斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì)【含8張CAD圖紙、說(shuō)明書】【GC系列】

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本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目 斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì) 系 別 工程技術(shù)系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 職 稱 講師 年 月 日 摘 要 斗式提升機(jī)是一種垂直運(yùn)輸設(shè)備常見的輸送各種散裝材料,如水泥和碎片,沙,煤炭、糧食、土壤和廣泛應(yīng)用于建材、電力、冶金、機(jī)械、化工、輕工、有色金屬、谷物和其他工業(yè)領(lǐng)域。斗式提升機(jī)特點(diǎn):材料在運(yùn)輸和軸承組件的牽引,牽引的鼓,一個(gè)分支形成一個(gè)閉環(huán)包含的材料,無(wú)法投遞的物質(zhì)輸送的一個(gè)分支,物質(zhì)運(yùn)動(dòng)。主要設(shè)計(jì)斗式提升機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),機(jī)械設(shè)計(jì)皮帶輪傳動(dòng),電動(dòng)機(jī)的選擇,減速器的設(shè)計(jì)驗(yàn)證,皮帶和其它工具軸。一種垂直或者有著傾斜角輸送粉狀或者大塊小塊顆粒狀并且連續(xù)輸送的機(jī)械，做循環(huán)運(yùn)動(dòng)，頭部和底輪讓其牽引帶圍繞的。使其由下提升到機(jī)頭。高效斗式提升機(jī)主要是為了滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)在大發(fā)展中的需要，其特點(diǎn)輸送量變大，提升高度可調(diào)，運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定，綜合效率提高，使用周期長(zhǎng)，使之成為當(dāng)前較為理想的提升設(shè)備。 關(guān)鍵詞：斗式提升機(jī)；設(shè)計(jì)；驅(qū)動(dòng)裝置；牽引件 ABSTRACT Bucket type lifting?machine is a kind of?vertical transportation equipment?common?delivery?of various bulk?materials?such as cement?and debris,,?Sha Zi,,?coal,?grain,?soil?and?is widely used in building materials,?electric power,?metallurgy,?machinery,?chemical industry,?light industry,nonferrous metals,?industrial fields.?Bucket type lifting?machine?features:material in?transportation and?a?bearing component?of traction,?traction in the?drum?pieces,?a branch?to form a closed loop?containing the?delivery of?materials,?a branch of?non delivery ofmaterial?conveying,?material?movement.?The main?design of the overall?structure design ofbucket elevator,?machine?design of?pulley?drive,?motor selection,?design validation?reducer,belt and?other?tooling?shaft. Keywords：Bucket elevator；Chain wheel；drives；traction components 目 錄 1緒論 1 1.1 課題研究的背景和意義 1 1.2 國(guó)內(nèi)外斗式提升機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)狀 1 1.2.1 國(guó)內(nèi)斗式提升機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀 1 2 斗式提升機(jī)方案設(shè)計(jì) 3 2.1 總體布置及工作原理 3 2.1.1 卸料方式及選用 4 2.2 主要零部件及選型 5 2.2.1 牽引件 5 2.2.2 料斗 5 2.3裝卸料類型及選型 6 2.3.1裝載方式及選用 6 2.4.3驅(qū)動(dòng)裝置和張緊裝置 6 3 斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 8 3.1輸送能力和料斗的計(jì)算 8 3.1.1 輸送能力的計(jì)算 8 3.1.2 料斗的計(jì)算 9 3.1.3 核算輸送能力： 9 3.2 運(yùn)行阻力的計(jì)算 10 3.3 電動(dòng)機(jī)的選取 12 3.4驅(qū)動(dòng)鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 13 3.5減速器的設(shè)計(jì) 15 3.5.1分配傳動(dòng)比 15 3.5.2計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 15 3.5.2.1各軸轉(zhuǎn)速 15 3.5.2傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 17 3.5.2.1設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的主要參數(shù)。 17 3.5.3齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 19 3.5.4軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 25 3.6鏈輪軸的設(shè)計(jì)與校核 33 3.6.1軸的設(shè)計(jì) 33 3.6.2軸的校核 34 3.6.2軸承選用 36 3.6.3驅(qū)動(dòng)鏈輪鍵的設(shè)計(jì)校核 37 3.7聯(lián)軸器的選取 37 3.8殼體的設(shè)計(jì) 38 參考文獻(xiàn) 39 致 謝 40 1緒論 課題研究的背景和意義 社會(huì)在不斷進(jìn)步，科技也在不斷發(fā)展，大概在60年代初的時(shí)候，前蘇聯(lián)引用高科技，用先進(jìn)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)發(fā)明了一種非常實(shí)用的東西——斗式提升機(jī)。這個(gè)所謂的斗式提升機(jī)越來(lái)越多的在運(yùn)送散料方面作了很大的投入，特別是垂直輸送一些非常難輸送的散狀物料。雖未能在80年代之前完成巨大的突變，也沒(méi)有進(jìn)行飛躍式的發(fā)展。但是隨著時(shí)間的漸漸減少，往后進(jìn)行了一系列的變化；和一些新的技術(shù)的形成，大約是在改革開放的時(shí)候，迅速有了新的前所未有的起色80年代以后,這就是國(guó)家的想法和改革開放的自然促進(jìn)作用；因此呢一些大型工程和重點(diǎn)工程項(xiàng)目從國(guó)外引進(jìn)了以前沒(méi)有遇到過(guò)的高效率斗提機(jī),機(jī)器的引進(jìn)極大地促進(jìn)了國(guó)內(nèi)斗提機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展。按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的TD、TH及TB系列斗提機(jī)一步一步的邁向市場(chǎng)上，這無(wú)疑促使了我國(guó)在斗提機(jī)技術(shù)水平上有了很大的進(jìn)步，成功的向前邁了一大步, 好事不成雙，由于一些比較局限的因素一些問(wèn)題也就出現(xiàn)了；例如產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工工藝和制造水平等重要因素的滯后，造成了產(chǎn)品在實(shí)際使用中出現(xiàn)了很大的問(wèn)題：技術(shù)性能、使用壽命、可靠性有了不一樣的改變。 研究本課題也具有很大的意義，主要宗旨是加快發(fā)展的腳步，從而快速的尋求經(jīng)濟(jì)的最大化，共謀發(fā)展。斗式提升機(jī)是社會(huì)上用的還可以的一個(gè)機(jī)器，一次來(lái)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目，我覺(jué)得這次是比較重要和友誼增進(jìn)的畢業(yè)設(shè)計(jì)；，因?yàn)檫@種通用機(jī)械的設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題相對(duì)來(lái)說(shuō)比較有難度，也可以鍛煉一下自己的能力與不足之處，能培養(yǎng)我獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，為以后的工作做了新的認(rèn)識(shí)和鋪墊。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)更是對(duì)所學(xué)基本理論和專業(yè)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用它無(wú)形之中也在不斷提高我們的畫圖能力讓我們的思路和視野更加開闊。. 國(guó)內(nèi)外斗式提升機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)斗式提升機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀 20世紀(jì)60年代的時(shí)候，蘇聯(lián)開發(fā)自己的潛能引進(jìn)了這么一個(gè)高效的機(jī)器，這也能說(shuō)明國(guó)內(nèi)斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)的快速發(fā)展離不開過(guò)去，我們應(yīng)該好好利用這些優(yōu)點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)。駐澳問(wèn)題是直到80年代幾乎沒(méi)有什么實(shí)質(zhì)性大的發(fā)展。在這段時(shí)間內(nèi)，各行業(yè)也都做過(guò)一些改進(jìn)，特別是針對(duì)一系列的問(wèn)題，但是后來(lái)又不知道為什么沒(méi)有得到積極的推廣和宣傳。 20世紀(jì)80年代后期的時(shí)候，改革開放的開始也使經(jīng)濟(jì)發(fā)展作了新的調(diào)整。在現(xiàn)在這個(gè)階段我們知道了垂直的這種方式是國(guó)內(nèi)最為常用的通用斗式提升機(jī)類型，按JB3958—98標(biāo)準(zhǔn)從分的說(shuō)明了這三種最實(shí)用、最高效，她們分別是 TH型環(huán)鏈?zhǔn)?、TD型帶式和TB型板鏈?zhǔn)健? TD型帶式斗式提升機(jī)的應(yīng)用范圍也相對(duì)比較廣泛，采用的裝卸方法也很獨(dú)特混合式或離心式是它最常用的方法，適用能力也比以前強(qiáng)多了，特別是在輸送松散密度小于1.535/m3的粒狀小塊狀上別具一格；物料溫度也有固定的范圍不大于60度；于是，當(dāng)物料溫度在200度的時(shí)候，就會(huì)使用耐熱橡膠帶來(lái)進(jìn)行輸送。而且輸送量達(dá)到了4-578m3/h，提升高度大約提升到了4-40m。 TH型環(huán)鏈斗式提升也有自己的特點(diǎn)，這樣也是對(duì)自己的性能的一種肯定，在進(jìn)行的過(guò)程中多次采用重力式或混合式卸載方式和方法，很適應(yīng)的應(yīng)用在于輸送松散密度小于1.535t/m3的粒狀小塊狀的中等磨琢性或無(wú)磨琢性的物料之中，提升了輸送量大約為35-347m3/h。 TB型板鏈斗式提升機(jī)采用卸載方式是重力式，重力式裝卸廣泛的實(shí)用在各個(gè)環(huán)節(jié)，在此需要注意的是能用在輸送松散密度2t/m3的中、大塊，磨琢性較大的物料，但凡物料溫度不超過(guò)250度就打打加強(qiáng)了其工作強(qiáng)度。最后將現(xiàn)有的輸送量增加到20-563m3/h，相比之下提升高度約在5-50m的范圍左右。 TH型和TD型斗式提升機(jī)在結(jié)構(gòu)上有明顯的不同，從根本的的基礎(chǔ)上改型產(chǎn)品分別為THG型和TDG型斗式提升機(jī)是絕對(duì)的，相比之下在結(jié)構(gòu)上有以下顯著特點(diǎn)：（1）將柔性傳動(dòng)加入其中，在傳動(dòng)裝置中采用了液力偶合器和非常實(shí)效的垂直軸減速器，從而使之間結(jié)構(gòu)緊湊，最終達(dá)到了這個(gè)目的，實(shí)現(xiàn)了柔性傳動(dòng)，這樣的傳動(dòng)方式不僅能使電機(jī)減速器及牽引構(gòu)件得到很強(qiáng)大的保護(hù)，還能使運(yùn)轉(zhuǎn)相對(duì)比較平穩(wěn)，更加厲害的是它能使物料在停機(jī)時(shí)保持穩(wěn)定狀態(tài)這種狀態(tài)會(huì)保持很長(zhǎng)時(shí)間。（2）重錘式張緊裝置的實(shí)用與更新很有意義，這種裝置不僅可保持恒定的張緊力還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)張緊是自己達(dá)到一個(gè)最優(yōu)的狀態(tài)，傳動(dòng)過(guò)程極大地避免了膠帶脫鏈的問(wèn)題，也很有可能會(huì)發(fā)生打滑現(xiàn)象，從而保證機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（3）這個(gè)機(jī)器在下部安裝好了速度控制器和料位器，在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中可將控制信號(hào)迅速的傳入中央控制室的計(jì)算機(jī)中，進(jìn)行快速分析，并進(jìn) 行斗式提升機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況隨時(shí)追蹤監(jiān)控。 1. 按照其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)分類 （1）TD系列斗式提升機(jī) TD系列斗式提升機(jī)是一種相對(duì)比較先進(jìn)的具有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的斗式提升機(jī)，系統(tǒng)比較完善；這種方式的斗式提升機(jī)和D系列斗式提升機(jī)他們之間有一個(gè)共同的特征都是采用膠帶傳動(dòng)來(lái)提升物料保證運(yùn)輸正常進(jìn)行，從某些方面上來(lái)看來(lái)看兩者之間好像沒(méi)有太大的不同之處，D系列斗式提升機(jī)產(chǎn)品型號(hào)相對(duì)于現(xiàn)在來(lái)說(shuō)比較老了而且規(guī)格也不是很多。 （2）TH系列斗式提升機(jī) TH系列斗式提升機(jī)經(jīng)常用于提升某些設(shè)備，它是系列斗式提升機(jī)經(jīng)過(guò)不斷地更新，它就是完全的采用鍛造的技術(shù)和尺寸鏈進(jìn)行改造作為傳動(dòng)部件基礎(chǔ)，最重要的是它具有很強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和物理性能，應(yīng)用的主要領(lǐng)域主要是一些小顆?；蛘咝K狀物料，從根本上進(jìn)行分析看它區(qū)別于TD系列斗式提升機(jī)，通過(guò)對(duì)比它的提升量會(huì)大一些。主要用于比較大比重物料的提升和輸送。 （3）NE系列斗式提升機(jī) NE系列斗式提升機(jī)在過(guò)去的幾年很少用到，它跟過(guò)去相比較來(lái)看還算比較新型；提升機(jī)主要采用板鏈傳動(dòng)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中利用這樣的特性使得它區(qū)別于老型號(hào)TB系列板鏈斗式提升機(jī)。如NE150是指提升量為180噸每小時(shí)而不是斗寬180。在每個(gè)階段NE系列斗式提升機(jī)會(huì)可能在在某些方面有著很高的提升效率和相對(duì)傳動(dòng)性，那都是我們根據(jù)提升速度不同從而在不同發(fā)的時(shí)期還大致的能分為NSE型號(hào)和高速板鏈斗式提升機(jī)這個(gè)型號(hào)。兩個(gè)型號(hào)有本質(zhì)上的差異性。 （4）TB系列斗式提升機(jī) TB系列斗式提升機(jī)的用途相對(duì)于其他的來(lái)看，我們知道它是一種復(fù)古型的斗式提升機(jī)，它用板鏈傳動(dòng)，再設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須認(rèn)真看待每一步，在現(xiàn)如今呢已經(jīng)被相應(yīng)的NE系列斗式提升機(jī)所取代。 TG系列斗式提升機(jī)是一種在任何時(shí)期，任何場(chǎng)合都具有加強(qiáng)型的膠帶斗式提升機(jī)這種提升機(jī)，最不一樣的是功能強(qiáng)大，外形上也很區(qū)別于TD系列斗式提升機(jī)，如何運(yùn)用好TG系列斗式提升機(jī)事非常重要的，提高其相對(duì)符合性吧傳送部分采用的是鋼絲膠帶，這樣看來(lái)它具有更強(qiáng)的傳動(dòng)能力。 2. 按牽引件分類 斗式提升機(jī)的牽引構(gòu)件經(jīng)過(guò)調(diào)查也有好幾種了，有板鏈、環(huán)鏈和膠帶還有一些比較不常用的。我們知道如果要提升量較大的提升機(jī)就非常適合用板鏈結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗陨淼闹亓枯^輕，用起來(lái)也比較牢固，但是鉸接接頭隨著時(shí)間的推移很容易被磨損造成一些不必要的損失。環(huán)鏈的結(jié)構(gòu)和制造相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，在應(yīng)用上應(yīng)該大力推薦，它還與料斗的連接保持著良好的穩(wěn)定性，在工作的期間輸送磨琢性大地的物料，后來(lái)鏈條的磨損變得也越來(lái)越小，但其自己的重量較大。相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單的膠帶結(jié)構(gòu)不適宜輸送磨琢性較大的物料，經(jīng)過(guò)時(shí)間的的慢慢進(jìn)行鋼繩膠帶允許物料溫度也逐漸達(dá)到了80 C。 3. 按卸料方式分類 按照卸料方式的不同我們可以準(zhǔn)確的將其詳細(xì)的可分為:離心式卸料、重力式卸料兩種主要的設(shè)計(jì)形式。我們首先對(duì)離心式卸料進(jìn)行闡述：離心式卸料的性能更加穩(wěn)定斗速較快，在一些特定的場(chǎng)合用的較多，；相比之下，重力式卸料的斗速較慢，能迅速的適用于輸送塊狀的，從而保證了它在工作的過(guò)程中能進(jìn)行裝卸重較大的，磨琢性大的物料。 1 斗式提升機(jī)方案設(shè)計(jì) 總體布置及工作原理 在帶或鏈等撓性牽引構(gòu)件上，分析好每個(gè)部位的主要作用。THG型斗式提升機(jī)的構(gòu)造如圖2.1所示。它的組成是下圖中都詳細(xì)的包含了：包括封閉的環(huán)鏈1和固接在它上面的料斗2，牽引部分的件及驅(qū)動(dòng)鏈輪3和下部的張緊鏈輪9。斗式提升機(jī)也會(huì)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生打滑。然后運(yùn)行部分和鏈輪都安裝在一個(gè)封閉的機(jī)殼內(nèi)，也可以是每個(gè)分支各設(shè)一個(gè)管狀外罩。在操作的過(guò)程中為了觀察與檢修的方便，我們應(yīng)該在機(jī)殼的適當(dāng)位置上按照其特有的機(jī)械性質(zhì)設(shè)有檢視口7。裝有料斗的牽引構(gòu)件由驅(qū)動(dòng)裝置5驅(qū)動(dòng)，而且張緊裝置10張緊。在傳動(dòng)部分我們首先安裝好各個(gè)幾件，在驅(qū)動(dòng)裝置上裝有一些需要設(shè)計(jì)的裝置，對(duì)總體布局產(chǎn)生了新的影響。我們需要認(rèn)真分析各個(gè)零部件的作用。 圖11環(huán)鏈斗式提升機(jī)的構(gòu)造 1—環(huán)鏈；2—料斗；3—驅(qū)動(dòng)鏈輪；4—機(jī)殼頭部；5—驅(qū)動(dòng)裝置； 6—中間段；7—檢視口；8—下部機(jī)座；9—張緊鏈輪；10—張緊裝置 卸料方式及選用 斗式提升機(jī)的料斗很不一般，與其他提升機(jī)的不同之處是它在卸料的過(guò)程中，能很自然的進(jìn)行一系列活動(dòng)將其卸料方式分為兩種形式，分別是重力式卸料和離心式卸料。重力式卸料很實(shí)用，用的也最為廣大。 斗式提升機(jī)的料斗卸料存在著極為良好的狀態(tài)，最適應(yīng)的時(shí)候是卸料完全、不產(chǎn)生道速回流。提升機(jī)的料斗在頭輪處受離心力和重力的作用導(dǎo)致效果不是很明顯，合力大小和方向隨著料斗的回轉(zhuǎn)速度而變化，這無(wú)形之中就合力的反向延長(zhǎng)線總是與頭輪垂直中心線交于稱為極點(diǎn)的這點(diǎn)上面。極距是從極點(diǎn)到頭輪水平中心線距離。距離不能過(guò)于太近，特別是極距是根據(jù)頭輪轉(zhuǎn)速計(jì)算出來(lái)的不能不按照標(biāo)準(zhǔn)的方式進(jìn)行合理的機(jī)選。 由于TH型斗式提升機(jī)在使用的過(guò)程中要保持較大的斗容保證輸送量，但是重力式卸載的主要優(yōu)點(diǎn)跟他有相當(dāng)大的不同，那即是在于料斗的填充性良好穩(wěn)定性也較好，料斗尺寸與極距的大小么有關(guān)系。因此我們?cè)谶M(jìn)行卸料的過(guò)程中確定大容積的料斗[2]。因而可以先設(shè)想本設(shè)計(jì)的最終卸料方式為離心式卸料。 2.1.2設(shè)計(jì)原始參數(shù) 此斗式提升機(jī)，提升能力，提升物料（水泥）：容重γ=1.2t/m3，提升高度。 初步設(shè)計(jì)給定：斗寬，斗速。 主要零部件及選型 牽引件 斗式提升機(jī)的牽引件一在一般情況下首先選用的是比較基本的方式。膠帶斗式提升機(jī)它具備很多優(yōu)點(diǎn)，詳細(xì)分析來(lái)看：它的成本相對(duì)較低，而且自身的重量較小，進(jìn)而在工作的過(guò)程中平穩(wěn)沒(méi)有噪聲，無(wú)疑的讓我們能很快的決定就采用較高的運(yùn)行速度它的生產(chǎn)效率較高，磨損量也會(huì)隨著其中的變化變得較??；另一方面，它也存在著一些可大可小的缺點(diǎn)：料斗在膠帶上的固定方面相對(duì)來(lái)說(shuō)是較差的，主要是因?yàn)樗怯媚Σ羵鬟f牽引力，與此同時(shí)需要有較大的張力和重力。不然在后續(xù)的過(guò)程中不能將環(huán)鏈作為較為常用的一種牽引件，斗式提升機(jī)的結(jié)構(gòu)和制造相對(duì)比較簡(jiǎn)單，它們之間與料斗的連接也很牢固。但環(huán)鏈相互接觸處易磨損，很容易的就降低鏈的強(qiáng)度，而且在運(yùn)行的情況下不夠平穩(wěn)。這樣很不利于提升機(jī)的高效利用。 表11環(huán)鏈參數(shù) 鏈環(huán)直邊直徑d 節(jié)距p 寬度b 圓弧半徑r 單位長(zhǎng) 度質(zhì)量 公稱 尺寸 極限 偏差 公稱 尺寸 極限 偏差 最小 內(nèi)寬 最大 外寬 公稱 尺寸 公稱 尺寸 18 0.5 64 ±0.6 料斗 料斗是提升機(jī)的承載構(gòu)件，通過(guò)設(shè)計(jì)可以根據(jù)其形狀來(lái)分析其對(duì)機(jī)器的影響；通常是用厚度δ=1~6mm的鋼板焊接或沖壓而制成的。我們必須重視一個(gè)問(wèn)題，就是磨損問(wèn)題，為了減少料斗的磨損，不由地使我們常在料斗上安裝一些裝飾。完事之后這樣會(huì)使鍛造件的性能變大；通過(guò)分析根據(jù)物料特性也有不一樣的地方而且裝、卸載方式也有很大的不同，料斗在一般情況下常制成三種形式：深斗、淺斗和有導(dǎo)向槽的尖棱面斗；這三種方式都各具優(yōu)點(diǎn)。與TH型斗式提升機(jī)相配用的料斗為深斗或淺斗；現(xiàn)在來(lái)看我們用到的最多的是深斗。 （1）深斗 深斗的特征比較明顯，用途也極為廣泛，主要是.是斗口下傾角度較小在一個(gè)就是深度較大，再設(shè)計(jì)的過(guò)程中要仔細(xì)分析好；因此適用于輸送相對(duì)來(lái)說(shuō)比較干燥的、易于卸出的物料，為了更加具體舉例說(shuō)明；如水泥、碎煤塊等。深斗的幾何形狀如圖2-3所示。 （2）淺斗 淺斗的特征在我們的設(shè)計(jì)中很難找到與別的扣的不同之處，這是由于是斗口下傾角較大且深度小，不利于裝卸因此適用于輸送比較潮濕的物料，例如濕砂、型砂、黏土等。下面是淺斗的幾何形狀如圖14.6所示。 深斗和淺斗的底部都制成我們比較熟悉的圓角，因?yàn)檫@樣以便于物料在很短的時(shí)間內(nèi)卸盡。在卸料之后為了不阻礙卸料，我們通常保持料斗之間有一定的距離。 基于使用要求：提升物料為水泥，參照（表2-1）在使用深斗(sh)時(shí)才能很好的確保產(chǎn)量不少于50噸，通過(guò)分析決定了將料斗選定為深斗類型。 2.3裝卸料類型及選型 2.3.1裝載方式及選用 斗式提升機(jī)的裝載方式大體上也可以分為兩種，他們是掏取式和流入式。掏取式（圖2-1 a）主要廣泛地用在了輸送粉狀、小塊狀沒(méi)有經(jīng)過(guò)裝卸的物件等，經(jīng)過(guò)分析可知斗式提升機(jī)在掏取物料時(shí)并不會(huì)產(chǎn)生特別大的阻力和夾緊力，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中經(jīng)過(guò)分析，所以允許料斗的運(yùn)行速度和運(yùn)行軌跡相比之下較高，為0.6～2.0m/s。流入式（圖2-1 b）它的內(nèi)部構(gòu)造相對(duì)比較簡(jiǎn)單主要用于在傳動(dòng)過(guò)程中按時(shí)的輸送大塊和磨琢性大的物料，在發(fā)送的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)其料斗的布置很密，最重要的是以防止物料在料斗之間會(huì)灑落，必須保證斗式提升機(jī)料斗的運(yùn)行速度不能太快。最快不得超過(guò)1m/s。 TH型斗式提升機(jī)的料斗運(yùn)行速度一般都會(huì)控制在0.6～2.0m/s，結(jié)合設(shè)計(jì)使用要求“提升物料（水泥）：容重γ=1.2?！苯?jīng)過(guò)篩選和計(jì)算很容易的選擇出哪個(gè)是最合適的，最后斷定了第二種更合適。 2.4.3驅(qū)動(dòng)裝置和張緊裝置 （1）驅(qū)動(dòng)裝置 提升機(jī)的驅(qū)動(dòng)鏈輪是其工作的核心，通過(guò)圖形我們很容易的看到了裝設(shè)在提升機(jī)的上部卸料處。參考下圖，我們可以清楚的看到它是怎么樣的工作原理； 而與此相對(duì)應(yīng)，對(duì)設(shè)計(jì)的要求很高，設(shè)計(jì)選用光軸，在其中還必須并配用帳套鏈接驅(qū)動(dòng)輪，通過(guò)改變其作用效果使提升機(jī)的軸型設(shè)計(jì)和加工都變的更為簡(jiǎn)單明了。對(duì)于軸承的選擇也是至關(guān)重要的，我們應(yīng)該直接采用帶座球軸承，帶座球軸承是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件，在企業(yè)中我們用的挺多無(wú)需企業(yè)另行設(shè)計(jì)，最大限度的縮短了產(chǎn)品加工周期。此外為了防止突然停車時(shí)出現(xiàn)一些問(wèn)題；，在驅(qū)動(dòng)裝置上裝設(shè)有逆止器和一些其他裝置。 （2）張緊裝置 在斗式提升機(jī)的機(jī)殼下部設(shè)有張緊裝置。 我們選擇好張緊裝置之后，可以知道它包括三種有螺旋式、彈簧式及重錘式，以螺旋式最常采用，如圖2.5所示。其結(jié)構(gòu)與帶式輸送機(jī)張緊裝置相同。這樣能很有效的對(duì)斗式提升機(jī)進(jìn)行快速的張緊。 圖2.5 螺旋式張緊裝置 2.5 TH型斗式提升機(jī)方案設(shè)計(jì)總覽 經(jīng)過(guò)仔細(xì)的研究和分析討論之后，我們可以將TH型斗式提升機(jī)的各部分設(shè)計(jì)方案匯總成下表，以便后續(xù)的順利進(jìn)行它們將在接下來(lái)“斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算”部分，從而從每一個(gè)方面都得到進(jìn)一步的改進(jìn)。 裝載方式 掏取式 卸載方式 離心式 牽引件 雙條礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈單個(gè)鏈環(huán)節(jié)距P=64mm 料斗 Sh型深型料斗 驅(qū)動(dòng)輪 圓環(huán)鏈鏈輪 驅(qū)動(dòng)軸 光軸 軸承 帶座外球面磙子軸承 電機(jī) （待計(jì)算） 減速器 (待設(shè)計(jì)) 張緊裝置 重錘式張緊裝置 表12TH型斗式提升機(jī)方案設(shè)計(jì)總覽 2 斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1輸送能力和料斗的計(jì)算 輸送能力的計(jì)算 假設(shè)提升過(guò)程中機(jī)料斗的體積是升，斗內(nèi)裝好的物料的實(shí)際容積為升，為小于1的填充系數(shù)，那么單位長(zhǎng)度的載荷量可以通過(guò)公式進(jìn)行嚴(yán)密的計(jì)算為： （21） 填充系數(shù)的在很大程度上自己選取可在《建材機(jī)械設(shè)備》表15-10中取得。厚度對(duì)與粉末狀物料，保證了填充系數(shù)取0.050.69 輸送能力大小決定于線載荷（單位長(zhǎng)度上物料重量）和提升速度，其計(jì)算按下式確定： （22） 將式（3.1）代入式（3.2）得： 式中v為斗式提升機(jī)運(yùn)行速度，米/秒。 在供料的過(guò)程中，由于一些原因會(huì)影響到結(jié)果很不均勻，并計(jì)算生產(chǎn)率在特殊情況下平均的實(shí)際生產(chǎn)率，即： （23） 式中為平均的實(shí)際生產(chǎn)率，噸/小時(shí)；K——供料不均勻系數(shù)，取1.2～1.6 。 套用TH200型斗式提升機(jī)的主要技術(shù)性能：斗距a=512毫米，斗速v=2.1米/秒，也即是說(shuō)知道了并確定料斗斗容后很快的能計(jì)算出提升機(jī)的輸送能力和功率的大小。 料斗的計(jì)算 在向前面的計(jì)算過(guò)程中，我們已經(jīng)結(jié)合被輸送物料的特性及物料的裝卸方式迅速的將本提升機(jī)所采用的料斗定為深斗。 但是料斗的尺寸規(guī)格與提升機(jī)的輸送能力有很大的關(guān)聯(lián)，通過(guò)述輸送能力計(jì)算公式得： 式中=50，K=1.4，=1.2，=0.85，v=2.1，=0.512 則有 將其進(jìn)一步取整，選取升 設(shè)計(jì)料斗如圖 核算輸送能力： 在選取的升料斗后，對(duì)提升機(jī)的輸送能力進(jìn)行核算： 我們可以很容易的看出計(jì)算生產(chǎn)力其遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際生產(chǎn)率，因此可以滿足生產(chǎn)條件。 運(yùn)行阻力的計(jì)算 斗式提升機(jī)所需的驅(qū)動(dòng)功率要求也很嚴(yán)格跟牽引件運(yùn)動(dòng)時(shí)所克服的一系列阻力有很大的關(guān)系，其中主要包括： 物料延牽引構(gòu)件運(yùn)動(dòng)方向的重力分量； 當(dāng)牽引構(gòu)件繞過(guò)輪時(shí)產(chǎn)生的摩擦力；； 料斗掏取物料產(chǎn)生的阻力； 牽引構(gòu)建的張力。 在如圖3-1所示垂直斗式提升機(jī)計(jì)算簡(jiǎn)圖中，1、2、3 的張緊力各不相同； 通過(guò)分析和計(jì)算我們可以知道1處最小，2處最大； 圖21 我們可以發(fā)現(xiàn)對(duì)于垂直提升機(jī)，穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的牽引構(gòu)件的最大靜張力，在這我們可以近似地按公式（3.7）決定： （24） 式中為彎折系數(shù)，在公示中我們計(jì)算包括掏取物料的阻力和重力?？稍凇督ú臋C(jī)械與設(shè)備》表15-14當(dāng)中，找到雙鏈?zhǔn)缴疃返南禂?shù)=1.5 ， 為每米長(zhǎng)度牽引構(gòu)建重量，公斤/米，可以在表2-1中查得每米長(zhǎng)度牽引構(gòu)件重量公斤/米。 為每米長(zhǎng)度的物料重量，公斤/米 上式中為生產(chǎn)率，噸/小時(shí) 為提升速度，米/秒 則據(jù)已知設(shè)計(jì)條件，計(jì)算平均生產(chǎn)量為90.4噸（實(shí)際平均生產(chǎn)量為50噸），通過(guò)分析可知由TH200斗式提升機(jī)在數(shù)值上很統(tǒng)一，高度大約是5米。已知水泥堆積重度為1.2噸/米3。 計(jì)算牽引構(gòu)件的張力（參照?qǐng)D3-1） （25） 式中為提升段阻力，公斤； （26） 即有 （27） 式中為尾輪阻力，公斤；取 為掏取物料阻力，公斤。 上式中——重量加速度，米/秒2 ； 即有： （28） 式中為下降段阻力，公斤； 即有： 電動(dòng)機(jī)的選取 依《建材機(jī)械與設(shè)備》相關(guān)章節(jié)的計(jì)算資料： 有驅(qū)動(dòng)軸上圓周力： （29） 式中為過(guò)頭輪的阻力，公斤 則有： 計(jì)算功率： （210） 為軸功率，千瓦 選用電機(jī)功率： （211） 式中功率儲(chǔ)備系數(shù)見《建材機(jī)械與設(shè)備》P240 這里取 為驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)效率，這里選取。 將其代入（3-13）得： 在此選取千瓦的電機(jī)。 對(duì)應(yīng)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五卷[5]，選用Y2系列三相異步電動(dòng)機(jī)Y132S2--2。其功率為7.5千瓦，轉(zhuǎn)速2900轉(zhuǎn)/分。 3.4驅(qū)動(dòng)鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 頭輪的長(zhǎng)度一般和底輪的長(zhǎng)度是相同的,頭輪的直徑應(yīng)與所要求的卸料方式相適應(yīng) 傳動(dòng)鏈輪節(jié)圓直徑 （212） 溝底圓直徑 （213） 鏈輪外徑 （214） 齒頂圓直徑 （215） 導(dǎo)向圓側(cè)緣直徑 （216） 窩眼槽底寬度 （217） 窩眼槽頂寬度 （218） 齒根寬 （219） 齒根半徑 （220） 齒頂寬 （221） 溝底半徑 （222） 窩眼槽半徑 （223） 圓心位置 （224） 窩眼槽底平面到中心距離 （225） 鏈輪轉(zhuǎn)速： （226） 計(jì)算傳動(dòng)比： 3.5減速器的設(shè)計(jì) 3.5.1分配傳動(dòng)比 假設(shè)帶傳動(dòng)分配的傳動(dòng)比，則二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器總傳動(dòng)比 二級(jí)減速器中： 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比 3.5.2計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 3.5.2.1各軸轉(zhuǎn)速 減速器傳動(dòng)裝置各軸從高速軸至低速軸依次編號(hào)為：Ⅰ軸、Ⅱ軸、Ⅲ軸。 各軸轉(zhuǎn)速為： 3.5.2.2各軸輸入功率 按電動(dòng)機(jī)所需功率計(jì)算各軸輸入功率， 3.5.2.3各軸輸入轉(zhuǎn)矩T(N?m) 電機(jī)軸轉(zhuǎn)矩 第一根軸轉(zhuǎn)矩 第二根軸轉(zhuǎn)矩 第三根軸轉(zhuǎn)矩 3.5.2傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.5.2.1設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)的主要參數(shù)。 已知帶傳動(dòng)的工作條件：兩班制（共16h），連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，所需傳遞的額定功率=6.63kw小帶輪轉(zhuǎn)速大帶輪轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比.。 設(shè)計(jì)內(nèi)容包括選擇帶的型號(hào)、確定基準(zhǔn)長(zhǎng)度、根數(shù)、中心距、帶的材料、基準(zhǔn)直徑以及結(jié)構(gòu)尺寸、初拉力和壓軸力等等（因?yàn)橹耙呀?jīng)按選擇了V帶傳動(dòng)，所以帶的設(shè)計(jì)按V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行） 計(jì)算功率 （227） 選擇V帶型根據(jù)、由圖8-10《機(jī)械設(shè)計(jì)》p157選擇A型帶（=112—140mm） 確定帶輪的基準(zhǔn)直并驗(yàn)算帶速 （1）、初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑，由（《機(jī)械設(shè)計(jì)》p155表8-6和p157表8-8，取小帶輪基準(zhǔn)直徑 （2）驗(yàn)算帶速 （228） 因?yàn)?<19.0<30,帶輪符合推薦范圍 （3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑根據(jù)式8-15 （229） （4）、確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 根據(jù)式8-20《機(jī)械設(shè)計(jì)》 （230） 初定中心距 計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 （231） 由表8-2先帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度=1600mm 計(jì)算實(shí)際中心距 （232） 中心距滿足變化范圍:262.5—750mm （5）驗(yàn)算小帶輪包角 （233） 包角滿足條件 （6）計(jì)算帶的根數(shù) 單根V帶所能傳達(dá)的功率 根據(jù)=2900r/min 和=125mm表8-4a 用插值法求得=3.04kw 單根v帶的傳遞功率的增量Δ 已知A型v帶，小帶輪轉(zhuǎn)速=2900r/min 轉(zhuǎn)動(dòng)比 查表8-4b得0.35kw 計(jì)算v帶的根數(shù) 查表8-5得包角修正系數(shù)=0.96,表8-2得帶長(zhǎng)修正系數(shù) =0.99 (234) (235) 故取2根. （7）計(jì)算單根V帶的初拉力和最小值 =190.0N (236) 對(duì)于新安裝的V帶,初拉力為:1.5=285N 對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)后的V帶,初拉力為:1.3=247N （8）．計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力 (237) （9）.帶輪的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 帶輪的材料為:HT200 V帶輪的結(jié)構(gòu)形式為:腹板式. 3.5.3齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 高速軸齒輪設(shè)計(jì) （1）選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力 由表6.2選 小齒輪調(diào)質(zhì) 大齒輪45正火 許用接觸應(yīng)力 接觸疲勞極限查圖6-4 接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) （238） 查圖6-5得, 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) 則 許用彎曲應(yīng)力 （239） 彎曲疲勞強(qiáng)度極限，查圖6-7，雙向傳動(dòng)乘以0.7 彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)，查圖6-8 彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)，查圖6-9（設(shè)模數(shù)小于5 mm） 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)=1.4 則 （2）齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 確定齒輪的傳動(dòng)精度等級(jí)，按估取圓周速度，參考表6.7，表6.8選取 小輪分度圓直徑 （240） 齒寬系數(shù)查表6.14 小齒輪齒數(shù)，在推薦值20~40中選=22 大齒輪齒數(shù)， 齒數(shù)比 小輪轉(zhuǎn)矩 初定螺旋角 載荷系數(shù) （241） 為使用系數(shù)，查表6.3 為動(dòng)載系數(shù)，由推薦值1.05~1.4 為齒間載荷分配系數(shù)，由推薦值1~1.2 齒向載荷分布系數(shù)由推薦值1.0~1.2 載荷系數(shù) 材料彈性系數(shù)查表6.4 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)查圖6-3 重合度系數(shù)由推薦值0.75~0.88 螺旋角系數(shù) 故 法面模數(shù) （242） 按表6.6圓整 中心距 （243） 分度圓螺旋角圓螺旋角 （244） 小輪分度圓直徑 （245） 圓周速度 齒寬 大齒輪寬45 小齒輪寬 （3）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 （246） 當(dāng)量齒數(shù) 22.19 （247） 92.10 齒形系數(shù)查表6.5 并插值計(jì)算 小輪 大輪 應(yīng)力修正系數(shù)查表6.5 小輪 大輪 不變位時(shí)，端面嚙合角 （248） 端面模數(shù) （249） 重合度 重合度系數(shù) （250） 螺旋角系數(shù)，由推薦值0.85~.092 （4）重要尺寸計(jì)算 大齒輪齒主大端分度圓直徑 頂圓直徑 （251） 低速軸齒輪設(shè)計(jì) （1）選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力 由表6.2選 小齒輪調(diào)質(zhì) 大齒輪 45 正火 許用接觸應(yīng)力 接觸疲勞極限查圖6-4 接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 查圖6-5得, 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) 則 許用彎曲應(yīng)力 彎曲疲勞強(qiáng)度極限，查圖6-7，雙向傳動(dòng)乘以0.7 彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)，查圖6-8 彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)，查圖6-9（設(shè)模數(shù)小于5 mm） 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)=1.4 則 （2）齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 確定齒輪的傳動(dòng)精度等級(jí)，按估取圓周速度，參考表6.7，表6.8選取 小輪分度圓直徑 齒寬系數(shù)查表6.14 小齒輪齒數(shù)，在推薦值20~40中選=27 大齒輪齒數(shù)， 齒數(shù)比 小輪轉(zhuǎn)矩 初定螺旋角 載荷系數(shù) 為使用系數(shù)，查表6.3 為動(dòng)載系數(shù)，由推薦值1.05~1.4 為齒間載荷分配系數(shù)，由推薦值1~1.2 齒向載荷分布系數(shù)由推薦值1.0~1.2 載荷系數(shù) 材料彈性系數(shù)查表6.4 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)查圖6-3 重合度系數(shù)由推薦值0.75~0.88 螺旋角系數(shù) 故 法面模數(shù)按表6.6圓整 中心距 分度圓螺旋角圓螺旋角 小輪分度圓直徑 圓周速度 齒寬 大齒輪寬 小齒輪寬 （3）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 當(dāng)量齒數(shù) 22.19 63.32 齒形系數(shù)查表6.5 并插值計(jì)算 小輪2.72 大輪2.29 應(yīng)力修正系數(shù)查表6.5 小輪1.56 大輪1.77 不變位時(shí)，端面嚙合角 端面模數(shù) 重合度 重合度系數(shù) 螺旋角系數(shù)，由推薦值0.85~.092 （4）重要尺寸計(jì)算 大齒輪齒主大端分度圓直徑 頂圓直徑 3.5.4軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 為了對(duì)軸進(jìn)行校核，先求作用在軸上的齒輪的嚙合力。 第一對(duì)和第二對(duì)嚙合齒輪上的作用力分別 高速軸Ⅰ設(shè)計(jì) （1）按齒輪軸設(shè)計(jì)，軸的材料取與高速級(jí)小齒輪材料相同，40Cr，調(diào)質(zhì)處理，查表15-31，取 （2）初算軸的最小直徑 （252） 高速軸Ⅰ為輸入軸，最小直徑處跟V帶輪軸孔直徑。因?yàn)閹л嗇S上有鍵槽，故最小直徑加大6%，=18.375mm。由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表22-1-17查得帶輪軸孔有20，22，24，25，28等規(guī)格，故取=20mm 高速軸工作簡(jiǎn)圖如圖(a)所示 圖22 首先確定個(gè)段直徑 A段=20mm有最小直徑算出 B段=25mm，根據(jù)油封標(biāo)準(zhǔn)，選擇氈圈孔徑為25mm的 C段=30mm與軸承（圓錐滾子軸承30206）配合，取軸承內(nèi) 徑 D段=36mm設(shè)計(jì)非定位軸肩取軸肩高度h=3mm E段=45.58mm將高速級(jí)小齒輪設(shè)計(jì)為齒輪軸，考慮依據(jù)《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》p116 G段=30mm,與軸承（圓錐滾子軸承30206）配合，取軸承內(nèi)徑 F段=36mm, 設(shè)計(jì)非定位軸肩取軸肩高度h=3mm 第二確定各段軸的長(zhǎng)度 A段=1.620=32mm,圓整取=30mm B段=54mm，考慮軸承蓋與其螺釘長(zhǎng)度然后圓整取54mm C段=28mm, 與軸承（圓錐滾子軸承30206）配合,加上擋油盤長(zhǎng)度（參考《減速器裝配草圖設(shè)計(jì)》p24=B+△3+2=16+10+2=28mm G段=29mm, 與軸承（圓錐滾子軸承30206）配合,加上擋油盤長(zhǎng)度（參考《減速器裝配草圖設(shè)計(jì)》p24） F段，=△2-2=10-2=8mm E段，齒輪的齒寬 D段=92mm,考慮各齒輪齒寬及其間隙距離，箱體內(nèi)壁寬度減去箱體內(nèi)已定長(zhǎng)度后圓整得=92mm 軸總長(zhǎng)L=290mm兩軸承間距離（不包括軸承長(zhǎng)度）S=174mm。 2、軸Ⅱ的設(shè)計(jì)計(jì)算 按齒輪軸設(shè)計(jì)，軸的材料取與高速級(jí)小齒輪材料相同，40Cr，調(diào)質(zhì)處理，查表15-31，取 初算軸的最小直徑 因?yàn)閹л嗇S上有鍵槽，故最小直徑加大6%，=27.325mm。根據(jù)減速器的結(jié)構(gòu)，軸Ⅱ的最小直徑應(yīng)該設(shè)計(jì)在與軸承配合部分，初選圓錐滾子軸承30206，故取=30mm 軸Ⅱ的設(shè)計(jì)圖如下： 圖23 首先，確定各段的直徑 A段=30mm,與軸承（圓錐滾子軸承30206）配合 F段=30mm，與軸承（圓錐滾子軸承30206）配合 E段=38mm，非定位軸肩 B段=48mm, 非定位軸肩，與齒輪配合 C段=64.94mm, 齒輪軸上齒輪的分度圓直徑 D段=50mm, 定位軸肩 然后確定各段距離： A段=29mm, 考慮軸承（圓錐滾子軸承30207）寬度與擋油盤的長(zhǎng)度 B段=8mm,根據(jù)軸齒輪到內(nèi)壁的距離及其厚度 C段=75mm,根據(jù)齒輪軸上齒輪的齒寬 E段=43mm, 根據(jù)高速級(jí)大齒輪齒寬減去2mm（為了安裝固定） F段=41.5mm，考慮了軸承長(zhǎng)度與箱體內(nèi)壁到齒輪齒面的距離 D段=9.5mm,由軸Ⅰ得出的兩軸承間距離（不包括軸承長(zhǎng)度）S=174mm減去已知長(zhǎng)度得出 3、軸Ⅲ的設(shè)計(jì)計(jì)算 輸入功率P=5.58KW,轉(zhuǎn)速n =96r/min,T=460300Nmm 軸的材料選用40Cr（調(diào)質(zhì)），可由表15-3查得=110 所以軸的直徑:=39.65mm。因?yàn)檩S上有兩個(gè)鍵槽，故最小直徑加大12%， =44.408mm。 由表13.1(機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書)選聯(lián)軸器型號(hào)為L(zhǎng)H3 軸孔的直徑=45mm長(zhǎng)度L=84mm 軸Ⅲ設(shè)計(jì)圖如下： 圖24 首先，確定各軸段直徑 A段:=45mm, 與軸承（圓錐滾子軸承30211）配合 B段:=60mm,非定位軸肩,h取2.5mm C段:=72mm,定位軸肩，取h=6mm D段:=68mm, 非定位軸肩，h=6.5mm E段:=55mm, 與軸承（圓錐滾子軸承30211）配合 F段:=60mm,按照齒輪的安裝尺寸確定 G段:=45mm, 聯(lián)軸器的孔徑 然后、確定各段軸的長(zhǎng)度 A段:=46.5mm,由軸承長(zhǎng)度，△3，△2，擋油盤尺寸 B段:=68mm，齒輪齒寬減去2mm，便于安裝 C段:=10mm, 軸環(huán)寬度，取圓整值 根據(jù)軸承（圓錐滾子軸承30212）寬度需要 D段:=57.5mm,由兩軸承間距減去已知長(zhǎng)度確定 E段:=33mm,由軸承長(zhǎng)度，△3，△2，擋油盤尺寸 F段:=65mm,考慮軸承蓋及其螺釘長(zhǎng)度，圓整得到 G段:=84mm,聯(lián)軸器孔長(zhǎng)度 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 Ⅰ軸軸承型號(hào)為30206的圓錐滾子軸承 （1）計(jì)算軸承的徑向載荷： （253） （2）計(jì)算軸承的軸向載荷(查指導(dǎo)書p125)30206圓錐滾子軸承的基本額定動(dòng)載荷Cr=43.3KN,基本額定靜載荷Cor=50.5KW，e=0.37，Y=1.6 兩軸承派生軸向力為： （254） 因?yàn)? 軸左移，左端軸承壓緊，右端軸承放松 計(jì)算軸承1、2的當(dāng)量載荷,取載荷系數(shù) 因?yàn)? （255） （256） 因?yàn)? ， 所以取 校核軸承壽命 （257） 按一年300個(gè)工作日,每天2班制.壽命18年.故所選軸承適用。 Ⅱ軸軸承 計(jì)算軸承的徑向載荷： ·（258） (2）計(jì)算軸承的軸向載荷 (查指導(dǎo)書p125) 30206圓錐滾子軸承的基本額定動(dòng)載荷Cr=43.3KN,基本額定靜載荷Cor=50.5KW，e=0.37，Y=1.6 兩軸承派生軸向力為： 因?yàn)? 軸右移，左端軸承放松，右端軸承壓緊 計(jì)算軸承1、2的當(dāng)量載荷,取載荷系數(shù) N 所以取 校核軸承壽命 按一年300個(gè)工作日,每天2班制.壽命29年.故所選軸承適用。 Ⅲ軸軸承 計(jì)算軸承的徑向載荷： (2)計(jì)算軸承的軸向載荷 (查指導(dǎo)書p125) 30211圓錐滾子軸承的基本額定動(dòng)載荷Cr=90.8KN,基本額定靜載荷Cor=114KW，e=0.4，Y=1.5 兩軸承派生軸向力為： 因?yàn)? 軸右移，左端軸承放松，右端軸承壓緊 、 計(jì)算軸承1、2的當(dāng)量載荷,取載荷系數(shù) 所以取 (3)校核軸承壽命 按一年300個(gè)工作日,每天2班制.壽命26年.故所選軸承適用。 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 1.Ⅰ軸上與帶輪相聯(lián)處鍵的校核 鍵A10×28，b×h×L=6×6×20單鍵 鍵聯(lián)接的組成零件均為鋼，=125MPa 滿足設(shè)計(jì)要求 2．Ⅱ軸上大齒輪處鍵 鍵A12×25，b×h×L=10×8×36單鍵 鍵聯(lián)接的組成零件均為鋼，=125MPa （259） 滿足設(shè)計(jì)要求 3．Ⅲ軸上 (1)聯(lián)軸器處 采用鍵A，b×h×L=14×9×70 單鍵 滿足設(shè)計(jì)要求 聯(lián)接齒輪處 采用A型鍵A單鍵 ＝125Mpa 滿足設(shè)計(jì)要求 3.6鏈輪軸的設(shè)計(jì)與校核 3.6.1軸的設(shè)計(jì) (1）初步計(jì)算軸的直徑 參照文獻(xiàn)[3]中關(guān)于軸的設(shè)計(jì)部分，根據(jù)軸的承載情況，選擇扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算法來(lái)計(jì)算軸的直徑。 （260） 式中 A——系數(shù)，此處取120， P——電動(dòng)機(jī)功率，Kw n——軸的轉(zhuǎn)速，r/min, 將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式3-4可得 因?yàn)檩S端裝聯(lián)軸器需要開鍵槽，會(huì)削弱軸的強(qiáng)度，而且考慮到軸承受較大的豎直載荷增加10%~20%，取軸的直徑為70mm。 (2）各軸段直徑的確定 圖25 各軸段直徑的確定如圖3-1所示，軸段①與減速機(jī)空心輸出軸套裝配，并且在接近軸段②處裝有毛氈彌封圈，故直徑=60mm。軸段②和軸段⑧上安裝軸承，現(xiàn)暫取軸承型號(hào)為2215，其內(nèi)徑d=75mm，外徑D=130mm，寬度B=31mm，故軸段②的直徑= =75mm。軸段③和軸段⑦的直徑為軸承的安裝尺寸，查相關(guān)的額設(shè)計(jì)手冊(cè)，取= =85mm。軸段④和軸段⑥上安裝驅(qū)動(dòng)鏈輪，我們還必須考慮到軸段④與軸段⑥中間的截面承受的彎矩最大，故在直徑上有所增加，現(xiàn)暫假設(shè)= =90mm。軸段⑤考慮滾筒便于安裝拆卸，直徑略比軸段④和軸段⑥的直徑小，取=100mm。 (3）各軸段長(zhǎng)度的確定 軸段①與減速機(jī)空心輸出軸套裝配，其長(zhǎng)度主要決定于減速機(jī)和頭部殼體之間的安裝尺寸，同時(shí)還要保證與減速機(jī)相配合的部分有足夠的長(zhǎng)度，從手冊(cè)中查知減速機(jī)的相關(guān)安裝尺寸要求，現(xiàn)暫取=140mm。軸段②與軸段⑧上安裝軸承，其長(zhǎng)度決定于軸承的安裝尺寸，故取==110mm。軸段③和軸段⑦的長(zhǎng)度主要根據(jù)兩軸承之間的距離和滾筒在軸向上的安裝尺寸來(lái)定。考慮到其軸向上密封板、殼體法蘭和軸承座等占據(jù)的位置，暫取兩軸承軸向上的中心距離為590mm，則可以暫取==155mm。軸段④、⑤、⑥的長(zhǎng)度要和驅(qū)動(dòng)鏈輪一并設(shè)計(jì)，現(xiàn)暫定==120mm，=40，驅(qū)動(dòng)軸總長(zhǎng)為950mm。 (4)軸上零件的固定 考慮到軸段①、④、⑥處鍵傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，故軸段①與聯(lián)軸器的配合選用k6；軸段④、⑥與驅(qū)動(dòng)鏈輪的配合選用r6；軸段②、⑧與軸承內(nèi)圈的配合選用r6。與減速機(jī)和驅(qū)動(dòng)鏈輪的聯(lián)結(jié)均采用A型普通平鍵，分別為鍵20×125 GB/T1095-79及鍵28×110 GB/T1095-79。 (5)軸上倒角及圓角 軸端倒角2×45°，安裝鏈輪的軸段倒角為2.5×45°，倒圓角為R1.6mm，為方便加工，其它軸肩圓角半徑均取為0.6mm。 3.6.2軸的校核 （2）按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算（估算軸危險(xiǎn)截面的直徑） 將軸的關(guān)鍵部分看成兩端鉸支的梁，則軸上的受力情況和彎矩如圖所示： 圖26軸的受力簡(jiǎn)圖 圖中軸粗略長(zhǎng)度由提升機(jī)約束尺寸得來(lái)。 其中為軸與單個(gè)頭輪作用處所受徑向力，為單側(cè)軸承所受徑向力。 即有： （261） 依彎矩圖所示，軸中部所受彎矩最大，其值： 軸受到的扭矩為： （262） 式中D為鏈輪節(jié)圓直徑，mm 為鏈輪牽引力，N N 則依： 根據(jù)公式：軸的彎扭合成條件為： （263） 式中為軸的計(jì)算應(yīng)力，； M為軸所受的彎矩，N·mm； T為軸所受的扭矩，N·mm； 為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-1，取=60； W為軸的抗彎截面系數(shù)，，； 為折合系數(shù)，當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取。 取危險(xiǎn)截面的直徑為110mm代入（3-19）得： 故安全。 經(jīng)過(guò)分析可知軸與驅(qū)動(dòng)輪之間盡可能的使用軸套連接，這樣的鏈接方式故軸徑的取值還需考慮軸套的配用，因此這里選取與之配用的帳軸套內(nèi)徑120mm，即軸最終的工作直徑為120mm。 3.6.2軸承選用 （1）軸承選型 進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)，我們考慮到了重要的一點(diǎn)，就是驅(qū)動(dòng)軸在的較大彎矩作用下會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，而且不易與減速機(jī)保證同心，因此選用承載能力大并有自動(dòng)調(diào)心功能的調(diào)心球軸承軸承2215。其基本參數(shù)如表3-2。 基本尺寸 /mm 額定載荷 /kN d D B 75 130 31 44.2 18 表3-2 2）工作情況分析及壽命計(jì)算 提升機(jī)驅(qū)動(dòng)軸軸承在使用的過(guò)程中主要承受徑向載荷的作用，通過(guò)分析知道了軸向載荷很小，如果可以的話可以忽略它的中等沖擊。其當(dāng)量動(dòng)載荷為： （264） 式中：——載荷系數(shù)，中等沖擊取1.2~1.8。 其壽命為： （265） 式中：——軸承的壽命指數(shù)，滾子軸承=10/3。 故驅(qū)動(dòng)軸軸承的工作壽命為24362小時(shí)。 3.6.3驅(qū)動(dòng)鏈輪鍵的設(shè)計(jì)校核 由驅(qū)動(dòng)鏈輪軸的直徑d為90mm，文獻(xiàn) [3]，由表6—1可知，應(yīng)取鍵的寬b=25mm，高度 h=14 mm的普通平鍵 鍵、軸和輪廓的材料都是鋼，由表6—2查得許用擠壓應(yīng)力～120MPa,取其平均值=110MPa。鍵的工作長(zhǎng)度我們可以很容易的算出來(lái)l=L-b=110-25=85mm，鍵與輪廓鍵槽形成的的接觸高度k=0.5h=0.5×14=7mm。由式（6—1）可得 合適 3.7聯(lián)軸器的選取 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷選擇： 減速器與驅(qū)動(dòng)輪軸間的聯(lián)軸器： 根據(jù)傳遞功率，減速器的輸出軸徑及驅(qū)動(dòng)軸的輸入軸徑，選取TL11型彈性套柱銷聯(lián)軸器JB90×312GB/T4323-1984。 反轉(zhuǎn)裝置(逆止器)的選取 為了防止在突然斷電和一些突發(fā)事件的發(fā)生我們必須選擇好，因?yàn)樗休d分支上物料重力的作用，而使斗式提升機(jī)在工作的過(guò)程中進(jìn)行反轉(zhuǎn)，逐漸的從而引起斗式提升機(jī)部件的被破壞，從而使得聯(lián)軸器的選擇有很大的麻煩 3.8殼體的設(shè)計(jì) 參考資料《運(yùn)輸機(jī)械手冊(cè)》我們查閱了THG型斗式提升機(jī)機(jī)有關(guān)章節(jié)的內(nèi)容，在書中我們可知其殼體設(shè)計(jì)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，但是，對(duì)于TH型斗式提升機(jī)，我們可以很容易的其殼體內(nèi)壁長(zhǎng)度為1350mm，寬度為540mm。下部區(qū)段高度為1800，其中尾軸組距地面900，進(jìn)料口離上邊緣200mm。中間標(biāo)準(zhǔn)節(jié)高度為1800mm，出料口與上部殼體下緣平齊，這樣，若滿足物料的提升高度H=15，需要7個(gè)1800mm的標(biāo)準(zhǔn)中間節(jié)。殼體的相關(guān)重要設(shè)計(jì)師根據(jù)下面的公式來(lái)進(jìn)行計(jì)算的。 （266） 式中為頭軸離出料口距離，mm 為提升高度，mm ，H=15000mm 為鏈輪節(jié)圓直徑，mm，D=482mm 為斗距，mm ，=512 為料斗個(gè)數(shù)，N取為60個(gè) 則依公式（3-31），求得 進(jìn)而估計(jì)整個(gè)提升機(jī)的殼體高度16.5m 參考文獻(xiàn) [1] 北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所，武漢豐凡科技開發(fā)有限責(zé)任公司.DTⅡ（A）型帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：冶 金工業(yè)出版社，2003 [2] 楊復(fù)興.膠帶輸送機(jī)結(jié)構(gòu)、原理與計(jì)算.北京：煤炭工業(yè)出版社，1983 [3] 西門子（中國(guó)）有限公司.弗蘭德齒輪箱.產(chǎn)品樣本:MD20.1，2009 [4] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第五版第1卷.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010 [5] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第五版第2卷.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010 [6] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第五版第4卷.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010 [7] 盧頌峰，冼健生.簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中國(guó)電力出版社，2011 [8] 輸送設(shè)備制造商協(xié)會(huì)聯(lián)合會(huì).散狀物料帶式輸送機(jī).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985 [9] 洪曉華.礦山運(yùn)輸提升.徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2007 [10] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè)第二卷.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000 [11] 吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003 [12] 程志紅.機(jī)械設(shè)計(jì).南京：東南大學(xué)出版社，2007 [13] 王啟廣.礦山機(jī)械.徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2007 [14] 劉鴻文.材料力學(xué)第4版.北京：高等教育出版社，2004 [15] 王天煜.機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè).徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2009 [16] 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