多繩摩擦輪式提升機(jī)設(shè)計(jì)及主軸系統(tǒng)有限元分析


摘　　要

本設(shè)計(jì)是對(duì)2JK-2×1.25型單繩雙筒纏繞式礦井提升機(jī)進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)提升機(jī)的關(guān)鍵部件——主軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用分析計(jì)算專用軟件對(duì)提升機(jī)主軸在正常載荷下的強(qiáng)度和剛度計(jì)算，從而找出危險(xiǎn)截面，得出幾點(diǎn)有用的結(jié)論和建議。
本文運(yùn)用ANSYS軟件建立了礦井提升機(jī)主軸的有限元模型，應(yīng)用ANSYS研究模型物理響應(yīng)的功能。通過對(duì)這些計(jì)算分析，為提升機(jī)主軸設(shè)計(jì)提供一些具體的有參考價(jià)值的建議，為現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)提供可靠的設(shè)計(jì)依據(jù)。
結(jié)果分析中，選用了應(yīng)力、位移、和應(yīng)變?nèi)齻€(gè)結(jié)果作為最后的分析結(jié)論。整個(gè)分析過程包括建立模型、劃分網(wǎng)格、加入外部約束和受力、計(jì)算、結(jié)果分析幾部分。
最后，本設(shè)計(jì)相關(guān)圖紙共5張。


關(guān)鍵詞：提升機(jī)，主軸，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 錄

中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1緒論 1
1.1國(guó)內(nèi)外提升機(jī)發(fā)展概況及發(fā)展方向 1
1.2提升機(jī)工作原理及其結(jié)構(gòu)類型分析 5
2總體設(shè)計(jì)計(jì)算 6
2.1纏繞式提升機(jī)主軸裝置 6
2.2原始設(shè)計(jì)參數(shù) 6
2.2.1鋼絲繩選擇 7
2.2.2卷筒直徑 7
2.2.3卷筒寬度B 7
2.2.4最大提升速度 7
2.2.5電動(dòng)機(jī)功率 7
2.3主要零部件 8
2.3.1電動(dòng)機(jī) 8
2.3.2減速器 8
2.3.3聯(lián)軸器 8
2.3.4調(diào)繩離合器 9
2.3.5盤形制動(dòng)器裝置 10
2.3.6深度指示系統(tǒng) 11
2.3.7主軸承 11
3總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12
3.1主軸裝置總體結(jié)構(gòu) 12
3.2主要零部件 12
3.2.1主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13
3.2.2卷筒 14
4有限元及ANSYS軟件簡(jiǎn)介 16
4.1有限元的發(fā)展 16
4.2有限元的特點(diǎn) 16
4.3有限元的工程應(yīng)用 17
4.4有限元的分類 17
4.5有限元的新發(fā)展 17
4.5.1隨機(jī)有限元法（Stochastic FEM） 18
4.5.2模糊有限元法（Fuzzy FEM） 18
4.5.3自適應(yīng)有限元法（Adaptive FEM） 18
4.5.4網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)生成專家系統(tǒng)（AMGES） 18
4.5.5知識(shí)有限元法（Knowledge-based FEM） 19
4.5.6并行有限元計(jì)算（Paralle FEM Computing） 19
4.5.7解析與數(shù)值結(jié)合法（AN法） 19
4.6 ANSYS軟件分析 20
4.6.1 ANSYS軟件介紹 20
4.6.2 ANSYS在有限元軟件中的地位 20
4.6.3 ANSYS的發(fā)展 20
4.6.4 ANSYS的功能 20
4.6.5 ANSYS的特點(diǎn) 21
5主軸的有限元計(jì)算與分析 22
5.1相關(guān)參數(shù) 22
5.2計(jì)算工況的確定 22
5.3主軸的受力計(jì)算與分析 23
5.3.1載荷分析 23
5.3.2載荷計(jì)算 23
5.4主軸的有限元計(jì)算與分析 27
5.4.1有限元模型建立 27
5.4.2計(jì)算及分析 28
6主軸裝置的有限元分析與計(jì)算 32
6.1幾何模型的建立 32
6.2有限元模型的建立 33
6.2.1網(wǎng)格劃分 33
6.2.2約束及載荷的施加 34
6.2.3連續(xù)部分的處理 34
6.3主軸裝置的有限元計(jì)算 35
6.4制動(dòng)時(shí)主軸裝置的有限元計(jì)算與分析 39
6.4.1約束 39
6.4.2外載荷 39
6.4.3有限元計(jì)算結(jié)果及分析 39
7 結(jié)論 41
參考文獻(xiàn) 42