开题报告-新型矿用调度绞车（JD-0.5）计算机辅助设计与研究

山东科技大学本科毕业设计（论文）开题报告题目新型矿用调度绞车（JD-0.5）计算机辅助设计与研究系部名称机电工程系专业班级机械设计制造及其自动化10-1学生姓名学号指导教师填表时间：20XX年04月28日填表说明1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用A4纸打印。4.参考文献不少于8篇，其中应有适当的外文资料（一般不少于2篇）。5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。设计（论文）题目新型矿用调度绞车（JD-0.5）计算机辅助设计与研究设计（论文）类型（划“√”）工程设计应用研究开发研究基础研究其它√本课题的研究目的和意义设计目的本设计侧重于机械结构设计，可使我们掌握机械设计的一般规律和过程。通过对矿用调度绞车的用途和使用环境的了解，进行总体结构设计、具体零件的材料选择、强度计算，最终确定零部件结构尺寸。根据使用条件选配电动机和电气控制系统。本设计对完成特定功能的一个机械系统的设计有一定的引导作用。2、研究意义矿用调度绞车虽然已有现成产品在矿山使用，但其工作原理较为简单，结构也不太复杂，能够在毕业设计给定的有限时间内完成，而且包含设计内容较为全面，能够使我们综合运用机械专业较多的专业知识。调度绞车的设计，能够使学生掌握机械设计的一般规律和过程，在专业方面得到全面的提高。新型矿用调度绞车JD-0.5采用行星齿轮传动，绞车具有结构紧凑、刚性好、效率高、安装移动方便、起动平稳、操作灵活、制动可靠、噪音低以及隔爆性能、设计合理、操作方便，用途广泛等特点。二、本课题的主要研究内容（提纲）1．方案设计（1）通过阅读参考资料，现场参观调研，了解现有矿用绞车的结构、组成及工作情况；了解矿用绞车的工作原理。（2）方案设计，根据查阅的资料提出若干解决问题的方案并加以讨论研究。2．主要参数的确定(1)电动机型号的选择(2)确定绞车参数(3)各构件的转速及转矩3．行星齿轮传动的设计4．减速器的设计5装配草图的设计6．轴的设计计算7．平键及花键连接设计8．轴承的选择计算9．制动及卷筒设计10．公差配合及表面粗糙度11.使用ug进行三维实体设计和研究12.使用上海宇龙数控仿真进行模拟中心轴的加工13.部分零件图使用三维软件ug进行装配文献综述（国内外研究情况及其发展）调度绞车是矿山生产系统中最常用的机电设备。我国现有调度绞车主要型号JD-0.5，JD-1,JD-3,JD-4.5,JDM-4.5,JD-25.绞车有手动和电动两类。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。装配或提升重物用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。电动绞车广泛用于工作繁重和所需牵引力较大的场所。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轴之间装有制动器。为适应提升、牵引和回转等作业的需要，还有双卷筒和多卷筒装置的绞车。JD型调度绞车的电气设备有两种，一种为防爆，另一种为非防爆的，前一种可用于有煤尘及瓦斯的矿井中。调度绞车是通过两级行星轮系及所采用的浮动机构完成绞车的减速和传动。通过控制电机的正反转及操纵两个刹车闸的不同刹紧状态实现绞车卷筒的正转、反转和停转，从而实现对重物的牵引、下放和停止三种工作状态。深度指示器通过指示器的齿轮与卷筒上内齿轮的啮合带动与指示器相联的丝杠的旋转，达到显示深度的目的。绞车内部各转动部分均采用滚动轴承，运转灵活。绞车在工作过程中普遍存在的问题就是（1）钢丝绳在绞车滚筒上缠绕不均,出现咬绳、压绳等现象。尤其是使用了一段时间后的旧钢丝绳,严重时钢丝绳只集中缠绕在滚筒的一侧进而跳出滚筒导致重大事故,对于牵引距离较长的绞车这个问题尤其突出。（2）调度绞车的工作往往是间歇性的,当完成一次牵引任务绳段载荷去掉后,绳头呈自由状态,钢丝绳会因自身弹力作用使缠绕在滚筒上的钢丝绳松圈而出现乱绳现象,同样会影响绞车的正常工作。针对小绞车提升运输中出现的上述问题,研制开发适用于平巷以及巷道起伏调度绞车护绳装置，属于矿山用调度绞车装置技术领域。该实用新型的技术方案为：支架上设置有轴套、上滑套管和下滑套管；上护绳架的垂直架在上滑套管内，其水平架上套有上滑转轮；下护绳架的垂直架在下滑套管内，其水平架上套有下滑转轮；弹簧一端固定在下护绳架上，其另一端固定在支架上；支架下端固定在铁板固定座上；上护罩两端分别连接轴套和护绳板。它的优点是：该装置有效的解决了绞车滚筒的部分封闭和缠绳质量差引起的安全问题，在一定程度上减少了绞车钢丝绳跑偏、乱绳等故障的发生。四、拟解决的关键问题本设计欲实现绞车最大牵引力为5kN，容绳量为150mm，速度为0.6m/s-1.2m/s，并且具有防爆功能。在设计过程中要进行一下关键问题的选择，设计和研究：1.新型矿用调度绞车减速器的选择，根据其传动特点选择两级行星齿轮传动。2.分配减速比确定传动部件的尺寸。3.根据设计要求选择电动机和钢丝绳的直径以及绞车的制动装置的选择，根据绞车的结构选择带式制动等等。4.在设计完成后要对各个设计部件，零件校核，确定其能是否满足要求。5.在设计完成后要对齿轮的啮合状况进行分析，选择最佳的状态。五研究思路和方法考虑一般中小型机械厂的设备及技术条件，参考国内各行业各种绞车的设计。1.在设计过程中根据新型矿用调度绞车（JD-0.5）牵引力选择电动的型号以及钢丝绳的直径，选择后验证速度是否与设计要求速度一致。2．根据要求设计绞车是通过两级行星轮系及所采用的浮动机构完成绞车的减速和传动，其两级行星齿轮传动分别在滚筒的两侧，从而根据设计要求确定行星减速器的结构和各个传动部件的尺寸。完成绞车高低速级行星齿轮、传动轴、滚动轴承键等零件的工作图设计。设计完成绞车主减速器装配图设计。3.根据滚筒的结构形式选择制动装置为带式制动，并对各个设计零部件进行校核等等。绞车通过操纵工作闸和制动闸来实现绞车卷筒的正转和停转，从而实现对重物的牵引和停止两种工作状态。4.设计中绞车内部各转动部分均采用滚动轴承，以及滚动轴承的选择，运转灵活。5.设计完成后要对各个设计部件，零件校核，确定其能是否满足要求。编写完成整体绞车设计计算说明六本课题的进度安排:第一阶段：开题报告文献翻译文献综述第二阶段：找资料设计绞车各零部件第三阶段：画机械零件图第四阶段：整理资料，综合毕业论文第五阶段：定稿打印，提交毕业设计论文第六阶段：论文答辩七、参考文献[1].王绍定编.矿用小绞车[M].北京:煤炭工业出版社[2].张建中.《机械设计基础》.中国矿业大学出版社.2001年3月[3].张建中.《机械设计基础课程设计》.中国矿业大学出版社2001年8[4].徐灏主编.机械设计手册（第3卷）.北京:机械工业出版社，1991[5].东北大学《机械零件设计手册》编写组.《机械零件设计手册》[6].甘永立编.几何量公差与检测.上海:上海科学技术出版社，2005[7]孙恒.陈作模等.《机械原理》.高等教育出版社.2000年8月[8].纪名刚濮良贵，机械设计，8版，高等教育出版社，2001[9].饶振纲.《行星传动机构设计》.国防工业出版社.1994年6月[10].成大先编.机械设计手册单行本.北京:化学工业出版社，2004[11].刘俊龙.廖仁文等.《机械设计课程设计》，机械工业出版社，1996年7月[12].徐灏.《新编机械设计师手册》（上下册），机械工业出版社，1995年4月[13].良崇高.《平面连杆机构的设计计算》.高等教育出版社.1993年[14].SorsL.FatigueDesignofMachineComponents.Oxford.1997年[15].YE.ZHONGHELAN.ZHAOHUIM.R.SMITH《MECHANISMSANDMACHINETHEORY》.HIGHEREDUCATIONPRESS2004年4月[16].ANSELC.UGURAL《MECHANICALDESIG