摘要：回柱绞车是一种非常实用的矿山辅助设备，该绞车具有结构紧凑，外形尺寸小，一机多用，能够整机下井；外型美观，呈长条形，在井下自移平稳方便；而且绞车重心低，底座刚性好，可打顶柱，又可安装地锚，运转平稳，安全可靠，安装方便等优点。广泛应用于矿山开采、掘港、码头、建筑工地、工厂企业等基础建设行业，回柱绞车结构优化设计逐渐成为机械设计领域的研究关键。

本文根据任务书给定的传动方案及主要技术参数，设计计算总体技术参数，对传动方案的主要零部件进行选择计算，初步绘制总体方案，并对方案设计不断进行优化。它由电动机、联轴器、单级蜗轮蜗杆减速器、二级开式直齿圆柱齿轮传动及卷筒、底座组成。使用CAD辅助绘图技术及三维建模，配合使用相关设计手册、样本，进行总体设计和装配。设立一套适合绞车设计计算的模型，对主要传动装置减速器的研究及箱体结构设计，并进一步改善绞车的整体性能。

关键词 回柱绞车；圆弧蜗轮蜗杆传动；卷筒设计

 

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1课题背景-1

1.1.1回柱绞车的组成与用途-1

1.1.2主要设计工作-1

1.2 国内外回柱绞车发展现状分析-1

1.2.1回柱绞车生产特点-1

1.2.2国内外回柱绞车发展状况-1

2 总体设计-3

2.1 主要技术参数-3

2.2 方案设计-3

2.3 电动机的结构选型-3

2.3.1 电机的选择因素-3

2.3.2 电机的选择原则-3

2.3.3电动机功率计算-3

2.3.4选择电机满载转速及型号-4

2.4工作装置的总传动比及各级传动比分配的计算-5

2.4.1总传动比计算-5

2.4.2各级传动比的计算-5

2.4.3工作装置传动部分的技术参数计算-5

3 钢丝绳的选择和卷筒的设计-7

3.1钢丝绳的选型计算-7

3.1.1钢丝绳直径的选择-7

3.2卷筒的设计-7

3.2.1卷筒焊接材料选取-7

3.2.2卷筒容绳尺寸计算-7

3.2.3卷筒壁的强度计算-9

4  减速器传动设计计算-10

4.1概述-10

4.2减速器的类型选择-10

4.3蜗杆传动设计与计算-10

4.3.1传动类型选择-10

4.3.2材料选择-10

4.4圆弧圆柱蜗杆传动设计计算-10

4.4.1主要参数及其选择-10

4.4.2按蜗轮齿面接触疲劳强度公式计算设计-11

4.4.3主要设计结论-12

5 齿轮传动设计-13

5.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数-13

5.2齿面接触疲劳强度设计-13

5.3齿根疲劳强度设计计算-14

5.4基本几何尺寸的计算-14

5.5强度校核（圆整过后的值）-15

5.6主要设计结论-15

6各轴的设计计算-16

6.1轴的介绍-16

6.1.1轴的用途及选用-16

6.1.2轴的设计研究-16

6.1.3轴的材料选择-17

6.2蜗杆的设计与校核-17

6.2.1蜗杆的设计-17

6.2.2初步确定轴的最小直径-18

6.2.3蜗杆的校核：按弯扭合成应力校核轴的强度-18

6.3蜗轮齿轮轴的设计与校核-19

6.3.1蜗轮齿轮轴的设计-19

6.3.2轴的最小直径的初步估算-19

6.3.3轴的结构设计-19

6.3.4进行力学模型、弯矩图、扭矩图分析-19

6.3.5验算轴的强度-21

6.4中间齿轮轴的设计与校核-21

6.4.1 中间轴的设计-21

6.4.2估算轴的最小直径-21

6.4.3初步设计轴的基本结构-22

6.4.4轴上的载荷分析-22

6.4.5中间轴的强度校核-23

6.5卷筒轴的设计与校核-23

6.5.1作用力（卷筒和齿轮）的分析-24

6.5.2对轴的最小直径进行估算-24

6.5.3卷筒轴的载荷分析-24

6.5.4卷筒轴的强度校核验算-25

6.5.5轴疲劳强度计算-25

7联轴器与制动器的选择-27

7.1联轴器的选择-27

7.2制动器的选择-27

8传动部件的选型设计与校核计算-28

8.1 键的选择与校核-28

8.1.1 键的选择-28

8.1.2 键的连接强度计算-28

8.2轴承的选择与校核-28

8.2.1轴承的类型及尺寸选择-28

8.2.2角接触球轴承的轴向力Fa1和Fa2的计算-29

8.2.3当量动载荷的计算-29

8.2.4轴承寿命的验算-29

9重要部件的润滑与密封-30

9.1润滑-30

9.2密封-30

10滚动轴承的配合与游隙-31

11箱体和底座的设计-32

参考文献-34

致谢-35