矿井提升机毕业设计

1、1 摘要摘要 此次设计主要完成矿井提升机的减速器以及主轴装置部分的设计。提升机是矿山大型 固定设备之一，是联系井下与地面的主要运输工具，在矿山生产建设中起着重要的作用。 矿井提升机与压气、通风和排水设备组成矿井四大固定设备，是一套复杂的机械电气 排组。 矿井提升机的结构可分为三个部分：原动机部分（即电动机） ，与原动机相连的减速器 部分，以及与减速器相连的滚筒（主轴装置）部分。其中，矿井提升机的减速器部分和与 减速器部分相连的滚筒（主轴装置）部分，对提升机的性能好坏起着决定性的作用。 相比以前实习中所见到的矿井提升机，本次设计中将提升机的一次提升量定为 2 吨， 提升机所选电机转速范围约为 7

2、10750r/min，能够满足中小产量矿井的实用性和经济性要 求。此次设计所选部件均由计算后查阅相关资料而得，符合机械设计要求。 关键词：矿井提升机、减速器、滚筒、主轴装置 1 目录目录 1 绪论绪论.3 1.1 提升机的用途和发展概况.3 1.2 提升机的结构和用途.6 2 2 总体方案设计总体方案设计.8 2.1 设计任务说明.8 2.2 总体设计的内容及要求.9 3 3 电动机的选择电动机的选择.11 3.1 电动机基本知识.11 3.2 选择电动机的容量.11 3.3 传动比的分配.12 3.4 计算传动装置的运动和动力参数.12 4 4 钢丝绳的选择钢丝绳的选择.14 4.1 钢丝绳

3、相关计算.14 4.2 选择标准钢丝绳.14 4.3 计算钢丝绳的最大静拉力.15 5 5 滚筒的设计滚筒的设计.16 5.1 滚筒有关尺寸的计算.16 5.2 滚筒结构设计.16 5.3 滚筒的强度计算.18 5.3.1 筒壳的计算载荷 .18 5.3.2 筒壳强度的校核 .21 5.3.3 支轮处筒壳应力的校核.21 5.3.4 支环处筒壳应力的校核.22 2 5.4 筒壳的强度稳定性校核.24 6 6 减速器的设计及联轴器的选型与校核减速器的设计及联轴器的选型与校核.25 6.1 齿轮传动.25 6.1.1 高速级齿轮 .25 6.1.2 低速轴齿轮传动.30 6.2 轴的设计.35 6

4、.2.1 输入轴即高速轴的设计 .35 6.2.2 中间轴的设计 .42 6.2.3 输出轴即低速轴的设计.47 6.3 箱体设计及尺寸的计算.53 7 7 主轴的设计主轴的设计.55 7.1 主轴的结构设计 .55 7.2 主轴的强度校核 .56 7.2.1 求主轴的正常载荷.57 7.2.2 支反力的计算.59 7.2.3 按弯扭组合校核强度.60 7.2.4 正常载荷下主轴强度验算.63 8 8 深度指示器的介绍及选用深度指示器的介绍及选用.66 9 9 其它部件的设计与选用其它部件的设计与选用.68 致谢致谢.69 参考文献参考文献.70 3 1 1 绪论绪论 1.11.1 提升机的用

5、途和发展概况提升机的用途和发展概况 提升机是矿山大型固定设备之一，是联系井下与地面的主要运输工具，在矿山生产建 设中起着重要的作用。矿井提升机主要用于煤矿、金属矿和非金属矿中提升煤炭、矿石和 矸石、升降人员、下放材料、工具和设备。 矿井提升机与压气、通风和排水设备组成矿井四大固定设备，是一套复杂的机械 电气排组。所以合理的选用矿井提升机具有很大的意义。 矿井提升机的工作特点是在一定的距离内，以较高的速度往复运行。为保证提升工作 高效率和安全可靠，矿井提升机应具有良好的控制设备和完善的保护装置。矿井提升机在 工作中一旦发生机械和电器故障，就会严重地影响到矿井的生产，甚至造成人身伤亡。 熟悉矿井提

6、升机的性能、结构和动作原理，提高安装质量，合理使用设备，加强设备 维护，对于确保提升工作高效率和安全可靠，防止和杜绝故障及事故的发生，具有重大意 义。 矿井提升机已有很长的发展历史。早在八百多年以前，我国古代劳动人民就发明了轱 辘，用手摇骨碌从地下提升煤炭和矿石，以后发展成畜力绞车，辘轳就是现代绞车和提升 机的始祖。十九世纪，由于电力的发展，电力拖动的提升机逐渐代替蒸汽提升机。近几十 年来，矿井提升机有了更大的发展，出现了多绳摩擦式提升机以及先进的拖动和控制系统。 目前，国外的矿井提升机正向体积小、重量轻和自动化的方向发展，以适应深井和大量的 需要。 矿井提升机主要由电动机、减速器、卷筒(或摩

7、擦轮)、制动系统、深度指示系统、 测速限速系统和操纵系统等组成，采用交流或直流电机驱动。 按提升钢丝绳的工作原理 分缠绕式矿井提升机和摩擦式矿井提升机。 缠绕式矿井提升机有单卷筒和双卷筒两种， 钢丝绳在卷筒上的缠绕方式与一般绞车类似。 单筒大多只有一根钢丝绳，连接一个容器。 双筒的每个卷筒各配一根钢丝绳，连接两个容器， 运转时一个容器上升，另一个容器下 降。缠绕式矿井提升机大多用于年产量在 120 万吨以下、井深小于 400 米的矿井中。摩擦 4 式矿井提升机的提升绳搭挂在摩擦轮上，利用与摩擦轮衬垫的摩擦力使容器上升。 提升 绳的两端各连接一个容器，或一端连接容器，另一端连接平衡重。 摩擦式矿

8、井提升机根 据布置方式分为塔式摩擦式矿井提升机（机房设在井筒顶部塔架上） 和落地摩擦式矿井 提升机（机房直接设在地面上）两种。 按提升绳的数量又分为单绳摩擦式矿井提升机和 多绳摩擦式矿井提升机。 后者的优点是：可采用较细的钢丝绳和直径较小的摩擦轮,从而 机组尺寸小，便于制造；速度高、提升能力大、 安全性好。年产 120 万吨以上、井深小 于 2100 米的竖井大多采用这种提升机。 解放以前，我国根本不能制造大型矿井提升机。我国的采矿工业十分落后，矿山生产 几乎完全依靠繁重的体力劳动，只在某些环节采用一些机械，如提升、排水、通风。在矿 山运输方面，除了几个较大的矿井，在主要运输巷道内使用电机车外

9、，其余都是采用人推 车和畜力拉车，甚至还有用人背筐和拖筐，劳动强度极大，劳动生产率极为低下。解放以 后，随着科学技术的发展，我国建立了矿井提升机的制造工厂，并已由仿制和改进国外产 品发展到能自行设计和制造矿井提升机设备。目前，我国已能成批生产近代化的大型矿井 提升机。 1958 年，我国设计并试制成功第一台 DJ2*4 多绳摩擦式提升机，为我国矿井提升机 的制造和使用开辟了一个新的领域。 20世纪70年代开始，仿制的产品在我国陆续使用后，发现一些结构上不完善的地方， 就开始进行了一些新结构的试验和研究（尤其是制动系统） ，在取得一些成果的基础上， 吸收了国外矿井提升机的新技术，结合我国矿井提升

10、机系列参数的贯彻，1966年开始设计 了我国第一台大型单绳矿井提升机，并于1970年在湖北铜录山铜矿使用。这台设备主要特 点是： (1) 参数采用我国制定的新标准（参数指标比以前有较大的提高） ； (2) 卷筒改为全焊接式钢板结构，并且结构上也有改进，比原来 KJ 型单绳提升机的结构 更合理，强度上有较大的提高； 5 (3) 卷筒调绳离合器采用距离操纵，采用液压缸直接推动的齿轮式离合器，减轻了操纵劳 动强度并可远距离控制； (4) 活动卷筒内的大轴套改用滚动轴承，改善了原铜套磨损较快的状况； (5) 在提升机上首先采用盘形制动器（双弹簧式） ，大大提高了制动可靠性，并且结构也 更紧凑； (6)

11、 制动器控制系统采用中压和新研制成功的电液调压系统，较大提高了制动力调节的快 速性和灵敏度； (7) 深度指示器采用了电气自整角机同步远距离传输的圆盘结构（在司机操纵台上） ，由 于电液调压采用，使操纵者可以距离操纵矿井提升机。 这台提升机总体上是成功的，不论性能上、还是结构上都有长足进步，当然也有一些 缺点，如圆盘式深度指示器，一方面用户使用不习惯，另一方面制造上精度不够，在使用 中也发生地定些故障。 目前，我国已能成批生产 JKM 型多绳摩擦式提升机，并正在逐渐形成多绳摩擦式提升 机的新系列。 我国所生产的矿井提升机约有 90%采用的是串电阻调速的交流拖动方式，分为单绳和 多绳两种系列，都

12、采用改变转差率 S 的调速方法。因此本次设计中所选电机也属于交流电 机。 6 1.21.2 提升机的结构和用途提升机的结构和用途 每台提升机都由若干部分组成：主轴、缠绕机构、轴承和主制动器。这些便是基本部 分。缠绕机构有好几种，最常用的结构是单圆柱形滚筒及双圆柱形滚筒。对于单圆柱形滚 筒，两根钢丝绳功用一个滚筒缠绕面；第一根钢丝绳自滚筒松开而相应地漏出的滚筒面由 另一根钢丝绳缠上。对于双圆柱形滚筒，没根钢丝绳都缠绕在特有的滚筒上，即在任何时 刻钢丝绳都只是缠在两支滚筒总缠绕面的一半上。在这种情形下，一个滚筒结实地固定在 主轴上，另一个则活套在主轴上，借助于离合器与主轴相连，以便在必须时可使二滚

13、筒作 相对转动。滚筒相对转动的可能行使得提升设备的操作变得容易，因为可以容易地调节由 于钢丝绳弹性变形而逐渐伸长的长度。此外，还可以补偿由于对钢丝绳做周期性的试验而 截下的长度。依次，在每个滚筒的表面除了等于提升高度的钢丝绳长度外尚需附加 30 米 长的钢丝绳，这样才有可能当滚筒作相对转动以使一根钢丝绳的铅垂长度增加时并不使另 一根钢丝绳缩短。当有双滚筒提升机时还可能更换操作水平。当上容器停在井口车场时而 下容器移至新的位置。这在一个提升水平但有个承受台时也是需要的，例如翻转式罐笼当 提升重物及提人时容器的终端位置是不同的。当用单滚筒或滚筒的离合器不作用时，除原 定水平外，如要服务于另一水平或

14、承受台则仅能用一个提升容器；第二个容器不过起着平 衡锤的作用，此时，提升生产率骤然减少一半。 提升机的第二个重要部分为把电动机的转动传到安置有缠绕机构的主轴上的减速器。 减速器结构因其类型、用途不同而异。但无论何种类型的减速器，其基本结构都是由轴系 部件、箱体及附件三大部分组成。轴系部件包括传动件、轴和轴承组合，轴承组合包括轴 承、轴承盖、密封装置以及调整垫片等。减速器箱体上用以支持和固定轴系零件，保证传 动件的啮合精度、良好润滑及密封的重要零件。箱体质量约占减速器总质量的 50/%。因 此，在箱体结构对减速器的工作性能、加工工艺、材料消耗、质量及成本等有很大影响， 设计时必须全面考虑。为了使

15、减速器具备较完善的性能，如注油、排油、通气、吊运、检 查油面高度、检查传动件啮合情况、保证加工精度和装拆方便等，在减速器箱体上常需设 置某些装置或零件，将这些装置和零件及箱体上相应的局部结构统称为减速器附属装置或 7 简称为附件。它们包括：视孔与视孔盖、通气器、游标、放游螺塞、定位销、启盖螺钉、 吊运装置、油杯等。 制动器是提升机设备第三个重要部分，它是由制动器（执行机构，也称为闸）和传动 机构组成。制动器直接作用于制动轮或制动盘上产生制动力矩的部分按结构分为盘式和块 式闸等。 第四部分是传动机构，是控制并调节制动力矩的部分。按传动能源分为油压、压气或 弹簧等； 第五部分为深度指示器及与其相连

16、的控制保护装置，其用途为给司机指出提升容器在 井筒中的位置； 第六部分为操作台，电动机及制动器的操纵手把均匀集中在这里，有时也有离合器操 纵手把； 提升机最后一部分为油压及压气设备前者为每一机器所必备的；并且在油压制动传动 时，它需作为机器润滑，同时也作为制动装置。当用压气制动时，油压设备所起的作用仅 限于机器的润滑，而此时需要附加压气设备，而在油压制动时却不需要附加压气设备。 在本次设计中，根据设计要求，着重设计矿井提升机的减速器以及主轴部分，对本段 所述几个部分的内容，由于时间关系本次，设计不予进行。 8 2 2 总体方案设计总体方案设计 2.12.1 设计任务说明设计任务说明 某矿井，井

17、深 232 米，装载水平低于井下运输水平 18 米，卸载水平高于井口水平 16 米。单钩箕斗提升，井筒直径 4.5 米。 试根据下列条件，设计一矿井提升机： 1.年工作日 b=300 天 2.日工作时 t=14h 3.提升钢丝绳线速度 4.所选电机转速约为 5.减速器级数 二级减速 6.所选提升机类型 缠绕式 7.提升箕斗自重 KgQZ400 一次提升量 KgQ2000 8.提升不均匀系数 15. 1C 9.钢丝绳出绳角 0 10 10.总传动比 i = 14 其他条件在计算是逐一给出或在图中标出。 （注：本处所给提升机的参数为设计参考 参数） 。 本次设计的传动系统应遵循以下几个规则： 由于

18、传动系统要求的传动比不是十分精确，所以选择联轴器时不需要刚性联轴器。 工作制动器之所以选择在电动机输出轴端，是由于电动机转速相对高于减速器输出端， 在功率一定的情况下所需的制动矩明显较小，从而有利于系统的准确制动。 在提高系统效率的同时，应注意系统各部位转速给电动机带来的影响。由于电动机的 额定转速越低，其输出转矩愈稳定，工作起来愈平稳。从而大大降低了系统的冲击力，在 设计时应加以考虑。 35m/s 710750r/min 9 由于提升机主要工作部件主轴、滚筒部分所需要转速要求较低，在选择低转速电 动机的前提下，经过减速器降速，然后再由一级外啮合齿轮传动降速，以达到所需要工作 转速。其中，为确

19、保工作正常进行，有效防止意外事故的发生，在滚筒末端安装工作闸进 行调速，控制滚筒升降的速度；而同时在电机与减速器连接处安装安全闸，以使在其通电 时放松闸轮，在意外事故发生时断电抱紧闸轮，起到安全保护作用。总体传动原理图如图 21 所示： 2.22.2 总体设计的内容及要求总体设计的内容及要求 总体设计的步骤一般由总装草图分拆成部件零件草图，经审核无误后，再由零件工作 图、部件图绘制总装图。本阶段的主要任务是对确定的最佳初步总体设计进一步完善。包 括选择材料、热处理方法、进行结构形式设计和有关计算，完成机械产品的总体设计图。 总体设计图是零件设计的依据。不仅要求严格按比例绘图，而且还要表示出重要

20、部件的主 要结构并标注有关的重要尺寸。除此之外，还要完成部件和零件的设计，完成全部生产图， 并编制设计说明书等有关技术文件。 总体设计时，要求部件满足功能要求、零件结构形状要便于制造加工，常用零件尽可 能标准化、通用化、组合化、对于总体设计还应满足总功能、人机工程、造型美学、包装 1 4 3 2 图 2-1 传动原理图 1 电动机 2 联轴器 3 减速器 4 滚筒 10 运输等方面的要求。此外，还要拟订工艺文件、拟订制造、装配和使用规范，编制技术文 件。如实际说明书、标准件、外购件明细表、备件、专用工具明细表等。以下是本次设计 的详细步骤： 电动机的选型设计钢丝绳的选型设计滚筒部件的设计计算

21、减速器部分的设计计算主轴的设计计算其他零部件的选用与设计。 11 3 电动机的选择电动机的选择 3.1 电动机基本知识电动机基本知识 电动机是专业工厂批量生产的标准部件。电动机分交流电动机和直流电动机两种。 由于直流电动机需要电源，结构复杂，价格较高，因此，无特殊要求时不宜采用。生产 单位一般用三相交流电源。因提升机工作在经常启动、制动的场合，要求电动机转动惯 量小，过载能力大，应选用三相异步电动机 Y 系列中的电动机。 3.23.2 选择电动机的容量选择电动机的容量 )(1000/kwFVPw 提升机所需工作效率 W P 由已知，N2400010)2000400(F V 取sm/5 . 2

22、则KWP W 601000/5 . 224000 又电动机所需工作功率即输出功率为 )(/kwpP wd 其中，传动装置的总效率为组成传动装置的各部分运动副效率的乘积 即2 1 g 32 324 其中，为高速轴联轴器的传递效率，为一对齿轮传动效率，为一对轴承 1 2 3 的传动效率，低速轴联轴器的传递效率，为滚筒的传递效率。查机械设计课程设 4 g 计指导书 （航空工业出版社）表 105，取为 0.99，为 0.97，为 0.99， 1 2 3 为 0.96 g 则 86 . 0 99 . 0 96 . 0 99 . 0 97 . 0 96 . 0 322 )(77.69/kwPP Wd 12

23、 又由已知，电动机的转速为 710750r/min，故查简明机械设计手册 （同济大学出 版社）表 712，选电动机型号为 Y315M8，额定功率为 75Kw，满载转速为 740r/min，最大转矩亦额定转矩为 2.0.同步转速为 750r/min，额定电压为 380v。 3.33.3 传动比的分配传动比的分配 3.43.4 计算传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数 1）各轴转速 2）各轴功率: 3）各轴转矩: 4 4 钢丝绳的选择钢丝绳的选择 4.14.1 钢丝绳相关计算钢丝绳相关计算 4.24.2 选择标准钢丝绳选择标准钢丝绳 4.34.3 计算钢丝绳的最大静拉力计算钢丝绳的

24、最大静拉力 5 5 滚筒的设计滚筒的设计 滚筒的作用主要是通过一外啮合圆柱齿轮传动，通过主轴把减速器箱传递给它的转 速和转矩转化成绕在它上面的钢丝绳的线速度，以提升和下放物体。 5.15.1 滚筒有关尺寸的计算滚筒有关尺寸的计算 1. 计算滚筒直径 2. 验算滚筒直径 3. 计算滚筒宽度 5.25.2 滚筒的结构设计滚筒的结构设计 矿井提升机的滚筒是缠绕钢丝绳的，并且承受钢丝绳的拉力所造成的各种载荷的主 要部件和传递动力的元件。在滚筒外壳上作用着下列力： （1）尚未缠到滚筒上的钢丝绳的拉力，它使筒壳产生弯曲和扭转； （2）已缠到滚筒上的钢丝绳圈对筒壳产生的径向压缩。 由于滚筒直径较大，滚筒的惯

25、性矩也比较大，所以由钢丝绳弦拉力作用所引起的弯 13 曲以及扭转应力都比较小，在设计中可以忽略不计。 已缠到滚筒上的钢丝绳圈对筒壳的径向压缩，所引起的筒壳压缩应力则比较大，一 般可以达到 1000 千克/平方厘米以上。因此计算筒壳强度时，只考虑这种载荷。 滚筒一般由三部分组成，即筒壳、法兰盘（支轮）和支环。筒壳是滚筒最基本和最 薄弱的元件，是滚筒的主要承载部分。其宽度一般为，本次设计中取为mmmm2010 .支环的作用是增加滚筒的稳定性。筒壳和支轮的材料为 钢板。矿井提升mm30Mn16 机的运转实践证明，木衬对筒壳能起到一定的保护作用，故设计时在筒壳外装有木衬。 但木衬对筒壳的保护只有在筒壳

26、的形状比较规则，没有发生较大的变形，并且合适的木 材制作木衬（现常用柞木、水曲柳或榆木等制作） ，使木衬与筒壳能各处均匀严密接触的 情况下才是有效的，故，在安装提升机时，要求筒壳的外形是比较规则的圆柱体，木衬 用上述木材制作，并按规定车制绳沟。装设木衬时，应使木衬衬条在长度方向上与筒壳 均匀严密的接触，木衬衬条之间的缝隙应尽量予以消除。在使用过程中当木衬已经磨损 时，应及时予以更换。 图6-1 滚筒结构简图 其优点是：1.滚筒内部设有加强支环，增加了筒壳的刚度，筒壳钢板较薄 2.采用铸铁法兰盘，节省钢材，减少了焊接工作量和焊接内应力 14 5.35.3 滚筒的强度计算滚筒的强度计算 5.3.1

27、5.3.1 筒壳的计算载荷筒壳的计算载荷 5.3.25.3.2 筒壳强度的校核筒壳强度的校核 5.3.35.3.3 支轮处筒壳应力的校核支轮处筒壳应力的校核 5.3.45.3.4 支环处筒壳应力的校核支环处筒壳应力的校核 5.45.4 筒壳的强度稳定性校核筒壳的强度稳定性校核 15 6 6 减速器的设计及联轴器的选型与校核减速器的设计及联轴器的选型与校核 6.1.6.1.齿轮传动齿轮传动 6.1.1 高速级齿轮高速级齿轮 6.1.2 低速轴齿轮传动低速轴齿轮传动 6.26.2 轴的设计轴的设计 6.2.16.2.1 输入轴即高速轴的设计输入轴即高速轴的设计 7 7 主轴的设计主轴的设计 提升机

28、主轴是承担所有载荷，并将此载荷经过轴承传给地基的主要承力机构。一切做 回转运动的传动件（如齿轮、涡轮等） ，都必须安装在轴上才能进行运动及动力传递，因 此，轴的主要功用上支承回转零件及传递运动和动力。 按照载荷的不同，轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。工作中既承受弯矩又承受扭矩 的轴称为转轴；只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为传动轴。作用在提升机主轴上的载荷主 要有下列几种：1.由轴自身的重量和套装在轴上的零件产生的固定静载荷。安装在主轴上 的零件有滚筒、轴承、支轮、木衬、联轴器及滚筒两侧与法兰盘铸成液体的制动轮等。它 们的重量可以认为集中作用于各自的轮毂中心，而由主轴自重引起的近似均布荷重可以认

29、为作用于各轮毂中心及支座上集中来代替。2.提升机工作时的负载，包括钢丝绳的拉力和 在提升过程中钢丝绳重量的变化等。3.当发生事故紧急制动时，或当容器卡井筒中时，所 发生的非正常载荷。由此可见，主轴应该是转轴。 上述前两项为正常载荷，第三项为非正常载荷。 主轴在上述各载荷的作用下，承受弯曲和扭矩两种应力。轴的设计和其它零件相似， 包括结构设计和强度验算两方面的内容。轴的结构设计是根据轴上零件的安装、定位及轴 的制造工艺等方面的要求，合理的确定轴的结构形式和尺寸。轴的结构设计不合理，会影 响轴的工作能力和轴上零件的工作可靠性，还会增加轴的制造成本和轴上零件的装配难度 等。主轴的工作强度计算，主要是

30、指按正常载荷进行的疲劳强度计算，此外，还需要按非 16 正常载荷进行校核，即保证主轴在非常载荷作用下不产生残余变形。 7.17.1 主轴的结构设计主轴的结构设计 1. 提升机滚筒部件具有严格的对称性，因此，在其主轴结构上也具有对称性。在设计 轴的开始估算轴的最小直径 min d 所选轴的材料仍为45钢，调质处理 由 3 0 g g n P Ad mm)96.9552.116( 4 .54 38.45 )7085( 3 又考虑到轴最小直径段与轴承联接，此段轴上有一个键槽，故轴径应增大3%，则 mmd84.9801.120 故mmd84.98 min 结合 查手册选用圆柱滚子轴承N220E，其尺寸

31、，故 min dmmmmmm34180100 ，长度为L=B=34mm，其余结构设计根据具体工艺分析和设计要求mmd100 min 以及结构形式等方面综合考虑（按减速器各轴设计方法）设计出主轴如图所17 示 图71 主轴结构简图 上图中，、 、根据相关条件，选用切向键，两支轮处选用的VV VV 切向键尺寸都为、 ， 段选用的联轴器CICL9mmmmmm1201628VV 型，其公称转矩为18000N.mm，半联轴器的孔径d=90mm，半联轴器长度为 17 L=212mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度。mmL167 1 7.27.2 主轴的强度校核主轴的强度校核 提升机主轴强度演算包括三方面内容：

32、 （1）按最大正常载荷计算轴危险端面的安全系数，对于对称循环应力，一般取安全系 数；对于非对称循环应力，取安全系数。 5 . 1n 2n （2）校核提升机主轴的刚度，轴的最大挠度 3000 L f 式中 ， 主轴的跨度。L （3）按事故载荷（卡罐情况）校核危险端面的应力，此应力值应小于材料的屈服限。 提升机主轴强度的验算，可按机械零件中轴的计算方法进行。但也应该根据提升机 的具体工作特点确定轴的正常载荷及事故载荷。 7.2.17.2.1 求主轴的正常载荷求主轴的正常载荷 如前所述，作用在主轴上的正常载荷主要有： （1）安装于主轴上各零件的自重以及轴的自重。安装在主轴上的零件有滚筒、轴承、支 轮

33、、工作闸、联轴器等。它们的重量可以认为集中作用于两支轮的轮毂中心。而由主 轴自重引起的近似均布荷重可以认为作用于各轮毂中心及支座上集中力来代替。 （2）缠绕于滚筒上的钢丝绳的绳重，通过滚筒支轮轮毂中心线作用于主轴上，它的大小 在整个提升过程中钢丝绳长度是不段变化的。 （3）由钢丝绳拉力引起的弯矩和扭矩，经支轮轮毂传递给主轴。因为在缠绕过程中钢丝 绳长度不断变化，钢丝绳还要沿滚筒宽度移动，因此，通过各 支轮轮毂传递给主轴 的载荷大小在整个提升过程中也是不断变化的。 既然在提升过程中载荷是变化的，那么究竟是按哪一种工况进行工作的强度校核呢？ 这个问题与许多因素有关，因此，不能做出简单的结论，所以通

34、常在提升机钢丝绳多层缠 绕时都是按下列四种工况进行计算。 18 （1） 上提重物，主轴加速度提升开始时； （2） 钢丝绳在滚筒上缠满两层时； （3） 钢丝绳在滚筒上缠满三层时； （4） 钢丝绳在滚筒上缠满四层时。 在分别进行四种工况的计算之后，找出合力矩最大的危险截面进行计算。 因本次设计中，钢丝绳只能在滚筒上缠满一层，第二层仅缠11圈，故本次设计只对前两 种工况进行计算。 下面就对设计中的主轴进行校核。 8 8 深度指示器的介绍及选用深度指示器的介绍及选用 8.18.1 深度指示器的作用深度指示器的作用 深度指示器的作用是： 1.向司机指示提升容器在井筒中的位置； 2.容器接近井口提升位置时发出减速信号； 3.当提升容器过卷扬式，动作装在深度指示器上的终点开关，切断安全保护回路， 进行安全制动； 4.减速阶段，通过限制装置进行过速保护。 8.28.2 深度指示器的分类深度指示器的分类 深度指示器的类型很多，根据其动作原理可分为机械式、机械电气混合式和数字