TH315雙通道斗式提升機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)含7張CAD圖,th315,雙通道,提升,晉升,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),cad TH315雙通道斗式提升機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) THE STRUCTURE DESIGN OF TH315 DOUBLE CHANNEL BUCKET ELEVATOR 摘要 斗式提升機(jī)是一種可以不間斷、一直輸送物料的機(jī)械設(shè)備，它主要是利用那些固定安裝在無端牽引零件上的斗向上提升物料。它運(yùn)輸物料量多且平穩(wěn)，它在各個(gè)生產(chǎn)中被大量的使用，通常被用來提升那些粉末型或者粒型的物料，還有它的使用時(shí)間長(zhǎng)，可以適宜不同高度。本文設(shè)計(jì)的斗式提升機(jī)是TH315雙通道斗式提升機(jī)，本文根據(jù)斗式提升機(jī)的工作原理和特點(diǎn)以及所給定的數(shù)據(jù)，確定了總體設(shè)計(jì)，對(duì)TH型提升機(jī)的運(yùn)輸量、料斗、驅(qū)動(dòng)軸等進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算，然后對(duì)驅(qū)動(dòng)軸、聯(lián)軸器、減速器等等進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及選用，還有主要零件的計(jì)算校核。經(jīng)過對(duì)提升機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以合理的布置安裝提升機(jī)中的零件，同時(shí)提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)率。 關(guān)鍵詞 斗式提升機(jī)；主軸；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) Abstract The bucket elevator is a kind of mechanical equipment that can carry the material continuously and continuously. It mainly uses those hoisting materials which are fixed on the hopper on the unended traction parts. It has a lot of material and smooth transportation. It is used in a lot of production. It is usually used to improve the powder or grain type material, and it has long time to use, and it can be suitable for different height. The bucket elevator designed in this paper is a TH315 double channel bucket elevator. According to the working principle and characteristics of the bucket elevator and the given data, the overall design is determined. The parameters of the transport volume, hopper, driving shaft of the TH type hoist are designed and calculated, and then the drive shaft, the coupling, the reducer and so on are introduced. Row structure design and selection, as well as the calculation and verification of the main parts. After the structural design of the hoist, the parts of the hoist can be arranged reasonably, and the productivity of the product can be improved. Keywords bucket elevator spindle structural design II 目 錄 摘要 I Abstract II 1 緒論 1 1.1 斗式提升機(jī)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 1 1.2斗式提升機(jī)制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 2 1.3 斗式提升機(jī)的分類 3 1.3.1 牽引方式 3 1.3.2 卸載方式 3 1.3.3 裝載方式 4 1.3.4 按料斗形式分類 4 1.3.5 按安裝方式分類 4 1.4 斗式提升機(jī)用途及特點(diǎn) 4 1.4.1 TH型斗式提升機(jī)用途 4 1.4.2 TH型斗式提升機(jī)特點(diǎn) 4 1.5 選題意義 5 2 TH315雙通道斗式提升機(jī)方案確定及參數(shù)設(shè)計(jì) 6 2.1 斗式提升機(jī)工作原理 6 2.2 斗式提升機(jī)的方案確定 6 2.2.1設(shè)計(jì)要求 6 2.2.2方案確定 6 2.3 TH315斗式提升機(jī)選型及運(yùn)行方案確定 6 2.3.1 運(yùn)行方案設(shè)計(jì) 7 2.3.2 驅(qū)動(dòng)方案的選擇 7 2.4 斗式提升機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì) 7 2.4.1 輸送量 7 2.4.2 料斗的計(jì)算 8 2.4.3 傳動(dòng)輪直徑 8 2.4.4 各點(diǎn)張力的計(jì)算 9 2.4.5 驅(qū)動(dòng)軸上圓周力的計(jì)算 10 2.4.6 驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算 11 3 斗式提升機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 3.1 驅(qū)動(dòng)部件的設(shè)計(jì) 13 3.1.1 電動(dòng)機(jī)與減速器選型 13 3.1.2 驅(qū)動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核計(jì)算 15 3.1.2.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 3.1.2.2 軸的強(qiáng)度校核計(jì)算 16 3.1.3 軸承選用 19 3.1.4 驅(qū)動(dòng)鏈輪鍵的設(shè)計(jì)校核 19 3.1.5 驅(qū)動(dòng)鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 3.1.6 聯(lián)軸器的選擇 20 3.1.7 制動(dòng)器選用 21 3.2 逆止器選用 22 III 3.3 進(jìn)料口設(shè)計(jì) 22 3.4 張緊裝置 23 3.5 頭部罩殼的選材及連接 23 3.6 中部區(qū)段的設(shè)計(jì)選材 23 3.7料斗與環(huán)鏈的設(shè)計(jì) 24 4 斗式提升機(jī)的操作與維護(hù) 25 4.1 安全操作規(guī)程 25 4.2 維護(hù)保養(yǎng) 25 4.3 斗式提升機(jī)常見故障及處理方法 25 結(jié)論 28 致謝 29 參考文獻(xiàn) 30 IV 1 緒論 斗式提升機(jī)是一種輸送機(jī)械，可使粉狀物料豎直、大傾角提升。斗式提升機(jī)有很多的優(yōu)點(diǎn)，主要包括維護(hù)方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布置靈活、環(huán)境污染小、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，當(dāng)然它的體積相對(duì)小，占地面積不大，還有就是能量消耗低。在運(yùn)輸碼頭主要是用來散貨碼頭的筒倉系統(tǒng)中，當(dāng)然，提升機(jī)也可以用來其他運(yùn)輸環(huán)節(jié)的散料垂直提升，提供方便，節(jié)約時(shí)間。 隨著我國(guó)生產(chǎn)的快速發(fā)展，帶斗式提升機(jī)的輸送量已經(jīng)可以達(dá)到15433了，換鏈斗式提升機(jī)的最大輸送量可達(dá)11343。斗式提升機(jī)優(yōu)點(diǎn)非常地多，如果從機(jī)器的內(nèi)部看，可以看出尺寸還是比較小的，這樣可以讓機(jī)器的整體布置看起來比較井井有條，附有緊湊感，可是有時(shí)候過載時(shí)會(huì)損壞許多的零件，比如料斗等。提升最高可以達(dá)到80m的高度。在一般使用的過程中，范圍小于40m。我國(guó)在使用斗式提升機(jī)來運(yùn)輸物料時(shí)大部分是采用垂直式斗式提升機(jī)來提升的，如果有生產(chǎn)的特殊工藝要求時(shí)，不會(huì)使用垂直式提升機(jī)，會(huì)采用傾斜式提升機(jī)?？墒怯捎趦A斜式斗式提升機(jī)的牽引構(gòu)件存在著一些問題和缺陷，我們需要增加支承牽引構(gòu)件來防止垂直過大的時(shí)候，這樣使得結(jié)構(gòu)變得相對(duì)復(fù)雜，所以就很少采用傾斜式斗提機(jī)。 在現(xiàn)代的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中機(jī)械化變得越來越重要，直接影響著，甚至控制著生產(chǎn)效率，同時(shí)決定著經(jīng)濟(jì)。斗式提升機(jī)的出現(xiàn)，提高了機(jī)械化的發(fā)展，減少了勞動(dòng)力的付出，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，促進(jìn)了生產(chǎn)力的快速發(fā)展，節(jié)約了人們?cè)诠ぷ髦兴璧娜肆?、物力和時(shí)間等等；也在一定程度上保證生產(chǎn)安全，幫助社會(huì)提高經(jīng)濟(jì)效益。 1.1 斗式提升機(jī)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) （1）國(guó)外研究現(xiàn)狀 現(xiàn)在世界上輸送能力最強(qiáng)的斗式提升機(jī)通過一次運(yùn)輸提升可以輸送的物料最多可以達(dá)到50，能達(dá)到20-25的最大速度，電機(jī)的最大容量已經(jīng)跨越10000。TD型帶式斗式提升機(jī)的特點(diǎn)是輸送小的物料，輸送顆粒狀物料其松散密度小于1.5，但是物料所能達(dá)到的最高溫度在60℃左右，不超過最高溫度；如果當(dāng)物料溫度超過60℃不到200℃時(shí)，就需要想辦法去保護(hù)它，比如找些耐高溫的材料。TB型板鏈斗式提升機(jī)要是想依靠重力來完成物料的下料，則輸送體積大的物料其物料密度小于2。它的提升高度大約的范圍是在4-49m之間，運(yùn)送物品的量為20-563，輸送物料時(shí)的溫度不超過250?，F(xiàn)在正常使用的高度在40m以下，不過國(guó)外的提升機(jī)運(yùn)送物料每小時(shí)能到2000噸，高度達(dá)到350米。 （2） 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國(guó)國(guó)內(nèi)斗式提升機(jī)的相關(guān)技術(shù)大部分都是從前蘇聯(lián)那學(xué)習(xí)過來的,?可是學(xué)過來之后我國(guó)在一段時(shí)間內(nèi)技術(shù)沒有得到什么太大的發(fā)展，甚至很慢。雖然在此期間,?我國(guó)各行各業(yè)就使用中出現(xiàn)的一些問題作過一些優(yōu)化，做出了一些努力,?有些設(shè)計(jì)大都因?yàn)槟承┰蛭茨艿玫酵茝V。應(yīng)著國(guó)家改革開放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,?我國(guó)國(guó)內(nèi)許多工廠做出了相應(yīng)的措施，一些大型及重點(diǎn)工程項(xiàng)目引進(jìn)了一定數(shù)量的斗提機(jī),?在此基礎(chǔ)上促進(jìn)了國(guó)內(nèi)提升機(jī)技術(shù)的發(fā)展。與此同時(shí)，和提升機(jī)相關(guān)的的部分標(biāo)準(zhǔn)還有一系列型號(hào)的提升機(jī)的誕生，然后再投入到生產(chǎn)中,?使我國(guó)斗提機(jī)技術(shù)水平頓時(shí)發(fā)生了巨大的變化，上了一個(gè)巨大的臺(tái)階,?不過與國(guó)際先進(jìn)水平相比還是存在相當(dāng)大的差距,?尤其是在板鏈?zhǔn)蕉诽釞C(jī)存在的差距。我國(guó)在提升機(jī)上的技術(shù)和相關(guān)的研究不會(huì)就此懈怠，會(huì)加倍努力研發(fā)，投入到生產(chǎn)。 由于我國(guó)的運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)起步比其他國(guó)家很晚，發(fā)展上沒有什么大的起色，所以直到抗戰(zhàn)時(shí)期該行業(yè)才有了初步的發(fā)展，隨后不久斗式提升機(jī)運(yùn)輸設(shè)備也得到了發(fā)展，主要用在港口，散粒物料的垂直輸送，當(dāng)然也在食品、建材、化工、礦冶等行業(yè)得到廣泛的擴(kuò)散和使用。剛開始我國(guó)斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)主要還是參考了前蘇聯(lián)的相關(guān)技術(shù)，在此基礎(chǔ)上改進(jìn)，各行業(yè)在出現(xiàn)的設(shè)計(jì)問題上雖做過一些改進(jìn)，但是對(duì)生產(chǎn)沒有產(chǎn)生作用，同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)斗式提升機(jī)的發(fā)展沒有起到太大作用。不過70年代以后，隨著運(yùn)輸機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量增加，也有研究機(jī)構(gòu)數(shù)量的增加，加上國(guó)外技術(shù)，讓我國(guó)機(jī)械行業(yè)得到了巨大的發(fā)展。改革開放后，由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展需要，斗式提升機(jī)不僅僅要呈現(xiàn)不同的、多樣化的發(fā)展，還要注重質(zhì)量和性能的內(nèi)在發(fā)展，我國(guó)的研究人應(yīng)著國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，作出了巨大的貢獻(xiàn)，TB、TH、TD型斗式提升機(jī)的出現(xiàn)，讓我們國(guó)家的提升機(jī)得到了跨越式的發(fā)展。 國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，讓我國(guó)運(yùn)輸行業(yè)得到有史以來的快速推動(dòng)，運(yùn)輸行業(yè)在學(xué)習(xí)了國(guó)外斗式提升機(jī)最新相關(guān)技術(shù)，對(duì)我國(guó)的現(xiàn)實(shí)狀況進(jìn)行了衡量，終于在90年代研制了屬于自己的斗式提升機(jī)，滿足了市場(chǎng)對(duì)提升高度、運(yùn)輸量、平穩(wěn)性等多方面的要求。之后我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展神速，當(dāng)然斗式提升機(jī)的技術(shù)更新也快。一系列斗式提升機(jī)的出現(xiàn)，把國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)所面臨的大多數(shù)問題給解決了，目前我國(guó)技術(shù)水平已在一步步接近國(guó)際先進(jìn)的水平?？茖W(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)方法也在不斷地更新改進(jìn)和優(yōu)化。當(dāng)然如果要提高我國(guó)斗式提升機(jī)的發(fā)展水平，我國(guó)需要借助其他國(guó)家的先進(jìn)制造技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，也要學(xué)習(xí)國(guó)外的研究成功經(jīng)驗(yàn)，這樣可以快速地建立屬于自己國(guó)家的技術(shù)創(chuàng)新的運(yùn)行機(jī)制。 科技和經(jīng)濟(jì)不斷地發(fā)展，我國(guó)斗式提升機(jī)得到了巨大的改善，設(shè)備性能不斷提高，出現(xiàn)了新的趨勢(shì)，向著多功能發(fā)展,開拓了之前未有的應(yīng)用領(lǐng)域；提高了提升機(jī)的可提升高度、安全性、傳輸物料速度、提升重量、質(zhì)量等性能指標(biāo)；因?yàn)槠髽I(yè)規(guī)模和工業(yè)的不斷擴(kuò)大，對(duì)輸送的要求越來越高，因此向著大型化、多功能發(fā)展；計(jì)算機(jī)技術(shù)現(xiàn)在發(fā)展迅速，將自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合在一起應(yīng)用到斗式提升機(jī)生產(chǎn)運(yùn)輸中，使得斗式提升機(jī)生產(chǎn)效率得以提高，節(jié)約了人工成本。 1.2斗式提升機(jī)制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 斗式提升機(jī)的制造技術(shù)正在不斷地改進(jìn)，所以向大型化發(fā)展是必不可少的，尤其是包括提高輸送能力、單機(jī)長(zhǎng)度，節(jié)約時(shí)間等方面。我們要不斷擴(kuò)大提升機(jī)的使用范圍，加深對(duì)提升機(jī)的設(shè)計(jì)研究，讓其可以在不同溫度的條件下，有腐蝕性、易燃性、放射性物質(zhì)的環(huán)境中工作；并且讓斗式提升機(jī)的結(jié)構(gòu)構(gòu)造符合物料搬運(yùn)系統(tǒng)中自動(dòng)化控制對(duì)單機(jī)的要求。當(dāng)今世界上，能源問題已經(jīng)成為萬世矚目的關(guān)鍵了，所以我們要做的就是如何提升技術(shù)和開發(fā)新的技術(shù)來減少能耗。為了保護(hù)環(huán)境和工作人員的身體健康，在生產(chǎn)時(shí)要注意減少各種斗式提升機(jī)在作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的灰塵、噪聲和排放的廢氣。 從根本上來說的話斗式提升機(jī)的一般工作情況決定了它在工作時(shí)一定要具有高度的安全性，且需要采取一些技術(shù)措施在機(jī)械控制等方面，讓控制部分得到簡(jiǎn)化，方便互相監(jiān)視、提高安全性和聯(lián)鎖?？墒?，斗式提升機(jī)它的生產(chǎn)成本相對(duì)比較低，且工藝比較簡(jiǎn)單，運(yùn)輸安全可靠，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了大面積的利用，提高了機(jī)械化發(fā)展，也提高了生產(chǎn)的速度，節(jié)省了許多的時(shí)間，對(duì)社會(huì)發(fā)展做出了大的貢獻(xiàn)，具有極大的推廣價(jià)值。過去的斗式提升機(jī)因?yàn)樵O(shè)計(jì)方面存在各種各樣的問題，維修、更新種種麻煩，已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的要求了，所以現(xiàn)在各國(guó)在斗式提升機(jī)的技術(shù)做出大量的改進(jìn)，慢慢地往結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)單操作、方便修理保護(hù)、節(jié)能減排方向發(fā)展，對(duì)單機(jī)生產(chǎn)能力要求越來越高。目前的老式提升機(jī)，它們的驅(qū)動(dòng)、拉緊裝置漸漸地在老化，需要我們對(duì)其進(jìn)行必要的改進(jìn)。 1.3 斗式提升機(jī)的分類 1.3.1 牽引方式 斗式提升機(jī)要是按照牽引方式來分的話，主要是分為膠帶式、圓環(huán)鏈?zhǔn)胶桶彐準(zhǔn)健－h(huán)鏈比較的簡(jiǎn)單，沒什么復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，當(dāng)運(yùn)送那些磨損性強(qiáng)的東西時(shí)對(duì)鏈條沒有什么大的破壞，就是重量重些。板鏈結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí)，還有自身重量也很輕盈，對(duì)于那些提升量大的斗式提升機(jī)是再好不過了，不過受到損壞最大還是連接部分。膠帶式的結(jié)構(gòu)比其他的方式相對(duì)簡(jiǎn)單，不過運(yùn)送那些磨損性強(qiáng)的物料是不太好的，不同的膠帶適應(yīng)不同的溫度。前兩種鏈的輸送物料的溫度可達(dá)250℃。 1.3.2 卸載方式 （1）離心型：離心型卸料主要是利用離心力的作用，當(dāng)運(yùn)行時(shí)會(huì)使得料斗內(nèi)的物料往料斗的外部方向運(yùn)動(dòng)并且使其物料從外部拋出去。主要是運(yùn)送那些沒有潮濕的，比較干的小型的、體積不大的物料，運(yùn)行速度比較快，通常是v=1～4，可以選用深形斗或組合形料斗。 （2）重力型：發(fā)揮重力的作用使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)料斗中的物料往內(nèi)部方向運(yùn)動(dòng)從而向下卸出物料。主要是運(yùn)送那些體積大的，磨損性強(qiáng)的物料，運(yùn)行速度較低，一般取v=0.4～0.8，可以采用深形斗或密集布置的角形斗。? （3）混合型：料斗內(nèi)物料既可以通過離心作用出來，也可以通過重力作用出來，物料從料斗內(nèi)的整個(gè)表面流出?；旌吓帕戏椒ㄟm用于輸送濕或劣質(zhì)粉狀或小顆粒物料。以正常速度運(yùn)行，一般采用V＝0.6至1.5，可采用淺料斗。為了便于物料的卸料，可將鏈斗輪設(shè)置在鏈?zhǔn)蕉肥教嵘龣C(jī)的提升機(jī)頭上，該鏈?zhǔn)蕉肥教嵘龣C(jī)與料斗和鏈條的側(cè)壁連接，從而在重力下排出物料。 1.3.3 裝載方式 （1）挖取方法：在牽引構(gòu)件牽引下從料堆直接拉出料斗。在輸送粉狀或小顆粒松散物料時(shí)，由于挖掘阻力小，可采用挖掘法。斗式提升機(jī)入口高度相對(duì)較低。當(dāng)裝載時(shí)，料斗被嵌入到材料層中越深，負(fù)載越充分，消耗的功率就越多。為了防止斗式提升機(jī)承受更多重量，料斗的深度不應(yīng)太大，一般材料表面的高度應(yīng)低于張力輪的中心。使用挖取方法的斗式提升機(jī)的進(jìn)給口可安裝在加載支路側(cè)或空載支路側(cè)，工藝布置靈活。 （2）裝料方法：物料通過斗式提升機(jī)的進(jìn)料口直接送入料斗，稱為裝料法。在大輸送粒度、大磨琢性的物料輸送時(shí)，應(yīng)采用裝料法裝料。裝載式斗式提升機(jī)的進(jìn)給口較高，料斗密布，進(jìn)給口必須設(shè)置在裝載支路的一側(cè)，料斗的運(yùn)行速度不宜太高，以降低料斗和物料的相對(duì)速度，以及料斗的長(zhǎng)度。由于較高的進(jìn)料口，可以延長(zhǎng)裝載段的時(shí)間、長(zhǎng)度，料斗的裝載量很多。良好的保證可以減少材料的阻力。 1.3.4 按料斗形式分類 TH型斗式提升機(jī)包含兩種不同的料斗：? Sh型，深圓底形料斗，輸送能力60m3／h，斗寬315mm，斗容6L,斗距512mm； Zh型，中深圓底形料斗，輸送能力35m3／h，斗寬315mm，斗容3.75L,斗距512mm。 1.3.5 按安裝方式分類 根據(jù)安裝類型，可分為垂直和傾斜。 由于傾斜斗式提升機(jī)的牽引部件需要增加可在下垂過度時(shí)支撐牽引部件的裝置，因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 因此，使用垂直斗式提升機(jī)。 1.4 斗式提升機(jī)用途及特點(diǎn) 1.4.1 TH型斗式提升機(jī)用途 TH型斗式提升機(jī)的運(yùn)輸物料的數(shù)量很大，提升的高度很高，運(yùn)行過程比較平穩(wěn)，安全可靠，使用的時(shí)間長(zhǎng)。它的主要技術(shù)性能符合垂直斗式提升機(jī)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。 1.4.2 TH型斗式提升機(jī)特點(diǎn) （1）與HL型斗式提升機(jī)相比，TH型斗式提升機(jī)型運(yùn)輸量增加近一倍，輸送量大，斗寬相同； （2）采用組裝式鏈輪，輪體和輪緣是用螺栓連接在一起的。當(dāng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)受到破壞時(shí)，可以簡(jiǎn)單的將其拆下來進(jìn)行修理或者換取新的小零件，減少了材料的浪費(fèi)； （3）在機(jī)身下部，可以使用重量桿張緊裝置來自動(dòng)張緊。一次安裝后無需調(diào)整，也能保持恒定張力，確保機(jī)器正常運(yùn)行，避免打滑和鏈條脫落； （4）牽引部分是一種采用低合金材質(zhì)的圓環(huán)鏈，經(jīng)過工藝的加工，可以變得非常地抗拉和耐磨，使用壽命長(zhǎng)。該提升機(jī)是混合或重力式的卸料，掏取式裝料，但是堆積密度不能大于1.5 。而且物料溫度不得超過250度。 TH型斗式提升機(jī)包括兩種類型的料斗，一個(gè)是中深斗，另一個(gè)是深斗。第一個(gè)是用來運(yùn)送潮濕的、凝結(jié)成塊的、較難拋出的物料，；第二個(gè)是用來運(yùn)送不潮濕的，容易拋出的物料。 TH型斗式提升機(jī)采用ZJ型減速機(jī)和ZQ型減速機(jī)傳動(dòng)裝置不同。ZJ軸上減速器直接安裝在主軸上。它可以簡(jiǎn)單地節(jié)省驅(qū)動(dòng)平臺(tái)、聯(lián)軸器等，使TH型斗式提升機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，并配有內(nèi)止器。還有減速器產(chǎn)生的聲音小，沒有太大問題，與主軸浮動(dòng)，消除安裝應(yīng)力。 1.5 選題意義 隨著科技的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步，人們對(duì)勞動(dòng)力有了更深的認(rèn)識(shí)，不再是單純的勞動(dòng)了，想辦法去控制機(jī)器生產(chǎn)，去讓它自動(dòng)生產(chǎn)。從而自動(dòng)化就顯得額外重要了，讓它去幫助生產(chǎn)，幫助工作人員去檢查，去管理。漸漸地，自動(dòng)化形成了一套獨(dú)特的體系，這讓工業(yè)生產(chǎn)得到大幅度的提升，不過自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)也出現(xiàn)了一些弊端，生產(chǎn)速度加快后，人工檢測(cè)故障跟不上。因此需要機(jī)器自動(dòng)檢測(cè)，受到了人們的重視。斗式提升機(jī)在農(nóng)業(yè)機(jī)械、工業(yè)機(jī)械中相當(dāng)重要，在物料的提升和加工方面有著巨大的作用，尤其是對(duì)農(nóng)業(yè)糧食提升和種子加工業(yè)?？墒牵肥教嵘龣C(jī)的生產(chǎn)商看到如今市場(chǎng)后，也出現(xiàn)不可避免的問題，傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)模式已經(jīng)不能滿足各個(gè)地區(qū)、不同用途、不同用戶的巨大需求了，個(gè)性化要求不斷增加，需求量也在不斷增加。過去生產(chǎn)的那些斗式提升機(jī)也給生產(chǎn)商帶來許多棘手、麻煩的問題，如何對(duì)使用過一定時(shí)間的機(jī)器進(jìn)行保養(yǎng)和修養(yǎng)等等一系列，如果這些問題解決不了，將影響著生產(chǎn)。不僅僅如此，我們還要在此基礎(chǔ)上找到新的設(shè)計(jì)，從而擺脫困難，讓提升機(jī)各個(gè)方面趨于完善，這樣可以讓斗式提升機(jī)在各行各業(yè)得到更多的推廣和發(fā)展。斗式提升機(jī)的作用是將物料從低到高地提升。料斗在低位填充物料，物料通過輸送帶輸送到頂端，頂輪翻轉(zhuǎn)后，將材料倒入接收槽中。斗式提升機(jī)是一種應(yīng)用廣泛的輸送設(shè)備，主要用于水泥廠、砂石場(chǎng)、煤碳加工農(nóng)場(chǎng)等場(chǎng)所。主要包括料斗、牽引部、殼體和機(jī)身。它具有占地面積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)輸量大、提升高的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是對(duì)物料過載敏感，皮帶和鏟斗磨損大。 2 TH315雙通道斗式提升機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)及方案確定 2.1 斗式提升機(jī)工作原理 斗式提升機(jī)的原理是：一系列料斗的牽引部件被提升機(jī)的頭輪與底輪之間的封閉輪廓包圍。驅(qū)動(dòng)裝置與頭輪連接，斗式提升機(jī)可以這樣操控它。張緊裝置和下部的輪子連接在一起從而讓牽引構(gòu)件得到一些驅(qū)動(dòng)力。在提升機(jī)的下面通過挖取物料放入斗中，然后沿著路線向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)頂端，然后在這里把物料放下。為了使斗式提升機(jī)工作起來安全，需要將一些構(gòu)件放入有密封性的機(jī)殼中。 2.2 斗式提升機(jī)的方案確定 2.2.1 設(shè)計(jì)要求 料斗形式zh，輸送量35 ，斗距a=512mm，料斗運(yùn)行速度0.7。鏈輪直徑=630mm，圓鋼直徑x節(jié)距18x64mm。 2.2.2 方案確定 TH型系列斗式提升機(jī)主要特點(diǎn)： （1）維護(hù)方便，壽命長(zhǎng)。 外殼鋼板厚而堅(jiān)硬。 （2）輸送物料的溫度最高可達(dá)250，提升運(yùn)行平穩(wěn)可靠，噪音小，維護(hù)方便。 （3）中節(jié)機(jī)殼有兩種通道，一個(gè)是單，另一個(gè)是雙，改進(jìn)以后的提升機(jī)運(yùn)輸量要比一般的提升機(jī)提高30%以上。 （4）提升機(jī)環(huán)鏈?zhǔn)怯貌牧系秃辖痄撳N打而成，通過一系列的加工處理，讓它變得更加結(jié)實(shí)牢固，抵抗拉伸。 按照設(shè)計(jì)要求中的各項(xiàng)參數(shù)來考慮，總的來說TH型斗式提升機(jī)維修方便簡(jiǎn)單，機(jī)殼鋼板牢固，剛性強(qiáng)度比其他斗式提升機(jī)好很多，運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠，聲音中雜質(zhì)少，輸送物料的溫度最高可達(dá)250。 不但讓工作人員在機(jī)器檢查、維修方面節(jié)約了許多的時(shí)間，而且其工作噪音小、運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，讓工作和工作人員得到了安全的保障，工作起來更放心；還可以對(duì)TH型提升機(jī)進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)來提高整個(gè)工作效率，從而增加運(yùn)輸量。 最終方案確定選擇設(shè)計(jì)TH315型雙通道斗式提升機(jī)，查手冊(cè)，根據(jù)TH315型斗式提升機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)要求選擇斗提機(jī)上、下軸間高度=9020mm。 2.3 TH315斗式提升機(jī)選型及運(yùn)行方案確定 TH315斗式提升機(jī)的裝載選用挖取式，斗式提升機(jī)的卸載選用離心式，環(huán)鏈?zhǔn)降臓恳隙愤x用Zh型，中深圓底形，安裝選用垂直式。 2.3.1 運(yùn)行方案設(shè)計(jì) 它由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)軸、聯(lián)軸器、減速機(jī)和制動(dòng)器組成。有兩種典型的驅(qū)動(dòng)：集中驅(qū)動(dòng)和獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。 集中驅(qū)動(dòng)：頭輪由電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)。低速軸傳動(dòng)是可靠的，但其重量較大。高速軸驅(qū)動(dòng)軸輕，但安裝要求高。中速軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分組差。 單獨(dú)驅(qū)動(dòng)：它由兩個(gè)獨(dú)立的操作機(jī)構(gòu)組成，沒有機(jī)械連接，它節(jié)省了中間傳動(dòng)軸，該機(jī)重量輕，元器件分組好，安裝維修方便。 由于提升機(jī)驅(qū)動(dòng)力的設(shè)計(jì)和計(jì)算一直存在爭(zhēng)議，計(jì)算復(fù)雜，當(dāng)選定參數(shù)略有變化時(shí)，結(jié)果相差很大，這與實(shí)際情況相差甚遠(yuǎn)。在查閱大量有關(guān)斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)的信息后，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，采用集中驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)裝置，該提升機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置為YY型。 2.3.2 驅(qū)動(dòng)方案的選擇 在機(jī)體旁安裝減速器。設(shè)計(jì)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于增加外部設(shè)備與其他傳動(dòng)裝置的協(xié)調(diào)，便于人員安裝和維修，減少零件，使機(jī)構(gòu)更加緊湊，降低成本。 減速器放在機(jī)體中部。特點(diǎn)：軸的扭矩一般不大，其他軸的扭矩都是減速器的對(duì)半分，因?yàn)槠湮挥跈C(jī)器的中間部分，高度較低，不便于員工檢查驅(qū)動(dòng)裝置的正常維護(hù)，該方案可以減少中心殼擋板的數(shù)量，但該方案中有很多零部件，使操作機(jī)構(gòu)顯得更加復(fù)雜繁瑣，成本高。根據(jù)本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，選擇減速器安裝在機(jī)體的側(cè)面。 2.4 斗式提升機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì) 假設(shè)輸送材料為波蘭水泥，則=1.2 ，由設(shè)計(jì)要求及以上論述可知：斗式提升機(jī)上、下軸間高度=9020mm，料斗形式Zh，斗距a=512mm，運(yùn)輸量35 ，料斗運(yùn)行速度v=0.7。鏈輪直徑=630mm，圓鋼直徑x節(jié)距=18x64。 2.4.1 輸送量 (2-1) 式中 ——輸送量，； ——料斗容積，查表2-3； ——料斗間距，； ——物料的堆積密度，； ——料斗的運(yùn)行速度，； ——料斗的充填系數(shù)，見表2-1。 = 表2-1 料斗的充填系數(shù) 物料特性 充填系數(shù) 物料特性 充填系數(shù) 粉末狀 0.75-0.95 塊度在50mm-100mm中塊物料 0.5-0.7 塊度<20mm顆粒狀 0.7-0.9 塊度>100mm大塊物料 0.4-0.5 塊度20mm-50mm顆粒狀 0.6-0.8 潮濕粉末及顆粒狀 0.6-0.7 2.4.2 料斗的計(jì)算 在斗式提升機(jī)選型設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)不同規(guī)格、型號(hào)斗式提升機(jī)的特性表，查到斗提機(jī)的運(yùn)送量、兩兩料斗之間的距離、料斗容積，因此沒必要對(duì)料斗進(jìn)行過多的計(jì)算。 表2-2 帶斗主參數(shù) 斗寬 Q型 H型 型 型 斗幅 斗深 斗容 斗幅 斗深 斗容 斗幅 斗深 斗容 斗幅 斗深 斗容 b a a a a mm mm mm mm mm mm mm mm mm 100 90 80 0.15 90 95 0.3 160 125 112 0.49 125 132 0.9 160 180 1.2 160 200 1.9 250 160 140 1.22 160 170 2.24 200 224 3.0 200 250 4.6 315 180 160 1.95 180 190 3.55 200 224 3.75 200 250 5.8 斗寬 Zh型 Sh型 斗寬 Zh型 Sh型 斗幅 斗深 斗容 斗幅 斗深 斗容 斗幅 斗深 斗容 斗幅 斗深 斗容 b a b mm mm mm mm 315 200 224 3.75 200 250 6 630 280 315 14.6 280 355 23.6 400 224 250 5.9 224 280 9.5 800 315 355 23.3 315 400 37.5 500 250 280 9.3 250 315 15 1000 355 400 37.6 355 450 58 表2-3 環(huán)鏈斗主參數(shù) 表2-4 板鏈斗主參數(shù) 斗寬 Zh型 Sh型 斗寬 Zh型 Sh型 斗幅 斗深 斗容 斗幅 斗深 斗容 斗幅 斗深 斗容 斗幅 斗深 斗容 b a b mm mm mm 250 130 190 3 630 260 438 50 315 130 216 6 800 330 552 100 400 160 266 12 1000 420 700 200 500 210 348 25 2.4.3 傳動(dòng)輪直徑 （1）帶斗式提升機(jī) 為了保證膠帶有一定的壽命，傳動(dòng)滾筒的直徑D應(yīng)滿足下式：D≥125z 式中 ——傳動(dòng)滾筒直徑，mm； ——膠帶帶芯層數(shù)。 為了減小膠帶跑偏，對(duì)于光面?zhèn)鲃?dòng)滾筒，可以采用鼓形結(jié)構(gòu)。其鼓形度按下式計(jì)算： (2-2) 式中 ——滾筒中部直徑，mm； ——滾筒兩端直徑，mm； ——滾筒長(zhǎng)度，mm。 表2-5 傳動(dòng)滾筒參數(shù) 傳動(dòng)滾筒型號(hào) 斗寬 帶寬 筒徑 許用扭矩 傳動(dòng)滾筒型號(hào) 斗寬 帶寬 筒徑 許用扭矩 mm mm mm Nm mm mm mm Nm TD1040 100 150 400 195 TD4063 400 500 630 3500 TD1640 160 200 400 690 TD5063 500 600 630 5000 TD2550 250 300 500 1600 TD6380 630 700 800 9000 TD3150 315 400 500 1900 （2）鏈斗式提升機(jī) 鏈斗式提升機(jī)傳動(dòng)鏈輪直徑的大小受到許多方面的影響，有物料對(duì)鏈條的擠壓和斗如何排出物料的，鏈輪齒數(shù)正常是取z=16～20，只有在鏈數(shù)很低時(shí)，才可以取z＜16。傳動(dòng)鏈輪的節(jié)圓直徑按下式計(jì)算： (2-3) 式中 ——傳動(dòng)鏈輪節(jié)圓直徑，mm； ——鏈條節(jié)距，mm； ——鏈輪齒數(shù)。 齒數(shù)可知齒數(shù)偏大，速度越低，由于本次設(shè)計(jì)選擇的是重力方式卸下物料，所以要求鏈條速度不需要太高，齒數(shù)z=31就可以。 2.4.4 各點(diǎn)張力的計(jì)算 圖中1,2,3和4各點(diǎn)的張力分別用，，和來表示。點(diǎn)1處的張力最小，即初張力，根據(jù)斗寬可以查得；點(diǎn)3處的張力最大。 通常采用一般計(jì)算法來進(jìn)一步確定提升機(jī)上不同點(diǎn)的張力。首先按方向逐一個(gè)個(gè)進(jìn)行計(jì)算。牽引帶上各點(diǎn)張力等于前面點(diǎn)張力與這一點(diǎn)之間的阻力（或張力）之和。 圖2-1 提升機(jī)張力計(jì)算示意圖 =++=（1.05～1.07）+ (2-4) 式中 ——尾輪阻力，=（0.05～0.07），N； ——由物料運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的張力，=，N。 =1.05×1500+=1575.21（N） =+=+（+) (2-5) 式中 ——提升區(qū)段的張力增加值，=(+)，N； ——物料線載荷，= ，N/m； ——每米長(zhǎng)度的牽引帶質(zhì)量，≈，kg； ——提升高度，m； ——系數(shù)，由表2-6查取。 =1575.21+（81.67+21）×10.77=2680.9659（N） =+=+ (2-6) =1500+21×10.77=1726.17（N） 通過驅(qū)動(dòng)滾筒時(shí)的阻力 =（0.03～0.05）（+） (2-7) =0.05×（2680.9659+1726.17)=220.3568（N） 2.4.5 驅(qū)動(dòng)軸上圓周力的計(jì)算 驅(qū)動(dòng)軸上的圓周力的計(jì)算公式為 =-+=-+（0.03～0.05）（-） (2-8) =2680.9659-1726.17+0.05×（2680.9659-1726.17）=1002.5357（N） 斗式提升機(jī)在正常工作下，牽引帶最大靜張力的經(jīng)驗(yàn)公式為 =1.15H（q+） (2-9) 式中 ——阻力系數(shù)，由表2-6查取。 =1.15×10.77×（81.67+1.5×21）=1401.667（N） 表2-6 系數(shù)，，的值 小時(shí)運(yùn)量 帶式 單鏈?zhǔn)? 雙鏈?zhǔn)? 深料斗或淺料斗 有擋邊料斗 深料斗或淺料斗 有擋邊料斗 深料斗或淺料斗 有擋邊料斗 系數(shù)值 <10 0.60 - 1.10 - - - 10-25 0.50 - 0.80 1.10 1.20 - 25-50 0.45 0.60 0.60 0.85 1.00 - 50-100 0.40 0.55 0.50 0.70 0.80 1.10 0.35 0.50 - - 0.60 0.90 2.50 2.00 1.50 1.25 1.50 1.25 1.60 1.10 1.30 0.80 1.30 0.80 2.4.6 驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算 驅(qū)動(dòng)軸功率的近似計(jì)算 =（1.15+）（kW） (2-10) 式中 ，——按表2-6選取。 由=1.00，=1.30。 =（kW）≈1.2695（kW） 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 =（kW） (2-11) 式中 ——減速器傳動(dòng)效率，=0.94～0.95； ——V帶或開式齒輪傳動(dòng)效率。對(duì)V帶傳動(dòng)取=0.96，對(duì)鏈傳動(dòng)取=0.93； ——功率備用系數(shù)，與提升高度H密切相關(guān)，H<10m時(shí)，=1.45；1020m時(shí)，=1.15。 =0.95，=0.93，=1.25。 = （kW）≈1.7961（kW） 3 斗式提升機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 驅(qū)動(dòng)部件的設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)部件的時(shí)候應(yīng)該考慮到滿足斗式提升機(jī)的一些要求，如使用性能、傳遞動(dòng)力等等，還要使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，合理，方便后來的維修，加工，裝配。 斗式提升機(jī)驅(qū)動(dòng)部件主要有兩種方式。驅(qū)動(dòng)裝置是電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、逆止器及驅(qū)動(dòng)平臺(tái)等組成的。減速器可以采用II裝配方式，其裝配方式振動(dòng)小，減速器一端和電動(dòng)機(jī)相連，另一端連聯(lián)軸器?？墒沁@讓整個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置占用空間大，部件結(jié)構(gòu)沉重，能源消耗高，技術(shù)性能低，運(yùn)行的噪音大，而且沒有制動(dòng)裝置，電機(jī)運(yùn)行停止時(shí)會(huì)導(dǎo)致物料發(fā)生逆轉(zhuǎn)，可能會(huì)造成安全事故的發(fā)生。 在另一種情況里，由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速比較高，中間加入了減速器，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪運(yùn)動(dòng)把動(dòng)力傳送給減速器，而減速器將其轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為所需要的轉(zhuǎn)速，再通過聯(lián)軸器帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)完成動(dòng)力的傳送。安裝制動(dòng)裝置是關(guān)鍵的一步，這是為了防止突發(fā)事件的發(fā)生，如電源故障，物料發(fā)生逆轉(zhuǎn)等。為了讓制動(dòng)裝置的尺寸小一點(diǎn)，以較小的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩制動(dòng)，這就需要將制動(dòng)裝置安裝在主軸上。起重機(jī)械的起升機(jī)構(gòu)需要采用常閉制動(dòng)裝置，采用棘爪常閉制動(dòng)裝置。棘爪制動(dòng)裝置主要是利用橫向的力擠壓圓盤，能保證升降時(shí)穩(wěn)定或安全懸掛，還可降低能耗。總體來說，結(jié)構(gòu)緊湊合理，技術(shù)性能高。由于棘爪在傳動(dòng)過程中振動(dòng)較大，必須采用開槽螺母和開口銷防止松動(dòng)。 3.1.1 電動(dòng)機(jī)與減速器選型 （1）電動(dòng)機(jī)選用 傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)功率由下式求的： (3-1) 式中 ——傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)功率，； ——斗提機(jī)輸送量，； ——斗提機(jī)上、下軸間高度，m； ——重力加速度，； 、——附加功率，kW，見表3-1. 表3-1 省換功率 、 附加功率 TH160 TH200 TH250 TH315 TH400 TH500 TH630 TH800 TH1000 TH1250 ，kW 2 2 2 3 3 4 4 5 5 6 續(xù)表3-1 附加功率 TH160 TH200 TH250 TH315 TH400 TH500 TH630 TH800 TH1000 TH1250 ,kw 0.2 0.2 0.3 0.5 0.8 1.2 2.2 3.4 6 8.4 根據(jù)設(shè)計(jì)要求=3 kW，=0.5kW，由此求出傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)功率 = +3+0.5（kW）=4.0156 (kW) = （kW） (3-2) 式中 ——總功率，大約0.8； ——電動(dòng)機(jī)功率，kW。 按上式求出電動(dòng)機(jī)功率 = （kW）=5.0195 (kW)，由表3-2查得相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置型號(hào)、制法。 表3-2 YY型驅(qū)動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)范及相關(guān)尺寸 斗提機(jī)型號(hào) 驅(qū)動(dòng)裝置 電動(dòng)機(jī) 減速器型號(hào) 相關(guān)尺寸，mm 重量kg TH315 型號(hào) 功率kW A1 B1 H2 Y5Y125 Y132S-4 5.5 ZLY125-20-I(S)/II(N) 718 1025 220 205 Y7Y140 Y132M-4 7.5 ZLY140-20-I(S)/II(N) 260 310 Y11Y160 Y160M-4 11 ZLY160-20-I(S)/II(N) 280 380 Y15Y180 Y160L-4 15 ZLY180-20-I(S)/II(N) 720 1156 320 536 Y18Y180 Y180M-4 18.5 564 （2）減速器的選用 減速器主要被應(yīng)用在那些轉(zhuǎn)速小和扭矩不小的機(jī)器中。通常減速，是把電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等高速動(dòng)力通過減速器輸出軸上的大齒輪嚙合齒數(shù)少的齒輪。大小齒輪齒數(shù)的比值是傳動(dòng)比。 帶寬=400mm，查的傳動(dòng)滾筒直徑=500mm,則工作轉(zhuǎn)速為： （3-3） 電機(jī)與滾筒之間的總傳動(dòng)比為： （3-4） 設(shè)計(jì)選用ZLY140—20減速器，輸入轉(zhuǎn)速1500，輸出轉(zhuǎn)速75，公稱輸入功率25.5kw。 當(dāng)電機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)的時(shí)候，根據(jù)電源是直流電源還是交流電源、連續(xù)性工作還是間歇性工作、負(fù)載的性質(zhì)、尺寸、起動(dòng)性能和過載，還有什么樣的工作環(huán)境和不同的溫度來選擇。經(jīng)常采用三相交流電動(dòng)機(jī)在工業(yè)上，特別是Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，因?yàn)樗绕鹌渌愋蛢?yōu)點(diǎn)很多而大量地被應(yīng)用在機(jī)器上。在轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩相對(duì)較小的情況下首先會(huì)選擇使用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。在經(jīng)常性起動(dòng)、倒車、間歇、制動(dòng)或短時(shí)工作的情況下，需要電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小和過載能力大，因此選擇電機(jī)時(shí)根據(jù)具體的狀況。在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，一方面考慮到起動(dòng)電流，另一方面考慮到電動(dòng)機(jī)的功率被用在重載的時(shí)候，因此電動(dòng)機(jī)選擇Y132M—4型，減速器選擇ZLY140—20型。 3.1.2驅(qū)動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核計(jì)算 3.1.2.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 初步計(jì)算軸的直徑 根據(jù)軸的承受其他力的狀況，選擇扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算法來計(jì)算軸的直徑。 = (3-5) 式中 ——系數(shù)，此處取120； ——電動(dòng)機(jī)功率，kW； ——軸的轉(zhuǎn)速，。 相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（3-5）可得 =65.2mm 因?yàn)檩S受其他影響，它和其他的零件連接在一起，所以要適當(dāng)?shù)脑黾又睆?%～5%，因此決定軸的直徑為70mm。 各軸段直徑的確定 圖3-1 軸的簡(jiǎn)圖 如上圖所示，軸段①在軸端，需要連接其他結(jié)構(gòu)，是用減速電動(dòng)機(jī)的輸出軸套組裝而成的，在軸向截面附近增加了毛氈密封圈，所以直徑=70mm?？紤]到要安裝軸承，根據(jù)工作狀況選用調(diào)心球軸承2218，將其安裝在軸段②和軸段⑧上，其內(nèi)徑d=90mm，外徑D=180mm，寬度B=40mm，所以軸段②直徑和軸段⑧直徑一樣，直徑==90mm?？紤]到軸段④和軸段⑥與其他的軸段有所不同，因?yàn)樗鼈円惺芙孛娴淖畲髲澗兀运鼈兊闹睆揭绕渌S段大得多，通常把驅(qū)動(dòng)鏈輪安裝這里，那么就決定直徑為==110mm。接下來是軸段③和軸段⑦的直徑，經(jīng)過查閱有關(guān)資料以后，因?yàn)槠涫禽S的安裝尺寸，所以取==105mm。軸段⑤是在軸段④和軸段⑥的中間，要兼顧到軸段上鏈輪安裝拆卸，直徑要大很多，直徑=135mm。 各軸段長(zhǎng)度的確定 因?yàn)檩S段①是和減速器的輸出軸連接在一起的，所以長(zhǎng)度要考慮到好多方面，一方面是和減速器相配合，另一方面是安裝問題。減速器和軸端之間的安裝也對(duì)長(zhǎng)度有影響，目前決定取=140mm。同樣的道理，軸段②與軸段⑧上安裝了軸承，軸承的尺寸決定這兩個(gè)軸端的長(zhǎng)度，所以就取==117mm。軸段③和軸段⑦的長(zhǎng)度不同于其他的長(zhǎng)度，它受許多尺寸和位置的影響，主要還是兩軸承之間的距離還有軸向上的安裝問題，由于其軸向上有一些小零件的存在，像是殼體法蘭和軸承座、密封圈占據(jù)著，根據(jù)這些的限制，只好先取兩軸承橫向距離為596mm，長(zhǎng)度為==168.5mm。由上述可知軸段④、軸段⑤、軸段⑥都是和驅(qū)動(dòng)鏈輪有關(guān)系，連接在一起，而且還要兼顧其安裝，長(zhǎng)度受其影響，現(xiàn)在決定==115mm，但是軸段⑤長(zhǎng)度不能比左右的長(zhǎng)，應(yīng)該小些=85mm,驅(qū)動(dòng)軸總長(zhǎng)為1026mm。 軸的材料及熱處理 斗式提升機(jī)驅(qū)動(dòng)軸是全部中最重要的零件，提供運(yùn)行時(shí)所需要的動(dòng)力，當(dāng)然也要承受著巨大的扭矩，所以驅(qū)動(dòng)軸的材質(zhì)要好，有質(zhì)量，選軸的材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 軸上零件的固定 軸段①、軸段④和軸段⑥相對(duì)特殊，一是在軸端二是在中間，它們受到其他零件的配合而傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，軸段①是和減速器軸通過聯(lián)軸器連接，則配合選用k6；與此同時(shí)軸段④和軸段⑥與驅(qū)動(dòng)鏈輪的配合也選用k6；還有和驅(qū)動(dòng)鏈輪、減速器的連接都可以采用A型的平鍵，軸段②和軸段⑧上安裝了調(diào)心球軸承，所以要用內(nèi)圈來和它們配合，則選用r6。 3.1.2.2 軸的強(qiáng)度校核計(jì)算 圖3-2 軸的受力分析及彎扭矩 計(jì)算支承反力 由于軸在水平面上不受力，所以 ==0 在豎直面上 +=++=2050+25×10×36×2+2000=22.05×N 式中 ——同一時(shí)刻提升機(jī)上斗中物料重量； ——環(huán)鏈預(yù)緊力； ——牽引構(gòu)件重量（2000N）。 == (3-6) ==kN=11.025 kN (3-7) =11.025××350N·mm=3858750 N·mm =9549×× N·mm=1530288 N·mm 按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算 很顯然b-b截面為危險(xiǎn)截面。 由于彎曲應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力τ為靜應(yīng)力，則 α= (3-8) α==0.667 = (3-9) ==48.2MPa<=180 MPa 所以b-b截面的左邊和右邊都是沒問題的。 安全系數(shù)校核 彎曲應(yīng)力 == (3-10) ===39.3 MPa 應(yīng)力幅 ==39.3 MPa 平均應(yīng)力 =0 MPa 切應(yīng)力 = (3-11) = MPa=7.8 MPa = = = MPa=3.9 MPa 安全系數(shù) = (3-12) = =2.54 = (3-13) = =16.58 = (3-14) = =2.51 許用安全系數(shù)[s]=1.3～1.5，顯然>[s]，所以b-b剖面沒事。 以上計(jì)算表明，軸的彎扭合成強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度是足夠的。 3.1.3軸承選用 軸承的選型 考慮驅(qū)動(dòng)軸在運(yùn)行提供動(dòng)力時(shí)會(huì)受到較大彎矩作用下會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，而且它是和減速器相連的，這就要求和其同軸，所以選擇能夠承受其他作用力的調(diào)心球軸承2218。 圖3-3 調(diào)心球軸承 表3-3 軸承2218基本參數(shù) 基本尺寸/mm 額定載荷/kN d D B 90 160 40 70.2 28.5 工作情況分析及壽命計(jì)算 提升機(jī)驅(qū)動(dòng)軸軸承受到很多的力，主要還是來自于橫向的力，豎直方向的很少?？梢院雎砸话愕臎_擊力。其當(dāng)量動(dòng)載荷為： =× (3-15) =1.5×11.025kN=16.54 kN 式中 ——載荷系數(shù)，中等沖擊取1.2～1.8。 其壽命為： = (3-16) ==36167h 式中 ——軸承的壽命指數(shù)，滾子軸承=10/3。 由于計(jì)算出來可以相信的程度為90%，所以驅(qū)動(dòng)軸軸承的總使用壽命為40186小時(shí)。 3.1.4驅(qū)動(dòng)鏈輪鍵的設(shè)計(jì)校核 根據(jù)驅(qū)動(dòng)鏈輪它的軸的直徑d為110mm，那么相應(yīng)的選擇鍵的高度h=10mm，寬度b=28mm的普通平鍵，鍵選擇45鋼的材料，根據(jù)鍵受到的沖擊沒有什么影響，輕微的碰撞，查手冊(cè)可知=110 MPa, =90 MPa，鍵連接工作面的強(qiáng)度校核： = (3-17) ==33.9MPa< = (3-18) ==6.1MPa< 式中 ——傳遞的轉(zhuǎn)矩，N·mm； ——軸的直徑，mm； ——鍵的工作長(zhǎng)度，A型（mm），=L-b（mm），b為鍵的寬度。 3.1.5 驅(qū)動(dòng)鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) TH型斗式提升機(jī)運(yùn)行的時(shí)候主要是靠摩擦力來驅(qū)動(dòng)的，是鏈條和鏈輪之間的摩擦力。當(dāng)它們不能夠很好的配合時(shí)，會(huì)導(dǎo)致鏈條和鏈輪受到損壞，易磨損。所以需要考慮它們的材質(zhì)等問題，對(duì)于鏈輪要選擇恰當(dāng)?shù)牟牧蟻碇圃?，同時(shí)進(jìn)行加工熱處理。 驅(qū)動(dòng)軸上的扭矩是通過傳給鍵的凹坑，然后再由凹坑傳遞給兩個(gè)鏈輪。工作要求工作件不能有裂紋，氣孔等問題，所以對(duì)材料有相應(yīng)的規(guī)定。為了保證鏈輪有一定的強(qiáng)度的話，輪子的邊要用ZG45材料制造，輪子的整體用HT200制造。本次設(shè)計(jì)采用了組裝式的鏈輪，其上的輪緣和輪體是用結(jié)實(shí)的螺栓連接在一起的。當(dāng)然如果受到損壞后，可以拆下來更換部件，十分方便，這樣給工作省了時(shí)間和費(fèi)用。 圖3-4 驅(qū)動(dòng)鏈輪裝置 3.1.6 聯(lián)軸器的選擇 選擇聯(lián)軸器要考慮到其結(jié)構(gòu)等方面的問題，然而彈性柱銷聯(lián)軸器相對(duì)來說符合要求，它有減少兩軸相對(duì)移動(dòng)和削弱振動(dòng)的效果，使用工作溫度為-20到+70，根據(jù)提升機(jī)的工作特點(diǎn)，需要這樣的聯(lián)軸器來減少一些小問題，選擇彈性柱銷聯(lián)軸器作為聯(lián)軸器，對(duì)驅(qū)動(dòng)主軸升級(jí)并進(jìn)行設(shè)備的相連。 圖3-5 LX型彈性柱銷聯(lián)軸器 查手冊(cè)得知型號(hào)為聯(lián)軸器的公稱扭矩=3150 N·mm，許用轉(zhuǎn)速為3450r/min，而本次設(shè)計(jì)所需的扭矩=1530 N·mm,轉(zhuǎn)速為48 r/min，所以選擇聯(lián)軸器LX5。 因?yàn)檩S的直徑d為70mm，查冊(cè)鍵的寬度b=20mm，高度h=12mm的普通平鍵，鍵的材料選用45鋼，=110 MPa, =90 MPa，鍵連接的工作面的強(qiáng)度校核如下： = (3-19) ==34.7 MPa< = (3-20) ==10.4 MPa< 式中 ——傳遞的轉(zhuǎn)矩，N·mm； ——軸的直徑，mm； ——鍵的工作長(zhǎng)度，A型（mm），=L-b（mm），b為鍵的寬度。 3.1.7制動(dòng)器選用 斗式提升機(jī)的制動(dòng)器包括工作和傳動(dòng)部分，工作部分作用于輪子上而產(chǎn)生摩擦力，而傳動(dòng)部分是工作部分產(chǎn)生或消除制摩擦力的裝置。所以按照工作裝置裝置結(jié)構(gòu)分為盤式制動(dòng)器和塊式制動(dòng)器，按照傳動(dòng)裝置的動(dòng)力源分為液壓式、氣壓式、彈簧式。目前，國(guó)內(nèi)新型斗式提升機(jī)大部分采用液壓盤式制動(dòng)器。 為了減小制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，需要把它安裝在轉(zhuǎn)的很快的軸上，一些為了安全的制動(dòng)器則裝在轉(zhuǎn)的很慢的軸上，這樣可以避免物料的下落，起重機(jī)械的提升機(jī)構(gòu)，需要采用常閉式的制動(dòng)裝置，本文采用棘爪常閉式制動(dòng)裝置。棘爪式制動(dòng)裝置它是利用橫向的力擠壓表面，這樣可以起到制動(dòng)。 3.2 逆止器選用 斗式提升機(jī)的動(dòng)力突然中斷時(shí)，翻轉(zhuǎn)對(duì)斗式提升機(jī)非常危險(xiǎn)。在運(yùn)行過程中，機(jī)器的一邊是物料往上運(yùn)動(dòng)，一邊是空的往下運(yùn)動(dòng)，突然沒電的話，斗式提升機(jī)將會(huì)發(fā)生顛倒。料斗倒置后，卸料到斗式提升機(jī)底部，堆垛后料斗堵塞。由于翻轉(zhuǎn)突然間發(fā)生的，速度會(huì)很快，不小心會(huì)卡住不動(dòng)，這將會(huì)導(dǎo)致料斗和帶被破壞不能用。同時(shí)斗式提升機(jī)的下面會(huì)有許多的東西，這使得斗式提升機(jī)不能再次運(yùn)行。NF型非接觸逆止器，它可以簡(jiǎn)單解決這些問題，所以經(jīng)常在斗式提升機(jī)中被使用。 圖3-6 狀態(tài)圖 圖3-7 逆止器示意