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矿井提升机2JK设计毕业论文 目 录 前 言 I 摘 要 II Abstract III 第一章 绪论 1 1.1 矿井提升机的发展概况 1 1.2 矿井提升机的用途及在矿山生产中所占的地位 2 1.3 提升机的分类、工作原理及国产提升机的主要类型 2 1.4 矿井提升机的组成 4 1.5 深度指示器的简介 5 1.6 本课题研究目的和内容 5 第二章 单绳缠绕式提升机设备选型设计 6 2.1 提升设备的主要参数选择 6 2.2 提升钢丝绳选择和计算 7 2.3 单绳缠绕式提升机选择和计算 8 2.4 提升系统运动部分变位质量的计算 11 2.5 运动学计算 12 2.6 动力学计算 14 2.7 提升能力验算 15 2.8 验算电动机容量 15 2.9 提升设备的电耗及效率计算 16 第三章 深度指示器的设计 19 3.1 深度指示器的概述 19 3.2 总传动比的确定 20 3.3 蜗轮和蜗杆轴的尺寸设计 20 3.3.1 蜗轮和蜗杆的设计 20 3.3.2 直齿圆柱齿轮的设计 22 3.3.3 蜗杆上的锥齿轮的设计 22 3.4 轴的设计 24 3.4.1 深度指示器中的轴的设计 24 3.4.2 传动成分中的轴的尺寸设计 25 3.4.3 传动成分轴的轴的所用大小锥齿轮的设计 27 3.5 丝杠的选择 29 3.6 箱体的设计 30 3.6.1 传动轴上的轴承座的尺寸设计 30 3.6.2 支撑盖的尺寸设计 31 3.6.3 深度指示器的箱体尺寸设计 31 3.7 限速圆盘的设定 31 第四章 设计计算 32 4.1 丝杠的稳定性验算 32 4.2 轴的校核 34 4.2.1 求轴上的载荷 34 4.2.2 按弯扭合成应力校核轴的强度 35 4.2.3 精确校核轴的疲劳强度 35 4.3 直齿圆柱齿轮的校核 39 4.3.1 按齿面接触强度校核 39 4.3.2 按齿根弯曲强度校核 38 4.4 轴承的选择与校核 40 4.4.1选择轴承的要求： 40 4.4.2 轴承的寿命校核 40 4.5 切向键选择及校核 40 4.5.1 切向键的选取 40 4.5.2 切向键联接的强度计算 40 第5章 结论 42 参考文献 43 附 录 44 致 谢 45第一章 绪论 1.1矿井提升机的发展概况 矿井提升机在矿井中担负着升降人员、提升矿物、运送材料以及升降设备、工具等项任务，它是沟通矿井地面与井下的运输设备，是矿井的重要设备之一，就其耗电量来说，大约占矿山总耗电量的30～40%。 世界许多国家的工业发展表明：随着采掘工业的发展，开采的深度会日益增加，矿井生产也将日益走向集中化、大型化。而矿井提升机也随着相应的发展：由单绳缠绕式提升发展到多绳摩擦式提升机，提升速度加快，最高达到20m/s；电力电子技术较早就用于矿井提升机的传动，并且发展迅速，从60年代的模拟控制SCRD直流提升机发展到目前最先进的同步机内用交流电机，没有电刷问题，提升机容量可以大幅度增加，例如南非帕拉波矿井内装式提升机电机功率达6300kW。我国东欢坨、大雁、陈四楼等矿均引进了内装式提升机。目前，全数字电力电子器件构成的国产直流提升机已占领了国内市场，并开始出口。 图1-1 竖井单绳缠绕式提升系统示意图 1－提升机；2－天轮；3－井架；4－箕斗；5－卸载曲轨；6－地面煤仓；7－提升钢丝绳；8－矿车；9－井口煤仓；10－给煤机；11－装载设备 多绳摩擦轮提升机的工作原理是，钢丝绳不是固定在摩擦轮(主导轮)上，而是搭放在摩擦轮的摩擦衬垫上，提升容器悬挂在钢丝绳的两端。提升机工作时，拉紧的钢丝绳须以一定的正压力压紧在摩擦衬垫上，这样当电动机经过减速器带动主导轮旋转时，在钢丝绳与摩擦衬垫之间便出现一定的摩擦力，并带动钢丝绳产生与主导轮旋转方向一致的运动，从而实现容器的提升与下放运动。 摩擦式提升机有单绳摩擦轮提升机和多绳摩擦轮提升机。两者工作原理是相同的，都是借助安装在摩擦轮上的衬垫与钢丝绳之间的摩擦力带动钢丝绳运动，从而实现容器的提升或下放。其区别在于前者只有一根钢丝绳搭放在摩擦轮上作为提升钢丝绳，而后者则有数根钢丝绳搭放在摩擦轮上作为提升钢丝绳。 多绳摩擦轮提升机与单绳摩擦轮提升机比较，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，斜井多的特点，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，则应该合理地设计和选用多绳摩擦式提升机，而不宜设计和选用大型的单绳缠绕式提升机。 目前，国产单绳缠绕式矿井提升机有新、旧两种系列KJ型及XKT型。KJ型是过去仿苏的产品，国内已不生产，但在我国已建矿井中应用很多，XKT型是我国自行设计的产品