基于有限元的提升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì).doc

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)基于有限元的提升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)BasedOnFiniteElementElevatorDriveSystem學(xué)生姓名學(xué)院名稱機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)名稱機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師摘要提升機(jī)（絞車）是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中一種常見的機(jī)械，具有悠久的發(fā)展歷史和比較成熟的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。隨著提升機(jī)制造技術(shù)的不斷提高、加工材料的不斷改進(jìn)以及電子控制技術(shù)的不斷發(fā)展，絞車在動(dòng)力、節(jié)能和安全性等方面取得了很大的進(jìn)步。目前，提升機(jī)正被廣泛地運(yùn)用于礦山、港口、工廠、建筑和海洋等諸多領(lǐng)域。在礦山采掘和運(yùn)輸場(chǎng)合，提升機(jī)作為重要輔助設(shè)備被大量而廣泛地運(yùn)用著，例如礦用提升絞車、調(diào)度絞車、耙礦絞車和鑿井絞車等。提升絞車可用于礦山豎井或斜井中物品與人員的調(diào)度，具有較大的牽引功率和很好的安全性，是礦山生產(chǎn)中不可缺少的設(shè)備之一。本課題是應(yīng)用機(jī)械原理、機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)行提升機(jī)的設(shè)計(jì)。提升機(jī)是適用于各種工業(yè)的一般起重機(jī)械。它由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)、行星機(jī)傳動(dòng)傳遞動(dòng)力。其設(shè)計(jì)主要包括：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、有限元的分析、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及機(jī)體的潤(rùn)滑與密封等。關(guān)鍵字：機(jī)械；機(jī)構(gòu)；提升機(jī)；機(jī)械設(shè)計(jì)AbstractHoist(winch)istheindustrialproductionprocessofacommonmachine,hasalonghistoryandmaturedesignandmanufacturingtechnology.Astheelevatorthecontinuousimprovementofmanufacturingtechnology,processingmaterials,continuousimprovementandcontinuousdevelopmentofelectroniccontroltechnology,winchintheenergy,energyefficiency,andsecurityhasmadegreatprogress.Atpresent,theelevatorsarebeingwidelyusedinmining,ports,factories,constructionandmarineandotherareas.Miningandtransportsituationinthemining,elevatorsarealotofaidasanimportantandwidelyusedwith,forexample,MineHoist,schedulingwinch,rake,etc.minehoistandshaftsinkingwinch.Hoistcanbeusedtomineshaftorinclinedshaftinthedispatchofgoodsandpersonnel,withgreatpowerandgoodtractionsafety,isamineproductioninoneoftheindispensableequipment.Thisissueisofmechanicalprinciples,mechanicalmanufacturingtechnologytoenhancemachinedesign.Elevatorisgenerallyapplicabletovariousindustrialcrane.Itisdrivenbythemotorthroughthegears,planetarydrivesystemtransferpower.Thedesignincludes:drivesystemdesign,transmissiondesign,implementation,mechanismdesign,controlsystemdesignandlubricationandsealingthebody.Keywords:M目錄1緒論.錯(cuò)誤!未定義書簽。1.1課題背景.錯(cuò)誤!未定義書簽。1.1.1提升機(jī)的分類.錯(cuò)誤!未定義書簽。1.1.2提升機(jī)的特點(diǎn)和性能要求.錯(cuò)誤!未定義書簽。1.2國(guó)內(nèi)外提升機(jī)發(fā)展?fàn)顩r.錯(cuò)誤!未定義書簽。1.2.1國(guó)內(nèi)提升絞車發(fā)展?fàn)顩r.錯(cuò)誤!未定義書簽。1.2.2國(guó)外提升提升機(jī)發(fā)展?fàn)顩r.錯(cuò)誤!未定義書簽。1.3本文研究的背景及主要內(nèi)容.錯(cuò)誤!未定義書簽。1.3.1本文研究的背景.錯(cuò)誤!未定義書簽。1.3.2本文主要內(nèi)容.錯(cuò)誤!未定義書簽。2提升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì).錯(cuò)誤!未定義書簽。2.1設(shè)計(jì)方案的確定.錯(cuò)誤!未定義書簽。2.1.1主要性能參數(shù).錯(cuò)誤!未定義書簽。2.1.2設(shè)計(jì)方案的確定.錯(cuò)誤!未定義書簽。2.2電機(jī)的選擇.錯(cuò)誤!未定義書簽。2.2.1電動(dòng)機(jī)的容量.錯(cuò)誤!未定義書簽。2.2.2電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速.錯(cuò)誤!未定義書簽。2.2.3計(jì)算總傳動(dòng)比，分配各級(jí)傳動(dòng)比.錯(cuò)誤!未定義書簽。3提升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì).錯(cuò)誤!未定義書簽。3.1電動(dòng)機(jī)軸齒輪的設(shè)計(jì).錯(cuò)誤!未定義書簽。3.1.1齒輪的概述.錯(cuò)誤!未定義書簽。3.1.2齒輪的選用.錯(cuò)誤!未定義書簽。3.1.3按齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì).錯(cuò)誤!未定義書簽。3.1.4齒輪幾何尺寸的計(jì)算.錯(cuò)誤!未定義書簽。3.1.5校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度.錯(cuò)誤!未定義書簽。3.1.6齒輪的實(shí)際圓周速度.錯(cuò)誤!未定義書簽。3.2內(nèi)齒輪的設(shè)計(jì).錯(cuò)誤!未定義書簽。3.2.1內(nèi)齒輪的選用.錯(cuò)誤!未定義書簽。3.2.2按齒輪齒面接觸疲勞計(jì)算.錯(cuò)誤!未定義書簽。3.3行星齒輪的設(shè)計(jì).錯(cuò)誤!未定義書簽。3.3.1行星輪的選用.錯(cuò)誤!未定義書簽。3.3.2、按齒面接觸疲勞計(jì)算.錯(cuò)誤!未定義書簽。3.4軸的設(shè)計(jì)及軸承的選擇.錯(cuò)誤!未定義書簽。3.4.1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則.錯(cuò)誤!未定義書簽。3.4.2軸材料的選擇.錯(cuò)誤!未定義書簽。3.4.3軸II的設(shè)計(jì)、計(jì)算及軸承的確定.錯(cuò)誤!未定義書簽。3.4.4軸的設(shè)計(jì)、計(jì)算及軸承的確定.錯(cuò)誤!未定義書簽。3.4.5軸承的選擇.錯(cuò)誤!未定義書簽。4行星架的選擇.錯(cuò)誤!未定義書簽。4.1行星輪系的特點(diǎn)、應(yīng)用.錯(cuò)誤!未定義書簽。5基于UG的有限元分析.錯(cuò)誤!未定義書簽。5.1有限元的介紹.錯(cuò)誤!未定義書簽。5.1.1有限元的定義.錯(cuò)誤!未定義書簽。5.1.2有限元的特點(diǎn).錯(cuò)誤!未定義書簽。5.1.3有限元的步驟.錯(cuò)誤!未定義書簽。5.2有限元的發(fā)展趨勢(shì).錯(cuò)誤!未定義書簽。5.3太陽(yáng)輪軸的應(yīng)力分析.錯(cuò)誤!未定義書簽。5.4指導(dǎo)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).錯(cuò)誤!未定義書簽。6提升機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).錯(cuò)誤!未定義書簽。6.1鋼絲繩的設(shè)計(jì).錯(cuò)誤!未定義書簽。6.1.1鋼絲繩的特點(diǎn).錯(cuò)誤!未定義書簽。6.1.2鋼絲繩破壞形式及提高鋼絲繩壽命.錯(cuò)誤!未定義書簽。6.1.3特性.錯(cuò)誤!未定義書簽。6.1.4鋼絲繩的受力分析.錯(cuò)誤!未定義書簽。6.2卷筒的設(shè)計(jì).錯(cuò)誤!未定義書簽。6.2.1卷筒的主要尺寸.錯(cuò)誤!未定義書簽。6.3吊鉤的設(shè)計(jì).錯(cuò)誤!未定義書簽。6.3.1吊鉤的種類和材料.錯(cuò)誤!未定義書簽。6.3.2吊鉤的使用.錯(cuò)誤!未定義書簽。6.3.3吊鉤的構(gòu)造.錯(cuò)誤!未定義書簽。7制動(dòng)器的設(shè)計(jì).錯(cuò)誤!未定義書簽。7.1制動(dòng)器的功能.錯(cuò)誤!未定義書簽。7.2制動(dòng)器的分類.錯(cuò)誤!未定義書簽。7.3制動(dòng)器的選用.錯(cuò)誤!未定義書簽。7.4帶式制動(dòng)器的計(jì)算.錯(cuò)誤!未定義書簽。8潤(rùn)滑與密封.錯(cuò)誤!未定義書簽。結(jié)論.錯(cuò)誤!未定義書簽。致謝.錯(cuò)誤!未定義書簽。參考文獻(xiàn).錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄.錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄一：英文資料.錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄一：中文翻譯.錯(cuò)誤!未定義書簽。1緒論1.1課題背景提升機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中一種常見的機(jī)械，具有悠久的發(fā)展歷史和比較成熟的設(shè)計(jì)制造技術(shù)隨著提升機(jī)制造技術(shù)的不斷提高、加工材料的不斷改進(jìn)以及電子控制技術(shù)的不斷發(fā)展，提升機(jī)在動(dòng)力、節(jié)能和安全性等方面取得了很大的進(jìn)步。目前，提升機(jī)正被廣泛地運(yùn)用于礦山、港口、工廠、建筑和海洋等諸多領(lǐng)域。在礦山采掘和運(yùn)輸場(chǎng)合，提升機(jī)作為重要輔助設(shè)備被大量而廣泛地運(yùn)用著，例礦用提升提升機(jī)、調(diào)度提升機(jī)、耙礦提升機(jī)和鑿井提升機(jī)等。提升機(jī)可用于礦山豎井或斜井中物品與人員的調(diào)度，具有較大的牽引功率和很好的安全性，是礦山生產(chǎn)中不可缺少的設(shè)備之一。提升機(jī)的另一個(gè)重要用途是港口機(jī)械，常見的有集裝箱起重機(jī)、港口裝卸門座起重機(jī)、塔式起重機(jī)以及輕小型的電葫蘆等起重機(jī)械，其主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)都是各種形式和結(jié)構(gòu)的提升機(jī)。對(duì)于這種用途的提升機(jī)，要求具備較好的調(diào)速性能和很高的安全性能。另外，提升機(jī)還被運(yùn)用于各種線纜的存儲(chǔ)、制造和運(yùn)輸，例如紡織機(jī)械中的用于存放絲線的線盤和電纜制造中用于存放各種直徑纜繩的纜盤。這種情況下，提升機(jī)不光要具有一定的調(diào)速能力，而且還能夠使不同直徑的纜繩排列整齊，從而保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。在船用甲板機(jī)械和海洋開發(fā)領(lǐng)域，提升機(jī)也具有悠久的使用歷史和多種多樣的用途?？梢哉f(shuō)，提升機(jī)廣泛地運(yùn)用于各種各樣的場(chǎng)合，發(fā)揮著不同的作用，也具有各種各樣的結(jié)構(gòu)組成。為了更好地研究提升機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能，需要對(duì)提升機(jī)的組成和提升機(jī)的分類展開探討。1.1.1提升機(jī)的分類提升機(jī)多種多樣的用途，決定了提升機(jī)的種類和組成形式也是多種多樣的。按照提升機(jī)卷筒的數(shù)量分，提升機(jī)可以分為三種:單卷筒提升機(jī)、雙卷筒提升機(jī)和三卷筒提升機(jī)。單卷筒提升機(jī)是三種類型提升機(jī)中最常見的。它只有一個(gè)卷筒用來(lái)存放纜繩或者鉸鏈，一般用于對(duì)卷筒的容繩量要求不高的場(chǎng)合。另外，按照提升機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式，通常又把提升機(jī)分為電動(dòng)提升機(jī)，氣動(dòng)提升機(jī)和液壓提升機(jī)三種。1.1.2提升機(jī)的特點(diǎn)和性能要求通過(guò)對(duì)提升機(jī)應(yīng)用場(chǎng)合的探討和提升機(jī)結(jié)構(gòu)的分析，可以得知，在工程應(yīng)用中提升機(jī)會(huì)具有如下一些特點(diǎn):1.負(fù)載時(shí)變提升機(jī)用于海洋拖曳、電梯轎廂提升、礦山調(diào)度等場(chǎng)合時(shí)，由于外界環(huán)境因素的影響，例如海浪、海流、貨物重量等的不斷變化，它的負(fù)載也在不斷變化。這就對(duì)提升機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行造成了很大干擾。如果不采取有效的控制手段，提升機(jī)的收放速度就不可能穩(wěn)定，有時(shí)甚至無(wú)法正常工作。2.驅(qū)動(dòng)力矩范圍大這也是由提升機(jī)的工作環(huán)境決定的，其驅(qū)動(dòng)力范圍從幾公斤到上百噸不等。3.要求調(diào)速方便，高低速運(yùn)行穩(wěn)定由于收放工作的需要，現(xiàn)在許多提升機(jī)都需要能夠方便連續(xù)地調(diào)整收放速度。在高速運(yùn)行的時(shí)候，不能出現(xiàn)飛車的情況；在低速運(yùn)行的時(shí)候，不能出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，而且要保持一定的輸出力矩。4.對(duì)安全可靠性要求較高由于提升機(jī)一旦出現(xiàn)事故，就有可能對(duì)人的生命或財(cái)產(chǎn)造成很大的傷害，加上提升機(jī)的工作環(huán)境大多比較惡劣，所以就要求提升機(jī)具有很高的可靠性。因此在設(shè)計(jì)提升機(jī)時(shí)設(shè)計(jì)人員應(yīng)考慮到提升機(jī)的最大負(fù)載能力、提升機(jī)的防爆性、元件的可靠性等因素。5.要求具有較好的可操作性隨著對(duì)提升機(jī)使用要求的不斷提高以及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，提升機(jī)的自動(dòng)化程度也在不斷提高。一些先進(jìn)的電子控制技術(shù)、通訊技術(shù)的運(yùn)用，使得現(xiàn)在的提升機(jī)能夠具有很好的人機(jī)接口和遠(yuǎn)程通信能力，極大地提高了提升機(jī)的操作性能。1.2國(guó)內(nèi)外