矿井绞车结构设计摘要际的载荷系数校正所得的分度圆直径如下计算模数按照齿根弯曲强度设计，使用以下公式确定计算参数计算载荷系数根据纵向重合度.查图得螺旋角影响系数计算当量齿数.查取齿形系数查表应用插值法得查取应力校正系数查表应用插值法得其余参数选择查图表得小齿轮的弯曲疲劳极限大齿轮的弯曲疲劳极限查图表选取弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力选取弯曲疲劳安全系数.,利用公式求得如下大齿轮的数值大设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数与由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数相差较大，为保证齿轮的在使用期间能满足寿命要求，取较大值作为设计时参考的模数，取标准值,取分度圆直径取，则,取几何尺寸计算计算中心距将中心距圆整为按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多,故参数等不必修正计算大，小圆的基圆直径，齿圆直径，齿根圆直径结构设计以大齿轮为例,因齿轮齿顶圆直径大于,所以选择腹板式为好.其他有关尺寸按图表推荐用的结构尺寸设计轴的设计减速器高速轴的设计选择材料由于传递中小功率，轴的转速较高，为保持尺寸稳定性和减少热处理变形可选用，经调质处理，查得材料的力学性能数据为初步估算轴径由于轴的材料为钢，调质处理。，查参考文献机械设计选取，则得此轴上有个键槽，则轴径增大输入轴的最小直径显然是安装联轴器处的轴颈。为了使所选的,轴颈与联轴器的孔颈相适应，故需同时选取联轴器型号。联轴器的计算转矩,查表取,则按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查机械设计手册，选用型弹性柱销联轴器，其公称转矩为.。半联轴器的孔径为,故取，故取输入轴的最小直径为,半联轴器长度，半联轴器与轴配合的毂孔长度。齿轮的力分析计算圆周力径向力轴向力轴的结构设计高速轴的形状如图，为了方便清楚的进行尺寸设计计算，图上轴的各段标注了相应的数字。图高速轴为了满足半联轴器的轴向定位要求，轴段左端需制出轴肩，故取段的直径右端用轴端挡圈定位。半联轴器与轴配合的毂孔长度，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故段的长度应比略短些，现取。初步选择滚动轴承。因轴承同时受径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承参照工作要求并根据，由轴承产品目录中初步选取基本游隙组标准精度等级角接触球轴承，其尺寸为，故而。左端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位。由手册查得型轴承的定位轴肩高度，因此取。已知齿轮轮毂的宽度为，故取。段比段高出个轴肩的高度，轴肩高度，故取,则。根据实际情况取。轴承端盖的总宽度为由减速器及轴承端盖的结构设计而定。根据轴承端盖的装拆及便于添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器左端面之间的距离，故取。取齿轮距箱体内壁之距离，考虑到箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距离箱体内壁短距离，取，已知滚动轴承宽度，则至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。轴上零件的周向定位半联轴器与轴的周向定位.采用平键连接。半联轴器与轴的连接，选用平键为，长度取，半联轴器与轴的配合为。滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径公差为。确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角为，各轴肩处的圆角半径见图纸所示。支座反力分析水平面上支反力垂直反力当量弯矩水平弯矩垂直面弯矩合成弯矩根据以上数据，以及单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取得校核强度按扭弯合成应力校核轴的强度，由轴的结构筒图及当量弯矩图可知截面处当量弯矩最大，是轴的危险截面，进行校核时，只校核轴上承受最大当量弯矩的截面的强度，则由轴的强度校核式其中轴为直径的实心轴，则故轴的强度足够，轴安全可靠。中间轴的设计选择材料轴的材料与轴的材料相同初步估算轴径由于轴的材料为钢，调质处理。，查参考文献机械设计选取，则得轴的结构设计中间轴的形状如图，为了方便清楚的进行尺寸设计计算，图上轴的各段标注了相应的数字。图中间轴初步选择滚动轴承。轴的两端采用深沟球轴承，显然此轴的最小直径在两端的安装轴承处，根据尺寸，由轴承产品目录初步选基本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承，其尺寸为，故，且段左端有个挡圈，取段右端有个套筒取安装齿轮处的轴段的直径齿轮的左端与左轴承之间采用轴套定位。已知齿轮轮毂的宽度为,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴端应略短于轮毂宽度，故取。齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度，故取，则。轴环宽度，取。由低速级小齿轮的齿宽为得。取轴段比段高出个轴肩，取，。齿轮与轴的周向定位采用平键连接，按，由表查得平键，取长度为。轴的强度校核和轴相同，经校验强度足够，安全。低速级轴的设计选择材料轴的材料与轴的材料相同初步估算轴径由于轴的材料为钢，调质处理。，查参考文献机械设计选取，则得此轴上有个键槽，则轴径增大输入轴的最小直径显然是安装联轴器处的轴颈。为了使所选的,轴颈与联轴器的孔颈相适应，故需同时选取联轴器型号。联轴器的计算转矩,查表取,则按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查机械设计手册，选用型弹性柱销联轴器，其公称转矩为.。半联轴器的孔径为,故取，故取输入轴的最小直径为,半联轴器与轴配合的毂孔长度为轴的结构设计图低速轴为了满足半联轴器的轴向定位要求，轴段左端需制出轴肩矿井绞车结构设计摘要结合，由于它体积小．重量轻基础设施简单设备造价低运行费用低，与传统的提升机相比，其各项技术经济指标都显示出了很高的优越性，引起了国际提升界极大的关注。内装式提升机的问世，是提升机领域里的个新的里程碑，它不但对提升机制造业产生巨大影响，还对矿井提升机的使用维修也将引起变革，迫使人们用全新的概念去评价提升机性能的优劣。内装式提升机的研制，在我国尚属空白，应给予足够重视，以促进国内提升机的发展，赶超世界先进水平。矿井提升机的工作原理按工作原理的不同，矿井提升机可分为两类，如图所示。图矿井提升机按工作原理的分类单绳缠绕式提升机的工作原地如图所示，简单地说，就是用根较粗的钢丝线在卷筒上缠上和缠下来实现容器的提升和下放运动。提升机安装在地面提升机房里，钢丝绳端固定在卷筒上，另端绕过天轮后悬挂提升容器。图所承为单绳缠绕式单卷筒提升机，卷筒上固定两根钢丝绳，并应使每根钢丝绳在卷简上的缠绕方向相反。这样，当电动机经过减速器带动卷简旋转时，两根钢丝绳便经过天轮在卷筒上缠上和缠下，从而使提升容器在井筒里上下运动。不难看出，单绳缠绕式提升机的个根本特点和缺点是钢丝绳在卷筒上不断的缠上和缠下，这就要求卷简必须具备定的缠绕表面积，以便能容纳下根据井深或提升高度所确定的钢丝绳悬垂长度。单纯缠绕式提升机的规格性能应用范围及机械结构等，都是由这特点来确定的。单绳缠绕式双卷筒提升机具有两个卷简，每个卷筒上固定根钢丝绳，并应使钢丝绳在两卷筒上的缠绕方向相反，其工作原理和特点与单卷筒提升机完全相同。多绳摩擦式提升机的工作原理与单纯缠绕式提升机不同，钢丝绳不是固定和缠绕在主导轮上，而是搭放在主导轮的摩擦衬垫上，如图所示，提升容器悬挂在钢丝绳的两端，在容器的底部还悬挂有平衡尾绳。提升机工作时，拉紧的钢丝绳必须以定的正压力紧压在摩擦衬垫上。当主导轮由电动机通过减速器带动向个方向转动时，在钢丝绳和摩擦衬垫之间使发生根大的摩擦力，使钢丝绳在这种摩擦力的作用下，跟随主导轮起运动，从而实现容器的提升和下放。不难看出，多绳摩擦式提升机的个根本特点和优点是钢丝绳不在主导轮上缠绕，而是搭放在主导轮的摩擦衬垫上，靠摩擦力进行工作。同样，多绳摩擦式提升机的规格性能应用范围和机械结构等，都是由这特点来确定的。多绳摩擦式提升机特别适应于深井和大产量的提升工作。多绳摩擦式提升机与单绳缠绕式提升机比较，在规格性能应用范围机械结构和经济效果等方面都优越得多，就深井和大产量来说，是竖井提升的发展方向。但是，根据我国目前浅井多斜并多的特点，单绳缠绕式提升机仍然是目前制造和使用的重点。对于部分深井和大产量的矿井，则应该合理的选用多绳摩擦式提升机，而不宜选用大型的单绳缠绕式提升机。图单绳缠绕式提升机工作图多绳摩擦式提升机原理示意图工作原理图卷筒钢丝绳天轮主导轮导向轮钢丝绳容器平衡尾绳容器平衡尾绳此外，还有种新的提升机类型布雷尔式提升机。年南非工程师发明了多绳缠绕式提升机我国称为布雷尔式提升机。他是基于深井提升的实践，总结了单绳缠绕式和多绳摩擦式提升机存在的问题而产生的。众所周知，单绳缠绕式提升机在井深超过时，其主尾绳和摩擦衬垫的寿命都几乎下降，而且还会出现主绳震动和尾绳难以管理等问题。为了保证钢丝绳的使用寿命，规定钢丝绳的任意断面处的应力不应过大般不应大于,而摩擦提升机采用尾绳，在容器与钢丝连接处的钢丝绳断面上，静力随容器位置的不同而改变的幅度很大，约为。如果以应力波动值不大于计算，则提升高度的极限约为。布雷尔提升机不用尾绳，克服了这些弱点。又无防滑问题。出现的问题是体积大功耗大。布雷尔提升机实际上是在较宽的卷筒上安装个中间挡板，把个卷筒分隔成两段，每段缠绕根钢丝绳，每个卷筒上的两根钢丝绳，绕过天轮以后共同连接到个提升容器上，可见提升原理与单绳缠绕式无异，只是用两根钢丝绳代替根钢丝绳，因此绳径和卷筒直径相对减小了。布雷尔提升机有三种不同的布置方式。如图所示，其中为前后排列齿轮传动方式为直线布置式为电机直联分别拖动式。布雷尔提升机在结构上有如下特点.卷筒上的两个缠绕间隔，必须设计成缠绕相同圈数和相同层数的钢丝绳，以保证两根绳中拉力平衡。.应进肯呢个缠绕多层以减少卷筒的宽度，实际证明，缠四层甚至是五层是无困难的，为了减少多层缠绕带来的绳弦震动和钢丝绳排列不齐的挤压喝磨损，般多采用平行绳槽绳槽，并很好地设计间层过渡楔。.以为两根钢丝绳连在个提升容器上，就存在如多绳摩擦提升的钢丝绳拉力平衡问题，布雷尔提升机使用两种平衡方法。种是平衡轮法，如图所示，两根钢丝绳以相反方向在平衡轮上缠绕数圈并固定在平衡轮上，拉力不平衡时，平衡轮可以转动。另种方法是利用天伦来平衡钢丝绳拉力，天轮装在联通的液压缸上，借天伦的升降来平衡钢丝绳拉力。.保证整齐的多层缠绕对布雷尔提升机是十分重要的，为了见识缠绳情况，设有缠绳检测装置，如图所示。在卷筒的每个缠绳间隔的整个宽度上，设有弧形板，它距所缠绕的层钢丝绳有绳径的间隙，弧形板由线圈来控制。可随层数的不同而移动图上为缠绕四层，另有闭锁线圈，缠绳过程中，它使插销总是定位于轴上的凹槽中凹槽与缠绕层数相对应。层缠满时，线圈通电拔起闭锁插销，同时线圈通电使轴移动，带动弧形板后移或者前移，弧形板移到新的位置后，线圈的断电闭锁。如果在莫层没有根绳提前缠到下层上，稀释由于轴被闭锁，弧形板不能移动，便在绳的压力下绕轴转动，使串与安全回路中的接点打开，提升机以正常减速度停车。此外也可以用液压控制检测缠绳。.对制动器的设计必须特别重视，特备是直联电机分别拖动时，由于不平衡静力矩大，每个卷筒要设两个制动轮盘。前后排列齿轮传动布置直线式布置电器联系直联电机拖动式布置图钢丝绳拉力平衡轮根据对单绳缠绕式多绳摩擦式的布雷尔式提升机进行次提升量的井深，以及对功率和初期投资的比较结果，可以得出结论，每种提升机都个临界提升高度。考虑绳中应力波动值不过大，多绳摩擦式提升机这个临界高度约为，布雷尔提升机约为。小于临界高度，布雷尔