TDG400高效斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】

壓縮包已打包上傳。下載文件后為完整一套設(shè)計(jì)?！厩逦?，無水印，可編輯】dwg后綴為cad圖紙，doc后綴為word格式，所見即所得。有疑問可以咨詢QQ 197216396 或 11970985 目 錄前言11斗提機(jī)的原理21.1概述21.2 斗式提升機(jī)的總體布局21.3斗提機(jī)的構(gòu)造51.4斗提機(jī)的分類82提升機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算102.1斗提機(jī)相關(guān)參數(shù)102.2物料的選擇102.3提升機(jī)軸距的確定112.4電動(dòng)機(jī)的確定112.5輸出軸的轉(zhuǎn)速132.6傳動(dòng)比的確定133傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)153.1運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算153.1.1計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)數(shù)163.1.2計(jì)算各軸的功率163.1.3計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩173.1.4計(jì)算各軸的輸出功率173.1.5計(jì)算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩184各傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算194.1高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)194.1.1確定公式中各式參數(shù)204.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算214.1.3計(jì)算齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸214.1.4確定公式中各參數(shù)值234.2低速級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)244.2.1確定公式中各式參數(shù)244.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算254.2.3計(jì)算齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸264.2.4確定公式中各參數(shù)值284.3皮帶輪相關(guān)參數(shù)的確定294.3.1.帶輪直徑的確定294.3.2大帶輪的計(jì)算直徑（取小帶輪直徑為120）294.3.3計(jì)算V帶速度304.3.4中心距和帶長(zhǎng)的計(jì)算304.3.5計(jì)算V帶根數(shù)314.3.6計(jì)算預(yù)緊力F0324.4各軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算324.4.1高速軸（1軸）的設(shè)計(jì)324.4.2中間軸（2軸）的設(shè)計(jì)374.4.3低速軸（3軸）的設(shè)計(jì)404.5滾動(dòng)軸承的選擇434.5.1高速軸（1軸）上滾動(dòng)軸承的選擇434.5.2中間軸（2軸）上滾動(dòng)軸承的選擇444.5.3低速軸（3軸）上滾動(dòng)軸承的選擇445運(yùn)行阻力的計(jì)算466料斗的確定及計(jì)算48致謝50參考文獻(xiàn)51Hoist the basic design of several issues52VI引言斗式提升機(jī)用于垂直或傾斜時(shí)輸送粉狀、顆粒狀及小塊狀物料。高效提升機(jī)是為了滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中人們對(duì)運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)大運(yùn)輸量、大提升高度以及結(jié)構(gòu)緊湊的提升機(jī)的需要而設(shè)計(jì)的。在了解現(xiàn)有高校提升機(jī)工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及應(yīng)用場(chǎng)合的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)TDG400型高效提升機(jī)，主要對(duì)傳動(dòng)部分進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)要求使用普通圓柱齒輪減速器。1斗提機(jī)的原理1.1概述斗式提升機(jī)，又稱升運(yùn)機(jī)，專門用于連載垂直輸送的一類設(shè)備，在糧食、油脂、飼料等工廠中使用極為普遍，在其他的化工、食品、建材、礦冶等工廠中使用也很廣泛。斗式提升機(jī)的牽引件有兩種：帶式的和鏈?zhǔn)降?。它們都不直接承載物料，物料是由固定在牽引構(gòu)建上的料斗承載的。糧食工廠中一般是采用帶式的牽引構(gòu)件。 高效提升機(jī)是隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)引進(jìn)、吸收、消化了世界各國(guó)斗式提升機(jī)的新技術(shù)后，結(jié)合高效斗式提升機(jī)我國(guó)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出能滿足市場(chǎng)對(duì)大輸送量，大提升高度及結(jié)構(gòu)緊湊的新型高效垂直輸送機(jī)械。斗式提升機(jī)除作車間的固定輸送設(shè)備外，還用作移動(dòng)式的裝卸設(shè)備和船用的斗艙設(shè)備。斗式提升機(jī)也可以作高傾角的連續(xù)輸送，但在糧食工廠中未見使用。斗式提升機(jī)與氣力輸送相比，它不如氣力輸送結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、灰塵少、維修費(fèi)用少、但是斗式提升機(jī)的適應(yīng)性強(qiáng)，動(dòng)力消耗少，有其特點(diǎn)。例如未經(jīng)清理過的毛稻、毛麥，其中含有稻草、麥稈等大型雜質(zhì)，提升高度在20米以上，都不適宜于氣力輸送，而宜于斗式提升機(jī)。更主要的是，斗式提升機(jī)升運(yùn)物料的動(dòng)力消耗僅為氣力輸送的五分之一到十分之一。同時(shí)，斗式提升機(jī)的技術(shù)也在不斷地發(fā)展，如采用無底料斗，斗式提升機(jī)的生產(chǎn)率大為提高，它的外形尺寸進(jìn)一步縮小，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也得到簡(jiǎn)化。因此，對(duì)斗式提升機(jī)的研究，不應(yīng)該改有所忽視。1.2 斗式提升機(jī)的總體布局圖1.1提升機(jī)外形圖斗式提升機(jī)的主要部件有：料斗、牽引構(gòu)件、機(jī)首、底座和中間罩殼等。圖中，3為料斗與牽引件。常用的料斗有三種結(jié)構(gòu)形式：淺料斗、深料斗和導(dǎo)向邊料斗。圖所示為深料斗，它的前壁斜度小而深度大，它適用于運(yùn)送干燥的流散性好的散粒物料。斗式提升機(jī)所用的牽引構(gòu)件有輸送膠帶和鏈條。帶式提升機(jī)一般優(yōu)于鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)，因?yàn)樗杀镜停灾剌^小，可以使用較高的速度，因而得到較高的生產(chǎn)率，運(yùn)轉(zhuǎn)也平穩(wěn)。但是，在帶式提升機(jī)中，料斗在輸送膠帶上的固定處事薄弱環(huán)節(jié)，因此，在裝卸難于挖取的物料（包括中等塊度的物料）時(shí)，常應(yīng)用鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)。鏈條的使用不受被運(yùn)送物料種類的限制。此外，鏈條廣泛地應(yīng)用于傾斜輸送機(jī)上，在背運(yùn)送物料對(duì)膠帶可能產(chǎn)生不良影響以及溫度超過150度時(shí)，也用鏈條代替輸送膠帶。由于輸送帶具有彈性，在料斗進(jìn)行裝載時(shí)有減震作用。提升機(jī)所用鏈條有關(guān)節(jié)鏈及焊接鏈。焊接鏈在長(zhǎng)期使用后可能使兩根鏈條出現(xiàn)不同的伸長(zhǎng)，這將導(dǎo)使料斗產(chǎn)生傾斜，可以通過將提升機(jī)上左右兩根鏈條進(jìn)行調(diào)換來排除這種故障。使用輸送膠帶時(shí)，料斗在斗背處進(jìn)行固接，而使用鏈條時(shí)在斗背或斗側(cè)處都有可能進(jìn)行連接。在輸送帶上固接料斗時(shí)，由于需要在輸送帶上打孔，再用扁頭螺栓固定，這樣容易使潮濕氣進(jìn)入輸送帶的織物襯墊中去。目前，有采用在輸送帶上預(yù)先做好一定形狀的橡膠突頭，以對(duì)料斗進(jìn)行固接的方法，但還用的不多。9為提升機(jī)的主驅(qū)動(dòng)裝置，牽引構(gòu)件為輸送帶和焊接鏈時(shí)可以采用摩擦驅(qū)動(dòng)；而當(dāng)牽引構(gòu)件為關(guān)節(jié)鏈時(shí)則采用嚙合驅(qū)動(dòng)。當(dāng)鏈條伸長(zhǎng)后，鏈條節(jié)距可能不適應(yīng)鏈輪節(jié)距，因而導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)。為防止斷電時(shí)牽引構(gòu)件及裝有物料的料斗群的逆轉(zhuǎn)，應(yīng)該裝制動(dòng)裝置。提升機(jī)底部的張緊滾筒軸或張緊鏈輪軸由兩個(gè)彈簧、兩個(gè)張緊重錘或兩個(gè)張緊螺桿進(jìn)行張緊。提升機(jī)的中間罩殼，在固定式的裝置中，應(yīng)用由24mm的薄鋼板焊成。方形中間罩殼的昂段由扁鋼或角鋼制成突緣，突緣之間加襯紙墊密封，再用螺栓加以連接。這種罩殼可以防止由料斗裝卸引起的微粒灰塵污染環(huán)境。在低速提升機(jī)中，中間罩殼常常制成單體結(jié)構(gòu)，就是上升分支與下降分支共用一個(gè)罩殼。在高速提升機(jī)中，由于兩分支料斗群上升和下降時(shí)的雙向運(yùn)動(dòng)，使單體罩殼中的粉塵發(fā)生渦流兒飛揚(yáng)，容易引起爆炸，因而總是制成雙體結(jié)構(gòu)，也就是上升分支與下降分支各有一個(gè)中間罩殼。提升機(jī)底座罩殼形式應(yīng)能和底部物料的裝載情況相適應(yīng)。張緊軸的軸承裝載罩殼兩側(cè)的導(dǎo)槽內(nèi)并可上下移動(dòng)（請(qǐng)參閱圖）。為了便于觀察和維修，在罩殼壁上開孔，并覆以可拆卸的孔蓋。頭部罩殼的形狀應(yīng)與卸載曲線相適應(yīng)，即應(yīng)使由料斗中所拋出來的物料能完全卸入導(dǎo)出管中。頭部罩殼兩側(cè)有槽，其大小應(yīng)能容納驅(qū)動(dòng)軸，并能進(jìn)行裝拆。減速器、制動(dòng)器以及電動(dòng)機(jī)可安裝在懸臂的機(jī)座上，也可安裝在建筑物的專用梁上。這里必須注意由于溫度差異而使罩殼產(chǎn)生的伸縮應(yīng)通過若干措施進(jìn)行補(bǔ)償，如在減速器與驅(qū)動(dòng)軸間裝撓性聯(lián)軸節(jié)或通過其他措施（采用鏈條傳動(dòng)裝置）。在豎直提升機(jī)中，常常在罩殼中安裝固定的牽引構(gòu)件導(dǎo)向裝置，以防止空載料斗與滿在料斗間由于重量不同的偏心作用而引起牽引構(gòu)件的彎折。在傾斜提升機(jī)中，牽引構(gòu)件與料斗在垂直于輸送方向內(nèi)自重分力，必須與帶式輸送機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)同樣地得到承受。這種傾斜提升機(jī)用得較少。1.3斗提機(jī)的構(gòu)造1）料斗類型及使用場(chǎng)合圖1.2料斗的結(jié)構(gòu)形式a）淺料斗 b）深料斗 c）有導(dǎo)向邊料斗 d）組合型料斗 e）組合型料斗斗式提升機(jī)的主要部件有：料斗、牽引構(gòu)件、機(jī)首、底座和中間罩殼等。常用的料斗有三種結(jié)構(gòu)形式：淺料斗、深料斗和導(dǎo)向邊料斗。圖所示a為淺料斗，它的前壁斜度大深度小，適用于運(yùn)輸潮濕的和流散性不良的物料，如面粉、米糠、麩皮等。這種料斗與深形料斗相反，容積較小，但卸料容易卸光。圖所示b為深料斗，它的前壁斜度小而深度大，它適用于運(yùn)送干燥的流散性好的散粒物料。如小麥、稻谷、玉米等。這種料斗較深，容積較大，如果用作散落性較差的物料輸送，卸料不易倒凈而形成回流。這兩種料斗用在料斗做稀疏布置的提升機(jī)中。圖所示c為有導(dǎo)向側(cè)邊的夾角形料斗，當(dāng)這類料斗繞過上滾筒時(shí)，前面料斗的兩導(dǎo)向側(cè)邊即為后面料斗的卸載導(dǎo)槽，它適用于運(yùn)送沉重的塊狀物料及有磨損性的物料。這種料斗用在料斗做密集布置的提升機(jī)中。圖所示d為組合型料斗，是一種改良的深形料斗，由于這種料斗的外壁設(shè)置了隔板，利用所乘裝的物料的散落性，在隔板下面的外壁便被特地的省略掉了，這樣處理的結(jié)果便具有上下兩層料斗口，因此兼?zhèn)淞藴\型料斗卸料的容易和深形料斗容積較大的兩者的優(yōu)點(diǎn)，即使在提升機(jī)料斗帶線速度較高的情況下仍能夠適應(yīng)。因此又被稱為快速料斗。圖1.3有導(dǎo)向邊料斗的卸載圖所示為用于裝卸流散性良好的糧食和粉末狀物料的組合型料斗。當(dāng)中的隔板使該料斗形成淺斗區(qū)和深斗區(qū)，深斗區(qū)可以防止?jié)M載的料斗在繞入上滾筒時(shí)過早的卸空。圖也是屬于組合型料斗。此外，尚有脫水料斗等。2）牽引件斗式提升機(jī)所用的牽引構(gòu)件有輸送膠帶和鏈條。帶式提升機(jī)一般優(yōu)于鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)，因?yàn)樗杀镜?，自重較小，可以使用較高的速度，因而得到較高的生產(chǎn)率，運(yùn)轉(zhuǎn)也平穩(wěn)。但是，在帶式提升機(jī)中，料斗在輸送膠帶上的固定處事薄弱環(huán)節(jié)，因此，在裝卸難于挖取的物料（包括中等塊度的物料）時(shí)，常應(yīng)用鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)。鏈條的使用不受被運(yùn)送物料種類的限制。此外，鏈條廣泛地應(yīng)用于傾斜輸送機(jī)上，在背運(yùn)送物料對(duì)膠帶可能產(chǎn)生不良影響以及溫度超過150度時(shí)，也用鏈條代替輸送膠帶。由于輸送帶具有彈性，在料斗進(jìn)行裝載時(shí)有減震作用。提升機(jī)所用鏈條有關(guān)節(jié)鏈及焊接鏈。焊接鏈在長(zhǎng)期使用后可能使兩根鏈條出現(xiàn)不同的伸長(zhǎng)，這將導(dǎo)使料斗產(chǎn)生傾斜，可以通過將提升機(jī)上左右兩根鏈條進(jìn)行調(diào)換來排除這種故障。使用輸送膠帶時(shí)，料斗在斗背處進(jìn)行固接，而使用鏈條時(shí)在斗背或斗側(cè)處都有可能進(jìn)行連接。在輸送帶上固接料斗時(shí)，由于需要在輸送帶上打孔，再用扁頭螺栓固定，這樣容易使潮濕氣進(jìn)入輸送帶的織物襯墊中去。目前，有采用在輸送帶上預(yù)先做好一定形狀的橡膠突頭，以對(duì)料斗進(jìn)行固接的方法，但還用的不多。 應(yīng)用螺釘將料斗固接在輸送帶上 使用橡膠突頭的料斗固接法圖1.4料斗固接方式 （a） （b）圖1.5料斗在鏈條上的固接（a）背部固接 （b）側(cè)面固接提升機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置在上部時(shí)，牽引構(gòu)件為輸送帶和焊接鏈時(shí)可以采用摩擦驅(qū)動(dòng)；而當(dāng)牽引構(gòu)件為關(guān)節(jié)鏈時(shí)則采用嚙合驅(qū)動(dòng)。當(dāng)鏈條伸長(zhǎng)后，鏈條節(jié)距可能不適應(yīng)鏈輪節(jié)距，因而導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)。為防止斷電時(shí)牽引構(gòu)件及裝有物料的料斗群的逆轉(zhuǎn)，應(yīng)該裝制動(dòng)裝置。提升機(jī)底部的張緊滾筒軸或張緊鏈輪軸由兩個(gè)彈簧、兩個(gè)張緊重錘或兩個(gè)張緊螺桿進(jìn)行張緊。提升機(jī)的中間罩殼，在固定式的裝置中，應(yīng)用由24mm的薄鋼板焊成。方形中間罩殼的昂段由扁鋼或角鋼制成突緣，突緣之間加襯紙墊密封，再用螺栓加以連接。這種罩殼可以防止由料斗裝卸引起的微?；覊m污染環(huán)境。在低速提升機(jī)中，中間罩殼常常制成單體結(jié)構(gòu)，就是上升分支與下降分支共用一個(gè)罩殼。在高速提升機(jī)中，由于兩分支料斗群上升和下降時(shí)的雙向運(yùn)動(dòng)，使單體罩殼中的粉塵發(fā)生渦流兒飛揚(yáng)，容易引起爆炸，因而總是制成雙體結(jié)構(gòu)，也就是上升分支與下降分支各有一個(gè)中間罩殼。提升機(jī)底座罩殼形式應(yīng)能和底部物料的裝載情況相適應(yīng)。張緊軸的軸承裝載罩殼兩側(cè)的導(dǎo)槽內(nèi)并可上下移動(dòng)（請(qǐng)參閱圖）。為了便于觀察和維修，在罩殼壁上開孔，并覆以可拆卸的孔蓋。頭部罩殼的形狀應(yīng)與卸載曲線相適應(yīng)，即應(yīng)使由料斗中所拋出來的物料能完全卸入導(dǎo)出管中。頭部罩殼兩側(cè)有槽，其大小應(yīng)能容納驅(qū)動(dòng)軸，并能進(jìn)行裝拆。減速器、制動(dòng)器以及電動(dòng)機(jī)可安裝在懸臂的機(jī)座上，也可安裝在建筑物的專用梁上。這里必須注意由于溫度差異而使罩殼產(chǎn)生的伸縮應(yīng)通過若干措施進(jìn)行補(bǔ)償，如在減速器與驅(qū)動(dòng)軸間裝撓性聯(lián)軸節(jié)或通過其他措施（采用鏈條傳動(dòng)裝置）。在豎直提升機(jī)中，常常在罩殼中安裝固定的牽引構(gòu)件導(dǎo)向裝置，以防止空載料斗與滿在料斗間由于重量不同的偏心作用而引起牽引構(gòu)件的彎折。在傾斜提升機(jī)中，牽引構(gòu)件與料斗在垂直于輸送方向內(nèi)自重分力，必須與帶式輸送機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)同樣地得到承受。這種傾斜提升機(jī)用得較少。1.4斗提機(jī)的分類斗提機(jī)的分類有很多，一般為：A:按安裝方法的不同，可分為垂直式、傾斜式；B:按卸載特征的不同，可分為離心式、離心-重力式（混合式）、重力式；C:按裝載特征不同，可分為掏取式、流入式；D:按牽引構(gòu)件形式不同，可分為帶式、鏈?zhǔn)?；E:按料斗形式的不同，可分為深斗式、淺斗式、鱗斗（三角斗或梯形斗）式。F:斗式提升機(jī)的裝載與卸載斗提機(jī)的生產(chǎn)效率在很大程度上取決于料斗的正確裝載和卸載。因此，在確定提升機(jī)主要參數(shù)及選擇料斗、機(jī)殼、頭部罩殼等形狀時(shí)，必須遵循對(duì)料斗充填和拋卸過程的理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。裝載掏取式裝載 流入式裝載圖1.5裝載掏取式（見圖左）。由料斗在物料中掏取裝載。掏取式主要用于輸送粉末狀、顆粒狀、小塊狀的無磨琢性或半磨琢性的散狀物料。由于在掏取物料時(shí)不會(huì)產(chǎn)生很大的阻力，所以允許料斗的運(yùn)行速度較高，為0.82米/秒；流入性（見圖右）。物料直接流入料斗內(nèi)。流入式用于輸送大塊狀和磨琢性大的物料。其料斗的布置很密，以防止物料在料斗之間散落。料斗的運(yùn)行速度較低，一般不通過1米/秒。卸載 斗提機(jī)在頭部卸載。卸載的形式有三種，即離心式、離心-重力式及重力式。如圖所示。圖1.6卸載形式 （a）離心式 （b）離心-重力式 （c）重力式2提升機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算2.1斗提機(jī)相關(guān)參數(shù)表2.1 TDG型斗提機(jī)相關(guān)參數(shù)表型式TDG型斗提機(jī)結(jié)構(gòu)特征采用EP輸送帶和鋼絲繩膠帶為牽引件裝載特征采用掏取式裝載卸載特征采用離心式或混合方式卸載適用輸送物料配Sh型料斗時(shí)適用于輸送干燥、松散、流動(dòng)性好的粉狀、粒狀、塊狀物料配Zh型料斗時(shí)適用于略有潮濕、易結(jié)塊、流動(dòng)性差的粉粒狀物料適用溫度普通膠帶適用于80C以下物料耐熱膠帶適用于120C以下的物料型號(hào)TDG160、TDG200、TDG250、TDG315、TDG400、TDG500、TDG630、TDG800、TDG1000、TDG1250、TDG1600提升高度580m輸送量242080/h本設(shè)計(jì)的提升機(jī)為TDG400高效斗式提升機(jī)，最大提升高度為25米。2.2物料的選擇TDG400型高效斗式提升機(jī)備用兩種料斗，按照設(shè)計(jì)要求，本提升機(jī)配備sh型料斗，sh型料斗是一種深斗，一般適用于輸送干燥的、松散且易于拋出的流動(dòng)性好的物料，如水泥、煤塊、碎石、糧食、塑料顆粒等物料。本設(shè)計(jì)裝卸的物料選為水泥。水泥的物理特性：粒度：粉末狀，小于1mm松散密度：1.48t/物料溫度：低溫物料含水率：幾乎不含水物料流動(dòng)性：良好2.3提升機(jī)軸距的確定最大提升高度為23.1米，則軸距為25米。2.4電動(dòng)機(jī)的確定Sh型料斗的技術(shù)性能表可查下表得到：表2.2 TDG型斗提機(jī)（配用Sh型料斗）技術(shù)性能表主要技術(shù)參數(shù)TDG160TDG200TDG250TDG315TDG400TDG500TDG630TDG800TDG1000TDG1250TDG1600輸送量Q，/h32457210115822034849278812201541料斗容量，L2.64.16.51016254064102161255斗距，mm260300325360420460520580650720820每米長(zhǎng)度牽引膠帶及料斗重kg/m2221.53333.242.262.378.53106145155.5223料斗運(yùn)行速度v，m/s1.21.21.341.341.51.51.681.651.861.861.836提升高度，m8080808080808080808080由表可知本提升機(jī)的輸送量為158/h，則實(shí)際輸送量為：Q=213/h斗提機(jī)的軸功率 = + + （2.1）式中 斗提機(jī)的軸功率，kw； c斗提機(jī)的軸距，m； 挖取料功率，kw，查表； 斗提機(jī)空載功率，kw，查表?？汕蟮?=21.36kw 表4.3斗提機(jī)挖取功率、空在功率表斗寬，mm160200250315400500630800100012501600空轉(zhuǎn)功率，kw22233445556挖取功率kw物料粒度01mm0.2020.30.50.81.22.23.46.08.411物料粒度05mm0.40.40.71.21.82.74.26.911.315.821物料粒度040mm0.40.40.91.62.23.65.08.414.420.526斗提機(jī)的功率 P= （2.2）式中 傳動(dòng)效率，一般取=0.85； 軸功率，kw； P電動(dòng)機(jī)功率，kw； 功率備用系數(shù)。=1.11.2?？汕蟮?P=28kw電動(dòng)機(jī)的功率電動(dòng)機(jī)的功率即為斗提機(jī)的功率，即=28kw由此可選出使用哪個(gè)型號(hào)的電動(dòng)機(jī)。查表得選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y200L-4，它的具體參數(shù)如下所示： 額定功率：30kw 額定轉(zhuǎn)速：1440r/min 額定電壓：380V2.5輸出軸的轉(zhuǎn)速輸出軸連接帶輪（帶輪直徑可查表求得為0.71m），帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)，料斗通過牽引件固定在皮帶上，固料斗隨著帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而提升物料，根據(jù)TDG315型斗式提升機(jī)（配用sh型料斗）技術(shù)性能表可查出料斗的運(yùn)行速度為1.5m/s，即帶的速度為1.5m/s。 則帶輪工作轉(zhuǎn)速 = （2.3）式中 為帶輪轉(zhuǎn)速； V為帶的提升速度； D為帶輪直徑，根據(jù)TDG型斗提機(jī)安裝尺寸表可知D為710mm。求得 =40r/min2.6傳動(dòng)比的確定由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速rpm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為： = / （2.4） =1440/40 =36因?yàn)閂帶的傳動(dòng)比i=24，則減速器的傳動(dòng)比較大，所以選擇設(shè)計(jì)二級(jí)圓柱齒輪減速器?？倐鲃?dòng)比等于各傳動(dòng)比的乘積，分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比：= （2.5）（式中、分別為帶傳動(dòng)和減速器軸和軸的傳動(dòng)比）分配各級(jí)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比根據(jù)機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)，考慮到傳動(dòng)大則皮帶輪大輪與小輪直徑相差較大,小皮帶包角小,故取i皮=2。因?yàn)椋?1.3if-減速器高速級(jí)傳動(dòng)比is-減速器低速級(jí)傳動(dòng)比 i= = 1.32 = =3.7=3.71.3=4.83傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為軸，軸，.,，.為相鄰兩軸間的傳動(dòng)比，.為相鄰兩軸的傳動(dòng)效率，.為各軸的輸入功率 （kw），.為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 （Nm）,，.為各軸的輸入轉(zhuǎn)速 （r/min）可按電動(dòng)機(jī)軸至工作運(yùn)動(dòng)傳遞路線推算，得到各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)3.1運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算圖3.1 減速器傳動(dòng)圖3.1.1計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)數(shù) 軸：=/ =1440/2=720 r/min軸：= / =720/4.8=150 r/min軸：=/=150/3.7=41 r/min 帶輪軸：= 3.1.2計(jì)算各軸的功率軸： = =300.96=28.8 kw軸： = = =28.80.980.97 =27.38 kw 軸: = =27.380.980.97 =26.03 kw由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可查知： =0.96 =0.98 =0.97 3.1.3計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸輸入轉(zhuǎn)矩為： =9550/=955030/1440=198.96 Nm軸： = 9550/=955028.8/720=382 Nm 軸： =9550/ =955027.38/150=1743.19 Nm軸: =9550/ =955026.03/41=6063.09 Nm 為帶傳動(dòng)傳動(dòng)比，為減速器中軸和軸，軸和軸之間傳動(dòng)比，滾動(dòng)軸承的效率為0.980.995在本設(shè)計(jì)中取0.98。3.1.4計(jì)算各軸的輸出功率由于軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：故：=28.80.98=28.22 kw = =27.380.98=26.83 kw =26.030.98=25.51 kw3.1.5計(jì)算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩由于軸的輸出轉(zhuǎn)矩分別為輸入轉(zhuǎn)矩乘以軸承效率：則：= =3820.98=374.36 Nm= =1743.190.98=1708.33 Nm = =6063.090.98=5941.83 Nm綜合以上數(shù)據(jù)，得表如下：表4.4 運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)軸名效率P （kw）轉(zhuǎn)矩T （Nm）轉(zhuǎn)速nr/min傳動(dòng)比i效率輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸30198.96144020.96軸28.828.22382374.367204.80.95軸27.3826.831743.191708.331503.70.95軸26.0325.516063.095941.83414各傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算按軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算路線，分別進(jìn)行高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算和低速級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。4.1高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)選擇材料及熱處理，精度等級(jí)，齒數(shù)與齒寬系數(shù)，并初選螺旋角考慮減速器要求結(jié)果緊湊故大小齒輪均用40Cr調(diào)質(zhì)處理后表面淬火，因載荷較平穩(wěn)，齒輪速度不是很高，故初選7級(jí)精度，齒數(shù)面宜多取，選小齒輪齒數(shù)=20，大齒輪齒數(shù)=4.820=96。 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由文獻(xiàn)2式(6.11) 2.324.1.1確定公式中各式參數(shù)1） 載荷系數(shù)試選=1.52） 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=9.55=9.55=382Nm3） 材料系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得=189.84） 大，小齒輪的接觸疲勞極限 按齒面硬度查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得5） 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=60720130016=2.0736=/=2.0736/4.8=4.326)接觸疲勞壽命系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得 7） 確定許用接觸應(yīng)力 取安全系數(shù)取4.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算1） 試計(jì)算小齒輪分度圓直徑取=50.38mm2） 計(jì)算圓周速度vv=1.9m/s 3） 計(jì)算載荷系數(shù) k查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，使用系數(shù)=1根據(jù)v=1.9m/s 按7級(jí)精度查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得動(dòng)載系數(shù)=1.0 查圖6.13 得=1.08則 k=ka=11.01.081=1.084） 校正分度圓直徑查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得 =mm=45.15mm4.1.3計(jì)算齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸 齒頂高系數(shù) =1 頂系系數(shù) =0.25小齒輪齒數(shù) =20大齒輪齒數(shù) =961） 計(jì)算模數(shù)m m=d1/z1=50.38/20=2.519 按標(biāo)準(zhǔn)取模數(shù)m=2.52） 兩齒輪分度圓直徑 =m=2.520=50mm=m=2.596=240m3） 齒頂高 =m=2.5 =m=2.54） 齒根高 =+C=3.125 =+C=3.1255） 全齒高 h = +=5.625 = +=5.6256） 齒頂圓直徑 =+2=50+5=55 =+2=240+5=2457） 齒根圓直徑 =-2=50-5=45 =-2=240-5=2358） 中心距 =1459） 齒寬 bb=1.050=50mm =+(5-10)mmb= =50mm =55mm 11）校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得綜上所計(jì)算，得到高速級(jí)斜齒圓柱齒輪的齒輪參數(shù)如表4.1齒數(shù)齒寬齒根高齒頂高全齒高分度圓直經(jīng)基圓直經(jīng)齒頂圓直經(jīng)大齒輪96503.1252.56.625240235245小齒輪20553.1252.56.625504555表4.1 高速斜齒圓柱齒輪參數(shù)4.1.4確定公式中各參數(shù)值1) 大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，取2) 彎曲疲勞壽命系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得 取3) 許用彎曲應(yīng)力 取定彎曲疲勞安全系數(shù),應(yīng)力修正系數(shù)4) 齒輪系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得5) 計(jì)算大小齒輪的與并加以比較取其中最大值代入公式計(jì)算小齒輪的數(shù)值大，應(yīng)按小齒輪校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算=(21.08402992.201.58)/1.0=40.6Mpa 所以 彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。4.2低速級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)選擇齒輪材料及熱處理方法，精度等級(jí)，齒數(shù)及齒寬系數(shù)選擇45鋼調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度分別為220HBS，280HBS，屬軟齒閉式傳動(dòng)，載荷平穩(wěn)齒輪速度不高，初選7級(jí)精度，小齒輪齒數(shù)=25，大齒輪齒數(shù)z2=3.925=97，按軟齒面齒輪非對(duì)稱安裝查文獻(xiàn)2表6.5，取齒寬系數(shù)=1.0。按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得4.2.1確定公式中各式參數(shù)1） 載荷系數(shù)試選=1.52） 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=9.55=9.55=1743193.33 Nm3） 材料系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得4） 大，小齒輪的接觸疲勞極限 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得5） 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=60150130016=43200000=/=43200000/3.7=116756766） 接觸疲勞壽命系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得 7） 確定許用接觸應(yīng)力 取安全系數(shù)取4.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算1） 試計(jì)算小齒輪分度圓直徑取=54.22mm2） 計(jì)算圓周速度vv=0.275m/s 3） 計(jì)算載荷系數(shù) k查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，使用系數(shù)=1根據(jù)v=0.275m/s 7級(jí)精度查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得動(dòng)載系數(shù)=0.7 查圖6.13 得=1.08則 k=ka=10.71.081=0.7564） 校正分度圓直徑查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得=54.22=49.754.2.3計(jì)算齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸齒頂高系數(shù) =1 頂系系數(shù) =0.25小齒輪齒數(shù) =25大齒輪齒數(shù) =971） 計(jì)算模數(shù)m m=d1/z1=50.38/20=2.519 按標(biāo)準(zhǔn)取模數(shù)m=2.52） 兩齒輪分度圓直徑 =m=2.525=62.5mm=m=2.597=242.5mm3） 齒頂高 =m=2.5 =m=2.54） 齒根高 =+C=3.125 =+C=3.1255） 全齒高 h = +=5.625 = +=5.6256） 齒頂圓直徑 =+2=62.5+5=67.5 =+2=242.5+5=247.57） 齒根圓直徑 =-2=62.5-5=57.5 =-2=242.5-5=237.58） 基圓直徑 =58.75 =227.959） 中心距 =152.510） 齒寬bb=1.062.5=62.5mm=b2+(5-10)mm=b=67.5mm =72.5mm11） 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得綜上所計(jì)算，得到低速級(jí)直齒圓柱齒輪的齒輪參數(shù)如表4.2齒數(shù)齒寬齒根高齒頂高全齒高分度圓直經(jīng)基圓直經(jīng)齒頂圓直大齒輪9767.53.1252.56.625242.5227.95247.5小齒輪2572.53.1252.56.62562.558.7567.5表4.2 低速級(jí)直齒圓柱齒輪參數(shù)4.2.4確定公式中各參數(shù)值1) 大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得2) 彎曲疲勞壽命系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)， 取3) 許用彎曲應(yīng)力 取定彎曲疲勞安全系數(shù),應(yīng)力修正系數(shù)4) 齒輪系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，得5) 計(jì)算大小齒輪的與并加以比較取其中最大值代入公式計(jì)算小齒輪的數(shù)值大，應(yīng)按小齒輪校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算 =(20.756139002.521.625)/1.0=15.30MPa所以 彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。4.3皮帶輪相關(guān)參數(shù)的確定4.3.1.帶輪直徑的確定與普通V帶相比，窄V帶的高度較大，摩擦面較大，且用合成纖維繩或鋼絲繩做抗拉體，固承載能力可提高1.5到2.5倍，適用于傳遞動(dòng)力大而有要求傳動(dòng)裝置緊湊的場(chǎng)合。根據(jù)電機(jī)額定功率37kw以及電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速1480r/min，可以選擇型帶為SPA型，得到該型帶輪最小直徑=90mm。根據(jù)：得到=176.4mm注：電機(jī)額定轉(zhuǎn)速軸的轉(zhuǎn)速V帶滑動(dòng)率=2綜上，小帶輪直徑在90-176.4mm4.3.2大帶輪的計(jì)算直徑取小帶輪直徑為120由 = =235mm注：-小帶輪轉(zhuǎn)速r/min -大帶輪轉(zhuǎn)速r/min -帶輪的滑動(dòng)系數(shù)，取=0.02求計(jì)算功率查表得=1.4，則 =P=1.230=36kw4.3.3計(jì)算V帶速度 V= = =9.04m/s注： -小帶輪直徑 -小帶輪轉(zhuǎn)速對(duì)于V帶有 當(dāng)120mm時(shí)滿足要求。所以=235mm4.3.4中心距和帶長(zhǎng)的計(jì)算帶輪的中心距，通常根據(jù)機(jī)床的總體布局初步確定，可以在 得到：248710取=300mm確定初定的V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度： 2+（+）+ =600+557.35+11.02=1168.37mm取=1250mm 傳動(dòng)的實(shí)際軸間距為: a =300+（1250-1168.37）/2=340.8mm 驗(yàn)算小帶輪包角 =160.3一般應(yīng)使120，符合要求。4.3.5計(jì)算V帶根數(shù)根據(jù)： 查表得： 帶入式中計(jì)算可得：Z=7.445取Z=7注：-計(jì)算功率 -單根普通V帶的基本額定功率 -大根普通V帶的基本額定功率的增量 -包角修正系數(shù) -普通V帶的帶長(zhǎng)修正系數(shù)4.3.6計(jì)算預(yù)緊力F0單根V帶合適的預(yù)緊力 =622 N注：-計(jì)算功率 ZV帶的根數(shù) VV帶的速度 -包角修正系數(shù)（小帶輪包角為166.55，查表得到=0.95） qV帶每米長(zhǎng)的質(zhì)量（通過查表，取q=0.12）作用在軸上的壓力Q=2Zsin =786543 N4.4各軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算在完成了帶式傳輸機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算和減速器兩級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算之后，接下來可進(jìn)行減速器軸的設(shè)計(jì)，滾動(dòng)軸承的選擇，鍵的選擇和聯(lián)軸器的選擇。4.4.1高速軸（1軸）的設(shè)計(jì)（1） 繪制軸的布置簡(jiǎn)圖和初定跨距，軸的布置入圖4 圖（3）軸分部圖=152.5mm =152.5mm =55mm =50mm =72.5mm =67.5mm 考慮相鄰齒輪設(shè)軸向不發(fā)生干涉，計(jì)入尺寸 s=10mm，齒輪與箱體內(nèi)壁設(shè)軸向不發(fā)生干涉，計(jì)入尺寸 k=10mm為保證滾動(dòng)軸承放入箱體軸承座孔內(nèi)，計(jì)入尺寸 c=6mm初取軸承寬度分別為 =20mm =22mm =22mm3根軸的支架跨度分別為=2(c+k)+s+=189.5mm=2(c+k)+s+=186.5mm=2(c+k)+s+=191.5mm擇軸的材料及熱處理；軸上齒輪的直徑較小，軸的材料及熱處理和齒輪的材料及熱處理一致，選用40調(diào)質(zhì)。軸的受力分析軸的受力簡(jiǎn)圖如圖示；圖4.2軸的受力分析圖 =189.5mm= =/2+c+k+/2=53.5mm =-=136mm計(jì)算齒輪的嚙合力， =2/d1=2382000/50=18845.2 N =*tana/cosb=6972.724 N求垂直面內(nèi)支承反力 =5004.17 N =-=6972.72-1968.55=1968.55 N求水平面內(nèi)的支承反力 =18845.2=13524.79 N =-=5320.41 N繪制垂直面的彎矩圖 =1968.550.136=267.72 NM =1339.550.0535=267.72 NM繪制水平面的彎矩圖 =13524.790.0535=723.58 NM =5320.410.136=723.58 NM求合成彎矩圖=771.52 NM =771.52 NM求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 T=18845.20.0275=518.24 NM求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩=如認(rèn)為軸的牛且應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)=0.6，代入上式可得：=831.82 NM 計(jì)算危險(xiǎn)截面處的直徑軸的材料選用45鋼，調(diào)制處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)查得=650MPa，由表14-3查得=60MPa，則d=51.76 mm軸的最小直徑dC=112=41.08mm由材料力學(xué)可知，圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度條件：1696.08 =注：P該軸傳遞的功率 d軸徑 n-軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速由于軸的材料多為45鋼，查常用材料值?。?=40mpa 則 =33.97MPa經(jīng)過校核刻意看出軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)。按經(jīng)驗(yàn)公式，減速器輸入軸的軸端直徑=（0.81.2）=（0.81.2）51.76 =40.43268.148參考聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)軸孔直徑，取減速器高速軸的軸端直徑取 =41mm為減速器輸入端軸徑。4.4.2中間軸（2軸）的設(shè)計(jì)選擇軸的材料及熱處理，選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，軸的受力分析軸的受力簡(jiǎn)圖（略）圖中 =186.5mm= =/2+c+k+/2=52mm =-=134.5mm =/2+c+k+/2=63.25mm =-=123.25mm計(jì)算齒輪的嚙合力； =2/d2=83173.09 N =*tana/cosb=30774.04 N =2/d3=66415.11 N =*tana/cosb=24573.55 N求垂直面內(nèi)支承反力 =13859.69 N =-7659.2 N求水平面內(nèi)的支承反力 =37458.5 N =-20700.6 N 繪制垂直面的彎矩圖 =-7659.20.12325=-944 NM =13859.690.1345=1864.13 NM繪制水平面的彎矩圖 =37458.50.12325=4616.76 NM =-20700.60.1345=-2784.23 NM求合成彎矩圖84.06 =4712.28 NM =3350.66 NM求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩T=83173.090.025=2079.33 NM求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩 = 如認(rèn)為軸的扭切應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)=0.6，代入上式可得： =4874.64 NM 計(jì)算危險(xiǎn)截面處的直徑 軸的材料選用45鋼，調(diào)制處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-1查得=650MPa，由表14-3查得=60MPa，則d=93.31 mm軸的最小直徑dC=112=64.98mm由材料力學(xué)可知，圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度條件： =注：P該軸傳遞的功率 d軸徑 n-軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速由于軸的材料多為45鋼，查常用材料值?。?=40mpa 則 =33.99MPa經(jīng)過校核刻意看出軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)。4.4.3低速軸（3軸）的設(shè)計(jì)選擇軸的材料及熱處理，選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì) =191.5mm= =/2+c+k+/2=60.75mm =-=130.75mm計(jì)算齒輪的嚙合力， =2/d4=232100000/242.5=264724.27 N =*tana/cosb=97947.98 N求垂直面內(nèi)支承反力 =66875.71 N =-=97947.98-66875.71=31072.27 N求水平面內(nèi)的支承反力 =264724.27=180745.16 N =-=83979.11 N繪制垂直面的彎矩圖 =31072.270.13075=4062.7 NM繪制水平面的彎矩圖 =180745.160.06075=4905.27 NM求合成彎矩圖84.06 =6369.24 NM求軸傳遞的轉(zhuǎn)矩T=264724.270.03375=8934.44 NM求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩 = 如認(rèn)為軸的扭切應(yīng)力是脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù)=0.6，代入上式可得： =8324.9 NM計(jì)算危險(xiǎn)截面處的直徑 軸的材料選用45鋼，調(diào)制處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表14-1查得=650MPa，由表14-3查得=60MPa，則d=111.53 mm軸的最小直徑dC=112=100.5mm由材料力學(xué)可知，圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度條件： =注：P該軸傳遞的功率 d軸徑 n-軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速由于軸的材料多為45鋼，查常用材料值?。?=40mpa 則 =1.06MPa經(jīng)過校核刻意看出軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)。按經(jīng)驗(yàn)公式，減速器低速級(jí)從動(dòng)軸的危險(xiǎn)截面直徑=（0.81.2）=（0.81.2）111.53 =89.224133.836mm參考聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)軸孔直徑，取減速器高速軸的軸端直徑取 =90mm為減速器輸出端軸徑。4.5滾動(dòng)軸承的選擇4.5.1高速軸（1軸）上滾動(dòng)軸承的選擇按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)，因支承跨距不大，故采用兩端固定式軸承組合方式。軸承類型選為圓柱滾子軸承。由前計(jì)算結(jié)果知：軸承所受徑向力Fr=6972.72N，軸承工作轉(zhuǎn)速n=720r/min初選滾動(dòng)軸承N210，按文獻(xiàn)3中表18-2基本額定負(fù)荷基本額定靜負(fù)荷查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，沖擊負(fù)荷系數(shù)由于采用直齒輪，所以軸承只受徑向載荷，固P= =6972.72 N =23.15641.97=14861 h =48490.09N因，故N210軸承滿足要求N210軸承 d=50mm B=17mm D=72 Z=94.5.2中間軸（2軸）上滾動(dòng)軸承的選擇按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)。因支承跨距不大，故采用兩端固定式軸承組合式，軸承類型選為圓柱滾子軸承。由前計(jì)算結(jié)果知：軸承所受徑向力Fr=24573.55 N，軸承工作轉(zhuǎn)速n=150 r/min 初選滾動(dòng)軸承N414，差機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，基本額定動(dòng)負(fù)荷，基本額定靜負(fù)荷。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，沖擊負(fù)荷系數(shù)由于采用直齒輪，所以軸承只受徑向載荷，固P= =24573.55 N =111.11186.7=20744 h =35938.13 N因，故N214軸承滿足要求N214軸承 d=70mm B=17mm D=72 Z=94.5.3低速軸（3軸）上滾動(dòng)軸承的選擇按承載較大的滾動(dòng)軸承選擇其型號(hào)，因支承跨距不大，故采用兩端固定式軸承組合方式。軸承類型選為圓柱滾子軸承。由前計(jì)算結(jié)果知，軸承所受徑向力Fr=97947.98 N軸承工作轉(zhuǎn)速n=41r/min初選滾動(dòng)軸承N314，查機(jī)械原文：Hoist the basic design of several issuesAbstract: This paper hoist and load transfer between the concrete foundation for a more detailed analysis; compared with the norms on the basis of the determination of stability factor on the basis of the stability of the hoist recommendations Coefficient value; and sets out to improve the upgradeResistance Capability of machine base measures for design.Key words: local pressure; shear keys; overturning; anti-slip; stabilityPrefaceSurface coal mine hoist room is an important part of the production system.Tied with Derrick important structures for the upgrading of the system.With the increase in coal production capacity, upgrading the previous single-mode can no longer meet the needs of modern production, the progressive development of multi-round, multi-rope lifting way.Enhance the ropes pull also increased and role of tension based on the hoist is also growing.The past, the basis of a single Shengti lift weight alone can meet the requirements to enhance the stability of machine.Requirements may construct the foundation made of plain concrete foundation.Mine is a large machine used in multi rope, then part of the foundation alone hoist weight falls far short of basic stability.Need to broaden the basis of weight or other technical measures using other anchor.Thereby enhancing machine-based design raises new problems and new demands, more and more attention by the engineering and technical personnel.1 Hoist-based stress analysis1.1Determination of hoist rope tensionWire rope at one end and raise the container skip or cage connected to the other end is connected with the hoist drum.Derrick and hoist through the support form the basis of force balance system.Therefore, the wire rope in the rope load derrick load can indeed.Determined as follows:1) The normal work load when the hoist rope (Qk) Standard value: press Mine headframe design GB50385 - 2006 No. 41113 in the calculation.2) when the wire rope off rope load (Ak) standard values for single-Sheng Ti l, in which a rope for the break Sheng He set out, the other 2 times the normal load; for multi rope, of which the sideSheng He set all the broken rope, the other side of the 0133 times for all the rope off Sheng He set.1.2Hoist equipment and basic load transfer betweenGeneral equipment manufacturers to provide information to enhance machine-based, and structure associated with: Equipment and size point of the force, Hole, casing, bolts and steel shear keys and so on.Figure 1. Known by the Figure 1: hoist by bolts in tension, shear steel shear key to the level of force transmission to the foundation.Hoist the basis of the whole, for the massive foundation.Computational model of a rigid body, based on relatively little between the various parts of deformation, stress level is low, generally may from time to calculate an overall strength.70s Red Flag Factory in the 20th century brand compressor assembly-based determination of the surface of steel stress is only 70 140N / cm2 1.The large volume of concrete foundation construction concrete hydration heat in order to prevent the formation of internal and external temperature, and the temperature cracks, generally require basic structural steel surface configuration.But in the elevator equipment and the direct interaction between the concrete foundation of some of the stress concentration significantly, the need for computing and reinforcement, the designer often easy to overlook.Mainly for the following two parts: the basis of concrete local office bolt pressure plate, steel embedded in concrete shear key part.The two sites of force transmission to the base hoist the key parts of the design should enhance the machine-based reinforcement calculation of local stress and attention.The following detailed discussion of these two parts separately.1.2.1Partial pressure of concreteGeneral bolts provided by the manufacturer, asked the location of civil engineering profession in the corresponding buried steel casing, elevator bolt and pull through the nut on the local pressure of concrete delivered to the concrete foundation.Concrete local force model similar to the anchor plate with end.Concrete in the base 450 along the failure surface diffusion to form a cone.In order to avoid brittle fracture, can be extended to form a larger cone bolt failure surface, or around the bolt to configure the reinforced concrete so that the bolt pull in whole or in part by the reinforced passed on.At this point requested by the destruction of tensile reinforcement in the cone base plane and the lower part of the length of not less than the tensile reinforcement anchorage length.Nut washer in concrete in the local compressive stress is concentrated, in order to prevent local crushing of concrete, this should be part of the reinforced concrete configuration indirect binding, the specific calculation and construction requirements see the design of concrete structures GB50010 - 2002 related to the requirements of section.Manufacturers to provide the embedded steel casing and internal bolt gap between the relatively large, refer to the anchor prestressing anchorage ends the construction requirements, should set the basis for concrete and steel pipe welded steel plate embedded.Steel plate size to no more than the reserved ends bolt hole width is appropriate.Set of steel plate has the advantage of stress can be further spread and reduce the stress level of concrete around the casing.3. American Petroleum Institute, Spec!fication/br Wire Rope. APISpec(fication 9A (Spec 9A), 23rd edn. Washington, DC,1984.4. Djivre, M., Mine ShaJ Ropes: Ontario Destructite Wire Testin,q Program. Ontario Ministry of Labour, Sudbury, Ontario,16 January 1991, p. 5.2 Calculated based on the stability of the hoistHoist by bolts and steel and concrete shear key base fused to work together.Rope force upgrade process requirements under the direction of the horizontal angle is generally not less than 50 .Improve the level and the vertical component rope are relatively large, and roughly equal.Enhance the pull rope on a diagonal basis of the stability of negative factors.Therefore, the stability of the need for basic computing.Stability calculation based also includes two aspects: the basis and foundation for overturning the anti-slip.2.1Overturning the basis of calculation2.1.1Overturning stability calculations determine the rotation axisHoist by bolts and steel and concrete shear key base fused to work together.Rope force upgrade process requirements under the direction of the horizontal angle is generally not less than 50 .Improve the level and the vertical component rope are relatively large, and roughly equal.Enhance the pull rope on a diagonal basis of the stability of negative factors.Therefore, the stability of the need for basic computing.Stability calculation based also includes two aspects: the basis and foundation for overturning the anti-slip.2.2 Calculated based on anti-slipThere are two possibilities based on sliding, a surface-based substrate and the substrate to overcome the friction between soil and sliding along the substrate surface.Another level of force to overcome the internal friction of soil to foundation and the bearing layer of soil with the sliding part.The latter generally difficult to occur because the substrate to allow the general stress of a certain safety factor, which guarantees the basal soil will not produce localized plastic flow to achieve the ultimate balance.Therefore, the only case before the anti-slide stability checking. In the slide there are two favorable factors in the calculation are not taken into account. room with a certain thickness of concrete made on the basis of rigid anti-slide floor effect, in fact, reasonably rigid floor structure has a good foundation to prevent sliding function; backfill around the solid basis of a role in stabilizing certain basiceffect.Also based on the foundation soil before the passive earth pressure are generally not considered because of passive earth pressure often associated with the basis of full sliding occurs, and is now commonly used Coulomb theory to yield the value of passive earth pressure is too large.Therefore, taken together, can reduce the safety factor against sliding, especially in the case of accidental loads. Mine headframe design GB50385 - 2006 provides that: derrick-based anti-slip stability factor of 112.Also provides: the foundation and basis for, from time to broken rope, anti-dropping braking effect of seismic load effect and the combination of checking. Therefore, the basis for the elevator (squat-type shallow foundation) in the off Sheng He set stable under the action of anti-slip coefficient is more appropriate for the 111 112, projects can be economical.3 Other issues needing attention1) Sometimes, in order to increase the basis of weight, often the reducer, motor base and hoist base as a single entity.At this point, there are center-based force together with the projection rope hoist position of greater eccentricity.In the design basis should be adjusted to some of the ground below, so that the center of the two as close as possible.Weight in order to fully meet the theoretical assumptions.2) As the elevator based on the design layout of the main structure by the surrounding layout and can not re-expand size.Can be taken to increase the anti-slide, anchor and uplift piles.To ensure that the foundation Sheng He set off under the stability.3) To improve the capacity of hoist-based sliding the option following structural measures: set rigid floor, foundation backfill around the filling layer compacting ram; for soil under the foundation underside; increase Depth of Foundation; headframe and hoist room based on the actual layout of the situation can be the basis derrick hoist base and set the connection between the components to form a force balance.譯文：提升機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題摘要: 文章對(duì)提升機(jī)與混凝土基礎(chǔ)間的傳力進(jìn)行了較詳細(xì)的分析; 比較了各規(guī)范對(duì)基礎(chǔ)穩(wěn)定系數(shù)的確定, 對(duì)提升機(jī)基礎(chǔ)的穩(wěn)定系數(shù)取值提出了建議值; 并列出了提高提升機(jī)基礎(chǔ)抗滑能力的一些措施, 可供設(shè)計(jì)參考。關(guān)鍵詞: 局部承壓; 抗剪鍵; 抗傾覆; 抗滑移; 穩(wěn)定性前言提升機(jī)房是煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分。與井架并列為提升系統(tǒng)的重要建筑物。隨著煤礦生產(chǎn)能力的提高, 以往單一的提升方式已不能滿足現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)的需要,逐步發(fā)展到多輪、多繩的提升方式。提升鋼繩的拉力也隨之增大, 作用在提升機(jī)基礎(chǔ)上的拉力也越來越大。以往單繩提升機(jī)僅靠基礎(chǔ)自重即可滿足提升機(jī)的穩(wěn)定要求。基礎(chǔ)也可按構(gòu)造要求做成素混凝土基礎(chǔ)?，F(xiàn)在大型礦井中采用的多繩提升機(jī), 則僅憑提升機(jī)部分的基礎(chǔ)自重遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了基礎(chǔ)穩(wěn)定的要求。需要擴(kuò)大基礎(chǔ)的配重或另采用其它錨固的技術(shù)措施。從而對(duì)提升機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)提出了新的問題和新的要求, 也越來越受到工程技術(shù)人員的重視。1提升機(jī)基礎(chǔ)的受力分析1.1提升機(jī)鋼繩拉力的確定提升機(jī)鋼繩一端與提升容器箕斗或罐籠相連, 另一端與提升機(jī)滾筒相連。通過支撐井架與提升機(jī)基礎(chǔ)形成力的平衡系統(tǒng)。因此, 提升機(jī)鋼繩荷載可按井架中鋼繩荷載確定, 具體如下:1) 正常工作時(shí)提升機(jī)鋼繩荷載(Qk )標(biāo)準(zhǔn)值:按礦山井架設(shè)計(jì)規(guī)范GB50385 - 2006 中第41113條計(jì)算。2) 斷繩時(shí)提升機(jī)鋼繩荷,對(duì)于單繩提升, 其中一根鋼繩上為斷繩荷載, 另一根為2倍正常工作荷載;對(duì)于多繩提升, 其中一側(cè)為所有鋼繩的斷繩荷載, 另一側(cè)為所有鋼繩的0133倍斷繩荷載。1.2提升機(jī)設(shè)備與基礎(chǔ)間傳力一般設(shè)備廠家提供提升機(jī)基礎(chǔ)的相關(guān)資料, 與結(jié)構(gòu)相關(guān)的有: 設(shè)備力的作用點(diǎn)及大小、預(yù)留洞、套管、螺栓及型鋼抗剪鍵等。如圖1。 由圖1知: 提升機(jī)是通過螺栓受拉, 型鋼抗剪鍵受剪將水平力傳遞到基礎(chǔ)上。提升機(jī)基礎(chǔ)從整體上看, 為大塊式基礎(chǔ)。其計(jì)算模型為剛體, 基礎(chǔ)各部分之間基本沒有相對(duì)變形, 應(yīng)力水平低,一般可不進(jìn)行整體強(qiáng)度計(jì)算。20世紀(jì)70年代某廠紅旗牌壓縮機(jī)裝配式基礎(chǔ)表面鋼筋應(yīng)力測(cè)定僅為70140N / cm2 1 。對(duì)于體積大的混凝土基礎(chǔ)為了防止施工混凝土水化熱形成內(nèi)外溫差, 導(dǎo)致溫度裂縫, 一般要求基礎(chǔ)表面配置構(gòu)造鋼筋。但是在提升機(jī)設(shè)備與混凝土基礎(chǔ)間的直接作用力的部分, 應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯, 需要進(jìn)行計(jì)算和配筋, 往往設(shè)計(jì)人員容易忽略。主要為以下兩個(gè)部位: 螺栓墊板處基礎(chǔ)混凝土局部壓、型鋼抗剪鍵埋入混凝土的部分。這兩個(gè)部位為提升機(jī)傳力給基礎(chǔ)的關(guān)鍵部位, 設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)提升機(jī)基礎(chǔ)的局部應(yīng)力和配筋計(jì)算引起高度重視。以下分別對(duì)這兩部分詳細(xì)討論。1.2.1混凝土局部承壓一般螺栓由廠家提供, 要求土建專業(yè)在相應(yīng)的位置埋設(shè)鋼套管, 提升機(jī)的螺栓上的拉力是通過螺帽對(duì)混凝土的局部承壓傳遞到混凝土基礎(chǔ)上。混凝土局部的受力模式類似于帶端板的錨栓。在基礎(chǔ)混凝土中沿450擴(kuò)散形成一個(gè)錐形破壞面。為了避免發(fā)生脆性破壞, 可加長(zhǎng)螺栓以形成更大的錐形破壞面, 或者在螺栓周邊混凝土中配置受拉鋼筋, 使的螺栓的拉力全部或部分由受拉鋼筋傳遞下去。此時(shí)要求受拉鋼筋在錐形破壞面內(nèi)和下部基礎(chǔ)中的長(zhǎng)度都不小于鋼筋的抗拉錨固長(zhǎng)度。螺帽墊圈下混凝土中的局部壓應(yīng)力非常集中, 為防止混凝土局部壓碎, 應(yīng)對(duì)此部分混凝土配置間接鋼筋加以約束, 具體計(jì)算及構(gòu)造要求參見混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010 - 2002中相關(guān)章節(jié)的要求。廠家提供的預(yù)埋鋼套管與內(nèi)部螺栓之間的空隙比較大,參考預(yù)應(yīng)力鋼筋的錨具端頭錨固的構(gòu)造要求, 宜在基礎(chǔ)混凝土中設(shè)置與鋼套管焊接的預(yù)埋鋼墊板。鋼墊板的尺寸以不大于螺栓端頭的預(yù)留洞的寬度為宜。設(shè)置鋼墊板的好處在于可將壓應(yīng)力進(jìn)一步擴(kuò)散, 降低套管周邊混凝土的應(yīng)力水平。2提升機(jī)基礎(chǔ)的穩(wěn)定計(jì)算提升機(jī)通過螺栓與型鋼抗剪鍵與混凝土基礎(chǔ)連成一體,共同工作。提升鋼繩作用力的方向按工藝要求一般為與水平線的夾角不小于50。提升鋼繩的水平和豎向分力均比較大, 且大致相等。提升鋼繩的斜向上拉力成為基礎(chǔ)的穩(wěn)定不利因素。因此需要進(jìn)行基礎(chǔ)穩(wěn)定性的計(jì)算?；A(chǔ)的穩(wěn)定性計(jì)算又包括兩方面: 基礎(chǔ)的抗傾覆和基礎(chǔ)的抗滑移。2.1基礎(chǔ)抗傾覆計(jì)算2.1.1抗傾覆計(jì)算中轉(zhuǎn)動(dòng)軸的確定進(jìn)行基礎(chǔ)抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算, 旨在保證提升機(jī)基礎(chǔ)不致向一側(cè)傾倒(繞基底的某一軸轉(zhuǎn)動(dòng)) 。建在彈性地基上的基礎(chǔ), 由于最大受壓邊緣陷入土內(nèi), 此時(shí)基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸將在受壓最外邊緣的內(nèi)側(cè)某一條線上?；淄劣? 基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動(dòng)軸將愈接近基底中心, 基礎(chǔ)的抗傾覆的穩(wěn)定性就愈低。但在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)時(shí), 均要求基底邊緣最大壓應(yīng)力小于112倍的基底土承載力, 因此基底土的塑性區(qū)的擴(kuò)展范圍有限。從工程設(shè)計(jì)方便考慮, 仍取基礎(chǔ)外邊緣為轉(zhuǎn)動(dòng)軸?；A(chǔ)四周土的固著作用, 對(duì)抗傾覆也有一定的作用,但因力臂小, 因此一般不考慮。相對(duì)而言, 基礎(chǔ)四周的土對(duì)抗滑穩(wěn)定的作用更大一些。目前較常用的庫倫原理導(dǎo)得的被動(dòng)土壓力計(jì)算值偏大, 另外基礎(chǔ)四周的回填土的質(zhì)量也不穩(wěn)定且提升機(jī)基礎(chǔ)屬于淺基礎(chǔ)。因此穩(wěn)定計(jì)算中, 被動(dòng)土壓力一般都不考慮。2.2基礎(chǔ)抗滑移計(jì)算基礎(chǔ)的滑動(dòng)有兩種可能, 一為基礎(chǔ)克服基底面與基底土之間的摩擦力而沿基底面滑動(dòng)。另一種為水平力克服土體內(nèi)部的摩擦力使基礎(chǔ)與持力層土體的一部分一起滑動(dòng)。后一種情況一般不易發(fā)生, 因?yàn)橐话慊椎娜菰S壓應(yīng)力已有一定的安全系數(shù), 這就保證了基底土不致產(chǎn)生局部的極限平衡而達(dá)到塑性流動(dòng)。因此, 只進(jìn)行前一種情況的抗滑動(dòng)穩(wěn)定驗(yàn)算。在抗滑計(jì)算中有兩個(gè)有利因素未考慮進(jìn)去。室內(nèi)用混凝土做的一定厚度剛性地坪對(duì)基礎(chǔ)的抗滑作用, 實(shí)際上構(gòu)造合理的剛性地坪具有良好的防止基礎(chǔ)滑動(dòng)的功能; 基礎(chǔ)四周回填土的固著作用對(duì)基礎(chǔ)抗滑有一定的作用。另外基礎(chǔ)前土體對(duì)基礎(chǔ)的被動(dòng)土壓力作用一般也不考慮, 因?yàn)楸粍?dòng)土壓力的充分發(fā)揮經(jīng)常伴隨基礎(chǔ)的滑動(dòng)出現(xiàn), 而且目前常用的庫倫原理導(dǎo)得的被動(dòng)土壓力計(jì)算值偏大。因此綜合考慮, 可以將抗滑安全系數(shù)降低, 特別是在偶然荷載作用的情況下。礦山井架設(shè)計(jì)規(guī)范GB50385 - 2006中規(guī)定: 井架基礎(chǔ)的抗滑移穩(wěn)定系數(shù)為112。同時(shí)又規(guī)定: 地基和基礎(chǔ), 可不進(jìn)行斷繩、防墜制動(dòng)荷載效應(yīng)及地震作用效應(yīng)組合的驗(yàn)算。 因此, 針對(duì)提升機(jī)基礎(chǔ)(矮胖型淺基礎(chǔ))在斷繩荷載作用下抗滑移穩(wěn)定系數(shù)取值為111112較為合適, 工程上可做到經(jīng)濟(jì)合理。3其它需要注意的問題1) 有時(shí)為了加大基礎(chǔ)的配重, 常將減速器、電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)與提升機(jī)基礎(chǔ)連為一體。此時(shí), 存在基礎(chǔ)的合力中心與提升機(jī)鋼繩合力的投影位置有較大的偏心。在設(shè)計(jì)中應(yīng)調(diào)整基礎(chǔ)在地面以下的部分, 使二者的中心盡可能接近。以便配重充分發(fā)揮, 符合計(jì)算假定。2) 設(shè)計(jì)中由于提升機(jī)基礎(chǔ)平面布置受周圍主體結(jié)構(gòu)布置影響, 不能再擴(kuò)大尺寸。則可采取增加抗滑板, 錨桿及抗拔樁等。來保證基礎(chǔ)在斷繩荷載下的穩(wěn)定性。3) 為了提高提升機(jī)基礎(chǔ)的抗滑能力, 可選擇下列構(gòu)造措施: 設(shè)置剛性地坪, 基礎(chǔ)周圍的回填土分層夯填密實(shí);基礎(chǔ)底面下?lián)Q土; 加大基礎(chǔ)埋置深度; 根據(jù)實(shí)際井架與提升機(jī)房的布置情況, 可在提升機(jī)基礎(chǔ)與井架基礎(chǔ)間設(shè)置連接構(gòu)件, 形成力的平衡。