Td250型斗式提升機的設計【含7張CAD圖帶開題報告-獨家】.zip

Td250型斗式提升機的設計【含7張CAD圖帶開題報告-獨家】.zip,含7張CAD圖帶開題報告-獨家,Td250,型斗式,提升,設計,CAD,開題,報告,獨家 任務書 系 部 指導教師 職 稱 學生姓名 專業(yè)班級 學 號 設計題目 斗式提升機設計 設 計 內(nèi) 容 目 標 和 要 求 （設計內(nèi)容目標和要求、設計進度等） 設計內(nèi)容： 1、 熟悉斗式提升機的組成、結(jié)構(gòu)特點以及工作原理。根據(jù)市場需求，設計一種適用于粉狀、粒狀及小塊狀的物料輸送設備； 2、 進行整機設計。設計主要零部件，進行強度、剛度校核； 3、 提交裝配圖、零件圖、設計說明書等相關設計分析結(jié)果； 4、 基本參數(shù)：輸送量28m3/h，料斗運行速度1.2m/s。 設計要求： 1、收集資料（相關書籍5本以上，文章10篇以上）； 2、繪制零部件圖不少于5張，總裝圖1張，部件裝配圖若干，用Pro/E三維建模并打印若干張； 3、撰寫設計說明書30-40頁； 4、翻譯3000字左右的外文資料。 設計進度： 1、1—4 周，主要進行畢業(yè)設計準備工作，熟悉題目，收集資料，進行畢業(yè)實習，明確研究目的和任務，構(gòu)思總體方案； 2、5—9周，繪圖； 3、10—13周，編寫畢業(yè)設計論文，準備畢業(yè)設計答辯； 4、14周，定稿、提交電子檔和紙質(zhì)檔、答辯。 指導教師簽名： 年 月 日 系 部審 核 此表由指導教師填寫 由所在系部審核 開題報告 課題名稱 斗式提升機設計 課題類型 B 指導教師 學生姓名 學 號 專業(yè)班級 本課題的研究現(xiàn)狀、研究目的及意義 斗式提升機又稱斗提機，是一種用于垂直或者大傾角方向上的連續(xù)運輸設備，主要輸送粉狀、小塊狀、和顆粒狀的材料。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，整體緊湊，節(jié)省地面面積，可以提升較大的高度，密封性很好，可以避免環(huán)境受到污染。不僅運用于倉庫、礦井、碼頭貨物散裝物料的運輸，還可以用它來卸船的貨物和裝車卸車。所以大量運用在化工、礦山、糧油行業(yè)。不過它也有缺點：對過載有些敏感，有些部件容易磨損比如說：料斗和牽引構(gòu)件，運送的物料種類也有些限制，輸送能力一般也小于600t/h，高度一般最高只能提升80m。所以設計一個運輸能力強，運輸高度高，高提升速，減少料斗和牽引構(gòu)件的磨損的提升機，對提高我們的運作效率和提高經(jīng)濟性就非常重要。 通過對這次課題的充分研究，我了解到這次的畢業(yè)設計研究是為了培養(yǎng)與提升我們觀察生活、認真思考、勇于探索、和獨立解決目標問題的能力。畢業(yè)設計是對準備進入社會的我的又一次全面的綜合性的體檢，這次設計不僅需要我運用學習到的基礎知識，更需要發(fā)揮我得想象力，擁有將所學運用到實際問題中的能力。所以這次斗式提升機的設計能讓我了解一個設計整個設計流程與須知，并且全身心的投入其中，獲得很多專業(yè)素養(yǎng)的提升。 課題類型：課題類型： A-理論探究型 B-實踐應用型 本課題的研究內(nèi)容 主要內(nèi)容： 一、了解斗式提升機的原理、性能、結(jié)構(gòu)特點以及工作原理。 二、提出結(jié)構(gòu)的設計方案和構(gòu)件（牽引構(gòu)件、料斗、驅(qū)動裝置、拉緊裝置、傳動輪、拉緊輪、機殼等）的選擇。 三、行相關結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)的計算（電動機的選擇，減速機的選擇，軸的設計和強度校核以及軸承的選用、鍵的設計、聯(lián)軸器的選擇，提升機的主要參數(shù)計算，料斗與環(huán)鏈的設計）， 四、總體方案的設計。整體的裝配圖的繪制，主要零件的設計和畫圖。 總體結(jié)構(gòu)示意圖 2-2 本課題研究的實施方案、進度安排 1、 技術指標：通過綜合考慮 本次設計一個技術指標：輸送量為28m3/h 料斗運行速度1.2m/s 的提升機。 2、 方案實施：根據(jù)老師提出的要求，查閱大量相關資料后，準備設計方向為： ①牽引構(gòu)件為：帶式。 因為帶式的提升機成本比較低，質(zhì)量也不重，可以使用較高的速度，并且在工作中比較平穩(wěn)，并且噪聲比較小。只是不適宜承載很大場合。但是由于要求運送的是運輸粉末、粒狀、小塊狀的散狀物料，所以很適合。 ②料斗的型式：深料斗。 深料斗的前壁斜度比較小但是深度大，所以適用于運送干燥且流散性好的物料。 ③裝載型式：掏取式 在掏取粉末、小塊狀、流散性好的這些物料時，不會產(chǎn)生很大的阻力，在掏取物料時，料斗的運動速度可以比較高，約0.8一2 m /s};，一般與離心式卸料結(jié)合。 ④卸載形式：離心式卸載 離心式卸載在卸載時，重力小于離心力很多，所以料斗里面的物料會跟著外壁輪廓運動，很適合卸載粉末、小塊狀、這些流散性好的這些物料。所以料斗的速度比較快，一般取1-2m/s，所以在卸載時，滾筒的轉(zhuǎn)速和直徑，以及卸料口的位置的選擇很重要。 ⑤安裝方式：垂直式 由于根據(jù)工藝的要求，傾斜式的提升機一般還需要對牽引構(gòu)件進行支撐的裝置，讓結(jié)構(gòu)變得復雜很多，所以選擇為垂直式提升機機 最終決定為TD型帶式斗式提升機。技術指標為：輸送量為28m3/h 料斗運行速度1.2m/s 2、進度安排： 第1-4周：研查閱資料，收集有關的文獻；總結(jié)，提出相應的問題，與指導老師交流。查閱翻譯英文文獻，制訂出畢業(yè)論文具體的工作內(nèi)容與計劃，完成開題報告的書寫。 第4-6周：斗式提升機制動系統(tǒng)主要參數(shù)確定和設計結(jié)構(gòu)。 第7-10周：設計方案的細化，對具體功能進行分析，結(jié)構(gòu)原理分析；圖紙的繪畫 第11-12教師交流修改設計；進行數(shù)據(jù)，方案的最后敲定； 第13完成提交論文初稿并與指導教師一起進行論文初稿的修訂； 第14：定稿、交畢業(yè)論文終稿；準備答辯。 已查閱的主要參考文獻 [1]嚴峰、謝錫純.選煤廠運輸提升設備.北京：煤炭工業(yè)出版社.1992 [2]梁庚煌.運輸機械手冊（第二冊）.北京：化學工業(yè)出版社.1983 [3]岑軍健.新編非標準設備設計手冊（中冊）.北京：國防工業(yè)出版社.1999 [4]吳宗澤.機械設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社.2001 [5]許翊鳴.斗式提升機的選型及主要參數(shù)確定.上海應用技術學院學報.2004 [6]常金秋.斗式提升機的選型及主要參數(shù)確定.上海應用技術學院學報.2005 [6]常金秋.斗式提升機的選型及主要參數(shù)確定.上海應用技術學院學報.2005 [7]胡宗武，徐履冰，石來德主編.非標準機械設備設計手冊[M].北京:機械工業(yè)出版杜，2003 [8]王鷹主編.連續(xù)輸送機械設計手冊[M].北京:中國鐵道出版社，2001. 指導教師意見 指導教師簽名： 年 月 日 5 Td250型斗式提升機的設計 The Design of Bucket elevator 摘 要 隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，無論是如今的礦業(yè)公司、港口、建筑實施工地、森林農(nóng)場，還是在食品加工和國民實體經(jīng)濟的各個部門中，起重設備在越來越多地場合應用，在整個散裝物料處理行業(yè)，斗式升降機是常用的工業(yè)設備。其結(jié)構(gòu)緊湊，適用于各種垂直運輸，幾乎沒有海拔高度限制具有廣泛的可擴展性。機械建造斗式提升機相對簡單。特別是在進行裝卸、運轉(zhuǎn)、輸送、分配等生產(chǎn)過程中應用的更加的廣泛。 關鍵詞：斗式提升機 料斗 鏈輪  Abstract Bucket elevator is an indispensable part of modern automatic production line in all kinds of modern industries and enterprises. The chain hoist is one of the most important hoisting equipment in contemporary society, and it is widely used in various occasions in metallurgy, mines, cement, ports, chemical industry, food and other industries. the hoist designed in this paper is a relatively small transport machine with small load-bearing capacity, low transport cost and more compact structure. This design is mainly about the design of the overall structure and driving structure, the selection of main parts such as motors, speed reducers and the design check of various driving shafts. Keywords: Bucket elevator Motorl ii 目 錄 摘要 I ABSTRACT II 1 引言 3 2 提升機簡介 5 2.1概述 5 2.2斗式提升機的工作原理 5 2.3斗式提升機的主要特點 5 2.4斗式提升機分類 6 2.5斗式提升機選用以及相關計算 7 2.6斗式提升機主要部件的選擇 9 3 提升機主要參數(shù)確定及主要結(jié)構(gòu)設計 11 4 斗式提升機傳動系統(tǒng)的設計 15 4.1 確定電動機的功率 15 4.1.1 確定電機類型、結(jié)構(gòu)。 15 4.1.2 確定電動機的轉(zhuǎn)速 16 4.1.3 確定電動機的功率和類型 16 4.2 V帶傳動設計 16 4.3 減速器的選用 18 4.3.1 滾筒轉(zhuǎn)速和傳動比的計算 18 4.3.2 減速器的選用 19 4.4 驅(qū)動軸的設計計算和工藝要求 20 4.4.1 軸的材料及熱處理 20 4.4.2 軸的結(jié)構(gòu)設計 20 4.4.3 軸的強度校核計算 22 4.5. 平鍵的選擇與校核 23 4.6 軸承選型與壽命計算 24 5 提升機其他裝置的設計 25 5.1 驅(qū)動鏈輪的結(jié)構(gòu)設計 25 5.2 環(huán)鏈的設計 26 5.3 張緊裝置的設計 26 5.4 反轉(zhuǎn)裝置的設計 27 5.5 罩殼的設計 28 5.6 中部區(qū)域的設計選材 29 結(jié)論 30 致謝 31 參考文獻 32 41 1 引言 1.1 課題研究背景和意義 隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，無論是如今的礦業(yè)公司、港口、建筑實施工地、森林農(nóng)場，還是在食品加工和國民實體經(jīng)濟的各個部門中，起重設備在越來越多地場合應用，在整個散裝物料處理行業(yè)，斗式升降機是常用的工業(yè)設備。其結(jié)構(gòu)緊湊，適用于各種垂直運輸，幾乎沒有海拔高度限制具有廣泛的可擴展性。機械建造斗式提升機相對簡單。特別是在進行裝卸、運轉(zhuǎn)、輸送、分配等生產(chǎn)過程中應用的更加的廣泛。舉個例子：一個年產(chǎn)上千萬噸鋼的制造企業(yè)，僅僅運進物了就得有千萬噸；再加上產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的各種運輸運轉(zhuǎn)，這個運送量是非常大的。這個例子就體現(xiàn)了高效率、高現(xiàn)代化的起重運輸機械的重要性。起重運輸機在生產(chǎn)過程中確實是很關鍵的運輸流通設備，一般人似乎認為其更多的是其輔助設備作用，但其實很多的起重提升運輸機械，其實際作用早已超出僅僅是輔助設備范疇，它們被應用于生產(chǎn)工藝過程鏈中，然后組成了生產(chǎn)作業(yè)線上的主體設備。不僅鋼制造合企業(yè)如此，其他一般實體經(jīng)濟部門也是如此。所以對增加實體經(jīng)濟效益，提高勞動生產(chǎn)率的方面，充分發(fā)揮起重提升運輸?shù)淖饔檬蔷哂兄匾饬x的。 垂直提升機優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，整體緊湊，節(jié)省地面面積，可以提升較大的高度，密封性很好，可以避免環(huán)境受到污染。不僅運用于倉庫、礦井、碼頭貨物散裝物料的運輸，還可以用它來卸船的貨物和裝車卸車。所以大量運用在化工、礦山、糧油行業(yè)。不過它也有缺點：對過載有些敏感，有些部件容易磨損，運送的物料種類也有些限制，輸送能力一般也小于600t/h，高度一般最高只能提升80m。其廣泛應用在垂直運輸中，特別是各種散裝物料。在50年代，中國向蘇聯(lián)引進了斗士提升機的基本技術，可是一直發(fā)展到80年代都沒有產(chǎn)生巨大的突破，一直在利用原有的技術，但是隨著國家的強大，技術的提升，改革開放以后，一些大型的工程需要的提升機，國內(nèi)已達不到要求，于是向國外引進了一批數(shù)量的斗士提升機，從此之后國內(nèi)的斗士提升機水平也逐步上升，各種系列的提升機陸續(xù)被發(fā)展出來，讓我國的生產(chǎn)制造水平提高了很高的效率。但是由于各種發(fā)展原因。在設計的水平、原材料的精度、工藝水平和制造水平方面的原因之下，產(chǎn)品在實際的使用過程中和國際水平相比，還是有些差距。比如在：實際使用中技術性能、使用壽命、產(chǎn)品的安全性和穩(wěn)定性、噪音方面等等。都有著些許的差距。我們需要不斷的努力，爭取制造出更加先進高效的垂直運輸設備。行業(yè)現(xiàn)狀有很強的現(xiàn)實意義和推廣價值。 2 提升機簡介 2.1 概述 主要設計方案如下： 1）清楚明白斗式提升機的工作原理之后，初步設計出總體方案。 2）提出合理的結(jié)構(gòu)和零件的強度的校核，保證運行的安全平穩(wěn)。 3）驅(qū)動裝置的設計，保證效率。 2.2 斗式提升機的工作原理： 斗式提升機是通過料斗圍繞在上部和下部；通過鏈輪來傳動，頭輪的軸與動力裝置與相連，形成了斗式提升機的動力，動力機構(gòu)使頭輪軸轉(zhuǎn)動；然后將帶動牽引件，可以讓牽引件正常運轉(zhuǎn)。當物料從下部進料口進入時，通過鏈輪來傳動牽引，然后提升到高出，在高處用一定的卸載方式卸料，達到垂直方向運送材料的目的。通過機殼封閉斗提機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 2.3 斗式提升機的主要特點： 1結(jié)構(gòu)特點： 2、 應用特點： 2.4 斗式提升機分類： 在全球散裝物料處理設施中有三種常見的斗式提升機設計 1）離心式升降機 - 通常，這是我們港口或農(nóng)場所熟悉的糧食處理設施中使用的提升機類型。升降機鏟斗利用離心力自由排出產(chǎn)品。這種類型的提升機找主要是由是由制造商TOPS Inc.“CC Swift”，MAXI-LIFT“Tiger-CC”或“CC-Max”或Tapco的“CC-HD”制造的。 2）連續(xù)卸料升降機 - 這種類型的斗式升降機通常用于排放緩慢和非自由流動的產(chǎn)品，其中升降機鏟斗彼此頂部排放。速度在125 fpm范圍內(nèi)運行，以完成這種類型的離心力。 3）正排放升降機 - 升降機設計，使用提升機提升爆米花，糖果和薯片等商品，其中最重要的是溫和處理和成品食品級應用。這種類型的升降機鏟斗在雙鏈條鏈條的作用下，通過兩個銷釘固定就位，因此鏟斗可以自由轉(zhuǎn)動。為了卸下鏟斗，它會機械地跳動以翻轉(zhuǎn)并卸載，但在此操作之前，鏟斗與地面保持平行且直立。這些電梯通常在設計中形成“S”或“L”并貫穿整個工廠。 圖2.11 注入式裝載 圖2.12挖取式裝載 2.5 常用斗提機選用及相關計算： 各種td型斗提機參數(shù)如下： 圖2.3常用提升機參數(shù) 提升機的理論輸送能力用下式計算： Q=3.6qv （2-3） 其中?Q—提升機的輸送能力，t/h；? ???v—提升速度，m/s；?????? q—提升物料線載荷，kg/m。? 物料的線載荷按下面計算： q= （2-4） 式中? V— 一個料斗的容積，m3；? φ—料斗中的物料填充系數(shù)；??????r- ρ—物料堆積密度，kg/m3；? —提升機斗間距，m。 將式（2-4）帶入式（2-3）得 Q=3.6 (2-5) 由于實際生產(chǎn)中供料不可能完全均勻，所以實際生產(chǎn)能力要乘上供料不均勻系數(shù)才等于生產(chǎn)能力，即: Q實= (2-6) 其中?K為供料不均勻系數(shù)時，取K=1.2～1.6。 取取φ=0.85，ρ=1.5t/m3，v=1.2m/s 則Q實=3.6 ××0.85×1.2×1.5/1.2=33.048t/h＞28 t/h 所選用的斗提機的輸送能力大于實際生產(chǎn)中所要求的輸送能力，所以設計的斗提機能夠滿足要求。 所以決定設計的斗式提升機可以滿足要求，并進行相應的結(jié)構(gòu)調(diào)整。 2.6 斗式提升機的主要部件的選擇： 根據(jù)老師提出的要求，查閱大量相關資料后，結(jié)構(gòu)設計方向為： ①牽引構(gòu)件為：鏈式。 因為鏈式的提升機成本比較低，質(zhì)量也不重，可以使用較高的速度，并且在工作中比較平穩(wěn)，并且噪聲比較小。只是不適宜承載很大場合。但是由于要求是粉末、粒狀、小塊狀的散狀物料，所以很適合。 ②料斗的型式：深料斗。 由于深料斗的結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性，在傳輸干燥且流散性好的物料時具有很優(yōu)越的特點。 ③載型式：掏取式 在掏取目標物料時，所要求的無聊對料斗的產(chǎn)生的阻力很小，所以在掏取物料時，由此牽引機構(gòu)運動速度可以高一些，約0.8一2.5 m /s;，一般與離心式卸料結(jié)合。 ④載形式：離心式卸載 離心式卸載在卸載時，讓物料做離心運動，然后合理設計外壁輪廓，讓物料會做離心運動貼合外壁輪廓運動，所以很適合卸載粉末、小塊狀、這些流散性好的運輸物體。所以料斗的速度比較快，一般取1-2m/s，所以在卸載時，滾筒的轉(zhuǎn)速和直徑，以及卸料口的位置的選擇很重要。 ⑤安裝方式：垂直式 由于根據(jù)工藝的要求，傾斜式的提升機一般還需要對牽引構(gòu)件進行支撐的裝置，讓結(jié)構(gòu)變得復雜很多，所以選擇為垂直式提升機。 圖2.4 提升機結(jié)構(gòu)簡圖 3 提升機主要參數(shù)確定及主要結(jié)構(gòu)設計 3.1 提升功率的確定 斗式提升機的功率計算方式存在著很大的爭議，書上的很多資料都很陳舊，且計算復雜。通過查閱大量相關的手冊的研究，總結(jié)各種數(shù)據(jù)。現(xiàn)參照文獻[5]。其中第12段電動機功率計算部分內(nèi)容，進行功率計算和料斗寬、深度、容積的確定。 ①預備知識 裝載系數(shù) 式中:v為料斗理論幾何容積, V0為不能填裝部分的容積，dm3. 的取值范圍有以下5種:①對20 mm以下的小顆粒時，取 0.7~0.9 ;②對20 ~50 mm的中等顆粒時，取0.6~0.8 ;③對50~100 mm的大顆粒，取0.5~0.7 ;④對塊度大于100 mm者，取0.3~0.5 ;⑤對潮濕的粉狀物料，=0.3~0.5 0 小時運輸量Ah的計算 小時運送量的公式為 （3-1） 式中: v為提升速度， λ斗間距 γ為物料的松散比重， K為系數(shù)=1.2~1.6 料斗寬度B的確定 單位長度上的載荷：V/λ的計算公式由（3-1）公式變形得到 （3-2） 由的值來確定料斗寬度。 根據(jù)（3-2）中算出的值按表2查取料斗寬度 ②料斗尺寸計算如下： 查得流散型物料密度為1.2 t/m3，任務要求的提升速度v=1.2 m/s，裝載系數(shù)為0.9。 。 =6.0001 查表2，當=6.0001dm3/m的值時。 斗寬B=250mm。 由斗寬B=250mm查表1，得到：口A為140mm ，深h為150mm，容積V為3.2dm3 由于選擇的是深料斗所以選取原則需要卸出的物料不會碰在前面料斗的斗壁上造成回料。 所以讓料斗間距=(2.5～3)h，h為斗的深度 即= 450 mm ③電動機功率計算如下： （3-3） 式中: N為電動機功率（KW）； 為運輸量（T/h）； H為提升高度（m） V為運輸速度（m/s）； μ為總效率，為0.8 為系數(shù)，由表3查取。 查表得 所以電動機功率為 =12.23KW 4 斗式提升機傳動系統(tǒng)的設計 傳動系統(tǒng)由電機、減速器、傳動軸，等等組成 傳動系統(tǒng)簡圖如下。 1、電機，2、聯(lián)軸器，３、減速器，4、高速級齒輪傳動，。 圖 4.1 傳動系統(tǒng)簡圖 4.1 確定電動機的功率 4.1.1 確定電機類型、結(jié)構(gòu)。 主要關注電動機的類型、功率、轉(zhuǎn)速。 還需要考慮機械的負載特性是否與工作的負載特性轉(zhuǎn)矩、功率、轉(zhuǎn)速等的配對程度、工作制度，啟動制動的頻率，還需考慮能否和工作機械的調(diào)速范圍、工作平穩(wěn)性相匹配，還需盡可能提高傳動的效率。 在實際生產(chǎn)中最常用的是用三相交流異步電機，Y系列的三相異步電機的優(yōu)點很多，故Y系列的三相異步電機應用最廣。并且符合這次的設計要求，所以選擇Y系列的電動機。 4.1.2 確定電動機的轉(zhuǎn)速 Y系列的同步轉(zhuǎn)速有3000、1500、1000r/min等幾種?？紤]經(jīng)濟原因。當工作負載要求轉(zhuǎn)速高時，應選用高速電動機。確定轉(zhuǎn)速時，應盡可能考慮到各種方面。在一般的普通機械系統(tǒng)中，使用較多的為同步轉(zhuǎn)速為1500r/min或者1000r/min的電動機。 4.1.3 確定電動機的功率和類型 合適的選擇電動機的功率，可以降低成本。并且對電動機的正常工作和耐用性都有些許影響。若功率選小了，則不能保證工作機的正常工作，或者為了正常工作會讓電機過載使用，長期以往會讓電機而過早損壞，從而影響經(jīng)濟效益；若功率選大了，則會讓由于電動機價格高，經(jīng)常不能滿載，從而導致電動機效率低，造成很大的浪費。同樣也增加了額外的經(jīng)濟負擔。 電動機功率最終的確定，主要與其載荷、工作時間、發(fā)熱量有關。對于斗提機這種需要長期連續(xù)不斷工作的機械來說，需要根據(jù)電動機所需的功率Nd來選擇，實際選擇時，需要讓電動機的額定功率Ne要比電動機的所需功率Pd大，也就是即Ne≥Nd。但如果是間歇工作的機械的話，Ne可稍小于Nd。 在第三章中，計算出的Nd=12.23kW,考察電動機的額定功率和電動機所需的的功率之間的關系后，查表所得，選取電機的額定功率為15kW，電源電壓為380V，同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，滿載轉(zhuǎn)速為1470r/min，所選電機型號為Y160L-4。 4.1 4.2 V帶傳動設計 1) 設計功率Nd 前文中算出的設計功率為 : Nd=12.23kW 2) 選定帶型 根據(jù)Nd=12.23kW 和n1=1470r/min ，查詢濮良貴機械設計第九版,圖8—11 最后決定為B型的普通V帶。 3)傳動比 最初擬定帶輪的傳動比I 為1.5 4)小帶輪基準直徑 查閱濮良貴機械設計第九版圖8-9, 取=140mm。 則大帶輪基準直徑可以計算為 由表8—9 取 =212mm 5)減速軸的實際轉(zhuǎn)速 6) 帶速 V= 此處取 帶速在5~25之間,故合適. 7) 初定軸間距 根據(jù)要求則900 mm 8) 基準長度的確定 =2+ = 根據(jù)表8-2 選取基準長度 Ld=2240 mm 9) 計算實際的軸間距 = 安裝時所需最小軸間距為 則計算張緊或補償伸長時所需要最大軸間距為 10) 驗算小帶輪的包角 = = = 包角合適 11) 單根V帶的基本額定功率 通過已知的條件,查詢濮良貴機械設計第九版表8-5得 = 0.3 kW 13) V帶的根數(shù) Z= 查詢濮良貴機械設計第九版8-6查得=0.99 查詢濮良貴機械設計第九版8-2查得=1.00 V帶的根數(shù)z為： = 5.6根 取為6 根。 14) 單根V帶的初拉力F0 = 查詢濮良貴機械設計第九版表8-3 查得 m=0.17 kg/m = 15)計算軸壓軸力Fp 所以帶輪的選擇符合要求。 4.3 減速器的選用 4.3.1 滾筒轉(zhuǎn)速和傳動比的計算 由于斗寬為250mm，所以選滾筒的直徑D=480mm，帶的速度v=1.2m/s,則 滾筒的轉(zhuǎn)速： n1==61r/min 經(jīng)過帶傳動減速后的轉(zhuǎn)速為： n2=1157.6r/min 即減速箱的傳動比i總為： I總==18.97 4.3.2 減速器的選用 （1）選擇ZLY型減速器 選擇I種裝配形式 （2）選擇型號 Pc1=KAP1 根據(jù)【文獻減速器的選用】表2.2-35載荷特性為H，按表2.2-35查得KA=， Pc1=2.2 *15kw=30.3KW 查表2.2-31，選用ZLY 型，P1P=35kW （3） 檢核啟動轉(zhuǎn)矩 （4） 校核減速器的熱功率 要求為：P1≤PG1fwfA 查表2.2-34得PG1=30kw 查表2.2-36得fw=0.75 由100%=38.4%≈40% 查表2.2-36得fA=0.79 30*0.75*0.79KW＞P1=15kw，故符合要求 所以選擇的減速器型號為ZLY112-20-I，JB/T8853-1999。采用油浴潤滑，并用盤狀水管通水冷卻潤滑油。 查閱文獻[1]GB/T5014-2003。 聯(lián)軸器選擇型號為：聯(lián)軸器LX4聯(lián)軸器YC56×112YC55×112 GB/T5014-2003 4.4 驅(qū)動軸的設計計算和工藝要求 4.4.1 軸的材料及熱處理 通過考慮這次提升機的工作環(huán)境，和設計的結(jié)構(gòu)。這次提升機的驅(qū)動主軸的材料選45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 4.4.2 軸的結(jié)構(gòu)設計 1）初步計算軸的直徑 參照文獻[3]中軸的設計的內(nèi)容。根據(jù)軸的承載情況，通過計算扭轉(zhuǎn)強度方先初步得出軸的直徑。按文獻中公式式（15-2）計算公式如下： dmin=A03Pn 其中中 A0——系數(shù) P——軸上的功率，kW n——軸上的轉(zhuǎn)速，r/min 選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取A0=115。 代入數(shù)據(jù)求得： dmin=A03Pn=115×33.9640mm=71.2mm 。 在軸端與聯(lián)軸器配合要鍵槽，必然會使軸的強度降低，所以軸的直徑需要變大4%，取軸的直徑為75mm。 2）各軸段直徑的確定 如圖4-3-1所示，軸段①和減速器輸出軸通過聯(lián)軸器配合，故直徑d1=75mm。并且在軸段②處的附近裝毛氈彌形成密封環(huán)境，軸段②和軸段⑧上安裝軸承。查閱文獻[4]表7-2-70?，F(xiàn)暫取軸承型號為2213，其內(nèi)徑d2=100mm，外徑D=120mm，寬度B=Xmm，故軸段②的直徑d2=d8 =100mm。軸段③和軸段⑦的直徑為軸承的安裝尺寸，查閱相關文獻，取d3= d7=110mm。驅(qū)動鏈輪與軸段④和軸段⑥配合，承受的彎矩的情況在軸段④與軸段⑥中間的截面為危險截面，所以直徑必須加大，現(xiàn)暫定d4= d6=140mm。 圖4-2 驅(qū)動軸的結(jié)構(gòu)示意圖 3）各軸段長度的確定 軸段①利用聯(lián)軸器將和減速器輸出軸套裝配，所以①得長度主要決定于減速機和頭部殼體之間的安裝尺寸以及聯(lián)軸器的相關要求，同時還要保證與減速機相配合的部分有足夠的長度。參考文獻[1]。根據(jù)減速器的相關尺寸要求，初步設計 L1=140mm。在軸段②與軸段⑧上需要安裝軸承，考慮裝配的原因，長度必須和軸承的安裝尺寸呈正相關，故取L2=L8=180mm。軸段③和軸段⑦的長只考慮兩軸承之間的距離是不夠的，還需要把滾筒在軸向上的安裝尺寸計算在內(nèi)。由于一些零部件需要一定的空間，則可以暫取L3=L7=80mm。軸段④、⑤、⑥的長度與驅(qū)動鏈輪有關，初步設計為L4=L6=140mm，L5 =130mm，驅(qū)動軸總長為1130mm?？紤]加工過程工藝問題，設置退刀槽。 4）軸上零件的固定 軸段①、④、⑥的鍵傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，且軸段①需要和聯(lián)軸器來配合。查閱文獻文獻[4]。配合選用k6；軸段④、⑥與驅(qū)動鏈輪配合，配合選用r6；軸段②、⑧與軸承配合，配合選用r6。 5）軸上倒角及圓角 為方便加工，倒角均為C2，，倒圓角為R2mm。 4.4.3 軸的強度校核計算 強度校核 ： 1）根據(jù)彎扭合成強度情況的計算過程如下 明顯b-b截面是危險截面。 由于彎曲應力是對稱循環(huán)，扭轉(zhuǎn)切應力是靜應力， 所以有 所以b-b截面左右兩側(cè)都安全。 4） 安全系數(shù)校核 彎曲應力為 應力幅為 安全系數(shù)S為： 而許用安全系數(shù)顯然S大于, 故b—b剖面是安全的。 綜上所述，軸的彎扭合成強度和疲勞強度是足夠符合要求的。 4.5. 平鍵的選擇與校核 1）平鍵的選擇 根據(jù)圖4-3-1驅(qū)動軸的結(jié)構(gòu)。參考文獻[4]表5-3-20。在①處選用平鍵GB/T1567-2003 鍵16×7×110. ④處和⑥處選用平鍵GB/T1567-2003 鍵 20×8×100. 2）鍵的校核 材料為45鋼。查閱文獻[4]表5-3-17。由于鍵只受到很小的沖擊，而它的許用擠壓應力[σp]=110Mp?，F(xiàn)將鍵連接工作面的強度校核如下： σp=2TDkl≤σp 式中：T——由軸來傳遞的轉(zhuǎn)矩，N·mm； D——軸的直徑，mm； k—— 鍵和輪轂的高度差，mm，平鍵k=0.4h； l——鍵的工作長度，mm，A型l=L-b。 分別代入聯(lián)軸器鍵的數(shù)據(jù)來計算可得： σp=2×9.45×10556×2.8×94=94.1Mpa≤σp 和帶入帶入鏈輪鍵的數(shù)據(jù)來計算可得： σp=2×9.45×10580×3.2×84=87.9Mpa≤σp 可以看出兩處鍵均符合強度的要求，選用合適。 4.6 軸承選型與壽命計算 1）選型 考慮提升機為中度沖擊場合下工作，所以需要考慮彎曲變形，再加上與減速機嚴格保證同心很困難，再加上軸上主要承受徑向載荷，由于調(diào)心球軸承有游隙。所以選調(diào)心球軸承。查閱文獻[4]表7-2-70。選用型號為2213。 2）壽命計算 提升機驅(qū)動軸軸承主要承受徑向載荷，軸向載荷很小并。 所以其當量動載荷： P=fp?FR 其中：fp為載荷系數(shù)，中等沖擊則取為1.2-1.8。 計算得：P=1.5×7.75kN=11.63kN 查閱文獻[4]公式13-5。壽命可以計算為： Lh=10660nCPε 式中：ε——軸承壽命系數(shù)，ε=3. 將已知數(shù)據(jù)帶入得： Lh=10660×4043.511.633h=2.3×104h 驅(qū)動軸的軸承的工作壽命可以達到23000小時。 5 提升機其他裝置的設計 5.1 驅(qū)動鏈輪的結(jié)構(gòu)設計 驅(qū)動軸用鍵和鏈輪連接，形成整體。此次設計提升機的運行速度為v=1.2m/s，根據(jù)第3.5.2知，驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速為n=40r/min。 已知： v=2πn60?d2 則鏈輪輪直徑為： d=60×1.240×πm=460mm 前面已經(jīng)確定了④、⑥段軸的長度為140mm，考慮到工藝性的問題，驅(qū)動鏈輪的寬度為140mm。 鏈輪裝置的結(jié)構(gòu)如下圖所示。 圖5.1 驅(qū)動鏈輪結(jié)構(gòu) 5.2 環(huán)鏈的設計 本設計用環(huán)鏈當牽引構(gòu)件。 環(huán)鏈是及其重要的部件,在其運輸過程中,作用在環(huán)鏈的載荷極復雜。環(huán)鏈的選擇由①布置的路線要求,②輸送的材料③實際使用的條件來綜合考量。合理正確的選擇環(huán)鏈影響到斗提機機的輸送任務要求,而且還導致輸斗提機的滾筒和驅(qū)動裝置等等部件的設計要求不同。 我國目前定型的環(huán)鏈節(jié)距為50mm、64mm、86mm、92mm等，如圖 所示：環(huán)鏈與料斗的連接采用鏈環(huán)鉤，當料斗的寬度為大于300mm時，需要用兩根牽引鏈條來牽引。 結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖5.2 環(huán)鏈結(jié)構(gòu) 5.3 張緊裝置的設計 在斗提機的外罩下部有張緊裝置。主要是為了不讓皮帶打滑所以讓輸送鏈擁有張力，還控制輸送帶在支承間的錘度，防止鏈條松動，讓斗提機正常高效的工作。 重錘式張緊裝置的主要原理是，通過重物自身的重量來完成張緊，所以它可以保證足夠并且恒定的張力，所以適用適用提升功率較大的提升機。? 通過綜合的考慮，選用重錘式張緊裝置 5.4 反轉(zhuǎn)裝置的設計 在出現(xiàn)意外情況（例如停電）下，由于運輸機上物料有重力，斗式提升機會出現(xiàn)反轉(zhuǎn)或順滑現(xiàn)象，則因此使斗式提升機結(jié)構(gòu)部件損壞，所以需要設計安裝一個逆止器用來止防止突發(fā)狀況下提升機的反轉(zhuǎn)。 各種逆止器的結(jié)構(gòu)和使用條件以及應用要求如下： 通過綜合的考慮，結(jié)合這次設計的要求并且考慮到實際情況，最后選用滾柱逆止器。這種逆止器是位于減速機箱體內(nèi)。 5.5 罩殼的設計 圖5.3罩殼的設計 提升機的罩殼在保護人員人身安全的同時，還有支承和密封的作用，甚至最整個系統(tǒng)運行的效率都會有所影響，所以選擇合格質(zhì)量的罩殼就顯得尤為重要，所以其技術要求較高，一般來說，機殼上法蘭面和下法蘭面的平行度要求是GB1184-80形位公差中的12級，垂直度要求一般要達到GB1184-80形位公差中的12級。 機殼一般由2～5mm的鋼板焊接而成，然后用角鋼為骨架制作成想要高度的標準件，每節(jié)一般為2～2.5m，所以公稱長度要求對選型很重要，然后用螺栓緊固來緊固節(jié)與節(jié)之間。通過在中部設立觀察孔來觀察運行時可能會出現(xiàn)的問題。同時為了在出現(xiàn)堵塞情況下可以容易的清掃斗式提升機底部堆積物料，底部也裝有可拆卸的帶蓋孔口。上部罩殼的形狀設計時要仔細考慮到的離心卸載曲線。不完全卸入和導出的情況一般不允許發(fā)生。在機殼內(nèi)設也安裝了中部的導向引導裝置，消除在運行牽引料斗時，機器產(chǎn)生過大的橫向擺動的影響，節(jié)和節(jié)之間利用密封膠密閉緊封，并通過法蘭用螺栓緊固。頭部罩殼需要支撐電動機及減速機，為了安全，要用厚一些的鋼板，罩殼的四壁設計為3mm的鋼板，和電動機、減速機支座聯(lián)結(jié)的側(cè)板設計為10mm的筋板， 法蘭及支撐采用65×65×5的熱軋等邊角鋼。同樣的原因，側(cè)板與罩殼的焊接也用用K形坡口，并且盡量不讓虛焊發(fā)生。 5.6 中部區(qū)域的設計選材 由于本設計中的提升機提升高度比較高，機殼內(nèi)部產(chǎn)生空氣的干擾，所以上行、下行兩部分的罩殼都需要采用獨立式的結(jié)構(gòu)。連接法蘭64×64×5的等邊角鋼制作，殼體用3mm厚的鋼板制作，并且同時在罩殼上裝檢修門也是必須的，其目的是用來觀察提升運行時內(nèi)部的情況，以方便在出現(xiàn)故障時可以及時檢修，所設計的具體結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖5.4 中部機殼的結(jié)構(gòu)設計 結(jié) 論 通過這三個月的設計與學習在老師的指導下，完成了本次斗式提升機的總體設計方案?？傮w裝配圖，重要部件和零部件設計和繪圖的設計工作已經(jīng)基本結(jié)束。 現(xiàn)在獎本次設計的提升機的主要參數(shù)匯總?cè)缦拢? 功率：12.23kW； 運行速度1.2m/s 提升高度：20m； 提升能力：28（t/h）； 斗寬B=250mm。 斗得容積V為3.2dm3 料斗間距：450mm； 料斗個數(shù)：45個 這次設計的帶式斗式提升機，提升高度為20米，提升能力28噸/小時，運行時平穩(wěn)安全可靠抗沖擊能力強，結(jié)構(gòu)簡單，整體緊湊，節(jié)省地面面積，可以提升較大的高度，密封性很好，可以避免環(huán)境受到污染。不僅運用于倉庫、礦井、碼頭貨物散裝物料的運輸，還可以用它來卸船的貨物和裝車卸車。所以能大量運用在化工、礦山、糧油行業(yè)。。  致 謝 四年寒暑，如白駒過隙，所感所獲，收獲頗豐。在完成這三個月的畢業(yè)設計后，總算是對自己有些交代，利用一個課題，將四年所學的大部分知識串聯(lián)起來，重新鞏固自己所學，同時在老師的幫助下發(fā)現(xiàn)自己的不足，并且在老師的悉心指導下完善自己。本次設計能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認真負責，使我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設計中得以體現(xiàn)。正是有了他們的悉心幫忙和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成，在此向?qū)ξ覀儥C械系的全體老師表示由衷的謝意。感謝他們四年來的辛勤栽培。還有一個就是我要有由衷的感謝我的指導老師XXX教授，XXX老師從開題報告撰寫、資料的查找，到結(jié)構(gòu)的完善，甚至是圖紙的細節(jié)都給予我了悉心的指導。讓我收獲良多，不勝感激。每次克服一個個難點，便覺得一切都是值得的。 雖然我設計的斗式提升機還有許多地方有待完善，但這次論文設計的經(jīng)歷卻讓我終身受益，掌握正確的方法并加以不斷學習便會收獲無窮。 參考文獻 [1]《機械設計手冊》編委會. 機械設計手冊第2卷. 北京：機械工業(yè)出版社，2009. 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