【正文】 （2） 對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使各部分的功能達(dá)到最優(yōu)。（2） 設(shè)計(jì)中還采用了一部分老舊的部件。但是本文在自動(dòng)化和安全細(xì)節(jié)上的考慮還有一定的不足之處，需要在以后的是實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)一步完善。同時(shí)對(duì)長(zhǎng)距離、大運(yùn)量架空乘人裝置工作在電動(dòng)狀態(tài)下普通型軟起動(dòng)裝置無(wú)法滿足要求，必須設(shè)置可控軟起動(dòng)裝置，否則將會(huì)使起車加速度過(guò)大，造成鋼絲繩脫繩等事故，同時(shí)對(duì)各組成部分造成較大的沖擊。由于礦井巷道環(huán)境條件惡劣，安裝不便，注意事項(xiàng)很多，根據(jù)不同巷道環(huán)境的要求，安裝方式會(huì)有所不同，有的可能是大梁用工字鋼穿入巖壁，一次灌漿固定；有的可能是用吊桶將大梁吊起固定在巷道上壁等等。由此，符合剛度要求。）/m；對(duì)于精度要求不高的軸， 可大于 1（176。對(duì)于一般???傳動(dòng)軸，可取 =～1（176。）/m]的計(jì)算公式為： ???式中：T——軸所受扭矩，N??160P? ??1ca???（按扭轉(zhuǎn)剛度校核計(jì)算）軸的扭轉(zhuǎn)變形用每米長(zhǎng)的扭轉(zhuǎn)角 ψ 來(lái)表示。按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算軸只受圓周力，做出水平面上的彎矩 MH圖如下：圖 44 軸的載荷分析圖河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文476 ??????由 1221549NHtNLmFL???得 支反力 F 12734H 彎矩 M 98m?? 總彎矩 1HN 根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取 α=，軸的計(jì)算應(yīng)力 ????2 22216 ????????前已選定軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 151 查得。⑥尾輪軸作為心軸，其它段任意設(shè)計(jì)，取過(guò)渡段長(zhǎng)度L5=40mm，L2=250mm，L3=146mm。L3 段中間有鍵連接，鍵選用雙圓頭平鍵，選用bhL=28mm16mm70mm④L5 段是過(guò)渡段，左端滾子軸承采用軸肩定位，由手冊(cè)上查得 32024型軸承的定位軸肩高度為 h=6mm，因此取 d4=132mm。③初步選取滾動(dòng)軸承。軸端使用單圓頭平鍵，選用bhL=28mm16mm45mm。mm； ——軸的抗扭截面系數(shù)，mm 3；W河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文45 n——軸的轉(zhuǎn)速，r/min； P——軸傳遞的功率，KW； d——計(jì)算截面處軸的直徑，mm；——許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，Mpa??T?由上式可得軸的直徑 ?????式中， ,因勻速運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速不變，轉(zhuǎn)速 n= r/min；????驅(qū)動(dòng)輪軸到尾輪軸的傳遞效率為 ???則尾輪軸傳遞的功率為 ?查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 153 得 =25～45 Mpa，則??T??????:為保證足夠強(qiáng)度和剛度，取軸徑最小段為 110mm，即 。由此，符合剛度要求。）/m；對(duì)于精度要求不高的軸， 可大于 1（176。對(duì)于一般???傳動(dòng)軸，可取 =～1（176。）/m]的計(jì)算公式為： ???式中：T——軸所受扭矩，N所以把切應(yīng)力取為 10Mpa 時(shí)，求出套筒直徑為D=165mm（按扭轉(zhuǎn)剛度校核計(jì)算）軸的扭轉(zhuǎn)變形用每米長(zhǎng)的扭轉(zhuǎn)角 ψ 來(lái)表示。估算套筒直徑抗扭截面系數(shù) ????3441166t DWd???????式中 D 和 d 分別為套筒直徑和驅(qū)動(dòng)輪軸徑，α=d/D。因此 。圖 42 軸的扭矩圖建立圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度條件。初步選取滾動(dòng)軸承。mm； ——軸的抗扭截面系數(shù)，mm 3；W n——軸的轉(zhuǎn)速，r/min； P——軸傳遞的功率，KW； d——計(jì)算截面處軸的直徑，mm；——許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，Mpa??T?由上式可得軸的直徑 ?????式中， ,因勻速運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速不變，轉(zhuǎn)速 n= r/min；????查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 153 得 =25～45 Mpa，則T?? mn???:為保證足夠強(qiáng)度和剛度，取軸徑為 132mm，即 。河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文40第四章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 驅(qū)動(dòng)輪軸的計(jì)算校核為了更好的承受扭矩，驅(qū)動(dòng)輪軸設(shè)計(jì)成花鍵軸，外形結(jié)構(gòu)如下圖：圖 41 驅(qū)動(dòng)輪軸花鍵連接在強(qiáng)度、工藝和使用方面有下述一些優(yōu)點(diǎn)：1）因?yàn)樵谳S上與轂孔上直接而勻稱地制出較多的齒與槽，故連接受力較為均勻；2）因槽較淺，齒根處應(yīng)力集中較小軸與轂的強(qiáng)度削弱較少；3）齒數(shù)較多，總接觸面積較大，因而可承受較大的載荷；4）軸上零件與軸的對(duì)中性較好5）導(dǎo)向性較好（這對(duì)動(dòng)連接很重要）6）可用磨削的方法提高加工精度及連接質(zhì)量。河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文39圖 315 重錘示意圖重錘拉力計(jì)算： Si=S3+S4=采用雙滑輪四繩牽引重錘，拉緊重錘重量為 m=750Kg，每塊重錘重50Kg，共 15 塊。配重塊重力應(yīng)按設(shè)計(jì)值安裝，其配重塊應(yīng)交錯(cuò)排列組裝，互相靠緊，避免松動(dòng)。該部分由配重塊 配重吊架 鋼絲繩 3 和單滑輪 4組成。本裝置是具有輸送距離長(zhǎng)，由于傾角變化較大，采用自動(dòng)拉緊裝置拉緊難以控制維護(hù)，同時(shí)拉緊設(shè)計(jì)技術(shù)性高，成本也較大，用其它拉緊方式拉緊行程難以保證，綜合考慮設(shè)備的工作穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，選用重錘拉緊裝置拉緊方式。調(diào)節(jié)拉緊力的拉緊裝置。該種裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、維護(hù)量小，是一種經(jīng)河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文38濟(jì)較理想和拉緊裝置，特別適用于井下架空乘人裝置，工作拉緊力可以自動(dòng)調(diào)整且拉緊行程足夠。缺點(diǎn)是乘人裝置運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中由于鋼絲繩的彈性變形和塑性伸長(zhǎng)引起的張力降低，可能導(dǎo)致鋼絲繩在滑輪上打滑。圖 314 張緊小車（3）拉緊行程確定： Li=2=4m 考慮富裕系數(shù)，最終確定 L=7m（4）拉緊裝置選擇架空乘人裝置上采用的拉緊裝置有固定絞車式拉緊、重錘拉緊和自動(dòng)拉緊三種形式。圖 313 尾輪裝置河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文37（2）張緊絞車部分該部分由手輪 減速器 聯(lián)軸器 卷筒 軸承座 5 和雙滑輪 6 等組成。（1）尾輪（張緊輪）部分該部分由尾輪、尾輪架、滾輪、尾輪心軸和滑輪組等組成。導(dǎo)軌梁。設(shè)置動(dòng)滑輪機(jī)構(gòu)，重錘重量?jī)H為鋼絲繩拉力的 1/4；設(shè)手動(dòng)小絞車調(diào)整機(jī)構(gòu)，操作方便，保證系統(tǒng)恒力張緊，可靠運(yùn)行。輸出軸為固定心軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，強(qiáng)度好。并在變坡點(diǎn)全部做成上下可調(diào)式，這樣便于現(xiàn)場(chǎng)安裝和調(diào)試。托 輪 吊 架 是 通 過(guò) U 型 卡 與 厚 度 為 50mm 的 連 接 板 通 過(guò) 螺 栓 聯(lián) 接 在 工字 鋼 大 梁 上 。 輪 體 內(nèi) 安 裝 一 對(duì) 滾 動(dòng) 軸 承 。為防河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文35止運(yùn)載索在運(yùn)行中發(fā)生向內(nèi)跳索而發(fā)生事故，其內(nèi)側(cè)輪緣要高于外側(cè)或在吊架上設(shè)置擋板。如圖：托繩裝置（單托輪和托壓輪） 圖 310 托繩裝置（單托輪和托壓輪）托 （ 壓 ） 繩 輪 由 輪 體 輪蓋 軸 緊 固 件 4 等 組 成 。在變坡點(diǎn)處設(shè)雙組托輪組受力均衡，不易磨損。本裝置選用的 K25 輪襯材料是工程塑料。所有托輪均鑲有耐磨的非金屬 K25 輪襯，有效保護(hù)鋼絲繩，延長(zhǎng)鋼絲繩壽命。 吊 椅 的 吊桿采用鋼管冷彎模壓加工而成，高度 1750mm。鋼絲繩距巷道底板高為 2100mm，鋼絲繩插接長(zhǎng)度≥鋼絲繩直徑的1000 倍。河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文33圖 38 吊椅 圖 39 活動(dòng)抱索器本裝置選擇一鉤一瓦型活動(dòng)式抱索器，吊椅與抱索器連接，抱索器在鋼絲繩上滑動(dòng)，鉤槽和瓦槽內(nèi)有耐磨耐高溫的襯墊，這樣避免鋼絲繩和抱索器之間過(guò)渡磨損。最小鋼絲繩破斷拉力總和=鋼絲繩最小破斷拉力（纖維芯），為。河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文32E=2E1E2/ E1+E2 (E1=105N/mm2,E2=1105N/mm2)起重機(jī)鋼絲繩根據(jù)不同工作條件應(yīng)有一定的安全系數(shù)。（2）鋼絲繩的受力分析 σ1≈(π/4)d 2=(π/4))D 12式中：S——鋼絲繩的拉伸載荷；d——鋼絲繩的直徑；i——鋼絲繩的鋼絲總數(shù)；D1——鋼絲繩的直徑；ψ——充滿率，ψ=i(π/4)d 2/(π/4)D 12ψ——(8 股點(diǎn)接觸繩) ψ——(6 股點(diǎn)接觸繩)ψ——(8 股點(diǎn)接觸繩) ψ——(6 股點(diǎn)接觸繩)當(dāng)鋼絲繩繞上卷筒時(shí)，鋼絲受到彎曲，由于它是螺旋形，彎曲應(yīng)力比直鋼絲繞上圓筒時(shí)小，約為其值的 40%，故σ W≈ 1/D式中 E=105N/mm2D——?jiǎng)虞喼睆健＞幗咏宇^的長(zhǎng)度，不得小于鋼絲繩直徑的 1000 倍,鋼絲繩有 MA 標(biāo)志的產(chǎn)品。乘 人 裝 置 鋼 絲 繩 應(yīng) 選 用 線 接 觸 ，右同向捻帶纖維芯的股式結(jié)構(gòu)鋼絲繩（619S），在有腐蝕環(huán)境中推薦選用鍍鋅鋼絲繩。其他條件參見 GB/T 92 中的規(guī)定。驅(qū)動(dòng)輪的輪槽內(nèi)布置有輪襯，防止鋼絲繩與槽內(nèi)金屬面接觸，增河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文30加磨損量。輪轂和輪輻的尺寸計(jì)算如下： 31290aPhnZ?式中：P——傳遞功率，KW；n——驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，r/min；Za——輪輻數(shù)河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文29已知 P=，n= r/min，取 Za=6則 ，圓整 130mm。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑為 dd≤（d為安裝驅(qū)動(dòng)輪的軸的直徑，mm）時(shí)，可采用實(shí)心式；當(dāng) dd≤300mm 時(shí)，可采用腹板式；當(dāng) dd≤300mm，同時(shí) D1d1≥100mm 時(shí)，可采用孔板式；當(dāng) dd＞300mm 時(shí)，可采用輪輻式。根據(jù)輪輻結(jié)構(gòu)不同，可以分為實(shí)心式、腹板式、孔板式、橢圓輪輻式。本裝置用于礦用井下傳遞動(dòng)力，所用材料一般選用鑄鋼。m，許用最大轉(zhuǎn)速為 1800r/min,軸徑為 100～140，故合用。m= N公稱轉(zhuǎn)矩 T= T 4= N外形及結(jié)構(gòu)組成如圖 33：圖 35 聯(lián)軸器 1 外形結(jié)構(gòu)它主要由主動(dòng)半聯(lián)軸器 彈性件 制動(dòng)輪 從動(dòng)半聯(lián)軸器 4 等組成。m已知電動(dòng)機(jī)軸徑為 55mm，根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知，此聯(lián)軸器帶制動(dòng)輪，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得 MLLI315 梅花型聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩為 630 Nm由《機(jī)械設(shè)計(jì)》351 頁(yè)表 141 查得 KA=,故得計(jì)算轉(zhuǎn)矩為：Tca=KAT= N公稱轉(zhuǎn)矩 T=9550P/n m=9550（2）聯(lián)軸器 1 的選擇河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文27聯(lián)軸器采用帶制動(dòng)輪彈性柱銷聯(lián)軸器,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安全可靠。應(yīng)注意減速器高速軸外伸段軸徑不得相差很大，否則難以選擇合適的聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器型號(hào)按計(jì)算轉(zhuǎn)矩進(jìn)行選擇。連接減速器低速軸與工作機(jī)軸的聯(lián)軸器，由于軸的轉(zhuǎn)速較低，不必要求具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，但傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，又因?yàn)闇p速器與工作機(jī)不在同一底座上，兩軸之間往往有較大的軸線偏移，因此常選用剛性可移式聯(lián)軸器，如滾子鏈聯(lián)軸器、齒式聯(lián)軸器等。因此要根據(jù)傳動(dòng)裝置工作要求來(lái)合理選定聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的選擇包括聯(lián)軸器類型和尺寸（型號(hào)）等的選擇。表 36 TB3HV0245 減速機(jī)的參數(shù)減速機(jī)型號(hào) 輸入轉(zhuǎn)速 公稱傳動(dòng)比 額定輸入功率TB3HV02451000 轉(zhuǎn)/分 45 第一級(jí)為錐齒輪，第二級(jí)、第三級(jí)為斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，其展開簡(jiǎn)圖如下：圖 34 TB3HV0245 型減速器展開簡(jiǎn)圖電動(dòng)機(jī)和 I 軸之間，IV 軸和驅(qū)動(dòng)輪之間用的都是聯(lián)軸器，故傳動(dòng)河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文26比都是 1。m）退距（mm）A b L D D1 d E F G1 G2 H h1 i k M n112180 354652751601541415790155155415132551301456河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院畢業(yè)論文25 減速機(jī)的選用已知電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 ＝970 r/min，驅(qū)動(dòng)輪工作軸轉(zhuǎn)速 ＝970 r/minmn wn則電機(jī)與滾筒之間的總傳動(dòng)比為： ?本次設(shè)計(jì)乘人裝置選用具有體積小、扭矩大、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低等特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)緊湊的減速機(jī)，適于井下安裝。參數(shù)如下：電力液壓塊式制動(dòng)器型號(hào)： BYWZ3B160/25，防爆電液推動(dòng)器： YT125ZB/4制動(dòng)力矩：