提升机驱动系统设计
煤矿提升机电控系统设计与分析
采集 、 检测 、 预处 理并 显示提升机 的各种运行 年来俄 国在提升机电控 系统 的研究也小有 成效 大大改进 了传统矿井 操作台集中显 示信号灯 ． 位置信号 、 速度信号 、 故障信号灯 ， 并 依据指令 、 安全信号 的要 求 作业的不安定 因素． 取 得了 良好的实用效果 以下 对我国 目前 的提 升 指令 、 实现对提升机的工艺控制和安全保 护 电气传动系统采用恒 定磁场电 机技术应用方面进行了浅要分析 ： 枢可逆 串联 ｌ ２ 脉动 的传 动方案 ． 以西门子公司 的 ６ Ｒ Ａ ７ ０全数字 直流 １ ． １ 交 流 电 控 系 统 由于早期的经济限制 ． 目前我国的提升机还数交流 电控 系统较 为 调速装置为电枢和磁场的调节控制中心 ．通过反并联 的可控硅组 件 ， 普遍 交流电控系统采用转变功率的方式使提升机的各项状 态得到控 实现对提升电机的拖动 ２ ． ２电控系统的控制模 式 制． 使用过程 中易耗费大量电力 同时。 由于此系统 自身特点的限制， 无 基于 Ｐ Ｌ Ｃ ＋ 计算机模式的提升机电控系统 ． 其控 制模式 分析 如下 ： 法实现无级变速 使得很多电能都消耗在电器间的功率转换上 所 以， （ １ ） 信号采集系统。信息采集工作主要依靠于下机位 的运 作来 实 我 国目前 的煤矿 提升机大多数 的电控 系统操作起来 消耗大． 且使用时 现 ．借助 Ｐ Ｌ Ｃ自身所具备 的特点全面采集矿井作业 中的各种状 态参 效率不高 ． ． 数． 再进行综合处理。 从而达到对电控系统 的全面情况 的控制 。其优点 １ － ２卣 流 电 控 系 统 艮 好 的实现 与传统大部分的交流电控系统不同 ， 直流电控系统在各项操作 指 是可 以及 时的对 工作 中出现 的各类参数进行 了解 和控制彳 Ｐ Ｌ Ｃ在矿井 中的应 用大大减轻 了人 力投 标 中更经 济高效 ． 但 目前 在我 国的煤矿 开采 中． 直 流电控系统 的使 用 了对矿 井作业 的掌握 同时． 是一种有效 的信号采集方式 范 围还挺狭小 。直流电控系统通过变频器 实现机 械的变频调速 ， 并 改 入， （ ２ ） 上位机监控 系统 计算机的智能控制在监控 系统中发挥出 善 了交流 电控系统的调速限制 可 以极易实施无极调速 不难看 出， 直 利用其远程指挥 的特点对工作状态 中的各项情况进行 流 电控 系统 能够有效提高提升机 的综合性 能． 更 加保障 了提升 机的操 其最大 的优势 ． 它还可以对远程的作业 内容施行指令 ， 综合整体作业 作效率 进而使煤矿开采的效率大大提高 同时。 它所具备 的无 极调速 了解控制 同时． 功 能能够 降低机械运作 的能源损耗 节约能源的同时其整体 的运作起 的进程 金 面协调工作 的整体运行 ２ ＿ ３ 提升机 电控 系统变频调速技术的实现分析 来也更平 稳安全 总之， 直流 电控 系统是 传统电控系统 的一次 技术改 利用 Ｐ Ｌ Ｃ的逻 辑编程特点 ． 对变频器实施 编程， 进 行电机 和运行 革令 后其使用范围也会更广 频率之 间的协调运作 大体可以解 释为当电机转速超过 了实 际所要求 １ ． ３微机控制 电控系统
副井提升机直流调速系统的设计
引言刮板输送机、提升机以及带式输送机等均为煤矿生产的关键运输设备，对于上述设备而言其电控系统的稳定性和安全性直接决定综采工作面的运输能力，继而影响整个煤矿的生产能力。
经实践应用及调研可知，提升机传统电控系统存在故障率高、线路老化严重、系统能耗较大、维护困难以及维护成本高等缺陷[1]，因此，为满足当前煤矿综采工作面高效开采现状，需从根本上提高提升机的运输能力和运输效率。
本文将从提升机电气控制系统着手将传统电控系统改进为直流调速系统。
1提升机电控系统的设计要求根据《煤炭安全规程》的相关要求，要求提升机电气控制系统对设备的速度控制曲线满足生产要求。
因此，对提升机电气控制系统提出如下要求：1）提升机能够根据其实时负载进行电动或者制动状态的控制，即其满足四象限运行的能力；2）要求提升机电气控制系统能够实现平滑调速，并根据运输对象的不同进行分等级运输，且要求其具有较高的提升能力；简单地说，对提升机传统电气控制系统的改造，主要目的是对提升机速度控制功能进行优化，对其自适应速度控制提出更高的要求，在保证其在实时载荷下正常工作的同时，达到降低能耗、平稳调速的目的，并且改造后提升机电气控制系统的维护成本可以降低。
在当前多种调速方式优劣势的综合比对下，本文拟采用直流调速系统对传统电控系统进行升级改造。
2提升机直流调速系统的设计基于直流调速系统实现提升机速度与电流的双闭环控制，以达到对提升速度控制的精确性和稳定性。
本文所采用直流调速系统的核心装置为全数字化直流调速装置，该装置可根据现场情况对提升参数进行设定；根据提升参数的采集完成对给定值和反馈的设定，其中可采用模拟量和数字量同时对输入量进行设置；具有较高的检测精度；基于全数字化直流调速装置在实现其与其他调速装置进行通信的要求外，还可与上位机和PLC 控制器等实现通信；基于全数字化直流调速装置可实现对提升机系统运行参数的状态显示、监控以及报警等功能[2]。
针对提升机直流调速系统的控制需求，本文所选择的全数字直流调速装置的具体系列为DCS 系列，且为实现其四象限调速控制功能，最终所选全数字直流调速装置的系列为DCS600。
提升机的方案
提升机的方案什么是提升机？提升机（Elevator），又称升降机、电梯，是一种用来垂直运输人员和物品的机械装置。
它广泛应用于各种场合，例如住宅楼、商业楼、医院、机场、地铁站等。
提升机的设计和选型需要考虑多方面因素，以确保其安全、高效运行。
提升机方案设计的重要性提升机作为垂直运输的核心设备，它的方案设计直接影响到整个安装运行过程。
一个合理的提升机方案设计能够确保提升机的顺利安装和运行，提高工作效率，并保障乘客的安全。
提升机方案设计的关键因素1. 载重量和尺寸首先，提升机方案设计需要考虑载重量和尺寸。
这决定了提升机可以承载多少人或多少重量的物品。
根据实际需求，确定提升机的载重量和尺寸，以满足使用要求。
2. 速度和楼层高度其次，提升机的方案设计需要考虑速度和楼层高度。
不同场所对于提升机的速度和楼层高度要求不同。
在商业楼和公共交通场所，通常需要较高的速度和楼层高度，以满足人流量的需要。
3. 安全性和紧急情况应对提升机方案设计中，安全性和紧急情况应对也是重要因素。
提升机需要具备多种安全措施，如防止超载、防止门夹人、防止意外坠落等。
同时，提升机还应配备紧急停车和救援设备，以应对可能的紧急情况。
4. 能源效率和环保性在设计提升机方案时，也需要考虑能源效率和环保性。
选择高效节能的电动机和控制系统，减少能源消耗，降低碳排放，符合可持续发展的要求。
5. 用户体验和舒适度最后，提升机方案设计还需要考虑用户体验和舒适度。
提升机的内饰设计、音乐设备、空调等是否符合用户的需求，直接关系到用户的满意度和使用体验。
提升机方案设计的步骤1. 建立需求分析首先，需要与业主或使用者进行沟通，了解他们的需求和使用场景。
这包括载重量、速度、楼层高度、安全性等方面的要求。
2. 制定技术要求根据需求分析的结果，制定提升机方案的技术要求。
这包括载重量、速度、楼层高度、安全性等方面的具体数值要求，以及能源效率和用户体验的要求。
3. 进行方案设计在制定技术要求后，开始进行提升机方案的具体设计。
煤矿提升机电控系统设计与分析
络 传输 相应 的控 制指 令 ，实现 对矿 井提 升机 的远 程
监测 与控制 ，这 是 目前 电控系 统的最 新发展趋势 。这 种 电控系 统不仅 能够 实现对提 升机 的状态监 测 ，而 且 还 能够实现远程控制 ，具备一 定智 能程度的故障诊断 模式 ，因此这种智 能化 的电控 系统得 到了广 泛的应 用
程师需要重点解决 的问题之一 。
直流 电控系统采用变频器实现对提升机 的变频拖动 ，
一
方面不仅仅大大提高 了调速 的经济性 ，更重要 的是
利用变频器能够很轻易 的实现无极调速 ，从而大大提 高 了提升 机 的过载 能力 ，提 高 了生产 效率 ；另 一方 面 ，随着 电力 电子技术 的发 展 ，采用 可控 晶 闸管整
数，比如电压、电流 、功率 、频率参数都会实时被采
流驱 动系统 组成。电气操作系统采用西 门子公 司原装
￥ － ０ 系列 的可编程 序控 制器作 为操作控 制 主控单 ７３０
元 ，安全保护采用软、硬 件两路安全回路实现双重保 护 ；监控 计算 机 由工业控 制计 算机 配备 通讯 软件构
高 ，适用范围广。
、
矿井提升 机 电控 系统技 术 的应 用现 状
由于矿井 提升机 在安全性方面 的极端重要性 ，因
（ 微机控制 电控 系统 三） 随着工业控制技术 的发展和计算机技术 的发展 ， 逐渐 出现 了微机控制 的电控系统 ，具体来说 分为上位
机和下位机 。 １ ．下位 机控制 。 目前 应用 的最 为广泛 的下位机
流装置得到 的直流 电源作为直流拖动 电控系统 的驱动
本 论文主 要结合 提升机 的运行特点 ，对其机 电控 制系统进行深入分析探讨 ，以期从 中能够找到合理有
论文12矿井提升机电控系统原理设计
矿井提升机电控系统原理设计摘要我国矿井提升机大多是采用交流异步电机拖动，其电气控制系统采用转子串、切电阻调速，由继电器-接触器构成逻辑控制装置。
本文以安全、可靠、高效、经济为出发点，以可靠性原则为依据，对矿井交流提升机电控系统进行研究设计，由可编程控制器(PLC)代替继电器-接触器构成的逻辑控制装置。
其中简单介绍了国内外矿井提升机发展概况，提升机机械结构、工作原理，分析了其技术经济性。
对于PLC的控制原理及应用做了一般性的介绍。
详述了提升机电控系统和调速原理，如：测速部分和保护部分。
本文以TKD-NT 单绳缠绕式矿井提升机为例，提出了研究设计方案，并且在实践中成功实施。
PLC电控系统实现了对提升过程的程序控制，精度高；实现了速度、电流以及矢量的数字交换等，对提升机进行闭环调节；实现行程、速度等重要参数及提升状态的监视；实现无触点控制，寿命长，可靠性大大提高，具有良好的控制监视系统；实现了显示、记录等有关数据的全部自动化。
关键词：矿井交流提升机，PLC，调速，电控技术研究THE DESIGN OF ELECTRIC CONTROL SYSTEMBASED ON MINE ELEVATORABSTRACTIn China, mine elevator whose electric control system uses speed regulation by means of stringing and slicing the rotor resistance, and it constitutes the logic control device by the relay and contactor adopting the means of the drive of AC asynchronous motor in most cases. This paper which studies and designs the electric control system of AC mine elevator, adopting PLC which takes the place of the logic control device constituted by the relay and contactor takes the security, reliability, high efficiency, economy as a starting point, and takes the reliability principle as the basis. There into, this paper gives a brief introduction on the development of mine elevator in home and abroad, its framework and theory, while doing some economic study. Then, it introduces the theory and application of PLC simply. On the side, it goes into particulars about electric control system, for example, speed measurement and safeguard. This paper sets TKD-NT elevator for an example, proposes the research and design plan which puts in practice successfully. The electric control system based on PLC has carried out the procedure control of hoist process and high accuracy, closed-cycle control of mine elevator through speed, electric current as well as digital switching of vector and so on, the monitor of important parameters such as the distance of travel, speed, the state of hoist. In addition, the system also has carried out contact less control, long life-span, reliability greatly improved, good control supervisory system and completely automation of relevant data’s demonstration, recording and so on.KEY WORDS: AC mine elevator, PLC, speed regulation, electric controltechnology research目录前言 (1)第1章国内外矿井提升机发展概述 (2)§1.1国外矿井提升机现状 (2)§1.2我国矿井提升机电气控制系统的现状 (2)第2章提升机机械结构及工作原理 (4)§2.1机械结构 (4)§2.2工作原理 (5)第3章串电阻调速系统 (7)§3.1串电阻调速系统原理 (7)§3.2串电阻调速程序 (8)第4章提升机电控系统构成 (14)§4.1引言 (14)§4.2主回路 (15)§4.3测速回路 (16)§4.4安全回路 (16)§4.5控制回路 (18)§4.5.1 信号回路 (18)§4.5.2 电机正反转回路 (18)§4.5.3 制动回路 (19)§4.5.4 转子电阻控制回路 (19)§4.6监控系统 (20)§4.6.1 上位机 (20)§4.6.2 操作台 (21)第5章PLC 操作主控系统原理及应用 (22)§5.1PLC系统组成 (22)§5.2各单元基本特点 (22)第6章技术经济性分析 (24)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)前言矿井提升机常被人们称为矿山的咽喉，是矿山最重要的关键设备，是地下矿井与外界的唯一通道，肩负着矿石、物料、人员等的重要运输责任。
基于PLC的矿井提升机变频调速控制系统设计
基于PLC的矿井提升机变频调速控制系统设计摘要本文针对提升机控制系统中存在的上述问题，把可编程序控制器和变频器应用于提升机控制系统上，并在可行性方面进行了较深入的研究。
根据提升机的运行特点，控制系统采用工控机监控提升机变频调速系统，PLC控制系统、变频调速系统等组成。
为了提高系统的可靠性，对提升机各种物理量及控制单元进行控制监控。
提升机的动态监测由工控机或触摸屏和组态软件组成。
用户在组态环境中完成动画设计、设备连接、编写控制流程和工程所需要的信息报表以及结果打印等。
主控系统采用PLC系统，硬件简洁、软件灵活性强、调试方便、维护量小，配合一些专用电子模块组成的提升机控制设备，可供控制高压带动动力制动或低频制动等。
同时能检测各电机故障现象并送往上位机显示。
减少了传统继电器接触式控制系统的中间环节，减少了硬件和控制线，极大提高了系统的稳定性，可靠性。
关键词：矿用提升机；变频调速；矢量控制；可编程控制器The Freouency Conversion Use on The Speed Adjustment of Shaft Hoist on The Basis of PLC ControlABSTRACTElevator Control System In this paper, the above problems exist in the PLC and frequency converter used in elevator control system, and for a more in-depth feasibility study. According to the operation of hoist features, the control system IPC VVVF elevator control system, PLC control systems, frequency control system components. In order to improve system reliability, and various physical quantities on the elevator control unit to control monitoring. Dynamic monitoring of elevator or the touch screen by IPC and configuration software. User environment, complete the animation in the configuration design, equipment connections, control flow and project preparation of the required information statements, and the results of printing. Master control system uses PLC systems, hardware simplicity, the software flexibility and easy commissioning and maintenance of small, specialized electronic modules with a number of the elevator control equipment, drive dynamic braking for control of high pressure or low-frequency braking. While the motor symptoms can be detected and sent to the host computer display. Relay contact to reduce the traditional control system of the intermediate links, reducing hardware and control lines, which greatly improves system stability and reliability.KEY WORDS:：Shaft hoist；Frequency conversion；Vector control；PLC目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1课题概述 (2)1.2国内外矿井提升机的发展状况 (2)1.2.1国外矿井提升机的现状 (2)1.2.2国内提升机的现状与发展趋向 (6)1.3 本文内容及研究的意义 (7)1.3.1 研究内容 (7)1.3.2 研究意义 (8)第2章矿井提升机调速系统的设计 (9)2.1 矿井提升机对控制系统的要求 (9)2.2 提升机调速控制系统方案设计 (11)2.2.1 控制单元基本原理 (11)2.2.2 调速装置 (13)2.2.3 主控系统设计 (15)第3章变频调速系统的设计 (18)3.1变频调速的发展及在提升机系统中的应用 (18)3.2 变频调速基本原理 (20)3.3 变频器的选择 (21)3.3.1变频器的选型 (21)3.3.2 变频器容量的选择 (22)3.3.3 变频器主电路设计及参数设定 (23)第4章PLC在提升机变频控制系统中的应用 (26)4.1 PLC概述 (26)4.2 本系统中PLC的选型及特点 (27)4.3 PLC控制系统设计 (27)4.3.1 PLC的I/O分配 (28)4.3.2 PLC接线图 (33)第5章PLC控制程序设计 (34)5.1 PLC软件概述及提升机PLC控制要求 (34)5.2 程序设计 (35)5.3系统抗干扰措施 (40)结论 (42)谢辞 (43)参考文献 (44)附录 (46)外文资料翻译 (47)前言在煤炭生产中提升机担负着提升煤炭、岩石、下放材料、升降人员和设备的任务，是联系井上与井下的唯一途径，素有矿井“咽喉”之称。
斗式提升机的设计
斗式提升机的设计一、选取适合的型号和规格斗式提升机的型号和规格选择是设计的首要任务。
根据物料的类型、粒度、含水率、输送距离等参数，选取合适的机型。
同时，还需要根据工艺要求，确定提升高度、生产能力等参数。
选型过程中要综合考虑机器性能、安全性和经济性。
二、设计驱动系统驱动系统是斗式提升机的核心组成部分，包括主电机、减速器、联轴器等。
主电机的功率要根据物料密度、提升高度、提升速度等参数进行计算。
减速器选择要考虑传动比、扭矩输出等需求。
联轴器的选取要保证传动的可靠性和平稳性。
三、设计斗轮和斗链斗轮和斗链是斗式提升机的关键部件，直接影响输送效果和使用寿命。
斗轮的直径和轮边速度要根据物料的流动性、粒度等特性进行合理选择。
斗链的材料和结构要保证强度和耐磨性。
同时，斗链的张紧方式也需要注意，一般采用重锤张紧或螺栓张紧。
四、设计导向装置导向装置能够保证斗链的稳定运行，减少偏斜和撞击。
常见的导向装置有导轨、导杆等。
导向装置的设计要考虑斗链的张紧方式、输送物料的特性和传动机构的安全性。
五、设计防堵装置防堵装置是斗式提升机的重要组成部分，能够防止物料卡堵和链条断裂等故障。
常见的防堵装置有碰断装置、堵料检测装置等。
防堵装置的设计要考虑物料的流动性、粒度等特性，以及传动链条的张紧状态。
六、设计安全保护装置安全保护装置是确保斗式提升机安全运行的关键。
常见的安全保护装置有限位开关、断电保护装置、防止反向装置等。
安全保护装置的设计要符合国家相关标准和要求，能够有效避免事故发生。
七、设计维护设施为了方便斗式提升机的日常维护和保养，设计中要留出足够的空间，并配置相应的维护设施，如检修平台、梯子、滚筒等。
维护设施的设置要考虑斗式提升机的结构特点和安全要求。
综上所述，斗式提升机的设计涉及到选型、驱动系统、斗轮和斗链、导向装置、防堵装置、安全保护装置和维护设施等方面。
在设计过程中，需要根据物料的特性、工艺要求和安全要求，进行综合考虑，确保设计的斗式提升机能够安全可靠地进行物料输送。
提升机设计方案
角移式制动器
平移式制动器
工作制动气缸10充气时抱 工作制动气缸10充气时抱 闸,放气时松闸,安全制动气 放气时松闸, 缸11工作情况与之相反.当 11工作情况与之相反. 10充气或11放气时都可以 10充气或11放气时都可以 使立杆8向上运动, 使立杆8向上运动,通过三 角杠杆3、拉杆4 角杠杆3、拉杆4等驱使前 制动梁上的闸瓦压向制动 轮14产生制动作用。反之 14产生制动作用。反之 若10放气或11充气，实现 10放气或11充气，实现 松闸。顶丝6 松闸。顶丝6辅助后制动梁 实现平移。 优点：围抱角比较大，产 生的制动力矩较大，闸瓦 压力及磨损较均匀 缺点：结构太复杂
我的主要改进方案
（1）采用耐高温新型高分子复合材料做闸 瓦 （2）在销轴外加套一个销轴帽，以便储油 （3）在液压油的过滤器前加一个离心泵以 净化压力油。 （4）在液压缸活塞立杆上加一铅直重锤或 水平测量仪。 （5）在制动梁的外侧加一弹簧装置，弹簧 连汽缸装置。Fra bibliotek 改进达到的目的
以上改造均是局部小改造，其改造所需费 用比没改造前因产生故障而造成的损失要 小的多，经济；由于改动的地方小，方便 操作且不会影响提升机其他部分的运转， 易行且实用，也就达到了改造的目的。
3）制动器有时不能制动。其原因可能是制动器液压缸 活塞卡缸，卡缸原因：（1 活塞卡缸，卡缸原因：（1）压力油脏，致使金属屑粒 黏附在活塞或缸体表面而卡缸；（2 黏附在活塞或缸体表面而卡缸；（2）液压缸活塞立杆 安装偏心卡缸，原因是立杆偏心致使活塞与缸壁直接产 生摩擦，且活塞愈下移阻力就愈大 改进方法：在压力油的过滤器前加一个离心泵装置，先 让压力油通过离心泵将油离心分层，然后将上层较为洁 净的油输入过滤器进行第二次净化，最后再通入液压缸； 在立杆上加一个铅直重锤或水平测量仪来消除安装偏心。 4）如果闸瓦间隙太大，会导致制动时间过长，松闸和 制动缓慢而不能按要求按时制动。 改进方法：在两个制动梁的外侧加一弹簧装置，弹簧连 接汽缸装置，通过汽缸控制弹簧压缩和伸长来灵活调节 闸瓦间隙，调节制动梁的移动，进而实现抱闸和松闸。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
前言随着生产的不断发展，在现代的工矿企业、车站港口、建筑工地、林区农场、食品加工和国民经济各部门，越来越广泛地使用各种起重运输机械，进行装卸、运转、输送、分配等生产行业。
例如一个年产上千万吨钢的钢铁联合企业，仅运进物了就有两千万吨；再加上生产作业过程中的运转设备，没有现代化、高效率的起重运输机械是无法进行生产的。
在起重运输机械中有些是不可缺少的运转设备，但更多的起重运输机械，其作用早已超出单纯的辅助设备范围，它们被直接应用于生产工艺过程中，成为生产作业线上主体设备的组成部分。
钢铁联合企业如此，其他国民经济部门也是如此。
为促进社会主义建设事业的发展，提高劳动生产率，充分发挥起重运输机械的作用是具有重要意义的。
为了对起重设备进行更深入的学习，在这次毕业设计中，我准备了矿用提升机构设计。
设计的主要内容有：矿用提升机的主要零部件（钢丝绳、吊钩、制动装置、卷筒、齿轮、行星架、轴和电动机等）的构造，工作原理及主要机构的组成和设计计算。
由于本人水平、能力有限，文中难免会出现错误和遗漏，恳请各位老师批评指正。
1 提升机驱动系统的设计1.1 设计方案的确定1.1.1、设计参数：调度重量7.5吨；容绳量1.1.2方案一：电机和滚筒轴线（见图1.1）图1.1 方案一图方案二：采用行星轮、内、外齿轮传递运动和动力。
行星轮、内、外齿轮装在滚筒及行星架内。
这种方案的优点是具有重量轻、体积小、传动比大和效率高，因此广泛应用于矿山冶金等工业部门。
（见图1.2）图1.2 方案二图综上比较两种方案一、所以择优选方案二。
方案二在各个方面都优于方案一。
1.2电机的选择电动机已经标准化、系列化。
电动机有交流电机和直流电机之分。
一般工厂都采用三相交流电，因而多采用交流电动机。
交流电动机有异步电动机和同步电动机两类，异步电动机又分为笼型的绕型两种，其中以普通笼型异步电动机应用最多。
目前应用最广的是Y 系列自扇冷式笼型三相异步电动机，其结构简单、起动性能好、工作可靠、价格低廉，维护方便，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体、无特殊要求的场合，如运输机、机床、风机、农机、轻工机械等。
在经常需要起动、制动和正、反转的场合（如起重机），则要求电动机转动惯量小、过载能力大，应选用起重及冶金用三相异步电动机YZ型（笼型）或YZR型（绕线型）。
提升机为一般起重设备，电动机的工作载塔为中级，启动反转频繁，工作环境较差。
故采用Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。
1.2.1、电动机的容量已知条件：卷筒刊径D=300mm，卷筒运转速度V=40,/min，高度重量F=7.5t。
电动机输出功率P0=P w/η=FV/1000ηw=7.5×103×0.67/（1000×0.96×0.973×0.992）=5.79kw=(1～1.3) ×5.79=5.79～7.53kw额定功率P.=（1～1.3）P查资料取P.为7.5kw 。
1.2.2、卷筒的转速n w =60×V/（ｎ×D ）=60×0.67/（ｎ×300）=42.68t/min查《机械课程设计手册》可得电动机的型号为Y160M-6。
n m =970r/min 。
1.2.3、计算总传动比，分配各级传动比 （1）总传动比I=n m /n w =970/42.68=22.73 （2）分配各级传动比 取i b =5.54,I g =i/i b /22.73/5.54=4.1 （3）计算传动装置的运动和动力参数 ①各轴的转速 n I =970r/minn III =n I /i b =970/5.54=175.09 n III =n II /i g =175.09/4.1=42.68 ②各轴的功率p I =pm=7.5KWp III =7.5×0.99×0.97=7.2KWp III =7.2×0.99×0.97=6.92KW③各轴的转矩T I =9550 ×7.5/970=73.84N.mT III =9550×7.2×175.09=392.7 N.MT III =9550×6.92×42.69=1549.5 N.M最后，将所度算的结果填入下表1.1：表1.1轴的工况表2 提升机传动系统的设计2.1 电动机轴齿轮的设计2.1.1、齿轮传动是应用最广泛的一种机械传动，它是依靠齿轮齿廓直接接触来传递运动和动力的，具有传动比恒定，效率高，使用帮助长，适用范围广及承载有力高等优点。
在生产实践中，对齿轮传动的要求是多方面的，但归纳起来不外乎下列两项基本要求： （1）传动要准确平稳 即要求齿轮传动在工作过程中，瞬时传动比要恒定，且冲击、振动小。
（2）承载能力高 即要求齿轮传动能传递较大的动力，且体积小，重量轻，寿命长。
2.1.2、选定齿轮的传动类型、精度等级、材料、热处理方式，确定许用应力。
为提高齿轮的承载能力和传动平稳性，采用高变位齿轮传动。
考虑上减速器的功率较大，故齿轮选用硬齿面，齿轮的材料为20Cr 钢渗碳淬火，硬度为56∽62HRC （查表）齿轮按7级精度制造（查表）。
o HIim =1500MP （查图）， OF Iim =460MP(查图) S F =1（查表），S H =1， Y x =1.0（查图），故 [O H ]=o HIim /S H =1500/1=1500 MP 。
[o F ]=o FIim Yx/S F =460×1=460 MP 。
2.1.3、按轮齿弯曲疲劳强度设计 计算齿轮的模数由公式m ≥{2KT 1Y Fs Y /Ψd Z 12[o F ]}1/3 MP 。
确定公式内各计算数值 （1）初步选定齿轮参数设齿数比为u=4, Z 1=24，故Z 2=u Z 1=4×24=96 Ψd =0.7（查表） （2）计算小齿轮的名义转矩T 1=9550P/n 1=9550×7.5/970=73.84N.m=0.7384N.mm（3）计算2载荷系数KK A =1（查表） V =3m/s ， V Z 1/100=3×24/100=0.72 K v =1.15（查图）εa =[1.88-3.2（1/Z 1+1/Z 2）]COS ß=[1.88-3.2（1/24+/96）×1=0.2448K a =1.1（查图） K ß=1.19 （查图） K=K A K V K a K ß=1×1.15×1.11×1.19=1.5（4）查取复合齿形系数Y FS 并比较Y FS /[ o F ] Y FS1=4.25， Y FS2=3.98 （查图）Y FS1/[ o F ]1=4.25/460=0.0092 >Y FS2/[ o F ]2=3.98/460=0.0057 （5）计算重合度系数Y ε=0.25+0.75/εa=0.25+0.75/1.71=0.6886 （6）设计计算m ≥{2KT1Y FS Y 2/Ψd Z 12[o F ]}1/3={2×1.5×0.7384×105×0.0092×0.6886/0.9×242}1/3=1.52 将模数圆整为标准值，取m=2 2.1.4、几何尺寸的计算 d 1=m Z 1=24×2=48mm d 2=mZ 2=2×96=192mma=m/2（Z 1+Z 2）=2/2（24+96）=120mm b=Ψd ×d 1×0.9×48=43.2mm ，取b 2=45mm b 1=b 2+（5∽10）=50∽55mm ，取b 1=55mm 2.1.5、校核齿面接触疲劳强度 O H =Z E Z H Z ε[2KT 1（U+1）ubd 12]1/2 式中 Z E =189.8MPa Z H =2.5Z ε=[（4-ε a ）/3]1/20-[（4-1.71/3）]1/2=0.87 o H =Z E Z H Z ε[2KT 1（U+1）/ubd 12]1/2=189.8×2.5×0.87×[2×1.5×0.7384×105×105×(4+1)/45×482×4]1/2=674.64MPa<[o H ]=1500MPa 接触疲劳强度足够。
2.1.6、齿轮的实际圆周速度v=π d 1n 1/（60×1000）=π×48×970/（60×1000）2.44m/s<3 m/s 合适。
2.1.7、其图见零件图。
2.2 内齿轮的设计2.2.1、选定齿轮的传动类型、精度等级、材料、热处理方式，确定许用应力。
由所设计的传动方案，采用直齿圆柱齿轮传动。
故齿轮选用软齿面，齿轮的材料为45钢调质处理，硬度为229∽286HBS （查表）齿轮按8级精度制造（查表）。
σ H1im =690MP （查图）， σF1im =220MP （查图） 2.2.2、按齿轮齿面接触疲劳计算由公式d1≥{[2KT 1（u+1）/Ψd u]×（Z E Z H Z ε/[σH ]）1/2}1/3 （1）确定公式内各值的参数因为滚动轴承非对称分布所以Ψd =0.9因为齿轮减速器为减速传动 所以u=i=4.1 （2）计算小齿轮的名义转矩T 1=9550P/n 19550×7.275/175.09=421.35N.M （3）初步选定齿轮参数Z 1=24,Z 2=u Z 1=4.1×24=98.4,取Z 2=98 （4）计算载荷系数 KK A =1（查表） V=3m/s ， v z 1/100=3×24/100=0.72εa =[1.88-3.2（1/Z 1+1/Z 2）cos β=[1.88-3.2(1/24+/98)×1=1.72 K a =1.2（查图） K β =1.1（查图）K=K A K V K a K β=1×1.2×1.2×1.1×=1.584 式中 Z E =189.8MPa Z H =2.5Z ε=[（4-ε a ）/3]1/2=[（4-1.71）/3]1/2=0.87 d1≥{[2KT 1（u+1）/Ψd u] ×（z E z H z ε/[σH ]1/2}1/3 =[2×1.584×4.21×105×（4.1-1）]/（0.9×4.1）] ×（189.8×2.5×0.87/690）2 =44.85 取 d 1=46mm所以m=d 1/Z 1=46/24=1.92 取m=2 （5）几何尺寸的计算 d 1=MZ 1=24×2=48mmd 2=mZ 2=2×98=196mma=m/2（Z 1+Z 2）=2/2（24+98）=122mm b=Ψd ×d 1=0.9×48=43.2mm,取b 2=45mm b 1=×b 2（5∽10）=50∽55mm ，取b 1=55mm 取 a=200，ha *=1， C *=0.25 Ha=ha*m=1×2=2mmh f =（ha*+c*）m=（1+0.25）×2=2.5mm h=ha+h f =2+2.5=4.5mmd al =（Z 1+2 ha*）m=（24+2×1）×2=52mmd f1=(Z 1-2 ha*-2c*)m （24-2×1-2×0.25）×2=43mm d a2（Z 2-2ha*）m=（98-2×1）×2=192mmd f 2（Z 2+2 ha *+2c*）m=（98+2×1+2×0.25）×2=201mm （6）校核轮齿弯曲疲劳强度σf =2KT1Y FS Y ε/bd 1m 因为Y FS1=4.25 Y FS2=3.95Y FS1=/[σ F ]1=4.25/220=0.019>Y FS2/[σF ]2=3.95/220=0.018 Y ε =0.25+0.75/εa=0.25+0.75+1.71=0.69 所以 σf =2KT 1Y FS Y ε/bd 1m=2×1.584×0.072×105×4.25×0.69/(56×48×2)=85.25MPa<[σ F1im ]=220MPa 合适 （7）验算齿轮的实际速度V=πd 1n 1/（60×1000）=π×48×421/（60×1000）=1.06/s<3 m/s 合适。