单绳双筒缠绕式提升机设计及主轴系统有限元分析（本科毕业论文设计）.doc
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单绳双筒缠绕式提升机设计及主轴系统有限元分析（本科毕业论文设计）,摘要本设计是对2jk—2.5×1.5型单绳缠绕式矿井提升机进行总体参数和结构设计，并对提升机的的主要受载零部件—主轴和卷筒进行受力分析，研究其受载情况。通过使用建模及分析软件，提高计算机应用能力和专业技术知识，利用分析计算专用软件对提升机主轴和卷筒在正常载...
内容介绍
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单绳双筒缠绕式提升机设计及主轴系统有限元分析（本科毕业论文设计）
摘 要
本设计是对2JK—2.5×1.5型单绳缠绕式矿井提升机进行总体参数和结构设计，并对提升机的的主要受载零部件—主轴和卷筒进行受力分析，研究其受载情况。通过使用建模及分析软件，提高计算机应用能力和专业技术知识，利用分析计算专用软件对提升机主轴和卷筒在正常载荷下的强度和刚度计算，找出危险截面，得出几点有用的结论和建议，从而为设计产品时提供可靠的依据。
通过ANSYS软件创建矿井提升机主轴和卷筒的有限元模型，运用其研究模型物理响应功能进行计算分析，分析出的结果以综合位移和综合应力作为最后的依据来校核部件的强度和刚度，从而为设计提升机结构时提供参考，设计出更好的产品。整个分析过程包括建立模型、划分网格、施加外部约束和压力、计算以及结果分析几部分。
另外，与本设计相关配套的图纸共有6张。
关键词：提升机，主轴，卷筒，有限元
ABSTRACT
The article disturbs structure and parameter design of mine hoist machine,which type is 2JK—2.5×1.5.In this paper,for studying on the situation of defined,the main components—main shaft and drum which are defined loads have been carried on the analysis．Applying the software of modeling and analysis to improve my computer ability and professional knowledge．We operate load below the regular and stiffness calculation by the components analysis calculation proprietary software,find out dangerous section ,obtain some conlusions and advisement and then provide credibility design bases for designing product．
This paper created finite element model for mine hoist machine main shaft and drum by ANSYS software,and studied modle physical response by ANSYS.Checking intention and stiffness is based on the results of compositive displacement and stress．So it can provide design bases for locale produce.Analysis of the whole process including the establishment of model grid,applying external constraints and force,calculation and the result．
In addition，there are six pieces of drawing about the design．
Key words：hoist machine，main shaft,，drum，finite element
目 录
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1 矿井提升设备的发展概况及发展方向 1
1.1.1矿井提升机的发展趋势 3
1.2 国内外研究动态 6
1.3 本文的主要研究内容 7
2 总体设计计算 8
2.1 缠绕式提升机主轴装置 8
2.2 原始参数设计 8
2.2.1钢丝绳的选择计算 9
2.2.2卷筒宽度B的计算 9
2.2.3钢丝绳的最大静张力 10
2.2.4钢丝绳的最大静张力差 10
2.2.5最大提升速度 10
2.2.6电动机的功率 10
2.3 主要零部件的选型计算 11
2.3.1电动机 11
2.3.2减速器 11
2.3.3齿轮联轴器 12
2.3.4弹性棒销联轴器 13
2.3.5调绳离合器 13
2.3.6盘型制动器装置 14
2.3.7主轴承 15
2.3.8深度指示器 16
3 总体结构设计 17
3.1 缠绕式提升机主轴装置设计 17
3.2 主要零部件的设计 17
3.2.1主轴的设计 17
3.2.2卷筒的设计 19
4 有限元法及有限元分析软件 22
4.1有限元法简介 22
4.1.1有限元简介 22
4.1.2有限元法求解步骤 22
4.1.3有限元法的特点 22
4. 2 ANSYS有限元分析软件 24
4.2.1ANSYS软件介绍 24
4.2.2ANSYS的功能 24
4.2.3ANSYS的特点 24
5 卷筒部件的计算与有限元分析 26
5.1 相关参数 26
5.2 卷筒受力分析与计算 26
5.2.1卷筒壳受力 26
5.2.2挡绳板受力 27
5.3 卷筒的有限元分析与计算 27
5.3.1有限元模型的建立（不加木衬） 27
5.3.2计算及分析 28
5.3.3带木衬卷筒的有限元计算与分析 30
6 主轴的有限元分析与计算 34
6.1 相关参数 34
6.2 计算工况的确定 35
6.3 主轴的受力分析与计算 35
6.3.1受力分析 35
6.3.2载荷计算 35
6.4 主轴的有限元分析与计算 53
6.4.1有限元模型的建立 53
6.4.2计算及分析 54
6.4.3主轴强度校核 60
7 结论 61
结束语 63
参考文献 64
摘 要
本设计是对2JK—2.5×1.5型单绳缠绕式矿井提升机进行总体参数和结构设计，并对提升机的的主要受载零部件—主轴和卷筒进行受力分析，研究其受载情况。通过使用建模及分析软件，提高计算机应用能力和专业技术知识，利用分析计算专用软件对提升机主轴和卷筒在正常载荷下的强度和刚度计算，找出危险截面，得出几点有用的结论和建议，从而为设计产品时提供可靠的依据。
通过ANSYS软件创建矿井提升机主轴和卷筒的有限元模型，运用其研究模型物理响应功能进行计算分析，分析出的结果以综合位移和综合应力作为最后的依据来校核部件的强度和刚度，从而为设计提升机结构时提供参考，设计出更好的产品。整个分析过程包括建立模型、划分网格、施加外部约束和压力、计算以及结果分析几部分。
另外，与本设计相关配套的图纸共有6张。
关键词：提升机，主轴，卷筒，有限元
ABSTRACT
The article disturbs structure and parameter design of mine hoist machine,which type is 2JK—2.5×1.5.In this paper,for studying on the situation of defined,the main components—main shaft and drum which are defined loads have been carried on the analysis．Applying the software of modeling and analysis to improve my computer ability and professional knowledge．We operate load below the regular and stiffness calculation by the components analysis calculation proprietary software,find out dangerous section ,obtain some conlusions and advisement and then provide credibility design bases for designing product．
This paper created finite element model for mine hoist machine main shaft and drum by ANSYS software,and studied modle physical response by ANSYS.Checking intention and stiffness is based on the results of compositive displacement and stress．So it can provide design bases for locale produce.Analysis of the whole process including the establishment of model grid,applying external constraints and force,calculation and the result．
In addition，there are six pieces of drawing about the design．
Key words：hoist machine，main shaft,，drum，finite element
目 录
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1 矿井提升设备的发展概况及发展方向 1
1.1.1矿井提升机的发展趋势 3
1.2 国内外研究动态 6
1.3 本文的主要研究内容 7
2 总体设计计算 8
2.1 缠绕式提升机主轴装置 8
2.2 原始参数设计 8
2.2.1钢丝绳的选择计算 9
2.2.2卷筒宽度B的计算 9
2.2.3钢丝绳的最大静张力 10
2.2.4钢丝绳的最大静张力差 10
2.2.5最大提升速度 10
2.2.6电动机的功率 10
2.3 主要零部件的选型计算 11
2.3.1电动机 11
2.3.2减速器 11
2.3.3齿轮联轴器 12
2.3.4弹性棒销联轴器 13
2.3.5调绳离合器 13
2.3.6盘型制动器装置 14
2.3.7主轴承 15
2.3.8深度指示器 16
3 总体结构设计 17
3.1 缠绕式提升机主轴装置设计 17
3.2 主要零部件的设计 17
3.2.1主轴的设计 17
3.2.2卷筒的设计 19
4 有限元法及有限元分析软件 22
4.1有限元法简介 22
4.1.1有限元简介 22
4.1.2有限元法求解步骤 22
4.1.3有限元法的特点 22
4. 2 ANSYS有限元分析软件 24
4.2.1ANSYS软件介绍 24
4.2.2ANSYS的功能 24
4.2.3ANSYS的特点 24
5 卷筒部件的计算与有限元分析 26
5.1 相关参数 26
5.2 卷筒受力分析与计算 26
5.2.1卷筒壳受力 26
5.2.2挡绳板受力 27
5.3 卷筒的有限元分析与计算 27
5.3.1有限元模型的建立（不加木衬） 27
5.3.2计算及分析 28
5.3.3带木衬卷筒的有限元计算与分析 30
6 主轴的有限元分析与计算 34
6.1 相关参数 34
6.2 计算工况的确定 35
6.3 主轴的受力分析与计算 35
6.3.1受力分析 35
6.3.2载荷计算 35
6.4 主轴的有限元分析与计算 53
6.4.1有限元模型的建立 53
6.4.2计算及分析 54
6.4.3主轴强度校核 60
7 结论 61
结束语 63
参考文献 64
