25KN电动背板绞车计算书

25KN电动背板绞车

(DFDJC-025-00-JS)

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计

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一、整体方案设计

1.1产品的名称、用途及主要设计参数

本次设计的产品名称是3吨调度绞车，调度绞车是一种小型绞车，通过緾绕在滚筒上的钢丝绳牵引车辆在轨道上运行，属于有极绳运输绞车。调度绞车适用于煤矿井下或地面装载站调度编组矿车，在中间巷道中拖运矿车，亦可在其它地方作辅助运输工具。

主要设计参数为：

牵引力≈25

绳速≈1.68

容绳≈400 m

1.2整体设计方案的确定

该型绞车采用两级内啮合传动和一级行星轮传动。Z1/Z2和Z3/Z4为两级内啮合传动，Z5、Z6、Z7组成行星传动机构。

在电动机轴头上安装着加长套的齿轮Z1，通过内齿轮Z2、齿轮Z3和内齿轮Z4，把运动传到齿轮Z5上，齿轮Z5是行星轮系的中央轮（或称太阳轮），再带动两个行星齿轮Z6和大内齿轮Z7。行星齿轮自由地装在2根与带动固定连接的轴上，大内齿轮Z7齿圈外部装有工作闸，用于控制绞车滚筒运转。

若将大内齿轮Z7上的工作闸闸住，而将滚筒上的制动闸松开，此时电动机转动由两级内啮轮传动到齿轮Z5、Z6和Z7。但由于Z7已被闸住，不能转动，所以齿轮Z6只能一方面绕自己的轴线自转，同时还要绕齿轮Z5的轴线（滚筒中心线）公转。从而带动与其相连的带动转动，此时Z6的运行方式很类似太阳系中的行星（如地球）的运动方式，齿轮Z6又称行星齿轮，其传动方式称为行星传动。

反之，若将大内齿轮Z7上的工作闸松开，而将滚筒上的制动闸闸住，因Z6与滚筒直接相连，只作自转，没有公转，从Z1到Z7的传动系统变为定轴轮系，齿轮Z7做空转。倒替松开（或闸住）工作闸或制动闸，即可使调度绞车在不停电动机的情况下实现

运行和停车。当需要作反向提升时，必须重新按动启动按钮，使电机反向运转。

为了调节起升和下放速度或停止，两刹车装置可交替刹紧和松开。

1.3 设计方案的改进

为了达到良好的均载效果，在设计的均载机构中采取无多余约束的浮动，既在行星轮中安装一个球面调心轴承。高速级行星架无支承并与低速级太阳轮固定联接。此法的优点是机构中无多余约束，结构简单，浮动效果好，沿齿长方向的载荷分布均匀。由于行星轮内只装一个轴承，当传动比较小时，轴承尺寸小，寿命较长。

设计中还采用了合理的变位齿轮，在渐开线行星齿轮传动中，可以获得如下的效果：获得准确的传动比，提高啮合传动质量和承载能力，在传动比得到保证的前提下得到理想的中心距，在保证装配及同心等条件下，使齿数的选择有较大的灵活性。

1.主要技术参数

1. 1 卷筒部分

卷筒额定拉力(第1层，共2层) 25KN

额定速度（第1层） 10m/min

卷筒过载拉力 30KN

卷筒直径×长度Φ620×610mm

卷筒容绳量(二层) 100m

钢丝绳直径（GB/T8918—96）Φ14mm

1.2 电机参数w

型号 JZ2-H22-6

功率 5kw

转速 900r/min

电制 380v 50Hz

1.3. 传动比 125.58

1.4. 机械效率 0.8

2. 卷筒的性能计算

2.1卷筒直径的确定

D≥16d＝16×14＝224mm （钢索直径d=Φ14 mm）

根据需要取卷筒直径D＝Φ500mm

2.2卷筒凸缘直径

D＇＝D＋2（2＋1.5）d＝500＋2×（2＋1.5）×14＝598mm 取620mm

2.3卷筒容绳量计算（以2层绳计算）

卷筒长度L＝610mm

卷筒容绳量L＇＝2πL(D+2d)/1.05×d×103＝101m

满足100m容绳量要求。

2.4.整机效率

η

总=η

1

3×η

2

2η

3

2η

4

2η

5

=0.85为保险起见，取0.8

其中卷筒轴承副η

1

3---0.95

齿轮Ⅲ轴承副η

2

2---0.98

齿轮(II)轴承副η

3

2---0.98

齿轮(I)轴承副η

4

2---0.98

卷筒装置效率η

5

---0.95

2.5.传动比的确定

额定速度(第1层)V=10m/min

D=φ400mm d＝φ14mm n=900r/min

i= （D＋d）π×n/1000v

=（400＋14）π×960/1000×10=116.9 实际速比：125.58 实际速度：9.7m/min 2.6. 电机功率的确定

P=FV/60η=25×9.7/（60×0.8）=4.04kw

满足要求的电机型号为JZ2-H22-6

功率5kw 转速900r/min

3. 齿轮接触疲劳强度及弯曲疲劳强度计算

接触应力：σ

H =Z

H

Z

E

Z

εβ

【F

t

(μ+1)K

A

K

V

K

Hβ

K

Hα

/bdμ】1/2

弯曲应力：σ

F =F

t

K

A

K

V

K

Fβ

K

Fα

Y

FS

Y

εβ

/bM

n

许用接触应力：σHP=σHlim Z N Z LVR Z W Z X/S Hmin

许用弯曲应力：σ

FP =σ

FP

Y

N

Y

srdt

Y

rndt

Y

x

/S

Fmin

接触强度安全系数：S H=σHlim Z N Z LVR Z W Z X/σH