斗式提升機(jī)的設(shè)計【含8張CAD圖紙、說明書】【GC系列】
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本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計題目 斗式提升機(jī)的設(shè)計 系 別 工程技術(shù)系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化學(xué)生姓名 學(xué) 號 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,一個分支形成一個閉環(huán)包含的材料,無法投遞的物質(zhì)輸送的一個分支,物質(zhì)運(yùn)動。主要設(shè)計斗式提升機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計,機(jī)械設(shè)計皮帶輪傳動,電動機(jī)的選擇,減速器的設(shè)計驗(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,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,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;驅(qū)動裝置;牽引件ABSTRACTBucket type liftingmachine is a kind ofvertical transportation equipmentcommondeliveryof various bulkmaterialssuch as cementand debris,Sha Zi,coal,grain,soilandis widely used in building materials,electric power,metallurgy,machinery,chemical industry,light industry,nonferrous metals,industrial fields.Bucket type liftingmachinefeatures:material intransportation andabearing componentof traction,traction in thedrumpieces,a branchto form a closed loopcontaining thedelivery ofmaterials,a branch ofnon delivery ofmaterialconveying,materialmovement.The maindesign of the overallstructure design ofbucket elevator,machinedesign ofpulleydrive,motor selection,design validationreducer,belt andothertoolingshaft.Keywords:Bucket elevator;Chain wheel;drives;traction components目 錄1緒論11.1 課題研究的背景和意義11.2 國內(nèi)外斗式提升機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)狀11.2.1 國內(nèi)斗式提升機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀12 斗式提升機(jī)方案設(shè)計32.1 總體布置及工作原理32.1.1 卸料方式及選用42.2 主要零部件及選型52.2.1 牽引件52.2.2 料斗52.3裝卸料類型及選型62.3.1裝載方式及選用62.4.3驅(qū)動裝置和張緊裝置63 斗式提升機(jī)的設(shè)計計算83.1輸送能力和料斗的計算83.1.1 輸送能力的計算83.1.2 料斗的計算93.1.3 核算輸送能力:93.2 運(yùn)行阻力的計算103.3 電動機(jī)的選取123.4驅(qū)動鏈輪的設(shè)計計算133.5減速器的設(shè)計153.5.1分配傳動比153.5.2計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)153.5.2.1各軸轉(zhuǎn)速153.5.2傳動件的設(shè)計計算173.5.2.1設(shè)計帶傳動的主要參數(shù)。173.5.3齒輪設(shè)計計算193.5.4軸的設(shè)計計算253.6鏈輪軸的設(shè)計與校核333.6.1軸的設(shè)計333.6.2軸的校核343.6.2軸承選用363.6.3驅(qū)動鏈輪鍵的設(shè)計校核373.7聯(lián)軸器的選取373.8殼體的設(shè)計38參考文獻(xiàn)39致 謝401緒論課題研究的背景和意義社會在不斷進(jìn)步,科技也在不斷發(fā)展,大概在60年代初的時候,前蘇聯(lián)引用高科技,用先進(jìn)的設(shè)計和制造技術(shù)發(fā)明了一種非常實(shí)用的東西斗式提升機(jī)。這個所謂的斗式提升機(jī)越來越多的在運(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,也沒有進(jìn)行飛躍式的發(fā)展。但是隨著時間的漸漸減少,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候,迅速有了新的前所未有的起色80年代以后,這就是國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)目從國外引進(jìn)了以前沒有遇到過的高效率斗提機(jī),機(jī)器的引進(jìn)極大地促進(jìn)了國內(nèi)斗提機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展。按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的TD、TH及TB系列斗提機(jī)一步一步的邁向市場上,這無疑促使了我國在斗提機(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題也就出現(xiàn)了;例如產(chǎn)品設(shè)計、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)是社會上用的還可以的一個機(jī)器,一次來作為畢業(yè)設(shè)計的題目,我覺得這次是比較重要和友誼增進(jìn)的畢業(yè)設(shè)計;,因?yàn)檫@種通用機(jī)械的設(shè)計作為畢業(yè)設(shè)計的選題相對來說比較有難度,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)際問題的能力,為以后的工作做了新的認(rèn)識和鋪墊。這次畢業(yè)設(shè)計更是對所學(xué)基本理論和專業(yè)知識的一次綜合運(yùn)用它無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。.國內(nèi)外斗式提升機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)狀國內(nèi)斗式提升機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀20世紀(jì)60年代的時候,蘇聯(lián)開發(fā)自己的潛能引進(jìn)了這么一個高效的機(jī)器,這也能說明國內(nèi)斗式提升機(jī)的設(shè)計制造技術(shù)的快速發(fā)展離不開過去,我們應(yīng)該好好利用這些優(yōu)點(diǎn)來設(shè)計。駐澳問題是直到80年代幾乎沒有什么實(shí)質(zhì)性大的發(fā)展。在這段時間內(nèi),各行業(yè)也都做過一些改進(jìn),特別是針對一系列的問題,但是后來又不知道為什么沒有得到積極的推廣和宣傳。20世紀(jì)80年代后期的時候,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)在這個階段我們知道了垂直的這種方式是國內(nèi)最為常用的通用斗式提升機(jī)類型,按JB395898標(biāo)準(zhǔn)從分的說明了這三種最實(shí)用、最高效,她們分別是 TH型環(huán)鏈?zhǔn)健D型帶式和TB型板鏈?zhǔn)?。TD型帶式斗式提升機(jī)的應(yīng)用范圍也相對比較廣泛,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度的時候,就會使用耐熱橡膠帶來進(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),這樣也是對自己的性能的一種肯定,在進(jìn)行的過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)將柔性傳動加入其中,在傳動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)到了這個目的,實(shí)現(xiàn)了柔性傳動,這樣的傳動方式不僅能使電機(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)相對比較平穩(wěn),更加厲害的是它能使物料在停機(jī)時保持穩(wěn)定狀態(tài)這種狀態(tài)會保持很長時間。(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)自動張緊是自己達(dá)到一個最優(yōu)的狀態(tài),傳動過程極大地避免了膠帶脫鏈的問題,也很有可能會發(fā)生打滑現(xiàn)象,從而保證機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。(3)這個機(jī)器在下部安裝好了速度控制器和料位器,在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中可將控制信號迅速的傳入中央控制室的計算機(jī)中,進(jìn)行快速分析,并進(jìn) 行斗式提升機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況隨時追蹤監(jiān)控。1. 按照其傳動結(jié)構(gòu)分類(1)TD系列斗式提升機(jī)TD系列斗式提升機(jī)是一種相對比較先進(jìn)的具有國家標(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)他們之間有一個共同的特征都是采用膠帶傳動來提升物料保證運(yùn)輸正常進(jìn)行,從某些方面上來看來看兩者之間好像沒有太大的不同之處,D系列斗式提升機(jī)產(chǎn)品型號相對于現(xiàn)在來說比較老了而且規(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),通過對比它的提升量會大一些。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)在過去的幾年很少用到,它跟過去相比較來看還算比較新型;提升機(jī)主要采用板鏈傳動,在設(shè)計的過程中利用這樣的特性使得它區(qū)別于老型號TB系列板鏈斗式提升機(jī)。如NE150是指提升量為180噸每小時而不是斗寬180。在每個階段NE系列斗式提升機(jī)會可能在在某些方面有著很高的提升效率和相對傳動性,那都是我們根據(jù)提升速度不同從而在不同發(fā)的時期還大致的能分為NSE型號和高速板鏈斗式提升機(jī)這個型號。兩個型號有本質(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)的用途相對于其他的來看,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,再設(shè)計的過程中必須認(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)是一種在任何時期,任何場合都具有加強(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,提高其相對符合性吧傳送部分采用的是鋼絲膠帶,這樣看來它具有更強(qiáng)的傳動能力。2. 按牽引件分類斗式提升機(jī)的牽引構(gòu)件經(jīng)過調(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,用起來也比較牢固,但是鉸接接頭隨著時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)和制造相對來說比較簡單,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,后來鏈條的磨損變得也越來越小,但其自己的重量較大。相對來說比較簡單的膠帶結(jié)構(gòu)不適宜輸送磨琢性較大的物料,經(jīng)過時間的的慢慢進(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)計形式。我們首先對離心式卸料進(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)動鏈輪3和下部的張緊鏈輪9。斗式提升機(jī)也會在運(yùn)動過程中發(fā)生打滑。然后運(yùn)行部分和鏈輪都安裝在一個封閉的機(jī)殼內(nèi),也可以是每個分支各設(shè)一個管狀外罩。在操作的過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)動裝置5驅(qū)動,而且張緊裝置10張緊。在傳動部分我們首先安裝好各個幾件,在驅(qū)動裝置上裝有一些需要設(shè)計的裝置,對總體布局產(chǎn)生了新的影響。我們需要認(rèn)真分析各個零部件的作用。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)動鏈輪;4機(jī)殼頭部;5驅(qū)動裝置;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程中,能很自然的進(jìn)行一系列活動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,這無形之中就合力的反向延長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。距離不能過于太近,特別是極距是根據(jù)頭輪轉(zhuǎn)速計算出來的不能不按照標(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。因此我們在進(jìn)行卸料的過程中確定大容積的料斗2。因而可以先設(shè)想本設(shè)計的最終卸料方式為離心式卸料。2.1.2設(shè)計原始參數(shù)此斗式提升機(jī),提升能力,提升物料(水泥):容重=1.2t/m3,提升高度。初步設(shè)計給定: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)分析來看:它的成本相對較低,而且自身的重量較小,進(jìn)而在工作的過程中平穩(wěn)沒有噪聲,無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,磨損量也會隨著其中的變化變得較?。涣硪环矫?,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來說是較差的,主要是因?yàn)樗怯媚Σ羵鬟f牽引力,與此同時需要有較大的張力和重力。不然在后續(xù)的過程中不能將環(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)和制造相對比較簡單,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180.5640.6料斗料斗是提升機(jī)的承載構(gòu)件,通過設(shè)計可以根據(jù)其形狀來分析其對機(jī)器的影響;通常是用厚度=16mm的鋼板焊接或沖壓而制成的。我們必須重視一個問題,就是磨損問題,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。完事之后這樣會使鍛造件的性能變大;通過分析根據(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就是深度較大,再設(shè)計的過程中要仔細(xì)分析好;因此適用于輸送相對來說比較干燥的、易于卸出的物料,為了更加具體舉例說明;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?;谑褂靡螅禾嵘锪蠟樗啵瑓⒄眨ū?-1)在使用深斗(sh)時才能很好的確保產(chǎn)量不少于50噸,通過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、小塊狀沒有經(jīng)過裝卸的物件等,經(jīng)過分析可知斗式提升機(jī)在掏取物料時并不會產(chǎn)生特別大的阻力和夾緊力,在設(shè)計的過程中經(jīng)過分析,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0.62.0m/s。流入式(圖2-1 b)它的內(nèi)部構(gòu)造相對比較簡單主要用于在傳動過程中按時的輸送大塊和磨琢性大的物料,在發(fā)送的過程中發(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1m/s。 TH型斗式提升機(jī)的料斗運(yùn)行速度一般都會控制在0.62.0m/s,結(jié)合設(shè)計使用要求“提升物料(水泥):容重=1.2?!苯?jīng)過篩選和計算很容易的選擇出哪個是最合適的,最后斷定了第二種更合適。2.4.3驅(qū)動裝置和張緊裝置(1)驅(qū)動裝置提升機(jī)的驅(qū)動鏈輪是其工作的核心,通過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;而與此相對應(yīng),對設(shè)計的要求很高,設(shè)計選用光軸,在其中還必須并配用帳套鏈接驅(qū)動輪,通過改變其作用效果使提升機(jī)的軸型設(shè)計和加工都變的更為簡單明了。對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,帶座球軸承是一個標(biāo)準(zhǔn)件,在企業(yè)中我們用的挺多無需企業(yè)另行設(shè)計,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出現(xiàn)一些問題;,在驅(qū)動裝置上裝設(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)計總覽經(jīng)過仔細(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“斗式提升機(jī)設(shè)計計算”部分,從而從每一個方面都得到進(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)鏈單個鏈環(huán)節(jié)距P=64mm料斗Sh型深型料斗驅(qū)動輪圓環(huán)鏈鏈輪驅(qū)動軸光軸軸承帶座外球面磙子軸承電機(jī)(待計算)減速器(待設(shè)計)張緊裝置重錘式張緊裝置表12TH型斗式提升機(jī)方案設(shè)計總覽2 斗式提升機(jī)的設(shè)計計算3.1輸送能力和料斗的計算輸送能力的計算假設(shè)提升過程中機(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),那么單位長度的載荷量可以通過公式進(jìn)行嚴(yán)密的計算為:(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(單位長度上物料重量)和提升速度,其計算按下式確定:(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。在供料的過程中,由于一些原因會影響到結(jié)果很不均勻,并計算生產(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;K供料不均勻系數(shù),取1.21.6 。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,也即是說知道了并確定料斗斗容后很快的能計算出提升機(jī)的輸送能力和功率的大小。料斗的計算在向前面的計算過程中,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),通過述輸送能力計算公式得: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)計料斗如圖核算輸送能力:在選取的升料斗后,對提升機(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)行阻力的計算斗式提升機(jī)所需的驅(qū)動功率要求也很嚴(yán)格跟牽引件運(yùn)動時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)動方向的重力分量;當(dāng)牽引構(gòu)件繞過輪時產(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)計算簡圖中,1、2、3 的張緊力各不相同;通過分析和計算我們可以知道1處最小,2處最大;圖21我們可以發(fā)現(xiàn)對于垂直提升機(jī),穩(wěn)定運(yùn)動狀態(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),在公示中我們計算包括掏取物料的阻力和重力??稍诮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 ,為每米長度牽引構(gòu)建重量,公斤/米,可以在表2-1中查得每米長度牽引構(gòu)件重量公斤/米。為每米長度的物料重量,公斤/米上式中為生產(chǎn)率,噸/小時為提升速度,米/秒則據(jù)已知設(shè)計條件,計算平均生產(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。計算牽引構(gòu)件的張力(參照圖3-1)(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:電動機(jī)的選取依建材機(jī)械與設(shè)備相關(guān)章節(jié)的計算資料:有驅(qū)動軸上圓周力:(29)式中為過頭輪的阻力,公斤則有:計算功率:(210)為軸功率,千瓦選用電機(jī)功率:(211)式中功率儲備系數(shù)見建材機(jī)械與設(shè)備P240這里取為驅(qū)動裝置傳動效率,這里選取。將其代入(3-13)得:在此選取千瓦的電機(jī)。對應(yīng)機(jī)械設(shè)計手冊第五卷5,選用Y2系列三相異步電動機(jī)Y132S2-2。其功率為7.5千瓦,轉(zhuǎn)速2900轉(zhuǎn)/分。3.4驅(qū)動鏈輪的設(shè)計計算頭輪的長度一般和底輪的長度是相同的,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)計算傳動比:3.5減速器的設(shè)計3.5.1分配傳動比假設(shè)帶傳動分配的傳動比,則二級展開式圓柱齒輪減速器總傳動比二級減速器中:高速級齒輪傳動比低速級齒輪傳動比3.5.2計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) 3.5.2.1各軸轉(zhuǎn)速減速器傳動裝置各軸從高速軸至低速軸依次編號為:軸、軸、軸。各軸轉(zhuǎn)速為:3.5.2.2各軸輸入功率按電動機(jī)所需功率計算各軸輸入功率,3.5.2.3各軸輸入轉(zhuǎn)矩T(Nm)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傳動件的設(shè)計計算3.5.2.1設(shè)計帶傳動的主要參數(shù)。已知帶傳動的工作條件: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,傳動比.。設(shè)計內(nèi)容包括選擇帶的型號、確定基準(zhǔn)長度、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,所以帶的設(shè)計按V帶傳動設(shè)計方法進(jìn)行)計算功率(227)選擇V帶型根據(jù)、由圖8-10機(jī)械設(shè)計p157選擇A型帶(=112140mm)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)?19.030,帶輪符合推薦范圍(3)計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑根據(jù)式8-15(229)(4)、確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度根據(jù)式8-20機(jī)械設(shè)計(230)初定中心距計算帶所需的基準(zhǔn)長度(231)由表8-2先帶的基準(zhǔn)長度=1600mm計算實(shí)際中心距(232)中心距滿足變化范圍:262.5750mm(5)驗(yàn)算小帶輪包角(233)包角滿足條件(6)計算帶的根數(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已知A型v帶,小帶輪轉(zhuǎn)速=2900r/min轉(zhuǎn)動比查表8-4b得0.35kw計算v帶的根數(shù)查表8-5得包角修正系數(shù)=0.96,表8-2得帶長修正系數(shù)=0.99(234)(235)故取2根.(7)計算單根V帶的初拉力和最小值=190.0N(236)對于新安裝的V帶,初拉力為:1.5=285N對于運(yùn)轉(zhuǎn)后的V帶,初拉力為:1.3=247N(8)計算帶傳動的壓軸力(237)(9).帶輪的設(shè)計結(jié)構(gòu)帶輪的材料為:HT200V帶輪的結(jié)構(gòu)形式為:腹板式.3.5.3齒輪設(shè)計計算高速軸齒輪設(shè)計(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)計計算確定齒輪的傳動精度等級,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2040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為動載系數(shù),由推薦值1.051.4為齒間載荷分配系數(shù),由推薦值11.2齒向載荷分布系數(shù)由推薦值1.01.2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0.750.88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,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(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)計計算確定齒輪的傳動精度等級,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2040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為動載系數(shù),由推薦值1.051.4為齒間載荷分配系數(shù),由推薦值11.2齒向載荷分布系數(shù)由推薦值1.01.2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0.750.88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)度校核計算當(dāng)量齒數(shù)22.1963.32齒形系數(shù)查表6.5 并插值計算小輪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,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)計計算為了對軸進(jìn)行校核,先求作用在軸上的齒輪的嚙合力。第一對和第二對嚙合齒輪上的作用力分別高速軸設(shè)計(1)按齒輪軸設(shè)計,軸的材料取與高速級小齒輪材料相同,40Cr,調(diào)質(zhì)處理,查表15-31,?。?)初算軸的最小直徑(252)高速軸為輸入軸,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)計手冊表22-1-17查得帶輪軸孔有20,22,24,25,28等規(guī)格,故取=20mm高速軸工作簡圖如圖(a)所示圖22首先確定個段直徑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)計非定位軸肩取軸肩高度h=3mmE段=45.58mm將高速級小齒輪設(shè)計為齒輪軸,考慮依據(jù)課程設(shè)計指導(dǎo)書p116G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)計非定位軸肩取軸肩高度h=3mm第二確定各段軸的長度A段=1.620=32mm,圓整取=30mmB段=54mm,考慮軸承蓋與其螺釘長度然后圓整取54mmC段=28mm, 與軸承(圓錐滾子軸承30206)配合,加上擋油盤長度(參考減速器裝配草圖設(shè)計p24=B+3+2=16+10+2=28mmG段=29mm, 與軸承(圓錐滾子軸承30206)配合,加上擋油盤長度(參考減速器裝配草圖設(shè)計p24)F段,=2-2=10-2=8mmE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)已定長度后圓整得=92mm軸總長L=290mm兩軸承間距離(不包括軸承長度)S=174mm。2、軸的設(shè)計計算按齒輪軸設(shè)計,軸的材料取與高速級小齒輪材料相同,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),軸的最小直徑應(yīng)該設(shè)計在與軸承配合部分,初選圓錐滾子軸承30206,故取=30mm軸的設(shè)計圖如下: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)高速級大齒輪齒寬減去2mm(為了安裝固定)F段=41.5mm,考慮了軸承長度與箱體內(nèi)壁到齒輪齒面的距離D段=9.5mm,由軸得出的兩軸承間距離(不包括軸承長度)S=174mm減去已知長度得出3、軸的設(shè)計計算輸入功率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上有兩個鍵槽,故最小直徑加大12%,=44.408mm。由表13.1(機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書)選聯(lián)軸器型號為LH3軸孔的直徑=45mm長度L=84mm軸設(shè)計圖如下: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2.5mmC段:=72mm,定位軸肩,取h=6mmD段:=68mm, 非定位軸肩,h=6.5mmE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、確定各段軸的長度A段:=46.5mm,由軸承長度,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度確定E段:=33mm,由軸承長度,3,2,擋油盤尺寸F段:=65mm,考慮軸承蓋及其螺釘長度,圓整得到G段:=84mm,聯(lián)軸器孔長度滾動軸承的選擇及計算軸軸承型號為30206的圓錐滾子軸承(1)計算軸承的徑向載荷:(253)(2)計算軸承的軸向載荷(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)檩S左移,左端軸承壓緊,右端軸承放松計算軸承1、2的當(dāng)量載荷,取載荷系數(shù)因?yàn)椋?55)(256)因?yàn)?,所以取校核軸承壽命(257)按一年300個工作日,每天2班制.壽命18年.故所選軸承適用。軸軸承計算軸承的徑向載荷:(258)(2)計算軸承的軸向載荷 (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)檩S右移,左端軸承放松,右端軸承壓緊計算軸承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個工作日,每天2班制.壽命29年.故所選軸承適用。軸軸承計算軸承的徑向載荷:(2)計算軸承的軸向載荷 (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)檩S右移,左端軸承放松,右端軸承壓緊、計算軸承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)接的選擇及校核計算1.軸上與帶輪相聯(lián)處鍵的校核鍵A1028,bhL=6620單鍵鍵聯(lián)接的組成零件均為鋼,=125MPa滿足設(shè)計要求2軸上大齒輪處鍵鍵A1225,bhL=10836單鍵鍵聯(lián)接的組成零件均為鋼,=125MPa(259)滿足設(shè)計要求3軸上(1)聯(lián)軸器處采用鍵A,bhL=14970 單鍵滿足設(shè)計要求聯(lián)接齒輪處采用A型鍵A單鍵125Mpa滿足設(shè)計要求3.6鏈輪軸的設(shè)計與校核3.6.1軸的設(shè)計(1)初步計算軸的直徑參照文獻(xiàn)3中關(guān)于軸的設(shè)計部分,根據(jù)軸的承載情況,選擇扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算法來計算軸的直徑。(260)式中A系數(shù),此處取120,P電動機(jī)功率,Kwn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,軸段與減速機(jī)空心輸出軸套裝配,并且在接近軸段處裝有毛氈彌封圈,故直徑=60mm。軸段和軸段上安裝軸承,現(xiàn)暫取軸承型號為2215,其內(nèi)徑d=75mm,外徑D=130mm,寬度B=31mm,故軸段的直徑= =75mm。軸段和軸段的直徑為軸承的安裝尺寸,查相關(guān)的額設(shè)計手冊,取= =85mm。軸段和軸段上安裝驅(qū)動鏈輪,我們還必須考慮到軸段與軸段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。軸段考慮滾筒便于安裝拆卸,直徑略比軸段和軸段的直徑小,取=100mm。(3)各軸段長度的確定軸段與減速機(jī)空心輸出軸套裝配,其長度主要決定于減速機(jī)和頭部殼體之間的安裝尺寸,同時還要保證與減速機(jī)相配合的部分有足夠的長度,從手冊中查知減速機(jī)的相關(guān)安裝尺寸要求,現(xiàn)暫取=140mm。軸段與軸段上安裝軸承,其長度決定于軸承的安裝尺寸,故取=110mm。軸段和軸段的長度主要根據(jù)兩軸承之間的距離和滾筒在軸向上的安裝尺寸來定??紤]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、的長度要和驅(qū)動鏈輪一并設(shè)計,現(xiàn)暫定=120mm,=40,驅(qū)動軸總長為950mm。(4)軸上零件的固定考慮到軸段、處鍵傳遞較大的轉(zhuǎn)矩,故軸段與聯(lián)軸器的配合選用k6;軸段、與驅(qū)動鏈輪的配合選用r6;軸段、與軸承內(nèi)圈的配合選用r6。與減速機(jī)和驅(qū)動鏈輪的聯(lián)結(jié)均采用A型普通平鍵,分別為鍵20125 GB/T1095-79及鍵28110 GB/T1095-79。(5)軸上倒角及圓角軸端倒角245,安裝鏈輪的軸段倒角為2.545,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)度條件計算(估算軸危險截面的直徑)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軸的受力簡圖圖中軸粗略長度由提升機(jī)約束尺寸得來。其中為軸與單個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,NN則依:根據(jù)公式:軸的彎扭合成條件為:(263)式中為軸的計算應(yīng)力,;M為軸所受的彎矩,Nmm;T為軸所受的扭矩,Nmm;為對稱循環(huán)變應(yīng)力時軸的許用彎曲應(yīng)力,查機(jī)械設(shè)計表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)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力時,取。取危險截面的直徑為110mm代入(3-19)得:故安全。經(jīng)過分析可知軸與驅(qū)動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,我們考慮到了重要的一點(diǎn),就是驅(qū)動軸在的較大彎矩作用下會產(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?;境叽?/mm額定載荷 /kNdDB751303144.218表3-22)工作情況分析及壽命計算提升機(jī)驅(qū)動軸軸承在使用的過程中主要承受徑向載荷的作用,通過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)量動載荷為:(264)式中:載荷系數(shù),中等沖擊取1.21.8。其壽命為:(265)式中:軸承的壽命指數(shù),滾子軸承=10/3。故驅(qū)動軸軸承的工作壽命為24362小時。3.6.3驅(qū)動鏈輪鍵的設(shè)計校核由驅(qū)動鏈輪軸的直徑d為90mm,文獻(xiàn) 3,由表61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62查得許用擠壓應(yīng)力120MPa,取其平均值=110MPa。鍵的工作長度我們可以很容易的算出來l=L-b=110-25=85mm,鍵與輪廓鍵槽形成的的接觸高度k=0.5h=0.514=7mm。由式(61)可得合適3.7聯(lián)軸器的選取查機(jī)械設(shè)計手冊第四卷選擇:減速器與驅(qū)動輪軸間的聯(lián)軸器:根據(jù)傳遞功率,減速器的輸出軸徑及驅(qū)動軸的輸入軸徑,選取TL11型彈性套柱銷聯(lián)軸器JB90312GB/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)計參考資料運(yùn)輸機(jī)械手冊我們查閱了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)計已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,但是,對于TH型斗式提升機(jī),我們可以很容易的其殼體內(nèi)壁長度為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1800mm的標(biāo)準(zhǔn)中間節(jié)。殼體的相關(guān)重要設(shè)計師根據(jù)下面的公式來進(jìn)行計算的。(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為料斗個數(shù),N取為60個則依公式(3-31),求得進(jìn)而估計整個提升機(jī)的殼體高度16.5m參考文獻(xiàn)1 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