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1、摘要提升系统存在于很多机械,生活,制造生产之中,其解决了人力物力无法办到的一些繁琐事务问题。根据行业需求的发展,提升机的最大承受载重越来越大,而且占地面积也越来越小,越来越信息化,高效化。此次设计本人在前人设计的基础上进行优化设计,材料的选取,参数的设计进行较严格设计。本人设计的创新点是将传动的机构整体添加到了卷筒之中,减少了其占地面积,节省了制造材料,节约了成本。本人运用强化提升机构,增大扭矩,减少占地面积,方便加工等理念进行了这次设计。达到机构安全,可靠,使用寿命长的目标。关键词：提升机,稳定,减速,制动 / AbstractLifting system exists in many ma
2、chinery, life, manufacturing, production, and it solves the human and material resources can not do some of the tedious business issues. With the development of society, the load of hoist is more and more big, the area is smaller and smaller, and it is more and more modernized and digital. The desig
3、n of my predecessors in the design of the basis of the optimization design, materials selection, parameter design for more rigorous design. The innovation point of my design is that the whole mechanism of the transmission is added to the reel, which reduces the occupied area, saves the manufacturing
4、 materials and saves the cost.I have carried out the design by strengthening the hoisting mechanism, increasing the torque, reducing the floor space and processing conveniently. Achieve the goal of safe, reliable and long service life.Key words: hoist, stability, deceleration, braking目 录摘要IAbstractI
5、I1.绪 论11.1提升机的用处11.2矿用提升机的简介11.3设计方案22动力传递设计32.1 传动结构设计32.1.1初始参数计算32.1.2机构传动方式的选取32.2 电机的选择42.2.1电动机功率计算52.2.2外壳转动速度计算52.2.3计算传动比计算53.动力传动机构设计73.1 轴齿轮的设计73.1.1齿轮简介73.1.2齿轮的各项参数设计73.1.3齿轮设计83.1.4尺寸计算93.1.5校核齿面接触疲劳强度93.1.6校核齿轮转速93.2 齿轮的设计93.2.1数据选取103.2.2计算其余各参数103.3 行星齿轮的设计113.3.1齿轮的各项参数设计113.3.2接触疲
6、劳计算123.4 轴以及轴承133.4.1轴的设计原则133.4.2轴承的选择143.4.3轴的材料选取143.4.4传动轴的设计143.4.5齿轮轴的设计174.行星架的选择195.提升机执行机构的设计205.1钢丝绳的分类205.2钢丝绳的标示205.3钢丝绳绳丝选择215.4单绳缠绕提升钢丝绳选择计算215.5卷筒的设计245.5.1卷筒直径的确定计算245.5.2筒体宽度计算255.5.3卷筒厚度计算255.5.4卷筒材料选择255.5.5卷筒结构设计265.6.6卷筒槽265.7吊钩的选择285.7.1 吊钩材料选择285.7.2 吊钩的构造选择286.制动系统的设计296.1制动器
7、的选用296.2带式制动器的计算297构件润滑密封34总 结35致36参考文献37附录381绪 论1.1提升机的用处随着重工业和生产业的飞速发展,在很多的行业中需要涉及到利用提升机系统来实现纵向物料运输,例如很多矿场产业,建筑开发业,食品食材输送,更小一点的来说,目前很多饭店都是利用纵向跨楼层来传递菜品,所以很多部门,不光包括重工行业,利用提升机来完成传递,运输,通路,装载等工作需要比比皆是。而这次设计主要是设计针对于矿产行业物料输送提升机中传动系统。传动系统在整体中可以说是十分重要的,好比骨架,它需要计算各部分最大的载荷,看是否可以承受工作需要的重量,以保证工人安全,设施的完好,输送材料的完
8、整。根据需要,一套完整的传动系统可以帮助工人做到一些不能进行的工作,如果没有高效率,高扭矩的起重机械,是无法实现矿井下的物料与地面的传递的。提升机是矿产行业实地作业必须的设备之一,也是重要的中心设备。目前市场上也是有很多种矿山用提升机,但大部分占地面积大,效率低下,制造成本高,浪费材料。而且维修不方便,配件笨重。针对于这一系列问题,本次的设计亮点在于将所有的传动系统均放入了本应该分离放置的滚筒里面,减少了占地面积,而且采用二级减速机构,实现低速高扭矩保障工作重量。在提升机领域,提高了机器的工作效率,为社会发展建设提供了坚实的基础需求。1.2矿用提升机的简介在矿山产业中,提升机是整个运作的主体,
9、所有的物料都是通过提升机来运输的。所以,提升机的质量是否达到标准会影响到整个工作的进展是否顺利。矿山产业大部分要与石料,金属矿石等打交道,其磨损会比较严重,所以说,良好的提升机机构应具有过硬的质量要求。提升机的作用在于将矿井下的物料与地面的双向运输,达到工作开发的目的。提升机的传动机构一般由电动机,传动机构,绳索,制动器,卷筒等部件组成。石料的开采,加工器械等都需要提升机的运输来完成。市场上的提升机根据传动结构的不同,矿用提升机分很多种类,如图1-1。图1.1矿井提升机分类市场上当前使用的有两种为主流。一种是单绳缠绕,双圆柱卷筒提升机。另一种是多绳摩擦式单滚筒提升机。1.3设计方案对于提升机的
10、设计,本人通过与指导老师积极的研究讨论学习,也对相关书籍资料进行了查阅学习,对于提升机的各部分组成有了一定的见解。对于提升机传动系统的设计,本人分别进行了电机的选择,电机轴,行星组,二级传动机构,各部分齿轮,钢丝绳,滚筒,以及制动器等机构的设计。又对于目前提升机发展的现状,并对其工作原理,工作机构提出了一些新的看法。本人还只是学生,才疏学浅,难免有不妥当的地方,请老师指导教学。2动力传递设计2.1 传动结构设计2.1.1 初始参数：卷筒最大直径300mm；拉升最大重量7.5吨；容绳量300m。矿用提升机构,滚筒旋转的速度为40m/min。主要用来提升物体,石料,工具。2.1.2 机构传动方式的
11、选取方案一：选取二级减速器开式齿轮传递动力的机构方案。1处衔接电动机,4处衔接提升卷筒,但由于此设计是将所有的部件分别放置,互不包含,由于一些部件并非同一转动中心线,这个方案的设计,将电机,减速器,卷筒等依次排在外面,占地面积相对来说很大 图2.1 方案一图方案二：利用二级减速传递动力,减速传动末端用齿轮轴连接行星轮系,进行工作。这种方案是将行星齿轮结构和电动机传动动力的齿轮一同放在滚筒的部,这样的设计充分的减少了占地面积,而且不会影响工作效率。多采用轴承连接减少接触应力。图2.2 方案二图经过比较两种方案的设计方法,本人选择了第二种更为高效稳定的设计思路。2.2 电机的选择电动机一般分为同步
12、电机或者是异步电机两种。电动机的工作原理是由定子与转子组成,当有电流通过时,电线圈通过的电流与磁场产生应力使电机转动。电动机种类很多,目前大部分工厂使用的电动机主流为三相异步电动机,此电动机使用交流电工作。交流电动机还分为单相电动机和三相电动机,在市场上通常选择的是三相电动机。在三相电动机中,又以机构组成比较简单得 Y系列三相异步电动机为提升机市场需要主体,其具有便于维修,造价便宜等特点,适用于很多轻工业机械机构,机床,农业工作机构,中小型机器的发动机等。Y系列电动机的工作效率比较高、并且比较节省能源、振动幅度比较小、噪音低、运行稳定。针对于提升机系统,不需大功率电动机,采用中小型即可,而且避
13、免大马拉小车的现象产生,本设计选用Y系列全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。2.2.1电动机功率额定参数：卷筒直径D=300mm,工作机的线速度nw=其运行转速V=40m/min,提升的最大重量F=7.5t。电动机的输出功率:PW:工作机所需功率；：由电动机至工作机的总效率；F：工作机的工作阻力；nw：工作机的线速度；线速度：nw=40m/min=0.67m/s,w=0.978级精度的一般齿轮传动0.984滚子轴承4对0.994齿式联轴器4个=7.51030.67/=5.78kw额定功率Ped=P0=5.78=5.787.52kw,查阅相关表据取Ped为7.5kw.2.2.2 外壳转动速度=60
14、0.67/=42.47r/min根据查第三版课程设计书后表Y系列IP44电动机的技术数据,选择型号为电动机,其额定转矩2.0,满载转速nm=970r/min,质量119kg。优于Y132M-4,满载转速太大。2.2.3 计算传动比总传动比 =970/42.47=22.83每段结构传动比取=4,=5I3=i/=22.83/=1.142计算各传动结构参数 各轴的转速n0=970r/min =970r/minnI=n0/i1 =970/4=242.5r/minnII=nI/i2=242.5/5=48.5r/minnIII=nII/i3=48.5/1.142=42.47 r/min各轴的功率 P0=7.51KWpI= 7.50.990.98=7.22KWpII=7.20.990.96=6.918KWPIII=6.920.990.971=6.637KW各轴的转矩T0=9550 7.49/970=73.83NmTI=9550 7.21/242.5=283.5NmTII=95506.92/48.5=1362.6NmTIII=95506.64/42.47=149
