中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 11页
②若滑轮组采用滚动轴承，当ih=2，查[3]表3-2-11得滑轮组效率?2=0.99，钢丝绳所受最大拉力：
Smax2?Q?G05000?99 ?2ih?2?2?0.99 = 1287.63 kg = 12.876 kN
查[3]表3-1-2，工作级别A5时，安全系数n=4.5,钢丝绳计算破断拉力Sb：
Sb2?n1Smax2?4.5?12.87=57.942 kN 6查[2]附表1所选瓦林吞型纤维芯钢丝绳6×19W+FC，钢丝公称抗拉强度
1570MPa，光面钢丝，右交互捻，直径d=11mm，钢丝绳最小破断拉力
[Sb2]=62.69kN, 标记如下：
钢丝绳2：11NAT 6×19W+FC 1570 ZS 62.69 GB8918-88 3.1.3确定滑轮主要尺寸 ①滑轮的许用最小直径：
D≥d（e-1）=18×（25-1）=432 mm
式中:
系数e=25由[1]表2-4查得，由[2]附表2表选用滑轮直径D=450 mm，取平衡滑轮直径Dp1≈0.6D=0.6×450=270 mm，由[2]附表2选用Dp1= 280 mm。滑轮的绳槽部分尺寸由[2]附表3查得，由[2]附表4选用钢丝绳直径d1=18 mm，D1=450 mm。 ②滑轮的许用最小直径：
D≥d（e-1）=11×（25-1）=264 mm
式中:
系数e=25由[1]表2-4查得，由[2]附表2表选用滑轮直径D=280 mm，取平衡滑轮直径Dp2≈0.6D=0.6×280=168 mm，由[2]附表2选用Dp2= 225 mm。滑轮的绳槽部分尺寸由[2]附表3查得，由[2]附表4选用钢丝绳直径d1=11 mm，D1=280 mm。 3.1.4确定卷筒尺寸并验算强度 ①卷筒直径：
D≥d（e-1）=18×（25-1）=432 mm
由[2]附表13选用D1=500 mm，卷筒绳槽尺寸由[3]表3-3-3得槽距，t1=19 mm，槽底半径r1 =9.5 mm
卷筒尺寸：
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L?2(Hih?Z0?4)t?L1 ?D012?103?4?2?4)?19?87 = 2?(3.14?516 = 1440 mm 取 L=1500 mm
式中：
Z0——附加安全系数，取Z0= 2；
L1——卷槽不切槽部分长度，取其等于吊钩组动滑轮的间距，即L1=A=87 mm，实际长度在绳偏斜角允许范围内可以适当增减；
D0——卷筒计算直径D0=D+d=500+16=516 mm 卷筒壁厚：
δ=0.02D+（6～10）=0.02×500 +（6～10）
=16～20 mm
取δ=18 mm
卷筒壁压应力计算：
?ymax1?Smax1?t1?bn1?26375?77.12?106 N/m2=77.12 MPa
0.018?0.019选用灰铸铁HT200，最小抗拉强度σb=195 MPa，许用压应力： [?]??195 = 130 MPa 1.5因?ymax﹤ [?]y，故抗拉强度是足够的。
卷筒拉应力验算：
由于卷筒长度L≥3D，尚应校验由弯曲应力产生的拉应力，卷筒弯
矩图示于图：
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图3-2-1 卷筒弯矩图卷筒的最大弯矩发生在钢丝绳位于卷筒中间时： Mw1?Smax1l1?Smax1(L?L11500?87)?26375? 22 = 18633937.5 Nmm
卷筒断面系数：
D4?Di5040?4644?0.1? W1?0.1 D5004 = 3229526.5 Nmm
式中：
D ——卷筒外径，D=500 mm；
Di——卷筒内径，Di= D-2δ=500-2×18=464 mm 于是： ?l1?Mw118633.9537=5.8 MPa ?W132295.526 合成应力： ?l1??l1? = 5.8?式中许用拉应力：
'[?]l?yma1x [?]y39?77.12 130= 28.94 MPa
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[?]l1?195?39 MPa 5故?l'＜ [?l]
卷筒强度验算通过，故选定卷筒直径D1=500 mm，长度L1=1500 mm，卷筒槽形的槽底半径r1=9.5 mm，槽矩t1=19 mm，起升高度H1=12 m，倍率ih=4，靠近减速器一端的卷筒槽向为右的A型卷筒，标记为：
卷筒A 500×1500—9.5×19—12×4 右ZB J80 007.2-872 ②卷筒直径：
D≥d（e-1）=11×（25-1）=264 mm
由[2]附表13选用D2=300 mm，卷筒绳槽尺寸由[3]表3-3-3得槽距，t2=13 mm，槽底半径r2=6 mm
卷筒尺寸：
L?2(Hih?Z0?4)t?L1 ?D014?103?2?2?4)?13?200 = 2?(3.14?311 = 1101 mm 取 L=1500 mm
式中：
Z0——附加安全系数，取Z0= 2；
L1——卷槽不切槽部分长度，取其等于吊钩组动滑轮的间距，即L1=A=200 mm，实际长度在绳偏斜角允许范围内可以适当增减；
D0——卷筒计算直径D0=D+d=300+11=311 mm 卷筒壁厚：
δ=0.02D+（6～10）=0.02×300 +（6～10）
=12～16 mm
取δ=14 mm
卷筒壁压应力计算：
?ymax2?Smax2?t2?12876?70.75?106 N/m2=70.75 MPa
0.014?0.013选用灰铸铁HT200，最小抗拉强度σb=195 MPa，许用压应力：
中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 15页
[?]??bn1?195 = 130 MPa 1.5因?ymax﹤ [?]y，故抗拉强度是足够的。
卷筒拉应力验算：
由于卷筒长度L≥3D，尚应校验由弯曲应力产生的拉应力，卷筒弯
矩图示于图：
图3-2-2 卷筒弯矩图卷筒的最大弯矩发生在钢丝绳位于卷筒中间时：
Mw2?Smax2l1?Smax2(L?L11500?200)?12876? 22 = 8369400 Nmm
卷筒断面系数：
D4?Di3004?2724?0.1? W2?0.1 D3004 = 875455.9 Nmm
式中：
D ——卷筒外径，D=300 mm；
Di——卷筒内径，Di= D-2δ=300-2×14=272 mm 于是： ?l2?Mw28369400=9.6 MPa ?W28754.955 合成应力：
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