DTIIA71绞车设计毕业设计(论文)

图书分类号：密级：毕业设计(论文)DTIIA71绞车设计TheDesignofDTⅡA71winchXXX毕业设计(论文)绪论1.1课题背景及意义绞车是用来对拉动带式输送机拉紧车，对带式输送机输送带张紧的设备，矿山地下开采中用来回收单体支柱及液压支架的设备，主要构成是缠绕回收设备用钢丝绳的滚筒，原动机为电动机，通过相应的传动系统，最终驱动滚筒。在工业生产过程当中，绞车是一种极为习见的机器，它是一个拥有久长历史进步的、更老练的策划和建制技巧。在当代，随着绞车建设技术的不断加强与提高、加工原料的精益求精和不断在进步的电子控制调整技术，绞车在动能、节约能源和增强安全系数等多项目赢得了一大步的提高，跨越到了一个新的层次。目前，绞车这类机械正被人们广泛地运用于矿区开采、运输、建设、工程建筑和海洋开采等各色范畴。此次设计的DTIIA71型绞车属于固定式带式的输送机，这种类型的输送机具有运量大，爬坡本领强，运营花费少，实用容易维护等多重特质，十分便于达成运输系统的自动化控制，降低人力劳动的强度。1.2绞车简介1.2.1绞车的分类按动力分类：手动绞车、电动绞车和液压绞车三类。按用途可分类：建筑工程用绞车、船舶用绞车。根据功用不妨分类为：船舶用绞车、工程绞车、矿用绞车、电缆绞车……。按卷筒形式分类：单卷筒、双卷筒。按卷筒分布形式分类：并列双卷筒、前后双卷筒。手动绞车：在工作中，输送或者起吊重的物体时用的手动绞车还应该设置有安全旋转手柄（棘轮棘爪）和制动装置，能够使重物保持在需要的位置上面。该类别的绞车正常情况下处理质量比较轻，交通条件稍差或没有电源的场合。电动绞车：普遍应用于沉重的劳作和需要更大的牵引力的地方。单滚筒绞车电机通过减速器的驱动制动鼓，装在电动机和减速器的输入轴之间。为了满足需要提升、牵引和旋转工业操作，还设有双滚筒和多滚筒的绞车装置。通常，当绞车的标准负荷不高于10T的时侯，可以将绞车设计成电驱动的绞车。液压绞车：主绞车的标准载荷较大，一般在10到5000T之间的绞车设计采用液压绞车。其构造主要是由液压马达（低速或者高速的液压马达），常闭多盘制动器，行星齿轮箱，离合器，支辊，支承轴，齿条，压绳装配装置（可选）所构造而成。液压马达的机械工作效率高，起动时的转矩大，并能够依据不同的经销商的工作条件的要求，还可根据用户的不同需要进行对阀组电动机润滑油分配器集成的设计，如过载阀，均衡阀，梭阀，高速电磁阀或其它高性能制动阀组以及行星齿轮箱，都是直接安装在滚筒里面的，滚筒，支撑轴，还有根据机械设计要求所设计的机器框架，完整的布局简单、合理，同时拥有充分足够的强度和刚度。这一类系的绞车布局结构紧实，体积小，重量轻，在结构和外观美丽等特点，同时还具有杰出的安全性能，效率高，起动转矩大，低速时性能稳定，噪音低，运转平稳等优良特质。更为值得一提的是，高容积效率和美国太阳（SUN）公司质量平衡阀来解决绞车两滴空钩抖动现象普遍存在，液压马达，使系列液压绞车绞车和制动过程稳定可靠，离合器也可以实现自由下放。集成阀组安装在阀板有效地简化了安装液压系统用户的步骤。由于这些优点，该系列绞车，它广泛应用于工程机械，船舶，铁路，石油，地质勘探，冶金等行业，其杰出的能力得到了各类用户的认可。1.2.2调度绞车的概述调度绞车是用来调整控制机械车辆的，常常用来进行矿山井下的开采区、煤仓以及装车站调度室、牵引矿车，当然也可以用在其它辅助牵引作业的机械上。绞车安装后的确认和调整检查可润滑各润滑部位，空载试验，负载运行绕组后，逐渐加载到额定负载。在规范标指的标准电压（U）下，电流（I）不超过额定值，电动机、减速器、轴承等的部件避免发烫。调度绞车的工作条件要求：工作环境温度：-10℃~40℃；工作条件：空气中的煤炭粉末、等的含量控制在明文规定的安全含量以内；环境的相对湿度：95％（25℃）；海拔高度：2000m；工作方式：采取卷筒缠绕式工作；传动型式：使用行星式齿轮式传动。1.3国内、外绞车的发展前景1.3.1国内发展前景在过去的四、五十年里，我国在煤炭行业的变化可谓说是天翻地覆，总的来说机械化的总体水平达到了国际先进水平的水准，综和的矿采产量已远远超过一百万吨（T），但煤炭行业的机械化程度增加离不开交通、运输和辅助运输的设备的不断发展及改良，绞车辅助转移装置等的发展改良。煤炭运输取得了大批量的平输送，但地下轨道辅助运输的不适合，材料运输基本上多采用的是传统的小绞车式运输，这种运输的方式链接繁多，战线赘长，占据的处理设备多，工作人员的安全性差，工作效率低、产率状况也不容乐观。尽管一些煤矿工业区的技术得到了相关改造，但依旧不能完完全全满足矿山开发和煤炭生产的需求。由此可见，矿井辅助运输设备的改良是关键，成为了矿井向现代化建设迈进的重中之重。在我国，绞车是从第二十世纪五十年开始的，最初模仿苏联、日本的绞车；60年进入设计阶段；在七十年代，随着科学技术的缓慢成长，绞车的设计也进入了规范化、序列化的发展时期。但比较于国外的进步水平，我们国家设计生产的绞车在构造、产品功能、三化（数值化，规范化，推广化）仍涵盖在技术和经济方面的一定差距。1.3.2国外发展前景国外的绞车的发展方向有下列特征：1）趋向标准系列；2）占地少，质量小，结构紧实；3）效率高、节约能源；4）使用寿命长，噪音低；5）一台机器多种用途，通用性能高，工作效率高；6）外观简洁，流畅，美观，大方。因此，根据国外绞车的发展，应当采取下列应对方式：1）制定规范，升级产品和增强产品的使用性；2）加强测试的手段，对产品的工作能力进行更深层次的测试；3）技术更新和升级相结合；4）实现专业化的生产，力争在短时间内如愿以偿地抵达先进国家的水平。2电动机众所周知在工业中被广泛使用的是系列三相交流异步电动机，其原因在于三相异步交流电动机有着构造简便、节能高效、价格实惠、维护方便以及可与三相交流电路直接相连接使用等优势。2.1课题主要参数及要求课程设计的题目的数据要求：牵引力F：80000N；牵引速度v：0.5m/s左右；卷筒最小直径D：250mm以上；此外，本次设计中的电动机采用的是防爆电动机，储存钢丝绳的滚筒的最外圈绳距离滚筒轮缘的边距应大于2.5倍钢丝绳的直径。2.2确定电动机的转速传动滚筒的工作转速为：由于两级的行星齿轮减速器的传动比范围是在之间，因此电动机转速的范围计算如下：满足该转速范围的三相交流异步电动机的同步转速主要有（级）（尽量少的使用）、（级）、（级）这3种。2.3确定电动机的功率已知DTⅡ71型带式输送机滚筒的牵引力，牵引速度，因此工作电动机所需要的功率计算为：此时，工作机需要电动机提供的功率为：式中——从电动机到工作机主动轴之间总的效率，是表2-1常用机械传动、轴承、联轴器及传动滚筒效率的概率值查表得，取联轴器效率为，轴承效率为，减速器效率为，传动滚筒效率为，则因此，2.4确定电动机的型号经过查阅，—系列电动机型号大全有以下三种：表2-2—系列三相异步电动机技术参数综合考虑表中各电动机的参数，电动机虽然转速高，但总的传动比大使得结构不够紧凑，而且一般不选用转速低于的电动机，故应选择的电动机的型号为。查Y系列电动机的安装配备及外形测量尺寸表，得该电动机的中心高为，轴的外伸轴径，轴的外伸长度。因此，查得所设计的电动机的安装及外形尺寸图如下图所示：图2-1电动机的装配、外观测量值示意图3减速器3.1减速器的简介减速器是用来在减小机器转速的同时增大转矩的一个传动装置，以此来满足工业上的需求，在一些特殊的场合中也会用来增加速度，从而此时则称为增速器。3.2减速器的分类减速器的分类:1、齿轮减速器2、蜗杆减速器3、行星齿轮减速器4、摆线针轮减速器5、谐波齿轮减速器3.3减速器的构造主要组成结构:1、齿轮、轴、及轴承组合2、箱体（通常是由铸铁制成,e.g.HT150或HT200）3、减速器附件3.4传动比的计算3.4.1总传动比的计算在电动机选择确定之后的基础上，再按照型电动机完全载荷时候的转速与工作机所需要的转速是，可以判定该设备的传动装置理论的总的传动比计算值应为：（式3-1）3.4.2各级传动比的分配该过程分派的是否符合题目逻辑直接影响到的是传动装置的外部形状的尺寸、质量、摩擦，乃至关于到了整个机器的工作效率及能力。所取用的传动装置的总传动比是各个级别的传动比的相互之间的乘积，用公式表示为：（式3-2）经过计算，得出如下结果：3.5减速器的运动及动力参数的计算在此处，为了以后计算表达的方便简洁，现规定如下：电动机轴为0轴，传动装置的各轴从高速到低速的编号排开依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轴……3.5.1各轴转速的计算公式为（式3-3）式中，——各轴的转速（）——相毗邻的轴中间的传动比经计算，得3.5.2各轴输入功率的计算公式为（式3-4）式中，——各轴的输入功率（）——相邻两周之间的传动效率经计算，得3.5.3各轴输入转矩的计算公式为（式3-5）式中，——各轴的转矩（）经计算，得3.6减速器的选择此次设计中的DTⅡA71型绞车是用于矿山地下开采的绞车，结合上面的运算结果综合考虑，得出选取行星式齿轮减速器（JB/T6501-1993）优于其它类型的减速器。根据公式，（式3-6）式中——输入功率（kW）——工况系数，见下表3-1——入轴转速（r/min）——输入转速（r/min），若，则取——对应的许用输入功率（kW）——安全系数。一般设备，；重要设备，；高安全度要求的设备，。故在此处应选择=1.2。表3-1减速器工况系数表DTⅡA71型绞车属于卷扬机一类，因此，查得它的减速器载荷属于中等冲击载荷M，考虑其工作情况选择其工况系数为。通过之前的计算得到，，故将其带入公式3-6，得到由于，故取，得到3.7减速器的箱体①箱座底面至剖面的高度偏差：通常按公差来确定。②轴承座两孔距离：的偏差通常按照来确定；在没有尺寸链要求情况下按照的精度要求进行制造。③轴承座的孔中心距偏差：查附录的表3-2及3-3确定中心距极限偏差。④箱体的接触面平面度各个面的选择方式如下：接触面平面度底面剖分面轴承座的孔端面⑤基准面的平行度and垂直度平行度：垂直度：⑥底面和轴承座孔轴线平行度为⑦在箱体的宽度内轴承座孔轴线平行度计算公式如下：⑧基准孔的轴线对端面垂直度选取原则如下：轴承类型垂直度垂直度公差普通级滚子轴承7~8普通级球轴承7~8⑨轴承座孔的圆柱度小于等于孔的尺寸公差的倍，或者选取圆柱度的公差级是7~8级。⑩箱体的表面粗糙度的值的选择按照下表所示：4卷筒的及其部件的设计4.1钢丝绳的选取4.1.1钢丝绳的分类按照捻绳的类型不同将其分为四种：图4-1钢丝绳的捻法按照钢丝相互接触的形式分为a点接触（挠性好但钢丝易在使用中断掉）b线接触（挠性较差使用寿命有较大提高）优先选择c面接触（结构紧密强度大，可承受横向力）图4-2钢丝的接触形式a）点接触b）线接触c）面接触钢丝的分类有多中，因需要问题，此处仅选取两种分类方式作简单介绍。4.1.2钢丝绳的选择与计算卷扬机（即绞车）中广泛选用的是同向捻式钢丝绳，这种钢丝绳的特点是不易松散和扭转，在工作过程中安全系数较高。按GB/T3810-1983计算，如下（式4-1）式中，——最小直径（mm）；——最大静拉力(N)；——选择系数()。根据相关资料查得，选择系数C=0.106，带入数据计算得到，因而，选取的钢丝绳的直径约莫为29.98mm。4.2卷筒4.2.1卷筒的分类卷筒（滚筒）的类型众多，经常运用的2种是：齿轮联结盘式、周边大齿轮式（多用在传动比大、转速低的场合，几乎全为开式传动）。4.2.2卷筒的几何尺寸根据题目要求查得，此处的绞车大都采用的是多层卷绕卷筒。由题目的已知条件得知卷筒的最小直径为250mm，及已经计算得出的钢丝绳的直径约为29.98mm，储存钢丝绳的滚筒最外圈的绳距离滚筒边缘的边距应大于钢丝绳直径的2.5倍。则，卷筒长L>>149.9mm。根据公式计算，卷筒上有螺旋槽部分长：卷筒的长度L:式中，——能够提升的最高高度(mm)；——滑轮组的倍率；——卷筒的直径(mm)；——卷筒的计算直径(mm)，；——固定钢丝绳的安全圈数；——钢丝绳的直径(mm)；——多层卷绕钢丝绳的总长度(mm)，，取200m；——多层卷绕的圈数取n=5；——绳槽的槽距（mm）。经过计算，得到因此，滚筒长度取值为L=1200mm，符合条件要求。4.3钢丝绳在卷筒上的固定为了能够安全的实施机械作业，需要将钢丝绳的末端实行固定的方式。其中，最常见的方法就是压板固定，压板材料通常选取为Q235-A。表4-1钢丝绳在滚筒上的固定计算名称钢丝绳在被固定的地方受到的拉力/N螺栓处的扣紧力/N螺栓处的合应力/MPa压板槽圆形压板槽梯形公式简式当当符号意义——钢丝绳的最大拉力（N）——钢丝绳与光滚筒间的摩擦系数，——安全圈（1.5~2圈）在滚筒上的包角——2.718282——压板与钢丝绳相互之间用于计算的摩擦系数，——压板槽的斜面角，一般为45°——螺栓的数量——钢丝绳的拉力对螺栓的槽部作用到的力,——卷筒的壁厚(mm)——钢丝绳的直径（mm）——螺纹的内径（mm）——螺栓的许用拉应力，经计算，取，得到如下结果：，，即，钢绳末端固定住了的拉力大小为17600N；当压板槽为圆形的时候，螺栓扣紧力为54560N，当压板槽为梯形的时候，螺栓扣紧力为49280N。4.4卷筒强度的计算①时，只计算压应力即可；②时，同时计算压应力与弯曲应力。L=1200mm，D=250mm。5齿轮的设计下面进行设计的是高速级的齿轮以及它的传动。5.1选择齿轮的材料和热处理方式齿轮材料的选择和热处理方式是决定齿轮的承载能力大小及机器使用寿命长短的重要的因素。对齿轮的要求基本有以下几点：齿面的硬度高、齿轮具有十足的强度及韧性，同时还需要酌量考虑经济效益。齿轮的材料广泛以钢为主，硬齿面齿轮更是得到大范围的使用。可采用的热处理方法有：正火、渗氮（N）淬火、渗碳淬火、感应淬火、调至处理等等。5.2齿轮的主要参数确定根据已知条件，DTⅡA71型绞车中选用的电动机的的各个参数有：额定功率为P=45kW,转速为n=980r/min，传动比i=5.773，设计此高速级齿轮的传动。5.2.1齿轮材料及热处理方法参考拟选择参数取如下：选择圆柱斜齿轮传动，精度等级选7级；小齿轮：，渗碳（）淬火，齿面的硬度是大齿轮：号钢，渗碳（C）淬火，齿面的硬度是大、小齿轮的渗碳（C）层的深度均取值为1.2mm；根据齿轮螺旋角的选取原则，选取螺旋角是；根据表5-1，选取小齿轮的齿数，（一般与相互之间是质数，或者使最大公分母最小），大齿轮的齿数；表5-1常用小齿轮的齿数（）表材料及热处理齿数比u1248钢材调质硬度230HBS硬度>300HBS灰铸铁渗氮渗碳或表面硬化32~6030~5026~4524~4021~3229~5527~4523~4021~3519~2925~5023~4021~3519~3116~2522~4520~3518~3016~2614~225.2.2初定齿轮主要参数初步选取载荷因数为，根据下图5-1，查得，根据下图5-2，查得图5-1渗碳淬火钢及表面硬化钢齿轮接触疲劳极限图5-2渗碳淬火钢及表面硬化钢齿轮齿根弯曲疲劳极限5.2.2.1按齿轮的齿面接触强度估算中心距对于的标准圆柱斜齿轮，小齿轮分度圆直径为：根据齿宽因数，得到中心距为：取，故许用接触应力，式中，，，带进公式中运算，计算得到结果：5.2.2.2按齿轮的齿根弯曲强度估算齿轮模数取，令、，斜齿轮的模数计算公式是：查图5-3，得到，。图5-3外齿轮的复合齿形因数，取，测试齿轮的应力调整因数为，带入得到，故表5-2标准模数表第一系列第二系列（注：选用原则，选用时优选第一系列内的模数值，尽量避免选择括号里面的模数值。）按上述表格以及选用的原则，我选取标准模数值为。5.2.2.3初定齿轮几何参数初选，则齿轮中心距离为圆整中心距，则取，满足接触强度要求的中心距。计算准确的螺旋角齿轮分度圆直径为工作齿宽为了能够使传动平稳，应当使纵向重合度,因为此时的，故取即可，。校核重合度已知算得的纵向重合度，其中端面压力角，端面模数:端面重合度计算公式为，其中，计算得到，则，总的重合度为，符合重合度要求。5.2.2.4计算圆周速度并确定齿轮的精度等级圆周速度计算式为，表5-2各类机械中常用齿轮传动精度等级产品类型精度等级产品类型精度等级测量齿轮透平齿轮金属切削机床内燃机车拖拉机通用减速器轧钢机2~53~63~86~76~96~96~10汽车底盘轻型汽车载重汽车航空发动机矿用绞车起重机械农用机械5~85~86~94~88~107~108~11表5-3常用的圆周速度范围适合的精度等级精度等级直齿轮斜齿轮精度等级直齿轮斜齿轮4>40>70710155>20>40861061530924参考表格5-2各类机械中常用齿轮传动的精度等级，表格5-3常用精度等级适用圆周速度范围，选择的精度等级为9级。5.3校核齿轮齿面接触的疲劳强度根据以下公式，齿面接触应力，接触强度的安全因数，5.3.1计算齿轮齿面接触应力定下公式中的所有未知参数的值，①切向力；②上面的使用因数；③根据下图5-3，已知精度等级C=9,则选取动载因数为1.24图5-3动载因数（）④确定齿向载荷分布因数计算得，⑤确定齿间载荷分配因数根据公式计算查下表5-4：表5-4用于简化计算的公式关于齿间载荷分配因数、得到，⑥节点区域因数已知，且,查图5-4，得到图5-4节点区域因数⑦弹性系数查取得，⑧重合度因数为⑨螺旋角因数为⑩计算齿面接触应力根据公式，计算得到5.3.2计算接触强度安全因数按照接触强度计算得到的安全因数的计算式是，代入数据计算得到的安全系数符合题设要求。5.4校核齿根弯曲疲劳强度计算公式为，齿根应力安全因数5.4.1计算齿根弯曲应力根据书的计算方式，计算得到的数据如下（为了不再赘述，省略其计算过程）：①按照弯曲强度计算的齿向载荷的分布因数，②按照弯曲强度计算的齿间载荷的分布因数，③复合齿形因数，④重合度因数，⑤螺旋角因数，⑥弯曲应力，,5.4.2计算弯曲应力安全因数按照安全因数的计算式，计算得到安全因数的数值符合题目所设的要求。5.5齿轮尺寸该对齿轮尺寸如下：6轴6.1轴的简介轴是机器的重要构成元件之一。概括的说，轴的主要功用体现在两方面：1）用来支承和串接机器中的零件（如齿轮等），确保零件在规定的工作位置上旋转；2）传递运动以及动力，使机器得以正常运转。6.2轴的分类6.2.1按轴线形状分将轴分为直轴（还可以分为光轴和阶梯轴）、曲轴、挠性钢丝轴（又称“钢丝软轴”）。其中直轴的应用最为广泛。6.2.2按轴的截面形状分将其分成了空心轴（轴的内部是贯通的）、实心轴两类。空心轴是将轴心制成空心的以用作例如输送润滑油、切削液或其它特殊的用途以满足工作上的需要，其内外径的比值范围为，从而确保了轴的刚度以及发生扭转时的稳定性、可靠性。6.2.3按轴的受到载荷的情况分将其分成了心轴（还可将其分类成固定心轴及转动心轴）、转轴、传动轴。机器中最为常见的数转轴，它继能够支撑转动的零件同时又传递动力。6.3轴的材料日前，主要用来制造轴的材料有碳钢和合金钢。其中，碳钢价格低于合金钢的价格，对于应力集中有较强的抵抗，并且还可以通过热处理或者化学热处理来增强其性能（如耐磨性、抗疲劳强度），因此，工业中广泛使用碳钢制轴，最为普遍的是45号钢。相对碳钢来说，合金钢有更好的力学性能和淬火性能，能够在传递较大的动力时拥有更大的轴径耐磨能力，在高温及低温情况下选择合金钢由于碳钢。在正常的工作温度（<200℃）条件下进行轴的材料和热处理方式的选择时，需要参考的是材料的强度和耐磨性。可以通过查询下表进行轴的材料的选取：表4-1轴的常用材料及力学性能表6.4轴的设计在大多数的情况下来说，轴都是制造成实心的，但在一些特殊情况下（航空发动机轴或者需要在轴内穿插其它零件及润滑油），需要减轻机器重量，从而将轴制成空心轴来满足其工作上的要求。6.4.1轴的结构设计6.4.2轴的工作能力计算对轴的强度的计算方式有三种：按转矩计算、按当量弯矩计算以及按安全系数校核轴的强度。根据上面计算得到的结果，转矩知，选择按转矩计算的方式展开计算。（式4-1）式中，——扭转切应力（MPa）；——转矩（）；——截面直径（mm）；——抗扭截面系数（），对于圆轴截面；——功率（kW）；——转速（r/min）——许用扭转切应力（MPa）。变化式，可以求得轴的截面直径（式4-2）根据下表选取对应的和的值表6-2按转矩计算轴径时、值取，故得到结果如下：其中，作用在齿轮上的力为：径向力轴向力根据之前计算得出的滚筒的直径，初步设定轴的一端与滚筒相连的直径为220mm，另一端与联轴器相连接，根据联轴器一章计算的数据减速器高速轴外伸段的直径为，设定轴的另外一端的直径为。6.4.2.2轴的结构设计根据轴上面得元件装进去的方式来计划绘制轴的结构，此处轴的规划方案有两种：1、从轴的左侧放入元件齿轮；2、从轴的右侧放入元件齿轮。根据题目要求，选择合适的装配方式是从轴的右端装入齿轮。如下图所示的设计：图6-1轴的设计图6.4.2.2轴的材料选择根据本题的题目要求，采用轴的材料为45号钢，同时采用调至处理的方式对其材质改善提高。6.4.2.3计算轴上载荷水平面上的反力：由于在水平面上没有受到任何力的作用，故而，垂直面上的反力：由于在垂直面上受到钢丝绳的拉牵引力和两个轴承反力的影响下，受力图如下图5-2所示：图5-2受力图由题目的已知条件，牵引力为，其次，根据方程组解方程组，得到结果如下：得到垂直方向上的弯矩图，如图5-3，以及轴截面所受扭矩的图5-4：图5-3图5-4得到转矩图5-5，如下：图5-5转矩图6.5轴的强度计算查阅书籍得到相关的许用应力大小：查阅书，得到数据为：从而计算得到应力校正系数如下：此外，应力转矩计算为：当量弯矩为：从而计算得到轴的直径为：由计算结果可知，上述设计的轴符合条件要求，所设计的轴可以使用。7连接件7.1连接件的分类连接件主要有：螺纹连接、键连接、销连接及其它连接。它们的详细分类如下所示：螺纹连接a、螺栓连接b、螺钉连接c、双头螺柱连接d、紧定螺钉连接其它的连接方式包括a、销联接b、型面联接及胀紧联结c、过盈连接d、焊接和铆接e、胶接f、……7.2连接件的选择在多种连接件中，键联接的优势显而易见，该连接件不仅结构简单、拆装简易，而且工作性能稳定可靠、标准化程度高，因此在机械行业被广泛的使用。7.2.1类型的选择为了满足不同的工作需求，键联接件的种类也较为繁多，其中较为常见和使用的如图5-1所示图5-1键联接的类型a)平键联接；b)半圆键连接；c)花键连接；d)切向键连接对DTⅡA71型绞车来讲，是隶属于矿山开采一类的的提升机械，故采取花键联接，以满足受的载荷较大、轴的定心精度要求比较高的设备工作前提。根据题目条件，选取渐开线花键更为合适。其特点主要有：①承受载荷的能力高；②工作面多，抗压能力强；③定心精度高；④价格比较贵，能够工作较长的时间。7.2.2尺寸的选择选用花键的尺寸为：7.3键连接的强度校核传递转矩为：查得，许用挤压应力为：根据以下公式：抗挤压强度：耐磨性：式中，——转矩（）；——载荷不均匀分布系数，一般为0.7~0.8；——花键齿数；——花键的工作的长度（mm）；——花键齿工作高度（mm）矩形花键h=0.5(D-d)-2c（c为花键的齿顶倒角）渐开线花键；——花键齿平均直径（mm）；——许用挤压应力与许用比压。其中，,且取，带入计算：故满足强度要求。8联轴器减速器是经联轴器联接来与工作机相串的，选取联轴器主要是联轴器类型及型号的确定。由之前的计算结果考虑可知，型电动机的额定功率为，满载转速为，轴径，轴外伸长度为。由此来决定减速器的高速轴外伸段的轴径及合适的联轴器。8.1联轴器的简介联轴器是各类机械传动中经常用到的零部件，用于两根轴之间的相互连接，让他们一起旋转从而传递转矩。联轴器通常是两个半联轴器同时与连接件组合而成的。其中，半联轴器是经由键、销使得两轴相互串接的。同时，使用联轴器时，需要考虑两轴之间的相对位移，通常会出现的情况有：a.轴向位移；b.角位移；c.径向位移；d.综合位移。因此，在完成联轴器的设计之时需要将这些问题考虑其中并采取有效的解决措施将这些问题一一解决掉。8.2绞车联轴器的分类根据被连接的两根轴的相互之间的位置关系，能够将联轴器分成两类:固定式、可移式。固定式的联轴器用于两根轴在工作时避免发生位移的情况下；可移式联轴器则用于使用时发生偏移或者两轴有偏斜的情况下。常常使用的联轴器被划成两个类别：刚性联轴器以及性联轴器。刚性联轴器的成本低、构造容易通俗、缺乏偏差补偿能力，因此对两跟轴的安装精度要求比较高；挠性联轴器拥有补偿偏差的功能。挠性联轴器按其补偿方法分成两个类别：没有弹性元件的及有弹性元件的挠性联轴器。没有弹性元件的挠性联轴器靠刚性零件间的相对滑动补偿轴之间的位置误差；有弹性元件的挠性联轴器通过弹性元件发生形状的变化来填补轴的位移。8.3联轴器的选用8.3.1类型的选择根据传动装置的工作条件，初步选择使用LX型弹性柱销联轴器（GB/T5014-2002）。8.3.2初步选定减速器高速轴外段轴径通过计算，得到轴径为：8.3.3计算联轴器的公称转矩通过计算，得到转矩的值：表8-1联轴器工作情况系数根据查询表8-1：由题目条件“绞车是用来对拉动带式输送机拉紧车，对带式输送机输送带张紧的设备，矿山地下开采中用来回收单体支柱及液压支架的设备，主要构成是缠绕回收设备用钢丝绳的滚筒，原动机为电动机，通过相应的传动系统，最终控制滚筒的运动”可知，选择Ⅴ型，且因为原动机为电动机，查的：，计算公称转矩为，8.3.4型号选择由，查表得，选取LX3型号的联轴器，但是其轴孔的直径为不能满足题目要求。继而选择型号LX5型号的联轴器满足要求，且。8.3.5减速器高速轴外伸段轴径确定综合考虑得出结论，经过上面的计算得出的减速器高速轴外段轴径的范围是，以及表中列出的LX5型联轴器轴孔的直径范围，最终确定结果，减速器的高速轴外伸段的直径为。此外，在某些必要的情况下需要对多选择的联轴器进形强度的校核。同时，我们还应当考虑工作件所需承受的环境温度从而选取工作件的制造材料。9润滑方式及密封型式的选择9.1润滑材料9.1.1润滑剂的分类润滑剂根据存在的形式划成气体、液体、半固体、固体四类。任何的气体都可以用作为润滑剂，其中用的最多的便是空气（廉价、易得），用于气体轴承中；液体润滑剂中最被广泛采取的是润滑油（合成油、动物油、植物油、矿物油并且各类乳状的润滑剂）；半固体形态的润滑剂是指各种润滑脂（润滑油与稠化剂的混合物—膏状物）；固体润滑剂是那些可形成固体的膜附在经受摩擦的表面来减小摩擦力（e.g.二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯……）9.1.1.1润滑油用来使用为润滑剂的油类物质能够分为三类：①有机油（动植物油）；②矿物油（石油等）；③化学合成油。在这三类油类物质中，化学合成油的优势在于来源很充足、价格相对其他油类优惠低廉，稳定性高，故而得到更为广泛的使用。动植物油性能稳定性差、容易倍氧化，试用的场合不多；而矿物质油的成本过高、应用面较窄。润滑油有以下几个指标来评判和选择润滑油的type：①粘度：润滑油在流动是受到的阻力a、动力粘度：粘性定律表示为——流体的切应力；——流体在垂直方向的速度梯度；——比例常数（即动力粘度）b、运动粘度：（其中，矿物油的密度为）c、条件粘度：便于商业的测量粘—温特性U——试剂润滑油40℃的运动粘度（）；L——的油40℃的运动粘度（），100℃时与试剂的运动粘度相同；H——VI=100的油40℃的运动粘度（），100℃时与试剂的运动粘度相同；粘—压特性——在压力为p时的动力粘度（）；——在时的动力粘度（）；——自然对数的底，e=2.718；——粘—压指数，；——压力（）。②油性：是指润滑剂的润滑性能。③极压性：是指添加硫（S）、磷（P）、氯(Cl)……等的有机物使得在高压强的情况下依旧有好的润滑性能。④闪点：用来衡量油的易燃性能的指标。⑤凝点：在指定标准的条件下，当润滑油不能够流动时的润滑剂的温度。（低温条件下工作时的重要指标）⑥氧化稳定性：在使用或者贮存下，性质不易改变、不易变质的性能。此外，润滑油还具有抗乳化性、灰分、残碳、抗泡性等的次要指标。9.1.1.2润滑脂是在润滑油之后的一类膏状物润滑剂，有：钙基润滑脂、那几润滑脂、锂基润滑脂、铝基润滑脂……质量指标有：①锥入度：用来衡量润滑脂的浓稠度。（该数值越小的润滑脂，其质地越浓稠）②滴点：在某一特定的加热条件下，第一滴润滑脂从测量杯子的孔口滴下时的温度润滑剂的温度。别的，润滑脂还有灰分、水分、机械中的杂质等次要性能参数。9.1.2润滑剂的用途在机械零件之间存在滚动摩擦或者滑动摩擦，在不同程度上会造成零件的磨损，缩短零件的寿命，还会降低做功的效率。因此，需要在相互摩擦的零件之间添加润滑剂从而降低零件摩擦面之间的摩擦力，对零件有散热的作用，还可以增加零件的使用寿命，同时也可以降低零件的腐蚀。对于液体润滑剂来说，润滑油膜有着吸收震动、缓和冲击力的特质；膏状的润滑脂有着既能够阻碍内部的润滑剂向外部泄漏，还可以阻碍外部杂质的进入，阻碍部件的相对工作的双重优势，故而同时具有润滑和密封的双重功效。9.1.3添加剂为了让润滑剂有更好的