多绳摩擦轮式提升机设计及主轴系统有限元分析.doc
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多绳摩擦轮式提升机设计及主轴系统有限元分析,摘 要本设计是对2jk-2×1.25型单绳双筒缠绕式矿井提升机进行整体结构设计，并对提升机的关键部件——主轴进行结构受力分析及结构设计，利用分析计算专用软件对提升机主轴在正常载荷下的强度和刚度计算，从而找出危险截面，得出几点有用的结论和建议。本文运用ansys软件建立了矿井提...
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多绳摩擦轮式提升机设计及主轴系统有限元分析
摘 要
本设计是对2JK-2×1.25型单绳双筒缠绕式矿井提升机进行整体结构设计，并对提升机的关键部件——主轴进行结构受力分析及结构设计，利用分析计算专用软件对提升机主轴在正常载荷下的强度和刚度计算，从而找出危险截面，得出几点有用的结论和建议。
本文运用ANSYS软件建立了矿井提升机主轴的有限元模型，应用ANSYS研究模型物理响应的功能。通过对这些计算分析，为提升机主轴设计提供一些具体的有参考价值的建议，为现场生产提供可靠的设计依据。
结果分析中，选用了应力、位移、和应变三个结果作为最后的分析结论。整个分析过程包括建立模型、划分网格、加入外部约束和受力、计算、结果分析几部分。
最后，本设计相关图纸共5张。
关键词：提升机，主轴，有限元分析
ABSTRACT
The article disturbs structure design of mine hoist machine, which type is 2JK-2.0. In this paper, the main shaft of hoister key, and the components——main shaft has carried on the analysis and has structure design. We operate load below the regular and stiffness calculation by the components analysis calculation proprietary software, thereby find out dangerous section and obtain some conclusions and advisement.
This paper established finite element model for mine hoist machine main shaft by ANSYS software, and studied model physical response by ANSYS. By the calculating and analyzing, provide some referential advice for the design of main shaft, and provide credibility design bases for locale produce.
Analyzing the results, the use of stress, displacement and strain as a result of three final conclusions of analysis. Analysis of the whole process including the establishment of model grid, adding external constraints and force, calculation and the result.
At last, there are five pieces of drawing about the design.
Key words: Hoist machine, main shaft intention, finite element
目 录
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1国内外提升机发展概况及发展方向 1
1.2提升机工作原理及其结构类型分析 5
2总体设计计算 6
2.1缠绕式提升机主轴装置 6
2.2原始设计参数 6
2.2.1钢丝绳选择 7
2.2.2卷筒直径 7
2.2.3卷筒宽度B 7
2.2.4最大提升速度 7
2.2.5电动机功率 7
2.3主要零部件 8
2.3.1电动机 8
2.3.2减速器 8
2.3.3联轴器 8
2.3.4调绳离合器 9
2.3.5盘形制动器装置 10
2.3.6深度指示系统 11
2.3.7主轴承 11
3总体结构设计 12
3.1主轴装置总体结构 12
3.2主要零部件 12
3.2.1主轴结构设计 13
3.2.2卷筒 14
4有限元及ANSYS软件简介 16
4.1有限元的发展 16
4.2有限元的特点 16
4.3有限元的工程应用 17
4.4有限元的分类 17
4.5有限元的新发展 17
4.5.1随机有限元法（Stochastic FEM） 18
4.5.2模糊有限元法（Fuzzy FEM） 18
4.5.3自适应有限元法（Adaptive FEM） 18
4.5.4网络自动生成专家系统（AMGES） 18
4.5.5知识有限元法（Knowledge-based FEM） 19
4.5.6并行有限元计算（Paralle FEM Computing） 19
4.5.7解析与数值结合法（AN法） 19
4.6 ANSYS软件分析 20
4.6.1 ANSYS软件介绍 20
4.6.2 ANSYS在有限元软件中的地位 20
4.6.3 ANSYS的发展 20
4.6.4 ANSYS的功能 20
4.6.5 ANSYS的特点 21
5主轴的有限元计算与分析 22
5.1相关参数 22
5.2计算工况的确定 22
5.3主轴的受力计算与分析 23
5.3.1载荷分析 23
5.3.2载荷计算 23
5.4主轴的有限元计算与分析 27
5.4.1有限元模型建立 27
5.4.2计算及分析 28
6主轴装置的有限元分析与计算 32
6.1几何模型的建立 32
6.2有限元模型的建立 33
6.2.1网格划分 33
6.2.2约束及载荷的施加 34
6.2.3连续部分的处理 34
6.3主轴装置的有限元计算 35
6.4制动时主轴装置的有限元计算与分析 39
6.4.1约束 39
6.4.2外载荷 39
6.4.3有限元计算结果及分析 39
7 结论 41
参考文献 42
摘 要
本设计是对2JK-2×1.25型单绳双筒缠绕式矿井提升机进行整体结构设计，并对提升机的关键部件——主轴进行结构受力分析及结构设计，利用分析计算专用软件对提升机主轴在正常载荷下的强度和刚度计算，从而找出危险截面，得出几点有用的结论和建议。
本文运用ANSYS软件建立了矿井提升机主轴的有限元模型，应用ANSYS研究模型物理响应的功能。通过对这些计算分析，为提升机主轴设计提供一些具体的有参考价值的建议，为现场生产提供可靠的设计依据。
结果分析中，选用了应力、位移、和应变三个结果作为最后的分析结论。整个分析过程包括建立模型、划分网格、加入外部约束和受力、计算、结果分析几部分。
最后，本设计相关图纸共5张。
关键词：提升机，主轴，有限元分析
ABSTRACT
The article disturbs structure design of mine hoist machine, which type is 2JK-2.0. In this paper, the main shaft of hoister key, and the components——main shaft has carried on the analysis and has structure design. We operate load below the regular and stiffness calculation by the components analysis calculation proprietary software, thereby find out dangerous section and obtain some conclusions and advisement.
This paper established finite element model for mine hoist machine main shaft by ANSYS software, and studied model physical response by ANSYS. By the calculating and analyzing, provide some referential advice for the design of main shaft, and provide credibility design bases for locale produce.
Analyzing the results, the use of stress, displacement and strain as a result of three final conclusions of analysis. Analysis of the whole process including the establishment of model grid, adding external constraints and force, calculation and the result.
At last, there are five pieces of drawing about the design.
Key words: Hoist machine, main shaft intention, finite element
目 录
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1国内外提升机发展概况及发展方向 1
1.2提升机工作原理及其结构类型分析 5
2总体设计计算 6
2.1缠绕式提升机主轴装置 6
2.2原始设计参数 6
2.2.1钢丝绳选择 7
2.2.2卷筒直径 7
2.2.3卷筒宽度B 7
2.2.4最大提升速度 7
2.2.5电动机功率 7
2.3主要零部件 8
2.3.1电动机 8
2.3.2减速器 8
2.3.3联轴器 8
2.3.4调绳离合器 9
2.3.5盘形制动器装置 10
2.3.6深度指示系统 11
2.3.7主轴承 11
3总体结构设计 12
3.1主轴装置总体结构 12
3.2主要零部件 12
3.2.1主轴结构设计 13
3.2.2卷筒 14
4有限元及ANSYS软件简介 16
4.1有限元的发展 16
4.2有限元的特点 16
4.3有限元的工程应用 17
4.4有限元的分类 17
4.5有限元的新发展 17
4.5.1随机有限元法（Stochastic FEM） 18
4.5.2模糊有限元法（Fuzzy FEM） 18
4.5.3自适应有限元法（Adaptive FEM） 18
4.5.4网络自动生成专家系统（AMGES） 18
4.5.5知识有限元法（Knowledge-based FEM） 19
4.5.6并行有限元计算（Paralle FEM Computing） 19
4.5.7解析与数值结合法（AN法） 19
4.6 ANSYS软件分析 20
4.6.1 ANSYS软件介绍 20
4.6.2 ANSYS在有限元软件中的地位 20
4.6.3 ANSYS的发展 20
4.6.4 ANSYS的功能 20
4.6.5 ANSYS的特点 21
5主轴的有限元计算与分析 22
5.1相关参数 22
5.2计算工况的确定 22
5.3主轴的受力计算与分析 23
5.3.1载荷分析 23
5.3.2载荷计算 23
5.4主轴的有限元计算与分析 27
5.4.1有限元模型建立 27
5.4.2计算及分析 28
6主轴装置的有限元分析与计算 32
6.1几何模型的建立 32
6.2有限元模型的建立 33
6.2.1网格划分 33
6.2.2约束及载荷的施加 34
6.2.3连续部分的处理 34
6.3主轴装置的有限元计算 35
6.4制动时主轴装置的有限元计算与分析 39
6.4.1约束 39
6.4.2外载荷 39
6.4.3有限元计算结果及分析 39
7 结论 41
参考文献 42
