【文章內(nèi)容簡介】 石一次提升重量： 廢石一次提升重量： 一次提升礦車總重： 鋼絲繩設(shè)計及選擇 選擇鋼絲繩時，應(yīng)根據(jù)使用條件和鋼絲繩的特點來考慮。我國單繩纏繞式提升機(jī)多為右螺旋纏繞，故應(yīng)選右捻繩，目的是防止鋼絲繩松捻。 1） 最大懸垂長度： 2）鋼絲繩的選擇 考慮井不太深，根據(jù)貨源情況，選用 6x19 右捻鍍鋅鋼絲繩。 2kgQ 14001 ?kgQ 1300??kgq 500?mHhH jja 3 6 53 5 0150 ?????井架高度????jah礦井最大深度????jH mH j 3 5 03 3 515 ???mkgHmNqpm/ 5002020200001 ???????????? ?16 m安全系數(shù)，罐籠類取 按表選擇 6x19 鋼絲繩，其技術(shù)規(guī)格如下： 繩徑 d= 每米繩重 p=鋼絲破斷力總和 N 鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度 提升機(jī)的選用 1 卷筒直徑 D=1000mm 2 卷筒寬度 B=1000mm 3 鋼絲繩的最大靜張力 4鋼絲繩的最大靜張力差 5合理的提升速度 按照《礦井運輸提升》附表 12 選擇 2JK2/20 型提升機(jī)，其技術(shù)規(guī)格如下：卷筒直徑 D=1000mm 寬度 = B=1000mm 鋼絲繩最大靜張力 最大靜張力差：. 配 套 的 二 級 減 速 器 比 i= 機(jī) 器 旋 轉(zhuǎn) 部 分 變 位 重 量 38900?dQ2/170 mmkgm ??kgphqQ r gQTj4593m a x??????????kgP H oQTj1 9 3 33 5 3 0 0???????/米??? HVkgTj 6000max ?kgTj 4000??17 （不包括天輪和電動機(jī)） 提升機(jī)的運動學(xué)計算 選擇加減速度 根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，升降人員時加、減速度應(yīng)不大于 米 /秒 選取加速度 減速度 速度各參數(shù)的計算 提升中段 由 305 到 245 由 245 到地面 由 305 到地面 提升高度 H 60m 260m 320m 加速時間 7s 7s 7s 加速距離 減速時間 7s 7s 7s 減速距離 等速距離 25m 225m 285m 等速時間 5s 45s 57s 一次提升時間 19s 59s 71s 提升動力學(xué)計算 預(yù)選電動機(jī) 電動機(jī)的近似容量 kgGjcGjj 6080??2/ sma ? 2/ sma ?1t1h3t3h2h2t1T18 選擇 JRQ1478型電動機(jī) 其技術(shù)規(guī)格 N=200 千瓦 額定轉(zhuǎn)速 735 轉(zhuǎn) /分 額定電壓 =6000 伏 轉(zhuǎn)子飛輪力矩 125kg. 提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量 (1)礦石重量： Q=1400kg (2)罐籠重量： =2020kg (3)礦車重量： q=500kg (4)鋼絲繩重量： （ 5)機(jī)器旋轉(zhuǎn)部位變位質(zhì)量 (6)天輪的變位質(zhì)量： （ 7） 電動機(jī)轉(zhuǎn)子變位質(zhì)量： （ 8） 總變位質(zhì)量： 千瓦185 ??? ?????? ??T jV mKN2mrgQkgDlldHppl stp1689)()321(22 0????????????????????kgGjcGjj 6080??kgGit 72 0 49022 ? ???kgiD dGDGi di9 0 02041 8 0)( 222????19 力圖的計算 動力方程式 (1)提升開始時， t=0,拖動力為 =++ = （ 2)加速階段階段終了時， 拖動力 ，動力方程為 (1)在等速開始時， t=0 拖動力方程為 （ 2） 等速終了時， 拖動力為 kgG i dG i cG i zG i tplQcqQ r gQgMq pni2 1 8 6)3 6 0 06 0 8 07201 7 3 92 8 8 05004 5 0 01 4 0 0(1)22(11?????????????????????1aa? 2121 tax?????? 1211 )( mataHpKQF???? 139。1 MaPHKQF.21, 211 htaxtt ???kgMahHPKQF 7 7 4 1 8 6)( 4 0 )2( 11?????????????? ?)22( 12 tVhHPKQF m????kghHPKQF 2 3 3 8) 5 4 0 )2( 12 ???????????.2tt? 211 hhtVhx m ????kghhHPKQF)()22( 21???????????????3aa? 2321 tatVhhx m ????20 拖動力方程式為： （ 1） 減速階段開始時， t=0, 拖動力為： （ 2） 減速終了時 t= ,拖動力為： ???????? 323213 )222( MatatVhhHpKQF mkgMatatVhhHPKQF m283)()222( 323213??????????????????? ?3t Hx?kgMaPHKQF33????????????? ?21 3 提升機(jī)減速器的設(shè)計 減速器的作用 1）降速同時提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比，但要注意不能超出減速器額定扭矩。 2） 降速同時降低了負(fù)載的慣量，慣量的減少為減速比的平方 。 減速器的國內(nèi)外現(xiàn)狀 1） 國外減速器現(xiàn)狀 ： 齒輪減速器在各行各業(yè)中十分廣泛地使用著，是一種不可缺少的機(jī)械傳動裝置。當(dāng)前減速器普遍存在著體積大、重量大，或者傳動比大而機(jī)械效率過低的問題。國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢，減速器工作可靠性好，使用壽命長。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題，也未解決好。最近報導(dǎo)，日本住友重工研制的 FA 型高精度減速器，美國 AlanNewton 公司研制的 XY 式減速器，在傳動原理和結(jié)構(gòu)上與本項目類似或相近，都為目前先進(jìn)的齒輪減速器。當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動比 、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。因此，除了不斷改進(jìn)材料品質(zhì)、提高工藝水平外，還在傳動原理和傳動結(jié)構(gòu)上深入探討和創(chuàng)新，平動齒輪傳動原理的出現(xiàn)就是一例。減速器與電動機(jī)的連體結(jié)構(gòu)，也是大力開拓的形式，并已生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號的產(chǎn)品。 2）國內(nèi)減速器現(xiàn)狀：國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動比大而機(jī)械效率過低的問題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長。國內(nèi)使用的大型減速器（ 500kw 以上），多從國外（如丹 麥、德國等）進(jìn)口，花去不少的外匯。 60 年代開始生產(chǎn)的少齒差傳動、擺線針輪傳動、諧波傳動等減速器具有傳動比大，體積小、機(jī)械效率高等優(yōu)點 ?。但受其傳動的理論的限制，不能傳遞過大的功率，功率一般都要小于 40kw。由于在傳動的理論上、工藝水平和材料品質(zhì)方面沒有突破，因此，沒能從根本上解決傳遞功率大、傳動比大、體積小、重量輕、機(jī)械效率高等這些基本要求。22 90 年代初期，國內(nèi)出現(xiàn)的三環(huán)（齒輪）減速器，是一種外平動齒輪傳動的減速器，它可實現(xiàn)較大的傳動比，傳遞載荷的能力也大。它的體積和重量都比定軸齒輪減速器輕，結(jié)構(gòu)簡單，效率亦 高。由于該減速器的三軸平行結(jié)構(gòu)，故使功率 /體積（或重量）比值仍小。且其輸入軸與輸出軸不在同一軸線上，這在使用上有許多不便。我國超大型減速器（如水泥生產(chǎn)行業(yè)，冶金，礦山行業(yè)都需要超大型減速器）大多依靠進(jìn)口，而本減速器的一個巨大優(yōu)勢就是可以做超大型的減速器，完全可以填補(bǔ)國內(nèi)市場的空白，并將具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 減速器的總體設(shè)計 擬定傳動方案 礦井提升機(jī)機(jī)是低速重載機(jī)械，工作條件較差，載荷有一定的沖擊，且有粉塵等。與其它傳動方式相比，齒輪傳動有效率高，尺寸小，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點，所以設(shè)計礦井提升機(jī)機(jī)采用齒輪傳動。設(shè)計球磨機(jī)工作二十年，每年工作 340 天，每天連續(xù)工作 13h。根據(jù)齒輪傳動的特點，擬定采用兩級傳動，均采用閉式斜齒輪傳動，如下圖所示： 23 電機(jī)選型 工業(yè)上一般用三相交流電源，無特殊要求，一般采用三相異步交流電機(jī)。由上章所知，選擇的是 JRQ1478 型電動機(jī)，其技術(shù)規(guī)格 N=200 千瓦，額定轉(zhuǎn)速 735轉(zhuǎn) /分，額定電壓為 6000 伏 。 傳動裝置的總傳動比及其分配 由上章所知，選擇的是 2JK2/20 型礦井提升機(jī)，其相配套的減速器的傳動比為,20,30 三種，本次設(shè)計采用傳動比為 的二級斜齒圓柱減速器。 分配傳動比 12i ii? 選 1 ? ，則 ,則 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 各軸轉(zhuǎn)速 n 各軸標(biāo)號如圖 24 各軸功率 礦井提升機(jī)機(jī)是專用機(jī)械，應(yīng)用電機(jī)的輸入功率來計算各軸的輸入功率，電機(jī)的額定功率為 200kw，電動機(jī)的效率為0 ? ?，所以電動機(jī)的輸出功率為 185kw 各軸的輸入功率為： 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 將以上結(jié)果，整理列入下表 項 目 電動機(jī)軸 軸 1 軸 2 軸 3 轉(zhuǎn)速（ r/min） 735 735 功率（ kW） 185 轉(zhuǎn)矩（ N m） 傳動比 1 25 齒輪設(shè)計 高速級齒輪設(shè)計 斜齒輪傳動比較平穩(wěn)，沖擊、震動、噪聲小，適用于高速重載傳動，所以提升機(jī)磨傳動裝置高速級選擇斜齒輪傳動。 高速級傳動位于減速器內(nèi)，屬閉式傳動，所以按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算，然后校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。 齒輪材料、精度等級、齒數(shù)及螺旋角選擇 小斜齒輪選擇 40Cr，調(diào)質(zhì)處理， HB=241～ 286強(qiáng)度極限為 700Mpa,屈服極限為 50Mpa,齒面硬度為 260HBS。大齒輪材料選用 45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理， HB=217～ 255，選取硬度為：225 HBS 二者硬度差為： 35 HBS，精度等級為 7。 齒數(shù)選擇：小齒輪齒數(shù)1 22Z?，2 22 ? ? ?，取 75 初選螺旋角 15? ?? 2.、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算 ? ?131 2 1 ()t HEt dHKT ZZd ? ?? ? ? ??? （ 1） 確定公式內(nèi)各計算量 1）選擇 tK =。 2）查圖 1030選擇區(qū)域系數(shù) HZ =。 3）計算小齒輪轉(zhuǎn)矩 4）齒寬系數(shù)，選 1d?? 26 5）彈性影響系數(shù)， MPa? 6）按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim 1 520 MPa? ? ，大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim 2 480 MPa? ? 7）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 8）查疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) 1 ? ； 2 ? 9）計算接觸疲勞許用應(yīng)力 10）端面重合度，查得 1 ?? ? ， 2 ?? ? ，于是 12 ? ? ?? ? ?? ? ? 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1 得 ? ? 1 l i m 11 0 . 8 8 5 2 0 4 5 7 . 61HNK M P a M P aS?? ?? ? ? ? ? 2 l i m 22 0 .9 2 4 8 0 4 4 1 .61HNK M P a M P aS?? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?12 4 5 7 . 6