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第1章 绪论 1

1.1提升机在矿山系统中的地位 1

1.2国内外提升设备的发展与现状 6

1.2.1国外提升设备的发展与现状 6

1.2.2国内提升设备的发展与现状 7

1.3矿井提升系统和分类 9

1.3.1提升系统的组成与分类 9

1.3.2提升设备的分类 13

1.4现代设计方法在提升机设计中的应用 14

1.4.1国外提升机现代设计方法应用现状 14

1.4.2国内提升机现代设计方法应用现状 15

1.5提升机研究的依据和意义 18

1.5.1提升机研究的依据 18

1.5.2提升机研究的意义 20

1.6本书的研究内容 21

第2章 提升机厚壳弹性支撑卷筒结构的设计理论 25

2.1弹性基础梁理论 25

2.2缠绕式提升机的主轴装置及卷筒结构分析 31

2.2.1缠绕式提升机的主轴装置结构形式 31

2.2.2卷筒结构发展 33

2.2.3卷筒失效及原因分析 36

2.3筒壳强度计算 37

2.3.1筒壳梁单元的径向反力 37

2.3.2筒壳变形的微分方程 39

2.3.3筒壳计算的力学模型 40

2.4筒壳的稳定性计算 50

2.5支轮应力计算 50

2.5.1支轮结构及受力分析 50

2.5.2制动盘侧支轮应力的计算 51

2.6主轴计算 56

2.6.1主轴结构 58

2.6.2主轴强度计算 61

2.6.3主轴刚度计算 67

2.6.4主轴强度和挠度的计算 68

2.7本章小结 69

第3章 矿井提升系统的运行理论 70

3.1提升机运行的典型速度图 70

3.2矿井提升设备系统的基本动力学方程 73

3.2.1提升系统动力学方程 73

3.2.2提升系统的静阻力 74

3.2.3变位质量 76

3.2.4加速度和减速度的确定 78

3.3提升系统速度图和力图的计算 81

3.3.1提升速度图的计算 81

3.3.2提升系统力的计算 83

3.4提升电动机的预选 85

3.4.1电动机功率的估算 85

3.4.2估算电动机转速 85

3.5提升电动机容量的校核 85

3.5.1提升电动机等效功率的计算 86

3.5.2电动机的校核 88

3.6提升系统的电耗及效率计算 89

3.6.1一次提升电耗 89

3.6.2一次提升有益电耗 90

3.6.3提升设备的效率 91

3.7本章小结 91

第4章 提升机CAD系统研究 92

4.1现代设计方法概述 92

4.2 CAD系统结构 93

4.3 CAD系统建模方法 94

4.3.1建模方法概述 94

4.3.2模块化建模方法 95

4.4提升机CAD系统结构 96

4.5提升机CAD系统中标准件选择计算 98

4.5.1主轴装置设计参数输入模块 98

4.5.2标准件选型计算模块 99

4.6提升机主轴装置结构确定 106

4.6.1卷筒的结构设计 106

4.6.2主轴的设计 107

4.6.3主轴轴承的选型计算 108

4.6.4过盈配合选择子模块 109

4.6.5高强度螺栓的连接计算模块 111

4.7本章小结 113

第5章 提升机的优化设计 114

5.1优化设计概述 114

5.1.1基本概念及应用 114

5.1.2工程离散变量优化设计方法 116

5.2离散变量直接搜索方法（MDOD）的基本原理 118

5.3离散优化设计在缠绕式提升机主轴装置设计中的应用 123

5.4提升机主轴装置数学模型的建立 123

5.4.1设计变量 124

5.4.2约束函数 124

5.4.3目标函数 127

5.4.4优化结果分析 129

5.5本章小结 130

第6章 提升机的有限元分析 131

6.1有限元理论和ANSYS软件简介 131

6.1.1有限元基本概念及应用 131

6.1.2 ANSYS简介 134

6.2 ANSYS与Solidworks的接口技术 135

6.3主轴装置的有限元分析 135

6.3.1主轴装置的结构简化及几何处理 137

6.3.2单元类型的选择和网格划分 138

6.3.3施加载荷及边界条件 139

6.3.4计算结果与分析 140

6.4本章小结 147

第7章 提升机的计算机参数绘图 148

7.1参数绘图技术概述 148

7.2图形支撑软件的选择 149

7.3实现参数绘图的方式 150

7.3.1常见的参数绘图方式 150

7.3.2命令文件式参数绘图的优点 154

7.4参数绘图模块的具体实现 154

7.5参数绘图程序的实现步骤 155

7.5.1编写绘图函数 155

7.5.2布图并确定作图比例 156

7.5.3绘图并输出命令文件 157

7.6实现参数绘图程序的关键技术 158

7.6.1编制及引用绘图函数的要点 158

7.6.2参数绘图函数 159

7.6.3参数绘图对象 162

7.7缠绕式提升机参数绘图实例 163

7.8本章小结 164

第8章 提升机CAD系统数据库技术 165

8.1数据库技术概述 165

8.1.1基本概念 165

8.1.2工程数据库技术的发展 166

8.1.3数据库系统的特点 170

8.1.4常用的数据库系统 172

8.1.5关系数据库系统简介 173

8.1.6 SQL Server的基本特性 174

8.2提升机标准件数据库的建立 176

8.2.1钢丝绳数据库的建立 176

8.2.2电动机、减速器、联轴器、轴承数据库的建立 176

8.3数据库的连接测试和数据表验证 178

8.3.1数据库的连接测试 178

8.3.2数据库的数据表验证 178

8.4基于SQL的CAD数据库操作 179

8.4.1 SQL简介 179

8.4.2数据表的建立、删除和修改 181

8.4.3数据的查询、插入、删除和更新 184

8.5提升机CAD系统的集成 188

8.5.1数据库的集成 188

8.5.2 CAD系统的集成 188

8.6本章小结 190

第9章 摩擦式提升机 191

9.1多绳摩擦式提升机结构特点 196

9.2摩擦式提升机的工作原理及防滑分析 200

9.2.1静防滑安全系数的变化规律 201

9.2.2动防滑安全系数u d的变化规律及其允许的最大加、减速度 203

9.3摩擦式提升机钢丝绳张力的平衡 204

9.4本章小结 207

第10章 结论与展望 208

10.1研究结论 208

10.2主要创新点 211

10.3研究展望 212

附录A符号说明 214

附录B缠绕式提升机性能参数及其确定原则 217

参考文献 220