Td250型斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì)【含7張CAD圖帶開題報(bào)告-獨(dú)家】.zip

Td250型斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì)【含7張CAD圖帶開題報(bào)告-獨(dú)家】.zip,含7張CAD圖帶開題報(bào)告-獨(dú)家,Td250,型斗式,提升,設(shè)計(jì),CAD,開題,報(bào)告,獨(dú)家 斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì) 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(shí)施工地、森林農(nóng)場，還是在食品加工和國民實(shí)體經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中，起重設(shè)備在越來越多地場合應(yīng)用，在整個(gè)散裝物料處理行業(yè)，斗式升降機(jī)是常用的工業(yè)設(shè)備。其結(jié)構(gòu)緊湊，適用于各種垂直運(yùn)輸，幾乎沒有海拔高度限制具有廣泛的可擴(kuò)展性。機(jī)械建造斗式提升機(jī)相對簡單。特別是在進(jìn)行裝卸、運(yùn)轉(zhuǎn)、輸送、分配等生產(chǎn)過程中應(yīng)用的更加的廣泛。 關(guān)鍵字：斗式提升機(jī) 料斗 鏈輪 電動機(jī) 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 Motor  目 錄 目 錄 4 摘 要 6 Abstract 7 1 引言 8 2 緒論 9 2.5常用斗提機(jī)選用及相關(guān)計(jì)算 10 2.6斗式提升機(jī)的主要部件的選擇 12 3. 提升機(jī)主要參數(shù)確定及主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 3.1 提升功率的確定 13 4 斗式提升機(jī)傳統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 16 4.1確定電動機(jī)的功率 17 4.1.1確定電機(jī)類型、結(jié)構(gòu)。 17 4.1.2確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 17 4.1.3確定電動機(jī)的功率和類型 18 4.2 V帶傳動設(shè)計(jì) 18 4.3 減速器的選用 20 4.3.1滾筒轉(zhuǎn)速和傳動比的計(jì)算 20 4.3.2 減速器的選用 21 4.4驅(qū)動軸的設(shè)計(jì)計(jì)算和工藝要求 22 4.4.1 軸的材料及熱處理 22 4.4.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 4.4.3軸的強(qiáng)度校核計(jì)算 23 強(qiáng)度校核 ： 23 4.5. 平鍵的選擇與校核 25 4.6 軸承選型與壽命計(jì)算 26 5 提升機(jī)其他裝置的設(shè)計(jì) 27 5.1 驅(qū)動鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 27 5.2 環(huán)鏈的設(shè)計(jì) 27 5.3張緊裝置的設(shè)計(jì) 28 5.4反轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計(jì) 28 5.6中部區(qū)域的設(shè)計(jì)選材 30 結(jié)論 31 參考文獻(xiàn) 33  1 引言 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(shí)施工地、森林農(nóng)場，還是在食品加工和國民實(shí)體經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中，起重設(shè)備在越來越多地場合應(yīng)用，在整個(gè)散裝物料處理行業(yè)，斗式升降機(jī)是常用的工業(yè)設(shè)備。其結(jié)構(gòu)緊湊，適用于各種垂直運(yùn)輸，幾乎沒有海拔高度限制具有廣泛的可擴(kuò)展性。機(jī)械建造斗式提升機(jī)相對簡單。特別是在進(jìn)行裝卸、運(yùn)轉(zhuǎn)、輸送、分配等生產(chǎn)過程中應(yīng)用的更加的廣泛。舉個(gè)例子：一個(gè)年產(chǎn)上千萬噸鋼的制造企業(yè)，僅僅運(yùn)進(jìn)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(yùn)輸運(yùn)轉(zhuǎn)，這個(gè)運(yùn)送量是非常大的。這個(gè)例子就體現(xiàn)了高效率、高現(xiàn)代化的起重運(yùn)輸機(jī)械的重要性。起重運(yùn)輸機(jī)在生產(chǎn)過程中確實(shí)是很關(guān)鍵的運(yùn)輸流通設(shè)備，一般人似乎認(rèn)為其更多的是其輔助設(shè)備作用，但其實(shí)很多的起重提升運(yùn)輸機(jī)械，其實(shí)際作用早已超出僅僅是輔助設(shè)備范疇，它們被應(yīng)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(shè)備。不僅鋼制造合企業(yè)如此，其他一般實(shí)體經(jīng)濟(jì)部門也是如此。所以對增加實(shí)體經(jīng)濟(jì)效益，提高勞動生產(chǎn)率的方面，充分發(fā)揮起重提升運(yùn)輸?shù)淖饔檬蔷哂兄匾饬x的。 垂直提升機(jī)優(yōu)點(diǎn)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(yùn)用于倉庫、礦井、碼頭貨物散裝物料的運(yùn)輸，還可以用它來卸船的貨物和裝車卸車。所以大量運(yùn)用在化工、礦山、糧油行業(yè)。不過它也有缺點(diǎn)：對過載有些敏感，有些部件容易磨損，運(yùn)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(yīng)用在垂直運(yùn)輸中，特別是各種散裝物料。在50年代，中國向蘇聯(lián)引進(jìn)了斗士提升機(jī)的基本技術(shù)，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(shù)，但是隨著國家的強(qiáng)大，技術(shù)的提升，改革開放以后，一些大型的工程需要的提升機(jī)，國內(nèi)已達(dá)不到要求，于是向國外引進(jìn)了一批數(shù)量的斗士提升機(jī)，從此之后國內(nèi)的斗士提升機(jī)水平也逐步上升，各種系列的提升機(jī)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(shè)計(jì)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(shí)際的使用過程中和國際水平相比，還是有些差距。比如在：實(shí)際使用中技術(shù)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(jìn)高效的垂直運(yùn)輸設(shè)備。 2 緒論 2.1 概述 主要設(shè)計(jì)方案如下： 1）清楚明白斗式提升機(jī)的工作原理之后，初步設(shè)計(jì)出總體方案。 2）提出合理的結(jié)構(gòu)和零件的強(qiáng)度的校核，保證運(yùn)行的安全平穩(wěn)。 3）驅(qū)動裝置的設(shè)計(jì)，保證效率。 2.2 斗式提升機(jī)的工作原理 斗式提升機(jī)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(jī)的動力，動力機(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)物料從下部進(jìn)料口進(jìn)入時(shí)，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(dá)到垂直方向運(yùn)送材料的目的。通過機(jī)殼封閉斗提機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 2.3斗式提升機(jī)主要特點(diǎn) 1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 2、應(yīng)用特點(diǎn)： 2.4斗式提升機(jī)分類 在全球散裝物料處理設(shè)施中有三種常見的斗式提升機(jī)設(shè)計(jì) 1）離心式升降機(jī) - 通常，這是我們港口或農(nóng)場所熟悉的糧食處理設(shè)施中使用的提升機(jī)類型。升降機(jī)鏟斗利用離心力自由排出產(chǎn)品。這種類型的提升機(jī)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(jī) - 這種類型的斗式升降機(jī)通常用于排放緩慢和非自由流動的產(chǎn)品，其中升降機(jī)鏟斗彼此頂部排放。速度在125 fpm范圍內(nèi)運(yùn)行，以完成這種類型的離心力。 3）正排放升降機(jī) - 升降機(jī)設(shè)計(jì)，使用提升機(jī)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(yīng)用。這種類型的升降機(jī)鏟斗在雙鏈條鏈條的作用下，通過兩個(gè)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(jī)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(shè)計(jì)中形成“S”或“L”并貫穿整個(gè)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(jī)選用及相關(guān)計(jì)算 各種td型斗提機(jī)參數(shù)如下： 圖2.3常用提升機(jī)參數(shù) 提升機(jī)的理論輸送能力用下式計(jì)算： Q=3.6qv （2-3） 其中?Q—提升機(jī)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(jì)算： q= （2-4） 式中? V— 一個(gè)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(jī)斗間距，m。 將式（2-4）帶入式（2-3）得 Q=3.6 (2-5) 由于實(shí)際生產(chǎn)中供料不可能完全均勻，所以實(shí)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(shí)= (2-6) 其中?K為供料不均勻系數(shù)時(shí)，取K=1.2～1.6。 取取φ=0.85，ρ=1.5t/m3，v=1.2m/s 則Q實(shí)=3.6 ××0.85×1.2×1.5/1.2=33.048t/h＞28 t/h 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，所以設(shè)計(jì)的斗提機(jī)能夠滿足要求。 所以決定設(shè)計(jì)td250型號的斗式提升機(jī)，并進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)調(diào)整。 2.6斗式提升機(jī)的主要部件的選擇 1、 根據(jù)老師提出的要求，查閱大量相關(guān)資料后，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方向?yàn)椋? ① 牽引構(gòu)件為：鏈?zhǔn)健? 因?yàn)殒準(zhǔn)降奶嵘龣C(jī)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(shí)具有很優(yōu)越的特點(diǎn)。 ③ 載型式：掏取式 在掏取目標(biāo)物料時(shí)，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(shí)，由此牽引機(jī)構(gòu)運(yùn)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(shí)，讓物料做離心運(yùn)動，然后合理設(shè)計(jì)外壁輪廓，讓物料會做離心運(yùn)動貼合外壁輪廓運(yùn)動，所以很適合卸載粉末、小塊狀、這些流散性好的運(yùn)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(shí)，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(jī)一般還需要對牽引構(gòu)件進(jìn)行支撐的裝置，讓結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜很多，所以選擇為垂直式提升機(jī)機(jī) 圖2.4 提升機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖 3. 提升機(jī)主要參數(shù)確定及主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 提升功率的確定 斗式提升機(jī)的功率計(jì)算方式存在著很大的爭議，書上的很多資料都很陳舊，且計(jì)算復(fù)雜。通過查閱大量相關(guān)的手冊的研究，總結(jié)各種數(shù)據(jù)，現(xiàn)參照文獻(xiàn)[1]（斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì)與計(jì)算_嵇煥章）中第12段電動機(jī)功率計(jì)算部分內(nèi)容，進(jìn)行功率計(jì)算和料斗寬、深度、容積的確定、。 ①預(yù)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(shí)，取 0.7~0.9 ;②對20 ~50 mm的中等顆 粒時(shí)，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(shí)運(yùn)輸量Ah的計(jì)算 小時(shí)運(yùn)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 料斗的尺寸及容積 如表1所示 5、料斗寬度B的確定 單位長度上的載荷：V/λ的計(jì)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(jì)算如下： 查得流散型物料密度為1.2 t/m3，任務(wù)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(dāng)=6.0001dm3/m的值時(shí)。 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= 400 mm ③電動機(jī)功率計(jì)算如下： （3-3） 式中: N為電動機(jī)功率（KW）； 為運(yùn)輸量（T/h）； H為提升高度（m） V為運(yùn)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(jī)功率為 =12.23KW 4 斗式提升機(jī)傳統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 傳動系統(tǒng)由電機(jī)、減速器、傳動軸，等等組成 傳動系統(tǒng)簡圖如下。 1、電機(jī)，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(jī)的功率 4.1.1確定電機(jī)類型、結(jié)構(gòu)。 選擇電動機(jī)時(shí)關(guān)注類型、功率、轉(zhuǎn)速、結(jié)構(gòu)形式與型號。 還需要考慮機(jī)械的負(fù)載特性是否與工作的負(fù)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(jī)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(shí)際生產(chǎn)中最常用的是用三相交流異步電機(jī)，Y系列的三相異步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)很多，故Y系列的三相異步電機(jī)應(yīng)用最廣。并且符合這次的設(shè)計(jì)要求，所以選擇Y系列的電動機(jī) 4.1.2確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 Y系列的同步轉(zhuǎn)速有3000、1500、1000r/min等幾種。同步轉(zhuǎn)速和電機(jī)的磁極對數(shù)成反比，當(dāng)廓尺寸越小時(shí)，價(jià)格就要低；反之，轉(zhuǎn)速低的情況下，價(jià)格就要貴。所以當(dāng)工作負(fù)載要求轉(zhuǎn)速高時(shí)，應(yīng)選用高速電動機(jī)。確定轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)盡可能考慮到各種方面。在一般的普通機(jī)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(jī)。 4.1.3確定電動機(jī)的功率和類型 合適的選擇電動機(jī)的功率，可以降低成本。并且對電動機(jī)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(jī)的正常工作，或者為了正常工作會讓電機(jī)過載使用，長期以往會讓電機(jī)而過早損壞，從而影響經(jīng)濟(jì)效益；若功率選大了，則會讓由于電動機(jī)價(jià)格高，經(jīng)常不能滿載，從而導(dǎo)致電動機(jī)效率低，造成很大的浪費(fèi)。同樣也增加了額外的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。 電動機(jī)功率最終的確定，主要與其載荷、工作時(shí)間、發(fā)熱量有關(guān)。對于斗提機(jī)這種需要長期連續(xù)不斷工作的機(jī)械來說，需要根據(jù)電動機(jī)所需的功率Nd來選擇，實(shí)際選擇時(shí)，需要讓電動機(jī)的額定功率Ne要比電動機(jī)的所需功率Pd大，也就是即Ne≥Nd。但如果是間歇工作的機(jī)械的話，Ne可稍小于Nd。 在第三章中，計(jì)算出的Nd=12.23kW,考察電動機(jī)的額定功率和電動機(jī)所需的的功率之間的關(guān)系后，查表所得，選取電機(jī)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(jī)型號為Y160L-4。 4.2 V帶傳動設(shè)計(jì) 1) 設(shè)計(jì)功率Nd 前文中算出的設(shè)計(jì)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(jī)械設(shè)計(jì)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(zhǔn)直徑 查閱濮良貴機(jī)械設(shè)計(jì)第九版圖8-9, 取=140mm。 則大帶輪基準(zhǔn)直徑可以計(jì)算為 由表8—9 取 =212mm 5)減速軸的實(shí)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(zhǔn)長度的確定 =2+ = 根據(jù)表8-2 選取基準(zhǔn)長度 Ld=2240 mm 9) 計(jì)算實(shí)際的軸間距 = 安裝時(shí)所需最小軸間距為 則計(jì)算張緊或補(bǔ)償伸長時(shí)所需要最大軸間距為 10) 驗(yàn)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(jī)械設(shè)計(jì)第九版表8-5得 = 0.3 kW 13) V帶的根數(shù) Z= 查詢濮良貴機(jī)械設(shè)計(jì)第九版8-6查得=0.99 查詢濮良貴機(jī)械設(shè)計(jì)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(jī)械設(shè)計(jì)第九版表8-3 查得 m=0.17 kg/m = 15)計(jì)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 減速器的選擇要求主要有1.滿足傳動比的要求，2.按照承載能力來選型號3.校核啟動轉(zhuǎn)矩和熱功率。 4.3.1滾筒轉(zhuǎn)速和傳動比的計(jì)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(xiàn)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(xiàn)[1]GB/T5014-2003，同時(shí)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(shè)計(jì)計(jì)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(jī)的工作環(huán)境，和設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。這次提升機(jī)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(shè)計(jì) 1）初步計(jì)算軸的直徑 參照文獻(xiàn)[3]中軸的設(shè)計(jì)的內(nèi)容，根據(jù)軸的承載情況，通過計(jì)算扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度方先初步得出軸的直徑。按文獻(xiàn)[3]中式（15-2）計(jì)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 。 軸端安裝聯(lián)軸器時(shí)會開鍵槽，會減少軸的強(qiáng)度，軸的直徑需要增加4%-5%，故取軸的直徑為75mm。 2）各軸段直徑的確定 如圖4-3-1所示，把軸段①與減速機(jī)空心輸出軸套裝配，軸段②處的附近裝有毛氈彌形成封圈環(huán)境，故直徑d1=75mm。軸段②和軸段⑧上安裝軸承，查閱文獻(xiàn)[4]表7-2-70，現(xiàn)暫取軸承型號為X，其內(nèi)徑d2=100mm，外徑D=Xmm，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(guān)文獻(xiàn)，取d3= d7=110mm。驅(qū)動鏈輪安裝在軸段④和軸段⑥上，再加上軸段④與軸段⑥中間的截面承受的彎矩最大，則直徑上有所增加，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)軸器將和減速空心輸出軸套裝配，所以①得長度主要決定于減速機(jī)和頭部殼體之間的安裝尺寸以及聯(lián)軸器的相關(guān)要求，同時(shí)還要保證與減速機(jī)相配合的部分有足夠的長度，參考文獻(xiàn)[1]減速器的相關(guān)尺寸要求，初步設(shè)計(jì) L1=140mm。在軸段②與軸段⑧上安裝軸承，考慮裝配的原因，長度由軸承的安裝尺寸確定，故取L2=L8=Xmm。軸段③和軸段⑦的長度主要根據(jù)兩軸承之間的距離和滾筒在軸向上的安裝尺寸來定。由于軸向上密封板、殼體法蘭和軸承座等零部件所占據(jù)的位置，則可以暫取L3=L7=80mm。軸段④、⑤、⑥的長度設(shè)計(jì)時(shí)需要要和驅(qū)動鏈輪一塊來設(shè)計(jì)，初步設(shè)計(jì)為L4=L6=140mm，L5 =130mm，驅(qū)動軸總長為1130mm?？紤]加工過程工藝問題，設(shè)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與聯(lián)軸器配合，查閱文獻(xiàn)文獻(xiàn)[4]，這里的配合選用k6；軸段④、⑥與驅(qū)動鏈輪配合，查閱文獻(xiàn)[4]，此處配合選用r6；軸段②、⑧與軸承配合，查閱文獻(xiàn)[4]，此處配合選用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(qiáng)度校核計(jì)算 強(qiáng)度校核 ： 1）根據(jù)彎扭合成強(qiáng)度情況的計(jì)算過程如下 明顯b-b截面是危險(xiǎn)截面。 由于彎曲應(yīng)力是對稱循環(huán)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力是靜應(yīng)力，  由于彎曲應(yīng)力是對稱循環(huán)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力是靜 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(yīng)力 為 應(yīng)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(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度是足夠符合要求的。只有在有大瞬時(shí)過載或者很大的應(yīng)力循環(huán)不對稱性態(tài)時(shí)才考慮靜強(qiáng)度校核，本次設(shè)計(jì)不考慮靜強(qiáng)度校核。 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(xiàn)[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(xiàn)[4]表5-3-17，鍵只受到很小的沖擊，許用擠壓應(yīng)力[σp]=110Mp?，F(xiàn)將鍵連接工作面的強(qiáng)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—— 鍵和輪轂的接觸的地方的高度，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(jì)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(jì)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(qiáng)度的要求，選用合適。 4.6 軸承選型與壽命計(jì)算 1）選型 考慮提升機(jī)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(jī)嚴(yán)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(xiàn)[4]表7-2-70，選用型號為2213。 2）壽命計(jì)算 提升機(jī)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(dāng)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(jì)算得：P=1.5×7.75kN=11.63kN 查閱文獻(xiàn)[4]公式13-5，壽命可以計(jì)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(dá)到23000小時(shí)。 5 提升機(jī)其他裝置的設(shè)計(jì) 5.1 驅(qū)動鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 驅(qū)動軸用鍵和鏈輪連接，形成整體。此次設(shè)計(jì)提升機(jī)的運(yùn)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(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)用環(huán)鏈當(dāng)牽引構(gòu)件。 環(huán)鏈?zhǔn)羌捌渲匾牟考?在其運(yùn)輸過程中,作用在環(huán)鏈的載荷極復(fù)雜。環(huán)鏈的選擇由①布置的路線要求,②輸送的材料③實(shí)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(jī)機(jī)的輸送任務(wù)要求,而且還導(dǎo)致輸斗提機(jī)的滾筒和驅(qū)動裝置等等部件的設(shè)計(jì)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(dāng)料斗的寬度為大于300mm時(shí)，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(shè)計(jì) 在斗提機(jī)的外罩下部有張緊裝置。其的作用是讓滾筒和輸送帶和之間產(chǎn)生摩擦力，讓輸送鏈擁有適合的張力，從而避免皮帶打滑，還控制輸送帶在支承間的錘度，防止鏈條松動，讓斗提機(jī)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(jī)。? 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(shè)計(jì) 在出現(xiàn)意外情況（例如停電）下，由于運(yùn)輸機(jī)上物料有重力，斗式提升機(jī)會出現(xiàn)反轉(zhuǎn)或順滑現(xiàn)象，則因此使斗式提升機(jī)結(jié)構(gòu)部件損壞，所以需要設(shè)計(jì)安裝一個(gè)逆止器用來止防止突發(fā)狀況下提升機(jī)的反轉(zhuǎn)。 現(xiàn)在工業(yè)上用的比較多的有三種：帶式的逆止器，異形塊的逆止器，滾柱的逆止器等等。各種逆止器的結(jié)構(gòu)和使用條件以及應(yīng)用要求 通過綜合的考慮，結(jié)合這次設(shè)計(jì)的要求并且考慮到實(shí)際情況，最后選用滾柱逆止器。這種逆止器是位于減速機(jī)箱體內(nèi)。 5.5罩殼的設(shè)計(jì) 圖5.3罩殼的設(shè)計(jì) 提升機(jī)的罩殼在保護(hù)人員人身安全的同時(shí)，還有支承和密封的作用，甚至最整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)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(shù)要求較高，一般來說，機(jī)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(dá)到GB1184-80形位公差中的12級。 機(jī)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)立觀察孔來觀察運(yùn)行時(shí)可能會出現(xiàn)的問題。同時(shí)為了在出現(xiàn)堵塞情況下可以容易的清掃斗式提升機(jī)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(shè)計(jì)時(shí)要仔細(xì)考慮到的離心卸載曲線。不完全卸入和導(dǎo)出的情況一般不允許發(fā)生。在機(jī)殼內(nèi)設(shè)也安裝了中部的導(dǎo)向引導(dǎo)裝置，消除在運(yùn)行牽引料斗時(shí)，機(jī)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(jī)及減速機(jī)的支座，其承受力需求較大，因此選擇比較厚的鋼板，罩殼的四壁設(shè)計(jì)為3mm的鋼板，和電動機(jī)、減速機(jī)支座聯(lián)結(jié)的側(cè)板設(shè)計(jì)為10mm的筋板， 法蘭及支撐采用64×64×6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(shè)計(jì)選材 由于本設(shè)計(jì)中的提升機(jī)提升高度比較高，機(jī)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(dú)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(shí)在罩殼上裝檢修門也是必須的，其目的是用來觀察提升運(yùn)行時(shí)內(nèi)部的情況，以方便在出現(xiàn)故障時(shí)可以及時(shí)檢修，所設(shè)計(jì)的 具體結(jié)構(gòu)如圖所示。 圖5.4 罩殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)論 通過這三個(gè)月的設(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)在老師的指導(dǎo)下，完成了本次斗式提升機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案?？傮w裝配圖，重要部件和零部件設(shè)計(jì)和繪圖的設(shè)計(jì)工作已經(jīng)基本結(jié)束。 現(xiàn)在獎(jiǎng)本次設(shè)計(jì)的提升機(jī)的主要參數(shù)匯總?cè)缦拢? 功率：12.23kW； 運(yùn)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(gè)數(shù)：45個(gè) 這次設(shè)計(jì)的帶式斗式提升機(jī)，提升高度為20米，提升能力28噸/小時(shí)，運(yùn)行時(shí)平穩(wěn)安全可靠抗沖擊能力強(qiáng)，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(yùn)用于倉庫、礦井、碼頭貨物散裝物料的運(yùn)輸，還可以用它來卸船的貨物和裝車卸車。所以能大量運(yùn)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(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)后，總算是對自己有些交代，利用一個(gè)課題，將四年所學(xué)的大部分知識串聯(lián)起來，重新鞏固自己所學(xué)，同時(shí)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(dǎo)下完善自己。本次設(shè)計(jì)能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識，并在設(shè)計(jì)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(jī)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(gè)就是我要有由衷的感謝我的指導(dǎo)老師XXX教授，XXX老師從開圖報(bào)告撰寫、資料的查找，到結(jié)構(gòu)的完善，甚至是圖紙的細(xì)節(jié)都給予我了悉心的指導(dǎo)。讓我收獲良多，不勝感激。 參考文獻(xiàn) [1]《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》編委會. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第2卷. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009. 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