摘要: 在本文中，我们分析了气动单轨吊的研究背景，了解了气动单轨吊在世界各国的普及程度和技术成熟度，我们还着重查阅了中国国内使用气动单轨吊的相关资料，作为一种先进的煤矿运输设备，单轨吊在以往的几十年里有了长足的发展，尤其是在它的适用性方面有了极大提高，在本文中，我们分析了以柴油机，电动机，气动马达等作为动力来源的各种不同类别的单轨吊所具有的优点和缺点，我们发现，使用压缩空气作为动力来源的气动单轨吊性能突出，它的体积叫小，很适合在狭窄的巷道里行驶，更重要的是，它不会像内燃机驱动的单轨吊一样，会消耗矿井下的氧气并且排放尾气，这在恶劣的煤矿工作环境中显得难能可贵，它的工作介质是普通空气，排放出来的还是空气，这就是我们重点研究它的原因。在具体的零部件的设计和选用方面，我们在参照国家标准的前提下，运用力学知识，把诸如过载，空载等极端情况都考虑在内，经过严格的校核，轴类的尺寸设计是合理的，对轨道的设计，我们选择了工字钢，并且在在多根轨道的连接方面采取了比较可靠的方式，在气动管道的布置方面，我们巧妙的运用气动阀门实现了气动马达的双向旋转，为了让此款单轨吊具有更大的适应性，我们通过增大气动马达的输出功率的方法，使得其爬坡角度得到提升，为了充分发挥单轨吊的运载能力，我们用增加吊挂点的方式增加了轨道的承重能力。

关键词:气动 ; 马达 ; 轨道 ; 阀门

目录

摘要

Abstract

1 绪论1

1.1课题研究背景1

1.2 课题研究的意义1

1.3单轨吊概括.2

1.3.1 国外发展情况.2

1.3.2 国内发展情况.2

1.3.3 单轨吊运输系统的优点.3

1.3.4 单轨吊车的分类.3

1.4 课题主要研究内容2 整体方案设计.5

2 整体设计方案

2.1 设计参数5

2.2 牵引力计算 6

2.3 单轨吊车功率7

2.4 气动马达选型7

2.5 减速器方案设计.7

2.5.1 总传动比计算.7

2.5.2 减速器方案设计.8

2.5.3 传动比的分配.8

3单机减速器的设计计算

3.1 计算传动装置的运动参数9

3.1.1 计算各轴的转速.9

3.1.2 计算各轴的功率.9

3.1.3 计算各轴的扭矩.9

 3.2 选定齿轮材料，确定需用应力9

 3.3 吃面接触疲劳强度设计计算.10

 3.4 齿根弯曲疲劳强度校核计算.11

 3.5齿轮其他主要尺寸计算12

 3.6 轴的设计

 3.6.1 计算作用在齿轮上的力.12

 3.6.2 初步估算轴的直径.12

 3.6.3 轴的结构设计.12

 3.6.4 绘制轴的弯矩图和扭矩图.13

 3.6.5 按弯扭合成强度校核轴的强度.13

 3.7 轴上零部件的校核14

 3.7.1 键的校核.14

 3.7.2 轴承的校核14

 3.8 箱体的设计

 3.8.1 减速器附件的设计.14

 3.8.2 润滑和密封.15

4 二级减速器的设计计算

 4.1 传动比分配.15

 4.2 计算传动装置的运动参数 .15

 4.2.1 计算各轴的转速.15

 4.2.2 计算各轴的功率.15

 4.2.3 计算各轴的扭矩.15

 4.3 第一级传动设计 .15

 4.3.1 选定齿轮材料.15

 4.3.2 齿面接触疲劳强度设计计算16

 4.3.3 齿根弯曲疲劳强度校核计算17

 4.3.4 齿轮其他主要尺寸设计计算18

 4.4 第二级传动设计

 4.4.1 选定齿轮材料，确定许用应力18

 4.4.2 齿面接触疲劳强度设计计算19

 4.4.3 齿根弯曲疲劳强度校核计算20

 4.4.4 齿轮其他主要尺寸计算21

 4.5 轴的设计 

 4.5.1 轴I的设计.21

 4.5.2 轴II的设计21

 4.5.3 轴上零部件的校核.26

 4.5.4 轴的细部结构设计.26

 4.5.5 轴III的结构设计.27

 4.5.6 惰轮轴的结构设计.27

4.6 箱体的设计 .29

 4.6.1 减速器附件的设计.29

 4.6.2 润滑和密封.29

5 制动系统的设计计算

5.1 制动原理 30

5.2 制动系统的设计要求30

5.3 制动系统总体设计31

5.3.1 确定制动结构.31

5.3.2 选择制动材.32

5.3.3确定制动机构的主要尺寸33

5.4 计算制动力33

5.5 主要部件的选型设计33

5.5.1 弹簧的选型设计.33

5.5.2 气缸的选型.39

6 气动控制系统设计计算

 6.1气压传动概述39

 6.1.1 气压传动原理39

 6.1.2 气压传动的特点40

 6.2 工作要求及环境条件 .40

 6.3 气动控制回路设计 .41

 6.3.1 工作程序.41

 6.3.2 气动回路原理图41

 6.3.3 气动回路动作原理42

 6.4 选择执行元件.43

 6.4.1 气动马达的选择43

 6.4.2 气缸的选择设计45

 6.5 选择控元件

 6.5.1 确定控制元件类型.46

 6.5.2 控制元件的选型47

 6.6 选择气动辅助元.47

 6.7 确定管道直径盐酸压力损失.47

 6.7.1 管道系统47

 6.7.2 确定管道直径48

 6.7.3 验算压力损失.49

 6.8 气动起吊系统选型设计

7单轨吊轨道安装标准

 7.1 轨道及吊装设计要求50

 7.2 轨道悬挂安装要求50

 7.3 单轨吊道岔55

参考文献57

致谢58