轮轨式提升机传动系统设计及有限元法辅助零件设计摘要.doc

目录 1 绪 论 1 1.1 提升机的组成 1 1.2 提升机的发展概况 1 2 确定传动方案 3 3 工作装置的设计计算 5 3.1 钢丝绳 5 3.2 滑轮 14 3.3 卷筒 17 3.4 制动器 24 4 动力装置的设计计算 27 4.1 电动机的工作制 27 4.2 电动机的选择与校验 29 5 传动装置的设计计算 31 5．1 确定总的传动比 31 5．2 多级复合轮系减速器的设计计算 32 6 车轮、卡轨器部件的设计 57 6.1 车轮设计 57 6.2 卡轨器设计 61 7. ANSYS的启动与退出 66 7.1 菜单建模分析过程 66 参考文献 81 谢　　　辞 82 附录 科技英文翻译 83 新工具使新机器设计最优 91  1 绪 论 1.1 提升机的组成 工作机构——主轴装置 减速器 传动系统 联轴器 机 制动器——主制动器和辅助制动器 械 制动系统 提 部 制动器控制装置——液压站和气压站 分 测速发电机装置 升 保护系统 护板、护栅、护罩 机 主电机 电气 电气控制装置 部分 电气保护系统 1.2 提升机的发展概况 早在公元前，我国劳动人民就用轱辘作为提水设备，据记载，800多年前我国的采矿工业就采用轱辘来提升矿石和人员等，以后发展成畜力提升机。19世纪，随着蒸汽机的出现，资本主义国家采用了蒸汽机驱动的矿井提升机，是提升机的能力大大提高。后来又出现了电动机。由于电动机无论是在效益还是在使用条件上都优于蒸汽机，因此电动机迅速取代了蒸汽提升机。随着电动机和电子技术的发展，现在的电动机与原始的电力拖动机已有了很大的不同。尤其是近20年来，微电子和计算机技术的迅速发展，是矿井提升机可以实现全自动化运行，可以记录及其运行的各种参数和各种生产指标已经进行数据综合处理，并具有了为保护设备安全可靠运行的各种保护系统，是提升及运行于整个矿井系统连接，连成一个自动运行系统。 从提升机的结构和品种方面的发展来看，首先出现的是单绳缠绕是圆柱形单筒提升机。1876年德国人戈培利用摩擦原理，制造出单绳摩擦式提升机。这种提升机利用一根提升钢丝绳，绳的两端分别各联一个提升容器，而提升钢丝绳则挂在摩擦轮上，摩擦轮转动时，轮上的提升钢丝绳因摩擦力而随着轮一起转动，使绳上的两个提升容器一个上升，一个下降。由于摩擦轮提升钢丝绳不缠绕在轮上，提升高度与摩擦轮尺寸无直接关系。所以摩擦提升机特别适合用于较深的矿井中。 以后，随着矿井生产的发展核技术的进步，缠绕式卷筒提升机和摩擦轮式提升机又各有其不同的发展。 缠绕式提升机由单筒发展到双筒，为适应提升距离增加和节省电能的需要，又发展了圆锥形、圆柱圆锥形、双圆柱圆锥形及单筒可分离式卷筒提升机等不同结构形式。 1938年有出现了多绳摩擦式矿井提升机，这不仅扩大了摩擦提升机的应用范围，而且使提升机的结构尺寸和提升能力大幅度提高，从而为采用提升量容器创造了条件，并提高了安全性可靠性。但这种提升机真正在世界各国推广使用还是在60年代以后。目前多绳摩擦轮式提升机的绳数已达到14根，最大的一次提升量达到65吨，最大直径一般达到9米，绳速达35m/s. 随着世界采矿业的发展，开采深度不断提高。在南非的金矿开采中，一次提升高度已达2600m，这对于一般单绳缠绕式提升机来说是不能胜任的。即使采用多绳摩擦式提升机，也出现过不少尾绳事故。后来又出现了合适超深井的双绳缠绕式布雷尔式提升机。20世纪70年代以后，矿井提升机的类型和结构形式等都在日新月异地向前发展。 2 确定传动方案 本课题的原始设计要求如下: 提升重量（G） 2000kg 提升高度（H） 240m 提升速度（V） 15m/min 轨 距（L） 600mm 其中提升机主体部分，即减速器部分设计方案如图2.1所示：   图2.1 减速器原理示意图 该减速器部分采取如此设计的优势就是减速部分位于卷筒内部，可以使整体布局紧凑，且采用少齿差行星齿轮传动中的K-H-V形式，用较少的零部件就可以实现较大的减速比。缺点是对于减速器的制造和安装的精度要求较高，无形中增加了生产成本。  本课题所设计的移动式提升机的工作原理同于一般的单绳缠绕式提升机，单绳缠绕式提升机的工