基于有限元的提升機驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計.doc

畢業(yè)設(shè)計(論文)基于有限元的提升機驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計BasedOnFiniteElementElevatorDriveSystem學(xué)生姓名學(xué)院名稱機電工程學(xué)院專業(yè)名稱機械設(shè)計制造及其自動化指導(dǎo)教師摘要提升機（絞車）是工業(yè)生產(chǎn)過程中一種常見的機械，具有悠久的發(fā)展歷史和比較成熟的設(shè)計制造技術(shù)。隨著提升機制造技術(shù)的不斷提高、加工材料的不斷改進以及電子控制技術(shù)的不斷發(fā)展，絞車在動力、節(jié)能和安全性等方面取得了很大的進步。目前，提升機正被廣泛地運用于礦山、港口、工廠、建筑和海洋等諸多領(lǐng)域。在礦山采掘和運輸場合，提升機作為重要輔助設(shè)備被大量而廣泛地運用著，例如礦用提升絞車、調(diào)度絞車、耙礦絞車和鑿井絞車等。提升絞車可用于礦山豎井或斜井中物品與人員的調(diào)度，具有較大的牽引功率和很好的安全性，是礦山生產(chǎn)中不可缺少的設(shè)備之一。本課題是應(yīng)用機械原理、機械制造技術(shù)進行提升機的設(shè)計。提升機是適用于各種工業(yè)的一般起重機械。它由電動機帶動，通過齒輪傳動、行星機傳動傳遞動力。其設(shè)計主要包括：驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計、傳動系統(tǒng)的設(shè)計、有限元的分析、執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計、控制系統(tǒng)的設(shè)計及機體的潤滑與密封等。關(guān)鍵字：機械；機構(gòu)；提升機；機械設(shè)計AbstractHoist(winch)istheindustrialproductionprocessofacommonmachine,hasalonghistoryandmaturedesignandmanufacturingtechnology.Astheelevatorthecontinuousimprovementofmanufacturingtechnology,processingmaterials,continuousimprovementandcontinuousdevelopmentofelectroniccontroltechnology,winchintheenergy,energyefficiency,andsecurityhasmadegreatprogress.Atpresent,theelevatorsarebeingwidelyusedinmining,ports,factories,constructionandmarineandotherareas.Miningandtransportsituationinthemining,elevatorsarealotofaidasanimportantandwidelyusedwith,forexample,MineHoist,schedulingwinch,rake,etc.minehoistandshaftsinkingwinch.Hoistcanbeusedtomineshaftorinclinedshaftinthedispatchofgoodsandpersonnel,withgreatpowerandgoodtractionsafety,isamineproductioninoneoftheindispensableequipment.Thisissueisofmechanicalprinciples,mechanicalmanufacturingtechnologytoenhancemachinedesign.Elevatorisgenerallyapplicabletovariousindustrialcrane.Itisdrivenbythemotorthroughthegears,planetarydrivesystemtransferpower.Thedesignincludes:drivesystemdesign,transmissiondesign,implementation,mechanismdesign,controlsystemdesignandlubricationandsealingthebody.Keywords:M目錄1緒論.錯誤!未定義書簽。1.1課題背景.錯誤!未定義書簽。1.1.1提升機的分類.錯誤!未定義書簽。1.1.2提升機的特點和性能要求.錯誤!未定義書簽。1.2國內(nèi)外提升機發(fā)展?fàn)顩r.錯誤!未定義書簽。1.2.1國內(nèi)提升絞車發(fā)展?fàn)顩r.錯誤!未定義書簽。1.2.2國外提升提升機發(fā)展?fàn)顩r.錯誤!未定義書簽。1.3本文研究的背景及主要內(nèi)容.錯誤!未定義書簽。1.3.1本文研究的背景.錯誤!未定義書簽。1.3.2本文主要內(nèi)容.錯誤!未定義書簽。2提升機驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計.錯誤!未定義書簽。2.1設(shè)計方案的確定.錯誤!未定義書簽。2.1.1主要性能參數(shù).錯誤!未定義書簽。2.1.2設(shè)計方案的確定.錯誤!未定義書簽。2.2電機的選擇.錯誤!未定義書簽。2.2.1電動機的容量.錯誤!未定義書簽。2.2.2電動機的轉(zhuǎn)速.錯誤!未定義書簽。2.2.3計算總傳動比，分配各級傳動比.錯誤!未定義書簽。3提升機傳動系統(tǒng)的設(shè)計.錯誤!未定義書簽。3.1電動機軸齒輪的設(shè)計.錯誤!未定義書簽。3.1.1齒輪的概述.錯誤!未定義書簽。3.1.2齒輪的選用.錯誤!未定義書簽。3.1.3按齒輪彎曲疲勞強度設(shè)計.錯誤!未定義書簽。3.1.4齒輪幾何尺寸的計算.錯誤!未定義書簽。3.1.5校核齒面接觸疲勞強度.錯誤!未定義書簽。3.1.6齒輪的實際圓周速度.錯誤!未定義書簽。3.2內(nèi)齒輪的設(shè)計.錯誤!未定義書簽。3.2.1內(nèi)齒輪的選用.錯誤!未定義書簽。3.2.2按齒輪齒面接觸疲勞計算.錯誤!未定義書簽。3.3行星齒輪的設(shè)計.錯誤!未定義書簽。3.3.1行星輪的選用.錯誤!未定義書簽。3.3.2、按齒面接觸疲勞計算.錯誤!未定義書簽。3.4軸的設(shè)計及軸承的選擇.錯誤!未定義書簽。3.4.1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則.錯誤!未定義書簽。3.4.2軸材料的選擇.錯誤!未定義書簽。3.4.3軸II的設(shè)計、計算及軸承的確定.錯誤!未定義書簽。3.4.4軸的設(shè)計、計算及軸承的確定.錯誤!未定義書簽。3.4.5軸承的選擇.錯誤!未定義書簽。4行星架的選擇.錯誤!未定義書簽。4.1行星輪系的特點、應(yīng)用.錯誤!未定義書簽。5基于UG的有限元分析.錯誤!未定義書簽。5.1有限元的介紹.錯誤!未定義書簽。5.1.1有限元的定義.錯誤!未定義書簽。5.1.2有限元的特點.錯誤!未定義書簽。5.1.3有限元的步驟.錯誤!未定義書簽。5.2有限元的發(fā)展趨勢.錯誤!未定義書簽。5.3太陽輪軸的應(yīng)力分析.錯誤!未定義書簽。5.4指導(dǎo)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計.錯誤!未定義書簽。6提升機執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計.錯誤!未定義書簽。6.1鋼絲繩的設(shè)計.錯誤!未定義書簽。6.1.1鋼絲繩的特點.錯誤!未定義書簽。6.1.2鋼絲繩破壞形式及提高鋼絲繩壽命.錯誤!未定義書簽。6.1.3特性.錯誤!未定義書簽。6.1.4鋼絲繩的受力分析.錯誤!未定義書簽。6.2卷筒的設(shè)計.錯誤!未定義書簽。6.2.1卷筒的主要尺寸.錯誤!未定義書簽。6.3吊鉤的設(shè)計.錯誤!未定義書簽。6.3.1吊鉤的種類和材料.錯誤!未定義書簽。6.3.2吊鉤的使用.錯誤!未定義書簽。6.3.3吊鉤的構(gòu)造.錯誤!未定義書簽。7制動器的設(shè)計.錯誤!未定義書簽。7.1制動器的功能.錯誤!未定義書簽。7.2制動器的分類.錯誤!未定義書簽。7.3制動器的選用.錯誤!未定義書簽。7.4帶式制動器的計算.錯誤!未定義書簽。8潤滑與密封.錯誤!未定義書簽。結(jié)論.錯誤!未定義書簽。致謝.錯誤!未定義書簽。參考文獻.錯誤!未定義書簽。附錄.錯誤!未定義書簽。附錄一：英文資料.錯誤!未定義書簽。附錄一：中文翻譯.錯誤!未定義書簽。1緒論1.1課題背景提升機是工業(yè)生產(chǎn)過程中一種常見的機械，具有悠久的發(fā)展歷史和比較成熟的設(shè)計制造技術(shù)隨著提升機制造技術(shù)的不斷提高、加工材料的不斷改進以及電子控制技術(shù)的不斷發(fā)展，提升機在動力、節(jié)能和安全性等方面取得了很大的進步。目前，提升機正被廣泛地運用于礦山、港口、工廠、建筑和海洋等諸多領(lǐng)域。在礦山采掘和運輸場合，提升機作為重要輔助設(shè)備被大量而廣泛地運用著，例礦用提升提升機、調(diào)度提升機、耙礦提升機和鑿井提升機等。提升機可用于礦山豎井或斜井中物品與人員的調(diào)度，具有較大的牽引功率和很好的安全性，是礦山生產(chǎn)中不可缺少的設(shè)備之一。提升機的另一個重要用途是港口機械，常見的有集裝箱起重機、港口裝卸門座起重機、塔式起重機以及輕小型的電葫蘆等起重機械，其主要執(zhí)行機構(gòu)都是各種形式和結(jié)構(gòu)的提升機。對于這種用途的提升機，要求具備較好的調(diào)速性能和很高的安全性能。另外，提升機還被運用于各種線纜的存儲、制造和運輸，例如紡織機械中的用于存放絲線的線盤和電纜制造中用于存放各種直徑纜繩的纜盤。這種情況下，提升機不光要具有一定的調(diào)速能力，而且還能夠使不同直徑的纜繩排列整齊，從而保證生產(chǎn)的順利進行。在船用甲板機械和海洋開發(fā)領(lǐng)域，提升機也具有悠久的使用歷史和多種多樣的用途?？梢哉f，提升機廣泛地運用于各種各樣的場合，發(fā)揮著不同的作用，也具有各種各樣的結(jié)構(gòu)組成。為了更好地研究提升機的結(jié)構(gòu)和性能，需要對提升機的組成和提升機的分類展開探討。1.1.1提升機的分類提升機多種多樣的用途，決定了提升機的種類和組成形式也是多種多樣的。按照提升機卷筒的數(shù)量分，提升機可以分為三種:單卷筒提升機、雙卷筒提升機和三卷筒提升機。單卷筒提升機是三種類型提升機中最常見的。它只有一個卷筒用來存放纜繩或者鉸鏈，一般用于對卷筒的容繩量要求不高的場合。另外，按照提升機的驅(qū)動方式，通常又把提升機分為電動提升機，氣動提升機和液壓提升機三種。1.1.2提升機的特點和性能要求通過對提升機應(yīng)用場合的探討和提升機結(jié)構(gòu)的分析，可以得知，在工程應(yīng)用中提升機會具有如下一些特點:1.負(fù)載時變提升機用于海洋拖曳、電梯轎廂提升、礦山調(diào)度等場合時，由于外界環(huán)境因素的影響，例如海浪、海流、貨物重量等的不斷變化，它的負(fù)載也在不斷變化。這就對提升機的穩(wěn)定運行造成了很大干擾。如果不采取有效的控制手段，提升機的收放速度就不可能穩(wěn)定，有時甚至無法正常工作。2.驅(qū)動力矩范圍大這也是由提升機的工作環(huán)境決定的，其驅(qū)動力范圍從幾公斤到上百噸不等。3.要求調(diào)速方便，高低速運行穩(wěn)定由于收放工作的需要，現(xiàn)在許多提升機都需要能夠方便連續(xù)地調(diào)整收放速度。在高速運行的時候，不能出現(xiàn)飛車的情況；在低速運行的時候，不能出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，而且要保持一定的輸出力矩。4.對安全可靠性要求較高由于提升機一旦出現(xiàn)事故，就有可能對人的生命或財產(chǎn)造成很大的傷害，加上提升機的工作環(huán)境大多比較惡劣，所以就要求提升機具有很高的可靠性。因此在設(shè)計提升機時設(shè)計人員應(yīng)考慮到提升機的最大負(fù)載能力、提升機的防爆性、元件的可靠性等因素。5.要求具有較好的可操作性隨著對提升機使用要求的不斷提高以及自動化技術(shù)的發(fā)展，提升機的自動化程度也在不斷提高。一些先進的電子控制技術(shù)、通訊技術(shù)的運用，使得現(xiàn)在的提升機能夠具有很好的人機接口和遠(yuǎn)程通信能力，極大地提高了提升機的操作性能。1.2國內(nèi)外