜齿轮的计算与校核 196.2.1 选择齿轮材料，确定许用应力 196.2.2 初步确定中心距 .196.2.4 校核齿根弯曲疲劳强度 246.2.5 主要几何尺寸 267 圆弧蜗轮蜗杆减速器设计 .277.1 圆弧蜗杆蜗轮的特点 277.1.1 蜗杆传
10、动的优缺点 277.1.2 蜗杆传动的类型 277.2 圆弧蜗杆-蜗轮的设计计算 287.2.1 选择材料，估算传动中心距 287.2.2 确定传动主要几何尺寸 287.2.3 齿面接触疲劳强度校核 317.2.4 安全系数校核 327.2.5 齿根强度校核 327.2.6 热平衡计算 328 主轴的结构设计 .338.1 输入轴（轴 1）结构设计与校核 .338.1.1 计算作用在齿轮上的力 338.1.2 初步估算轴的直径 348.1.3 轴的结构设计 348.2 低速斜齿轮传动轴（轴 2）的设计计算与校核 .378.2.1 计算作用在齿轮上的力 378.2.2 初步估算轴的直径 388.
11、2.3 轴的结构设计 388.3 蜗杆传动轴（轴 3）的设计与计算 .418.3.1 计算作用在齿轮上的力 418.3.2 初步估算轴的直径 428.3.3 轴的结构设计 428.4 蜗轮传动轴（轴 4）的设计与校核 .468.4.1 计算作用在齿轮上的力 468.4.2 初步估算轴的直径 478.4.3 轴的结构设计 489 系统传动部件的校核 .519.1 键的校核 519.1.1 轴 1 上键的校核 519.1.2 轴 2 上键的校核 529.1.3 轴 3 上键的校核 539.1.4 轴 4 上键的校核 539.2 轴承的校核 549.2.1 大斜齿轮两端两端轴承的校核 549.2.2
12、 蜗轮轴两端轴承的校核 569.3 制动器的选择 589.3.1 制动器的作用 589.3.2 制动器的要求 599.3.3 制动器的类型 599.3.4 制动器的选择 59结论 .60参考文献 .61英文原文 63中文译文 71致 谢 .771 绪论1.1 引言煤炭是当前我国能源的主要组成部分之一，是国民经济保持高速增长的重要物质基础。但是目前我国的煤炭工业的发展远不能满足整个国民经济的发展需要。因此必须以更快的速度发展煤炭工业。然而，高速发展煤炭工业的出路在于煤炭工业的机械自动化。煤炭工业的机械自动化是指采掘、支护、运搬、提升的机械化。其中运搬包括运搬和辅助运搬。绞车就是辅助运搬的其中一种
13、。我国轿车的发展大致分为三个阶段。20 世纪 50 年代主要是仿制设计阶段;60 年代，自行设计阶段；70年代以后，我国进入标准化、系列化设计阶段。1.2 概述慢速绞车又称回柱绞车，是供煤炭井下采煤工作面回柱放顶之用。由于他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得金属支柱。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面，作为安装、回收牵引各种设备和备件。1.2.1 绞车布置方式回柱绞车在回采工作面的布置方式有以下三种：1.安装在回风巷内，据距回采工作面约 20-30m。这种布置方式适用条件广，尤其是煤层倾角较大，
14、顶板破碎，压力较大的工作面。但这种布置方式会影响回风巷的运料工作。每一次回柱需移动导向轮，钢丝绳绕过导向轮，多了一个九十度拐弯，摩擦阻力增大，钢丝绳容易损坏。按照这种方式布置回柱绞车，必须沿钢丝绳牵引方向长条式布置，绞车宽度不应超过 900mm，过宽则会堵塞巷道。因为运料工人要经常从机体旁经过，齿轮一定要封闭，不然就容易引起事故。2.安设在回采工作面上端，紧靠回风巷上部和密集支柱之间。这种布置方式当顶板较好。煤层倾角较小的条件下采用。但每进行一个循环都需要移动绞车，并且需要移开柱子，因而不够方便。在工作面上方顶板压力较大时，机座受力容易变形，可能引起齿轮啮合不良，甚至回柱绞车有被埋得危险。3.
15、安设在工作面上，工作面上有数台绞车同时回柱，加快回柱速度。此种布置方式对浅截深的机采工作面尤为需要。1.2.2 回柱绞车结构的分析1.按驱动机构分:（1）手摇式回柱绞车手摇式回柱绞车用于人工回柱，体积小，重量轻，移动方便，机构简单。但人工回柱效率低，安全性差，一般只用作辅助作业，或在回收金属支柱是使用。（2）风动回柱绞车风动回柱绞车拉力较大，重量强，适用于我国西南地区的超级瓦斯矿，但是风动回柱绞车成本较高，适用范围受到限制。（3）电动回柱绞车电动回柱绞车适用范围广泛，目目前各制造厂生产的多为电动动回柱绞车。2.按滚筒机构分（1）缠绕式滚筒缠绕式滚筒具有一定的容绳量，操作简单，适用范围广，但体积
16、和重量都比较大，现在生产以采用缠绕式滚筒的最多。（2）摩擦式滚筒摩擦式滚筒多制成双曲线型，靠滚筒上的几圈钢丝绳与滚筒的摩擦力带动钢丝绳进行工作，滚筒量不受限制，也不存在排绳子问题，解决了“咬绳”现象，这种绞车尚在试验中。（3）链条滚筒链条滚筒即用缠绕链条来进行回柱工作。因为链条较重，不宜太长。3.按传动机构分（1）普通蜗杆蜗轮传动淮南煤矿机械厂 1952 年生产的 HJ-14 型回柱绞车，第一级为普通蜗杆蜗轮传动，在经过二级圆柱齿轮带动滚筒。采用蜗杆蜗轮传动机械效率低，优点结实耐用。但是体积重量大，搬运困难，不适于井下狭窄环境和经常移动的缺点，故此类回柱绞车不再生产（2）圆弧面蜗杆传动现在生产
17、的回柱绞车均采用圆弧面蜗杆传动，机械效率提高到约为 0.8-0.85 机器体积和重量都相应减少。1.3 国内外绞车的发展目前国内外广泛使用的建筑用绞车，一般均有电机、制动器、独立的减速箱、钢绳卷筒、底架等组成。它们的减速箱通常采用笨重的齿轮减速箱或蜗轮蜗杆减速箱，电机与减速箱、钢绳卷筒的安装形式一般有“n 型、 J”型、型等。普遍存在的不足是：体积大、过载能力差、噪音大、效率低、使用寿命短、工作不够安全可靠等，有些产品还已列入国家淘汰产品。国内外的绞车设计都在致力于缩小体积、减轻重量，提高承载能力，节省能源，工作安全可靠，但都没有理想的可供选择的卷筒内藏减速传动装置，而使设计、试制工作遇到困难
18、。Stocky 系列绞车采用多排顶杆蠕动减速装置，并将该减速装置直接设置于卷筒内，使设计的绞车达到体积小、重量轻、过载能力大、节省能源、工作安全可靠。它的结构是：由减速装置内藏于钢绳卷筒内的钢绳卷筒、左右支架、底架及锥形制动电机呈一字型设置，便于安装运输，力求最佳外型结构形式。当今世界是科技突飞猛进的时代，技术的更新更是日新月异，呈现出如下特点。1. 大型化 由于基础工业的发展，大型设备和机械构件要求整体安装，促进了大型绞车的发展。目前，俄罗斯已生产了 60 t 绞车，日本生产了 32 t、50 t、60 t 液压和气动绞车，美国生产了 136 t 和 270 t 绞车。 2. 采用先进电子技术 为了实现绞车的自动控制和遥控，国外广泛采用了先进的电子技术。对大型绞车安装了电器连锁装置，以保证绝对安全可靠。3. 发展手提式绞车 为提高机械化水平，减轻工人劳动强度，国外大力提供毕业设计，有全图全说明书包括参考文献。QQ:2636911613 诚挚服务
