礦井絞車結構設計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 目 錄 摘要 2 3 前 言 . 4 第一章 緒論 . 5 井提升機的任務及其地位 . 5 井提升機的發(fā)展歷程 . 6 井提升機的類型和工作原理 . 7 第二章 提升機的選型和 計算 . 15 升機的部件選擇 15 升機的運動學計算 17 升動力學計算 . 18 第三章 提升機減速器的設計 . 21 速器的作用 . 21 速器的國內外現狀 . 21 速器的總體設計 . 22 輪設計 . 25 的設計 . 37 第四章 提升機制動裝置的結構設計 . 46 井提升機制動裝置的功用及 類型 . 46 動裝置的有關規(guī)定和要求 . 47 動器的主要類型 . 47 壓盤式制動器的結構和工作原理 . 51 . 53 式制動器的調整和維護 . 55 升機液壓工作站的設計 . 56 總 結 . 65 致 謝 . 66 參考文獻 . . 66 附錄 1 68 附錄 2 71 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 礦井絞車的結構設計 摘要 ： 目前我國許多煤礦礦井已經轉向中、深部開采，礦井提升設備作為煤礦的關鍵設備，在礦井機械化生產中占有重要地位。制動器是提升機 (提升絞車 )的重要組成部分之一，直接關系著提升機設備的安全運行。多繩摩擦提升機具有體積小、質量輕、安全可靠、提升能力強等優(yōu)點，適用于較深的礦井提升。本文針對 其制動系統(tǒng)進行設計。在對提升機的制動器選型過程中，因盤式制動器是近年來應用較多 的一種新型制動器，它以其獨特的優(yōu)點及良好的安全性能被廣大用戶認可，特別是在結合了液壓系統(tǒng)和 制之后，液壓系統(tǒng)和 強的控制性能為盤式制動器的應用提供了巨大的工作平臺。制動盤的制動力，靠油缸內充入油液而推動活塞來壓縮盤式彈簧來實現。液壓盤式制動器作為最新一種制動器，具有許多優(yōu) 點，所以它在現代多種類型提升機中獲得廣泛的應用。它具有制動力大、 工作靈活性穩(wěn)定、敏感度高等特點，對生產安全具有重要意義。 關鍵詞： 提升機；單繩摩擦；制動器；設計；液壓傳動。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 of in of to as an in of of of a on of to to In K In in is in ts by of in of LC of on to to as of a it in a to It is on is of 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 前 言 我國是個能源大國，也是礦山機電設備制造和使用大國。從 20世紀 50年代仿造第一臺礦井提升機以來，至今已設計制造、使用了近 600多臺。隨著社會需求和現代技術的高速發(fā)展，礦山工業(yè)企業(yè)亟待生產設備及設施的機械化、電氣化、現代化。而礦山工業(yè)的提升機是咽喉設備，產品不斷更新?lián)Q代，老產品運行年深日久，原本落后的結構問題暴露突出，故障增多，嚴重影響礦山的安全運轉，抑制了礦山工業(yè)的高速發(fā)展，給國民經濟帶來了不良的影響。 隨著國內礦井生產量的日新月異的提高，對提高提升機的安全性、可靠性、生產效率以及整機自動化運行水平 ， 降低操作者及維護人員的勞動強度、處理設備事故的速度與對策等，成了迫切要求。 在畢業(yè)設計過程中，通過上網查資料，圖書館借書，我逐步認識了礦井提升機的工作原理和基本構造，為我能夠圓滿完成設計任務奠定了良好的基礎。另外我要特別感謝這次畢業(yè)設計的指導老師，李衛(wèi)老師不僅給我提供了礦井提升機的相關資料而且給了我不少有用的建議，給我?guī)砟蟮膸椭?。由于本人理論水平有限，實踐經驗較少，本次設計就難免有錯誤和考慮不足之處，敬請各位老師以及閱讀者提出寶貴的意見和建議。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 第一章 緒論 井提升機的任務及其地 位 煤炭是我國的主要能源，又是重要的化工原料。煤炭被譽為黑色金子，工業(yè)的食糧，它是十八世紀以來人類世界使用的的主要能源之一。雖然它的重要位置已被石油所代替，但在今后相當長的一段時間內，由于石油的日漸枯竭，必然走向衰敗，而煤炭因為儲量巨大，加之科學技術的飛速發(fā)展，煤炭氣化等新技術日趨成熟，并得到廣泛應用，煤炭必將成為人類生活中的無法代替的能源之一。我國既是煤炭生產大國又是消費大國，而根據我國的國情，在我國一次性能源結構中，煤炭所占的比重一直是70以上，在今后相當長的時期內，煤炭仍然是我國的主要能源，故煤炭對 我國的重要性不言而喻。隨著我國經濟的不斷改革開放，煤炭工業(yè)必將高速持續(xù)地向前發(fā)展。 礦井提升是煤炭生產過程中必不可少的重要生產環(huán)節(jié)。從井下采煤工作面采出的煤炭，只有通過礦井提升設備運到地面，才能加以利用?？梢哉f，礦井提升是礦井生產的“咽喉”，其設備在工作中一旦發(fā)生故障，將直接影響生產，甚至造成人身傷亡。此外，礦井提升系統(tǒng)的耗電量很大，一般占礦井生產總耗電量的 50 因此，合理選擇維護使用這些設備，使之安全可靠、經濟高效地運轉，對保證礦井安全高效的生產，對提高煤炭企業(yè)的經濟效益都具有重要的現實意義。 由于礦井提升設備是在并下巷道內和井簡內工作，空間受到限制，故要求它們結構緊湊，外部尺寸盡量??；又因工作地經常變化，因而要求其中的許多設備應便于移置；因為井下有瓦斯、煤塵、淋水、潮濕等特殊工作條件，還要求設備應防爆、耐腐蝕等。此外，礦井提升設備是一大型的綜合機械 電氣設備，其成本和耗電量比較高，所以，在新礦井的設計和老礦井的改建設計中，確定合理的提升系統(tǒng)時，必須經過多方面的技術經濟比較，結合礦井的具體條件，在保證提升設備在選型和運轉兩個方面都合理的前提下，要求提升設備具有良好的經濟性。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 井提升機的發(fā) 展歷程 繞式提升機的發(fā)展狀況 纏繞式提升機的發(fā)展是為適應我國礦山建設的需要，國產提升機大致可分為仿蘇、改進及自行設計等三個階段。 19531958年期間生產仿蘇產品 9581966年期間生產的仿蘇改進產品； 971 年 7月開始生產的自行設計產品，后又改為 已成批生產的新型礦井提升機。時至今日，中信公司生產的產品最齊全， ， 個系列提 升機的主要特點 A. A）型礦井提升機 善了閘瓦的磨損情況； 縱省力，易于實現自動化和半自動化控制； 高了承載 能力并減輕了重量。 C. 量輕； 繩省力省時； 括圓盤式制動器和液壓站兩部分），此種系列具有以下的買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 優(yōu)點： （ 1）安全性較高； （ 2）制動力矩可調性好； （ 3）慣性小、動作快、靈敏性強； （ 4）結構緊湊、外形尺寸小、重量輕； （ 5）通用性好； （ 6）安裝、使用及維護比較簡單； 高了承載能力，減輕了重量； K（ A）系列比較，有以下 的優(yōu)點： （ 1）提升能力平均提高 25%，重量平均減輕 25%， （ 2）采用了一些新技術、新結構，如：盤式制動器、液壓站、快速調繩裝置、微拖動裝置等 （ 3）通用化程度高。 D. 采用 500 型雙力線中心驅動減速器，結構緊湊，傳動平穩(wěn)，噪音小。并采用雙列向心滾動軸承，傳動效率高，在實際工作中廠家建議傳動效率 取 滾筒為整體焊接結構（ 2應分割的焊接滾筒和制動盤），采用滾動軸承支座。雙滾筒提升 機的主軸裝置，具有液壓操縱的、在結構上作了改進的齒輪離合器，調繩操作時間僅司機一人即可完成，節(jié)省了時間和人力； 配有自整角機傳動的圓盤深度指示器（ 2以改供給牌坊式深度指示器）； 制動器為綜合式的液壓開啟的盤式制動器； 采用集中控制的操縱臺。 井提升機的類型和工作原理 井提升機的類型及其組成部分的特點 提升機是礦井提升設備的主要組成部分，目前我國生產及使用的礦井提升機，按買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 其滾筒的構造特點可分為三大類，即單繩纏繞式、多繩摩擦式及內裝式提升機。 單繩纏繞式提 升機在我國礦井提升中占有很大的比重，目前在豎井、斜井、淺井、中小型礦井大量使用。其工作原理是把鋼絲繩的一線固定纏繞在提升機的滾筒上，另一端繞過井架上的天輪懸掛提升容器，利用滾筒轉動方向的不同，將鋼絲繩纏上或放松，完成提升或下放重物的任務。多繩摩擦式提升機其特點是靠鋼絲繩與摩擦輪之間的摩擦力傳動，這種提升機由于具有安全可靠、體積小、質量小，適用于深井提升等優(yōu)點，在我國礦井提升中也已得到較廣泛的應用。 內裝式提升機是世界上近年來研制成功的一種全新的新型提升機，從提升機的工作原理來看，它亦屬于摩擦提升范疇 ，但它實現了“內裝”。所謂內裝，就是格拖動電機直接裝在摩擦輪內部，使電機轉子與摩擦輪成為一體。內裝式提升機摩擦輪的外觀與一般的摩擦式提升機毫無區(qū)別，但它卻把由電動機、減速器和摩擦輪組成的常規(guī)式，發(fā)展成為省去減速器，而使摩擦輪相當于電動機的轉子，主軸相當于電動機定子的高度，結構新穎的提升機。同時為了使內部電動機冷卻，主軸可以做成空心軸作為冷卻風道，這樣減少了設備結構重量又減少了提升系統(tǒng)的轉動慣量。世界上第 1臺內裝式提升機于 1988 年在德國豪斯阿登礦投入運行，我國的開灤礦業(yè)集團東歡坨煤礦也于 1992年從德國引進 了 1臺內裝式提升機，迄今設備運行良好。 內裝式提升機是提升機的機械與電氣高度一體的完美結合，由于它體積小重量輕、基礎設施簡單、設備造價低、運行費用低，與傳統(tǒng)的提升機相比，其各項技術、經濟指標都顯示出了很高的優(yōu)越性，引起了國際提升界極大的關注。內裝式提升機的問世，是提升機領域里的一個新的里程碑，它不但對提升機制造業(yè)產生巨大影響，還對礦井提升機的使用、維修也將引起變革，迫使人們用全新的概念去評價提升機性能的優(yōu)劣。內裝式提升機的研制，在我國尚屬空白，應給予足夠重視，以促進國內提升機的發(fā)展，趕超世界先進水平。 井提升機的工作原理 按工作原理的不同，礦井提升機可分為兩類，如圖 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 圖 1井提升機按工作原理的分類 單繩纏繞式提升機的工作原地如圖 1單地說，就是用一根較粗的鋼絲線在卷筒上纏上和纏下來實現容器的提升和下放運動。提升機安裝在地面提升機房里，鋼絲繩一端固定在卷筒上，另一端繞過天輪后懸掛提升容器。圖 1筒上固定兩根鋼絲繩，并應使每根鋼絲繩在卷簡上的纏繞方向相反。這樣，當電動機經過減速器帶動卷簡旋轉時，兩根鋼絲繩便經過天輪在卷筒上纏上和纏下 ，從而使提升容器在井筒里上下運動。不難看出，單繩纏繞式提升機的一個根本特點和缺點是鋼絲繩在卷筒上不斷的纏上和纏下，這就要求卷簡必須具備一定的纏繞表面積，以便能容納下根據井深或提升高度所確定的鋼絲繩懸垂長度。單純纏繞式提升機的規(guī)格性能、應用范圍及機械結構等，都是由這一特點來確定的。 單繩纏繞式雙卷筒提升機具有兩個卷簡，每個卷筒上固定一根鋼絲繩，并應使鋼絲繩在兩卷筒上的纏繞方向相反，其工作原理和特點與單卷筒提升機完全相同。多繩摩擦式提升機的工作原理與單純纏繞式提升機不同，鋼絲繩不是固定和纏繞在主導輪上，而是搭放 在主導輪的摩擦襯墊上，如圖 1升容器懸掛在鋼絲繩的兩端，在容器的底部還懸掛有平衡尾繩。提升機工作時，拉緊的鋼絲繩必須以一定的正壓力緊壓在摩擦襯墊上。當主導輪由電動機通過減速器帶動向某一個方向轉動時，在鋼絲繩和摩擦襯墊之間使發(fā)生根大的摩擦力，使鋼絲繩在這種摩擦力的作用下，跟隨主導輪一起運動，從而實現容器的提升和下放。不難看出，多繩摩擦式提升機的一個根本特點和優(yōu)點是鋼絲繩不在主導輪上纏繞，而是搭放在主導輪的摩擦襯墊上，靠摩擦力進行工作。同樣，多繩摩擦式提升機的規(guī)格性能、應用范圍和機械結構等，都是由這 特點來確定的。多繩摩擦式提升機特別適應于深井和大產量的提升工作。多繩摩擦式提升機與單繩纏繞式提升機比較，在規(guī)格性能、應用范圍、機械結構和經濟效果等方面都優(yōu)越得多，就深井和大產量來說，是豎井提升的發(fā)展方向。但是，根據我國目前淺井多、斜并多的特點，單繩纏繞式提升機仍然是目前制造和使用的重點。對于部買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 分深井和大產量的礦井，則應該合理的選用多繩摩擦式提升機，而不宜選用大型的單繩纏繞式提升機。 圖 1繩纏繞式提升機工作 圖 1升機 原理示意圖 工作原理圖 1 卷筒； 2 鋼絲繩； 3 天輪； 1 主導輪； 2 導向輪； 3 鋼絲繩； 4 容器； 5 平衡尾繩 4 容器； 5 平衡尾繩 此外，還有一種新的提升機類型：布雷爾式提升機。 1957 年南非工程師 明了多繩纏繞式提升機（我國稱為布雷爾式提升機）。他是基于深井提升的實踐，總結了單繩纏繞式和多繩摩擦式提升機存在的問題而產生的。眾所周知，單繩纏繞式提升機在井深超過 1500主、尾繩和摩擦襯墊的壽命都幾乎下降，而且還會出現主繩震動和尾繩難以管理等問題。為了保證鋼絲繩的使用壽命，規(guī)定鋼絲繩的任意斷面處的應力不應過大（一般不應大于2165N ,而摩擦提升機采用尾繩，在容器與鋼絲連接處的鋼絲繩斷面上，靜力隨容器位置的不同而改變的幅度很大，約為210n 。如果以應力波動值不大于2165N 算，則提升高度的極限約為 1700m。布雷爾提升機不用尾繩，克服 了這些弱點。又無防滑問題。出現的問題是體積大功耗大。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 布雷爾提升機實際上是在較寬的卷筒上安裝一個中間擋板，把一個卷筒分隔成兩段，每段纏繞一根鋼絲繩，每個卷筒上的兩根鋼絲繩，繞過天輪以后共同連接到一個提升容器上，可見提升原理與單繩纏繞式無異，只是用兩根鋼絲繩代替一根鋼絲繩，因此繩徑和卷筒直徑相對減小了。 布雷爾提升機有三種不同的布置方式。如圖 1示，其中（ a）為前后排列齒輪傳動方式；（ b）為直線布置式；（ c）為電機直聯(lián)分別拖動式。布雷爾提升機在結構上有如下特點： 須設計成纏繞相 同圈數和相同層數的鋼絲繩，以保證兩根繩中拉力平衡。 際證明，纏四層甚至是五層是無困難的，為了減少多層纏繞帶來的繩弦震動和鋼絲繩排列不齊的擠壓喝磨損，一般多采用平行繩槽（ 槽），并很好地設計間層過渡楔。 存在如多繩摩擦提升的鋼絲繩拉力平衡問題，布雷爾提升機使用兩種平衡方法。一種是平衡輪法，如圖 2所示，兩根鋼絲繩以相反方向在平衡輪上纏繞數圈并固定在平衡輪上，拉力不平衡時，平衡輪可以轉動。另一種方法是利用天倫來平衡鋼絲繩 拉力，天輪裝在聯(lián)通的液壓缸上，借天倫的升降來平衡鋼絲繩拉力。 了見識纏繩情況，設有纏繩檢測裝置，如圖 3 所示。在卷筒的每個纏繩間隔的整個寬度上，設有弧形板 A，它距所纏繞的一層鋼絲繩有 12繩徑的間隙，弧形板由線圈 2 來控制?？呻S層數的不同而移動（圖上為纏繞四層），另有閉鎖線圈 3，纏繩過程中，它使插銷總是定位于軸上的凹槽中（凹槽與纏繞層數相對應）。一層纏滿時，線圈 3通電拔起閉鎖插銷，同時線圈 移動，帶動弧形 板 1后移或者前移，弧形板移到新的位置后，線圈 2的 3斷電閉鎖。如果在莫一層沒有一根繩提前纏到下層上，稀釋由于軸 4被閉鎖，弧形板不能移動，便在繩的壓力下繞軸 6轉動，使串與安全回路中的接點 5打開，提升機以正常減速度停車。此外也可以用液壓控制檢測纏繩。 備是直聯(lián)電機分別拖動時，由于不平衡靜力矩大，每個卷筒要設兩個制動輪（盤）。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 （ a）前后排列齒輪傳動布置 （ b）直線式布置 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 （ c）電器聯(lián)系直聯(lián)電機拖動式布置 圖 1衡輪 根據對單繩纏繞式、多繩摩擦式的布雷爾式提升機進行一次提升量的井深，以及對功率和初期投資的比較結果，可以得出結論，每種提升機都一個臨界提升高度?？紤]繩中應力波動值不過大，多繩摩擦式提升機這個臨界高度約為 1400m，布雷爾提升機約為 2000m。小于臨界高度，布雷爾提升的一次提升量不變，而多繩摩擦提升則可大大增加。如果一次提升量相同，多繩摩擦提升機的均方根功率高，明顯優(yōu)于布雷爾買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 提升機，這是由于布雷爾提升機的不平衡力矩大的緣故。影響初期投資的因素很多，但無疑多繩摩擦提升機要便宜的多，但是在那些不得不使 用布雷爾提升機的礦井，這個問題就要退居次要了，以為如果由于提升機的緣故，不得不改變礦井設計，或者采用分段提升，那么費用就會超過布雷爾提升機的初期投資。由上述理由可見， 1400用多繩摩擦提升機合理；超過 1400者都可以使用，但布雷爾提升機較合理些；深井超過 1700用布雷爾提升機最為合理 . 而本次設計是關于 0單繩纏繞式礦井提升機的設計，在本次設計中將大學四年所學習的材料力學，理論力學，機械制造，機械設計，機械制圖等知識進行了一次綜合的運用。本次設計不僅是 對大學所學知識的總結和鞏固而且為以后進入社會參見工作積累了一定的經驗，本次設計是個難得的學習機會。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 第二章 提升機的選型和計算 升機的部件選擇 煤礦主井主要為了煤炭的運輸提升，而副井只作為下放材料，設備，以及排矸（立井還作為人員上下的通道），副井一般采用罐籠提升。本次設計的就是副井所使用的提升機。 籠選擇 根據礦車類型按表選擇 #2 單層罐籠（ 技術規(guī)格為： 裝載 37.0 m 礦車一輛，最大載重 重 2 噸、乘人數 10人、斷面尺寸 1800石一次提升重量： 4001 廢石一次提升重量： 300 一次提升礦車總重： 00 絲繩設計及選擇 選擇鋼絲繩時，應根據使用條件和鋼絲繩的特點來考慮。我國單繩纏 繞式提升機多為右螺旋纏繞，故應選右捻繩，目的是防止鋼絲繩松捻。 （ 1） 最大懸垂長度： 6 53 5 0150 井架高度礦井最大深度 mH j 35033515 （ 2）鋼絲繩的選擇 考慮井不太深，根據貨源情況，選用 6 0 0 0 籠類取 表選擇 6技術規(guī)格如下： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 繩徑 d=米繩重 p=m 鋼絲破斷力總和 38900絲繩公稱抗拉強度 2/170 =1000=1000 001 4 00 0m a x335 0 井運輸提升附表 12 選擇 20 型提升機，其技術規(guī)格如下：卷筒直徑 D=1000度 = B=1000絲繩最大靜張力 000m 最大靜張力差：000 i=080（不包括天輪和電動機） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 升機的運動學計算 擇加減速度 根據煤礦安全規(guī)程規(guī)定，升降人員時加、減速度應不大于 秒 選取加速度2/ 減速度 2/ 度各參數的計算 提升中段 由 245 由 由 提升高度 H 60m 260m 320m 加速時間 1t 7s 7s 7s 加速距離 1h 速時間3s 7s 減速 速距離 2h 25m 225m 285m 等速時間 2t 5s 45s 57s 一次提升時間 1T 19s 59s 71s 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 升動力學計算 選電動機 電動機的近似容量 2 0 7 T jV 選擇 其技術規(guī)格 N=200千瓦 額定轉速 735轉 /分 額定電壓 =6000伏 轉子飛輪力矩 1252m 升系統(tǒng)的變位質量 (1)礦石重量： Q=14002)罐籠重量：0003)礦車重量： q=5004)鋼絲繩 重量： 8 9)21(22 0（ 5)機器旋轉部位變位質量 080 (6)天輪的變位質量： （ 7） 電動機轉子變位質量： 222 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 （ 8） 總變位質量： i dG i cG i zG i r 60060807201739288050045001400(2(11圖的計算 2121 動力方程式 1211 )( )提升開始時， t=0,拖動力為 11 2)加速階段階段終了時， 211 拖動力 ( 11 力方程為 )22(12 m(1)在等速開始時， t=0 拖動力方程為 3 3 8) 0 ( 12 （ 2） 等速終了時， 11 m 拖動力為 2( 21 3321 m 拖動力方程式為： 323213 )222( 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 （ 1） 減速階段開始時， t=0, 拖動力為： 22( 323213 （ 2） 減速終了時 t=3,拖動力為： 8 0 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 第三章 提升機減速器的設計 速器的作用 （ 1）降速同時提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比，但要注意不能超出減速器額定扭矩。 （ 2） 降速同時降低了 負載的慣量，慣量的減少為減速比的平方 。 速器的國內外現狀 （ 1） 國外減速器現狀 ： 齒輪減速器在各行各業(yè)中十分廣泛地使用著，是一種不可缺少的機械傳動裝置。當前減速器普遍存在著體積大、重量大，或者傳動比大而機械效率過低的問題。國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領先地位，特別在材料和制造工藝方面占據優(yōu)勢，減速器工作可靠性好，使用壽命長。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題，也未解決好。最近報導，日本住友重工研制的 高精度減速器，美國 司研制的 傳動原理和結構上與本項目類似或相近，都為目前先進的齒輪減速器。當今的減速器是向著大功率、大傳動比、小體積、高機械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。因此，除了不斷改進材料品質、提高工藝水平外，還在傳動原理和傳動結構上深入探討和創(chuàng)新，平動齒輪傳動原理的出現就是一例。減速器與電動機的連體結構，也是大力開拓的形式，并已生產多種結構形式和多種功率型號的產品。 （ 2）國內減速器現狀：國內的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動比大而機械效率過低的問 題。另外，材料品質和工藝水平上還有許多弱點，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長。國內使用的大型減速器（ 500上），多從國外（如丹麥、德國等）進口，花去不少的外匯。 60 年代開始生產的少齒差傳動、擺線針輪傳動、諧波傳動等減速器具有傳動比大，體積小、機械效率高等優(yōu)點 ?。但受其傳動的理論的限制，不能傳遞過大的功率，功率一般都要小于40于在傳動的理論上、工藝水平和材料品質方面沒有突破，因此，沒能從根本上買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 解決傳遞功率大、傳動比大、體積小、重量輕、機械效率高等這些基本要求。 90年代初期，國內出現的三 環(huán)（齒輪）減速器，是一種外平動齒輪傳動的減速器，它可實現較大的傳動比，傳遞載荷的能力也大。它的體積和重量都比定軸齒輪減速器輕，結構簡單，效率亦高。由于該減速器的三軸平行結構，故使功率 /體積（或重量）比值仍小。且其輸入軸與輸出軸不在同一軸線上，這在使用上有許多不便。我國超大型減速器（如水泥生產行業(yè)，冶金，礦山行業(yè)都需要超大型減速器）大多依靠進口，而本減速器的一個巨大優(yōu)勢就是可以做超大型的減速器，完全可以填補國內市場的空白，并將具有較大的經濟效益和社會效益。 速器的總體設計 定傳動方 案 礦井提升機機是低速重載機械，工作條件較差，載荷有一定的沖擊，且有粉塵等。與其它傳動方式相比，齒輪傳動有效率高，尺寸小，適應性強等優(yōu)點，所以設計礦井提升機機采用齒輪傳動。設計球磨機工作二十年，每年工作 340 天，每天連續(xù)工作 13h。根據齒輪傳動的特點，擬定采用兩級傳動，均采用閉式斜齒輪傳動，如圖 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 圖 3定傳動方案 電機選型 工業(yè)上一般用三相交流電源，無特殊要求，一般采用三相異步交流電機。由上章所知，選擇的是 電動 機，其技術規(guī)格 N=200 千瓦，額定轉速 735 轉 /分，額定電壓為 6000伏。 由上章所知，選擇的是 20 型礦井提升機，0,30三種，本次設計采用傳動比為 二級斜齒圓柱減速器。 分配傳動比 12i 1 ，則 ,則 算傳動裝置的運動和動力參數 1、各軸轉速 n 各軸標號如圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 2、各軸功率 礦井提升機機是專用機械，應用電機的輸入功率來計算各軸的輸入功率，電機的額定功率為 200動機的效率為0 ，所以電動機的輸出功率為 185軸的輸入功率為： 、各軸輸入轉矩 將以上結果，整理列入下表 3文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 表 3 目 電動機軸 軸 1 軸 2 軸 3 轉速（ r/ 735 735 率（ 185 矩（ N m） 動比 1 輪設計 速級齒輪設計 斜齒輪傳動比較平穩(wěn)，沖擊、震動、噪聲小，適用于高速重載傳動，所以提升機磨傳動裝置高速級選擇斜齒輪傳動。 高速級傳動位于減速器內，屬閉式傳動，所以按齒面接觸疲勞強度計算，然后校核齒根彎曲疲勞強度。 1、齒輪材料、精度等級、齒數及螺旋角選擇 小斜齒輪選擇 40質處理， 41 286強度極限為 700服極限為 50面硬度為 260齒輪材料選用 45號鋼，調質處理， 17 255，選取硬度為：225 者硬度差為： 35 度等級為 7。 齒數選擇：小齒輪齒數1 22Z ，2 2 2 3 . 4 7 4 . 8Z ，取 75 初選螺旋角 15 2、按齒面接觸疲勞強度計算 131 2 1 ()t （ 1）：確定公式內各計算量 選擇 查圖 10 計算小齒輪轉矩 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 26 齒寬系數，選 1d 彈性影響系數， 121 8 9 P a按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強度極限 520 M P a ，大齒輪接觸疲勞強度極限 480 M P a 計算應力循環(huán)次數 查疲勞強度壽命系數1 ；2 計算接觸疲勞許用應力 端面重合度，查得1 ，2 ，于是12 1 . 5 4 取失效概率為 1%，安全系數 S=1得 1 l i m 11 0 . 8 8 5 2 0 4 5 7 . 61 P a M P 2 l i m 22 0 . 9 2 4 8 0 4 4 1 . 61 P a M P 12 4 5 7 . 6 4 4 1 . 6 4 4 9 . 622 P a 2：計算 試算小齒輪分度圓直徑1代入 H的值 . 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 27 計算圓周速度 V 計算齒寬及模數 齒寬 模數 齒高 計算縱向重合度 10 . 3 1 8 t a n 0 . 3 1 8 1 2 2 t a n 1 5 1 . 8 7 5d z 計算載荷系數 K 經查 課本機械設計 表 10使用系數 根據 v=s,7 級精度 ,查圖 10動載系數 ，由表 10得 1 ；由表 10插值法查得 7級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時， 齒向載荷分布系數 由 , ,2查圖 10故載荷系數為： 按實際的載荷系數校 正所得的分度圓直徑如下： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 28 計算模數： 3 ：按照齒根彎曲強度設計，使用以下公式： 確定計算參數 計算載荷系數： 根據縱向重合度 =圖 10計算當量齒數 . 11 3322 2 4 . 4 1c o s c o s 1 5v 22 3375 8 3 . 2 2c o s c o s 1 5v 查取齒形系數 查 10用插值法 得 1 2 查取 應 力校正系數 查 10用插值法 得 1 2 查圖 10得小齒輪的彎曲疲勞極限1 480;大齒輪的彎曲疲勞極限 2 400查圖 10 1 2 計算彎曲疲勞許用應力 選取彎曲疲勞安全系數 S=利用公式 F N F 求得如下 : 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 29 111 0 . 8 2 4 8 0 2 8 1 . 1 41 . 4F N F S 2220 . 8 6 4 0 0 2 4 5 . 7 11 . 4F N F P 計算大小齒輪的 加以比較 . 111 2 . 6 3 8 1 . 5 8 4 0 . 0 1 7 2 6 52 8 1 . 1 4F a S 222 1 . 7 7 3 2 . 2 1 4 0 . 0 1 5 9 7 52 4 5 . 7 1F a S 小 齒輪的數值大 對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數保證齒輪的在使用期間能滿足壽命要求，取較大值作為設計時參考的模數，取標準值分度