机械毕业设计180JK-2.50提升机

1滚筒的设计

滚筒的作用主要是通过一外啮合圆柱齿轮传动，通过主轴把减速器箱

传递给它的转速和转矩转化成绕在它上面的钢丝绳的线速度，以提升和下放物体。

1.1 滚筒有关尺寸的计算

1. 计算滚筒直径

由 式 D

vi n d π60= 则 m n vi D d 32.1980

14.31875.36060=⨯⨯⨯==π 2. 验算滚筒直径

mm d mm D 10005.1280801320=⨯=≥=

故D=1320mm 合适

3. 计算滚筒宽度 ))(330(επ+++=d D

H B mm 780)35.12)(31320

30210(=++⨯+=π 式中， H ——主井提升高度

X Z S H H H H ++=

m 2161416180=++=

ε———钢丝绳缠在滚筒上时，两绳圈之间间隙，取

mm 3=ε

1.2 滚筒的结构设计

矿井提升机的滚筒是缠绕钢丝绳的，并且承受钢丝绳的拉力所造成的各种载荷的主要部件和传递动力的元件。滚筒一般由三部分组成，即筒壳、

法兰盘（支轮）和支环。筒壳是滚筒最基本和最薄弱的元件，是滚筒的主要承载部分。其宽度一般为mm

10，本次设计中取为mm

~

mm20

30.支环的作用是增加滚筒的稳定性。筒壳和支轮的材料为Mn

16钢板。矿井提升机的运转实践证明，木衬对筒壳能起到一定的保护作用，故设计时在筒壳外装有木衬。但木衬对筒壳的保护只有在筒壳的形状比较规则，没有发生较大的变形，并且合适的木材制作木衬（现常用柞木、水曲柳或榆木等制作），使木衬与筒壳能各处均匀严密接触的情况下才是有效的，故，在安装提升机时，要求筒壳的外形是比较规则的圆柱体，木衬用上述木材制作，并按规定车制绳沟。装设木衬时，应使木衬衬条在长度方向上与筒壳均匀严密的接触，木衬衬条之间的缝隙应尽量予以消除。在使用过程中当木衬已经磨损时，应及时予以更换。

木衬每块的长度与滚筒宽度相等，即为780mm，每块的宽度为适宜于制造起见，不超过mm

150，每块的厚度应不少于钢丝绳直径的两倍，

~

200

一般为100mm左右，取为80mm。固定滚筒木衬的螺钉头应沉入木衬厚度三分之一以上，当全部木衬固定完以后，应用木塞沾胶水将螺钉孔塞死，并须用木楔将木衬缝添满。使用中的木衬，当因磨损使螺钉头的沉入深度尚存10mm时，即应重新更换。筒木衬必须刻制绳槽，

则沟槽深度

⨯

.0=

35

=

=

dmm

mm

A7.0

2

35

.0

d——钢丝直径

两相邻沟槽的中心矩

)3

~

+

=

2(=

~

4(

mm

mm

d

t)5

取mm

=

t5.4

由于筒壳是一个处于负荷不断变化和复杂应力状态下的壳体，故筒壳的结构设计应保证滚筒的各个部分有足够的强度和刚度，并应尽量使各部

的强度和刚度均匀，以便使筒壳能足以适应外力和内力的变化，而不致产生变形。

根据工程实际参照设计标准，现设计为

图6-1 滚筒结构简图

其优点是：1.滚筒内部设有加强支环，增加了筒壳的刚度，筒壳钢板较薄

2.采用铸铁法兰盘，节省钢材，减少了焊接工作量和焊接内应力

1.3 滚筒的强度计算

作用在滚筒筒壳上的外载荷主要有下列几种：

（1）已经缠绕到滚筒的钢丝绳绳圈对筒壳所施加的径向压力

（2）尚未缠绕到滚筒上的钢丝绳的静拉力对筒壳所施加的弯矩和扭矩 分析指出，由弯矩和扭矩所引起的筒壳的弯曲应力和扭矩应力与压缩应力相比，数值很小，可以忽略不计。由已经缠绕到滚筒上的钢丝绳绳圈的径相力所引起的筒壳自由段的压缩应力具有很高的值。压缩δ能达到2/1500~1200cm Kg ，而在法兰盘（支轮）处，筒壳的弯曲应力具有更高的值。弯曲δ能达到2/300~2500cm Kg ，这样高的应力甚至超过了筒壳材料的屈

服极限。

所以，缠绕式矿井提升机滚筒筒壳的强度计算不要是指筒壳自由段的压缩应力和法兰盘处筒壳的弯曲应力计算，并应使筒壳在这些地方的最大

应力不超过筒壳材料的许用应力。

1.3.1 筒壳的计算载荷

1. 筒壳的外载荷

筒壳上的单位面积压力q

由 )/(//2cm kg ht S t p q ==

2/09.5445.060/1.1298cm kg =⨯=

式中， S ———钢丝绳最大静拉力 kg S 1.1298= r ———筒壳厚度平均半径 cm r 60=

t ———缠绕绳圈的节距 cm t 45.0=

2. 钢丝绳拉力降低系数

由式， Eht F E a a C K

K 5.0115.011+=+=λ

式中， a ———变形修正系数 对于筒壳中部，可取0=x

1=a ，筒壳端部取2/B x =，0=a

B ———筒壳宽度

212.045

.031025727.0100.166=⨯⨯⨯⨯⨯==Eht F E K K λ 式中，K E ———钢丝绳的弹性模数，26/10)5.1~75.0(cm kg E K ⨯=，取

26/100.1cm kg E K ⨯=

E ———筒壳钢板的弹性模数，26/102cm kg E ⨯=

K F ———钢丝绳中所有钢丝的横截面积2cm

25727.0cm F K =

h ———筒壳厚度， cm h 3=

t ———绳圈缠绕的节矩，cm t 45.0=