2109 JW-1200型調(diào)速型無(wú)極繩絞車(chē)的液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì)

2109 JW-1200型調(diào)速型無(wú)極繩絞車(chē)的液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì),jw,調(diào)速,無(wú)極,絞車(chē),液壓,裝置,設(shè)計(jì) 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 1 1 摘要 目前使用的無(wú)極繩絞車(chē)屬于直接啟動(dòng)，無(wú)調(diào)速性能，在使用中，啟動(dòng)平穩(wěn)能不好，不能夠進(jìn)行調(diào)速，當(dāng)?shù)V車(chē)運(yùn)行到直角彎道、變坡點(diǎn)或軌道不平等處需要慢性的場(chǎng)合，由于速度不易控制，就對(duì)絞車(chē)、礦車(chē)或牽引的設(shè)備引起沖擊、造成礦車(chē)掉道等問(wèn)題，一定程度上影響了安全高效生產(chǎn)。 針對(duì)井下特殊的環(huán)境，改造現(xiàn)有的無(wú)極繩 絞車(chē)，利用液壓泵驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)代替原來(lái)的防爆電機(jī)，實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速，使絞車(chē)能夠平穩(wěn)的起步，方便的調(diào)速，能夠針對(duì)不同的工況，使用不同的速度來(lái)運(yùn)行，得到安裝維護(hù)簡(jiǎn)單、使用方便、節(jié)省人力、安全高效、運(yùn)行可靠的目的。 而液壓技術(shù)的發(fā)展，使 液壓 調(diào)速控制 絞車(chē) 更 具有結(jié)構(gòu)緊湊、造價(jià)便宜、起動(dòng)平穩(wěn)、調(diào)速方便、過(guò)載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，特別是采用鼠籠式電機(jī)拖動(dòng)，使電控系統(tǒng)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了防爆要求。 關(guān)鍵詞 ： 無(wú)極繩絞車(chē) 無(wú)極調(diào)速 液壓 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 2 2 Abstract Current use of endless rope winch belongs to start directly, without the performance of speed adjustment, in use, a smooth start can not control, when the car runs into a right-angled bend, variable slope or track inequality require chronic situations, because the speed is not easy to control, the winch, or traction. The device caused by impact, causing the car off the track and other issues, to some extent affected the safety and high efficiency production. According to the special environment, reforming the existing endless rope winch, hydraulic pump driven by hydraulic motor instead of the explosion-proof motor, to realize stepless speed regulation, so that the winch can smooth starting, convenient speed regulation, can according to the different conditions, using different speed of operation, has simple installation and maintenance, convenient use, labor saving, safe and efficient, reliable operation of the purpose of. And the development of hydraulic technology, the hydraulic speed control winch has compact structure, low cost, stable starting, convenient speed regulation, overload protection and other advantages, particularly the squirrel-cage motor, the control system is simple, achieve explosion-proof requirements. Key words: endless rope winch stepless speed regulation of smooth starting 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 3 3 目錄 前言 ........................................................................................................................... 5 第一章 現(xiàn)有無(wú)極繩絞車(chē)總體概況和發(fā)展 ....................................................... 6 1.1 無(wú)極繩絞車(chē)用途 ..................................................................................... 6 1.2 傳統(tǒng)無(wú)極繩絞車(chē)各零件及工作原理 .................................................. 6 1.2.1 絞車(chē) ............................................................................................... 6 1.2.2 張緊裝置 ...................................................................................... 8 1.2.3 梭車(chē) ............................................................................................... 9 1.2.4 輪組 ............................................................................................. 10 1.3 傳統(tǒng)無(wú)極繩絞車(chē)存在的問(wèn)題 ............................................................. 12 1.4 國(guó)內(nèi)外防爆液壓絞車(chē)的發(fā)展 ............................................................. 13 1.4.1 國(guó)外防爆液 壓絞 車(chē)的技術(shù)水平及發(fā)展趨勢(shì) ....................... 13 1.4.2 國(guó)內(nèi)防爆液 壓絞 車(chē)的技術(shù)水平及發(fā)展趨勢(shì) ....................... 14 第二章 傳統(tǒng)無(wú)極繩絞車(chē)改造方案 .................................................................. 16 2.1 絞車(chē)基本情況 ........................................................................................ 16 2.2 存在問(wèn)題 ................................................................................................ 16 2.3 解決問(wèn)題的方案 ................................................................................... 16 第三章 無(wú)極繩絞車(chē)驅(qū)動(dòng)工況分析和確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù) .............. 20 3.1 載荷的組成和計(jì)算 .............................................................................. 20 3.1.1 工作載荷力矩 Fg ....................................................................... 20 3.1.2 軸頸摩擦力矩 Tf ....................................................................... 20 3.1.3 慣性力矩 Ta ............................................................................... 21 3.2 初選系統(tǒng)工作壓力 .............................................................................. 22 3.3 確定液壓泵的最大工作壓力 Pp ........................................................ 23 第四章 制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖 ..................................................... 24 4.1 系統(tǒng)基本方案 制定 .............................................................................. 24 4.1.1 制定調(diào)速方案 ........................................................................... 24 4.1.2 制定壓力控制方案 .................................................................. 25 4.1.3 制定順序動(dòng)作方案 .................................................................. 25 4.1.4 選擇液壓動(dòng)力源 ....................................................................... 26 4.2 繪制液壓系統(tǒng)圖 ................................................................................... 27 第五章 液壓元件的選擇 .................................................................................... 29 5.1 液壓泵的選擇 ....................................................................................... 29 5.2 液壓馬達(dá)的選取 ................................................................................... 30 5.2.1 確定液壓馬達(dá)的流量 .............................................................. 30 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 4 4 5.2.2 確定液壓馬達(dá)扭矩 .................................................................. 30 5.2.3 計(jì)算液壓馬達(dá)的排量 .............................................................. 30 5.2.4 選定液壓馬達(dá) ........................................................................... 31 5.3 液壓閥的選擇 ....................................................................................... 31 5.4 蓄能器的選擇 ....................................................................................... 31 5.5 管道尺寸的確定 ................................................................................... 32 5.6 油箱容量的確定 ................................................................................... 34 第六章 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 ................................................................................ 35 6.1 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升計(jì)算 ................................................................. 35 6.1.1 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率的計(jì)算 ................................................. 35 6.1.2 計(jì)算液壓系統(tǒng)的散熱功率 ..................................................... 37 第七章 減速器的選用 ........................................................................................ 40 7.1 按減速器機(jī)械強(qiáng)度許用公稱(chēng)輸入 功率 P1選用 ............................. 40 7.1.1 確定減速器的負(fù)載功率 P2 ..................................................... 40 7.1.2 確定工況系數(shù) KA、安全系數(shù) SA ............................................ 40 7.1.3 求計(jì)算功率 P2c .......................................................................... 41 7.1.4 求總傳動(dòng)比 ................................................................................ 41 7.2 校核熱功率 ............................................................................................ 42 7.2.1 確定系數(shù) f1、 f2、 f3 ....................................................................... 42 7.2.2 計(jì)算熱功 率 P2t .......................................................................... 42 第八章 減速器滾筒傳動(dòng)齒輪設(shè)計(jì) .................................................................. 44 8.1 選定齒輪類(lèi)型 、 精度等級(jí) 、 材料及齒數(shù) ....................................... 44 8.2 按齒輪接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) ................................................................. 44 8.3 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 ...................................................................... 45 總結(jié) ......................................................................................................................... 47 致謝 ......................................................................................................................... 48 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................ 49 附錄 ......................................................................................................................... 50 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 5 5 前言 無(wú)極繩 絞車(chē)作為一種新型高效的煤礦輔助運(yùn)輸設(shè)備，具有操作簡(jiǎn)單、安裝方便、投資少、費(fèi)用低、運(yùn)距長(zhǎng)、運(yùn)輸連續(xù)性等優(yōu)點(diǎn)，很受煤礦的青睞。在煤礦井下其可取代多臺(tái)小絞車(chē)的接力運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)工作面設(shè)備、材料和煤炭不經(jīng)轉(zhuǎn)載的連續(xù)運(yùn)輸，簡(jiǎn)化了運(yùn)輸環(huán)節(jié)，減少了輔助人員，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)，提高了工作效率、運(yùn)行安全可靠。 目前使用的無(wú)極繩絞車(chē)屬于直接啟動(dòng)，無(wú)調(diào)速性能，在使用中，啟動(dòng)平穩(wěn)能不好，不能夠進(jìn)行調(diào)速，當(dāng)?shù)V車(chē)運(yùn)行到直角彎道、變坡點(diǎn)或軌道不平等處需要慢性的場(chǎng)合，由于速度不易控制，就對(duì)絞車(chē)、礦車(chē)或牽引的設(shè)備引起沖擊、造成礦車(chē)掉道等問(wèn)題，一 定程度上影響了安全高效生產(chǎn)。 通過(guò)了解 JW-1200型無(wú)極繩絞車(chē)的適用場(chǎng)合、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，各部件功能，液壓驅(qū)動(dòng)的相關(guān)理論。 針對(duì)井下特殊的環(huán)境，改造現(xiàn)有的無(wú)極繩絞車(chē)，利用液壓泵驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)代替原來(lái)的防爆電機(jī)，實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速，使絞車(chē)能夠平穩(wěn)的起步，方便的調(diào)速，能夠針對(duì)不同的工況，使用不同的速度來(lái)運(yùn)行，得到安裝維護(hù)簡(jiǎn)單、使用方便、節(jié)省人力、安全高效、運(yùn)行可靠的目的。 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 6 6 第一章 現(xiàn)有無(wú)極繩絞車(chē)總體概況 和發(fā)展 1.1 無(wú)極繩絞車(chē)用途 無(wú)級(jí)繩連續(xù)牽引車(chē)是一種新型的被迅速推廣的煤礦輔助運(yùn)輸裝備。以一臺(tái)無(wú)極繩 絞車(chē)作為驅(qū)動(dòng)裝置，以鋼絲繩為牽引構(gòu)件， 與張緊裝置、梭車(chē)、尾輪等配套設(shè)備一起構(gòu)成一套完整的無(wú)級(jí)繩連續(xù)牽引車(chē)運(yùn)輸系統(tǒng)，適合于有瓦斯和煤塵的煤礦井下工作面順槽和軌道港，實(shí)現(xiàn)材料、設(shè)備的長(zhǎng)距離連續(xù)高效運(yùn)輸，特別適合于大型綜采設(shè)備的連續(xù)運(yùn)輸。也可用于金屬礦井下 和地面的軌道運(yùn)輸。 綜采工作面設(shè)備輔助運(yùn)輸以往一般使用的是小絞車(chē)和電瓶車(chē)聯(lián)合運(yùn)輸，需要投入大量的人力、物力，且作業(yè)人員安全系數(shù)低，事故率高，運(yùn)輸效率低，運(yùn)行費(fèi)用高；經(jīng)合理設(shè)計(jì)，再回風(fēng)巷安裝一臺(tái)無(wú)級(jí)繩連續(xù)牽引絞車(chē)，解決了長(zhǎng)距離運(yùn)輸巷道變坡多、拐彎大等問(wèn)題。 1.2 傳統(tǒng)無(wú)極繩絞車(chē)各零件及工作原理 1.2.1 絞車(chē) 絞車(chē)是整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力源，采用機(jī)械傳動(dòng)， 如附圖 1， 主要組成為 : (1) 電機(jī)，為無(wú)極繩絞車(chē)提供動(dòng)力。電動(dòng)機(jī)選用隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)、功率為 55— 185KW、根據(jù)用戶(hù)需要可配置雙速電機(jī)或變頻電機(jī)。 (2) 底座，由結(jié)構(gòu)件焊接成整體。通過(guò)地腳螺栓與基礎(chǔ)固定。 (3) 減速箱，采用硬齒面齒輪。減速箱具有機(jī)械變速功能、可實(shí)現(xiàn)快慢兩種速度、快慢速比在 2倍左右。 如附圖 2 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 7 7 (4) 滾筒部分，滾筒部分由小齒輪軸、大齒輪、主軸、卷繩筒及繩襯等組成。 (5) 聯(lián)軸器，聯(lián)軸器用于聯(lián)結(jié)電機(jī)和變速箱。 (6) 制動(dòng)裝置，有電力液壓推桿和手動(dòng)帶式二套制動(dòng)裝置。 (7) 齒輪罩，鐵皮制成固定于底座上，用以保護(hù)大小齒輪，以保證安全。 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 8 8 1.2.2 張緊裝置 無(wú)極 繩運(yùn)輸系統(tǒng)為保證鋼絲繩有一定的初張力必須配置張緊裝置。本系統(tǒng)張緊裝置為重錘式，主要由框架、張 緊繩輪、動(dòng)輪組、轉(zhuǎn)向輪、配重和防護(hù)網(wǎng)等組成。該裝置可吸收鋼絲繩系統(tǒng)由于彈性變形而伸長(zhǎng)的部分；同時(shí)，可為絞車(chē)提供尾張力 ,保證鋼絲繩在卷繩筒繩襯上 有較穩(wěn)定的正壓力，促使絞車(chē)正常牽引，而不致鋼絲繩在卷繩筒上打滑。由于系統(tǒng)用于雙向運(yùn)輸，所以系統(tǒng)中設(shè)有兩組張緊裝置。張緊裝置有重力張緊、液壓張緊及電動(dòng)張緊三種形式，用戶(hù)可根據(jù)需要選配。可以選用單繩張緊和雙繩張緊。 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 9 9 1.2.3 梭車(chē) 梭車(chē)是用來(lái)牽引礦車(chē)、平板車(chē)、材料車(chē)等車(chē)列，且具有固定鋼絲繩和儲(chǔ)存鋼絲繩等功能。 梭車(chē)主要有下列部分組成：車(chē)架、儲(chǔ)繩筒、車(chē)輪組件等。梭車(chē)帶防跑車(chē)制動(dòng)裝置，當(dāng)出現(xiàn)斷繩等危急情況時(shí)制動(dòng)裝置能卡住道軌枕木而使梭車(chē)及礦車(chē)等負(fù)載制動(dòng)住。梭車(chē)上裝有儲(chǔ)繩輪，可以根據(jù)巷道長(zhǎng)度隨時(shí)調(diào)整輸送距離。 (1) 車(chē)架：梭車(chē)車(chē)架主要有架體、碰頭組成，車(chē)架兩端是碰頭，車(chē)輪組件安裝在架體上，組成行走機(jī)構(gòu)，起行走和承重作用。 (2) 儲(chǔ)繩筒 ;梭車(chē)安裝有一個(gè)儲(chǔ)繩筒，可儲(chǔ)存鋼絲繩，以備巷道延深開(kāi)采或縮短運(yùn)距之用。收繩時(shí)先拔出固定插鞘，再用手把搖轉(zhuǎn)儲(chǔ)繩筒，鋼絲繩逐漸纏繞于儲(chǔ)繩筒上，最后插入固定插銷(xiāo)。 (3) 可在梭車(chē)前面或后面串列 2～ 4節(jié)礦車(chē)或 2節(jié)平板車(chē)，運(yùn)輸矸石、支護(hù)材料和配件等輔助材料。 如附圖 3： (4) 鍥塊：梭車(chē)前后各有一個(gè)鍥塊，鋼絲繩兩端穿過(guò)鍥塊，擰緊鍥塊上的壓緊螺栓壓緊鋼絲繩，收放鋼絲繩時(shí)只需松開(kāi)一 個(gè)鍥塊，然后把鋼絲繩卷入或卷出儲(chǔ)繩筒，鍥塊起固定鋼絲繩作用。 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 10 10 1.2.4 輪組 為適應(yīng)起伏變化坡道，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)有輪組，既可防止鋼絲繩抬高時(shí)車(chē)輛掉道，又可避免鋼絲繩摩擦巷道底板。輪組的固定方法象礦用軌枕一樣通過(guò)螺栓固定在軌道下沿上。輪組安裝數(shù)量需根據(jù)巷道具體起伏變化程度設(shè)置。 尾輪固定在運(yùn)距的終端，支承整個(gè)系統(tǒng)的反力，并可隨工作面的推進(jìn)，可方便地移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)距的變化。注意：在運(yùn)輸支架時(shí)，須澆灌水泥基礎(chǔ)固定尾輪，其它情況可用錨桿或其它方法固定尾輪。 如附圖 4： 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 11 11 壓繩輪組：為適應(yīng)起伏變化坡道，設(shè)計(jì)有壓繩輪組，既可防止在過(guò)垂直彎道時(shí)因鋼絲繩抬高而引起車(chē)輛掉道，壓繩輪組分為主壓繩輪組和副壓繩輪組，在主壓繩輪組上通過(guò)彈簧把壓繩輪壓在鋼絲繩上，當(dāng)梭車(chē)通過(guò)時(shí)，梭車(chē)前端的牽引板分開(kāi)兩壓繩輪，使梭車(chē)能順利通過(guò)。在副壓繩輪組上，壓繩輪直接固定在底架上。壓繩輪組的固定方法像礦用軌枕一樣通過(guò)螺栓固定在軌道下沿上。 如附圖 5： 平托輪：平托輪托在鋼絲繩的下面，平托輪為雙輪式（亦可采用兩個(gè)繩槽式托繩輪），可同時(shí)通過(guò)方向相反的兩根鋼絲繩 ，如附圖 6： 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 12 12 彎道護(hù)軌裝置（有轉(zhuǎn)彎時(shí)需用）：為適應(yīng) 轉(zhuǎn)彎巷道的運(yùn)輸需要，特別設(shè)計(jì)了一種專(zhuān)用的彎道護(hù)軌系統(tǒng)。 1.3 傳統(tǒng)無(wú)極繩絞車(chē)存在的問(wèn)題 雖然無(wú)極繩絞車(chē)在使用過(guò)程中，優(yōu)點(diǎn)比較突出，但是目前無(wú)極繩絞車(chē)在實(shí)際使用中還存在著以下問(wèn)題：①啟動(dòng)時(shí)，無(wú)極繩絞車(chē)的梭車(chē)沖擊太大；②在絞車(chē)的運(yùn)行過(guò)程中，絞車(chē)?yán)K張得較緊時(shí)，特別是在地質(zhì)條件變化較大時(shí)，車(chē)輛容易掉道；③在運(yùn)輸過(guò)程中，絞車(chē)?yán)K在張得較松時(shí)，特別是運(yùn)行到中間部位時(shí)，常出現(xiàn)鋼絲繩在繩襯中打滑，拉不 動(dòng)車(chē)的現(xiàn)象；④在運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)軌道質(zhì)量要求較高；⑤對(duì)地質(zhì)條件要求較平緩，當(dāng)軌道變化大于 9°時(shí)，鋼絲繩容易摩擦到頂板；⑥對(duì)鋼絲繩的插接質(zhì)量要求較高，當(dāng)所埋繩頭不好時(shí)，極易拉出并損壞；⑦當(dāng)環(huán)境較復(fù)雜，特別是當(dāng)坡度大于 9°時(shí)，在放無(wú)極繩絞車(chē)的絞車(chē)?yán)K時(shí)，危險(xiǎn)性較大，且絞車(chē)?yán)K在放的過(guò)程中容易打滑。 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 13 13 1.4 國(guó)內(nèi)外 防爆液壓 絞車(chē)的發(fā)展 1.4.1 國(guó)外防爆液 壓絞 車(chē)的技術(shù)水平及發(fā)展趨勢(shì) 礦井防爆絞車(chē)按其拖動(dòng)方式可分為電動(dòng)防爆和液壓防爆兩大類(lèi)。國(guó)外由于電器技術(shù)水平較高，井下工程機(jī)械化程度高，一般巷道和硐室較大，設(shè)備安裝方便，較 早的開(kāi)始推廣應(yīng)用電動(dòng)防爆絞車(chē)，主要是繞線型電機(jī)轉(zhuǎn)子外接電子調(diào)速。其缺點(diǎn)為發(fā)熱 嚴(yán)重，占地面積大，電控系統(tǒng)復(fù)雜，成本高，調(diào)整性差。隨著液壓技術(shù)的不斷發(fā)展，軸向柱塞式和徑向柱塞式液壓馬達(dá)系列產(chǎn)品推出，并逐漸用于井下提升設(shè)備和研制液壓防爆絞車(chē)。液壓防爆絞車(chē)具有結(jié)構(gòu)緊湊、造價(jià)便宜、起動(dòng)平穩(wěn)、調(diào)速方便、過(guò)載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，特別是采用鼠籠式電機(jī)拖動(dòng)，使電控系統(tǒng)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了防爆要求。在國(guó)外，液壓防爆絞車(chē)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是采用低速大扭矩柱塞液壓馬達(dá)直接拖動(dòng)絞車(chē)卷筒的全液壓傳動(dòng)式；另一類(lèi)是采用高速小扭矩柱塞液壓馬達(dá) 經(jīng)減速器再拖動(dòng)絞車(chē)卷筒的液壓一機(jī)械傳動(dòng)式。 20世紀(jì) 80年代初，歐洲一些國(guó)家開(kāi)始推廣應(yīng)用液壓傳動(dòng)絞車(chē)。其優(yōu)點(diǎn)是采用低速大扭矩液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)絞車(chē)卷筒，省去減速器，使絞車(chē)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。低速大扭矩柱塞液壓馬達(dá)有制造困難、傳動(dòng) 效率低、壽命短、噪聲大、維修費(fèi)用高等缺點(diǎn)。 20世紀(jì) 80年代后期，日本、美國(guó)又開(kāi)始推廣應(yīng)用液壓一機(jī)械傳動(dòng)絞車(chē)。其優(yōu)點(diǎn)是高速小扭矩液壓馬達(dá)具有制造容易、質(zhì)量穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)、傳動(dòng)效率高、噪音低、體積小等。日本三井三池制作所引進(jìn)西德蓋特拉馬齊克公司和法國(guó)西克馬菲爾公司的高速液壓馬達(dá)，研制了卷簡(jiǎn)直徑為無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 14 14 2米 液壓防爆絞車(chē)，高速液壓馬達(dá)經(jīng)行星減速器傳動(dòng)卷筒，用操作手柄改變變量泵斜盤(pán)的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。主電機(jī)采用鼠籠式電機(jī)，比繞線式電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、堅(jiān)固耐用及效率較高，而且無(wú)滑環(huán)，運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生火花，電控系統(tǒng)易實(shí)現(xiàn)防爆。鋼絲繩直徑為 22.5 毫米 ，容繩量為 1 100 m，最大靜張力為 40 KN時(shí)提升速度為 3.3 ? 8m／ s，靜張力為 33 KN時(shí)最大提升速度為 4m/s，主電機(jī)功率為 160KW。由于液壓 -機(jī)械傳動(dòng)絞車(chē)的優(yōu)點(diǎn)很多，在國(guó)外應(yīng)用廣泛并逐步向大型化發(fā)展。 1.4.2 國(guó)內(nèi)防爆 液壓 絞 車(chē)的技術(shù)水平及發(fā)展趨勢(shì) 我國(guó) 1975年提出研制防爆絞車(chē)， 1981年國(guó)內(nèi)試制了第一臺(tái) 1.2m液壓防爆絞車(chē)。其采用低速大扭矩液壓馬達(dá)直聯(lián)卷筒的全液壓傳動(dòng)形式，通過(guò)的鼠籠防爆電機(jī)拖動(dòng)雙向變量斜軸式軸向柱塞泵旋轉(zhuǎn)，由柱塞泵和內(nèi)曲線低速大扭矩液壓馬達(dá)構(gòu)成閉式網(wǎng)路。當(dāng)工作泵的輸出油量變化，或改變油流方向時(shí)，液壓馬達(dá)也相應(yīng)地變化，實(shí)現(xiàn)卷筒增速、減速、停止或反轉(zhuǎn)。該結(jié)構(gòu)由液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)卷筒，省去減速器，使絞車(chē)結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化。但是，目前國(guó)內(nèi)制造的低速大扭矩液壓馬達(dá)磨損后，提升絞車(chē)不能實(shí)現(xiàn)自鎖，則容易出 現(xiàn)跑車(chē)現(xiàn)象。 洛陽(yáng)礦山機(jī)械研究所設(shè)計(jì)有特色的液 壓防爆絞車(chē) 。 其傳動(dòng)形式如圖，絞車(chē)液壓系統(tǒng)由 1臺(tái)高壓泵和多臺(tái)高速液壓馬達(dá)組成閉式回路，高無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 15 15 速液壓馬達(dá)經(jīng)高精度硬齒面的行星減速器與卷筒連接，由液壓控制系統(tǒng)控制高壓泵的流量，實(shí)現(xiàn)液壓馬達(dá)的無(wú)級(jí)調(diào)速，從而達(dá)到控制負(fù)載提升或下放的工況。該防爆絞車(chē)壽命長(zhǎng)、效率高、噪聲小和不漏油，同時(shí)操作十分方便，整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，安裝硐室小，特別是主硐室跨度小，可以節(jié)省基建投資。該防爆絞車(chē)還具有速度顯示、過(guò)載、超載、減速點(diǎn)減速、閘瓦磨損、松繩、高壓油過(guò)壓、補(bǔ)油欠壓、控制油欠壓、短路、斷相、零位和方向保護(hù)環(huán) 節(jié)。液壓冷卻系統(tǒng)采用水冷和風(fēng)冷兩種形式，可供用戶(hù)選擇。液壓站安裝在單獨(dú)的泵房?jī)?nèi)，改善了司機(jī)的工作環(huán)境。 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 16 16 第二章 傳統(tǒng)無(wú)極繩絞車(chē)改造方案 2.1 絞車(chē)基本情況 1．絞車(chē)型號(hào)： JW1200型無(wú)極繩絞車(chē)。 2．生產(chǎn)廠家：山西臨汾天馬煤機(jī)有限責(zé)任公司 3．基本技術(shù)參數(shù)：電機(jī)功率 55KW-6極，最大靜張力 30KN，繩速：1.1米 /秒。 2.2 存在問(wèn)題 對(duì)于目前使用的無(wú)極繩 絞車(chē)屬于直接起動(dòng)，無(wú)調(diào)速性能。在使用中，起動(dòng)平穩(wěn)性能不好，不能夠進(jìn)行調(diào)速，當(dāng)?shù)V車(chē)運(yùn)行到直角彎道、變坡點(diǎn)或軌道不平等處需要慢速運(yùn)行的場(chǎng)合時(shí)，由于速度不易控制，就對(duì)絞車(chē)、礦車(chē)或牽引的設(shè)備引起沖擊、造成礦車(chē)掉道等問(wèn)題，一定程度上影響了安全高效生產(chǎn)。 針對(duì)井下特殊作業(yè)環(huán)境，改造現(xiàn)有無(wú)極繩絞車(chē)，使無(wú)極繩絞車(chē)能夠平穩(wěn)的起步，方便的調(diào)速，能夠針對(duì)不同的工況，使用不同的速度來(lái)運(yùn)行，達(dá)到安裝維護(hù)簡(jiǎn)單、使用方便、節(jié)省人力、安全高效、運(yùn)行可靠的目的。 2.3 解決問(wèn)題 的 方案 針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提出如下改造措施。 方案 一 ： 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 17 17 即利用液壓泵驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)代替原來(lái)的防爆電機(jī)，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。采用液壓泵產(chǎn)生的高壓油來(lái)驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，馬達(dá)帶動(dòng)帶動(dòng)原減速器，再驅(qū)動(dòng)滾筒工作。保證起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)重載荷低速運(yùn)行，輕載荷高速運(yùn)轉(zhuǎn)。 方案特點(diǎn)： 1）采用液壓傳動(dòng)。與傳統(tǒng)的電氣防爆相比，防爆性能優(yōu)越，尤其在煤礦井下等高瓦斯或易燃?xì)怏w的環(huán)境中，防爆十分可靠。 2）起動(dòng)平穩(wěn)?？煽蛰d零負(fù)荷起動(dòng)。 3）調(diào)速平穩(wěn)，可無(wú)級(jí)調(diào)速。能在最高速度范圍內(nèi)的任一速度下穩(wěn)定運(yùn)行。 4）操縱簡(jiǎn)單。司機(jī)用一個(gè)手柄就能控制絞車(chē)的加速、減速、制動(dòng)及停車(chē)。 電控功能概述 1) 具有系統(tǒng)具有超速、過(guò)卷等信號(hào)的檢測(cè)并實(shí)行停主泵保護(hù)及聲光報(bào)警功能。 2) 具有絞車(chē)運(yùn)行速度實(shí)、絞車(chē)升 /降深度實(shí)、位置實(shí)時(shí)顯示功能。 3) 主泵的狀態(tài)檢測(cè)和啟動(dòng) /停止控制 4) 故障狀態(tài)檢測(cè)功能。 研究?jī)?nèi)容： 液壓系統(tǒng)相關(guān)元件的設(shè)計(jì)選型、性能試驗(yàn)。機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。針對(duì)無(wú)極繩絞車(chē)的使用工況，利用液壓系統(tǒng)調(diào)速性能高，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠的特點(diǎn)，與現(xiàn)有絞車(chē)的機(jī)械結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速、快慢速運(yùn)行。同時(shí)，結(jié)構(gòu)更加緊湊、性能更加可靠。 關(guān)鍵技術(shù) 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 18 18 主要是根據(jù)現(xiàn)有無(wú)極繩絞車(chē)的使用工況，選擇高可靠性的液壓元件。組合成驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng) 系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)，設(shè)計(jì)改進(jìn)現(xiàn)有的機(jī)械結(jié)構(gòu)，以及電控系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)定的要求 。 技術(shù)方案二： 針對(duì)起步不平穩(wěn)，無(wú)調(diào)速性的問(wèn)題，提出一種較為經(jīng)濟(jì)的改造措施。 方案簡(jiǎn)述： 利用防爆電機(jī)加調(diào)速型液力偶合器來(lái)驅(qū)動(dòng)減速器和滾筒，實(shí)現(xiàn)輕載啟動(dòng)，起步平穩(wěn)、并無(wú)級(jí)調(diào)速。 調(diào)速型液力偶合器：是安裝在原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)）和工作機(jī)之間的一種液力傳動(dòng)機(jī)械。它可在電機(jī)輸入轉(zhuǎn)速恒定的條件下，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中，通過(guò)操縱勺管，對(duì)其輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，并使電機(jī)的功率通過(guò)液力偶合器泵輪和渦輪之間工作油的循環(huán)流動(dòng)，平穩(wěn)而無(wú)沖擊地傳遞給工作機(jī)。 方案特點(diǎn)： 1）采用液力傳動(dòng)。通過(guò)控制液力偶合器的充油量來(lái)進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，從 0到設(shè)定的最大速度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。 2）動(dòng)力機(jī)輕載啟動(dòng)功能（即“軟啟動(dòng)”），降低電機(jī)啟動(dòng)電流。 3）改造簡(jiǎn)單，與液壓傳動(dòng)來(lái)比較，不需要增加液壓泵站、液壓馬達(dá)電控系統(tǒng)等部件。結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。 4）維修維護(hù)保養(yǎng)方便。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、無(wú)機(jī)械磨損，能在環(huán)境惡劣的條件下工作，無(wú)需特殊維護(hù)，使用壽命長(zhǎng)。 5）操縱簡(jiǎn)單。司機(jī)通過(guò)手動(dòng)或電動(dòng)控制液壓偶合器的勺管得伸縮就能控制絞車(chē)的加速、減速、制動(dòng)及停車(chē)。 6）柔性傳動(dòng)自動(dòng)適應(yīng)功能：液力偶合器以液體為工作介質(zhì)，介質(zhì)本無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 19 19 身具有減沖緩震的功能，輸入與輸出之間無(wú)任何機(jī)械連接，所以傳動(dòng)柔和平穩(wěn)、減緩沖擊和隔離扭震。 研究?jī)?nèi)容： 液力偶合器在泵類(lèi)機(jī)械、風(fēng)機(jī)上廣泛使用，使用效果良好，節(jié)電效果明顯、調(diào)速性能良好。在防爆提升絞車(chē)上也有使用，要把該偶合器運(yùn)用到無(wú)極繩絞車(chē)上，主要的研究?jī)?nèi)容有：無(wú)極繩絞車(chē)現(xiàn)場(chǎng)使用的載荷大小、性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)狀況的分析，速度控制性能的要求，根據(jù)載荷性質(zhì)和控制要求，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，選擇液力偶合器的類(lèi)型、規(guī)格，并計(jì)算電動(dòng)機(jī)與偶合器的聯(lián)合運(yùn)行特性。并根據(jù)現(xiàn)有 絞車(chē)的安裝尺寸和偶合器的安裝要求，設(shè)計(jì)配套的聯(lián)軸器、安裝機(jī)架等機(jī)械改造措施。 這里選取方案一對(duì)無(wú)極繩絞車(chē)做液壓調(diào)速裝置改造設(shè)計(jì)計(jì)算。 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 20 20 第三章 無(wú)極繩絞車(chē)驅(qū)動(dòng)工況分析和確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù) 3.1 載荷的組成和計(jì)算 3.1.1 工作載荷力矩 Fg 常見(jiàn)的載荷力矩有被驅(qū)動(dòng)輪的阻力矩、液壓卷筒的阻力矩等 Tg=F×R 式中 F— 最大靜張力 30KN R— 驅(qū)動(dòng)輪半徑 1.2m Tg=30×103 ×1.2??.??=3.6×104??.?? 3.1.2 軸頸摩擦力矩 Tf Tf=μGr 式中 G— 旋轉(zhuǎn)部件施加于軸徑上的徑向力 G=60KN μ— 摩擦系數(shù)，參考 下 表 1選用 μ =0.02 r— 旋轉(zhuǎn)軸的半徑 r=1.2m Tf=60×103 ×0.02×1.2 = 1440??.?? 表 1 摩擦系數(shù) μ 導(dǎo)軌類(lèi)型 導(dǎo)軌材料 運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 摩擦系數(shù) 滑動(dòng)導(dǎo)軌 鑄鐵對(duì)鑄鐵 啟動(dòng)時(shí) 0.15～ 0.20 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 21 21 低速 （ v 0.16m／ s） 0.1～ 0.12 0.05～ 0.08 滾動(dòng)導(dǎo)軌 鑄鐵對(duì)滾柱 淬火鋼導(dǎo)軌對(duì)滾柱 0.005～ 0.02 0.003～ 0.006 靜壓導(dǎo)軌 鑄鐵 0.005 3.1.3 慣性力矩 Ta Ta=Jε=J?????? 式中 ε— 角加速度（ rad／ ??2） 行走機(jī)械一般取 ??????=0.5～1.5m／ ??2取 a=1.1m／ ??2 ε = ????=1.11.2=0.92rad／ ??2 ?ω— 角速度變化量（ rad／ s） ?t— 起動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間 J— 回轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ kg.??2） J = 12????2（ m=400kg）=288kg／ ??2 啟動(dòng)加速時(shí) ???? = ???? +???? +????=37.7×103N.m 穩(wěn)定運(yùn)行時(shí) ???? = ???? +????=37.44×103 N.m 減速制動(dòng)時(shí) ???? = ???? +???? ?????=37×103 N.m 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 22 22 3.2 初選系統(tǒng)工作壓力 壓力的選擇要根據(jù)載荷大小和設(shè)備類(lèi)型而定。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟(jì)條件及元件供應(yīng)情況等的限制。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢(shì)必要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸，對(duì)某些設(shè)備來(lái)說(shuō)，尺寸要受到限制，從材料消耗角度看出不經(jīng)濟(jì)；反之，壓力選得太高，對(duì)泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高，必然要提高設(shè)備成本。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于固定的尺寸不太受限的設(shè)備，壓力可以選低一些，行走機(jī)械重載設(shè)備壓力要選得高一些。具體選擇可參考表 2 和表 3。 表 2 按載荷選擇工作壓力 表 3 各種機(jī)械常用的系統(tǒng)壓力 載荷／ kN 50 工作壓力／MPa 2.5kw 由此可見(jiàn)，油箱的散熱 滿(mǎn)足散熱要求，無(wú)需加冷卻器。 冷卻條件 ??1 通風(fēng)條件很差 通風(fēng)條件良好 用風(fēng)扇冷卻 循環(huán)水強(qiáng)制冷卻 8～ 9 15～ 17 23 110～ 170 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 39 39 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 40 40 第 七 章 減速器的 選用 7.1 按減速器機(jī)械強(qiáng)度許用公稱(chēng)輸入功率 P1選用 7.1.1 確定減速器的負(fù)載功率 P2 ??2 = ?????? 式中 ????—— 絞車(chē)驅(qū)動(dòng)需要最大扭矩 （ N.m） ω—— 絞車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)最大角速度 (rad／ s) 計(jì)算得 ??2 = 34.7???? 7.1.2 確定工況系數(shù) KA、安全系數(shù) SA 無(wú)極繩絞車(chē)運(yùn)輸時(shí)負(fù)荷為中等沖擊，減速器失效會(huì) 引起生產(chǎn)線停產(chǎn)查下表 1和 2 表 1 減速器的工況系數(shù) ???? 原動(dòng)機(jī) 每日工作時(shí)間／ h 輕微沖擊載荷 U 中等沖擊載荷 M 強(qiáng)沖擊載荷 H 電動(dòng)機(jī) 汽輪機(jī) 水輪機(jī) ≤3 0.8 1 1.5 >3～ 10 1 1.25 1.75 >10 1.25 1 2 4～ 6缸的活塞發(fā)動(dòng)機(jī) ≤ 3 1 1.25 1.75 >3～ 10 1.25 1.5 2 >10 1.5 1.25 2.25 1～ 3缸的活塞發(fā)動(dòng)機(jī) ≤ 3 1.25 1.5 2 >3～ 10 1.5 1.75 2.25 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 41 41 >10 1.75 2 2.5 表 2 減速器安全系數(shù) ???? 重要性與安全要求 一般設(shè)備，減速器失效引起單機(jī)停產(chǎn)且已更換備件 重要設(shè)備，減速器失效引起機(jī)組、生產(chǎn)線或全廠停產(chǎn) 高度安全設(shè)備，減速器失效引起設(shè)備、人身事故 ???? 1.1～ 1.3 1.3～ 1.5 1.5～ 1.7 查的： ????=1.5 ????=1.4 7.1.3 求計(jì)算功率 P2c ??2?? = ??2???????? = 72.87???? 馬達(dá)正常轉(zhuǎn)速為 180r／ min，折算轉(zhuǎn)速為 750r／ min??2?? = 17.5???? 7.1.4 求 總傳動(dòng)比 i = ????／ ???? 式中 ????—— 絞車(chē)驅(qū)動(dòng)需要最大扭矩 （ N.m） ????—— 馬達(dá)輸出扭矩 求得 i=32 外部齒輪傳動(dòng)比為 4 選得 ZLY-125 i=8 ??1=23kw 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 42 42 7.2 校核熱功率 7.2.1 確定系數(shù) f1、 f2、 f3 查表 3， 4， 5 表 3 環(huán)境溫度系數(shù) f1 環(huán)境溫度 t／ ℃ 10 20 30 40 50 冷卻條件 ??1 無(wú)冷卻 0.88 1 1.15 1.35 1.65 循環(huán)油潤(rùn)滑冷卻 0.9 1 1.1 1.2 1.3 表 4 負(fù)載率系數(shù) f2 小時(shí)負(fù)荷率（％） 100 80 60 40 20 ??2 1 0.94 0.86 0.74 0.56 表 5 減速器公稱(chēng)功率利用系數(shù) ??3 功率利用系數(shù) 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8～ 1 ??3 1.25 1.15 1.1 1.05 1 取得： ??1 = 1 ??2 = 1 ??3 = 1.23 7.2.2 計(jì)算熱功率 P2t ??2?? = ??2??1 ??2 ??3 = 34.7×1.23 = 42.6???? 查手冊(cè)得： ZLY-125,????1 = 28 ??2??,因此可以選定： 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 43 43 ZLY125- 8-Ⅱ 減速器，采用油池潤(rùn)滑， 盤(pán)狀水管通水冷卻潤(rùn)滑油 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 44 44 第八章 減速器滾筒傳動(dòng)齒輪設(shè)計(jì) 已知傳動(dòng)比為 4，傳動(dòng)扭矩為 37.7KN.m÷8 = 4837.5 N.m 8.1 選定齒輪類(lèi)型 、 精度等級(jí) 、 材料及齒數(shù) 1) 根據(jù)傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 2) 絞車(chē)為一般工作機(jī)器，速度要求不高，故選用 7 級(jí)精度 。 3) 材料選擇。由 《 機(jī)械設(shè)計(jì) 》 表 10-1 選擇小齒輪材料為 40Cr(調(diào)質(zhì) )，硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者材料硬度差為 40HBS。 4) 選小齒輪齒數(shù) Z1=50，大齒輪齒數(shù) Z2=4×50=200 8.2 按齒輪接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1) 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 :先由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 2) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，即 ??1?? ≥ 2.32√2????1??? × ??±1?? ×（ ????［ ????］） 23 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 a) 試選載荷系 K=1.1. b) 計(jì)算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T =4837.5N.m c) 齒寬系數(shù) ,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 6.5 選取齒寬系數(shù) d=1 d) 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由公式 ??1 = 60.??1?????? = 60×22.5×2×16×300×15 得出 N =1.9×108 由公式 ??2 = ??1／ ?? 得出 N =4.8×107 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 10-19 取接觸疲勞壽命系 數(shù) ??????1 ； ??????2 。分別為無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 45 45 0.95 和 1.05 e) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 安全系數(shù) S=1 ［ ????］ 1 = ??????1????????1?? = 0.95×600 = 570?????? ［ ????］ 2 = ??????2????????2?? = 1.05×550 = 577.5?????? 3) 計(jì)算 a) 求 ??1 ??1?? ≥ 20.12???? 小齒輪直徑應(yīng)大于減速器輸出軸上齒輪直徑取 ??1 = 200???? b) 試算齒輪模數(shù) 由 m=??1／ ??1計(jì)算可得 m，但按標(biāo)準(zhǔn)取模數(shù) m=4 c) 計(jì)算主要尺寸。 1.分度圓 ??1=200mm ??2=mz2 =4×200=400mm 2.齒寬 B2 =80 mm B1= B2+5=85 mm 3.標(biāo)準(zhǔn)中心距 a a=1/2×m(z1 +z2 )=500mm 4.齒頂圓直徑 d 根據(jù)國(guó)標(biāo)有關(guān)數(shù)據(jù) 齒頂高 h = ha× m=4mm D1 = D1 +2ha =200+2×4=208mm D2 = D2 +2ha =800+2×4=808mm 8.3 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 ???? = 2????1??3??12??????????????? ≤ ［ ??］ ?? 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 46 46 滿(mǎn)足上述公式則合格 1>.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 10-5《標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的齒形系數(shù) YFa 》得出 ??????1=2.65 ??????2Y =2.18 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 10-5《標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) Ysa 》得出 ??????1=1.59 ??????2 =1.80 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 10-20 得 許用彎曲 疲勞強(qiáng)度極限 ［ ??］ ???? ［ ??］ ????1=500Mpa； ［ ??］ ????2=380Mpa 取安全系數(shù) S=1.3 由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 10-18《彎曲疲勞壽命系數(shù) ??????》 ??????1 與 ??????2分別 為0.87,0.95 由公式 ［ ??］ ??1 =??????1［ ??］ ????1?? ［ ??］ ??2 = ??????2［ ??］ ????2?? 代入數(shù)據(jù) 比較得出齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核合格 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 47 47 總結(jié) 歷時(shí)十幾周的畢業(yè)設(shè)計(jì)在緊張有序中即將結(jié)束，回憶這個(gè)過(guò)程這段經(jīng)歷，感覺(jué)收益良多。 在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，使我深刻體會(huì)到了理論聯(lián)系實(shí)踐的重要性，也使我更進(jìn)一步的掌握了平實(shí)所學(xué)到的理論知識(shí)。經(jīng)過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我能夠更好的將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐當(dāng)中，使我綜合運(yùn)用的能力得到了進(jìn)一步的提高。在設(shè)計(jì)中，我通過(guò)查閱書(shū)籍、上網(wǎng)得到了大量的資料，使我對(duì)設(shè)計(jì)的全過(guò)程和整個(gè)過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的聯(lián)系有了更深一步的認(rèn)識(shí)。為我以后從事工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 當(dāng)我初涉設(shè)計(jì)時(shí)，主、客觀問(wèn)題層出不窮，按著設(shè)計(jì)計(jì)劃，設(shè)計(jì)思路有序地進(jìn)行，圍繞 無(wú)極繩絞車(chē)無(wú)級(jí)調(diào)速設(shè)計(jì) 該題目，既了解了 無(wú)極繩絞車(chē) 的有關(guān)規(guī)范，又涉及到了專(zhuān)業(yè)知識(shí)，加強(qiáng)了自己 的專(zhuān)業(yè)，拓寬了知識(shí)面。 當(dāng)無(wú)數(shù)次的奔波于圖書(shū)館、教室時(shí)，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)不僅僅是設(shè)計(jì)，還包括了實(shí)踐、耐心、毅力。這也是學(xué)校、老師讓我們?cè)O(shè)計(jì)的目的所在。設(shè)計(jì)工作已經(jīng)結(jié)束，由于水平有限，難免出現(xiàn)不妥之處，懇請(qǐng)批評(píng)指正。 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 48 48 致謝 首先，我要感謝河南理工大學(xué) 萬(wàn)方科技學(xué)院 ，感謝機(jī)械系對(duì)我四年的培養(yǎng)，讓我學(xué)到了許許多多的知識(shí)。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，我得到了 張益民 老師 和牛振華老師 的精心指導(dǎo)。在此我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，是他 們 在我遇到問(wèn)題時(shí)給我細(xì)心的指導(dǎo)。同時(shí)提供了許多有價(jià)值的參考資料。他 們 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富的工作 經(jīng)驗(yàn)，使我深受啟發(fā)。在此，謹(jǐn)向 張益民老師和牛振華老師致以衷心的感謝和深深的祝福。 在這四年的學(xué)習(xí)生活中，給我上課的其他老師和班上的同學(xué)們，也給予了我極大的支持和幫助，我將永遠(yuǎn)記住這份友情，并致以深深地謝意，同時(shí)對(duì)所有關(guān)心、支持和幫助過(guò)我的朋友們表示誠(chéng)摯的謝意！ 最后衷心感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位老師，謝謝你們！ 無(wú)極繩絞車(chē)液壓調(diào)速裝置設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院 49 49 參考文獻(xiàn) [1] 邵俊鵬 , 周德繁等 .液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)禁忌 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .2008 [2] 劉忠 .液壓傳動(dòng)與控制技術(shù) [M].北京：北京大學(xué)出版社 .2009.8. 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