文档介绍：引言
绞车,用卷筒缠绕钢丝绳或链条提升或牵引重物的轻小型起重设备,又称卷扬机,可单独使用,也可作起重、筑路和矿井提升等机械中的组成部件,因操作简单、绕绳量大、移置方便而广泛应用。 
本次设计旨在以单卷筒行星齿轮传动调度绞车为依托,采用新的设计方法——三维实体设计来完成产品的设计。三维实体设计(实体造型)是近年来发展起来的一种先进的设计方法,与传统设计方法相比较有许多优越性。
长期以来,传统的设计方法由于受到技术手段的限制,不得不放弃用直观感强的立体图来表达产品,而是遵循着一种工作量大、设计周期长的方式进行设计:三维构思-------平面图形---------三维产品,不仅使原本直观的立体抽象化了,而且耗费了大量的精力和时间。因为在这样一个抽象思维和想象的环境中,既不符合由形象思维到抽象思维的认知规律,又不利于培养空间想象能力和创新设计能力。而三维实体设计(实体造型)弥补了传统设计法的这种缺陷,在二维和三维空间中架起一座桥梁,让我们在三维空间中直接认知和感知三维实体,更加充分地发展和提高了设计师的空间想象能力及创新能力,为先进产品的开发提供了广阔而优越的设计平台。
本设计是应用以参数化为基础的CAD/CAE/CAM集成软件Pro/ENGINEER进行三维实体造型,来完成产品的零件、部件设计和整机的装配。其最大的优点在于大大减少了设计师的工作量,从而加速了机械设计的过程。另外,还可以对产品进行优化,使其结构更加合理,性能更加良好。
第一章方案评述
绞车有手动、内燃机和电动机驱动几类。①手动绞车的手柄回转的传动机构上装有停止器(棘轮和棘爪),可使重物保持在需要的位置。装配或提升重物的手动绞车还应设置安全手柄和制动器。手动绞车一般用在起重量小、设施条件较差或无电源的地方。②内燃机驱动的绞车,在卷筒与内燃机之间装有离合器。当离合器和卷筒轴上的制动器松开后,卷筒上的绳索处于无载状态  ,此时绳索一端可从卷筒上自由地拽出,以缩短再次提拉物件时的挂绳时间。内燃机须在无载情况下启动,离合器能将卷筒与内燃机脱开,待启动正常后再使离合器接合而驱动卷筒。内燃机驱动的绞车常用于户外需要经常移动的作业,或缺乏电源的场所。③电动调度绞车广泛用于工作繁重和需牵引力较大的场所。根据工作环境的不同,可选用防爆型或非防爆型电动机为动力源。单卷筒电动绞车的电动机经减速器带动卷筒,电动机与减速器输入之间装有制动器。为适应提升、牵引  、回转等作业的需要,还有双卷筒和多卷筒装置的绞车。
根据传动形式的不同,绞车可分为苏式多级内齿行星齿轮传动调度绞车、摆线针轮传动调度绞车、蜗轮-蜗杆传动回柱绞车和少差齿回柱和调度绞车等。对于单滚筒行星齿轮传动调度绞车,其具有成本低,效率较高,重量轻,结构简单,易于维修和保养等优点。
本次设计的绞车用于矿井中井底车场、中间巷道、采区运输巷及掘进头等场合调度矿车,或用于矿山地面、冶金矿物或建筑工地的地面调度和搬运工作。根据实际工作要求,采用行星齿轮传动,传动简图如下:
第二章计算参数的确定
电动机的选择
一、类型的选择
该绞车用于矿井中井底车场、中间巷道、采取运输巷及掘进头等场合调度矿车,矿井中含有沼气与煤尘等爆炸性气体,相对湿度在97%以内,周围介质温度不超过35℃,须选用YB系列防爆电机。
当用于矿山地面、冶金矿物或建筑工地的地面调度和搬运工作,要求环境湿度在80%以下,周围介质温度不超过40℃,且空气中不得含有沼气等爆炸性及具有腐蚀作用的气体,可选用非防爆电机。
二、容量选择
电机计算功率:,其中起重量F=10KN,绳速v=26m/min=(按满载时算)。由电动机到滚筒的传动总效率为:
其中、、分别为轴承、齿轮传动和滚筒的传动效率,由[4]P3选=(脂润滑,均按球轴承计算),=(8级精度的一般齿轮传动,脂润滑),=
,则,
选额定功率=15kW(——连续工作制)。
三、确定电动机转速
由[3]表1推荐的传动比合理范围,且由简图知其经过两对圆柱齿轮减速传动,再经行星轮传动(在满载时,制动器A放松,B制动),故总传动比的合理范围是:
=(2~6)×(2~6) ×(3~9)=27~324
滚筒轴的工作转速为(粗取滚筒直径为250mm):
n=r/min
则电动机转速的可选范围是:=(27~324) ×=885~10627r/min
由容量和电机转速,综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和价格等,根据[7]选定电动机为YB系列,方案比较见表-1:
表-1
型号
额定功率(kW)
额定转速(r/min)
效率(%)
重量(kg)
YB160M2-2
15
2930
149
YB160L-4
15
1460