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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 錄 摘 要 I Abstract II 第一章 緒論 1 1.1研究背景及意義 1 1.2提升機簡介 1 1.3國內(nèi)外發(fā)展概況 2 第二章 總體方案設(shè)計 4 2.1設(shè)計要求 4 2.2工作原理分析 4 2.3方案擬定 4 第三章 動力及傳動裝置設(shè)計 7 3.1電動機的選擇 7 3.1.1選擇電動機類型 7 3.1.2電動機容量的選擇 7 3.1.3電動機轉(zhuǎn)速的選擇 7 3.2傳動參數(shù)計算 8 3.2.1分配傳動比 8 3.2.2各軸轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩計算 8 3.3齒輪傳動設(shè)計 9 3.3.1低速級齒輪的設(shè)計 9 3.3.2高速級齒輪的設(shè)計 13 3.4軸及附件的設(shè)計 14 3.4.1軸1的設(shè)計 14 3.4.2軸2的設(shè)計 16 3.4.3軸3的設(shè)計 17 3.4.4軸承的校核 17 3.4.5聯(lián)軸器的選用 18 第四章 提升及制動裝置設(shè)計 19 4.1鋼絲繩的選擇 19 4.2卷筒設(shè)計與校核 20 4.2.1卷筒直徑計算 20 4.2.2卷筒尺寸計算 21 4.2.3卷筒壁厚計算 22 4.2.4卷筒臂的強度驗算 22 4.3滑輪的選擇 22 4.4制動器的選擇 23 總 結(jié) 25 參考文獻 26 致 謝 27 27 第一章 緒論 1.1研究背景及意義 我國是一個能源大國，而且機電設(shè)備制造和使用大國。從20世紀50年代模仿第一升降臺，從設(shè)計、制造、使用、已近600。隨著現(xiàn)代社會的需求和技術(shù)，采礦業(yè)緊急生產(chǎn)設(shè)備和機械安裝和電氣化和現(xiàn)代化，提升機是采礦業(yè)的咽喉設(shè)備，替代產(chǎn)品，多年來產(chǎn)品的經(jīng)營問題，原有的結(jié)構(gòu)向后老板，增加故障，嚴重影響安全運行，抑制礦業(yè)的迅速發(fā)展，給國民經(jīng)濟帶來不利影響。 隨著添加量的增加，中國的快速生產(chǎn)，以提高安全性，提高機器的可靠性、生產(chǎn)效率和水平的機器自動運行，降低操作者的勞動強度和維護人員和設(shè)備事故的處理速度和對策，是迫切的。 本設(shè)計是提升機的設(shè)計，材料力學(xué)，大學(xué)四年的學(xué)習(xí)機械設(shè)計，機械制造，機械設(shè)計，使用一個深入的了解繪圖設(shè)計不僅是對大學(xué)知識鞏固和總結(jié)后，看到在社區(qū)工作積累了一定的經(jīng)驗，這樣的設(shè)計是一個學(xué)習(xí)的機會。 1.2提升機簡介 提升機是由一個大型機械設(shè)備，通過改變勢能，例如電梯升降機等。一般來說，電梯，起重機，絞車，起重機，車輛穩(wěn)定、開放和關(guān)閉的礦井提升機，等。是最大提升力普遍提高大型機械及主提升機。 （1）斗式提升機 斗式提升機，是一種機械固定裝置的輸送設(shè)備，主要適用于連續(xù)的垂直粉末形式，促進和細小的顆粒材料，可應(yīng)用于各種規(guī)模的飼料廠、面粉廠、廠水稻、植物油、淀粉植物和散裝材料的沉積，促進與其他港口。 斗式提升機提升垂直通過石灰石、磨煤、石膏、熟料、粘土和塊粒狀物料的干法水泥生料、煤粉等粉狀物料。 （2）多功能提升機 多功能電動葫蘆提升機是一種可用于土壤和用于建筑行業(yè)，具有輸送量大，提升高度高，穩(wěn)定可靠。多功能電動葫蘆起吊額定重量300公斤～500公斤，增幅最大的多功能升降電機高度100米。 （3）振動提升機 電機振動垂直提升機是由一個槽、振動電機、減振器等系統(tǒng)和一個基地。提升機固體粉末、塊狀和短纖維（除了粘結(jié)塊）被垂直輸送，還可以完成對干燥和冷卻開放型雙密封結(jié)構(gòu)和專門設(shè)計的。可根據(jù)用戶的需求 （4）液壓提升機 液壓提升機是一種非剪叉式液壓升降第三層工業(yè)廠房、餐廳、商品之間的傳輸階段的餐廳，一個最小高度150-300mm最合適的桌子，在工作場所不挖坑本路基上部無吊點，以各種形式（單柱、雙柱、四柱）、穩(wěn)定、操作簡單、可靠、經(jīng)濟、實用的階段之間發(fā)送貨物。 （5）礦井提升機 這是一個很大的改進的機械和機械驅(qū)動電機帶動吊繩使容器在井筒，完成運輸任務(wù)。絞車的起重工具逐漸發(fā)展起來的現(xiàn)代提升量大，速度高，安全性高，已成為機器自動重電子計算機控制。 （6）纏繞式提升機 絞車線圈繞組數(shù)目可分為單、雙按兩個：第一，鼓鼓的，通常單鉤提升。電纜的一端固定在卷筒上，另一端繞過滑輪連接線圈旋轉(zhuǎn)和提升容器；當電纜卷筒上纏繞或釋放，導(dǎo)致雙滾筒絞車，兩個吊鉤。每個電纜固定在兩個卷筒，分別的上方和下方的輸出線圈，線圈的旋轉(zhuǎn)，一個集裝箱上升和下降的另一個容器。 （7）摩擦提升機 摩擦提升機具有安全性高、小直徑電纜，前輪直徑，裝置重量輕、功耗低、成本低等優(yōu)點，發(fā)展很快。除了樹的深度的提升，也可用于斜井提升淺。提升鋼絲繩輪設(shè)置在導(dǎo)管（摩擦輪），兩端或一端提升容器懸掛配重（錘）操作之間的摩擦力和摩擦襯墊與鋼絲繩導(dǎo)向輪的債務(wù)人，驅(qū)動電纜完成容器。 1.3國內(nèi)外發(fā)展概況 我國的提升機，它經(jīng)歷了模仿，設(shè)計兩個階段。提升機由解放初期的日本、蘇聯(lián)、提升機在生產(chǎn)也是產(chǎn)品模仿日本和歐盟1964 -在設(shè)計階段，機提升是眾所周知的模仿和設(shè)計兩個階段，20世紀80年代以前一直使用仿品是古老的，在80年代中期開始，在新的設(shè)計提升機，主要針對滾珠絲杠工作效率低、副和緩慢的快速收縮結(jié)合的改進。 提升機，多種規(guī)格。傳動機構(gòu)，單筒和雙筒式摩擦型帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動、液壓傳動、行星齒輪和擺線齒輪等。其中一個行星齒輪越來越多的趨勢。系列標準化的方向，體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊；發(fā)展高效、節(jié)能、壽命長、噪音低、一機多用通用，功率大，簡單的形狀，光滑，美觀，大方的方向。 規(guī)范越來越多的提升機，適用于不同的場合，我國提升機規(guī)格少，多種型號和混亂，但也更復(fù)雜，缺乏標準工作機構(gòu)，單缸，雙缸和摩擦型三，我們唯一的單缸從動力、國外電動，氣動和液壓驅(qū)動我國電，只有一點風(fēng)。 提高機器的使用壽命、噪聲、綜合指標的可靠性和蘇聯(lián)有提高壽命預(yù)測蘇聯(lián)超過五年，我國目前不具備的壽命評價試驗不可能但用戶訪問的壽命至少5年，噪音稍大。 雖然我國提升參數(shù)系列水平高于國外，但在該領(lǐng)域的標準化和推廣少很多煤礦機械制造的發(fā)達國家。 提升機電最廣泛使用的類型的蝸桿傳動是球形的，本機主要結(jié)構(gòu)型式的發(fā)動機蝸輪減速器掛在后方，蝸輪減速器一級二級和三級減速，傳動齒輪，分別安裝在中央的身體兩側(cè)對稱的機器，機器是一個狹長的適應(yīng)和巷道空間，體積小，基本呈雪橇、安裝運輸方便。 第二章 總體方案設(shè)計 2.1設(shè)計要求 設(shè)計提升機，提升高度10m，提升速度2m/s，提升重量1噸。 2.2工作原理分析 單繩纏繞式提升機工作原理如圖2-1所示，是一個簡單的較粗的電纜卷筒上纏繞容器和實現(xiàn)升降運動。 圖2-1 單繩纏繞式提升機 1-滾筒；2-鋼絲繩；3-天輪；4-容器 提升機安裝在家里的地面升降，電纜的一端固定在卷筒上，另一端安裝在升降滑輪后圖2為載體提升鋼絲繩纏繞固定單線圈，兩滾筒上的鋼絲繩，必須使每個鋼絲繩纏繞在卷簡方向時，電機帶動卷筒轉(zhuǎn)動的減速器，兩根鋼絲繩和滑輪后在卷軸上，從而提升容器在井筒中的運動上下。這是不難理解的特點蜱和根本缺陷型絞車鋼絲繩在卷筒常數(shù)和纏繞的線圈，這個要求必須有一個彎曲的表面，使電纜的長度字段適應(yīng)井深或提升高度卷規(guī)格范圍性能，應(yīng)用機，整機結(jié)構(gòu)特征的確定。 2.3方案擬定 操作方法提升機由于不同，其結(jié)構(gòu)是重要的?？刂铺嵘龣C是通過接通或切斷了他的工作或制動。物料的提升或下降的電機反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，操作簡單和實踐。 （1）圓柱齒輪減速器提升機 圖2-2 圓柱齒輪減速器提升機 （2）圓柱齒輪減速器加開式齒輪傳動的提升機 圖2-3 圓柱齒輪減速器加開式齒輪傳動的提升機 （3）蝸桿減速器提升機 對于一些舉重大吊機，電纜滾筒上設(shè)置通常需要安裝一個電纜設(shè)計規(guī)范安裝，要求提升鋼絲繩牽引機> 120kn，安裝電纜。 圖2-4 蝸桿減速器提升機 綜上述（1）~（3）選擇下圖示圓柱齒輪減速器作為傳動裝置的提升機。由電動機、聯(lián)軸器、制動器、減速器、卷筒、導(dǎo)向滑輪、起升滑輪組、吊鉤等組成，其各方面的機構(gòu)分布如下圖： 圖2-5 提升機總體方案簡圖 釋放制動電機或反向制動，通過耦合驅(qū)動輪減速機高速軸通過減速機低速軸旋轉(zhuǎn)的滾筒驅(qū)動，使電纜在滾筒周圍或釋放，使舉重或電機的轉(zhuǎn)動制動功能的制動輪制動鼓，從而停止懸浮在空氣中。 第三章 動力及傳動裝置設(shè)計 3.1電動機的選擇 3.1.1選擇電動機類型 電機是標準件，一個穩(wěn)定的電荷的運動，所以選擇通用系列全封閉自扇冷式三相異步電動機鼠籠。 3.1.2電動機容量的選擇 3.1.3電動機轉(zhuǎn)速的選擇 鼓輪軸工作轉(zhuǎn)速： 3.2傳動參數(shù)計算 3.2.1分配傳動比 （1）總傳動比 滿載轉(zhuǎn)速。故總傳動比為： （2）分配傳動比 考慮潤滑問題的兩級齒輪，大齒輪的兩級深度應(yīng)相似。在高速和低速兩級齒輪的傳動比的值取為1.3，取 則：； ； 3.2.2各軸轉(zhuǎn)速、功率、轉(zhuǎn)矩計算 （1）各軸的轉(zhuǎn)速 1軸 ； 2軸 ； 3軸 鼓輪軸 （2）各軸的輸入功率 1軸 ； 2軸 ； 3軸 ； （3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電機軸 ； 1軸 ； 2軸 ； 3軸 ； 整理列表 軸名 功率 轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 傳動比 電機軸 23.06 149.81 1470 1軸 22.83 148.32 1470 1 2軸 22.37 581.32 367.5 4 3軸 21.49 1675.34 122.5 3 3.3齒輪傳動設(shè)計 3.3.1低速級齒輪的設(shè)計 ⑨計算 試算小齒輪分度圓直徑，代入中的較小值 計算圓周速度v 計算齒寬b 計算齒寬與齒高之比b/h 模數(shù) 齒高 大齒輪的彎曲疲勞強度極限 由圖6.16查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 　 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1％，安全系數(shù)為S=1.3，由式10-12得 計算載荷系數(shù) ②查取齒形系數(shù) 由表6.4查得　 ③查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表6.4查得 　 ④計算大小齒輪的，并比較 大齒輪的數(shù)據(jù)大 ⑤設(shè)計計算 算出小齒輪齒數(shù)　取 大齒輪齒數(shù)　取 （4）幾何尺寸計算 ①計算分度圓直徑 ②計算中心距 ③計算齒寬寬度取 序號 名稱 符號 計算公式及參數(shù)選擇 1 齒數(shù) Z 28，84 2 模數(shù) m 5mm 3 分度圓直徑 4 齒頂高 5 齒根高 6 全齒高 7 頂隙 8 齒頂圓直徑 9 齒根圓直徑 10 中心距 3.3.2高速級齒輪的設(shè)計 設(shè)計計算過程同3.3.1類似，此處不一一復(fù)述，計算結(jié)果如下表： 序號 名稱 符號 計算公式及參數(shù)選擇 1 齒數(shù) Z 22，88 2 模數(shù) m 4mm 3 分度圓直徑 4 齒頂高 5 齒根高 6 全齒高 7 頂隙 8 齒頂圓直徑 9 齒根圓直徑 10 中心距 3.4軸及附件的設(shè)計 3.4.1軸1的設(shè)計 與軸配合 為H6/n5。 （2）強度校核計算 1）求作用在軸上的力 已知高速級齒輪的分度圓直徑為= ，根據(jù)《機械設(shè)計》（軸的設(shè)計計算部分未作說明皆查此書）式(10-14)，則 2）求軸上的載荷（詳細過程以軸2為例，其他軸類似不一一復(fù)述） 首先，根據(jù)方案的決策樹結(jié)構(gòu)計算簡圖的確定軸承的旋轉(zhuǎn)位置，教材中提取有價值的滾珠軸承6208型，通過研究手冊= 18毫米。因此，范圍支撐軸的L1 = 172毫米。 根據(jù)計算做圖軸彎矩和扭矩圖的樹圖結(jié)構(gòu)板的彎曲和扭轉(zhuǎn)的C部分是危險截面的軸。先計算出截面C處的MH、MV及M的值列于下表。 載荷 水平面H 垂直面V 支反力F ， ， C截面彎矩M 總彎矩 扭矩 3.4.2軸2的設(shè)計 P2=22.37Kw，n2=367.5n/min，T2=581.32N.m 設(shè)計計算過程與3.4.1軸1的設(shè)計類似，不再一一復(fù)述，經(jīng)計算軸2的結(jié)構(gòu)尺寸如下圖示： 3.4.3軸3的設(shè)計 ，， 設(shè)計計算過程與3.4.1軸1的設(shè)計類似，不再一一復(fù)述，經(jīng)計算軸3的結(jié)構(gòu)尺寸如下圖示： 3.4.4軸承的校核 3.4.5聯(lián)軸器的選用 第四章 提升及制動裝置設(shè)計 4.1鋼絲繩的選擇 提升鋼絲繩是一項重要的提升系統(tǒng)。它直接關(guān)系到安全生產(chǎn)人員和礦山的正常，而且在設(shè)計提升機，提升系統(tǒng)經(jīng)常更換耗材。因此，無論是從安全生產(chǎn)經(jīng)營的經(jīng)濟考慮，或給予足夠的重視。 在選擇鋼絲繩還應(yīng)考慮以下因素：絞車纏繞在繞組串防止軟電纜，捻向相同的方向螺旋纏繞電纜卷筒上的電纜，目前，但更多的權(quán)利，所以更選擇正確的繩子。為了提高性能，提高可靠性的最佳選擇金屬芯鋼絲繩。 盡管國內(nèi)外對鋼絲繩進行了大量的研究，但鋼絲繩強度計算理論的應(yīng)用程度尚未實現(xiàn)。因此，選擇計算和電纜上的靜電荷是根據(jù)近似計算，考慮到系數(shù)從sécurité.et規(guī)定繞提升鋼絲繩安全系數(shù)的裝置，用于升降人員不得少于9；人員和起重設(shè)備，升降人員不得少于9，促進材料不低于7.5，物料提升機特別不低于6.5。 根據(jù)選擇的提升鋼絲繩的計算和選擇。 依據(jù)以上選擇原則，對提升機的鋼絲繩進行計算和選用： 4.2卷筒設(shè)計與校核 4.2.1卷筒直徑計算 卷筒直徑計算公式： 式中：-與機構(gòu)工作級別相關(guān)的系數(shù) -鋼絲繩直徑 表4-1 機構(gòu)利用等級（摘自GB/T3811-1983） 機構(gòu)利用等級 總設(shè)計壽命 說明 機構(gòu)利用等級 總設(shè)計壽命 說明 T0 200 不經(jīng)常使用 T5 6300 經(jīng)常中等使用 T1 400 T6 12500 不經(jīng)常繁忙地使用 T2 800 T7 25000 繁忙地使用 T3 1600 T8 50000 T4 3200 經(jīng)常使用 T9 100000 表4-2 機構(gòu)載荷狀態(tài)（摘自GB/T3811-1983） 載荷狀態(tài) 說明 L1-輕 機構(gòu)經(jīng)常承受輕載荷，偶爾承受最大的載荷 L2-中 機構(gòu)經(jīng)常承受中等載荷，較少承受最大的載荷 L3-重 機構(gòu)經(jīng)常承受較重的載荷，也常承受最大的載荷 L4-特重 經(jīng)常承受最大的載荷 表4-3 機構(gòu)工作級別（摘自GB/T3811-1983） 載荷狀態(tài) 機構(gòu)利用等級 T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 L1-輕 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 L2-中 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 L3-重 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 L4-特重 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 表4-4 系數(shù)h值（摘自GB/T3811-1983） 機構(gòu)工作級別 系數(shù)h值 機構(gòu)工作級別 系數(shù)h值 M1~M3 14 M6 20 M4 16 M7 22.4 M5 18 M8 25 根據(jù)本卷筒工作工況要求，參照上述表3-2~3-5可選定工作級別為M6，則 故： 表4-5 卷筒直徑D系列（摘自JB/T9006.1-1999） 100 125 160 200 250 280 315 355 400 450 500 560 630 710 800 900 1000 1120 1250 1320 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 按照表4-5卷筒直徑D系列，取卷筒直徑 4.2.2卷筒尺寸計算 4.2.3卷筒壁厚計算 根據(jù)《龍門起重機（上）》知卷筒壁厚： δ=0.02D+（6～10）=0.02×315+（6～10）=12～16 取δ=15mm 4.2.4卷筒臂的強度驗算 4.3滑輪的選擇 天車滑輪是一個簡單的機械，利用杠桿原理的作用，他可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動用起重機鋼絲繩，以改變力的方向。在實踐中，以延伸的滑輪，經(jīng)常有一些可移動的滑輪和許多滑輪組合使用，組成的滑輪，這往往是一個提升絞車和裝卸協(xié)調(diào)等，是一個重要的工具。 輪轂、輻條，加強筋，槽和輪輞繩輪材料通常是鋼或鑄鐵HT150，ZG230-450 ZG270-500。大為減輕重量的滑輪還焊接鋼。 照明設(shè)計使起重機作為HT150輪材料。 4.4制動器的選擇 提升機制動裝置包括一個工作（即剎車）和傳動裝置，工作裝置直接作用于制動輪，產(chǎn)生摩擦力矩；傳動裝置是由工作裝置或制動釋放機構(gòu)摩擦。因此，該裝置結(jié)構(gòu)的識別裝置，制動器可分為盤式制動器和制動塊；通過電源驅(qū)動裝置的區(qū)分，可分為液壓制動和空氣彈簧。制動塊通常壓塊鼓式制動器制動輪，并生成一個有限對制動，為了區(qū)別作用方式的制動塊與制動輪，制動塊式角位移，平移和集成。 綜合分析本次選用平移式塊式制動器，如下圖4-1（b）： 圖4-1塊式制動器原理圖 (a)—角移式；(b)—平移式；(c)—綜合式 制動塊結(jié)構(gòu)簡單，制造和安裝方便，壓力平衡對瓷磚，使制動軸不受彎曲載荷。因此，在起重機上廣泛其中液壓動力制動塊運行平穩(wěn)，噪音低，壽命長，體積小，重量輕，泄漏少、節(jié)能、易于交流電源。 制動的計算機程序，動態(tài)轉(zhuǎn)矩，根據(jù)門式起重機（上）”，P = 67知： Nm 總 結(jié) 設(shè)計階段的大學(xué)學(xué)習(xí)是一種罕見的理論與實踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)機會，通過對提升機的理論知識與實踐相結(jié)合的機構(gòu)，行使綜合運用我的專業(yè)知識，能力解決實際問題，而且提高了我的文學(xué)教材設(shè)計、設(shè)計能力，規(guī)范和其他層次的專門知識，并通過本地控制組件，妥協(xié)，以及細節(jié)的決定，我的運動能力，經(jīng)驗了豐富，壓縮力的能力和意愿的質(zhì)量，也提高耐力水平不同。 參考文獻 [1] 潘英．礦山提升機機械設(shè)計．徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2001 [2] 葛世榮．礦井提升機可靠性技術(shù)．徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1994 [3] 麻健,李勇忠．提升機新型液壓制動系統(tǒng)．煤礦機械，1999 [4] 成遠葛．煤礦提升設(shè)備的改造．煤礦工業(yè)出版社，1988.8 [5] 李時海．提升機司機．北京：煤礦工業(yè)出版社，1990.2 [6] 肖興明．摩擦提升重大故障分析及預(yù)防．北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社,1994 [7] 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