【正文】 ................................................................. 33 第六篇 主軸的設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 35 .............................................................................................. 35 ....................................................................................... 36 ....................................................................................... 36 .................................................................................... 38 主軸強(qiáng)度和剛度計(jì)算及校核 ............................................................................ 39 固定靜載荷分配于主軸各輪轂作用點(diǎn)上的力 ......................................... 40 鋼絲繩拉力分配于主軸各輪轂作用點(diǎn)上的力 ......................................... 42 作用于軸上水平方向及垂直方向的合力 ................................................ 43 .............................................................................................. 44 扭矩計(jì)算 .............................................................................................. 45 ...................................................................... 46 ............................................................................. 47 撓度計(jì)算 .............................................................................................. 48 .............................................................................................. 51 第七篇 制動(dòng)系統(tǒng) ........................................................................................................ 52 .............................................................................................. 52 .............................................................................................. 52 結(jié)論 ............................................................................................................................. 55 致謝 ............................................................................................................................. 56 參考書(shū)目 ...................................................................................................................... 57 前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是 工科 專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃的一個(gè)重要組成部分，是各教學(xué)環(huán)節(jié)的繼續(xù)深化和檢驗(yàn)，其實(shí)踐性和綜合性是其他教學(xué)環(huán)節(jié)所不能替代的，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使學(xué)生獲得綜合 訓(xùn)練， 有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力，鞏固和提高所學(xué)知識(shí) ；全面提高畢業(yè)生的素質(zhì)，使之能較快地適應(yīng)工程實(shí)踐，對(duì) 培養(yǎng)學(xué) 生的實(shí)際工作能力具有十分重要的作用。在老師的指導(dǎo)下，根據(jù)所選定的設(shè)計(jì)課題通過(guò)實(shí)習(xí)，結(jié)合工程實(shí)際獨(dú)立完成設(shè)計(jì)工作。 （ 4）培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)和嚴(yán)肅認(rèn)真，一絲不茍的科學(xué)態(tài)度，使學(xué)生樹(shù)立正確的生產(chǎn)觀點(diǎn)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)。 當(dāng)支輪的變形與簡(jiǎn)殼的變形相比可以忽略時(shí)，稱它為剛性支輪，均為剛性支輪。因此，現(xiàn)代大中型提升機(jī)滾筒常采用的彈性支輪滾筒結(jié)構(gòu)。 彈性支輪滾筒結(jié)構(gòu)的不同之處還在于剛性支輪的輻板與軸線垂直，而彈性支輪滾筒的支輪與軸線成某一角度 (約 3 繩槽有螺旋形及環(huán)形兩種，在單層纏繞時(shí)采用螺旋形繩槽就足以使排繩整齊。（注：本處所給提升機(jī)的參數(shù)為設(shè)計(jì)參考參數(shù)）?？傮w設(shè)計(jì)圖是零件設(shè)計(jì)的依據(jù)。此外，還要擬訂工藝文件、擬訂制造、裝配和使用規(guī)范，編制技術(shù)文件。電動(dòng)機(jī)分交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩種。 1 0 5 .8 1290 .8 2wd PP K W?? ? ? 根據(jù)書(shū)《煤炭工業(yè)設(shè)備手冊(cè)》（上冊(cè)） 中國(guó)統(tǒng)配煤礦總公司物資編 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 可選 YB315L26型 132KW、 380V防爆電動(dòng)機(jī)。它對(duì)礦井提升的安全和經(jīng)濟(jì)直運(yùn)轉(zhuǎn)起著重要作用。鋼絲的極限抗拉強(qiáng)度為 1400～ 2021MPa，豎井提升一般用 1550～ 1700MPa 的鋼絲繩。 （ 1）交互捻 繩中股與股中絲的捻向相反，有交互右捻和交互左捻兩種。交互捻的鋼絲繩多用于斜井提升。三角股鋼絲繩在我國(guó)多繩摩擦提升中得到廣泛使用，也可以用于繩罐道和架空索道的承載索。因此，綜合反映上述應(yīng)力的疲勞計(jì)算是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，雖然國(guó)內(nèi)外在這方面作了大量的研究工作，取得了一些成績(jī)，但是由于鋼絲繩的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響因素較多，鋼絲繩強(qiáng)度計(jì)算理論尚未完善地應(yīng)用于工程計(jì)算。 如圖 4－ 1示，為豎井單繩提升鋼絲繩的計(jì)算示意圖，可知鋼絲繩的最大靜載荷 Qmax是在 A點(diǎn)，其值為： 4－ 1 豎井單繩提升鋼絲繩的計(jì)算示意圖 Qmax=Q+Qr+ 39。 260 0 100 0 6( / )17000 rbp k g mHcm?? ?? ? ? ??? 式中 Q— 是一次載 重，千克； Qr— 是容器自重； p? — 是提升鋼絲繩的單位長(zhǎng)度重量，千克 /米； Hc — 是鋼絲繩的最大懸垂長(zhǎng)度，米； Hs — 是礦井深度，米； b? — 是鋼絲繩的極限抗拉強(qiáng)度一般取 1700 MPa。 鋼絲繩總長(zhǎng)度包括： 1） 提升高度 SH米 ； 2） 供試驗(yàn)用的鋼絲繩長(zhǎng)度，規(guī)定每半年剁繩頭一次，一次剁掉 5 米，如果 鋼絲繩的壽命以兩年計(jì)算，則試驗(yàn)長(zhǎng)度為 20 米； 3） 為減少繩頭在卷筒上固定處的張力而設(shè)的三圈摩擦圈。故鋼絲繩最大靜張力為： m a x 26 00 10 00 1. 42 9 23 3 39 32 .9 3j r cF Q Q pH k g? ? ? ? ? ? ? ? 260 0 29 233 293 3CCF Q P H k g? ? ? ? ? ? 式中 CF — 是最大靜張力差 Q — 是一次載重，千克； rQ — 是容器自重千克。 其厚度一般為 mmmm 20~10 ，本次設(shè)計(jì)中取為δ =20mm，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如 51 所示。但木襯對(duì)筒殼的保護(hù)只有在筒殼的形狀比較規(guī)則，沒(méi)有發(fā)生較大的變形，并且合適的木材制作木襯（現(xiàn)常用柞木、水曲柳或榆木等制作），使木襯與筒殼能各處均勻嚴(yán)密接觸的情況下 才是有效的，故在安裝提升機(jī)時(shí)，要求筒殼的外形是比較規(guī)則的圓柱體，木襯用上述木材制作，并按規(guī)定車(chē)制繩溝。固定滾筒木襯的螺釘頭應(yīng)沉入木襯厚度三分之一以上，當(dāng)全部木襯固定完以后，應(yīng)用木塞沾膠水將螺釘孔塞死，并須用木楔將木襯縫填滿。由已經(jīng)纏繞到滾筒上 的鋼絲繩繩圈的徑向力所引起的筒殼自由段的壓縮應(yīng)力具有很高的值，δ壓縮能達(dá)到 1200~1500kg/cm2，而在法蘭盤(pán)（支輪）處，筒殼的彎曲應(yīng)力具有更高的值。 B—— 筒殼寬度 661 . 0 1 0 1 . 5 1 2 4 0 . 1 7 22 1 0 2 . 0 2 . 2KKEFE h t? ??? ? ?? ? ? 式中 Ek—— 鋼絲繩的彈性模數(shù)， Ek=（ ~） 106kg/cm2，取 Ek= 106kg/cm2； E—— 筒殼鋼板的彈性模數(shù)， E=2 106kg/cm2； FK—— 鋼絲繩中所有鋼絲的橫截面積，取 FK=； h—— 滾殼厚度 h=； t—— 繩圈纏繞節(jié)矩 t=； 則 1 1 0 .9 2 11 0 .5 1 0 .1 7 2C ??? ? ? （筒殼中部） 12?C （筒殼端部） 兩種計(jì)算結(jié)果相差不遠(yuǎn)，故以后計(jì)算取 C=1。支輪的裂紋多出現(xiàn)于螺孔周邊，呈放射狀。例如所加支輪和支環(huán)的結(jié)構(gòu)不合理形成局部剛性過(guò) 高從而導(dǎo)致局部應(yīng)力過(guò)高，不符合彈性均勻化設(shè)計(jì)原則； ③加工安裝不當(dāng) 例如卷筒不圓，或支環(huán)與筒殼貼合不好等； ④使用維修不當(dāng) 例如過(guò)載，以及加速度過(guò)大等； ⑤原材料有缺陷 例如內(nèi)部裂紋等； ⑥焊接工藝不當(dāng) 例如焊條或焊接參數(shù)選用不當(dāng)，焊接處清洗不凈，以及焊后不凈；熱處理或熱處理不當(dāng)造成焊接殘余應(yīng)力過(guò)高等； ⑦原設(shè)計(jì)許用應(yīng)力選取過(guò)大 例如蘇制或仿蘇的 2 4 和 2 4 提升機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)中可以采用 8 噸卸式箕斗，鋼繩直徑可達(dá) ，鋼繩最大靜拉力可分別 達(dá)到 噸和18 噸，而筒殼厚度僅有 16mm，其應(yīng)力可達(dá) 180～ 200MPa，因此就很容易出現(xiàn)裂紋。焊接結(jié)構(gòu)的卷簡(jiǎn)中，主要是焊縫的強(qiáng)度不 夠．或焊接內(nèi)應(yīng)力過(guò)大。卷筒筒殼不要使用有缺陷的鋼板制作，而必須用檢查質(zhì)量合格的鋼板制作。故式 (3— 60)可寫(xiě)成 { }]{[}{ ?? D? } 采用柱坐標(biāo)時(shí)，微元體的平衡方程式為 (由彈性力學(xué) ) ??????????????????????????????????????????01021021ZrrTrzrrRrrrzzzzrrzrzrrzzrrr??????????????????????? 軸對(duì)稱問(wèn)題，因?yàn)?0?? zr ?? ?? ，且各量與θ無(wú)關(guān)，故變成 (不考慮體積力 ) 00rr zrrzrz rz rzrzrr?????? ? ????? ? ?????? ? ??? （ 361） 四個(gè)應(yīng)力分量 ????????? ?? ，二位、四個(gè)應(yīng)變量、 urzzrrzzr 共十個(gè)未知數(shù)。 由式 (3— 58)、式 (3— 60)、式 (3— 61)十個(gè)方程可知，只要設(shè)法知道了 u(r， z)和 ? (r，z)，利用式 (3— 58)中的 4 個(gè)式子可求出應(yīng)變分量，再由式 (3— 60)求出 4 個(gè)應(yīng)力分量，即可求解。只要求出 [B]即可求出單元應(yīng)力矩陣 [S]=[B][D]下。在三角形截面， 可認(rèn)為 u、ω和坐標(biāo) r、 z呈線性關(guān)系，即有 1 2 34 5 6u r zrz? ? ?? ? ? ?? ? ? ??? ? ?? （ 365） 設(shè)此三角形三個(gè)頂點(diǎn) (即單元的節(jié)點(diǎn) )的標(biāo)號(hào)為 mji 、 ，其單元的標(biāo)號(hào)為 e，則其單元的節(jié)點(diǎn)位移 e}{? 為 Tmmjjiie uuu ][}{