人力提升機的整體設(shè)計

購買設(shè)計請充值后下載，資源目錄下的文件所見即所得，都可以點開預(yù)覽，資料完整，充值下載可得到資源目錄里的所有文件?！咀ⅰ浚篸wg后綴為CAD圖紙，doc,docx為WORD文檔，原稿無水印，可編輯。具體請見文件預(yù)覽，有不明白之處，可咨詢QQ:12401814 本人畢業(yè)（論文）設(shè)計題目無錫太湖學院畢業(yè)設(shè)計（論文）相關(guān)資料題目： 人力提升機的整體設(shè)計 機電系 機械工程及自動化專業(yè)學 號： 學生姓名： 指導教師： （職稱：教授） （職稱： ） 2013 年 5 月 25 日 目錄（1） 封面；（2） 目錄；（3） 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告；（4） 畢業(yè)設(shè)計（論文）外文資料翻譯及原文；（5） 學生“畢業(yè)設(shè)計（論文）計劃、進度、檢查及落實表”；（6） 實習鑒定表。 摘 要人力提升機在國內(nèi)尚無申請專利，運用較多的是電力提升機和電力升降機。此項設(shè)計是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與創(chuàng)新的思想結(jié)合的成果。任務(wù)來源于社會生產(chǎn)實踐。人力提升機是用于建筑外墻裝飾和野外電力設(shè)備安裝等專用設(shè)備。在無電源供應(yīng)的情況下可人力輕松操縱上下輸送物料和人員填補該產(chǎn)品系列中的缺失。 此設(shè)計主要考慮到功能實現(xiàn)，尺寸限制，結(jié)構(gòu)，操作簡單。 首先，以機械原理以及機械設(shè)計的理論知識為依據(jù)，對齒輪渦輪蝸桿傳動機構(gòu)，螺紋傳動以及其他幾種常見機構(gòu)進行詳盡的分析， 選擇合適的方案。再根據(jù)離合的原理選擇合適的離合方式和機構(gòu)。用所學的工程圖學和三維制圖的知識畫出裝配圖，和零件圖。最后運用三維軟件運動仿真的功能實現(xiàn)運動仿真，實現(xiàn)設(shè)計的可行性。 本設(shè)計內(nèi)容包括一級齒輪傳動，二級齒輪傳動，鋼絲繩的繞法，離合器的設(shè)計，扇形齒輪傳動，蝸桿和蝸桿的自鎖。主動軸上的齒輪與傳動軸上的齒輪嚙合將腳踏上的力和力矩傳遞到輸出軸上。輸出軸上的齒輪再將力和力矩通過齒套傳遞到槽輪的齒輪上，帶動槽輪轉(zhuǎn)動，再與下方的齒輪嚙合帶動下面槽輪的轉(zhuǎn)動，利用鋼絲繩與槽輪之間沒有相對滑動，從而利用鋼絲繩帶動整個機器在鋼絲繩上下移動。 本設(shè)計的特色在于：第一，運用簡單的齒輪之間傳動比的變化，將人力放大。實現(xiàn)人力能夠帶動機器升降；第二，扇形齒輪的運用，減小結(jié)構(gòu)，同時起來離合的作用；第三，蝸桿和蝸桿的嚙合起到自鎖的作用，比起蝸桿蝸輪的自鎖功能雖有所欠缺但是相比較而言結(jié)構(gòu)會簡化很多，尺寸會精巧甚多。關(guān)鍵詞：升降機；齒輪；傳動；蝸桿；自鎖；ABSTRACT Human elevator has no patent in China, more electricity and power lift hoist have been used. The design of the structure is the traditional combination of innovative ideas and results. Mission is from the practice of social production. Human elevator is used for exterior wall decoration and outdoor power equipment and other special equipment installed. In the case of no power supply can easily manipulate the human upper and lower transport of materials and personnel to fill the lack of product line This design is mainly taking into account the implementation of function, size limits, structure, simple operation. First, mechanical principles and mechanical design is based on the theoretical knowledge, Worm gear drive mechanism, Screw Drive as well as several other detailed analysis of common institutions, Choose the appropriate option. The principle according to clutch the clutch mode and select the appropriate bodies Learned to use engineering graphics and three-dimensional mapping of knowledge UG draw assembly drawings, and parts diagram. Finally, we use three-dimensional motion simulation software features for motion simulation, the feasibility of achieving the design. The design includes a gear drive, second gear, Wire rope around the law, the design of the clutch, fan gear, self-locking worm and worm. Take the initiative and drive shaft gear shaft gear mesh on the pedal force and the moment passed on to the output shaft. Output shaft of the gear teeth and then sets of force and torque delivered to the tank through the gear wheel, the drive sheave rotation, then driven gears meshing with the bottom of the tank below the rotating wheel, Re-engagement with the bottom of the drive gear wheel rotation slot below, the use of wire rope and there is no relative slip between the sheaves to drive the entire machine using steel wire rope move up and down. The design features at: First, the use of a simple gear transmission ratio between the changes in the human enlarge can bring the machine down to achieve human; Second, the use of fan gear, reducing the structure, while the role of up clutch; Third, the meshing worm and worm play a role in self-locking, compared to the self-locking worm gear despite the lack of structure, but the comparison will be simplified a lot, the size will be compact many.Keywords: hoist；gear；transfer motion; worm; self-locking;V 目錄摘 要IIIABSTRACTIV目錄V1. 緒論11.1 設(shè)計背景11.2 設(shè)計目的11.3設(shè)計內(nèi)容22.機傳動系統(tǒng)的設(shè)計提升32.1 工作原理及運動特點32.2 設(shè)計方案的制定52.3 人力提升機設(shè)計參數(shù)的確52.3.1確定傳動裝置的總傳動比和分配傳52.3.2設(shè)定傳動裝置的動力參數(shù)63. 齒輪的設(shè)計83.1主動軸上齒輪傳動的設(shè)計計算83.2 從動軸上齒輪傳動的設(shè)計和計算113.3 扇形齒輪的設(shè)計154. 軸瓦軸承和軸鍵的設(shè)計和校核204.1 主動軸的設(shè)計204.1.1 主動軸的設(shè)計與校核204.1.2 軸瓦壽命校核：224.2 中間軸的設(shè)計244.2.1 中間軸的設(shè)計與校核244.2.2 軸瓦壽命校核：294.2.3 鍵的設(shè)計與校核：314.3 從動軸的設(shè)計314.3.1 從動軸的設(shè)計與校核314.3.2 軸瓦壽命校核334.3.3 鍵的設(shè)計與校核365 傳動系統(tǒng)零件的選擇和設(shè)計375.1選擇鋼絲繩的型號375.2 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計375.3 潤滑密封設(shè)計395.4 聯(lián)軸器設(shè)計40結(jié)論與展望41致謝43參考文獻44人力提升機的整體設(shè)計 1. 緒論1.1 設(shè)計背景 隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展，住宅建筑、高層建筑越來越多，外墻涂層、裝飾以及物業(yè)管理清洗所需的高處作業(yè)提升機已經(jīng)被廣大的用戶所采用。租賃高處作業(yè)提升機的市場正在我國城鄉(xiāng)建設(shè)市場逐步形成。用提升機取代傳統(tǒng)的腳手架和大繩高處作業(yè)省時，省工、省費用，且移動方便，使用、安全，大大的減輕了工人勞動強度，提高了施工進度。據(jù)統(tǒng)計，使用提升機施工，其施工費用僅是腳手架的70，生產(chǎn)率是腳手架的三倍。但是，由于多種原因，建筑施工中高處作業(yè)提升機墜落事故時有發(fā)生，這不僅造成人身傷亡、經(jīng)濟損失和社會影響，面對高處作業(yè)提升機使用日益增多的今天，提升機產(chǎn)品安全質(zhì)量成為人們關(guān)注的焦點問題。這就要求：從事高處作業(yè)提升機的設(shè)計制造部門應(yīng)該加強提升機產(chǎn)品安全性能的開發(fā)，同時，確保提升機產(chǎn)品安全質(zhì)量標準、規(guī)范國內(nèi)提升機市場。必須保證高處作業(yè)提升機安裝后符合安全要求，加大對施工操作人員高空提升機安全操作培訓，使作業(yè)人員熟悉、掌握提升機結(jié)構(gòu)、性能和操作規(guī)范以確保安全。1.2 設(shè)計目的 這次設(shè)計的目的是在于鞏固所學的知識，開拓視野，培養(yǎng)同學們的動手能力，增強同學們的獨立思考能力和學生們的團隊合作精神。而畢業(yè)設(shè)計在學業(yè)即將完成，充分掌握所學的所有課程，并結(jié)合實際成產(chǎn)實習的基礎(chǔ)上而進行的一個重要環(huán)節(jié)，是每一位即將面臨畢業(yè)的學生在整個大學期間對所學知識的一個綜合應(yīng)用，它嚴格要求學生要全心的投入，并盡可能的熟練的應(yīng)用所學的知識，力求這次畢業(yè)設(shè)計可以圓滿的結(jié)束。實踐是檢驗真理的唯一標準，我們學習了三年時間的理論知識，若不將其應(yīng)用于現(xiàn)實生活中，那么也是枉然，還是沒有什么收獲。所以，學以致用是唯一可以對所學知識的的一個實實在在的交代。我們在這次設(shè)計目的在于以下：1）最首要的目的在于開動同學們獨立思考，積極運用所學知識和綜合運用知識以及獨立思考和分析，解決問題的能力。2）會觀察零件，研究特點及構(gòu)造，另外，要知其內(nèi)部組織情況，受力、承載情況，以及合適的應(yīng)用場合。3）要在設(shè)計的過程中，同學們掌握并熟應(yīng)用，查閱有關(guān)手冊、圖表等有關(guān)資料的能力。4）進一步來培養(yǎng)學生們觀察零件以及視圖、制圖、應(yīng)用和撰寫技術(shù)文件，說明的一些基本技能。5）在設(shè)計的過程中要培養(yǎng)學生們嚴謹，認真的科學態(tài)度以及充分應(yīng)用所學知識的能力。畢業(yè)設(shè)計是學生在學校結(jié)束了全部的理論課程和相應(yīng)實踐教學環(huán)節(jié)后進行的一項大型綜合性教學環(huán)節(jié)，是學生在能將所學理論知識全面應(yīng)用并合理解決實際問題的工程實踐過程中不可或缺的、較系統(tǒng)的工程化訓練，是完成工程師初步訓練的重要步驟。1.3設(shè)計內(nèi)容 本設(shè)計內(nèi)容包括一級齒輪傳動，二級齒輪傳動，鋼絲繩的繞法，離合器的設(shè)計，扇形齒輪傳動，蝸桿和蝸桿的自鎖。主動軸上的齒輪與傳動軸上的齒輪嚙合將腳踏上的力和力矩傳遞到輸出軸上。輸出軸上的齒輪再將力和力矩通過齒套傳遞到槽輪的齒輪上，帶動槽輪轉(zhuǎn)動，再與下方的齒輪嚙合帶動下面槽輪的轉(zhuǎn)動，利用鋼絲繩與槽輪之間沒有相對滑動，從而利用鋼絲繩帶動整個機器在鋼絲繩上下移動。 本設(shè)計的特色在于：第一，運用簡單的齒輪之間傳動比的變化，將人力放大。實現(xiàn)人力能夠帶動機器升降；第二，扇形齒輪的運用，減小結(jié)構(gòu)，同時起來離合的作用；第三，蝸桿和蝸桿的嚙合起到自鎖的作用，比起蝸桿蝸輪的自鎖功能雖有所欠缺但是相比較而言結(jié)構(gòu)會簡化很多，尺寸會精巧甚多。2.機傳動系統(tǒng)的設(shè)計提升2.1 工作原理及運動特點本機構(gòu)是一種升降機裝置，主要由三部分組成：1.傳動部分；2.繞線部分；3.離合控制部分。傳動部分主要是在主軸箱內(nèi)，如圖.2。所示，由主動軸、蝸桿、蝸桿、兩個齒輪、摩擦片和、 蝶形彈簧以及輸出軸組成。主動軸和腳踏連接，可以由人直接驅(qū)動。在工作狀態(tài)，主動軸上的齒輪同時帶動裝在蝸桿和蝸桿上的兩齒輪傳動，從而帶動了兩蝸和的同向轉(zhuǎn)動，蝸桿通過由摩擦片和、蝶形彈簧組成的離合部分將動力傳到輸出軸上，再通過齒輪的傳動，輸出軸上的齒輪傳遞到圖2.1中處于上方的齒輪。繞線部分參照圖2.1，主要由兩個齒輪，兩個壓緊輪裝置，防護罩，彈簧和彈簧以及殼體組成，鋼絲繩繞在兩個齒輪的繞線槽中。齒輪的繞線槽的截面成梯形狀，鋼絲繩在其中越壓越緊，從而保證鋼絲繩與齒輪之間沒有相對滑動，即不會打滑。兩個壓緊輪裝置控制了鋼絲繩在線槽中的包角，從而確定了此部分的傳動效率。防護罩能保證在齒輪上穿鋼絲繩順利進行，并且可以防止當繩處于松弛狀態(tài)時，跑出繞線槽。離合控制部分主要有：圖.2中裝在蝸桿上的摩擦片，輸出軸，嵌套在輸出軸上的摩擦片和蝶形彈簧，以及圖中軸、扇形齒輪、離合控制軸、推力軸承、控制手柄組成。離合發(fā)生在如圖2.2中兩個摩擦片接觸的地方，當?shù)螐椈商幱诒粔壕o狀態(tài)時，在兩摩擦片的作用下就能處于工作狀態(tài)，即離合器處于“合”的狀態(tài)；反之就處于非工作狀態(tài)，即處于“離”的狀態(tài)。蝶形彈簧的壓緊與放松狀態(tài)我們靠轉(zhuǎn)動控制手柄來實現(xiàn)，控制手柄通過軸帶動扇形齒輪的轉(zhuǎn)動，扇形齒輪通過與離合控制器的齒輪嚙合，帶動離合控制器的轉(zhuǎn)動，通過螺紋連接裝在外殼上的離合控制器由于轉(zhuǎn)動而沿著螺紋方向移動，從而通過頂在推力軸承上圖2.2中所示的輸出軸來壓緊或者放松碟形彈簧。該升降機主要能實現(xiàn)三個功能：第一，人踩著腳踏能往上走，不踩的時候能自鎖停在原位；第二，人反踩腳踏能往下走，不踩的時候能自鎖停在原位；第三，能自由低速的往下走。我們把前面兩個功能叫做該升降機處于工作狀態(tài)的功能，而把最后一個功能稱之為非工作狀態(tài)的功能。以下我將介紹實現(xiàn)這些功能的原理：第一種功能的實現(xiàn)原理是：當人踩腳踏時，踩腳踏的力通過一系列齒輪傳動放大到足以克服整個升降機的重力，從而能往上走。當人不踩腳踏時，在兩個蝸桿嚙合有自鎖作用的情況下，克服了整個機器的重力，從而使得升降機停在原位。第二種功能的實現(xiàn)原理與第一種一樣。第三種功能的實現(xiàn)原理是：當工作人員將控制手柄往自身方向拉時，離合器處于“離”的狀態(tài)，即此時圖2.1 中兩個齒輪的轉(zhuǎn)動不影響到主軸箱里的傳動，機器將加速下落：當工作人員松開控制手柄時，離合器處于“合”的狀態(tài)，機器將減速下落。于是工作人員可以通過控制手柄來控制升降機的下落。圖2.1 提升機結(jié)構(gòu)圖圖2.2 提升機原理圖2.2 設(shè)計方案的制定由方案想到滑輪組結(jié)構(gòu)，利用鋼絲繩繞在滑輪組上由繩帶動整個機器實現(xiàn)上下移動。傳動：滑輪組上的齒輪跟輸出軸上的齒輪嚙合傳動，依次一系列的齒輪嚙合實現(xiàn)從主動軸（人力腳踏動力）到輸出軸再到滑輪組上的齒輪傳遞動力。 制動：兩個蝸桿自鎖的原理（螺旋升角小于當量摩擦角）阻止滑輪組的轉(zhuǎn)動離合控制：由汽車離合原理，將之稍加改動。手柄相當于檔位桿，操縱離合器的“開”與“合”離合打開時，滑輪組上的齒輪不能與輸出軸上的齒輪嚙合，不能傳動不能制動，由于機器和人員的自身重力，將加速下降，當離合器合上時，齒輪嚙合正常進行，能制動能傳動，機器又回減速下落直到停住。2.3 人力提升機設(shè)計參數(shù)的確 2.3.1確定傳動裝置的總傳動比和分配傳（1）確定總傳動比由提升機提升的線速度為m/min,初定線槽直徑為m。 即 (2.1) 假設(shè)人蹬腳踏的轉(zhuǎn)速為,所以總的傳動比為 (2.2)（2） 分配傳動裝置傳動比 (2.3) 式中分別為一級齒輪和二級齒輪的傳動比。為使一級齒輪結(jié)構(gòu)不過大，初步，則二級齒輪傳動比為 2.3.2設(shè)定傳動裝置的動力參數(shù)（1）各軸轉(zhuǎn)速 （2）各軸輸入功率 則各軸的輸出功率： （3） 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 主動軸的輸出轉(zhuǎn)矩=9550 =95500.1/75=12.73Nm所以:輸出轉(zhuǎn)矩：運動和動力參數(shù)結(jié)果如下表2-1，表2-1 運動和動力參數(shù)表軸名功率 轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速r/min輸入輸出輸入輸出主動軸0.112.73751軸0.0950.09318.3417.97512軸0.0870.09154.853.715.893軸0.0770.08948.9447.9715.893. 齒輪的設(shè)計3.1主動軸上齒輪傳動的設(shè)計計算1. 選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù)。 (1)考慮到人力提升機的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小齒輪都選用直齒圓柱齒輪傳動。(2)提升機為一般工作機器，速度不高故選用7級精度(GB10095-88)。(3)材料選擇，由課本(機械設(shè)計，以下都是)P119 表10-1，選小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì))，硬度280HBS,大齒輪材料為45號鋼(調(diào)質(zhì))，硬度240HBS二者材料硬度相差40HBS。(4)選小齒輪齒數(shù),大齒輪齒數(shù)，取。2. 按齒面接觸強度設(shè)計由課本公式進行計算：即 (3.1) (1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值。 1）試選載荷系數(shù) 2）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 (3.2) 3）由課本表選取齒寬系4）由表查的材料的彈性影響系數(shù) 5）由圖按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強度極限，大齒輪的接觸疲勞強度極限。 6）由式，計算應(yīng)力循環(huán)系數(shù) (3.3) (3.4) 7）由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù) 8）計算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為1%安全系數(shù)S=1,由式10-12得 (3.5) (3.6)(2)計算 1）試算小齒輪分度圓直徑,代入中較小的值(3.7) 2）計算圓周速度 (3.8) 3）計算齒寬 (3.9) 4）計算齒寬與齒高之比模數(shù) (3.10) 齒高 (3.11) (3.12) 5）計算載荷系數(shù) 根據(jù),7級精度，由圖10-8查的動載系數(shù)； 直齒輪； 由表查的使用系數(shù)； 由表用插值法查得7級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時由 ，查圖，得故載荷系數(shù) (3.13)6）按實際載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由式10-10a得9 (3.14)7）計算模數(shù) (3.15)3.按齒根彎曲強度設(shè)計 由式得彎曲強度設(shè)計公式為 (3.16) (1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 1）由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限，大齒輪的彎曲強度極限。 2）由圖取彎曲疲勞壽命系數(shù) 3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)，由式得 (3.17) (3.18) 4）計算載荷系數(shù) (3.19) 5）查取齒形系數(shù)，由表查得 6）查取應(yīng)力校正系數(shù)，由表查得 7）計算大小齒輪的并加以比較 (3.20) (3.21)大齒輪的數(shù)值大，所以選用。(2) 設(shè)計計算 (3.22) 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，僅于齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強度算得的模數(shù)并就近圓整為標準值，按 接觸強度算得的分度圓直徑算出小齒輪齒數(shù) ，取齒大齒輪齒數(shù) 取齒這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。4.幾何尺寸計算 （1）計算分度圓直徑 (3.23) (3.24) (2) 計算中心距 (3.25) （3）計算齒輪寬度 取 (3.26)3.2 從動軸上齒輪傳動的設(shè)計和計算 1. 選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù)。(1)考慮到人力提升機的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小齒輪都選用直齒圓柱齒輪傳 動。 (2)提升機為一般工作機器，速度不高故選用7級精度(GB10095-88)。 (3)材料選擇，由課本(機械設(shè)計，以下都是) 表10-1，選小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì))，硬度280HBS,大齒輪材料為45號鋼(調(diào)質(zhì))，硬度240HBS二者材料硬度相差40HBS。 (4)選小齒輪齒數(shù),大齒輪齒數(shù)，取。2. 按齒面接觸強度設(shè)計 由課本公式進行計算：即 (1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值。 1）試選載荷系數(shù) 2）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 3）由課本表選取齒寬系4）由表查的材料的彈性影響系數(shù)。5）由圖按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強度極限，大齒輪的接觸疲勞強度極限。 6）由式，計算應(yīng)力循環(huán)系數(shù) 7）由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù) 8）計算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為1%安全系數(shù)S=1,由式10-12得 (2)計算 1）試算小齒輪分度圓直徑,代入中較小的值 2）計算圓周速度 3）計算齒寬 4）計算齒寬與齒高之比模數(shù) 齒高 , 5）計算載荷系數(shù) 根據(jù),級精度，由圖10-8查的動載系數(shù)； 直齒輪； 由表查的使用系數(shù)； 由表10-4用插值法查得7級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時 由 ，查圖，得故載荷系數(shù) 6）按實際載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由式得 7）計算模數(shù) 3. 按齒根彎曲強度設(shè)計 由式得彎曲強度設(shè)計公式為 (1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 1）由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限，大齒輪的彎曲強度極限。 2）由圖取彎曲疲勞壽命系數(shù) 3）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)，由式得 4）計算載荷系數(shù) 5）查取齒形系數(shù)，由表查得 6）查取應(yīng)力校正系數(shù)，由表查得 7）計算大小齒輪的并加以比較 大齒輪的數(shù)值大，所以選用。（2） 設(shè)計計算 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，僅于齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強度算得模數(shù)并就近圓整為標準值，按 接觸強度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù) ，取齒大齒輪齒數(shù) 取齒 這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。4. 幾何尺寸計算 （1）計算分度圓直徑 (2) 計算中心距 （3）計算齒輪寬度 取3.3 扇形齒輪的設(shè)計 1. 齒輪材料，熱處理及精度考慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線1）齒輪材料及熱處理 1）材料：高速級小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪,取小齒齒數(shù)，高速級大齒輪選用號鋼正火，齒面硬度為大齒輪,取大齒齒數(shù)，取 2）齒輪精度按GB/T100951998，選擇7級，齒根噴丸強化。 2. 初步設(shè)計齒輪傳動的主要尺寸按齒面接觸強度設(shè)計 確定各參數(shù)的值:1）試選2) 查課本圖 選取區(qū)域系數(shù) 3) 由課本圖查得 則 4）查課本圖得 5) 齒輪的疲勞強度極限取失效概率為,安全系數(shù),應(yīng)用課本公式得: =0.93550=511.5 =0.96450=432 許用接觸應(yīng)力 6）查課本表得： ，由表得: 3. 設(shè)計計算 1）小齒輪的分度圓直徑 2）計算圓周速度 3) 計算齒寬和模數(shù)計算齒寬 計算摸數(shù)初選螺旋角 4) 計算齒寬與高之比齒高 5) 計算縱向重合度 6) 計算載荷系數(shù)使用系數(shù)根據(jù)級精度, 查課本表得動載系數(shù)查課本由表得的計算公式: 查課本由表得:查課本由表得: 故載荷系數(shù): 7) 按實際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 d=d= mm8) 計算模數(shù) 4. 齒根彎曲疲勞強度設(shè)計 由彎曲強度的設(shè)計公式 (1) 確定公式內(nèi)各計算數(shù)值1) 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩,確定齒數(shù)z 因為是硬齒面，故取 傳動比誤差 ，允許 2)計算當量齒數(shù) 3) 初選齒寬系數(shù) 按對稱布置，由表查得 4) 初選螺旋角 初定螺旋角 5) 載荷系數(shù)K 6) 查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 查課本由表得: 齒形系數(shù) 應(yīng)力校正系數(shù) 7) 重合度系數(shù) 端面重合度近似為 因為，則重合度系數(shù)為 8) 螺旋角系數(shù)Y軸向重合度 9) 計算大小齒輪的 安全系數(shù)由表查得 查課本由表得到彎曲疲勞強度極限小齒輪 大齒輪 查課本由表得彎曲疲勞壽命系數(shù): 取彎曲疲勞安全系數(shù) 大齒輪的數(shù)值大.選用.(2)設(shè)計計算 1)計算模數(shù) 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，按GB/T1357-1987圓整為標準模數(shù),取但為了同時滿足接觸疲勞強度，需要按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑,于是由: 取 那么 2) 幾何尺寸計算計算中心距 將中心距圓整為按圓整后的中心距修正螺旋角 因值改變不多,故參數(shù),等不必修正. 計算大.小齒輪的分度圓直徑 計算齒輪寬度圓整的 4. 軸瓦軸承和軸鍵的設(shè)計和校核4.1 主動軸的設(shè)計4.1.1 主動軸的設(shè)計與校核 1.主動軸設(shè)計：從右向左 1) 材料：選用號鋼調(diào)質(zhì)處理。查課本第頁表取 2) 各軸段直徑的確定：據(jù)課本第頁式得： （4.1）段裝配軸瓦的段所以查機械設(shè)計手冊第二卷第七章表取。段裝軸瓦且，所以取。段是裝配齒輪段，取。 3） 確定各軸長度，由前面齒輪的設(shè)計參數(shù)分配各軸長度， 。 2. 校核該軸和軸瓦：， 。 作用在齒輪上的圓周力為： （4.2） 徑向力為 （4.3） 軸向力 （4.4）求垂直面的支反力： （4.5） （4.6）求垂直彎矩，并繪制垂直彎矩圖： （4.7） （4.8）求水平面的支承力： 由得 （4.9） （4.10）求并繪制水平面彎矩圖： （4.11） （4.12）求在支點產(chǎn)生的反力： （4.13） （4.14）求并繪制力產(chǎn)生的彎矩圖： （4.15） （4.16）在處產(chǎn)生的彎矩： （4.17）求合成彎矩圖：考慮最不利的情況，把與直接相加。 （4.18）求危險截面當量彎矩：從圖可見，處截面最危險，其當量彎矩為：（取折合系數(shù)） （4.19）計算危險截面處軸的直徑：因為材料選擇調(diào)質(zhì)，查課本頁表得，許用彎曲應(yīng)力，則： （4.20） 因為，所以該軸是安全的。4.1.2 軸瓦壽命校核：軸承壽命可由式進行校核，由于軸瓦主要承受徑向載荷的作用，所以，查課本頁表，取取按最不利考慮，則有： （4.21） （4.22）因為 （4.23）查課本表，取 （4.24）則 (4.25) ，因此所該軸承符合要求。彎矩及軸的受力分析圖如圖4.1所示：圖4.1 軸的受力分析及彎矩圖 結(jié)構(gòu)圖如圖4.2所示圖4.2 主動軸結(jié)構(gòu)圖4.2 中間軸的設(shè)計4.2.1 中間軸的設(shè)計與校核 1）材料：選用號鋼調(diào)質(zhì)處理。查課本表取 。 2）各軸段直徑的確定，根據(jù)課本式得 ，段要裝配軸承，所以查機械設(shè)計手冊第二卷第 七章表取，再查表選用軸承，取。 裝配齒輪和蝸桿且，取，。 段主要是定位高速級大齒輪，所以取，。 段裝配高速級大齒輪，取，。3）校核該軸和軸承， 作用在，齒輪上的圓周力： 徑向力： 軸向力： 求垂直面的支反力 計算垂直彎矩： 求水平面的支承力： 計算、繪制水平面彎矩圖： 求合成彎矩圖，按最不利情況考慮： 求危險截面當量彎矩：從圖可見，,處截面最危險，其當量彎矩為：（取折合系數(shù)） 計算危險截面處軸的直徑： 截面: 截面:由于，所以該軸是安全的。精確校核軸的疲勞強度從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴重。對段的左端進行安全校核計算?？箯澖孛嫦禂?shù)，按表中的公式計算抗扭截面系數(shù)段的右側(cè)的彎矩為段的扭矩段的彎曲應(yīng)力段右側(cè)的扭切應(yīng)力軸的材料為號鋼，調(diào)制處理，由課本表軸的常用材料性能表查得： 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及，按手冊查取，因經(jīng)差值后，可查得 由手冊可得軸性系數(shù)為 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 (4.26) 由手冊得尺寸系數(shù)，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工，由手冊得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強化處理，即，則按手冊得綜合系數(shù)為 (4.27) (4.28)又由手冊得材料特性系數(shù)，取 ，取于是，計算安全系數(shù)值，按公式則得 (4.29) (4.30) (4.31)所以它是安全的。對段右側(cè)的軸的安全校核抗彎截面系數(shù)，按表中的公式計算抗扭截面系數(shù)段的右側(cè)的彎矩為段的扭矩段的彎曲應(yīng)力段右側(cè)的扭切應(yīng)力過盈配合處的值，由手冊用差值法求出，并取,于是得，軸按磨削加工，由手冊得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強化處理，即，則按手冊得綜合系數(shù)為 又由手冊得材料特性系數(shù)，取 ，取于是，計算安全系數(shù)值，按公式則得 所以它是安全的。4.2.2 軸瓦壽命校核：軸承壽命可由式進行校核，由于軸瓦主要承受徑向載荷的作用，所以，查課本頁表，取取按最不利考慮，則有： 因為查課本表，取 則 ，因此所該軸承符合要求。彎矩及軸的受力分析圖如圖4.3所示：圖4.3 軸的受力分析及彎矩圖 結(jié)構(gòu)圖如圖4.4所示圖4.4 中間軸的結(jié)構(gòu)圖4.2.3 鍵的設(shè)計與校核已知，查課本表，所以?。?，取,。因為齒輪材料為號鋼，查課本表，得。根據(jù)普通平鍵連接的條件為 所以所選鍵為: 4.3 從動軸的設(shè)計4.3.1 從動軸的設(shè)計與校核 1）材料：選用號鋼調(diào)質(zhì)處理。查課本表取 。 2）各軸段直徑的確定，根據(jù)課本式得 ，段要裝配軸承，所以查機械設(shè)計手冊第二卷第 七章表取，再查表選用軸承，取。 裝配齒輪和蝸桿且，取，。 段要裝配軸承，所以取，。 3）校核該軸和軸承，作用在齒輪上的圓周力為： 徑向力為 軸向力 求垂直面的支反力： 求垂直彎矩，并繪制垂直彎矩圖： 求水平面的支承力： 由得 求并繪制水平面彎矩圖： 求在支點產(chǎn)生的反力： 求并繪制力產(chǎn)生的彎矩圖： 在處產(chǎn)生的彎矩： 求合成彎矩圖：考慮最不利的情況，把與直接相加。 求危險截面當量彎矩：從圖可見，處截面最危險，其當量彎矩為：（取折合系數(shù)） 計算危險截面處軸的直徑：因為材料選擇調(diào)質(zhì)，查課本頁表得，許用彎曲應(yīng)力，則： 因為，所以該軸是安全的。4.3.2 軸瓦壽命校核軸承壽命可由式進行校核，由于軸瓦主要承受徑向載荷的作用，所以，查課本頁表，取取按最不利考慮，則有： 因為 查課本表，取 則 ，因此所該軸承符合要求。彎矩及軸的受力分析圖如圖4.5所示。圖4.5 從動軸的受力分析及彎矩圖結(jié)構(gòu)圖如圖4.6所示圖4.6 從動軸的結(jié)構(gòu)圖4.3.3 鍵的設(shè)計與校核已知，查課本表，所以?。海?。因為齒輪材料為號鋼，查課本表，得。根據(jù)普通平鍵連接的條件為 所以所選鍵為: 5 傳動系統(tǒng)零件的選擇和設(shè)計5.1選擇鋼絲繩的型號初定齒輪槽的寬度為15和提升的重量為350Kg，選擇鋼絲繩的型號。由于鋼絲繩的型號是國標，所以查找手冊機械設(shè)計手冊第五版第二卷第八章2.1.3鋼絲繩直徑的計算選擇，選用鋼絲繩直徑。鋼絲繩直徑可由鋼絲繩最大工作靜拉力，按公式式中 鋼絲繩最小直徑 mm 選擇系數(shù) mm/N 鋼絲繩最大工作靜拉力由表8-1-15可查的=0.140,安全系數(shù)為9。由提升機提升重量為350kg (5.1)在由表2.1.5一般用途鋼絲繩中適用于機械建筑貨運索道等行業(yè)使用的各種圓股鋼絲繩，可選用鋼絲繩637（b）類，其典型結(jié)構(gòu)為637（1+6+12+18）。5.2 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 人力提升機的箱體采用鑄造制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機體采用配合。1. 機體有足夠的剛度 在機體為加肋，外輪廓為長方形，增強了軸承座剛度。2. 考慮到機體內(nèi)零件的潤滑，密封散熱。 因其傳動件速度小于，故采用侵油潤油，同時為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯x為。為保證機蓋與機座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為。3. 機體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為，圓角半徑為。機體外型簡單，拔模方便。4. 對附件設(shè)計 視孔蓋和窺視孔在機蓋頂部開有窺視孔，能看到 傳動零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進行操作，窺視孔有蓋板，機體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強密封，蓋板用鑄鐵制成，用M10緊固。 油螺塞：放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機體外壁應(yīng)凸起一塊，由機械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。 油標：油標位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進入油尺座孔而溢出。 通氣孔：由于減速器運轉(zhuǎn)時，機體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達到體內(nèi)為壓力平衡。 蓋螺釘：啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋。 位銷：為保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度。 吊鉤：在機蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運較重的物體。減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸如下：表5-1 減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸表名稱符號計算公式結(jié)果箱座壁厚箱蓋壁厚箱蓋凸緣厚度箱座凸緣厚度箱座底凸緣厚度地腳螺釘直徑地腳螺釘數(shù)目查手冊軸承旁聯(lián)接螺栓直徑機蓋與機座聯(lián)接螺栓直徑軸承端蓋螺釘直徑視孔蓋螺釘直徑定位銷直徑續(xù)表5-1，至外機壁距離查機械畢業(yè)設(shè)計指導書表，至凸緣邊緣距離查機械畢業(yè)設(shè)計指導書表外機壁至軸承座端面距離大齒輪頂圓與內(nèi)機壁距離齒輪端面與內(nèi)機壁距離10機蓋，機座肋厚9 軸承端蓋外徑軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離5.3 潤滑密封設(shè)計 對于人力提升機，因為傳動裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠遠小于，所以采用脂潤滑，箱體內(nèi)選用中的號潤滑，裝至規(guī)定高度。油的深度為 所以 其中油的粘度大，化學合成油，潤滑效果好。 密封性來講為了保證機蓋與機座聯(lián)接處密封，聯(lián)接 凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗度應(yīng)為 密封的表面要經(jīng)過刮研，而且，凸緣連接螺柱之間的距離不宜過大，為，并均已 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文翻譯_ 提升機概論近三十年來，國外提升機機械部分都得到了飛速的發(fā)展。起初的提升機是電動機通過減速器傳動卷筒的系統(tǒng)，后來出現(xiàn)了直流慢速電動機和直流電動機懸臂安裝直接傳動的提升機。1981年第一臺用同步機懸臂傳動的提升機在德國Monopol礦問世，1988年由MAVGHH和西門子合作制造的機電一體的提升機(習慣稱為內(nèi)裝電機式)在德國Romberg礦誕生了，這是世界上第一臺機械和電氣融合成一體的同步電機傳動提升機。在提升機機械和電氣傳動技術(shù)飛速發(fā)展的同時，電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，使提升機的電氣控制系統(tǒng)更是日新月異。早在上世紀七十年代，國外就將可編程控制器(PLC)應(yīng)用于提升機控制。上世紀八十年代初，計算機又被用于提升機的監(jiān)視和管理。計算機和PLC的應(yīng)用，使提升機自動化水平、安全、可靠性都達到了一個新的高度，并提供了新的、現(xiàn)代化的管理、監(jiān)視手段。特別要強調(diào)的是，此時期在國外一著名的提升機制造公司，如西門子、ABB、ALSTHOM都利用新的技術(shù)和裝備，開發(fā)或完善了提升機的安全保護和監(jiān)控裝置，使安全保護性能又有了新的提高。就在國外科學技術(shù)突飛猛進發(fā)展的時候，我國提升機電控系統(tǒng)很長時間都處于落后的狀況。直到目前為止，我國正在服務(wù)的礦井提升機電控系統(tǒng)大多數(shù)還是轉(zhuǎn)子回路串金屬電阻的交流調(diào)速系統(tǒng)，設(shè)備陳舊、技術(shù)落后。國產(chǎn)提升機安全性、可靠性差，在關(guān)鍵部位上下兩井口減速區(qū)段沒有配套的有效的速度監(jiān)視裝置，就提升機控制技術(shù)而言，依然是陳舊的，和國外相比，我們存在很大的差距。礦井提升系統(tǒng)的類型很多，按被提升對象分:主井提升、副井提升;按井筒的提升道角度分:豎井(如圖1.1所示為豎井井架設(shè)備)和斜井;按提升容器分:箕斗提升、籠提升、礦車提升;按提升類型分:單繩纏繞式和多繩摩擦式等。我國常用的礦用提升機主要是單繩纏繞式和多繩摩擦式。我國的礦井與世界上礦業(yè)較發(fā)達的國家相比，開采的井型較小、礦井提升高度較淺，煤礦用提升機較多，其他礦(如金屬礦、非金屬礦)則較少。因此在20世紀60年代開始單繩纏繞式礦井提升機采用較多。礦井提升機按不同的分類標準有不同的分類 (1)按鋼絲繩在卷筒上的連接形式分為纏繞式提升機、摩擦式提升機多輪的、單輪的(落地式,塔式) (2)按井上或井下使用分為地面式提升機、井下式提升機電氣防爆式、液壓傳動式、其他傳動 (3)按卷筒結(jié)構(gòu)形式分為絞輪、圓錐形、圓柱圓錐形、圓柱形圓柱卷筒型、可分離圓柱卷筒型 (4)按電氣傳動形式分為交流式、直流式 (5)按傳動形式分為電傳動、液壓傳動 (6)按提升繩的多少分為單繩式、多繩式 (7)按卷筒數(shù)分為單筒式、多筒式按卷筒的數(shù)目，分為雙卷筒和單卷筒。 雙卷筒提升機：它的兩個卷筒在與軸的連接方式上有所不同：其中一個卷筒通過楔鍵或熱裝與主軸固接在一起，稱為固定卷筒，又稱為死卷筒；另一個卷筒滑裝在主軸上，通過離合器與主軸連接，故稱之為游動卷筒，又稱為活卷筒。采用這種結(jié)構(gòu)的目的是考慮到在礦井生產(chǎn)過程中提升鋼絲繩在終端載荷作用下產(chǎn)生彈性伸長，或在多水平提升中提升水平的轉(zhuǎn)換，需要兩個卷筒之間能夠相對轉(zhuǎn)動，以調(diào)節(jié)繩長，使得兩個容器分別對準井口和井底水平。 單卷筒提升機： 只有一個卷筒，一般僅用作單鉤提升。國產(chǎn)單繩纏繞式提升機有JT和JK兩個系列：JT系列提升機卷筒直徑為8001600mm,主要用于井下運輸提升工作；JK系列提升機卷筒直徑為25m，主要用于地面井口提升工作。提升機都由若干部分組成：主軸、纏繞機構(gòu)、軸承和主制動器。這些便是基本部分。纏繞機構(gòu)有好幾種，最常用的結(jié)構(gòu)是單圓柱形滾筒及雙圓柱形滾筒。對于單圓柱形滾筒，兩根鋼絲繩功用一個滾筒纏繞面；第一根鋼絲繩自滾筒松開而相應(yīng)地漏出的滾筒面由另一根鋼絲繩纏上。對于雙圓柱形滾筒，沒根鋼絲繩都纏繞在特有的滾筒上，即在任何時刻鋼絲繩都只是纏在兩支滾筒總纏繞面的一半上。在這種情形下，一個滾筒結(jié)實地固定在主軸上，另一個則活套在主軸上，借助于離合器與主軸相連，以便在必須時可使二滾筒作相對轉(zhuǎn)動。滾筒相對轉(zhuǎn)動的可能行使得提升設(shè)備的操作變得容易，因為可以容易地調(diào)節(jié)由于鋼絲繩彈性變形而逐漸伸長的長度。此外，還可以補償由于對鋼絲繩做周期性的試驗而截下的長度。依次，在每個滾筒的表面除了等于提升高度的鋼絲繩長度外尚需附加30米長的鋼絲繩，這樣才有可能當滾筒作相對轉(zhuǎn)動以使一根鋼絲繩的鉛垂長度增加時并不使另一根鋼絲繩縮短。當有雙滾筒提升機時還可能更換操作水平。當上容器停在井口車場時而下容器移至新的位置。這在一個提升水平但有個承受臺時也是需要的，例如翻轉(zhuǎn)式罐籠當提升重物及提人時容器的終端位置是不同的。當用單滾筒或滾筒的離合器不作用時，除原定水平外，如要服務(wù)于另一水平或承受臺則僅能用一個提升容器；第二個容器不過起著平衡錘的作用，此時，提升生產(chǎn)率驟然減少一半。提升機的第二個重要部分為把電動機的轉(zhuǎn)動傳到安置有纏繞機構(gòu)的主軸上的減速器。減速器結(jié)構(gòu)因其類型、用途不同而異。但無論何種類型的減速器，其基本結(jié)構(gòu)都是由軸系部件、箱體及附件三大部分組成。軸系部件包括傳動件、軸和軸承組合，軸承組合包括軸承、軸承蓋、密封裝置以及調(diào)整墊片等。減速器箱體上用以支持和固定軸系零件，保證傳動件的嚙合精度、良好潤滑及密封的重要零件。箱體質(zhì)量約占減速器總質(zhì)量的50/%。因此，在箱體結(jié)構(gòu)對減速器的工作性能、加工工藝、材料消耗、質(zhì)量及成本等有很大影響，設(shè)計時必須全面考慮。為了使減速器具備較完善的性能，如注油、排油、通氣、吊運、檢查油面高度、檢查傳動件嚙合情況、保證加工精度和裝拆方便等，在減速器箱體上常需設(shè)置某些裝置或零件，將這些裝置和零件及箱體上相應(yīng)的局部結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱為減速器附屬裝置或簡稱為附件。它們包括：視孔與視孔蓋、通氣器、游標、放游螺塞、定位銷、啟蓋螺釘、吊運裝置、油杯等。制動器為提升機設(shè)備第三個重要部分。制動器直接作用于制動輪或制動盤上產(chǎn)生制動力矩的部分按結(jié)構(gòu)分為盤式和塊式閘等；第四部分是傳動機構(gòu)，是控制并調(diào)節(jié)制動力矩的部分。按傳動能源分為油壓、壓氣或彈簧等；第五部分為深度指示器及與其相連的控制保護裝置，其用途為給司機指出提升容器在井筒中的位置；第六部分為操作臺，電動機及制動器的操縱手把均勻集中在這里，有時也有離合器操縱手把；提升機最后一部分為油壓及壓氣設(shè)備前者為每一機器所必備的；并且在油壓制動傳動時，它需作為機器潤滑，同時也作為制動裝置。當用壓氣制動時，油壓設(shè)備所起的作用僅限于機器的潤滑，而此時需要附加壓氣設(shè)備，而在油壓制動時卻不需要附加壓氣設(shè)備。礦井提升機是聯(lián)系礦井井下和地面的工作機械。用鋼絲繩帶動容器在井筒中升降，完成運輸任務(wù)。按工作方式分類如下： （1） 纏繞式提升機： 纏繞式提升機的主要部件有主軸、卷筒、主軸承、調(diào)繩離合器、減速器、深度指示器和制動器等（圖2）。雙卷筒提升機的卷筒與主軸固接者稱固定卷筒，經(jīng)調(diào)繩離合器與主軸相連者稱活動卷筒。中國制造的卷筒直徑為 25m。隨著礦井深度和產(chǎn)量的加大，鋼絲繩的長度和直徑相應(yīng)增加。因而卷筒的直徑和寬度也要增大，故不適用于深井提升。 1. 單繩纏繞式提升機 它是較早出現(xiàn)的一種，它工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，但僅適用于淺井及中等深度的礦井，且終端載荷不能太大。對于深井且終端載荷較大時，提升鋼絲繩和提升機卷筒的直徑很大，從而造成體積龐大，重力猛增，使得提升鋼絲繩和提升機在制造、運輸和使用上都有諸多不便。因此在一定程度上限制了單繩纏繞式提升機在深井條件下的使用。根據(jù)卷筒數(shù)目可分為單卷筒和雙卷筒兩種：單卷筒提升機，一般作單鉤提升。鋼絲繩的一端固定在卷筒上，另一端繞過天輪與提升容器相連；卷筒轉(zhuǎn)動時，鋼絲繩向卷筒上纏繞或放出，帶動提升容器升降。雙卷筒提升機，作雙鉤提升（圖1）。兩根鋼絲繩各固定在一個卷筒上,分別從卷筒上、下方引出,卷筒轉(zhuǎn)動時，一個提升容器上升，另一個容器下降。纏繞式提升機按卷筒的外形又分為等直徑提升機和變直徑提升機兩種。等直徑卷筒的結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，價格低，得到普遍應(yīng)用。深井提升時，由于兩側(cè)鋼絲繩長度變化大，力矩很不平衡。早期采用變直徑提升機（圓柱圓錐形卷筒），現(xiàn)多采用尾繩平衡。2. 多繩纏繞式提升機(布雷爾式提升機) 提升機在超深井運行中，尾繩懸垂長度變化大，提升鋼絲繩承受很大交變應(yīng)力，影響鋼絲繩壽命；尾繩在井筒中還易扭轉(zhuǎn)，妨礙工作。20世紀 50年代末，英國人布雷爾（Blair）設(shè)計了一臺直徑3.2m雙繩多層纏繞式提升機(又稱布雷爾式提升機)，提升高度15802349m，一次提升量1020t。 多繩纏繞式提升機工作原理與單繩纏繞式相同，不同的是幾根提升鋼絲繩同時纏繞在一個分段的卷筒上，它屬于多繩多層纏繞式，主要用于深井和超深井中，其工作原理如圖所示。 （二）摩擦式提升機1938年，瑞典的ASEA公司在拉維爾（Laver）礦安裝了一臺直徑1.96m雙繩摩擦式提升機。1947年德國G.H.H.公司在漢諾威（Hannover）礦安裝了一臺四繩摩擦式提升機。多繩摩擦式提升機具有安全性高、鋼絲繩直徑細、主導輪直徑小、設(shè)備重量輕、耗電少、價格便宜等優(yōu)點，發(fā)展很快。除用于深立井提升外，還可用于淺立井和斜井提升。鋼絲繩搭放在提升機的主導輪（摩擦輪）上，兩端懸掛提升容器或一端掛平衡重(錘)。運轉(zhuǎn)時，借主導輪的摩擦襯墊與鋼絲繩間的摩擦力,帶動鋼絲繩完成容器的升降。鋼絲繩一般為210根。 多繩摩擦式提升機的主要部件有主軸、主導輪、主軸承、車槽裝置、減速器、 深度指示器、制動裝置及導向輪等（圖5）。主導輪表面裝有帶繩槽的摩擦襯墊。襯墊應(yīng)具有較高的摩擦系數(shù)和耐磨、耐壓性能,其材質(zhì)的優(yōu)劣直接影響提升機的生產(chǎn)能力、工作安全性及應(yīng)用范圍。目前使用較多的襯墊材料有聚氯乙烯或聚氨基甲酸乙酯橡膠等。由于鋼絲繩與主導輪襯墊間不可避免的蠕動和滑動，停車時深度指示器偏離零位，故應(yīng)設(shè)自動調(diào)零裝置，在每次停車期間使指針自動指向零位。車槽裝置用于車削繩槽，保持直徑一致，有利于每根鋼絲繩張力均勻。為了減少震動，可采用彈簧機座減速器。 1.井塔式提升機 機房設(shè)在井塔頂層，與井塔合成一體，節(jié)省場地；鋼絲繩不暴露在露天，不受雨雪的侵蝕，但井塔的重量大，基建時間長，造價高，并不宜用于地震區(qū)（圖3）。 2.落地式提升機 機房直接設(shè)在地面上，井架低，投資小，抗震性能好；缺點是鋼絲繩暴露在露天，彎曲次數(shù)多,影響鋼絲繩的工作條件及使用壽命。總之，不同的提升機用于不同的場合，根據(jù)環(huán)境，產(chǎn)量，設(shè)備的配套，進行選擇。這樣，合理的選擇才能更好的為礦業(yè)服務(wù)。提升機和提升絞車被廣泛應(yīng)用于礦山企業(yè)中升降人員和物料，而雙滾筒提升機和提升絞車要求有一調(diào)繩裝置，在需要調(diào)節(jié)提升鋼絲繩的長度時，能使活動滾筒與主軸分離，主軸轉(zhuǎn)動時，與固定滾筒產(chǎn)生相對運動。在正常提升時，能夠使活動卷筒與主軸連成一體，可靠的傳遞動力。提升機和提升絞車對調(diào)繩離合器的基本要求是：接合平穩(wěn)、分離徹底、動作準確、結(jié)構(gòu)簡單、操縱省力、重量輕、強度大、壽命長、調(diào)繩精度高。1、常見離合器的形式及特點提升機和提升絞車離合器的類型很多，按結(jié)構(gòu)不同分類，常見的型式有：支輪連接式、蝸輪蝸桿式、齒輪式等。應(yīng)用較多的是齒輪式，齒輪式又分軸向和徑向齒輪離合器。按操縱方式分，有手動、電動、液動等形式。支輪連接式支輪連接式:絞車的活動卷筒3與固定卷筒1用螺栓2將其內(nèi)側(cè)相鄰的支輪連接起來，一同旋轉(zhuǎn)。調(diào)繩時，固定活動卷筒，卸下兩滾筒間的連接螺栓，開動絞車，即可調(diào)節(jié)繩長。此結(jié)構(gòu)沒有增加任何機構(gòu)，最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單，但調(diào)繩時操作復雜，勞動強度大。該調(diào)繩方式在JTK型提升絞車上使用較多。蝸輪蝸桿離合器在、KJ型等老式提升機上使用較多，如圖2。轉(zhuǎn)動傳動螺桿1，使連接在活卷筒輪輻上的蝸桿2與固定在主軸上的蝸輪3嚙合，活卷筒便與主軸連接。反之，蝸桿與蝸輪分離時，活卷筒與主軸脫開。這種離合器主要缺點是調(diào)整費時費力，由于離合器結(jié)構(gòu)不對稱，造成主軸裝置旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生不平衡力矩。 蝸輪蝸桿式:上世紀80年代生產(chǎn)的JK型提升機上使用軸向齒輪離合器較多。如圖3，油缸3固定在支輪2上，內(nèi)齒輪5與活動卷筒連成一體，齒輪4在油缸的作用下可沿主軸的軸線移動。該離合器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊、軸向尺寸小。存在的主要問題是油缸滲漏油液后,污染制動盤,降低摩擦系數(shù)，使制動力減小,對安全生產(chǎn)有很大的影響。 徑向齒輪式:徑向齒塊式調(diào)繩離合器對齒方便，調(diào)繩時間短，離合效率高，是目前礦井提升機上較為先進的離合器結(jié)構(gòu)。2如圖4。內(nèi)齒圈1與活動卷筒的腹板連成一體，固定在軸承座上的油缸拉動移動輪轂3沿主軸滑動，帶動連桿5使齒塊體2沿固定轂4的滑槽上下滑動，與內(nèi)齒圈分離或嚙合，如圖4中a、b位置，達到切斷或傳遞動力的作用。由于將油缸移到卷筒外面，即使油缸漏油也不會甩到制動盤上,提高了提升工作的安全性。多齒塊徑向手動離合器:徑向齒輪離合器目前廣泛使用，但由于結(jié)構(gòu)復雜,加大了軸向長度，增加了設(shè)備的重量,設(shè)備本身的成本較高。結(jié)合徑向齒輪離合器的特點，我們設(shè)計了一種把原內(nèi)齒圈做成內(nèi)齒塊，原齒塊和固定轂合為一個外齒輪轂，為主要結(jié)構(gòu)的新型多齒塊徑向手動離合器。該離合器主要由：外齒輪轂1、內(nèi)齒塊2、拉桿機構(gòu)3等組成。內(nèi)齒塊兩端的滑槽6與活動滾筒的腹板4連成一體，外齒輪轂與主軸采用H7/u6的大過盈配合連接?；顒訚L筒支輪5與主軸采用H8/f7的間隙配合。其工作過程為：正常提升時，內(nèi)齒塊與外齒輪轂嚙合。如圖中a位置。動力從主軸傳遞到外齒輪轂，再到內(nèi)齒塊上，通過兩側(cè)滑槽傳遞到活動滾筒上。主軸帶動滾筒一起轉(zhuǎn)動，完成提升或下放任務(wù)。調(diào)節(jié)繩長時，固定活動滾筒后，轉(zhuǎn)動內(nèi)齒塊上方的螺桿，拉動內(nèi)齒塊沿滑槽移動，與外齒輪轂脫開，如圖中b位置。依次把幾個內(nèi)齒塊都脫離外齒輪轂后，主軸就與活動滾筒脫離開來，即可進行調(diào)繩操作。 因此，最后一個方案最好，簡單方便，節(jié)省材料，被廣泛使用。 Introduction of lifting machineCome nearly thirty years, foreign elevator machinery parts has been rapid development. The first hoist is the motor through reducer drive reel system, and later appeared in DC speed motor and DC motor for direct drive hoist cantilever installation. In 1981 the first synchronous machine for the cantilever drive hoist in Germany Monopol mine comes out,1988 by MAVGHH and Siemens cooperative manufacturing integrated mechanical and electrical hoist ( used to call for the built-in motor type ) in Germany Romberg mine was born, it was the worlds first mechanical and electrical fused into one of the synchronous motor drive hoist. In the elevator mechanical and electrical drive technology rapid development, electronic technology and computer technology, to make the hoist electrical control system is change rapidly. Early in the last century seventy time, abroad the programmable controller ( PLC ) is applied to elevator control. In the early eighty century, the computer was used to hoist the surveillance and management. The application of the computer and PLC, hoist automation level, safety, reliability has reached a new height, and provides a new, modern management, monitoring means. In particular to emphasize is, this time in foreign famous hoist manufacturing companies such as ABB, ALSTHOM, Siemens, using new technology and equipment, development or perfection of the hoist safety protection and monitoring device, so that the safety protection .Make a spurt of progress in foreign science and technology development, our country hoister electric control system for a long time in the backward situation. Until now, our country is service of electric control system of mine hoist rotor loop in series most or metal resistance of AC speed regulation system, obsolete equipment, backward technology. Domestic hoisting machine safety, reliability, in key positions - two head deceleration section without supporting effective speed monitoring device, on the elevator control technology, are still the old, compared with foreign countries, we put in very big difference.Mine hoist system of many types of objects, according to the promotion: hoisting, hoisting shaft; according to ascending tract perspective: shaft ( as shown in Figure 1.1for vertical shaft equipment ) and inclined shaft lifting container; press: skip hoisting, lifting, car lifting cage; according to lifting type : single rope winding and multi rope friction type. Widely used in China mine hoist is mainly single rope winding and multi rope friction type. Chinas mine and the world mining industry more developed countries, mining, mine hoisting height of well-type small shallow, mine hoist is more, other minerals ( such as metal minerals, non-metallic minerals ) is less. In the nineteen sixties started single rope winding hoist used.Mine lifting machine according to the different classification criteria have different classification(1) according to the steel wire rope on the drum connection form for winding hoist machine, friction hoist more round, a single round of ( born type, tower ) (2) as well as the ground or underground with hoist, mine hoist electrical explosion-proof type, hydraulic type, other transmission (3) according to the drum structure is divided into the sheave, conical, cylindrical conical, cylindrical cylindrical drum, separable cylindrical drum type(4) according to the electric drive into the form of AC, DC type(5) according to the transmission form into electric transmission, hydraulic transmission(6) according to the lifting ropes can be divided into single rope type, multi rope type(7) according to the drum is divided into single cylinder type, type according to the drum number, divided into pairs of drum and drum.Double drum hoist: its two reel in and shaft connection way is different: one of the reel through the wedge bonding or hot charging and the spindle are fixedly connected together, called the fixed drum, also known as the die roll; another reel sliding arranged on the main shaft, the clutch is connected with a main shaft, it is called a floating drum, also known as the live reel. By adopting this structure was designed in view of the mine production in the process of hoisting wire rope in the terminal load under the action of elastic elongation, or in multiple levels of ascension to elevate the level of conversion, need two reel to rotate relatively, to adjust the rope length, such that the two containers respectively aimed at the wellhead and downhole level.Single drum winder: only one reel, generally only used as a single hook hoist. Single rope winding hoist having JT and JK two series: JT series hoist drum diameter of 800 1600mm, mainly used for underground transportation upgrade work; JK series hoist drum diameter of 2 5m, mainly used for ground wellhead lifting work.Lifting machine consists of several components: spindle, winding mechanism, bearing and the main brake. These are the basic part. There are several winding mechanism, the most commonly used structure is a single cylindrical roller and a pair of cylindrical roller. For a single cylindrical roller, two steel ropes function a platen winding surface; the first rope from the drum and the drum and release corresponding surface by another wire wrap. For a cylindrical drum, no rope around the unique drum, that in any moment of steel wire rope is wrapped around the two roller assembly on the half winding. In this case, a cylinder firmly fixed on the main shaft, another live set on the main shaft, with the help of the clutch is linked to the spindle, in order to have can make the two roller to rotate correspondingly. Drum rotation may exercise to promote equipment easy, because they can easily adjust the rope elastic deformation and the gradual extension length. In addition, can also be compensated due to wire rope periodic test and cut lengths. In turn, each roller surface in addition to equal to the lifting height of the length of the rope is the need for additional30 meters long steel wire rope, it is possible to make relative rotation so that when the cylinder of a steel rope vertical length increase does not make the other wire rope shortening. When there is a double drum hoist may also replace the operation level. When the container yard and container parked at wellhead under moved to a new location. This in an ascending levels but have a bearing platform is needed, such as flip cage when lifting heavy objects and one container terminal location is different. When using a single roller or roller clutch is not active, in addition to original level, to serve a level or under the stage can only use a lifting container; second containers but plays the effect of balance hammer, at this time, improve productivity, suddenly cut in half.Hoist second important parts for the rotation of the motor to the placement of a winding mechanism on a main shaft of the reducer. Speed reducer structure because of its type, use different. But no matter what type of reducer, its basic structure is composed of shaft parts, box and accessories three major components. Shaft parts including transmission parts, shaft and bearing assembly, bearing assembly includes a bearing, bearing cover, sealing device and adjusting washer. The reducer box body for supporting and fixing shaft parts, ensure the transmission of the meshing precision, good lubrication and sealing parts. Body quality about reducer assembly quality 50/%. Therefore, in the box body structure for speed reducer performance, processing technology, material consumption, cost and quality has great influence, the design must be considered comprehensively. In order to make the speed reducer with better performance, such as grease, oil drainage, ventilation, lifting, check the oil level, check the transmission element meshing, ensuring the processing precision and easy assembly and disassembly, the reducer box often need to set certain devices or parts, these parts and box device and corresponding local structure is called as the reducer attachments or accessories. They include : as the hole and as manhole covers, ventilator, cursor, on tour, a positioning pin plug, open the cover screw, lifting device, oil cup.Brake for hoist equipment third important parts. Brake acts directly on the brake wheel or a brake disc braking torque generated as part of the structure is divided into the plate and block type brake; the fourth part is the transmission mechanism, is to control and adjust the braking torque of part. According to the driving energy into hydraulic, pneumatic or spring; the fifth part depth indicator and connected with the control and protection device, its use for drivers that enhance the container at a location in the wellbore; sixth part is the operation platform, the motor and the brake handlebar uniform set in here, sometimes clutch hand the last part; hoist hydraulic and pneumatic equipment for the former for each machine necessary; and the hydraulic brake transmission, it needs as machine lubrication, but also as the brake device. When using compressed air brake, hydraulic equipment the role only for machine lubrication, and this requires additional compressed air equipment, while in the hydraulic braking does not need additional compressed air equipment.Mine hoist is a contact mine downhole and surface working machinery. Steel wire rope drives the container in a wellbore lifting, transportation task completion. According to the working modes are classified as follows:Winding hoist machine main components are spindle, drum, main bearing, adjusting rope, reducer, depth indicator and brakes ( Figure 2). Double drum hoist reel spindle are fixedly connected with said fixed reel, through adjusting rope is linked to the spindle are called active reel. Chinese manufacturing reel diameter of 2 5m. With the mining depth and yield increase, the length of steel wire rope and the diameter of a corresponding increase in. Thus the reel diameter and width will increase, is not suitable for deep well lifting.It is an earlier appearance of a, it is reliable, simple structure, but applies only to Asakai and medium depth of the mine, and the terminal load can not be too large. For deep well and the terminal loads are large, rope and hoist drum diameter is large, resulting in huge volume, gravity jumps, makes the wire rope hoist and hoist in the manufacturing, transportation and use are inconvenient. So to a certain extent restricts the single rope winding hoist machine under the condition of deep well use. According to the reel can be divided into the number of single drum and double drum two: single drum winder, generally for single hook hoist. One end of the wire rope is fixed on the reel, the other end is connected around the sheave and the lifting container; the drum to rotate, the wire rope from winding on the reel or release, drives the hoisting. The double drum hoist, as double-hook hoisting ( Figure 1). Two steel ropes are respectively fixed on a drum, separately from the drum, the drum to rotate, below the lead, a hoisting container rises, another container drop. Winding hoist machine according to the drum shape is divided into equal diameter hoister and variable diameter hoister two. Equal diameter drum has the advantages of simple structure, easy manufacture, low price, widely used. Deep well promoted, because both sides of wire rope length changes, torque is not balanced. Early introduction of variable diameter hoister ( cylindrical conical drum), the use of tail rope.Hoist in ultra deep well operation, tail rope drape length changes, rope under great stress, affect the service life of the rope; the tail rope in shaft is easily reversed, obstructing the work. At the end of nineteen fifties, British Breyer ( Blair ) designed a diameter of 3.2m double rope multilayer winding hoist machine ( also called Breyer hoist machine ), lifting height of1580 2349m, the first upgrade of10 20T. Multi rope winding hoist machine principle of work and the single rope winding the same, different is a rope wound while in a segmented reel, which belongs to the multi rope multilayer winding, mainly used in deep well and super deep well, its working principle as shown in the figure.In 1938, the Swedish ASEA company in laver ( Laver ) ore has a diameter of 1.96m double rope friction hoist. In 1947 the German G.H.H. company in Hannover ( Hannover ) mine installed a four rope friction hoist. Multi rope friction hoist wire rope with high security, small diameter, the leading wheel diameter of small, light weight, low power consumption, low cost, development is very rapid. Except for deep mine shaft hoist, also can be used in shallow shaft and inclined shaft hoisting. Steel wire rope rested on the hoist capstan ( friction ), two suspension lifting container or end hanging balance weight ( hammer ). Running wheel, friction. The friction between the liner and the steel wire rope, wire rope lifting drive complete container. Wire rope is generally 2 to10.Multi rope friction hoist main components are spindle, main guide wheel, main bearing, slot car device, reducer, depth indicator, a braking device and a guide wheel ( Figure 5). The main guide surface is provided with a rope groove of the friction pad. Liner should have a high coefficient of friction and abrasion resistance, resistance to pressure, the material directly affects the hoist capacity, work safety and application. Is the use of more cushioning material is PVC and polyurethane rubber. Because the steel wire rope and the leading wheel between the lining inevitable creeping and sliding, parking depth indicator deviates from a zero position, it should be equipped with automatic zero setting device, at each parking period so that the pointer is automatically directed to zero. Slot car device used for turning rope groove, maintain a uniform diameter, in favor of each wire rope tension uniform. In order to