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6张CAD高清图纸 说明书 YC系列 提升机的设计【6张CAD高清图纸 说明书】【YC系列】 提升 设计 CAD 图纸 说明书 YC 系列

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毕业设计（论文）开题报告课题： 所在学院： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 2016 年 3 月 31 日一、选题的背景及意义我国是个能源大国，也是矿山机电设备制造和使用大国。从20世纪50年代仿造第一台矿井提升机以来，至今已设计制造、使用了近600多台。随着社会需求和现代技术的高速发展，矿山工业企业亟待生产设备及设施的机械化、电气化、现代化。而矿山工业的提升机是咽喉设备，产品不断更新换代，老产品运行年深日久，原本落后的结构问题暴露突出，故障增多，严重影响矿山的安全运转，抑制了矿山工业的高速发展，给国民经济带来了不良的影响。随着国内矿井生产量的日新月异的提高，对提高提升机的安全性、可靠性、生产效率以及整机自动化运行水平，降低操作者及维护人员的劳动强度、处理设备事故的速度与对策等，成了迫切要求。本次设计是提升机的设计，在本次设计中将大学四年所学习的材料力学，理论力学，机械制造，机械设计，机械制图等知识进行了一次综合的运用。本次设计不仅是对大学所学知识的总结和巩固而且为以后进入社会参见工作积累了一定的经验，本次设计是个难得的学习机会。二、研究概况与发展趋势我国提升机，它经历了仿制、自行设计两个阶段。解放初期使用的提升机有日本的、苏联的，因此当时生产的提升机也是测绘仿制日本和苏联的产品。1964年进入了自行设计阶段，提升机大体上也是经历了仿制和自行设计的两个阶段，八十年代以前一直使用的是仿制的老产品，八十年代中期才开始设计新型的提升机，主要针对效率极低的球面蜗轮副、慢速工作和快速回绳等环节进行根本的改进。工作机构有单筒、双筒和摩擦式传动型式有皮带传动、链式传动、齿轮传动、蜗轮传动、液压传动、行星齿轮传动和摆线齿轮传动等。其中采用行星齿轮传动的比较多。发展趋势向标准化系列方向发展，向体积小、重量轻、结构紧凑方向发展;向高效、节能、寿命长、低噪音、一机多能通用化、大功率、外形简单、平滑、美观、大方方向发展。国外提升机规格比较多，适用不同场合，我国提升机的规格少，品种型号多而乱，也较繁杂，没有统一标准。从工作机构上分，国外有单筒、双筒及摩擦式三种，我国只有单筒一种型式。从原动力上分，国外有电动的、风动的及液压驱动，我国只有电动的和少量风动的。我国提升机在寿命、噪音、可靠性等综合指标与苏联有着一定的差距。苏联提升机使用寿命规定在5年以上，我国目前不具备测试手段寿命无法考核。提升机以电动使用最广，传动型式以球面蜗轮副居多，该机主要结构型式为电动机悬装在蜗轮副减速器的后部，蜗轮副减速器为第一级减速，第二级和第三级为圆柱齿轮传动，分别安装在机器的两侧对称机体的中心布置，该机呈长条形适应并下巷道的空间，体积小，底座呈雪橇形，安装搬运方便。三、设计要求及内容1. 设计要求设计提升机，提升高度10m，提升速度2m/s，提升重量1吨。2.方案设计提升机由于操作方法不同，其结构相差很大。其中电控提升机是通过通电或断电已实现其工作或制动。物料的提升或下降由电动机的正反转来实现，操作简单方便。（1）圆柱齿轮减速器提升机图1 圆柱齿轮减速器提升机（2）圆柱齿轮减速器加开式齿轮传动的提升机图2 圆柱齿轮减速器加开式齿轮传动的提升机综上述（1）（2）选择下图示圆柱齿轮减速器作为传动装置的提升机。由电动机、联轴器、制动器、减速器、卷筒、导向滑轮、起升滑轮组、吊钩等组成，其各方面的机构分布如下图：图3 提升机总体方案简图2. 论文撰写提纲第一章 绪论1.1研究背景及意义1.2提升机简介1.3国内外发展概况第二章 总体方案设计2.1设计要求2.2工作原理分析2.3方案拟定第三章 动力及传动装置设计3.1电动机的选择3.2传动参数计算3.3齿轮传动设计3.4轴及附件的设计第四章 提升及制动装置设计4.1钢丝绳的选择4.2卷筒设计与校核4.3滑轮的选择4.4制动器的选择四、完成期限和预期进度2015年10月2016年1月：根据指导教师下达毕业设计任务书，搜集资料，完成文献综述，外文翻译, 确定方案，完成开题报告。2016年1月12开题报告答辩；2016年3月23日2015年5月初：完成装配图、主要零部件图和毕业设计说明书2015年6月初2015年5中旬：在老师的建议下对毕业设计文献进行修改整理2015年6月下旬：完成毕业设计全部资料，答辩。 五、主要参考资料1 潘英矿山提升机机械设计徐州：中国矿业大学出版社，20012 葛世荣矿井提升机可靠性技术徐州：中国矿业大学出版社，19943 麻健,李勇忠提升机新型液压制动系统煤矿机械，19994 成远葛煤矿提升设备的改造煤矿工业出版社，1988.85 李时海提升机司机北京：煤矿工业出版社，1990.26 肖兴明摩擦提升重大故障分析及预防北京：中国矿业大学出版社,19947 张复德矿井提升设备北京：北京煤炭工业出版社，19808 夏荣海，郝玉琛矿井提升机械设备徐州：中国矿业大学出版社，19979 机械设计手册V3.0软件版10 马天平，张子哲，倪华英，李利芳液压盘式制动器的性能特点及应用太原重型机械集团冶金设备2002年12月第6期指导教师审核意见：（手写）指导教师签名： 年 月 日 文献综述一提升机的定义矿井提升机是矿井大型固定设备之一，它的主要任务就是沿井筒提升煤炭、矿石和矸石；升降人员和设备；下放材料和工具等。矿井提升设备是联系井下与地面的纽带，是主要的提升运输工具，因此它整个矿井生产中占有重要的地位。 提升机，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。提升机有手动、内燃机和电动机驱动几类。手动提升机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提升机还应设置安全手柄和制动器。手动提升机一般用在起重量小、设施条件较差或无电源的地方。内燃机驱动的提升机，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。内燃机驱动的提升机常用于户外需要经常移动的作业，或缺乏电源的场所。电动调度提升机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。单卷筒电动提升机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提升机。根据传动形式的不同，提升机可分为苏式多级内齿行星齿轮传动调度提升机、摆线针轮传动调度提升机、蜗轮-蜗杆传动提升机和少差齿回柱和调度提升机等。对于单滚筒行星齿轮传动调度提升机，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。二提升机的分类（1）斗式提升机斗式提升机，是一种固定装置的机械输送设备，主要适用于粉状、颗粒状及小块物料的连续垂直提升，可广泛应用于各种规模的饲料厂、面粉厂、米厂、油厂、淀粉厂以及粮库、港口码头等的散装物料的提升。 斗式提升机用来垂直提升经过破碎机的石灰石、煤、石膏、熟料、干粘土等块粒状物料以及生料、水泥、煤粉等粉状物料。（2）多功能提升机多功能提升机是电动葫芦的一种可用于地面和空中使用。广泛用于建筑行业，具有输送量大，提升高度高，运行平稳可靠。多功能电动提升机额定提升重量为300公斤500公斤，多功能电动提升机的最大提升高度为100米。（3）振动提升机电机振动垂直提升机是由提升槽、振动电机、减振系统和底座等组成。该提升机对粉状、块状和短纤维状的固体物料（有粘性和易结块的除外）都可垂直输送，还可以完成对物料的干燥、冷却作用。分敞开式、封闭式两种结构。并可按照用户需要进行特殊设计（4）液压提升机液压提升机是一种非剪叉式液压升降台。适用于二三层工业厂房，餐厅，酒楼楼层间的货物传输，台面最低高度为150-300mm，最适合于不能开挖地坑的工作场所安装使用。该平台无须上部吊点，形式多样（单柱，双柱，四柱），运行平稳，操作简单可靠，楼层间货物传输经济便捷. （5）矿井提升机 是一种大型提升机械设备。由电机带动机械设备，以带动钢丝绳从而带动容器在井筒中升降，完成输送任务。矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来。现代的矿井提升机提升量大，速度高，安全性高，已发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械。（6）缠绕式提升机 单绳缠绕式提升机根据卷筒数目可分为单卷筒和双卷筒两种：单卷筒提升机，一般作单钩提升。钢丝绳的一端固定在卷筒上，另一端绕过天轮与提升容器相连；卷筒转动时，钢丝绳向卷筒上缠绕或放出，带动提升容器升降。双卷筒提升机，作双钩提升。两根钢丝绳各固定在一个卷筒上，分别从卷筒上、下方引出，卷筒转动时，一个提升容器上升，另一个容器下降。（7）摩擦式提升机摩擦式提升机具有安全性高、钢丝绳直径细、主导轮直径小、设备重量轻、耗电少、价格便宜等优点，发展很快。除用于深立井提升外，还可用于浅立井和斜井提升。钢丝绳搭放在提升机的主导轮（摩擦轮）上，两端悬挂提升容器或一端挂平衡重(锤)。运转时，借主导轮的摩擦衬垫与钢丝绳间的摩擦力带动钢丝绳完成容器的升降。三提升机的国内外研究现状我国提升机，它经历了仿制、自行设计两个阶段。解放初期使用的提升机有日本的、苏联的，因此当时生产的提升机也是测绘仿制日本和苏联的产品。1964年进入了自行设计阶段，提升机大体上也是经历了仿制和自行设计的两个阶段，八十年代以前一直使用的是仿制的老产品，八十年代中期才开始设计新型的提升机，主要针对效率极低的球面蜗轮副、慢速工作和快速回绳等环节进行根本的改进。 国外提升机的种类、规格较多.工作机构有单筒、双筒和摩擦式传动型式有皮带传动、链式传动、齿轮传动、蜗轮传动、液压传动、行星齿轮传动和摆线齿轮传动等。其中采用行星齿轮传动的比较多。发展趋势向标准化系列方向发展，向体积小、重量轻、结构紧凑方向发展;向高效、节能、寿命长、低噪音、一机多能通用化、大功率、外形简单、平滑、美观、大方方向发展。国外提升机规格比较多，适用不同场合，我国提升机的规格少，品种型号多而乱，也较繁杂，没有统一标准。从工作机构上分，国外有单筒、双筒及摩擦式三种，我国只有单筒一种型式。从原动力上分，国外有电动的、风动的及液压驱动，我国只有电动的和少量风动的。我国提升机在寿命、噪音、可靠性等综合指标与苏联有着一定的差距。苏联提升机使用寿命规定在5年以上，我国目前不具备测试手段寿命无法考核，但从对用户的访问中得知，寿命达不到5年，噪音也稍大。虽然我国提升机参数系列水平优于国外，但在标准化和通用化方面远不如发达采煤机械制造国。提升机以电动使用最广，传动型式以球面蜗轮副居多，该机主要结构型式为电动机悬装在蜗轮副减速器的后部，蜗轮副减速器为第一级减速，第二级和第三级为圆柱齿轮传动，分别安装在机器的两侧对称机体的中心布置，该机呈长条形适应并下巷道的空间，体积小，底座呈雪橇形，安装搬运方便。四提升机的发展趋势纵观国外提升机的发展情况其发展趋势有以下几个特点：(1)向标准化系列化方向发展；(2)向体积小、重量轻、结构紧凑方向发展。由于工作环境要求提升机体积小、重量轻；(3)向高效节能方向发展；(4)向寿命长、低噪音方向发展。寿命长，经济效益才能高；噪音低，有利工人身心健康；(5)向一机多能、通用化方向发展。提升机在使用过程中不仅做调度用，而且还做运输及其他辅助工作；(6)向大功率方向发展。参考文献1 潘英矿山提升机机械设计徐州：中国矿业大学出版社，20012 葛世荣矿井提升机可靠性技术徐州：中国矿业大学出版社，19943 麻健,李勇忠提升机新型液压制动系统煤矿机械，19994 成远葛煤矿提升设备的改造煤矿工业出版社，1988.85 李时海提升机司机北京：煤矿工业出版社，1990.26 肖兴明摩擦提升重大故障分析及预防北京：中国矿业大学出版社,19947 张复德矿井提升设备北京：北京煤炭工业出版社，19808 夏荣海，郝玉琛矿井提升机械设备徐州：中国矿业大学出版社，19979 机械设计手册V3.0软件版10 马天平，张子哲，倪华英，李利芳液压盘式制动器的性能特点及应用太原重型机械集团冶金设备2002年12月第6期4摘 要提升机是由一个大型机械设备，通过改变势能，例如电梯升降机等。一般来说，电梯，起重机，绞车，起重机，车辆稳定、开放和关闭的矿井提升机，等。被称为。 本文设计的提升机。首先，通过提升机的总体结构和工作原理进行分析，在此基础上提出了改进方案的机械的设计；然后，以提高机动力和控制装置选择并校核计算；然后，促进和制动装置的设计和强大的控制程度；最后，制图软件AutoCAD图形提升机的装配图和主要组成部分。 通过这次设计，建设大学的专业知识，例如：、机械设计、材料力学、公差和互换性和机械制图，掌握产品设计方法和经验的起重机使用AutoCAD软件，对今后的工作生活是非常重要的。关键字：提升机，传动装置，提升装置，卷筒AbstractHoist is to change the potential energy for transport of large machinery and equipment, such as mine hoist, hoist, etc. Broadly speaking, elevator, crane, hoist, vehicle, hoist, etc. can be called the elevator.This paper describes the design of the elevator. First of all, based on the improvement of the overall structure of the machine and the working principle analysis, this analysis is proposed based on the improvement of machine design; then to improve the mobility and transmission device of choice and checking calculation; then, to enhance and braking device were design and strength check. Finally, through the AutoCAD drawing software drawn the hoist assembly and major parts of the map.Through the design, the consolidation of the University of the professional knowledge, such as: mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerance and interchangeability theories, mechanical drawing; master the design method of hoisting machinery products and be able to skillfully use AutoCAD drawing software, for the future work in life is of great significance.Key words: Hoist, Transmission device, Lifting device, Drum目 录摘 要IAbstractII第一章 绪论11.1研究背景及意义11.2提升机简介11.3国内外发展概况2第二章 总体方案设计42.1设计要求42.2工作原理分析42.3方案拟定4第三章 动力及传动装置设计73.1电动机的选择73.1.1选择电动机类型73.1.2电动机容量的选择73.1.3电动机转速的选择73.2传动参数计算83.2.1分配传动比83.2.2各轴转速、功率、转矩计算83.3齿轮传动设计93.3.1低速级齿轮的设计93.3.2高速级齿轮的设计133.4轴及附件的设计143.4.1轴1的设计143.4.2轴2的设计163.4.3轴3的设计173.4.4轴承的校核173.4.5联轴器的选用18第四章 提升及制动装置设计194.1钢丝绳的选择194.2卷筒设计与校核204.2.1卷筒直径计算204.2.2卷筒尺寸计算214.2.3卷筒壁厚计算224.2.4卷筒臂的强度验算224.3滑轮的选择224.4制动器的选择23总 结25参考文献26致 谢2727第一章 绪论1.1研究背景及意义我国是一个能源大国，而且机电设备制造和使用大国。从20世纪50年代模仿第一升降台，从设计、制造、使用、已近600。随着现代社会的需求和技术，采矿业紧急生产设备和机械安装和电气化和现代化，提升机是采矿业的咽喉设备，替代产品，多年来产品的经营问题，原有的结构向后老板，增加故障，严重影响安全运行，抑制矿业的迅速发展，给国民经济带来不利影响。随着添加量的增加，中国的快速生产，以提高安全性，提高机器的可靠性、生产效率和水平的机器自动运行，降低操作者的劳动强度和维护人员和设备事故的处理速度和对策，是迫切的。本设计是提升机的设计，材料力学，大学四年的学习机械设计，机械制造，机械设计，使用一个深入的了解绘图设计不仅是对大学知识巩固和总结后，看到在社区工作积累了一定的经验，这样的设计是一个学习的机会。1.2提升机简介提升机是由一个大型机械设备，通过改变势能，例如电梯升降机等。一般来说，电梯，起重机，绞车，起重机，车辆稳定、开放和关闭的矿井提升机，等。是最大提升力普遍提高大型机械及主提升机。 （1）斗式提升机 斗式提升机，是一种机械固定装置的输送设备，主要适用于连续的垂直粉末形式，促进和细小的颗粒材料，可应用于各种规模的饲料厂、面粉厂、厂水稻、植物油、淀粉植物和散装材料的沉积，促进与其他港口。 斗式提升机提升垂直通过石灰石、磨煤、石膏、熟料、粘土和块粒状物料的干法水泥生料、煤粉等粉状物料。 （2）多功能提升机 多功能电动葫芦提升机是一种可用于土壤和用于建筑行业，具有输送量大，提升高度高，稳定可靠。多功能电动葫芦起吊额定重量300公斤500公斤，增幅最大的多功能升降电机高度100米。 （3）振动提升机 电机振动垂直提升机是由一个槽、振动电机、减振器等系统和一个基地。提升机固体粉末、块状和短纤维（除了粘结块）被垂直输送，还可以完成对干燥和冷却开放型双密封结构和专门设计的。可根据用户的需求 （4）液压提升机 液压提升机是一种非剪叉式液压升降第三层工业厂房、餐厅、商品之间的传输阶段的餐厅，一个最小高度150-300mm最合适的桌子，在工作场所不挖坑本路基上部无吊点，以各种形式（单柱、双柱、四柱）、稳定、操作简单、可靠、经济、实用的阶段之间发送货物。 （5）矿井提升机 这是一个很大的改进的机械和机械驱动电机带动吊绳使容器在井筒，完成运输任务。绞车的起重工具逐渐发展起来的现代提升量大，速度高，安全性高，已成为机器自动重电子计算机控制。 （6）缠绕式提升机 绞车线圈绕组数目可分为单、双按两个：第一，鼓鼓的，通常单钩提升。电缆的一端固定在卷筒上，另一端绕过滑轮连接线圈旋转和提升容器；当电缆卷筒上缠绕或释放，导致双滚筒绞车，两个吊钩。每个电缆固定在两个卷筒，分别的上方和下方的输出线圈，线圈的旋转，一个集装箱上升和下降的另一个容器。 （7）摩擦提升机 摩擦提升机具有安全性高、小直径电缆，前轮直径，装置重量轻、功耗低、成本低等优点，发展很快。除了树的深度的提升，也可用于斜井提升浅。提升钢丝绳轮设置在导管（摩擦轮），两端或一端提升容器悬挂配重（锤）操作之间的摩擦力和摩擦衬垫与钢丝绳导向轮的债务人，驱动电缆完成容器。1.3国内外发展概况我国的提升机，它经历了模仿，设计两个阶段。提升机由解放初期的日本、苏联、提升机在生产也是产品模仿日本和欧盟1964 -在设计阶段，机提升是众所周知的模仿和设计两个阶段，20世纪80年代以前一直使用仿品是古老的，在80年代中期开始，在新的设计提升机，主要针对滚珠丝杠工作效率低、副和缓慢的快速收缩结合的改进。提升机，多种规格。传动机构，单筒和双筒式摩擦型带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、液压传动、行星齿轮和摆线齿轮等。其中一个行星齿轮越来越多的趋势。系列标准化的方向，体积小，重量轻，结构紧凑；发展高效、节能、寿命长、噪音低、一机多用通用，功率大，简单的形状，光滑，美观，大方的方向。规范越来越多的提升机，适用于不同的场合，我国提升机规格少，多种型号和混乱，但也更复杂，缺乏标准工作机构，单缸，双缸和摩擦型三，我们唯一的单缸从动力、国外电动，气动和液压驱动我国电，只有一点风。提高机器的使用寿命、噪声、综合指标的可靠性和苏联有提高寿命预测苏联超过五年，我国目前不具备的寿命评价试验不可能但用户访问的寿命至少5年，噪音稍大。虽然我国提升参数系列水平高于国外，但在该领域的标准化和推广少很多煤矿机械制造的发达国家。提升机电最广泛使用的类型的蜗杆传动是球形的，本机主要结构型式的发动机蜗轮减速器挂在后方，蜗轮减速器一级二级和三级减速，传动齿轮，分别安装在中央的身体两侧对称的机器，机器是一个狭长的适应和巷道空间，体积小，基本呈雪橇、安装运输方便。第二章 总体方案设计2.1设计要求设计提升机，提升高度10m，提升速度2m/s，提升重量1吨。2.2工作原理分析单绳缠绕式提升机工作原理如图2-1所示，是一个简单的较粗的电缆卷筒上缠绕容器和实现升降运动。图2-1 单绳缠绕式提升机1-滚筒；2-钢丝绳；3-天轮；4-容器提升机安装在家里的地面升降，电缆的一端固定在卷筒上，另一端安装在升降滑轮后图2为载体提升钢丝绳缠绕固定单线圈，两滚筒上的钢丝绳，必须使每个钢丝绳缠绕在卷简方向时，电机带动卷筒转动的减速器，两根钢丝绳和滑轮后在卷轴上，从而提升容器在井筒中的运动上下。这是不难理解的特点蜱和根本缺陷型绞车钢丝绳在卷筒常数和缠绕的线圈，这个要求必须有一个弯曲的表面，使电缆的长度字段适应井深或提升高度卷规格范围性能，应用机，整机结构特征的确定。2.3方案拟定操作方法提升机由于不同，其结构是重要的。控制提升机是通过接通或切断了他的工作或制动。物料的提升或下降的电机反转来实现，操作简单和实践。（1）圆柱齿轮减速器提升机图2-2 圆柱齿轮减速器提升机（2）圆柱齿轮减速器加开式齿轮传动的提升机图2-3 圆柱齿轮减速器加开式齿轮传动的提升机（3）蜗杆减速器提升机对于一些举重大吊机，电缆滚筒上设置通常需要安装一个电缆设计规范安装，要求提升钢丝绳牵引机 120kn，安装电缆。图2-4 蜗杆减速器提升机综上述（1）（3）选择下图示圆柱齿轮减速器作为传动装置的提升机。由电动机、联轴器、制动器、减速器、卷筒、导向滑轮、起升滑轮组、吊钩等组成，其各方面的机构分布如下图：图2-5 提升机总体方案简图释放制动电机或反向制动，通过耦合驱动轮减速机高速轴通过减速机低速轴旋转的滚筒驱动，使电缆在滚筒周围或释放，使举重或电机的转动制动功能的制动轮制动鼓，从而停止悬浮在空气中。第三章 动力及传动装置设计3.1电动机的选择3.1.1选择电动机类型电机是标准件，一个稳定的电荷的运动，所以选择通用系列全封闭自扇冷式三相异步电动机鼠笼。3.1.2电动机容量的选择3.1.3电动机转速的选择鼓轮轴工作转速：3.2传动参数计算3.2.1分配传动比（1）总传动比满载转速。故总传动比为：（2）分配传动比考虑润滑问题的两级齿轮，大齿轮的两级深度应相似。在高速和低速两级齿轮的传动比的值取为1.3，取则：；3.2.2各轴转速、功率、转矩计算（1）各轴的转速1轴 ；2轴 ；3轴 鼓轮轴 （2）各轴的输入功率1轴 ；2轴 ；3轴 ；（3）各轴的输入转矩电机轴 ；1轴 ；2轴 ；3轴 ；整理列表轴名功率转矩转速传动比电机轴23.06149.81 14701轴22.83148.32 147012轴22.37581.32 367.543轴21.491675.34 122.533.3齿轮传动设计3.3.1低速级齿轮的设计计算试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值计算圆周速度v计算齿宽b计算齿宽与齿高之比b/h模数齿高大齿轮的弯曲疲劳强度极限由图6.16查得弯曲疲劳寿命系数 计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数为S=1.3，由式10-12得计算载荷系数查取齿形系数由表6.4查得查取应力校正系数 由表6.4查得计算大小齿轮的，并比较 大齿轮的数据大设计计算算出小齿轮齿数取大齿轮齿数取（4）几何尺寸计算计算分度圆直径计算中心距 计算齿宽宽度取序号名称符号计算公式及参数选择1齿数Z28，842模数m5mm3分度圆直径4齿顶高5齿根高6全齿高7顶隙8齿顶圆直径9齿根圆直径10中心距3.3.2高速级齿轮的设计设计计算过程同3.3.1类似，此处不一一复述，计算结果如下表：序号名称符号计算公式及参数选择1齿数Z22，882模数m4mm3分度圆直径4齿顶高5齿根高6全齿高7顶隙8齿顶圆直径9齿根圆直径10中心距3.4轴及附件的设计3.4.1轴1的设计与轴配合 为H6/n5。（2）强度校核计算1）求作用在轴上的力已知高速级齿轮的分度圆直径为= ，根据机械设计（轴的设计计算部分未作说明皆查此书）式(10-14)，则2）求轴上的载荷（详细过程以轴2为例，其他轴类似不一一复述）首先，根据方案的决策树结构计算简图的确定轴承的旋转位置，教材中提取有价值的滚珠轴承6208型，通过研究手册= 18毫米。因此，范围支撑轴的L1 = 172毫米。 根据计算做图轴弯矩和扭矩图的树图结构板的弯曲和扭转的C部分是危险截面的轴。先计算出截面C处的MH、MV及M的值列于下表。载荷水平面H垂直面V支反力F，C截面弯矩M总弯矩扭矩3.4.2轴2的设计P2=22.37Kw，n2=367.5n/min，T2=581.32N.m设计计算过程与3.4.1轴1的设计类似，不再一一复述，经计算轴2的结构尺寸如下图示：3.4.3轴3的设计，设计计算过程与3.4.1轴1的设计类似，不再一一复述，经计算轴3的结构尺寸如下图示：3.4.4轴承的校核3.4.5联轴器的选用第四章 提升及制动装置设计4.1钢丝绳的选择提升钢丝绳是一项重要的提升系统。它直接关系到安全生产人员和矿山的正常，而且在设计提升机，提升系统经常更换耗材。因此，无论是从安全生产经营的经济考虑，或给予足够的重视。 在选择钢丝绳还应考虑以下因素：绞车缠绕在绕组串防止软电缆，捻向相同的方向螺旋缠绕电缆卷筒上的电缆，目前，但更多的权利，所以更选择正确的绳子。为了提高性能，提高可靠性的最佳选择金属芯钢丝绳。 尽管国内外对钢丝绳进行了大量的研究，但钢丝绳强度计算理论的应用程度尚未实现。因此，选择计算和电缆上的静电荷是根据近似计算，考虑到系数从scurit.et规定绕提升钢丝绳安全系数的装置，用于升降人员不得少于9；人员和起重设备，升降人员不得少于9，促进材料不低于7.5，物料提升机特别不低于6.5。 根据选择的提升钢丝绳的计算和选择。依据以上选择原则，对提升机的钢丝绳进行计算和选用：4.2卷筒设计与校核4.2.1卷筒直径计算卷筒直径计算公式：式中：-与机构工作级别相关的系数-钢丝绳直径表4-1 机构利用等级（摘自GB/T3811-1983）机构利用等级总设计寿命说明机构利用等级总设计寿命说明T0200不经常使用T56300经常中等使用T1400T612500不经常繁忙地使用T2800T725000繁忙地使用T31600T850000T43200经常使用T9100000表4-2 机构载荷状态（摘自GB/T3811-1983）载荷状态说明L1-轻机构经常承受轻载荷，偶尔承受最大的载荷L2-中机构经常承受中等载荷，较少承受最大的载荷L3-重机构经常承受较重的载荷，也常承受最大的载荷L4-特重经常承受最大的载荷表4-3 机构工作级别（摘自GB/T3811-1983）载荷状态机构利用等级T0T1T2T3T4T5T6T7T8T9L1-轻M1M2M3M4M5M6M7M8L2-中M1M2M3M4M5M6M7M8L3-重M1M2M3M4M5M6M7M8L4-特重M2M3M4M5M6M7M8表4-4 系数h值（摘自GB/T3811-1983）机构工作级别系数h值机构工作级别系数h值M1M314M620M416M722.4M518M825根据本卷筒工作工况要求，参照上述表3-23-5可选定工作级别为M6，则故：表4-5 卷筒直径D系列（摘自JB/T9006.1-1999）10012516020025028031535540045050056063071080090010001120125013201400150016001700180019002000按照表4-5卷筒直径D系列，取卷筒直径4.2.2卷筒尺寸计算4.2.3卷筒壁厚计算 根据龙门起重机（上）知卷筒壁厚：=0.02D+（610）=0.02315+（610）=1216取=15mm4.2.4卷筒臂的强度验算4.3滑轮的选择天车滑轮是一个简单的机械，利用杠杆原理的作用，他可以产生旋转运动用起重机钢丝绳，以改变力的方向。在实践中，以延伸的滑轮，经常有一些可移动的滑轮和许多滑轮组合使用，组成的滑轮，这往往是一个提升绞车和装卸协调等，是一个重要的工具。轮毂、辐条，加强筋，槽和轮辋绳轮材料通常是钢或铸铁HT150，ZG230-450 ZG270-500。大为减轻重量的滑轮还焊接钢。照明设计使起重机作为HT150轮材料。4.4制动器的选择提升机制动装置包括一个工作（即刹车）和传动装置，工作装置直接作用于制动轮，产生摩擦力矩；传动装置是由工作装置或制动释放机构摩擦。因此，该装置结构的识别装置，制动器可分为盘式制动器和制动块；通过电源驱动装置的区分，可分为液压制动和空气弹簧。制动块通常压块鼓式制动器制动轮，并生成一个有限对制动，为了区别作用方式的制动块与制动轮，制动块式角位移，平移和集成。综合分析本次选用平移式块式制动器，如下图4-1（b）：图4-1块式制动器原理图(a)角移式；(b)平移式；(c)综合式制动块结构简单，制造和安装方便，压力平衡对瓷砖，使制动轴不受弯曲载荷。因此，在起重机上广泛其中液压动力制动块运行平稳，噪音低，寿命长，体积小，重量轻，泄漏少、节能、易于交流电源。 制动的计算机程序，动态转矩，根据门式起重机（上）”，P = 67知：Nm总 结设计阶段的大学学习是一种罕见的理论与实践相结合的学习机会，通过对提升机的理论知识与实践相结合的机构，行使综合运用我的专业知识，能力解决实际问题，而且提高了我的文学教材设计、设计能力，规范和其他层次的专门知识，并通过本地控制组件，妥协，以及细节的决定，我的运动能力，经验了丰富，压缩力的能力和意愿的质量，也提高耐力水平不同。参考文献1 潘英矿山提升机机械设计徐州：中国矿业大学出版社，20012 葛世荣矿井提升机可靠性技术徐州：中国矿业大学出版社，19943 麻健,李勇忠提升机新型液压制动系统煤矿机械，19994 成远葛煤矿提升设备的改造煤矿工业出版社，1988.85 李时海提升机司机北京：煤矿工业出版社，1990.26 肖兴明摩擦提升重大故障分析及预防北京：中国矿业大学出版社,19947 张复德矿井提升设备北京：北京煤炭工业出版社，19808 夏荣海，郝玉琛矿井提升机械设备徐州：中国矿业大学出版社，19979 机械设计手册V3.0软件版10 马天平，张子哲，倪华英，李利芳液压盘式制动器的性能特点及应用太原重型机械集团冶金设备2002年12月第6期致 谢大学生活即将结束，在这四年，让我结识了许许多多热心的朋友、工作严谨教学相帮的教师。本次设计的成功完成，离不开他们的热情帮助和指导，在这里都给予我毕业设计指导和帮助的教师和学生这表示最诚挚的谢意。 首先，设计指导老师，感谢你紧张的工作时还抽时间指导我，总是关心我们的设计进展状况，要求我们掌握帮助教师管理在整个设计过程中，从实际操作数据准备阶段，它提供了指导，我不仅学到了书本上的知识，更学会操作方法。 其次，给予帮助教师设计的毕业生，与我的同学以诚挚的感谢，在设计的过程中，他们给了我很多的帮助和无私的关怀，更重要的是提供信息，在许多方面，我们的技术。 此外，也给所有的学生我的帮助表示感谢。 总之，本设计的结果是教师和学生，在一个月内，我们合作的非常愉快，教会我很多伟大的真理，是一种资产，我的生活，我在新教师和学生对我的帮助表示感谢！毕业设计（论文）任务书姓名学号毕业届别2016专业毕业设计（论文）题目提升机的设计指导老师学历职称具体要求：一. 设计参数设计提升机，提升高度10m，提升速度2m/s，提升重量1吨。二. 设计内容与要求（1）对提升机设计与计算（2）编制详细设计计算说明书（含中英文摘要）（3）绘制提升机装配图及主要零部件图，折合图纸量3A0（4）毕业设计总结三.进度安排：（1）2015.12.102016.1.20，提出设计方案的初步设想。（2）2016.2.212016.2.27，阅读相关书籍、文章，做读书笔记，搜集、整理与本设计项目有关的资料。（3）2016.3.12016.3.13，构思设计计算框架，编写设计提纲，向指导教师提出开题报告。（4）2016.3.142016.4.30，撰写设计计算书初稿及设计图纸初稿，送交指导教师提出改进。（5）2016.5.052016.6.3，修改设计计算书初稿及设计图纸定稿，上交指导教师。（6）2016.6.62016.6.12，做好论文答辩准备及参加论文答辩。指导老师签字：年月日学院意见： 教研室主任签字： 年月日题目发出日期设计（论文）起止时间附注：摘 要提升机是通过改变势能进行运输的大型机械设备，如矿井提升机、过坝提升机等。广义地说，电梯、天车、卷扬、稳车、吊车、启闭机等均可称为提升机。本文讲述了提升机的设计。首先，通过对提升机总体结构及工作原理进行分析，在此分析基础上提出了提升机的设计方案；接着，对提升机动力及传动装置进行了选择与校核计算；然后，对提升及制动装置进行了设计与强度校核；最后，通过AutoCAD制图软件绘制了本提升机的装配图及主要零部件图。通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如：机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了起重机械产品的设计方法并能够熟练使用AutoCAD制图软件，对今后的工作于生活具有极大意义。关键字：提升机，传动装置，提升装置，卷筒AbstractHoist is to change the potential energy for transport of large machinery and equipment, such as mine hoist, hoist, etc. Broadly speaking, elevator, crane, hoist, vehicle, hoist, etc. can be called the elevator.This paper describes the design of the elevator. First of all, based on the improvement of the overall structure of the machine and the working principle analysis, this analysis is proposed based on the improvement of machine design; then to improve the mobility and transmission device of choice and checking calculation; then, to enhance and braking device were design and strength check. Finally, through the AutoCAD drawing software drawn the hoist assembly and major parts of the map.Through the design, the consolidation of the University of the professional knowledge, such as: mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerance and interchangeability theories, mechanical drawing; master the design method of hoisting machinery products and be able to skillfully use AutoCAD drawing software, for the future work in life is of great significance.Key words: Hoist, Transmission device, Lifting device, Drum目 录摘 要IAbstractII第一章 绪论11.1研究背景及意义11.2提升机简介11.3国内外发展概况2第二章 总体方案设计42.1设计要求42.2工作原理分析42.3方案拟定4第三章 动力及传动装置设计73.1电动机的选择73.1.1选择电动机类型73.1.2电动机容量的选择73.1.3电动机转速的选择73.2传动参数计算83.2.1分配传动比83.2.2各轴转速、功率、转矩计算83.3齿轮传动设计93.3.1低速级齿轮的设计93.3.2高速级齿轮的设计133.4轴及附件的设计143.4.1轴1的设计143.4.2轴2的设计163.4.3轴3的设计173.4.4轴承的校核173.4.5联轴器的选用18第四章 提升及制动装置设计194.1钢丝绳的选择194.2卷筒设计与校核204.2.1卷筒直径计算204.2.2卷筒尺寸计算214.2.3卷筒壁厚计算224.2.4卷筒臂的强度验算224.3滑轮的选择224.4制动器的选择23总 结25参考文献26致 谢2727第一章 绪论1.1研究背景及意义我国是个能源大国，也是矿山机电设备制造和使用大国。从20世纪50年代仿造第一台矿井提升机以来，至今已设计制造、使用了近600多台。随着社会需求和现代技术的高速发展，矿山工业企业亟待生产设备及设施的机械化、电气化、现代化。而矿山工业的提升机是咽喉设备，产品不断更新换代，老产品运行年深日久，原本落后的结构问题暴露突出，故障增多，严重影响矿山的安全运转，抑制了矿山工业的高速发展，给国民经济带来了不良的影响。随着国内矿井生产量的日新月异的提高，对提高提升机的安全性、可靠性、生产效率以及整机自动化运行水平，降低操作者及维护人员的劳动强度、处理设备事故的速度与对策等，成了迫切要求。本次设计是提升机的设计，在本次设计中将大学四年所学习的材料力学，理论力学，机械制造，机械设计，机械制图等知识进行了一次综合的运用。本次设计不仅是对大学所学知识的总结和巩固而且为以后进入社会参见工作积累了一定的经验，本次设计是个难得的学习机会。1.2提升机简介提升机（well elevating conveyor/Elevator）是通过改变势能进行运输的大型机械设备，如矿井提升机、过坝提升机等。广义地说，电梯、天车、卷扬、稳车、吊车、启闭机等均可称为提升机。提升机一般指功率较大、提升能力较强的大型机械设备。提升机主要有以下类型。（1）斗式提升机斗式提升机，是一种固定装置的机械输送设备，主要适用于粉状、颗粒状及小块物料的连续垂直提升，可广泛应用于各种规模的饲料厂、面粉厂、米厂、油厂、淀粉厂以及粮库、港口码头等的散装物料的提升。 斗式提升机用来垂直提升经过破碎机的石灰石、煤、石膏、熟料、干粘土等块粒状物料以及生料、水泥、煤粉等粉状物料。（2）多功能提升机多功能提升机是电动葫芦的一种可用于地面和空中使用。广泛用于建筑行业，具有输送量大，提升高度高，运行平稳可靠。多功能电动提升机额定提升重量为300公斤500公斤，多功能电动提升机的最大提升高度为100米。（3）振动提升机电机振动垂直提升机是由提升槽、振动电机、减振系统和底座等组成。该提升机对粉状、块状和短纤维状的固体物料（有粘性和易结块的除外）都可垂直输送，还可以完成对物料的干燥、冷却作用。分敞开式、封闭式两种结构。并可按照用户需要进行特殊设计（4）液压提升机液压提升机是一种非剪叉式液压升降台。适用于二三层工业厂房，餐厅，酒楼楼层间的货物传输，台面最低高度为150-300mm，最适合于不能开挖地坑的工作场所安装使用。该平台无须上部吊点，形式多样（单柱，双柱，四柱），运行平稳，操作简单可靠，楼层间货物传输经济便捷. （5）矿井提升机 是一种大型提升机械设备。由电机带动机械设备，以带动钢丝绳从而带动容器在井筒中升降，完成输送任务。矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来。现代的矿井提升机提升量大，速度高，安全性高，已发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械。（6）缠绕式提升机 单绳缠绕式提升机根据卷筒数目可分为单卷筒和双卷筒两种：单卷筒提升机，一般作单钩提升。钢丝绳的一端固定在卷筒上，另一端绕过天轮与提升容器相连；卷筒转动时，钢丝绳向卷筒上缠绕或放出，带动提升容器升降。双卷筒提升机，作双钩提升。两根钢丝绳各固定在一个卷筒上，分别从卷筒上、下方引出，卷筒转动时，一个提升容器上升，另一个容器下降。（7）摩擦式提升机摩擦式提升机具有安全性高、钢丝绳直径细、主导轮直径小、设备重量轻、耗电少、价格便宜等优点，发展很快。除用于深立井提升外，还可用于浅立井和斜井提升。钢丝绳搭放在提升机的主导轮（摩擦轮）上，两端悬挂提升容器或一端挂平衡重(锤)。运转时，借主导轮的摩擦衬垫与钢丝绳间的摩擦力带动钢丝绳完成容器的升降。1.3国内外发展概况我国提升机，它经历了仿制、自行设计两个阶段。解放初期使用的提升机有日本的、苏联的，因此当时生产的提升机也是测绘仿制日本和苏联的产品。1964年进入了自行设计阶段，提升机大体上也是经历了仿制和自行设计的两个阶段，八十年代以前一直使用的是仿制的老产品，八十年代中期才开始设计新型的提升机，主要针对效率极低的球面蜗轮副、慢速工作和快速回绳等环节进行根本的改进。 国外提升机的种类、规格较多.工作机构有单筒、双筒和摩擦式传动型式有皮带传动、链式传动、齿轮传动、蜗轮传动、液压传动、行星齿轮传动和摆线齿轮传动等。其中采用行星齿轮传动的比较多。发展趋势向标准化系列方向发展，向体积小、重量轻、结构紧凑方向发展;向高效、节能、寿命长、低噪音、一机多能通用化、大功率、外形简单、平滑、美观、大方方向发展。国外提升机规格比较多，适用不同场合，我国提升机的规格少，品种型号多而乱，也较繁杂，没有统一标准。从工作机构上分，国外有单筒、双筒及摩擦式三种，我国只有单筒一种型式。从原动力上分，国外有电动的、风动的及液压驱动，我国只有电动的和少量风动的。我国提升机在寿命、噪音、可靠性等综合指标与苏联有着一定的差距。苏联提升机使用寿命规定在5年以上，我国目前不具备测试手段寿命无法考核，但从对用户的访问中得知，寿命达不到5年，噪音也稍大。虽然我国提升机参数系列水平优于国外，但在标准化和通用化方面远不如发达采煤机械制造国。提升机以电动使用最广，传动型式以球面蜗轮副居多，该机主要结构型式为电动机悬装在蜗轮副减速器的后部，蜗轮副减速器为第一级减速，第二级和第三级为圆柱齿轮传动，分别安装在机器的两侧对称机体的中心布置，该机呈长条形适应并下巷道的空间，体积小，底座呈雪橇形，安装搬运方便。第二章 总体方案设计2.1设计要求设计提升机，提升高度10m，提升速度2m/s，提升重量1吨。2.2工作原理分析单绳缠绕式提升机的工作原地如图2-1所示，简单地说，就是用一根较粗的钢丝绳在卷筒上缠上和缠下来实现容器的提升和下放运动。图2-1 单绳缠绕式提升机1-滚筒；2-钢丝绳；3-天轮；4-容器提升机安装在地面提升机房里，钢丝绳一端固定在卷筒上，另一端绕过天轮后悬挂提升容器。图2-1所承为单绳缠绕式单卷筒提升机，卷筒上固定两根钢丝绳，并应使每根钢丝绳在卷简上的缠绕方向相反。这样，当电动机经过减速器带动卷筒旋转时，两根钢丝绳便经过天轮在卷筒上缠上和缠下，从而使提升容器在井筒里上下运动。不难看出，单绳缠绕式提升机的一个根本特点和缺点是钢丝绳在卷筒上不断的缠上和缠下，这就要求卷筒必须具备一定的缠绕表面积，以便能容纳下根据井深或提升高度所确定的钢丝绳悬垂长度。单绳缠绕式提升机的规格性能、应用范围、机械结构等都是由这一特点来确定的。2.3方案拟定提升机由于操作方法不同，其结构相差很大。其中电控提升机是通过通电或断电已实现其工作或制动。物料的提升或下降由电动机的正反转来实现，操作简单方便。（1）圆柱齿轮减速器提升机图2-2 圆柱齿轮减速器提升机（2）圆柱齿轮减速器加开式齿轮传动的提升机图2-3 圆柱齿轮减速器加开式齿轮传动的提升机（3）蜗杆减速器提升机对一些起重重量大的提升机，为使钢丝绳在卷筒上排列整齐需要安装排绳器。安装设计规范要求，在钢丝绳拉力F120KN的提升机，均应安装排绳器。图2-4 蜗杆减速器提升机综上述（1）（3）选择下图示圆柱齿轮减速器作为传动装置的提升机。由电动机、联轴器、制动器、减速器、卷筒、导向滑轮、起升滑轮组、吊钩等组成，其各方面的机构分布如下图：图2-5 提升机总体方案简图电动机正转或反转时，制动器松开，通过带动制动轮的联轴器带动减速器高速轴，经过减速器减速后由低速轴带动卷筒旋转，使钢丝绳在卷筒上绕进或放出，从而使重物起升或下降。电动机停止转动时，依靠制动器将滚筒的制动轮刹住，使悬吊的重物停止在空中。第三章 动力及传动装置设计3.1电动机的选择3.1.1选择电动机类型电动机是标准部件，因为室内工作，运动载荷平稳，所以选择Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。3.1.2电动机容量的选择（1）运输机所需要的功率为：其中：F=9800N，V=2m/s，初选卷筒直径D=315mm得（2）电动机的输出功率为电动机至鼓轮轴的传动装置总效率。取联轴器效率，圆柱齿轮传动效率，轴承效率，卷筒的传动效率，电动机至鼓轮轴的传动装置总效率为：（3）电动机所需功率为：因有轻微震动 ，电动机额定功率只需略大于即可，查机械设计手册表19-1选取电动机额定功率为30kw。3.1.3电动机转速的选择鼓轮轴工作转速：展开式二级减速器推荐的传动比为：所以电动机实际转速的推荐值为：符合这一范围的同步转速为1000、1500、3000r/min。综合考虑传动装置机构紧凑性和经济性，选用同步转速1500r/min的电机。型号为Y200L-4，满载转速，功率30。3.2传动参数计算3.2.1分配传动比（1）总传动比满载转速。故总传动比为：（2）分配传动比考虑两级齿轮润滑问题，两级大齿轮应该有相近的浸油深度。则两级齿轮的高速级与低速级传动比的值取为1.3，取则：；3.2.2各轴转速、功率、转矩计算（1）各轴的转速1轴 ；2轴 ；3轴 鼓轮轴 （2）各轴的输入功率1轴 ；2轴 ；3轴 ；（3）各轴的输入转矩电机轴 ；1轴 ；2轴 ；3轴 ；整理列表轴名功率转矩转速传动比电机轴23.06149.81 14701轴22.83148.32 147012轴22.37581.32 367.543轴21.491675.34 122.533.3齿轮传动设计3.3.1低速级齿轮的设计（1）选精度等级、材料和齿数采用7级精度由表6.1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。选小齿轮齿数大齿轮齿数取（2）按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算，即1） 确定公式各计算数值试选载荷系数计算小齿轮传递的转矩小齿轮相对两支承非对称分布，选取齿宽系数由表6.3查得材料的弹性影响系数由图6.14按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限由式6.11计算应力循环次数由图6.16查得接触疲劳强度寿命系数 计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为1，安全系数为S=1，由式10-12得计算试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值计算圆周速度v计算齿宽b计算齿宽与齿高之比b/h模数齿高计算载荷系数K根据，7级精度，查得动载荷系数假设，由表查得由于载荷中等振动，由表5.2查得使用系数由表查得查得故载荷系数（10）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式可得（11）计算模数（3）按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为确定公式内的计算数值由图6.15查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限由图6.16查得弯曲疲劳寿命系数 计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数为S=1.3，由式10-12得计算载荷系数查取齿形系数由表6.4查得查取应力校正系数 由表6.4查得计算大小齿轮的，并比较 大齿轮的数据大设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取有弯曲强度算得的模数4.48mm，圆整取标准值m5.0mm并按接触强度算得的分度圆直径算出小齿轮齿数取大齿轮齿数取（4）几何尺寸计算计算分度圆直径计算中心距 计算齿宽宽度取序号名称符号计算公式及参数选择1齿数Z28，842模数m5mm3分度圆直径4齿顶高5齿根高6全齿高7顶隙8齿顶圆直径9齿根圆直径10中心距3.3.2高速级齿轮的设计设计计算过程同3.3.1类似，此处不一一复述，计算结果如下表：序号名称符号计算公式及参数选择1齿数Z22，882模数m4mm3分度圆直径4齿顶高5齿根高6全齿高7顶隙8齿顶圆直径9齿根圆直径10中心距3.4轴及附件的设计3.4.1轴1的设计（1）尺寸与结构设计计算1）高速轴上的功率P1,转速n1和转矩T1，2）初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径，选取轴的材料45钢，调质处理。根据机械设计表11.3，取，于是得：3）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度该处开有键槽故轴径加大510，且这是安装大带轮的直径，取30mm。为了满足带轮的轴向定位，-轴段右端要有一轴肩，故取-段直径为d-=36mm。初步选定滚动轴承，因轴承受径向力和轴向力，根据d-=36mm，取用6208型深沟球轴承，其尺寸为dDT=40mm80mm18mm，则有d-=d-=40mm，L=18mm，轴承中间处用轴肩定位，这段取直径d-=48mm。右端轴承与齿轮之间应有一套同固定，-长应为：取套同长12mm，则L-=32mm。齿轮为齿轮轴此轴段长L-=40mm。取轴承端盖总宽为32mm，外端面与大带轮右端面间距离为10mm，故取L-=42mm。结合箱体结构，取L-=76mm。4）轴上零件的周向定位轴上零件的周向定位：联轴器与轴的周向定位均用平键联接。按d-=18mm查得平键截面bh=8mm7mm，键槽用铣刀加工，长56mm，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴配合为H6/n5。（2）强度校核计算1）求作用在轴上的力已知高速级齿轮的分度圆直径为= ，根据机械设计（轴的设计计算部分未作说明皆查此书）式(10-14)，则2）求轴上的载荷（详细过程以轴2为例，其他轴类似不一一复述）首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。在确定轴承支点位置时，从手册中查取a值。对于6208型深沟球轴承，由手册中查得a=18mm。因此，轴的支撑跨距为L1=172mm。根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出截面C是轴的危险截面。先计算出截面C处的MH、MV及M的值列于下表。载荷水平面H垂直面V支反力F，C截面弯矩M总弯矩扭矩（3）按弯扭合成应力校核轴的强度根据式(15-5)及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力，取，轴的计算应力已选定轴的材料为45Cr，调质处理。由表15-1查得。因此，故安全。3.4.2轴2的设计P2=22.37Kw，n2=367.5n/min，T2=581.32N.m设计计算过程与3.4.1轴1的设计类似，不再一一复述，经计算轴2的结构尺寸如下图示：3.4.3轴3的设计，设计计算过程与3.4.1轴1的设计类似，不再一一复述，经计算轴3的结构尺寸如下图示：3.4.4轴承的校核以中间轴轴承为例，选用的轴承为6209型深沟球轴承，由手册查得（1）由滚动轴承样本可查得,轴承背对背或面对 面成对安装在轴上时,当量载荷可以按下式计算:1)当 2)当 ,且工作平稳,取,按上面式(2)计算当量动载荷,即（2）计算预期寿命（3）求该轴承应具有的基本额定动载荷故选择此对轴承在轴上合适.以输出轴上键为例：在设计时选用平键联接,尺寸为,键长度为63mm键的工作长度键的工作高度得键联接许用比压故选用此键合适.3.4.5联轴器的选用以输出端联轴器为例：根据前面计算，输出轴最小直径：查机械手册，根据轴径和计算转矩选用弹性柱销联轴器： 联轴器转矩计算 查表课本14-1， K=1.3，则启动载荷为名义载荷的1.25倍，则按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查手册选择联轴器型号为选用HL5（J1型）弹性柱销联轴器，其允许最大扭矩T=5000,许用最高转速 n=5000，半联轴器的孔径d=65，孔长度l=84mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度L1=82。第四章 提升及制动装置设计4.1钢丝绳的选择提升钢丝绳是提升系统的重要组成部分。它直接关系到矿井的正常生产和人员的安全，还影响提升机的设计，又是提升系统中经常更换的易耗品。因此无论从安全生产还是经济运行上考虑都要给予足够的重视。在选用钢丝绳时还应考虑以下因素：单绳缠绕式提升机为防止缠绕时绳松捻，钢丝绳的捻向应与绳在卷筒上缠绕时的螺旋线方向一致，目前但绳缠绕多为右旋，所以多选用右同向捻绳。为加强工作性能，增强可靠性最好选用金属绳芯钢丝绳。尽管国内外对矿井提升钢丝绳进行了大量的研究，但钢丝绳强度计算理论尚未达到工程应用的程度。所以对矿井钢丝绳的选择计算仍按静载荷进行近似计算，同时考虑一定的安全系数。且规定单绳缠绕式提升机装置的安全系数为专为升降人员的不得小于9；升降人员和物料用的升降人员时不得小于9，提升物料时不得小于7.5，专用升降物料的不得小于6.5。依据以上选择原则，对提升机的钢丝绳进行计算和选用：（1）钢丝绳最大悬垂长度 钢丝绳最大悬垂长度；井架高度；此值在计算钢丝绳时尚不能精确确定，可采用下列数值：罐笼提升=1020m矿井深度；估算钢丝绳每米重量取钢丝绳抗拉强=17000 kgcm2，安全系数=7.5 1.3式中:一次提升货载的重量；容器的自身重量；安全系数取=7.5；钢丝绳每米重量，千克/米；故选用普通圆形股615型钢丝绳，其技术特征为：钢丝绳直径d=15.5mm；钢丝直径=1.2mm；钢丝绳全部钢丝断裂力总和Qq=389000N；每米重P=1.3；钢丝绳公称抗拉强度（3）钢丝绳的校核 9.2 7.5Qq 所选钢丝绳全部钢丝破断拉力总和；货载、容器、钢丝绳重量总和； 安全系数煤矿安全规程规定，主井箕斗提升，大于等于7，取=7；由于实际安全系数大于7，故所选钢丝绳满足安全要求，合格可用。4.2卷筒设计与校核4.2.1卷筒直径计算卷筒直径计算公式：式中：-与机构工作级别相关的系数-钢丝绳直径表4-1 机构利用等级（摘自GB/T3811-1983）机构利用等级总设计寿命说明机构利用等级总设计寿命说明T0200不经常使用T56300经常中等使用T1400T612500不经常繁忙地使用T2800T725000繁忙地使用T31600T850000T43200经常使用T9100000表4-2 机构载荷状态（摘自GB/T3811-1983）载荷状态说明L1-轻机构经常承受轻载荷，偶尔承受最大的载荷L2-中机构经常承受中等载荷，较少承受最大的载荷L3-重机构经常承受较重的载荷，也常承受最大的载荷L4-特重经常承受最大的载荷表4-3 机构工作级别（摘自GB/T3811-1983）载荷状态机构利用等级T0T1T2T3T4T5T6T7T8T9L1-轻M1M2M3M4M5M6M7M8L2-中M1M2M3M4M5M6M7M8L3-重M1M2M3M4M5M6M7M8L4-特重M2M3M4M5M6M7M8表4-4 系数h值（摘自GB/T3811-1983）机构工作级别系数h值机构工作级别系数h值M1M314M620M416M722.4M518M825根据本卷筒工作工况要求，参照上述表3-23-5可选定工作级别为M6，则故：表4-5 卷筒直径D系列（摘自JB/T9006.1-1999）10012516020025028031535540045050056063071080090010001120125013201400150016001700180019002000按照表4-5卷筒直径D系列，取卷筒直径4.2.2卷筒尺寸计算卷筒长度： L=2(L0+L1+L2)+L 式中L1固定钢绳所需的长度，L23p，取10mmL2卷筒两端空余部分长度，由结构需要决定，取10mmL光中间光滑部分长度，根据钢丝绳允许偏角确定,取20mmL0卷筒上有螺旋槽部分长度L0=（Hmaxm）/D0+Z1t1，式中 H