TH250斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙】,含CAD圖紙,th250,提升,晉升,設(shè)計(jì),cad,圖紙 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 目 錄 1 前 言 1 2 本課題介紹及設(shè)計(jì)理 論2 2.1 概 述 2 2.2 斗式提升機(jī)的工作原 理2 2.2.1 斗式提升機(jī)分 類(lèi)2 2.2.2 斗式提升機(jī)的裝載和卸 載2 2.2.3 常用斗提機(jī)選用及相關(guān)計(jì) 算3 2.2.4 斗式提升機(jī)的主要部 件5 2.2.5 斗式提升機(jī)的工作原理6 3. 提升機(jī)主要參數(shù)確定及主要結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)8 3.1 提升功率的確 定8 3.2 電動(dòng)機(jī)選 擇9 3.3 減速機(jī)選 擇9 3.4 驅(qū)動(dòng)軸設(shè)計(jì)及附件的選 擇9 3.4.1 軸的材料及熱處 理9 3.4.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)9 3.4.3 軸的強(qiáng)度校核計(jì) 算10 TH250 斗式提升機(jī)設(shè)計(jì) 2 3.4.4 軸承選 用12 3.4.5 鍵的設(shè)計(jì)校 核13 3.5 聯(lián)軸器的選 擇13 3.6 驅(qū)動(dòng)鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)15 3.7 提升機(jī)主要參數(shù)的計(jì) 算15 3.8 頭部罩殼的選材及連 接16 3.9 中部區(qū)段的設(shè)計(jì)選 材16 3.10 料斗與環(huán)鏈的設(shè) 計(jì)17 4 結(jié) 論 19 參考文 獻(xiàn)2 0 致 謝 21 附 錄 22 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 1 前言 斗式提升機(jī)廣泛用于垂直輸送各種散狀物料，國(guó)內(nèi)斗提機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)是 50 年代由前蘇聯(lián)引進(jìn)的,直到 80 年代幾乎沒(méi)有大的發(fā)展。自 80 年代以后,隨著國(guó)家 改革開(kāi)放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,一些大型及重點(diǎn)工程項(xiàng)目從國(guó)外引進(jìn)了一定數(shù)量的斗 提機(jī),從而促進(jìn)了國(guó)內(nèi)斗提機(jī)技術(shù)的發(fā)展。有關(guān)斗提機(jī)的部頒標(biāo)準(zhǔn) JB392685 及按 此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的 TD、TH 及 TB 系列斗提機(jī)的相繼問(wèn)世 ,使我國(guó)斗提機(jī)技術(shù)水平向前 邁了一大步, 但由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原材料、加工工藝和制造水平等方面的原因,使產(chǎn) 品在實(shí)際使用中技術(shù)性能、傳遞扭矩、壽命、可靠性和噪聲等與國(guó)際先進(jìn)水平相 比仍存在相當(dāng)大的差距。 斗式提升機(jī)按牽引形式主要分為膠帶式、圓環(huán)鏈?zhǔn)胶桶彐準(zhǔn)饺N,因經(jīng)濟(jì)條件、 技術(shù)水平及使用習(xí)慣等原因,國(guó)內(nèi)用戶(hù)對(duì)圓環(huán)鏈?zhǔn)胶湍z帶式斗提機(jī)需求量較大,這 兩種斗提機(jī)的技術(shù)發(fā)展受到較多的關(guān)注,而且有較為明顯的發(fā)展。TH 型是一種圓 環(huán)鏈斗式提升機(jī)，采用混合式或重力卸料，挖取式裝料。牽引件用優(yōu)質(zhì)合金鋼高 度圓環(huán)鏈。中部機(jī)殼分單、雙通道兩種形式為機(jī)內(nèi)重錘箱恒力自動(dòng)張緊。鏈輪采 用可換輪緣組合式結(jié)構(gòu)。使用壽命長(zhǎng)，輪緣更換工作簡(jiǎn)便。下部采用重力自動(dòng)張 緊裝置，能保持恒定的張緊力，避免打滑或脫鏈，同時(shí)料斗遇到偶然因素引起的 卡殼現(xiàn)象時(shí)有一定的容讓性，能夠有效地保護(hù)下部軸等部件。該斗式提升機(jī)適用 于輸送堆積密度小于 1.5t/m3 易于掏取的粉狀、粒狀、小塊狀的底磨琢性物料。如 煤、水泥、碎石、砂子、化肥、糧食等。TH 型斗式提升機(jī)用于各種散狀物料的垂 直輸送。適用于輸送粉狀、粒狀、小塊狀物料，物料溫度在 250以下。 TH250 斗式提升機(jī)設(shè)計(jì) 4 2. 本課題介紹及設(shè)計(jì)理論 2.1 概述 此次設(shè)計(jì)的任務(wù)是研究 TH250 斗式提升機(jī)的工作原理、性能和特點(diǎn)，采用理 論聯(lián)系實(shí)際的方法，研究影響斗式提升機(jī)效率的影響因素，進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)改進(jìn)， 提出結(jié)構(gòu)的方案并實(shí)施設(shè)計(jì)。同時(shí)，進(jìn)行相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算、 總體方案設(shè)計(jì)，總體裝配以及傳動(dòng)、機(jī)體等部件和相關(guān)零部件設(shè)計(jì)及繪圖。主要 設(shè)計(jì)方案如下： 1） 對(duì)斗式提升機(jī)的工作原理進(jìn)行深入研究，根據(jù) TH250 斗式提升機(jī)的工 作能力和使用要求，設(shè)計(jì)出總體方案。 2） 設(shè)計(jì)出合理的提升機(jī)結(jié)構(gòu)和零件的強(qiáng)度，保證運(yùn)行的穩(wěn)定性。 3） 設(shè)計(jì)出合理的驅(qū)動(dòng)裝置，保證運(yùn)行的高效性。 。 該項(xiàng)目來(lái)源于江蘇海建集團(tuán)， TH 斗式提升機(jī)具有輸送量大，提升高度高， 運(yùn)行平穩(wěn)可靠，操作維修簡(jiǎn)便，壽命長(zhǎng)等顯著特點(diǎn)。斗式提升機(jī)適用于輸送粉狀， 粒狀和小塊狀的低磨琢性物性，物料堆積密度小于 1.5t/m ,物料溫度不超過(guò) 250， 廣泛應(yīng)用于水泥提升機(jī)械。 2.2 斗式提升機(jī)的工作原理 2.2.1 斗式提升機(jī)分類(lèi) 1）按牽引件分類(lèi)： 斗式提升機(jī)的牽引構(gòu)件有環(huán)鏈、板鏈和膠帶等幾種。環(huán)鏈的結(jié)構(gòu)和制造比較 簡(jiǎn)單，與料斗的連接也很牢固，輸送磨琢性大的物料時(shí)，鏈條的磨損較小，但其 自重較大。板鏈結(jié)構(gòu)比較牢固，自重較輕，適用于提升量大的提升機(jī)，但鉸接接 頭易被磨損，膠帶的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但不適宜輸送磨琢性大的物料，普通膠帶物 料溫度不超過(guò) 60C，鋼繩膠帶允許物料溫度達(dá) 80C，耐熱膠帶允許物料溫度達(dá) 120C，環(huán)鏈、板鏈輸送物料的溫度可達(dá) 250C。斗提機(jī)最廣泛使用的是帶式 (TD)， 環(huán)鏈?zhǔn)?TH)兩種型式。用于輸送散裝水泥時(shí)大多采用深型料斗。如 TD 型帶式斗提 機(jī)采用離心式卸料或混合式卸料適用于堆積密度小于 15t m3 的粉狀、粒狀物 料。TH 環(huán)鏈斗提機(jī)采用混合式或重力式卸料用于輸送堆和密度小于 15t m3 的 粉狀、粒狀物料。 2）按卸載方式分類(lèi)： 斗式提升機(jī)可分為：離心式卸料、重力式卸料和混合式卸料等三種形式。離 心式卸料的斗速較快，適用于輸送粉狀、粒狀、小塊狀等磨琢性小的物料；重力 式卸料的斗速較慢，適用于輸送塊狀的，比重較大的，磨琢性大的物料，如石灰 石、熟料等。 2.2.2 斗式提升機(jī)的裝載和卸載 斗式提升機(jī)的裝載方式有三種，即注入式裝載（見(jiàn)圖 2-1） 、挖取式裝載（見(jiàn) 圖 2-2）和混合式裝載。注入式裝載要求散料以微小建度均勻地落入料斗中，形成 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5 比較穩(wěn)定的料流，裝料口下部應(yīng)有一定的高度，采用該方式裝載時(shí)一般料斗布置 較密；料斗在牽引件上布置較稀時(shí)多采用挖取式裝載，只能用于輸送粉狀或小顆 粒流動(dòng)性良好物料的場(chǎng)合，斗速運(yùn)行速度在 2m s 以下，介于兩者之間采用混合 式裝載。 卸載方式有離心式、重力式及混合式三種。 離心式卸料料斗的運(yùn)行速度較高，通常取為 12m/s。如欲保持這種卸載必須 正確選擇驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速和直徑，以及卸料口的位置。其優(yōu)點(diǎn)是：在一定的料斗速 度下驅(qū)動(dòng)輪尺寸為最?。恍读衔恢幂^高，各料斗之間的距離可以減小，并可提高 卸料管高度，當(dāng)卸料高度一定時(shí)，提升機(jī)的高度就可減小；缺點(diǎn)是：料斗的填充 系數(shù)較小，對(duì)所提升的物料有一定的要求，只適用于流動(dòng)性好的粉狀、粒狀、小 塊狀物料。 重力式卸載使用于卸載塊狀、半磨琢性或磨琢性大的物料，料斗運(yùn)行速度為 0.40.8m/s 左右，需配用帶導(dǎo)向槽的料斗。其優(yōu)點(diǎn)是：料斗裝填良好，料斗尺寸 與極距的大小無(wú)關(guān)。因此允許在較大的料斗運(yùn)行速度之下應(yīng)用大容積的料斗；主 要缺點(diǎn)是：物料拋出位置較低，故必須增加提升機(jī)機(jī)頭的高度。 物料在料斗的內(nèi)壁之間被拋卸出去，這種卸載方式稱(chēng)為離心重力式卸載。 常用于卸載流動(dòng)性不良的粉狀物料及含水分物料。料斗的運(yùn)動(dòng)速度為 0.60.8m/s 范圍，常用鏈條做牽引構(gòu)件。 2.2.3 常用斗提機(jī)選用及相關(guān)計(jì)算 （一）目前國(guó)內(nèi)常用的斗提機(jī)均為垂直式，較新型符合標(biāo)準(zhǔn) TB3926-85 的有 TD 型、 TH 型，它們的主要特征、用途及型號(hào)見(jiàn)表 1 表 2-1 TD、TH、TB 型斗提機(jī)特征、型號(hào)表 型式 TD 型 TH 型 TB 型 結(jié)構(gòu)特征 采用橡膠帶作牽引構(gòu)件 采用鍛造的環(huán)形鏈 條作為牽引構(gòu)件 采用板式套筒滾 子鏈條作為牽引構(gòu)件 卸載特征 采用離心式或混合式 方式卸料 采用重力式或混合 式方式卸料 采用重力式卸料 圖 2圖 圖 2-1 注入式裝載 圖 2-2 挖取式裝載 TH250 斗式提升機(jī)設(shè)計(jì) 6 適用輸送 物料 松散密度 1.5t/m3 的粉狀、粒 狀、小塊狀的無(wú)磨琢性、 半磨琢性物料 松散密度 1.5t/m3 的粉狀、 粒狀、小塊狀的無(wú)磨琢 性、半磨琢性物料 松散密度 2t/m3 的中、大塊 狀的磨琢性物料 適用溫度 被輸送物料溫度不得 超過(guò) 60，如采用耐熱 橡膠帶時(shí)溫度不超過(guò) 200 被輸送物料溫度不 得超過(guò) 250 被輸送物料溫度 不得超過(guò) 250 型號(hào) TD100、TD160、TD25 0、TD315、TD400、TD500 、TD630 TH315、TH400、TH 500、TH630、(TH800) (TH1000) TB250、TB315、T B400、TB500、TB630 、TB800、 TB1000 提升高度 約在 440mm 范圍內(nèi) 約在 4.540mm 范圍內(nèi) 約在 550mm 范圍內(nèi) 輸送量 4238m3/h 35185m3/h 20563m3/h （二）TD 型斗提機(jī)結(jié)構(gòu)型式 (1) 傳動(dòng)裝置 TD 型斗提機(jī)的傳動(dòng)裝置有兩種形式。分別配有 YZ 型減速 器或 ZQ(YY)型減速器。 YZ 型軸裝減速器直接套裝在主軸軸頭上，省去了傳 動(dòng)平臺(tái)、聯(lián)軸器等，使結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，而且其內(nèi)部帶有異型輥逆止器，逆 止可靠。該減速器噪聲低，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，并隨主軸浮動(dòng)，可消除安裝應(yīng)力。 (2) TD 型斗提機(jī)備有四種料斗 Q 型（淺斗） 、H 型（弧底斗） 、Zd 型（中 深斗） 、Sd 型（深斗） 。 （三）常用斗提機(jī)功率計(jì)算 1、軸功率的近似計(jì)算： P0 = （2-1）12(.5)367QHkv 式中：P 0-軸功率（千瓦）； Q-斗提機(jī)的輸送量（噸/小時(shí)）； H-提升高度（米）； v-提升速度（米/秒）； K1、K 2-系數(shù)。具體見(jiàn)表表 2-1 表 2-1提升機(jī)參數(shù)表 牽引構(gòu)件型式 帶式 單鏈?zhǔn)?雙鏈?zhǔn)?料斗型式 深斗 和淺斗 三角 斗 深斗 和淺斗 三角 斗 深斗 和淺斗 三角 斗 輸送能 力 Q （噸/ 小時(shí)） 系數(shù) K1 100 0.35 0.5 / / 0.6 0.90 系數(shù) K3 2.5 2.00 1.5 1.25 1.5 1.25 系數(shù) K2 1.6 1.10 1.3 0.80 1.3 0.80 2、電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算： P = （2-2）012kn 式中：N電動(dòng)機(jī)功率（千瓦）； N0軸功率（千瓦）； 1減速機(jī)傳動(dòng)效率，對(duì) ZQ 型減速機(jī) 1=0.94； 2三角皮帶或開(kāi)式齒輪傳動(dòng)效率，對(duì)三角皮帶 2=0.96，對(duì)開(kāi)式齒輪 2=0.93； K功率備用系數(shù)。與高度 H 有關(guān)，當(dāng)：H10 米時(shí)，K=1.45；10H20 米時(shí)，K=1.15。 2.2.4 斗式提升機(jī)的主要部件 斗式提升機(jī)的主要部件有：驅(qū)動(dòng)裝置、料斗、牽引構(gòu)件、底座和中間罩殼等。 驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、逆止器或制動(dòng)器及聯(lián)軸器組成，驅(qū)動(dòng)主軸上裝 有滾筒或鏈輪。大提升高度的斗提機(jī)采用液力偶合器，小提升高度時(shí)采用彈性聯(lián) 軸器。使用軸裝式減速機(jī)可省去聯(lián)軸器，簡(jiǎn)化安裝工作，維修時(shí)裝卸方便。 料斗通常分為淺斗、深斗和有導(dǎo)向槽的尖棱面斗。淺斗前壁斜度大深度小， 適用于運(yùn)送潮濕的和流散性不良的物料。深斗前壁斜度小而深度大，適用于運(yùn)送 干燥的流散性好的散粒物料。有導(dǎo)向側(cè)邊的夾角形料斗前面料斗的兩導(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。 散裝 水泥由于流動(dòng)性好且干燥，用深斗較合適，卸載時(shí)，物料在料斗中的表面按對(duì)數(shù) 螺線(xiàn)分布，設(shè)計(jì)離心卸料的料斗時(shí)往往在料斗底部打若干個(gè)氣孔，使物料裝載時(shí) 有較高的填充量，并且卸料時(shí)更完全。 牽引構(gòu)件為一封閉的繞性構(gòu)件，多為環(huán)鏈、板鏈或膠帶。 張緊裝置有螺桿式與重錘式兩種。帶式斗提機(jī)的張緊滾筒一般制成鼠籠式殼 體，以防散料粘集于滾筒上。 斗式提升機(jī)可采用整體機(jī)殼，也可上升分支和下降分支分別設(shè)置機(jī)殼。后者 TH250 斗式提升機(jī)設(shè)計(jì) 8 可防止兩分支上下運(yùn)動(dòng)時(shí)在機(jī)殼空氣擾動(dòng)。在機(jī)殼上部設(shè)有收塵法蘭和窺視孔。 在底部設(shè)有料位指示，以便物料堆積時(shí)自動(dòng)報(bào)警。膠帶提升機(jī)還需設(shè)置防滑防偏 監(jiān)控及速度監(jiān)測(cè)器等電子儀器，以保證斗提機(jī)的正常運(yùn)行。 2.2.5 斗式提升機(jī)的工作原理 斗式提升機(jī)的原理：如圖 2-3，固接著一系列料斗的牽引構(gòu)件（環(huán)鏈、鏈輪） 環(huán)繞在提升機(jī)的頭輪與底輪之間構(gòu)成閉合輪廓。驅(qū)動(dòng)裝置與頭輪相連，使斗式提 圖 2-3 提升機(jī)示意圖 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9 升機(jī)獲得動(dòng)力并驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。張緊裝置與底輪相連，使?fàn)恳龢?gòu)件獲得必要的初張力， 以保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)。物料從提升機(jī)的底部供入，通過(guò)一系列料斗向上提升至頭部， 并在該處實(shí)現(xiàn)卸載，從而實(shí)現(xiàn)在豎直方向內(nèi)運(yùn)送物料。斗式提升機(jī)的料斗和牽引 構(gòu)件等走行部分以及頭輪、底輪等安裝在全密封的罩殼之內(nèi)。 綜合此次設(shè)計(jì)的提升高度與臺(tái)時(shí)產(chǎn)量等要求，本提升機(jī)選用混合或重力方式 卸料，掏取式裝料，選用 zh 型（中深斗）料斗，牽引件為低合金高強(qiáng)度圓環(huán)鏈， 經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗?，具有很高的抗拉?qiáng)度和耐磨性，使用壽命長(zhǎng)，采用了組裝式 鏈輪。有輪體、輪緣用高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接而成。在鏈輪磨損到一定程度后，可擰下 螺栓，拆換輪緣，更換方便，且節(jié)約拆料、降低了維修費(fèi)；下部采用了重錘杠桿 式張緊裝置，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)張緊。一次安裝后不需調(diào)整，又可以保持恒定的張緊 力，從而保證機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免了打滑或脫鏈。 TH250 斗式提升機(jī)設(shè)計(jì) 10 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 關(guān)于提升機(jī)驅(qū)動(dòng)功率的設(shè)計(jì)計(jì)算一直以來(lái)爭(zhēng)議不斷，資料上推薦的公式多數(shù) 是延用上世紀(jì) 80 年代的公式，計(jì)算復(fù)雜，而且所選參數(shù)稍有變化時(shí)結(jié)果的出入?yún)s 較大，與實(shí)際相差甚遠(yuǎn)。在查閱大量關(guān)于運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)方面的手冊(cè)和近年來(lái)關(guān)于 斗式提升機(jī)驅(qū)動(dòng)功率的各種論文和期刊后，綜合各種數(shù)據(jù)，現(xiàn)參照文獻(xiàn)1中第十 四章斗式提升機(jī)中 TH 型提升機(jī)設(shè)計(jì)的功率計(jì)算部分內(nèi)容，計(jì)算過(guò)程如下： TH 型斗提機(jī)功率計(jì)算 TH 型提升機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置為 YY 型（即 ZLY 或 ZSY 型減速器和 Y 型電動(dòng)機(jī)配 用） 。傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)功率由下式求得： P0= +PS+PL （3-1）36QHg 式中 P0-軸功率（KW）； Q-斗提機(jī)的輸送量（T/h）； H-提升高度（m）； g-重力加速度（m/s 2）； PS，P L附加功率，KW，見(jiàn)表 3-1 表 3-1 由此次 TH250 斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)的條件可以得知，Q=30T/h,t 提升的高度 H=35m 重力加速度在此處可取 10 m/s2 將數(shù)據(jù)代入（3-1）計(jì)算可得 P0= +PS+PL = （3-2）36QHgKw2.53036150 電機(jī)功率 P= （3-3）0Pn 附加功率 TH160 TH200 TH250 TH315 TH400 TH500 TH630 TH800 TH1000 TH1250 PS,KW 2 2 2 3 3 4 4 5 5 6 PL,KW 0.2 0.2 0.3 0.5 0.8 1.2 2.2 3.4 6 8.4 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 式中 P 電動(dòng)機(jī)功率（KW）； P0- 軸功率（KW）； n- 總效率，大約為 0.7。 所以通過(guò)計(jì)算可得 P=7.5Kw 3.2 電動(dòng)機(jī)選擇 按已知工作要求和條件選用要求電機(jī)功率 P7.5kW，轉(zhuǎn)速 n=1500r/min 左右， 參照文獻(xiàn)2中電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型及其應(yīng)用特點(diǎn)，選用 Y132M-4 型電動(dòng)機(jī)。輸出軸直徑 75，中心高 280mm，工作轉(zhuǎn)速 1440 r/min。 3.3 減速機(jī)選擇 根據(jù)文獻(xiàn)1中的 YY 型驅(qū)動(dòng)裝置的選型原則及規(guī)范可知，TH250 提升機(jī)功率為 7.5Kw 時(shí)，應(yīng)選用 Y7Y140 驅(qū)動(dòng)裝置，在已選擇 Y132M-4 電動(dòng)機(jī)后，應(yīng)選擇型號(hào)為 ZLY140-18-（S）/（N）的減速器。輸入軸直徑為 28mm，輸出軸直徑為 65mm, 中心高為 160mm。 3.4 驅(qū)動(dòng)軸設(shè)計(jì)及附件的選擇 3.4.1 軸的材料及熱處理 斗式提升機(jī)驅(qū)動(dòng)軸主要承受高扭矩，高彎矩，是提升機(jī)中最重要的零件之一， 故軸的材料選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 3.4.2 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中關(guān)于軸的設(shè)計(jì)部分，根據(jù)軸的承載情況，選擇扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算法 來(lái)計(jì)算軸的直徑。 （3-4）3min/PAd 式中 A系數(shù)，此處取 120， P電動(dòng)機(jī)功率，Kw n軸的轉(zhuǎn)速，r/min, 將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式 3-4 可得 （3-5）md2.658.4/71203min 因?yàn)檩S端裝聯(lián)軸器需要開(kāi)鍵槽，會(huì)削弱軸的強(qiáng)度，故將軸徑增加 4%5%，取 TH250 斗式提升機(jī)設(shè)計(jì) 12 軸的直徑為 70mm。 2）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 d1=70mm。軸段和軸段上安裝軸承，現(xiàn)暫取軸承型號(hào)為 2217，其內(nèi)徑 d=85mm，外徑 D=150mm，寬度 B=36mm，故軸段的直徑 d2= d8=85mm。軸段 和軸段 的直徑為軸承的安裝尺寸，查有關(guān)手冊(cè)，取 d3= d7=95mm。軸段 和軸段 上安裝驅(qū)動(dòng)鏈輪，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)暫定 d4= d6=100mm。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 d5=110mm。 3） 各軸段長(zhǎng)度的確定 軸段與減速機(jī)空心輸出軸套裝配，其長(zhǎng)度主要決定于減速機(jī)和頭部殼體之 間的安裝尺寸，同時(shí)還要保證與減速機(jī)相配合的部分有足夠的長(zhǎng)度，從手冊(cè)中查 知減速機(jī)的相關(guān)安裝尺寸要求，現(xiàn)暫取 l1=140mm。軸段與軸段上安裝軸承， 其長(zhǎng)度決定于軸承的安裝尺寸，故取 l2=l8=110mm。軸段和軸段的長(zhǎng)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(lái)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 l3=l7=155mm。軸段、的長(zhǎng)度要和驅(qū)動(dòng)鏈輪一并設(shè)計(jì)，現(xiàn)暫定 l4=l6=120mm，l5=40，驅(qū)動(dòng)軸總長(zhǎng)為 950mm。 d) 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(dòng)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(dòng)鏈輪的聯(lián)結(jié)均采用 A 型普通平鍵，分別為鍵 20125 GB1096- 1996 及鍵 28110 GB1096-1996。 e) 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。 3.4.3 軸的強(qiáng)度校核計(jì)算 1）軸的受力分析及彎扭矩圖 3-2 所示 2）計(jì)算支承反力 由于軸在水平面上不受力，所以 FRIH=FR2H=0 （3-6） 在豎直面上 圖 3-1 驅(qū)動(dòng)軸示意圖 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 （3-7）NFGFtt 32121 105.20361250預(yù) 式中： 同一時(shí)刻提升機(jī)上行料斗中物料重量 環(huán)鏈預(yù)緊力（平均每米長(zhǎng)度牽引構(gòu)件重量，25kg/m）預(yù) 牽引構(gòu)件重量（2000N） ， 2G （3-8）kNkFFttVR 025.12.121 （3-9）mLM 387350. （3-10）mT108.4671953 3） 按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算如下 很顯然 b-b 截面為危險(xiǎn)截面。 由于彎曲應(yīng)力 為對(duì)稱(chēng)循環(huán)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 為靜應(yīng)力，則b （3-11）67.0218b MPaPaWTMe 1802.48)94.(053357)(22 圖 3-2 軸的受力分析及彎扭矩圖 TH250 斗式提升機(jī)設(shè)計(jì) 14 （3-12） 所以 b-b 截面左側(cè)安全，顯然 b-b 截面右側(cè)也是安全的。 4） 安全系數(shù)校核 彎曲應(yīng)力 （3-13）MPaWMba 3.9104.328573 應(yīng)力幅 ba. 平均應(yīng)力 Mpa0m 切應(yīng)力 （3-14）MPaWT8.714.365283 （3-15）Tma 9. 安全系數(shù) （3-16）54.20.398.01271 maKS （3-17）8.16.5.61a （3-18）.28.14.22 S 許用安全系數(shù) 顯然 S , 故 bb 剖面安全。，5.13S 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。 3.4.4 軸承選用 1） 軸承選型 考慮驅(qū)動(dòng)軸在的較大彎矩作用下會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，且不易與減速機(jī)嚴(yán)格保證 同心，故選用承載能力大并有自動(dòng)調(diào)心功能的調(diào)心球軸承軸承 2217。其基本參數(shù) 如表 3-2。 2）工作情況分析及壽命計(jì)算 提升機(jī)驅(qū)動(dòng)軸軸承主要承受徑向載荷，軸向載荷很小并可以忽略中等沖擊。 其當(dāng)量動(dòng)載荷為： （3-19）kNFfPRp 54.1602.51 式中： 載荷系數(shù)，中等沖擊取 1.21.8。pf 其壽命為： 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 15 （3-20）hPCnLrh 230)54.168(.7)(167/0 式中： 軸承的壽命指數(shù)，滾子軸承 =10/3。 故驅(qū)動(dòng)軸軸承的工作壽命為 24362 小時(shí)。 表 3-2 軸承 2217基本參數(shù) 基本尺寸 /mm 額定載荷 /kN d D B rCor 85 150 36 58.2 23.5 3.4.5 驅(qū)動(dòng)鏈輪鍵的設(shè)計(jì)校核 由 驅(qū) 動(dòng) 鏈 輪 軸 的 直 徑 d 為 100mm， 文 獻(xiàn) 2，由表 9-4 可 知 ， 應(yīng) 取 鍵 的 寬 b=28mm， 高 度 h=16 mm 的 普 通 平 鍵 ， 鍵 的 材 料 應(yīng) 選 45 鋼 ， 由 于 鍵 所 受 載 荷 性 質(zhì) 為 輕 微 沖 擊 ， 由 表9- 3 可 知 c=110 MP， =90 MP， 鍵 連 接 工 作 面 的 強(qiáng) 度 校 核 如 下 ： c （3-21）PadklTc 3.2)81(2653 （3-22）blc 7.6)0( 式 中 ： T 傳 遞 的 轉(zhuǎn) 矩 （ ）mN d 軸的直徑 （mm） l鍵的工作長(zhǎng)度，A 型（mm） ，l=L-b(mm)，b 為鍵的寬度。 3.5 聯(lián)軸器的選擇 由于彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器（如圖 3-3 所示）具有一般補(bǔ)償兩軸相對(duì)偏移和減振能 力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，更換彈性元件簡(jiǎn)便，允許有軸向竄動(dòng)，適用的工作溫度為-20C 到+70C，所以根據(jù)提升機(jī)的工作特性，選擇彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器作為減速器和提升 機(jī)上部主軸之間的連接設(shè)備。由文獻(xiàn)2可知應(yīng)選取的聯(lián)軸器型號(hào)為： Y701425/501236YCLXGBT聯(lián) 軸 器 TH250 斗式提升機(jī)設(shè)計(jì) 16 由表 11-9 可知所選用連軸器的公稱(chēng)扭矩 =3153 ，許 用 轉(zhuǎn) 速 為 3450 r/min,nTmN 而 本 次 設(shè) 計(jì) 所 需 的 扭 矩 T=1530 ,轉(zhuǎn) 速 為 48 r/min,故 所 選 的 聯(lián) 軸 器 LX5完 全 滿(mǎn) 足 要 求 。N 下 面 對(duì) 聯(lián) 軸 器 與 軸 連 接 處 的 鍵 進(jìn) 行 設(shè) 計(jì) 和 強(qiáng) 度 較 核 。 由 軸 的 直 徑d 為 70mm， 查 文獻(xiàn) 2，由 表 9-4 可 知 ， 應(yīng) 取 鍵 的 寬 度 b=20mm， 高 度 h=120 mm 的 普 通 平 鍵 ， 鍵 的 材 料 應(yīng) 選 45 鋼 ， 由 于 鍵 所 受 載 荷 性 質(zhì) 為 輕 微 沖 擊 ， 由 表9-3 可 知 c=110 MP， =90 MP， 鍵 連 接 工 作 面 的 強(qiáng) 度 校 核 如 下 ： c （3-23）PadklTc 7.4)2015(7038 （3-24）lc .)( 式 中 ： T 傳 遞 的 轉(zhuǎn) 矩 （ ）mN d 軸的直徑 （mm） l鍵的工作長(zhǎng)度，A 型（mm） ，l=L-b(mm) A鍵與輪轂的接觸高度，平鍵 K=h/2 其中 b 為鍵的寬度。 圖 3-3 LX5 聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)圖 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17 3.6 驅(qū)動(dòng)鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) TH 型斗式提升機(jī)是利用鏈輪與圓環(huán)鏈間的摩擦力進(jìn)行動(dòng)力傳遞的。特別當(dāng)鏈 輪與鏈條摩擦副不能相互匹配，即鏈輪與鏈條產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，鏈輪磨損加劇， 因此，鏈輪是一個(gè)易損件。對(duì)于鏈輪應(yīng)選擇合理的材料、熱處理工藝以保證輪緣 的硬度和耐磨性。同時(shí)考慮到鏈條價(jià)昂，應(yīng)使鏈輪的硬度略低于鏈條的硬度。 TH250 的軸上的扭距通過(guò)鍵槽傳遞給兩個(gè)鏈輪，鏈輪由輪緣和輪體兩部分組 成，結(jié)構(gòu)如圖 3-4 所示。輪體由 HT200 鑄造而成，輪緣由 QT60-2 鑄造而成，要求 鑄件不得有氣孔、縮孔及裂紋等，以保正鏈輪工作正常工作所需要的強(qiáng)度。此次 設(shè)計(jì)采用了組裝式鏈輪。有輪體、輪緣用高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接而成。在鏈輪磨損到一 定程度后，可擰下螺栓，拆換輪緣，更換方便，且節(jié)約拆料、降低了維修費(fèi)。 3.7 提升機(jī)主要參數(shù)的計(jì)算 通過(guò)前幾節(jié)的功率計(jì)算、設(shè)備選型等，提升機(jī)的主要參數(shù)現(xiàn)在可以計(jì)算如下： 1）提升速度： （3-25）smIidnv /2.17.18604346012 圖 3-4 驅(qū)動(dòng)鏈輪裝置 TH250 斗式提升機(jī)設(shè)計(jì) 18 式中： 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min；1n 驅(qū)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)速，r/min；2 d驅(qū)動(dòng)滾筒直徑，mm i減速機(jī)速比, I減速器帶輪與電動(dòng)機(jī)的帶輪直徑比 2） 料斗間距： 在本章第一節(jié)中已得出同一時(shí)刻內(nèi)上行料斗中物料總量為 0.205t，考慮到物料 裝填時(shí)有一定的松散性，故取生料裝填后的密度 ，由于斗速較快時(shí)裝填3/1mt 率較低，故取裝填率 =0.75，已知 TH250 型深斗容積為 3L，則同一時(shí)刻所需上 行料斗的數(shù)量為： 個(gè) （3-26）7838.0/1/.253Lmt 則料斗間距為： a= （3-27）49.75 取整數(shù)，則料斗間距為 450mm。 3.8 頭部罩殼的選材及連接 如圖 3-5 所示，電 動(dòng)機(jī)及減速機(jī)的支座都 是連接在頭部罩殼上的， 罩殼承受的力較大，所 以要采用比較厚的鋼板， 罩殼四壁采用 3mm 的 鋼板，與電動(dòng)機(jī)、減速 機(jī)支座聯(lián)結(jié)的側(cè)板采用 10mm 的筋板， 法蘭 及支撐采用 63636 的熱軋等邊角鋼。同樣 的道理，側(cè)板與罩殼的 焊接要求也較高，故采 用 K 形坡口，且焊接 時(shí)要防止出現(xiàn)虛焊現(xiàn)象。 圖 3-5 提升機(jī)頭部示意圖 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 19 3.9 中部區(qū)段的設(shè)計(jì)選材 由于本設(shè)計(jì)中的提升機(jī)提升高度達(dá) 35m，為防止兩分支上下運(yùn)動(dòng)時(shí)在機(jī)殼產(chǎn) 生空氣擾動(dòng)，故上行部分和下行部分的罩殼均采用獨(dú)立式結(jié)構(gòu)。連接法蘭同樣采 用 63636 的等邊角鋼，殼體采用 3mm 厚的鋼板，并在罩殼上設(shè)有檢修門(mén)，主 要是用來(lái)觀(guān)察、檢查提升機(jī)內(nèi)部的工作情況，在出現(xiàn)故障時(shí)可以方便檢修，具體 結(jié)構(gòu)如圖 3-6 所示。 3.10 料斗與環(huán)鏈的設(shè)計(jì) 根據(jù)斗式提升機(jī)的輸送量及提升高度要求，參照國(guó)家關(guān)于機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中垂 直斗式提升機(jī) Zh 型（中深斗）料斗參數(shù)尺寸，設(shè)計(jì)的畚斗的形狀如圖 3-7 所示， 圖 3-6 中部區(qū)段 TH250 斗式提升機(jī)設(shè)計(jì) 20 料斗容量為 3L，輸送的物料最大塊度為 25mm，對(duì)比同類(lèi)型的斗式提升機(jī)的環(huán)鏈 選擇的相關(guān)參數(shù)可知，與料斗配套使用的鍛造圓環(huán)鏈條是直徑 18mm，節(jié)距為 64mm，單條破斷強(qiáng)度320KN，牽引件為低合金高強(qiáng)度園環(huán)鏈，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚?后，具有很高的抗拉強(qiáng)度和耐磨性，使用壽命長(zhǎng)，符合 TM36-8礦用高強(qiáng)度園環(huán) 鏈標(biāo)準(zhǔn)。 圖 3-7 料斗與環(huán)鏈 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 21 4. 結(jié)論 在老師的關(guān)心和指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)三個(gè)月的設(shè)計(jì)，TH250 斗式提升機(jī)的總體方案 設(shè)計(jì)，總體裝配以及傳動(dòng)、機(jī)體等部件和相關(guān)零部件設(shè)計(jì)及繪圖的設(shè)計(jì)工作已經(jīng) 完成。 提升機(jī)的主要參數(shù)如下： 功率：7.5kW ； 提升高度：35m； 提升能力：30（t/h） ； 料斗寬度：250mm； 料斗盛水容積：3L； 料斗間距：450mm； 本次設(shè)計(jì)的 TH250 圓環(huán)鏈斗式提升機(jī)，提升高度為 35 米，提升能力 35 噸/ 小 時(shí)，運(yùn)行平穩(wěn)可靠。適用于輸送堆積密度小于 1.5t/m3，易于掏取的粉狀、粒狀、 小塊狀的低磨琢性物料，如煤、水泥、碎石、砂、化肥、糧食等。 TH250 斗式提升機(jī)設(shè)計(jì) 22 參考文獻(xiàn) 1 運(yùn) 輸 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 選 用 手 冊(cè) M.北 京 :化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 ， 1999. 2 毛謙德，李振清.袖珍機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007. 3 吳 克 堅(jiān) .機(jī) 械 設(shè) 計(jì) M.北 京 ： 高 等 教 育 出 版 社 ， 2003 4 朱昆泉，許林發(fā).建材機(jī)械工程手冊(cè)M.武漢: 武漢工業(yè)大學(xué)出版社，2000. 5 周 建 方 .材 料 力 學(xué) M.北 京 : 機(jī)械工業(yè)出版社， 2004. 6 褚瑞卿.建材通用機(jī)械與設(shè)備M. 武漢: 武漢工業(yè)大學(xué)出版社，1996. 7 梁庚煌.運(yùn)輸機(jī)械手冊(cè)M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1983. 8 北京建材學(xué)校.建材機(jī)械與設(shè)備M.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1981. 9 王旭，王積森.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. 10 張文明，焦萬(wàn)才.焊工實(shí)用技術(shù)M.遼寧：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2004. 11 沈世德.機(jī)械原理M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. 12 王章忠.機(jī)械工程材料M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. 13 張慶進(jìn).硅酸鹽工業(yè)機(jī)械設(shè)備M.廣州：華南理工大學(xué)出版社，1992 14 許林發(fā).建筑材料機(jī)械設(shè)計(jì)（一）M.武漢：武漢工業(yè)大學(xué)出版社，1990 15 成 大 先 .機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) .北 京 ： 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 ， 2004. 16 王 伯 平 .互 換 性 與 測(cè) 量 技 術(shù) M.北 京 ： 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2002. 17 錢(qián)志峰 劉蘇.工程圖學(xué)M.北 京 ： 科 學(xué) 出 版 社 ， 2004 18 于 駿 一 .機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) M.北 京 ： 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2007. 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 23 致 謝 在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我注意收集資料，注重實(shí)際考察，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性，從而為 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)做了良好的鋪墊。對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)中的難題，我及時(shí)查閱資料，虛心向 老師，同學(xué)請(qǐng)教，搞好搞懂每個(gè)知識(shí)點(diǎn)?？紤]問(wèn)題多方面，多角度，力爭(zhēng)適應(yīng)工 程與設(shè)計(jì)人員的工作要求，培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力與嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作作風(fēng)，也從中體會(huì) 到工程技術(shù)人員所應(yīng)具備的基本素質(zhì)，為進(jìn)入社會(huì)起橋梁作用。知識(shí)的鞏固固然 重要，但能力的培養(yǎng)同樣不可忽略。我覺(jué)得這次設(shè)計(jì)的完成，不僅鍛煉了我搞設(shè) 計(jì)的工作能力，培養(yǎng)了我獨(dú)立思考的能力，解決困難的方法，并且也培養(yǎng)了我獨(dú) 立創(chuàng)新力求先進(jìn)的思想。同時(shí)我認(rèn)識(shí)到：無(wú)論做什么事，只要你深入的去做， 難事不難，但如果你不去用心的做，易事不易。機(jī)不可失，我在這次的設(shè)計(jì)中傾 注了大量的心血，盡一切力量爭(zhēng)取將設(shè)計(jì)做到最好。我認(rèn)為我在這段時(shí)間內(nèi)所有 的收獲，對(duì)我今后的學(xué)習(xí)和工作會(huì)是一筆難得的財(cái)富。 由于本人理論知識(shí)有限，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免存在很多的錯(cuò)誤 和不足，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我得到了 XXX 老師的悉心指導(dǎo)和同組同學(xué)的熱心幫助， 在此期間 XXX 老師經(jīng)常主動(dòng)和我交流，及時(shí)給我指出不合理之處及需要改進(jìn)的地 方，為我能順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)做了很多事情，本人在此對(duì)陳老師表示深深的謝意。