畢業(yè)論文定稿-TD型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)

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原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763摘 要斗式提升機(jī)廣泛地應(yīng)用于建材、機(jī)械、有色金屬、糧食等各工業(yè)部門；應(yīng)用于在垂直方向內(nèi)或傾斜角度很小時(shí)運(yùn)送散料或碎塊物體?斗式提升機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：被運(yùn)送物料在與牽引件連結(jié)在一起的承載構(gòu)件料斗內(nèi)，牽引件繞過(guò)各滾筒，形成包括運(yùn)送物料的有載分支和不運(yùn)送物料的無(wú)載分支的閉合環(huán)路，連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送物體?驅(qū)動(dòng)裝置與頭輪相連，使斗式提升機(jī)獲得動(dòng)力并驅(qū)使運(yùn)轉(zhuǎn)?張緊裝置與底輪相連，使?fàn)恳龢?gòu)件獲得必要的初張緊力，以保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)?物料從提升機(jī)底部供料?斗式提升機(jī)對(duì)過(guò)載較敏感；斗和帶易磨損斗式提升機(jī)的料斗和牽引構(gòu)件等部分及頭輪，底輪安裝在密閉的罩殼之內(nèi)，減少灰塵對(duì)周圍環(huán)境的污染?關(guān)鍵詞：斗式提升機(jī)，料斗，滾筒，牽引構(gòu)件，驅(qū)動(dòng)裝置，張緊裝置?原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763ABSTRACTBucket elevator widely used in building materials， machinery， nonferrous metals， grain and other various industrial sectors； applied in vertical direction or angle very hour delivery of bulk material objects or fragments. Bucket Elevator is the structural characteristics： the materials being transported together with the traction of carrying components of the hopper， the traction around the drum pieces， including a delivery of materials containing a branch and the non-delivery of materials contained The branch closed loop， the Movement for conveying objects.Drive connected with the first round， bucket elevator access to power and driven operation. Tensioning device connected with the end of round， to obtain the necessary components traction early tension to ensure normal operation. Material from the elevator at the bottom for the material.Bucket elevator to overload more sensitive； Doo and easy to wear with bucket elevator of the hopper and traction components， and other parts of the first round， bottom round of the Shell installation in confined within the surrounding environment to reduce dust pollution.Keyword： Bucket elevator， hopper， drum， traction components， drives， tensioning device.原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763目 錄摘 要 1ABSTRACT.2前 言 5第一章 斗式提升機(jī)的方案設(shè)計(jì)及基本原理 61.1 設(shè)計(jì)參數(shù)及要求 .61.2 方案設(shè)計(jì) 61.3 基本原理 6第二章 TD 斗式提升機(jī)型號(hào)的選擇及輸送帶的受力分析 .82.1 斗式提升機(jī)輸送能力的計(jì)算 82.2 滾筒的設(shè)計(jì)計(jì)算 92.3 輸送帶張力計(jì)算 10第三章 TD 斗式提升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 .133.1 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 133.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式 .133.1.2 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 143.1.3 確定電動(dòng)機(jī)的功率和型號(hào) .143.2 傳動(dòng) V 帶及帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 .153.2.1 V 帶輪及 V 帶的設(shè)計(jì) 153.2.2.V 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .173.3.1 高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) .203.3.2 低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) .233.3.3 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 273.3.4 軸的設(shè)計(jì) 273.4 聯(lián)軸器的選擇設(shè)計(jì) 313.5 減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸 32第四章 TD 提升機(jī)其它裝置的設(shè)計(jì) .344.1 輸送帶的設(shè)計(jì) .344.2 張緊裝置的設(shè)計(jì) .34原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397634.3 反轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計(jì) .344.4 料斗的設(shè)計(jì) 354.5 罩殼的設(shè)計(jì) 354.6 滾筒軸承的選擇 .36第五章 TD 膠帶斗式提升機(jī)的安裝及調(diào)試 .375.1 安裝前的準(zhǔn)備 375.2 提升機(jī)安裝順序 375.3 料斗的安裝 385.4 提升機(jī)安裝應(yīng)符合的基本要求 385.5 提升機(jī)的試車 39結(jié) 論 40參考文獻(xiàn) 41致謝 42原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763前 言斗式提升機(jī)是一種被普通采用的垂直輸送設(shè)備， 用于運(yùn)送各種散狀和碎塊物料，例如水泥，沙，土煤，糧食等，并廣泛地應(yīng)用于建材、電力、冶金、機(jī)械、化工、輕工、有色金屬、糧食等各工業(yè)部門?國(guó)內(nèi)斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)是 50 年代由蘇聯(lián)引進(jìn)的，直到 80 年代幾乎沒(méi)有太大的發(fā)展? 在此期間，雖各行各業(yè)就使用中存在的一些問(wèn)題也作過(guò)一些改進(jìn)?從80 年代以后，隨著國(guó)家改革開(kāi)發(fā)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，一些大型企業(yè)及重點(diǎn)工程項(xiàng)目引進(jìn)了一定數(shù)量的斗式提升機(jī)，從而促進(jìn)的國(guó)內(nèi)提升機(jī)的發(fā)展?直到近來(lái)，斗式提升機(jī)的大型化包括大輸送能力、大單機(jī)長(zhǎng)度和大輸送傾角等幾個(gè)方面?不少國(guó)家正在探索長(zhǎng)距離、大運(yùn)量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機(jī)結(jié)構(gòu)?斗式提升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，能在垂直方向或傾角較小范圍內(nèi)運(yùn)輸物料而橫斷面尺寸小，占地面積小，能在全封閉罩殼內(nèi)運(yùn)行工作，不揚(yáng)灰塵，避免污染環(huán)境，必要時(shí)還可以把斗式提升機(jī)底部插入料堆中自行取料?斗式提升機(jī)也有一些缺點(diǎn)，過(guò)載的敏感性大，必須均勻給料，料斗和牽引構(gòu)件較易破壞?機(jī)內(nèi)較易形成粉塵爆炸的條件，斗和皮帶容易磨損，被輸送的物料受到一定的限制，只適宜輸送粉末和中小塊狀的物體?斗式提升機(jī)可以提升的高度位 5~30m，一般常用范圍為 12~20m，輸送能力在30t/h 以下?一般情況下都采用垂直斗式提升機(jī)，當(dāng)垂直斗式提升機(jī)不能滿足工藝要求時(shí)，才采用傾斜式斗式提升機(jī)?由于傾斜式斗式提升機(jī)的牽引構(gòu)件在垂度過(guò)大時(shí)需增設(shè)支承牽引構(gòu)件的裝置，而使結(jié)構(gòu)變的復(fù)雜?因此，一般很少采用傾斜式斗式提升機(jī)?正確選用料斗的尺寸和形狀、運(yùn)動(dòng)速度、滾筒與鏈輪尺寸以及適合于物料物理性質(zhì)和提升機(jī)工作條件的機(jī)首和底座尺寸是斗式提升機(jī)能否正常工作的條件?在設(shè)計(jì)提升機(jī)前，必須分析它的工作條件，特別是對(duì)于調(diào)整提升機(jī)，應(yīng)研究物料在料斗內(nèi)的運(yùn)動(dòng)及從物料中拋出的情況?自抓取式皮帶斗式提升機(jī)又是在以上基礎(chǔ)上提出來(lái)的，根據(jù)設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)內(nèi)容的要求，我們選取的轉(zhuǎn)載方式是掏取式，可實(shí)現(xiàn)自抓取，選擇橡膠帶作為牽引構(gòu)件，料斗形式為深斗式間隔布置，卸載方式為快速離心式，合起來(lái)就叫自抓取式皮帶斗式提升機(jī)? 自抓取式皮帶斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì)方案可在以前設(shè)計(jì)的提升機(jī)基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，發(fā)揚(yáng)其優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)其缺點(diǎn)，進(jìn)一步完善提升機(jī)的性能，提高其工作能力?原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763第一章 斗式提升機(jī)的方案設(shè)計(jì)及基本原理1.1設(shè)計(jì)參數(shù)及要求某散裝料，粒度小于 20mm，松散密度為 1.5t/m3，中等磨琢性，生產(chǎn)能力為：6t/h，提升高度為 4m?1.2 方案設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的斗式提升機(jī)用于提升糧食(小麥)等，由電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)，經(jīng)過(guò)二級(jí)減速器，帶動(dòng)斗式提升機(jī)的驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送物料?1.3 基本原理斗式提升機(jī)是通過(guò)緊固在牽引構(gòu)件膠帶或鏈條上的許多料斗，并環(huán)繞在提升機(jī)上部頭輪和下部尾輪之間，構(gòu)成閉合輪廓?驅(qū)動(dòng)裝置與頭輪相連，是斗式提升機(jī)的動(dòng)力部分，可以使頭輪軸運(yùn)動(dòng)；張緊裝置一般和下部尾相連，使?fàn)恳龢?gòu)件獲得必要的初張力，以維持牽引構(gòu)件正常運(yùn)轉(zhuǎn)?物料從斗式提升機(jī)下部機(jī)殼的進(jìn)料口進(jìn)入物料，通過(guò)流入式或掏取式裝入料斗后，提升到頭部，在頭部沿出料口卸出，實(shí)現(xiàn)垂直方向輸送物料的目的?斗式提升機(jī)的料斗、牽引構(gòu)件及頭輪和尾輪等到安裝在全封閉的罩殼之內(nèi)?斗式提升機(jī)在下部裝料，頭部卸料，由于被輸送的物料特性差異很大，所以裝料和卸料的方式也就不同?根據(jù)物料的特性正確選擇裝料和卸料的方式，對(duì)其工作情況和生產(chǎn)率影響很大?對(duì)裝料和卸料的要求是：裝料均勻、塊狀物料直接流入料斗；卸料 h 物料能正確地進(jìn)入卸料槽，不返料；物料拋卸中不沖擊罩殼；采用間隔布置料斗的高速斗式提升機(jī)，物料過(guò)程中不碰撞到前面的料斗上?斗式提升機(jī)有兩種裝料型式：(1)掏取式：由料斗在尾部機(jī)殼的物料中掏取裝料?對(duì)于粉末狀、粒狀、塊狀的無(wú)磨琢性或半磨琢性的散狀物料，由于掏取時(shí)不產(chǎn)生很大的阻力，料斗可以在較高的運(yùn)動(dòng)速度，一般為 0.8~2m/s，所以它通常和離心式卸料配合應(yīng)用 ?(2)流入式：物料直接由進(jìn)料口流入料斗內(nèi)裝料?對(duì)于塊度較大和磨琢性大的物料；由于挖取阻力很大，故采用裝入法，料斗運(yùn)動(dòng)速度不能太高，通常不超過(guò) 1m/s?斗式提升機(jī)的分類有以下幾種：(1)按輸送物料的方向分為：垂直式和傾斜式；(2)按卸載特性分為：離心式、重力式、混合式；(3)按料斗的型式分為：深斗式，淺斗式、鱗板式； 原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763(4)按牽引構(gòu)件型式分為：帶式、板鏈?zhǔn)剑?5)按工件特性分為：重型、中型、輕型斗式提升機(jī)的規(guī)格是以斗寬表示?目前國(guó)產(chǎn) D 型斗式提升機(jī)規(guī)格有D160、D250、D350、D450 四種；HL 型斗式提升機(jī)規(guī)格化有 HL300、HL400 兩種；PL 型斗提升機(jī)規(guī)格有 PL250、PL350、PL450 三種 ?大型斗式提升機(jī)寬達(dá) 800mm?據(jù)國(guó)外文獻(xiàn)介紹，膠帶提升機(jī)的斗寬已達(dá) 1250mm，輸送量達(dá) 1000t/h，最大提升高度達(dá) 80m?斗式提升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，可在垂直或傾斜方向上提升物料，橫斷面尺寸小，因而可節(jié)約占地面積，并可在全封閉的罩殼內(nèi)工作，減少灰塵對(duì)周圍環(huán)境的污染必要 h 還可把斗式提升機(jī)底部插入料堆中自行取料?斗式提升機(jī)的缺點(diǎn)是：機(jī)內(nèi)較易形成粉塵爆炸的條件；對(duì)過(guò)載較敏感；斗和鏈易磨損；被輸送的物料受到一定的限制，只宜于輸送粉狀和中小塊狀的散貨，如糧食、煤、水泥、砂等，但不能在水平方向運(yùn)送物料?斗式提升機(jī)是以牽引型式命名的，并以第一主參數(shù)斗寬確定規(guī)格大小?如機(jī)械電子工業(yè)部頒發(fā)的 JB3926-85《垂直斗式提升機(jī)》標(biāo)準(zhǔn)中 TH400 環(huán)鏈斗式提升機(jī)(T- 提升機(jī)的是 Ti、H——環(huán)鏈的一并 Huan)，斗寬為 400mm?提升機(jī)的結(jié)構(gòu)一般有幾大部分組成：驅(qū)動(dòng)裝置、出料口、上部區(qū)段、牽引件、料斗、中部機(jī)殼、下部區(qū)段、張緊裝置、進(jìn)料口、檢視門?斗式提升機(jī)牽引件常用橡膠帶、圓環(huán)鏈、套筒磙子鏈幾種型式，從而形成了三種基本結(jié)構(gòu)型式?新標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了 TD 型、TH 型、TB 型三種結(jié)構(gòu)型式的提升機(jī)，將分別替代國(guó)內(nèi)原 D 型、HL 型、PL 型三種機(jī)型?除上述定型產(chǎn)品外，NTD 內(nèi)斗式提升機(jī)是一種內(nèi)部加料、重力式卸槽，結(jié)構(gòu)比較新穎的機(jī)型? 而 ZL 型斗式提升機(jī)，DTG 型斗式提升機(jī) (牽引件是膠帶、無(wú)底料)，脫水斗式提升機(jī)等，因生產(chǎn)量較少，故不一一介紹?原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397631.掏取式 2. 流入式第二章 TD 斗式提升機(jī)型號(hào)的選擇及輸送帶的受力分析根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇斗式提升機(jī)的類型是膠帶式斗式提升機(jī)，即 TD 型斗式提升機(jī)?2.1 斗式提升機(jī)輸送能力的計(jì)算料斗的容積為 i 升，實(shí)際容積為 Ψi 升(Ψ 為小于 1 的填充系數(shù))，則單位長(zhǎng)度的荷量為：q= γψaia——斗 距 (m)γ——物 料 容 積 (t/m3)提升機(jī)的輸送能力：Q=qv(千克/s)或 Q=3.6qv(t/h)由此可得 Q=3.6 γψv(t/h)ai由于在實(shí)際生產(chǎn)中供料不均勻，所以計(jì)算生產(chǎn)率要大于實(shí)際生產(chǎn)率 N，即N= (t/h)kQk---供料不均勻系數(shù)，取 1.2~1.6取 K=1.5ψ=0.75v=1.0m/s已 知 ： γ=1.5t/m3N=6t/hQ=Nk=1.5×6=9t/h，= =ai??vQ6.32.517.0.9??根 據(jù) 下 表 2-1， 選 用 TD160 型 斗 式 提 升 機(jī) ?表 2-1 來(lái) 自 《 運(yùn) 輸 機(jī) 械 手 冊(cè) 第二 冊(cè) 》 表 2-1斗 提 機(jī)型 式料 斗 寬 度(mm) 料 斗 制 法料 斗 容 量i0(L)料 斗 間距 a(mm)i(L/m)原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763S 1.10 300 3.67160Q 0.65 300 2.16S 3.20 400 8.00250Q 2.60 400 6.67S 7.80 500 15.60350Q 7.00 500 14.00S 14.50 640 22.65TD 型450Q 15.00 640 23.44根 據(jù) 設(shè) 計(jì) 要 求 應(yīng) 采 用 圓 弧 淺 斗 料 斗 ， 所 以 應(yīng) 選 擇 Q 制 法 .Q=3.6 γψv=3.6× ×1.5×0.75×1=8.775﹥6t/h ai3.06所選用的斗提機(jī)的輸送能力大于實(shí)際生產(chǎn)中所要求的輸送能力，所以選用的TD160 型斗提機(jī)能夠滿足要求? 2.2 滾筒的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)滾筒的角速度為 w，不計(jì)帶的厚度，則 v=wr其中 v---滾筒速度，r---滾筒半徑由于在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，皮帶與滾筒之間的相對(duì)速度很少，可以不計(jì)，所以滾筒速度進(jìn)似皮帶的速度，根據(jù)以上選定的皮帶速度為 1.0m/ss，并且能夠?qū)崿F(xiàn)離心方式卸載?(n—滾 筒 轉(zhuǎn) 速 ).602w??所 以 0.12.???Drv得 .6n?實(shí)現(xiàn)離心方式卸載的條件是h20mh， K’=1.15.N= W305.4.196.8'??根 據(jù) 動(dòng) 力 源 和 工 作 條 件 ， 選 用 一 般 用 途 的 Y 系 列 三 相 交 流 異 步 電 動(dòng) 機(jī) ，臥 式 封 閉 結(jié) 構(gòu) ， 電 源 的 電 壓 為 380V， 選 Y801-4 型 電 動(dòng) 機(jī) ， 額 定 功 率 為原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397630.55KW， 同 步 轉(zhuǎn) 速 1500r/min， 滿 載 轉(zhuǎn) 速 1390r/min.3.2 傳動(dòng) V帶及帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算在 傳 遞 動(dòng) 力 的 過(guò) 程 中 ， V 帶 輪 及 V 帶 起 者 重 要 的 作 用 ?3.2.1 V帶輪及 V帶的設(shè)計(jì)3.2.1.1 確 定 計(jì) 算 功 率 Pca計(jì) 算 功 率 Pca 是 根 據(jù) 傳 遞 的 功 率 P， 并 考 慮 到 載 荷 性 質(zhì) 和 每 天 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí)間 長(zhǎng)短 等 因 素 的 影 響 而 確 定 的 .即Pca=KAP=1.3×0.55=0.715Kw式 中 ： Pca---計(jì) 算 功 率 ， 單 位 為 KwP----傳 遞 的 額 定 功 率 ， 單 位 為 KwKA----工 作 情 況 系 數(shù) ， 取 KA=1.33.2.1.2 選 擇 帶 型根 據(jù) 計(jì) 算 功 率 Pca 和 小 帶 輪 的 轉(zhuǎn) 速 ， 確 定 選 擇 普 通 V 帶 ， 帶 型 為 Z 型 ，小 帶 輪 的 基 準(zhǔn) 直 徑 為 dd1=50~71mm，3.2.1.3 確 定 帶 輪 的 基 準(zhǔn) 直 徑 dd1 和 dd2(1)初 選 小 帶 輪 的 基 準(zhǔn) 直 徑 dd1， 取 dd1=71mm，(2)帶 的 速 度 v v1= ， v 在 5~25m/s 范圍內(nèi)，帶速合格.s/.50639???(3) 輪的基準(zhǔn)直徑 dd2 dd2=idd1=2×71=142mm，根 據(jù) 取 基準(zhǔn)直徑系列 dd2=140mm3.2.1.4 確 定 中 心 距 a 和 帶 的 基 準(zhǔn) 長(zhǎng) 度 Ld初 步 確 定 中 心 距 a0， 取0.7(dd1 +dd2) 300 mm 的場(chǎng)合.因?yàn)?，所以，小帶輪采用腹板式結(jié)構(gòu)，大帶輪采用孔mdd140,721?板式結(jié)構(gòu)，如下圖所示.原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763小帶輪腹板式 大帶輪孔板式3.3 減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算：減 速 器 中 的 軸 承 都 選 用 深 溝 球 軸 承 ?現(xiàn) 在 對(duì) 傳 動(dòng) 比 進(jìn) 行 分 配 ， 總 傳 動(dòng) 比 為 ： 5.14.930??滾 筒電 機(jī)總 niV 帶 傳 動(dòng) 的 傳 動(dòng) 比 為 ： 72.12dVi則 減 速 箱 二 級(jí) 齒 輪 傳 動(dòng) 的 總 傳 動(dòng) 為 ： 38.79.154?Vi總減為 了 便 于 二 級(jí) 圓 柱 齒 輪 減 速 器 采 用 浸 油 潤(rùn) 滑 ， 當(dāng) 二 級(jí) 齒 輪 的 配 對(duì) 的 材 料 相同 ， 齒 面 硬 度 HBS≤350， 齒 寬 系 數(shù) 相 等 時(shí)， 考 慮 齒 面 接 觸 強(qiáng) 度 接 近 相 等 的 條 件 ，取 高 速 級(jí) 傳 動(dòng) 比 為 ：= = ， 則 取12i?i. 1.38.71??312?i低 速 級(jí) 傳 動(dòng) 比 為 ： = =32i.146.2傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 各 軸 的 轉(zhuǎn) 速 ， 功 率 和 轉(zhuǎn) 矩 計(jì) 算 如 下 ：0 軸 ， 電 動(dòng) 機(jī) 軸 n0=1390r/minP0=0.55KwT0= =3.78N.m.?原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397631 軸 ， 減 速 器 高 速 軸 =10in?min/87.492.3r0?PKW52.06.5??NnT??1.78.49112 軸 ， 減 速 器 中 速 軸 min/96.23.7012ri0.528×0.99×0.97=0.507Kw??32?PNnT???6.209.457095223 軸 ， 減 速 器 低 速 軸 min/.6.323ri?0.507×0.99×0.97=0.487Kw?43?PNnT????7.4895.0950334 軸 ， 滾 筒 軸 n4=n3=95.5 r/min 0.487×0.99×0.99=0.477 Kw??4?PmNnT????7.45.44標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)工作條件，一般用途的減速器采用閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng).提升機(jī)為一般工作機(jī)械，速度不高，選用 8 級(jí)精度.此減速器采用二級(jí)傳動(dòng)，兩對(duì)齒輪的傳動(dòng)比都不大，所以選用小齒輪用同一種材料，大齒輪用同一種材料.材料選擇小齒輪 40cr 調(diào)質(zhì)處理 HBS =2801大齒輪 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 HBS =2402兩齒輪齒面硬度差為 40HBS，符合軟齒面?zhèn)鲃?dòng)的設(shè)計(jì)要求.根據(jù)設(shè)計(jì)要求，高速級(jí)齒輪，輸入功率為 0.528KW，小齒輪轉(zhuǎn)速為原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763704.87r/min，傳動(dòng)比為 3，低速級(jí)齒輪，輸入功率為 0.507KW，小齒輪轉(zhuǎn)速為234.96r/min，傳動(dòng)比為 2.46，工作壽命 15 年(每年工作 300 天)，兩班制?3.3.1高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)1、確定齒數(shù)小齒輪齒數(shù) =20，大齒輪齒數(shù) =i× =3×20= 60，取 Z2=601Z2Z12、 按按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：d ≥2.32×1321][????????HEduTKt??1)確定公式內(nèi)的計(jì)算值(1)載荷系數(shù) Kt=1.3(2)小齒輪的傳遞的轉(zhuǎn)矩 T =9.55×10 =9.55×10 × =7154 N·mm161np687.0452(3)選取齒寬系數(shù) =1d?(4)得材料的彈性影響系數(shù)彈性系數(shù) Z =189.8EMPa(5)查《機(jī)械設(shè)計(jì) 》得兩試驗(yàn)齒輪材料的接觸疲勞極限應(yīng)力分別為：小齒輪的接觸疲勞極限 =600 MPa ，大齒輪的接觸疲勞極限 =550 MPa1limH? 2limH?(6)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60× ×j×Lh=60×480×1×(2×8×300×15)= 2.073×1091nN2=2.073×10 /2.5=8.094×1088(7)得接觸疲勞壽命系數(shù) = 0.90 =0.951HNK2HN(8)按失效概率為 1%，接觸疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù) S=1.0 ，則兩齒輪材料的許用接觸應(yīng)力分別為[ ]1= × = =550MPaH?1NSH1lim60*9[ ]2= × = =522.5 MPa2K2li5.2)計(jì)算(1)試計(jì)算小齒輪分度圓直徑 ，[ ]以較小值[ ]=522.5 MPa 代入 td1H?2H原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763d ≥2.32×t1321][????????HEdt ZuTK??=2.32× =27.34 mm325.893547. ???????(2)計(jì)算圓周速度 vV=(Л×d1×n1)/60×1000=(3.14×27.34×704.87)/60×1000=1.01m/s(3)齒寬 b= d =1×27.34= 27.34mm ?t1(4)齒寬與齒高之比 b/h：模數(shù)： m = d / Z =27.34/20=1.371t1齒高： h=2.25 m =2.25×1.37=3.08 b/h=27.34/3.08=8.88(5)載荷系數(shù)：根據(jù) v=1.01m/s ，8 級(jí)精度 . 得動(dòng)載系數(shù) Kv=1.12直齒輪，假設(shè) Ka×Ft/b100 N/mm.得 Kha =Kfa=1.2得使用系數(shù) Ka=1有 8 級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承對(duì)稱布置 hKHβ=1.12+0.18×(1+0.6 2) 2+0.23×10 bd?3?=1.12+0.18×(1+0.6×12)×12+0.23×10 ×60.44=1.514由 b/h=8.88， KHβ=1.514 得 KFβ=1.35，故載荷系數(shù)K=Ka×Kv×Kha×KHβ=1×1.12×1.2×1.514=2.034按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所的分度圓直徑，d = d × =27.34× =31.741t3k3.1204計(jì)算模數(shù)：m=d1/ Z =31.74/20=1.5813.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)m≥ 321)][(FSadYzKT???1)確定公式內(nèi)各值(1)小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 =500MPa； FE1原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 =380MPaFE2?(2)有彎曲疲勞壽命系數(shù) = 0.85 =0.881NKN(3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4[ ]1= × = = 303.57 MPaF?1NSFE4.50*8[ ]2=KFN2× = =238.86 MPaFFE2.13(4)計(jì)算載荷系數(shù) KK=Ka×Kv×KFa×kFβ=1×1.12×1.2×1.35=1.814(5)查取齒形系數(shù) 得 =2.86 = 2.2261FaY2Fa(6)查取應(yīng)力校正系數(shù)得 =1.58 =1.7641SaY2Sa(7)計(jì)算大 小齒輪的 并加以比較][FYsf??=2.86×1.58/303.57=0.01481][FSa=2.226×1.764/238.86=0.016442][FSaY??大齒輪的數(shù)據(jù)大. 2)設(shè)計(jì)計(jì)算m≥ = =1.02321)][(FSadYzKT???320164.1 75.84 ?對(duì)比計(jì)算結(jié)果，有齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力， 而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所確定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù)并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=1.25mm，按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=31.74 mm 算出小齒輪的齒數(shù)Z1=d1/1.25=31.74/1.25=25.4≈25原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763Z2=u ×Z1=3×25=754 齒輪幾何尺寸計(jì)算分度圓直徑 d =mz =1.25×25=31.25mm1d =mz =1.25×75=93.75mm2齒頂高 h = h m=1×1.25=1.25 mma*齒根高 h = (h +c )m=(1+0.25)×1.25= 1.56 mmf全齒高 h= h +h =1.25+1.56= 2.81 mmaf齒頂圓直徑 d = d +2 h =31.25+2×1.25=78.13 mm1ad =d +2 h =93.75+2×1.25=96.25mm2a齒根圓直徑 d = d -2 h =31.25-2×1.56=28.13 mm1ffd = d -2 h =93.75-2×1.56=96.88mm2ff中心距 a =(d + d )/2=62.5 mm1齒寬 b= d =31.25 mm B1 =35 B2 =31?3.3.2低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)1、確定齒數(shù)小齒輪齒數(shù) z1=20，大齒輪齒數(shù) Z2=u×z1=2.46×20=49.2，取 Z2=492、按按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：d ≥2.32×1321][????????HEdZuTKt??1)確定公式內(nèi)的計(jì)算值(1)載荷系數(shù) Kt=1.3(2)小齒輪的傳遞的轉(zhuǎn)矩 T =9.55×10 =9.55×10 × =20607N·mm161np69.234507(3)選取齒寬系數(shù) =1d?(4)得材料的彈性影響系數(shù)彈性系數(shù) Z =189.8EMPa原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763(5)查《機(jī)械設(shè)計(jì) 》得兩試驗(yàn)齒輪材料的接觸疲勞極限應(yīng)力分別為：小齒輪的接觸疲勞極限 =600 MPa ，大齒輪的接觸疲勞極限 =550 MPa1limH? 2limH?(6)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60× ×j×Lh=60×192×1×(2×8×300×15)= 0.83×1091nN2=0.83×10 /1.8=4.608×1088(7)得接觸疲勞壽命系數(shù) = 0.90 =0.951HNK2HN(8)按失效概率為 1%，接觸疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù) S=1.0 ，則兩齒輪材料的許用接觸應(yīng)力分別為[ ]1= × = =540 MPaH?1NSH1lim60*9[ ]2= × = =522.5 MPa2K2li5.2)計(jì)算(1)試計(jì)算小齒輪分度圓直徑 ，[ ]以較小值[ ]=522.5 MPa 代入 td1H?2Hd ≥2.32×t1321][????????HEdt ZuTK?=2.32× =39.6 mm325.894.2067. ???????(2)計(jì)算圓周速度 vV=(Л×d1×n1)/60×1000=(3.14×39.6×234.96)/60×1000=0.487m/s(3)齒寬 b= d =1×39.6=39.6 mm ?t1(4)齒寬與齒高之比 b/h：模數(shù)： m = d / Z =39.6/20=1.981t1齒高： h=2.25 m =2.25×1.98=4.46 b/h=39.6/4.46=8.89(5)載荷系數(shù)：根據(jù) v=0.487 m/s ，8 級(jí)精度. 得動(dòng)載系數(shù) Kv=1.12直齒輪，假設(shè) Ka×Ft/b100 N/mm.得 Kha =Kfa=1.2得使用系數(shù) Ka=1原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397638 級(jí)精度 h，小齒輪相對(duì)支承對(duì)稱布置 hKHβ=1.12+0.18×(1+0.6 2) 2+0.23×10 bd?3?=1.12+0.18×(1+0.6×12)×12+0.23×10 ×84.2=1.487由 b/h=8.87， KHβ=1.427 得 KFβ=1.35，故載荷系數(shù)K=Ka×Kv×Kha×KHβ=1×1.12×1.2×1.427=1.875按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所的分度圓直徑，d = d × =39.6× =44.741t3k3.1875計(jì)算模數(shù)：m=d1/ Z =44.74/20=2.2413.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)m≥ 321)][(FSadYzKT???1)確定公式內(nèi)各值(1)小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 =500MPa； 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1=380MPaFE2?(2)有彎曲疲勞壽命系數(shù) = 0.85 =0.881FNK2FN(3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4[ ]1= × = = 303.57 MPaF?1NSFE4.50*8[ ]2=KFN2× = =238.86 MPaFFE2.13(4)計(jì)算載荷系數(shù) KK=Ka×Kv×KFa×kFβ=1×1.12×1.2×1.35=1.854(5)查取齒形系數(shù) 得 =2.65 = 2.2261FaY2Fa(6)查取應(yīng)力校正系數(shù)得 =1.58 =1.7641SaY2Sa原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763(7)計(jì)算大 小齒輪的 并加以比較][FYsaf??=2.65×1.58/303.57=0.01371][FSa=2.226×1.764/238.86=0.01642][FSaY??大齒輪的數(shù)據(jù)大. 2)設(shè)計(jì)計(jì)算m≥ = =1.46321)][(FSadYzKT???320164.1 7.854 ?對(duì)比計(jì)算結(jié)果，有齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力， 而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所確定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù)同時(shí)結(jié)合齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=2mm，按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d1=44.74 mm 算出小齒輪的齒數(shù)Z1=d1/m=44.74/4=22.37，取 22Z2=u ×Z1=2.46×22=54.12，取 544 齒輪幾何尺寸計(jì)算分度圓直徑 d =mz =2×22=44mm1d =mz =2×54=108mm2齒頂高 h = h m=1×2=2mma*齒根高 h = (h +c )m=(1+0.25)×2= 2.5 mmf全齒高 h= h +h =4.5mmaf齒頂圓直徑 d = d +2 h =48 mm1ad =d +2 h =112 mm2a齒根圓直徑 d = d -2 h =39 mm1ffd = d -2 h =103mm2ff原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763中心距 a (d + d )/2=76 mm12齒寬 b= d =44 mm B1 =48 B2 =44?3.3.3 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與齒輪的幾何設(shè)計(jì)尺寸，毛坯，材料，加工方法，使用要求及經(jīng)濟(jì)性等因素有關(guān)?進(jìn)行齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) h，必須綜合地考慮上述各方面的因素?通常是先按齒輪的直徑大小，選定合適的結(jié)構(gòu)形式，然后再根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?當(dāng)齒頂圓直徑小于 160mmh，可以做成實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪?但航空產(chǎn)品中的齒輪，雖齒頂圓直徑小于 160mm，也可以做成腹板式的?當(dāng)齒頂圓直徑小于 500mmh，可以做成腹板式的，腹板上開(kāi)孔的數(shù)目按結(jié)構(gòu)尺寸大小及需要而定?根據(jù)齒頂圓直徑大齒輪都做成腹板式的結(jié)構(gòu)，小齒輪都采用實(shí)心式的結(jié)構(gòu)?3.3.4 軸的設(shè)計(jì)3.3.4.1 選 材 和 確 定 軸 材 料 的 許 用 應(yīng) 力選用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理.根據(jù)材料的種類得 =590 MPa， [ ] =55 MPa.b?b?1?3.3.4.2 低 速 軸 設(shè) 計(jì)(1)估算軸的最小直徑由表 15-3 查取 =110，根據(jù)公式(15-1) 得0Ad ≥ = 110× =18.9(mm)03nP35.9487考慮軸端有一鍵槽，將上述軸徑增大 5%，即 34.91×1.05=19.9(mm).取 20mm(2)確定軸的各段直徑 外伸端直徑 d =20mm(一般應(yīng)符合所選聯(lián)軸器軸孔標(biāo)準(zhǔn)，這里選用 TL4 彈性柱1銷聯(lián)軸器) ；原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763按工藝和強(qiáng)度要求把軸制成階梯形，有一個(gè)階梯軸，取通過(guò)軸承蓋軸段的直徑為 ： d2=24mm考慮軸承的內(nèi)孔標(biāo)準(zhǔn)，取 d =d =25 mm(兩軸承同型號(hào))，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表 15-374，初選深溝球軸承的型號(hào)為 6205；直徑為 d 的軸段為軸頭，且應(yīng)符合軸徑標(biāo)準(zhǔn)系列，取 d =28mm.；4 4軸環(huán)直徑 d = d +2h=35mm ；5根據(jù)軸承安裝直徑，查手冊(cè)得 d =28 mm .63.3.4.3 高 速 軸 的 設(shè) 計(jì)(1)估算軸的最小直徑由表 15-3 查取 =110，根據(jù)公式(15-1) 得0Ad ≥ = 110× =9.99(mm)03nP387.452考慮軸端有一鍵槽，將上述軸徑增大 5%，即 9.99×1.05=10.48(mm).由于電機(jī)軸 d=19mm，故此處伸出端軸徑 d =19mm1(2)確定軸的各段直徑 按工藝和強(qiáng)度要求把軸制成階梯形，有一個(gè)階梯軸，取通過(guò)軸承蓋軸段的直徑為： = (1+(0.07~0.1)*2)=23mm；2d1考慮軸承的內(nèi)孔標(biāo)準(zhǔn)，取 d = d =25mm(兩軸承同型號(hào))，初選兩端深溝球軸承35的型號(hào)為 6205；直徑為 d 的軸段為軸頭，取 d = d5=28mm ，應(yīng)符合軸徑標(biāo)準(zhǔn)系列 .4 43.3.4.4 中 速 軸 的 設(shè) 計(jì)(1)估算軸的最小直徑由表 15-3 查取 =110，根據(jù)公式(15-1) 得0Ad ≥ = 110× =14.2(mm),03nP396.2457考慮到軸上有兩處鍵槽，故選取軸徑為 d =20mm1原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763(2)確定軸的各段直徑 按工藝和強(qiáng)度要求把軸制成階梯形，有一個(gè)階梯軸，取通過(guò)軸承蓋軸段的直徑為 d2=d1(1+(0.07~0.1)*2)=20 mm；考慮軸承的內(nèi)孔標(biāo)準(zhǔn)，取 d = d =20mm(兩軸承同型號(hào))，初選兩端深溝球軸承41的型號(hào)為 6204；軸的強(qiáng)度足夠，為了方便制造，d 軸段的直徑為 d =25mm.333.3.4.5 確 定 軸 的 各 段 長(zhǎng) 度各段軸的長(zhǎng)度為，安裝軸承段應(yīng)符合軸承的寬度，安裝齒輪段應(yīng)符合齒輪寬度，外伸段的長(zhǎng)度要符合所要安裝零件的寬度，同 h 還要考慮安裝工藝要求，安裝零件段的長(zhǎng)度與所要安裝零件的寬度有一定的工藝要求，其余各段的長(zhǎng)度應(yīng)要根據(jù)實(shí)際裝配來(lái)確定?3.3.4.6 軸 上 鍵 的 選 擇鍵的形式都選擇普通平鍵，根據(jù)軸的直徑確定鍵的寬度和高度，根據(jù)軸段的長(zhǎng)度確定鍵的長(zhǎng)度，鍵的長(zhǎng)度一般要比軸段的長(zhǎng)度短 5~10mm，在軸中的鍵選擇 A型鍵，在軸頭的鍵選擇 C 型鍵?3.3.4.7 彎 矩 、 剪 力 圖AB CDFAF FFDqFQ(KN)M(KN.m)原版文檔，無(wú)刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763AB CDFAF FFDqFQ(KN)M(KN.m)3.3.4.8 軸 ， 鍵 及 軸 承 的 校 核(1)軸的校核根據(jù)前面知道軸的最小軸徑為 .min/7.106,4.3,19rnkwPmd??由式： 得???????32.0195nPTMPa96.2104.7.643?????查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課本表 15-2 知， ??T40~所以， ，軸的扭轉(zhuǎn)剛度足夠???T??(2)鍵的校核由于鍵的聯(lián)接是靜聯(lián)接，所以， ??PPdhlT???4式中，d-----軸的直徑，單位為 mm；h-----鍵的高度，單位為 mm；l-----鍵的工作長(zhǎng)度，單位為 mm?對(duì)于 A 型鍵，l=L-b ；B 型鍵，l=L ；C型鍵；l=L-b/2；查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表 10-9 知道鍵的系數(shù)如下：(鍵寬 b，鍵高 h，鍵長(zhǎng) l)鍵①為 C 型鍵 8×7×50 鍵②為 10×8×60 鍵③為 20×12×90 鍵④C 型鍵 12×8×80T1=7.15N.m T2=20.6N.m T3=47.8N.m