劉彥君(JQH型氣動絞車設(shè)計)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書

1、宜春學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書題 目： JQH型氣動絞車設(shè)計 學(xué) 院： 理工學(xué)院 教研室： 機(jī)電 專 業(yè)： 機(jī)制 班 級： 學(xué) 號： 1034304218 姓 名： 劉彥君 起止日期： 指導(dǎo)教師： 黎錦賢 職稱： 副教授 教研室主任： 雷嗚 審核日期： 說 明1. 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，并經(jīng)教研室審定，下達(dá)到學(xué)生。2. 進(jìn)度表分前、中、后三期由學(xué)生填寫，每期填寫后交指導(dǎo)教師簽署審查意見，并作為畢業(yè)論文工作檢查的主要依據(jù)。3. 學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)教師下達(dá)的任務(wù)書獨(dú)立完成開題報告，3周內(nèi)提交給指導(dǎo)教師批閱。4. 本任務(wù)書在畢業(yè)設(shè)計（論文）完成后，與設(shè)計（論文）一起交指導(dǎo)教師，作為設(shè)計（論

2、文）評閱和畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯的主要檔案資料，是學(xué)士學(xué)位論文成冊的主要內(nèi)容之一。一、畢業(yè)設(shè)計的要求和內(nèi)容JQH氣動絞車是依靠壓縮空氣來驅(qū)動馬達(dá)，經(jīng)過兩級齒輪帶動滾筒轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)提升各種重物，以活塞式氣動機(jī)為動力的單滾筒、手操縱型式的絞車。其主要結(jié)構(gòu)包括氣動馬達(dá)、齒輪箱、滾筒和制動器等。1、氣動馬達(dá) 氣動馬達(dá)是由開關(guān)閥組件和配氣閥組件以及連接在曲軸上的六組連桿、活塞、氣缸等主要零件所組成。活塞式氣動馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)原理：當(dāng)手柄推至啟動位置時，壓縮空氣由開關(guān)閥進(jìn)入配氣閥，配氣閥進(jìn)入配氣閥芯，使其轉(zhuǎn)動。同時，配氣閥芯的轉(zhuǎn)動將壓縮氣依次分別送入周圍的六個汽缸中。由于在缸內(nèi) 的壓縮氣體的膨脹作用，從而推動了活塞

3、、連桿和曲軸的轉(zhuǎn)動。當(dāng)活塞被推至“下死點”時，配氣閥芯同時也轉(zhuǎn)至第一次排氣位置，經(jīng)膨脹后的氣體（尚帶有一定的壓力），即自行從氣缸內(nèi)，經(jīng)過閥的排氣孔道，直接排出體外。同時，活塞籍曲軸的回轉(zhuǎn)作用，又被推向汽缸的“上死點”（配氣閥芯同時也轉(zhuǎn)至第二次排氣位置），并將缸內(nèi)的剩余氣體全部從配氣閥組件的排氣孔道排出體外。經(jīng)過這樣的往復(fù)循環(huán)作用，就能使曲軸不斷的高速運(yùn)轉(zhuǎn)。為了使曲軸、連桿與活塞等零件的運(yùn)動與主閥的運(yùn)轉(zhuǎn)得到協(xié)調(diào)，因此，在曲軸與主閥之間采用連接器聯(lián)接。連接器不僅能使曲軸和主閥的運(yùn)轉(zhuǎn)取得一致，而且它對整個氣動機(jī)來講，尚能起到一定的安全保護(hù)作用。連接器所選用的材料，及其斷口面積均有所規(guī)定。如果當(dāng)主閥由

4、于缺乏潤滑油而被咬死，不斷繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時，該連接器就立即被切斷，使氣動機(jī)所有零件的運(yùn)動全部處于停頓狀態(tài)，這樣就能避免或減少其他零件的損壞。 2、齒輪箱 齒輪箱與底座鑄成一體，其內(nèi)裝有一個齒輪架和二組齒輪副，（一組為外齒輪副、另一組為內(nèi)齒輪副），所有齒輪均全封閉在具有一定油位的齒輪箱內(nèi)。該齒輪箱位于氣動機(jī)與滾筒之間，它能將氣動機(jī)所發(fā)生的動力，通過這二組減速輪系，和固定在主軸上的離合器傳遞給滾筒。 3、制動器 制動器是由鋼帶、石棉帶、制承架、手柄和調(diào)節(jié)螺釘?shù)戎饕慵M成。鋼帶成圓環(huán)型，其內(nèi)壁鉚有石棉帶，環(huán)抱于滾筒剎車鼓的圓周上，其一端與固定在機(jī)座上的支承架相連接，另一端鉚有帶內(nèi)螺紋的接頭、與固定在支

5、承架上的調(diào)節(jié)螺釘相旋合。當(dāng)手柄以順時針方向擰緊時，鋼帶即能起制動作用，使運(yùn)轉(zhuǎn)著的滾筒剎住不動，反之，如手柄以逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，則即能松閘，使?jié)L筒得到自由轉(zhuǎn)動。 設(shè)計內(nèi)容：1、 說明氣動絞車的工作原理；2、 設(shè)計計算氣動絞車的主要參數(shù)并對氣動馬達(dá)、齒輪箱、滾筒和制動器進(jìn)行選型計算；3、 設(shè)計計算閥及管路元件。4、 畫出以下工作圖各一張：氣動絞車工作系統(tǒng)的氣壓傳動系統(tǒng)圖，氣動絞車工作系統(tǒng)裝配圖。5、 編寫設(shè)計說明書一份，包括：1) 氣動絞車的工作原理設(shè)計；2) 氣壓系統(tǒng)設(shè)計計算；3) 氣動馬達(dá)、齒輪箱、滾筒和制動器進(jìn)行選型計算；4) 操作使用說明。 要求電腦打字，有相應(yīng)的附圖。二、研究方案、目標(biāo)根

6、據(jù)課程設(shè)計時用的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書進(jìn)行。三、閱讀書目清單 1 李久立等機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)濟(jì)南：濟(jì)南出版社， 1998 2 馮之敬等機(jī)械制造工程原理北京：清華大學(xué)出版社， 1999 3 李凱嶺等機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社， 2005 4 翁世修等機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)上海：上海交通大學(xué)出版社， 1999 5 張福潤等機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)武漢：華中科技大學(xué)出版社， 2000 6 張世昌等機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)天津：天津大學(xué)出版社， 2002 7 王麗英等機(jī)械制造技術(shù)北京：中國計量出版社， 2003 8 哈爾濱工業(yè)大學(xué)等機(jī)械制造工藝?yán)碚摶A(chǔ)上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社， 1980 9 哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大

7、學(xué)主編機(jī)械制造工藝規(guī)程制訂及裝配尺寸鏈上海：上海 科學(xué)技術(shù)出版社， 1980 10 孫健等機(jī)械制造工藝學(xué)北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1982 11 王啟平機(jī)械制造工藝學(xué)哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 1988 12 顧崇銜等機(jī)械制造工藝學(xué)第二版（修訂本）西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社， 1987 13 吳恒文機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)北京：高等教育出版社， 1990 14 華東地區(qū)大專院校機(jī)械制造工藝學(xué)協(xié)作組機(jī)械制造工藝學(xué)（修訂本）福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社， 1999 15 于復(fù)曾等機(jī)械制造工藝學(xué)濟(jì)南：山東工業(yè)大學(xué)， 1990 16 哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編機(jī)床夾具設(shè)計上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1980

8、 17 鞏秀長主編機(jī)床夾具設(shè)計原理濟(jì)南：山東大學(xué)出版社， 1993 18 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車制造廠工人大學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計手冊（第 2 版）上海科學(xué)技術(shù)出版社， 1988 19 陶乾編金屬切削原理北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1961 20 G.布恩羅伊德著，山東工業(yè)大學(xué)機(jī)制教研室譯金屬切削加工的理論基礎(chǔ)濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社， 1980 21 艾興等切削用量手冊北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1984 22 陳日曜等金屬切削原理（第 2 版）北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1997 23 周澤華金屬切削原理 ( 第二版 ) 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社， 1993 24 樂兌謙金屬切削刀具北京

9、：機(jī)械工業(yè)出版社， 2003 25 陸建中編金屬切削原理與刀具上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社， 1986 26 吳圣莊等金屬切削機(jī)床概論北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1985 27 富大偉數(shù)控系統(tǒng)北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2002 28 明興祖數(shù)控加工技術(shù)北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2003 29 田坤數(shù)控機(jī)床與編程武漢 : 華中科大， 2001 30 陳宏鈞等機(jī)械制造工藝技術(shù)管理手冊北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998 31 趙如福等機(jī)械加工工藝人員手冊（第 3 版）上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1990 32 楊叔子機(jī)械加工工藝師手冊北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2002 33 王貴成等精密與特種加工武漢：武漢理工大學(xué)

10、出版社， 2001 34 劉晉春等特種加工北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2000 35 高職課件編寫委員會特種加工北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2004 36 趙萬生等特種加工技術(shù)北京：高等教育出版社， 2001 37 鄧三鵬、 馬蘇常先進(jìn)制造技術(shù)北京：中國電力出版社， 2006 38 張根保先進(jìn)制造技術(shù)重慶：重慶大學(xué)出版社， 1996 39 蔣新榮微細(xì)加工技術(shù)北京：電子工業(yè)出版社， 1990 40 盛曉敏等先進(jìn)制造技術(shù)北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2004 41 孫大涌等先進(jìn)制造技術(shù)北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2000 42 劉極峰等計算機(jī)輔助設(shè)計與制造北京：高等教育出版社， 2004 四、畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)度計

11、劃序號各階段工作內(nèi)容起止日期備注五、主要參考資料六、畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)度表（本表由學(xué)生填寫，每期分別交指導(dǎo)教師簽署審查意見）前 期（ 月 日至月 日）學(xué)生主要工作：指導(dǎo)教師審查意見：年 月 日中 期（ 月 日至月 日）學(xué)生主要工作：指導(dǎo)教師審查意見：年 月 日后 期（ 月 日至 月 日）學(xué)生主要工作：指導(dǎo)教師審查意見：年 月 日 七、其他（學(xué)生提交）1開題報告1份 2外文資料譯文1份（1000字以上，并附資料原文） 3設(shè)計（論文）1份（理科6000字以上） 指 導(dǎo) 教 師： 教研室負(fù)責(zé)人： 學(xué)生開始執(zhí)行 任務(wù)書日期： 學(xué)生姓名： 送交畢業(yè)設(shè)計日期： 宜春學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告JQH型氣動

12、絞車設(shè)計題 目： 學(xué) 院： 理工學(xué)院 教研室 機(jī)電 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制作及其自動化 班 級： 10機(jī)制2班 學(xué) 號： 1034304218 姓 名： 劉彥君 指導(dǎo)教師： 黎錦賢 填表日期： 年 月 日一、 選題的依據(jù)及意義JQH型氣動絞車也稱為液壓絞車，它大多是將液壓基礎(chǔ)原件部件進(jìn)行新的組合，并與電控絞車的機(jī)械部分相結(jié)合產(chǎn)生的一種新型提升機(jī)械。這種新型的液壓絞車比傳統(tǒng)的電控絞車在某些方面有比較突出的優(yōu)點，因而得到迅速的發(fā)展。國外在五十年代中期，新型的軸向柱塞式和徑向柱塞式液壓馬達(dá)系列產(chǎn)品紛紛問世，后來研制出液壓絞車，在輪船上和建筑機(jī)械上使用。大約在60年代中期研制出防爆液壓絞車在煤礦下使用。

13、本人了解到現(xiàn)在馬達(dá)驅(qū)動絞車要用于沼氣煤礦井下，作為提升和下放人員，煤，石料及運(yùn)輸材料，機(jī)械設(shè)備之用。在煤礦主要是用于采區(qū)上，下山運(yùn)輸，同時也可用于井下暗立井，暗斜井和掘井時的提升運(yùn)輸及井下輔助運(yùn)輸。本人通過參考國內(nèi)外有關(guān)資料，設(shè)計一個JQH型氣動絞車。它主要用于提升東西。二、 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（含文獻(xiàn)綜述）我國絞車主要是指調(diào)度絞車和回柱絞車，它經(jīng)歷了仿制、自行設(shè)計兩個階段。解放初期使用的礦用小絞車有日本的、蘇聯(lián)的，因此當(dāng)時生產(chǎn)的礦用小絞車也是測繪仿制日本和蘇聯(lián)的產(chǎn)品。1958年后這些產(chǎn)品相繼被淘汰，并對蘇聯(lián)絞車進(jìn)行了改進(jìn)，于1964年進(jìn)入了自行設(shè)計階段.回柱絞車大體上也是經(jīng)歷了仿制和自

14、行設(shè)計的兩個階段，八十年代以前一直使用的是仿制的老產(chǎn)品，八十年代中期才開始設(shè)計新型的回柱絞車，主要針對效率極低的球面蝸輪副、慢速工作和快速回繩等環(huán)節(jié)進(jìn)行根本的改進(jìn)。 國外小絞車的種類、規(guī)格較多.工作機(jī)構(gòu)有單筒、雙筒和摩擦式.傳動型式有皮帶傳動、鏈?zhǔn)絺鲃印X輪傳動、蝸輪傳動、液壓傳動、行星齒輪傳動和擺線齒輪傳動等。其中采用行星齒輪傳動的比較多。發(fā)展趨勢向標(biāo)準(zhǔn)化系列方向發(fā)展，向體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊方向發(fā)展;向高效、節(jié)能、壽命長、低噪音、一機(jī)多能通用化、大功率、外形簡單、平滑、美觀、大方方向發(fā)展。 國外礦用小絞車規(guī)格比較多，適用不同場合，我國礦用小絞車的規(guī)格少，品種型號多而亂，也較繁雜，沒有統(tǒng)一

15、標(biāo)準(zhǔn)。從工作機(jī)構(gòu)上分，國外有單筒、雙筒及摩擦式三種，我國只有單筒一種型式。從原動力上分，國外有電動的、風(fēng)動的及液壓驅(qū)動，我國只有電動的和少量風(fēng)動的。 我國礦用小絞車在壽命、噪音、可靠性等綜合指標(biāo)與蘇聯(lián)有著一定的差距。蘇聯(lián)礦用小絞車使用壽命規(guī)定在5年以上，我國目前不具備測試手段壽命無法考核，但從對用戶的訪問中得知，壽命達(dá)不到5年.噪音也稍大。 雖然我國礦用小絞車參數(shù)系列水平優(yōu)于國外，但在標(biāo)準(zhǔn)化和通用化方面遠(yuǎn)不如發(fā)達(dá)采煤機(jī)械制造國。三、 本課題研究內(nèi)容1液壓馬達(dá)的選擇（液壓馬達(dá)是馬達(dá)驅(qū)動絞車的主要動力提供裝置）。2鋼絲繩的選取和使用（本裝置主要靠鋼絲繩拉動輸送機(jī)上的張緊小車，張緊小車帶動輸送帶，從

16、而達(dá)到張緊的目的）。3減速器的設(shè)計與計算（減速器是馬達(dá)驅(qū)動絞車中的最主要部件，馬達(dá)通過它把力傳給卷筒，卷筒在帶動鋼絲繩工作）。四、 本課題研究方法第一步：液壓馬達(dá)的選擇（根據(jù)絞車的功率進(jìn)行計算選用液壓馬達(dá)）。第二步：鋼絲繩的選取和使用（鋼絲繩在工作時卷繞進(jìn)出滑輪和卷筒，除產(chǎn)生應(yīng)力外，還有擠壓，彎曲，接觸，扭轉(zhuǎn)等應(yīng)力，應(yīng)力情況相當(dāng)復(fù)雜）。第三步：減速器的設(shè)計與計算（根據(jù)所選擇的液壓馬達(dá)的主要參數(shù)來進(jìn)行減速器的設(shè)計和校核）。五、 研究目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度一：中英文翻譯。（計劃用1周時間）二：課題工作計劃的制定和資料的搜集。（計劃用1周時間）三：對裝置進(jìn)行方案確定，進(jìn)行必要的計。（計劃用1周時間

17、）四：選擇液壓馬達(dá)，確定方案。（計劃用1周時間）五：繪制總裝配圖。（計劃用2周時間）六：零件圖的繪制。（計劃用1周時間）七：氣動絞車工作系統(tǒng)的氣壓傳動系統(tǒng)圖。（計劃用1周時間）八：校驗圖紙（計劃用1周時間）九：編寫設(shè)計說明書。（計劃用1周時間）十：準(zhǔn)備答辯。（計劃用1周時間）六、參考文獻(xiàn)1 李久立等機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)濟(jì)南：濟(jì)南出版社， 1998 2 馮之敬等機(jī)械制造工程原理北京：清華大學(xué)出版社， 1999 3王麗英等機(jī)械制造技術(shù)北京：中國計量出版社， 2003 4 哈爾濱工業(yè)大學(xué)等機(jī)械制造工藝?yán)碚摶A(chǔ)上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社， 1980 5 哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編機(jī)械制造工藝規(guī)程制訂及

18、裝配尺寸鏈上海：上海 科學(xué)技術(shù)出版社， 1980 6 孫健等機(jī)械制造工藝學(xué)北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1982 7 陳宏鈞等機(jī)械制造工藝技術(shù)管理手冊北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998 8 鄧三鵬、 馬蘇常先進(jìn)制造技術(shù)北京：中國電力出版社， 2006 9 張根保先進(jìn)制造技術(shù)重慶：重慶大學(xué)出版社， 1996 10蔣新榮微細(xì)加工技術(shù)北京：電子工業(yè)出版社， 1990 11盛曉敏等先進(jìn)制造技術(shù)北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2004 12 孫大涌等先進(jìn)制造技術(shù)北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2000 13劉極峰等計算機(jī)輔助設(shè)計與制造北京：高等教育出版社， 2004 JQH型氣動絞車設(shè)計 摘 要本設(shè)計是對液壓絞車的工作環(huán)境、工

19、作原理和工作特性進(jìn)行了分析，并結(jié)合實際，在仔細(xì)觀察后，對液壓絞車的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，對組成的各元件進(jìn)行了選型、計算和校核。該關(guān)鍵詞：校核。Abstract The design is the work environment of the hydraulic winch，The working principle and characteristics were analyzed ，combined with practical, careful observation，The overall structure of the design of hydraulic winch，and cho

20、ose，compute and examine the various parts of the hydraulic winch. The winch is made up of the import hydraulic motor，import balancing valve，the brake of many pieces，coupling，reel，supporting axle and rack . Also we may design the valve group for the distributor of the motor，like with balancing valve，

21、high-pressured shuttle valve，velocity modulation cross valve or other performance valve groups. The characteristic of the construction is compact ，small，light，beautiful and so on，the characteristic of the performance is safe，the high efficiency，the big start torque，the best low-speed stability chara

22、cteristic，the low noise，the reliable operation. The winch is quite steadily in the work of promotion and relaxation ，The winch with the coupling also may release the things free ，It is popular to the railroad locomotive ，the auto hoist，the ships， the oil field of drills picks，the geological prospect

23、ing，the coal mine，the harbor and the each kind of hoisting equipment.Key words：Hydraulic winch；Computation；Examination. 目 錄 第1章 緒 論1.1液壓傳動系統(tǒng)概論1.1.1傳動類型及液壓傳動的定義一部完備的機(jī)器都是由原動機(jī)、傳動裝置和工作機(jī)組成。原動機(jī)（電動機(jī)或內(nèi)燃機(jī)）是機(jī)器的動力源；工作機(jī)是機(jī)器直接對外做功的部分；而傳動裝置則是設(shè)置在原動機(jī)和工作機(jī)之間的部分，用于實現(xiàn)動力（或能量）的傳遞、轉(zhuǎn)換與控制，以滿足工作機(jī)對力（或力矩）、工作速度及位置的要求。按照傳動件（或轉(zhuǎn)速）的

24、不同，有機(jī)械傳動、電器傳動、流體傳動（液體傳動和氣體傳動）及復(fù)合傳動等的要求。液體傳動又包括液力傳動和液壓傳動是以動能進(jìn)行工作的液體傳動。液壓傳動則是以受壓液體作為工作介質(zhì)進(jìn)行動力（或能量）的轉(zhuǎn)換、傳遞、控制與分配的液體傳動。由于其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢，以成為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備與裝置實現(xiàn)傳動及控制的重要技術(shù)手段之一。1.1.2 液壓系統(tǒng)的組成部分液壓傳動與控制的機(jī)械設(shè)備或裝置中，其液壓系統(tǒng)大部分使用具有連續(xù)流動性的液壓油等工作介質(zhì)，通過液壓泵將驅(qū)動泵的原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，經(jīng)過壓力、流量、方向等各種控制閥，送至執(zhí)行機(jī)器（液壓缸、液壓馬達(dá)或擺動液壓馬達(dá)）中，轉(zhuǎn)換為機(jī)械能去驅(qū)動負(fù)載。這樣的液壓系統(tǒng)

25、一般都是由動力源、執(zhí)行器、控制閥、液壓附件幾液壓工作介質(zhì)的幾部分所組成。一般而言，能夠?qū)崿F(xiàn)某種特定功能的液壓元件的組合，稱為液壓回路。為了實現(xiàn)對某一機(jī)器或裝置的工作要求，將若干特定的基本回路連接或復(fù)合而成的總體稱為液壓系統(tǒng)。1.1.3 液壓系統(tǒng)的類型液壓系統(tǒng)可以按多種方式進(jìn)行分類，見表1.1。表1.1 液壓系統(tǒng)的分類 1.1.4 液壓技術(shù)的特點（1）優(yōu)點1）傳動平穩(wěn) 在液壓傳動裝置中，由于油液的壓縮量非常小，在通常壓力下可以認(rèn)為不可壓縮，依靠油液的連續(xù)流動進(jìn)行傳動。油液有吸振能力，在油路中還可以設(shè)置液壓緩沖裝置，故不像機(jī)械機(jī)構(gòu)因加工和裝配誤差會引起振動扣撞擊，使傳動十分平穩(wěn)，便于實現(xiàn)頻繁的換向

26、。2）質(zhì)量輕體積小 液壓傳動與機(jī)械、電力等傳動方式相比，在輸出同樣功率的條件下，體積和質(zhì)量可以減少很多，因此慣性小、動作靈敏；這對液壓仿形、液壓自動控制和要求減輕質(zhì)量的機(jī)器來說，是特別重要的。例如我國生產(chǎn)的1m3機(jī)在采用液壓傳動后，比采用機(jī)械傳動時的質(zhì)量減輕了1t。 3）承載能力大 液壓傳動易于獲得很大的力和轉(zhuǎn)矩，因此廣泛用于壓制機(jī)、隧道掘進(jìn)機(jī)、萬噸輪船操舵機(jī)和萬噸水壓機(jī)等。 4）容易實現(xiàn)無級調(diào)速 在液壓傳動中，調(diào)節(jié)液體的流量就可實現(xiàn)無級凋速，并且凋速范圍很大，可達(dá)2000：1，很容易獲得極低的速度。 5）易于實現(xiàn)過載保護(hù) 液壓系統(tǒng)中采取了很多安全保護(hù)措施，能夠自動防止過載，避免發(fā)生事故。 6

27、）液壓元件能夠自動潤滑 由于采用液壓油作為工作介質(zhì)，使液壓傳動裝置能自動潤滑，因此元件的使用壽命較長。 7）容易實現(xiàn)復(fù)雜的動作 采用液壓傳動能獲得各種復(fù)雜的機(jī)械動作，如仿形車床的液壓仿形刀架、數(shù)控銑床的液壓工作臺，可加工出不規(guī)則形狀的零件。 8）簡化機(jī)構(gòu) 采用液壓傳動可大大地簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)，從而減少了機(jī)械零部件數(shù)目。 9）便于實現(xiàn)自動化 液壓系統(tǒng)中，液體的壓力、流量和方向是非常容易控制的，再加上電氣裝置的配合，很容易實現(xiàn)復(fù)雜的自動工作循環(huán)。目前，液壓傳動在組合機(jī)床和自動線上應(yīng)用得很普遍。 10）便于實現(xiàn)“三化” 液壓元件易于實現(xiàn)系列比、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化也易于設(shè)計和組織專業(yè)性大批量生產(chǎn)，從而可提高生

28、產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本。（2）缺點1）、不能保證定比傳動。2）、傳動效率低。3）、工作穩(wěn)定性易受溫度影響。4）、造價較高。5）、故障診斷困難。1.2 絞車的簡介及國內(nèi)外液壓絞車發(fā)展?fàn)顩r1.2.1絞車的簡介液壓絞車以油液作為工作介質(zhì)，通過密封容積的變化來傳遞運(yùn)動，通過油液內(nèi)部的壓力來傳遞動力。（1）、動力部分將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能（液壓能），例如：液壓泵。（2）、執(zhí)行部分將液壓泵輸入的油液壓力能轉(zhuǎn)換為帶動工作機(jī)構(gòu)的機(jī)械能。例如：液壓缸、液壓馬達(dá)。（3）、控制部分用來控制和調(diào)節(jié)油液的壓力、流量和流動方向，例如：壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。（4）、輔助部分將前面三部分連接在

29、一起，組成一個系統(tǒng)，起貯油、過濾、測量和密封等作用。例如：管路和接頭、油箱、過濾器、蓄能器、密封件和控制儀表等。在一定體積的液體上的任意一點施加的壓力,能夠大小相等地向各個方向傳遞.這意味著當(dāng)使用多個液壓缸時,每個液壓缸將按各自的速度拉或推,而這些速度取決于移動負(fù)載所需的壓力.在液壓缸承載能力范圍相同的情況下,承載最小載荷的液壓缸會首先移動,承載最大載荷的液壓缸最后移動。在起重機(jī)械中，用以提升或下降貨物的機(jī)構(gòu)稱為起升機(jī)構(gòu)，一般采用卷揚(yáng)式，而這樣的機(jī)器叫做卷揚(yáng)機(jī)又叫絞車。卷揚(yáng)機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)一般由驅(qū)動裝置、鋼絲繩卷繞系統(tǒng)、取物裝置和安全保護(hù)裝置等組成。驅(qū)動裝置包括電動機(jī)、聯(lián)軸器、制動器、減速器、卷筒

30、等部件。鋼絲繩卷繞系統(tǒng)包括鋼絲繩、卷筒、定滑輪和動滑輪。取物裝置有吊鉤、吊環(huán)、抓斗、電磁吸盤、吊具掛梁等多種形式。安全保護(hù)裝置有超負(fù)載限制器、起升高度限位器、下降深度限位器、超速保護(hù)開關(guān)等，根據(jù)實際需要配用。1.2.2 國內(nèi)外液壓絞車發(fā)展?fàn)顩r國外在50年代中期，新型的軸向柱塞式和徑向柱塞式液壓馬達(dá)系列產(chǎn)品紛紛問世，后來研制出液壓絞車，在輪船上和建筑機(jī)械上使用。大約在60年代中期，研制出防爆液壓絞車在煤礦下使用。近20年來液壓絞車發(fā)展很快，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家的煤礦現(xiàn)在已廣泛使用液壓絞車。從小到大，從單繩到多繩，從有極繩到無極繩，從纏繞式到摩擦式，各種規(guī)格品種比較齊全。英國是研制液壓絞車較早的國家之一

31、，60年代就有礦用液壓絞車問世。日本三井三池制作所在1965年制造出第一臺防爆液壓絞車，以后反復(fù)進(jìn)行了多種設(shè)計和改進(jìn)，現(xiàn)在生產(chǎn)40 75 160 250KW等四種型號的防爆液壓絞車，其滾筒直徑分別為900 1200 2000 2100，具有手動.半自動兩種運(yùn)轉(zhuǎn)方式，可以用來提升貨物和人員。南非東特南斯菲爾的新博斯吉私普魯伊特煤礦的副井裝有一臺多繩摩擦式液壓提升機(jī)，采用四臺液壓馬達(dá)驅(qū)動，有效再和達(dá)35T。它是目前世界上提升重量最大的液壓提升機(jī)。我國煤礦井下防爆液壓絞車的研制和應(yīng)用比歐美、日本大約晚了約十多年，國內(nèi)防爆液壓絞車的研制工作是為了滿足煤礦安全生產(chǎn)的需要而發(fā)展起來的。從1977年開始，由

32、湖南省煤炭工業(yè)局液壓絞車研制組和湖南省煤礦專用機(jī)械廠共同研制KBYT-1200-1型防爆液壓絞車，于1981年3月經(jīng)鑒定定型，轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)。由于全國重點煤礦井下需要1.6m絞車較多，為了滿足全國沼氣礦井的急需，從1981年末開始，由湖南省煤炭科學(xué)研究所和湖南省煤礦專用機(jī)械廠共同承擔(dān)了煤炭部下達(dá)的重點科研項目“BYT-1.6型防爆液壓絞車”研制工作，并隨同研制了NJM-E16型內(nèi)曲線低速大扭矩液壓馬達(dá)，于1984年11月通過部級鑒定定型，轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)，推廣使用。并由此派生出用兩臺NJM-E10型液壓馬達(dá)驅(qū)動的BYT-1.6型防爆液壓絞車。除上述煤礦井下提升用的防爆液壓絞車外，國內(nèi)有的單位還研制了

33、其它用途的液壓絞車。如重慶煤炭研究所、雞西煤礦機(jī)械廠和徐州煤礦機(jī)械廠共同研制的YAJ-13型和YAJ-22型液壓安全絞車，用于傾角大于16的回采面的回采工作面，防止采煤機(jī)因自重下滑而發(fā)生跑車事故。河北煤炭研究所和石家莊煤礦機(jī)械廠共同研制了牽引KCY-6/900型卡軌車的液壓絞車。常州科研試制中心研制了牽引F-T型卡軌車的液壓絞車。液壓絞車的研制和發(fā)展情況表明：液壓絞車由于采用液壓傳動，減少了產(chǎn)生電火花的元件；又由于全部使用鼠籠式電動機(jī)，空載直接啟動，使電氣控制設(shè)備簡單，容易做成防爆型。所以采用液壓絞車是解決煤礦井下絞車安全防爆問題的有效途徑。同時液壓絞車具有無級調(diào)速，啟動、換向平穩(wěn)，低速運(yùn)轉(zhuǎn)性

34、能好，操作簡單，體積小，重量輕，安全保護(hù)比較齊全等優(yōu)點。此外，防爆液壓絞車在啟動和制動以及低速運(yùn)轉(zhuǎn)時比電控絞車的效率要高，液壓傳動裝置要比直流電氣傳動裝置要便宜很多。其缺點是液壓元件制造精度和質(zhì)量要求較高，液壓傳動的噪音較大?？偟膩砜?，防爆液壓絞車是一種具有良好運(yùn)轉(zhuǎn)特性、適合沼氣煤礦和有煤與沼氣突出危險礦井使用的防爆絞車。它是一種很有發(fā)展前途的煤礦機(jī)械設(shè)備，是礦用防爆絞車的主要發(fā)展方向之一。1.3本課題研究的目的和意義 本設(shè)計是通過對液壓絞車的工作原理、工作環(huán)境和特點進(jìn)行分析，并結(jié)合實際對液壓絞車的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計，對液壓泵站，液壓馬達(dá)，絞車等結(jié)構(gòu)主要針對液壓絞車組成的各個元件進(jìn)行合理選型、

35、計算和校核。絞車由液壓馬達(dá)、平衡閥、制動器、卷筒、支撐軸、機(jī)架等部件組成。在性能上具有安全性高、效率高、啟動扭矩大、低速穩(wěn)定性好、噪聲低、操作可靠等特點，在提升、下放過程中工作運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的優(yōu)點，而且此類絞車操作方便，體積小，重量輕，可以廣泛地應(yīng)用于煤礦井下提升和輸送貨物，并將大大提高運(yùn)輸效率、降低運(yùn)營成本。第2章 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計 2.1擬定絞車液壓系統(tǒng)圖系統(tǒng)的工作原理及其特點簡要說明如下：（見圖1.1）液壓馬達(dá)12的排量切換由二位四通電磁換向閥5實現(xiàn)，控制壓力由液壓馬達(dá)12自身提供，為了防止下放時因超越負(fù)載作用而失速，在馬達(dá)回油路上設(shè)置了外控式平衡閥4。另外，為了提高系統(tǒng)工作可靠性，以防污染

36、和過熱造成的故障，在回油路上設(shè)置了回油過濾器7及冷卻器8。手動換向閥5的中位機(jī)能為K型，在絞車停止待命時，液壓泵可以中位低壓卸荷，有利于節(jié)能。圖2.11、多片式摩擦離合器2、液壓馬達(dá)3、6、溢流閥4、外控式平衡閥5、手動向閥7、回油過濾器8冷卻器9、油箱10、進(jìn)油過濾器11、液壓馬達(dá) 12、電機(jī)13、調(diào)速閥開關(guān)14、調(diào)速閥2.2 液壓絞車結(jié)構(gòu)方案的確定卷筒軸與減速器輸出軸連接方式設(shè)計的基本原則（1）盡量避免采用多支點的超靜定軸。因為多支承點受力復(fù)雜且軸安裝度不易保證。（2）優(yōu)先采用減速器輸出端直接驅(qū)動卷筒的連接方式，使卷筒軸不傳遞扭矩，盡可能避免卷筒軸收彎曲和扭轉(zhuǎn)的復(fù)合作用，以減少軸的直徑。（

37、3）使機(jī)構(gòu)有良好的總成分組行，以利制造、安裝、調(diào)試和維修。（4）結(jié)構(gòu)緊湊、構(gòu)造簡單，工作安全可靠。（5）卷筒組與減速器輸出軸優(yōu)先采用補(bǔ)償式連接，這樣，在安裝時允許總成間有小量的軸向、徑向和角度位移，以補(bǔ)償安裝位置誤差和機(jī)件的變形。液壓傳動的起升機(jī)構(gòu)可分為下列幾種形式： 由于選用的液壓馬達(dá)的形式不同，液壓起升機(jī)構(gòu)可分為高速液壓馬達(dá)傳動和低速大扭矩馬達(dá)傳動兩種形式。 高速液壓馬達(dá)傳動需要通過減速器帶動起升卷筒。減速器可采用批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)減速器，通常有圓柱齒輪式，蝸輪蝸桿式和行星齒輪式減速器。這種傳動形式的特點是液壓馬達(dá)本身重量輕、體積小，容積效率高，生產(chǎn)成本較低。但整個液壓起升機(jī)構(gòu)重量較重，體積較

38、大。低速大扭矩馬達(dá)傳動可直接或通過一級開式圓柱齒輪帶動起升卷筒。雖然低速馬達(dá)本身體積和重量較大，但不用減速器，使整個液壓起升機(jī)構(gòu)重量減輕，體積減小。并使傳動簡單、零件少，起動性能和制動性能好，對液壓油的污染敏感性小。殼轉(zhuǎn)的內(nèi)曲線徑向柱塞式低速大扭矩馬達(dá)，可以裝在卷筒內(nèi)部，由馬達(dá)殼體直接帶動卷筒轉(zhuǎn)動，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，便于布置。故本設(shè)計采用液壓馬達(dá)、制動器布置在卷筒同一側(cè)，行星減速器裝在卷筒內(nèi)。這種布置具備了體積小，結(jié)構(gòu)較緊湊，對稱性好，易于檢修調(diào)試的優(yōu)點。布置方式如圖2.2。 圖2.22.3卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)工作過程分析2.3.1 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)的工作周期卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)是周期性作業(yè)。一個工作周期為：啟動加速（0a）、穩(wěn)

39、定運(yùn)動（ab）和制動減速（bc）三個過程（圖2.3）。載荷由靜止?fàn)顟B(tài)被加速到穩(wěn)定工作速度（穩(wěn)定運(yùn)動）時，所經(jīng)歷的時間稱為啟動時間，從a到b經(jīng)歷的時間稱為工作時間，從b點的穩(wěn)定運(yùn)動減速到靜止?fàn)顟B(tài)時所經(jīng)歷的時間成為制動時間。起動和制動時間直接影響卷揚(yáng)機(jī)的工作過程，設(shè)計時可通過計算選取較為適合的時間。圖2.3 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)工作過程曲線2.3.2載荷升降過程的動力分析卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)帶載作變速運(yùn)動（起動或制動）時，作用在機(jī)構(gòu)上的載荷除靜力外，還有作加速運(yùn)動（或減速運(yùn)動）質(zhì)量產(chǎn)生的動載荷。（1）、起升起動過程 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)帶載提升時，載荷從靜止?fàn)顟B(tài)加速到穩(wěn)定運(yùn)動速度v的瞬時過程稱為起升起動過程。此時，懸掛載荷的鋼絲繩拉

40、力（圖2.4a）為： 式中 起升載荷； 由加速運(yùn)動質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力。 在起升起動時，慣性力方向與起升載荷方向相同，使鋼絲繩拉力增加。圖2.4 重物升降過程的動力分析（a）起升起動；（b）起升制動；（c）下降起動；（d）下降制動 （2）、起升制動過程 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)由勻速運(yùn)動制動減速到靜止的過程稱為起升制動過程。此時，懸掛重物的鋼絲繩拉力（圖2.4b）。由于減速運(yùn)動質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力的方向與起升載荷的方向相反，故使鋼絲繩拉力減小。 （3）、下降啟動過程 將載荷從靜止?fàn)顟B(tài)加速下降到勻速的過程稱為下降起動過程（圖2.4c）。此時，慣性為的方向與載荷的方向相反，使鋼絲繩拉力減小，即（4）、下降制動過程 卷揚(yáng)機(jī)

41、驅(qū)動懸吊載荷以勻速下降時，將制動器上閘，使載荷由勻速下降減速到靜止?fàn)顟B(tài)的過程稱為下降制動過程（圖2.4d）。此時因慣性力的方向與起升載荷的方向一致，故使鋼絲繩拉力增加，即。 綜上分析可得如下結(jié)論：起升起動和下降制動是卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)最不利的兩個工作過程，起升起動時原動機(jī)要克服的阻力距是靜阻力矩與最大慣性阻力矩之和。因此，原動機(jī)的起動力矩必須滿足 下降制動是制動器最不利的工作過程，所以，卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)支持制動器的制動力矩應(yīng)滿足下面條件： 才能將運(yùn)動的物品在規(guī)定的時間內(nèi)平穩(wěn)的停住。式中 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動載荷勻速運(yùn)動時的靜阻力矩； 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)起、制動時的最大慣性阻力矩。 顯然，上述兩種工作過程是決定卷揚(yáng)機(jī)原動機(jī)和制動器

42、性能以及對機(jī)構(gòu)的零部件進(jìn)行強(qiáng)度計算的依據(jù)。第3章 鋼絲繩的選用和卷揚(yáng)機(jī)卷筒的設(shè)計3.1鋼絲繩設(shè)計計算根據(jù)卷揚(yáng)機(jī)工作狀況和起升載荷確定卷揚(yáng)機(jī)起升機(jī)構(gòu)的工作級別，根據(jù)表查得汽車、輪胎、履帶、鐵路起重機(jī)，安裝及裝卸用吊鉤式，利用等級T5，載荷情況L2，工作級別M5。3.1.1鋼絲繩直徑可用鋼絲繩最大靜拉力確定d=Cd鋼絲繩最小直徑，C選擇系數(shù)mm/N1/2，S鋼絲繩最大工作靜拉力。查機(jī)機(jī)械設(shè)計手冊表8-1-15，取鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度=1850MPa。C=0.106，安全系數(shù)n=6（按比工作級別高一級別取），暫不考慮鋼絲繩自重。代入公式得d=46.9mm，取d=47.5mm。查礦用小絞車表2-3，暫取

43、GB1102-74繩637股（1+6+12+18）表3.1 鋼絲繩的技術(shù)特征繩直徑 鋼絲直徑鋼絲總斷面積參考質(zhì)量破斷壓力總和 47.5mm 2.2mm843.47mm2792.9（kg/100m）140140N 3.1.2鋼絲繩安全系數(shù)驗證考慮鋼絲繩的自重和絞車在工作過程對應(yīng)的拉力最大S=PQ+PGPQ起升載荷，PG慣性力，S=PQ+PG=792.99.8+21049.8+（792.99.8+21049.8）0.106 =2.211105N安全系數(shù)K=6.466=n符合安全系數(shù)要求；選用鋼絲繩GB1102-74繩637股（1+6+12+18）3.2卷筒的設(shè)計3.2.1 卷筒組的分類和特點卷筒是

44、起升機(jī)構(gòu)中卷繞鋼絲繩的部件。常用卷筒組類型有齒輪連接盤式、周邊大齒輪式、短軸式和內(nèi)裝行星齒輪式。 齒輪連接盤式卷筒組為封閉式傳動，分組性好，卷筒軸不承受扭矩，是目前橋式起重機(jī)卷筒組的典型結(jié)構(gòu)。缺點是檢修時需沿軸向外移卷筒。 周邊大齒輪式卷筒組多用于傳動速比大、轉(zhuǎn)速低的場合，一般為開式傳動，卷筒軸只承受彎矩。 短軸式卷筒組采用分開的短軸代替整根卷筒長軸。減速器側(cè)短軸采用鍵與過盈配合與卷筒法蘭盤剛性連接，減速器通過鋼球或圓柱銷與底架鉸接；支座側(cè)采用定軸式或轉(zhuǎn)軸式短軸，其優(yōu)點是構(gòu)造簡單，調(diào)整安裝比較方便。 內(nèi)裝行星齒輪式卷筒組輸入軸與卷筒同軸線布置，行星減速器置于卷筒內(nèi)腔，結(jié)構(gòu)緊湊，重量較輕，但制造

45、與裝配精度要求較高，維修不便，常用于結(jié)構(gòu)要求緊湊、工作級別為M5以下的機(jī)構(gòu)中。 根據(jù)鋼絲繩在卷筒上卷繞的層數(shù)分單層繞卷筒和多層繞卷筒。由于本設(shè)計的卷繞層數(shù)為三層，因此采用多層卷筒。根據(jù)鋼絲繩卷入卷筒的情況分單聯(lián)卷筒（一根鋼絲繩分支繞入卷筒）和雙卷筒（兩根鋼絲繩分支同時繞入卷筒）。單聯(lián)卷筒可以單層繞或多層繞，雙聯(lián)卷筒一般為單層繞。起升高度大時，為了減小雙聯(lián)卷筒長度，有將兩個多層繞卷筒同軸布置，或平行布置外加同步裝置的實例。 多層卷筒可以減小卷筒長度，使機(jī)構(gòu)緊湊，但鋼絲繩磨損加快，工作級別M5以上的機(jī)構(gòu)不宜使用。3.2.2 卷筒設(shè)計計算（1）卷筒名義直徑D=hd式中：h與機(jī)構(gòu)工作級別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有

46、關(guān)的系數(shù)。 d鋼絲繩直徑。由絞車工作級別為M5，查機(jī)械設(shè)計手冊表8-1-74得h=18，D=hd=855mm，取D=850mm.（2）卷筒長度L確定由于采用多層卷繞卷筒L，由下式 式中多層卷繞鋼繩總長度（mm），=Hmax=50m，Hmax提升高度，滑輪組倍率，n卷繞層數(shù)，n=3.把數(shù)據(jù)代入式中得 =307mm取多層卷繞卷筒長度=350mm。（3）、繩槽的選擇 單層卷繞卷筒表面通常切出導(dǎo)向螺旋槽，繩槽分為標(biāo)準(zhǔn)槽和深槽兩種形式，一般情況都采用標(biāo)準(zhǔn)槽。當(dāng)鋼絲繩有脫槽危險時（例如起升機(jī)構(gòu)卷筒，鋼絲繩向上引出的卷筒）以及高速機(jī)構(gòu)中，采用深槽。 多層卷繞卷筒表面以往都推薦做成光面，為了減小鋼絲繩磨損。但實踐證明，帶螺旋槽的卷筒多層卷繞時，由于繩槽保證第一層鋼絲繩排列整齊，有利于以后各層鋼絲繩的整齊卷繞。光面卷筒極易使鋼絲繩多層卷繞時雜亂無序，由此導(dǎo)致的鋼絲繩磨損遠(yuǎn)大于有繩槽的卷筒。 帶繩槽單層繞雙聯(lián)卷筒，可以不設(shè)擋邊，因為鋼絲繩的兩頭固定在卷筒的兩端。多層繞卷筒兩端應(yīng)設(shè)擋邊，以防止鋼絲繩脫出筒外，檔邊高度應(yīng)比最外層鋼絲繩高出。 1）繩槽半徑根據(jù)下式 取R=0.54d把數(shù)值代入得 R=26mm 繩槽節(jié)距P=d+（24）mm 取P=47.5+2.5=50mm 繩槽深度h=（0.250.4）d 取h=0.3d=0.