TDG200型高效斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì)含開題及5張CAD圖,TDG200,高效,提升,設(shè)計(jì),開題,CAD I TDG200 型高效提升機(jī)設(shè)計(jì) 摘要提升機(jī)是應(yīng)用廣泛的一種垂直提升設(shè)備，它被用來提升各種物料，如；礦石、煤、水泥、熟料等。板鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)，包括上部、中間節(jié)、下部、輸送鏈，所述上部包括驅(qū)動(dòng)裝置、主動(dòng)鏈輪、逆止器，所述下部裝有從動(dòng)鏈輪、張緊裝置，所述輸送鏈與主、從傳動(dòng)鏈輪配合，輸送鏈上每?jī)蓚€(gè)節(jié)距連接一個(gè)載料斗，其特征在于具有一個(gè)流入式裝料口，輸送鏈上的料斗具有與兩節(jié)鏈距大約相等的高度。在各工業(yè)國(guó)家，這類提升機(jī)應(yīng)用極廣 斗式提升機(jī)在機(jī)械化連續(xù)輸送系統(tǒng)中是一種被普遍采用的垂直輸送設(shè)備。主要用于提升粉狀、粒狀、小塊狀的無磨琢性和磨琢性物料（如水泥、煤、砂、谷物、木屑、礦石、焦碳、硅酸鹽、鋁鎂砂、耐火材料、化肥、化學(xué)物品等） 。 根據(jù)生產(chǎn)工藝的需要，它與給料機(jī)、帶式輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)等其他形式輸送設(shè)備配合，可以布置成不同的工藝流程，形成各種運(yùn)輸系統(tǒng)。因此斗式提升機(jī)廣泛地應(yīng)用于建材、電力、冶金、機(jī)械、化工、有色金屬、糧食等工業(yè)部門。正確使用斗式提升機(jī)，定期維護(hù)保養(yǎng)，不僅能延長(zhǎng)其使用壽命，而且可以減少系統(tǒng)停機(jī)，避免事故發(fā)生，是實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的必要條件。關(guān)鍵字：高效提升機(jī) 總體設(shè)計(jì) 傳動(dòng)裝置 II Efficient hoist design Of TDG200AbstractHoist is the widespread use of a vertical lifting equipment, which was used to upgrade various materials, such as; Ores, coal, cement, Clinker etc. Plate chain hoist, including upper, middle section, the lower, chains, and covers the upper including drivers for the initiative sprocket, backstop, installed above the lower follower sprocket, the tensioning device, which covers the main chains from the drive sprocket tie. Every two chains linking a pitch containing Hopper, their characteristic is to have an inflow of mouth-filling, Chains with the hopper with two chains from the approximately equal height. In the industrial countries. Hoist such widely used bucket elevator in mechanized continuous conveyor system is a widely used in the vertical conveying equipment. Used mainly for upgrading powdery, granular, small block without grinding mill cut and cut materials (such as cement, coal, sand, grain, wood, ores, Coke, silicates, alumina - magnesia sand, refractoriness, fertilizers, chemicals, etc.). According to the needs of the production process, with Feeder, belt conveyors, screw conveyor, and other forms of transportation equipment tie, can be transformed into different process, the formation of the various transport systems. Therefore bucket elevator is widely used in building materials, electric power, metallurgy, machinery, chemicals, non-ferrous metals, grain and other industrial sectors. Proper use of bucket elevator, regular maintenance can not only extend its service life, but can reduce system downtime, avoid accidents is to achieve safe production, quality, high-yield, the necessary conditions.Key words: Efficient hoist Overall design Transmission III 目目 錄錄1 1 引言引言1 11.1 提升機(jī)的介紹11.2 斗式提升機(jī)的裝載及卸載32 2 傳動(dòng)方案的確定傳動(dòng)方案的確定6 62.1 總體方案的選擇原則62.2 傳動(dòng)方案的選擇63 3 TDG200TDG200 的總體設(shè)計(jì)的總體設(shè)計(jì)9 93.1 電動(dòng)機(jī)的選擇93.2 滾筒的確定103.3 傳動(dòng)比的確定113.4 膠帶的設(shè)計(jì)123.5 料斗的設(shè)計(jì)133.6 張緊裝置的選擇153.7 逆止器的選用163.7.1 逆止器工作原理及使用條件163.7.2 逆止器的確定184 4 減速器的設(shè)計(jì)減速器的設(shè)計(jì)19194.1 相關(guān)參數(shù)的計(jì)算194.2 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算204.2.1 ， 齒輪的計(jì)算201Z2Z IV 4.2.2 ,齒輪的計(jì)算253Z4Z4.2.3 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)304.2.4 齒輪的潤(rùn)滑314.3 軸的設(shè)計(jì)324.3.1 各軸的設(shè)計(jì)計(jì)算324.3.2 各軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)334.3.3 軸的校核354.4 軸承的校核374.5 鍵的校核394.6 減速器箱體的設(shè)計(jì)404.6.1 減速器箱體的設(shè)計(jì)原則404.6.2 減速器箱體尺寸的設(shè)計(jì)41總總 結(jié)結(jié)4242致致 謝謝4343參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)4444 第 1 頁 共 53 頁 1 引言引言1.1 提升機(jī)的介紹提升機(jī)的介紹物料運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展越來越快，運(yùn)輸設(shè)備也越來越多，例如：皮帶輸送機(jī)，螺旋輸送機(jī)等，但提升機(jī)在運(yùn)輸設(shè)備中起著很大的作用，它是將物料從低處運(yùn)送到高處。提升機(jī)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)經(jīng)歷了幾百年的歷史，但近幾年提升機(jī)的類型很多，主要有斗式提升機(jī)，環(huán)鏈提升機(jī)等多種，各有其特點(diǎn)，提升機(jī)的應(yīng)用很為廣泛，在各行業(yè)都有所應(yīng)用，主要應(yīng)用在建筑，機(jī)械，礦山領(lǐng)域，還應(yīng)用于糧油“食品” “化工”水泥制造等行業(yè)，它是一種垂直或大傾角傾斜向上輸送粉狀 粒狀或小塊狀物料的連續(xù)輸送機(jī)械，由牽引帶圍繞著頭和底輪做循環(huán)運(yùn)動(dòng)，從而將其上部固定的料斗內(nèi)的物料由下提升至機(jī)頭。斗式提升機(jī)提升物料的高度可達(dá) 80m（如 TDG） 。斗式提升機(jī)在機(jī)械化連續(xù)輸送系統(tǒng)中是一種被普遍采用的垂直輸送設(shè)備。主要用于提升粉狀、粒狀、小塊狀的無磨琢性和磨琢性物料（如水泥、煤、砂、谷物、木屑、礦石、焦碳、硅酸鹽、鋁鎂砂、耐火材料、化肥、化學(xué)物品等） 。提升機(jī)的發(fā)展的速度很快，它將各類提升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)總結(jié)起來，研究出更符合社會(huì)發(fā)展需要的提升機(jī)。斗式提升機(jī)的理論研究，在國(guó)內(nèi)外眾多人士做了大量工作，使其設(shè)計(jì)更具科學(xué)性，人性化。但至今仍有些方面不十分完善，使用中還有不少問題有待我們解決。將來提升機(jī)的發(fā)展將會(huì)向其壽命長(zhǎng)，工作可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，提升范圍廣，維修方便等優(yōu)點(diǎn)發(fā)展。即向高效提升機(jī)發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)在引進(jìn)、吸收、消化了世界各國(guó)斗式提升機(jī)的最新技術(shù)，并結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出 THG 型和 TDG 型高效斗式提升機(jī)系列，以滿足市場(chǎng)對(duì)大輸送量，大提升高度及結(jié)構(gòu)緊湊的新型高效斗提機(jī)的需要。斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的是傳動(dòng)系統(tǒng)和張緊部分，傳動(dòng)系統(tǒng)的改進(jìn)直接決定著生產(chǎn)量和生產(chǎn)效率;張緊部分也直接影響物料的輸送效率。當(dāng)然殼體的合理外形布局也起著不可忽視的作用。加之我國(guó)還處于發(fā)展中國(guó)家，我國(guó)的機(jī)械加工業(yè)還比較落后， 因此，提升機(jī)的設(shè)計(jì)就顯得很重要。斗提機(jī)的主要部件有：牽引構(gòu)件、料斗、驅(qū)動(dòng)裝置、拉緊裝置、傳動(dòng)輪、拉緊輪、機(jī)殼等。牽引構(gòu)件有輸送帶或鏈條。用輸送帶作為牽引構(gòu)件的斗提機(jī)稱為帶斗式提升機(jī)；用鏈條作為牽引構(gòu)件的斗提機(jī)稱為鏈斗式提升機(jī)。斗提機(jī)使用的料斗主要有淺斗、深斗、導(dǎo)槽斗、組合斗、脫水斗等，可根據(jù)物料特性和卸載方式進(jìn)行選擇。驅(qū)動(dòng)裝置 第 2 頁 共 53 頁 包括電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置等。傳動(dòng)輪可以是傳動(dòng)滾筒 （牽引構(gòu)件為輸送帶） ，或傳動(dòng)鏈輪 （牽引構(gòu)件為鏈條） 。驅(qū)動(dòng)裝置與傳動(dòng)輪相連，使斗提機(jī)獲得動(dòng)力并驅(qū)使其運(yùn)轉(zhuǎn)。斗提機(jī)通常采用螺旋式或重錘式拉緊裝置，拉緊輪為拉緊滾筒或拉緊鏈輪，拉緊裝置與拉緊輪相連，使?fàn)恳龢?gòu)件獲得必要的初張力，以保證斗提機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。斗提機(jī)的機(jī)殼分頭部、中間和尾部三部分。頭部機(jī)殼與驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)輪等組成斗提機(jī)頭部，頭部機(jī)殼的形狀應(yīng)根據(jù)物料的拋出軌跡進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證從料斗中卸出的物料能順利進(jìn)入卸料槽中。尾部機(jī)殼與拉緊裝置、拉緊輪等組成斗提機(jī)尾部，尾部機(jī)殼形狀應(yīng)與物料裝載方式相適應(yīng)。斗提機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，橫斷面外形尺寸小，可顯著節(jié)省占地面積；提升高度較大；有良好的密封性，可避免污染環(huán)境。其缺點(diǎn)是：對(duì)過載較敏感；料斗和牽引構(gòu)件易磨損；輸送物料種類受到限制。TDG 型為帶斗式提升機(jī)，以 EP 輸送帶或鋼繩芯輸送帶為牽引構(gòu)件，韌性好，強(qiáng)度高。其輸送量為 242080 m3/h，提升高度為 580m。技術(shù)參數(shù)如表 1.1。 表 1.1 提升機(jī)的技術(shù)參數(shù)型式THG 型斗提機(jī)TDG 型斗提機(jī)結(jié)構(gòu)特征采用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈為牽引件，該鏈條按 GB/T2718-41礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈制造采用 EP 輸送帶和鋼絲繩膠帶為牽引件卸載特征采用混合式或重力式方式卸料采用混合式或離心式方式卸料適用輸送物料配 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)適用于輸送略有潮濕、易結(jié)塊、流動(dòng)性差的粉粒狀物料配 SH 型料斗時(shí)適用于輸送干燥、松散、流動(dòng)好的粉狀、粒狀、塊狀物料配 ZH 型料斗時(shí)適用于輸送略有潮濕、易結(jié)塊、流動(dòng)性差的粉粒狀物料適用溫度被輸送物料的溫度在 250以下普通膠帶適用于 80以下物料耐熱膠帶適用于 120以下的物料型號(hào)THG160、THG200、THG250、THG315、THG400、THG500、THG630、THG800、THG1000、THG1250、THG1600TDG160、TDG200、TDG250、TDG315、TDG400、TDG500、TDG630、TDG800、TDG1000、TDG1250、TDG1600 第 3 頁 共 53 頁 提升高度575m580m輸送量161800m3/h242080m3/h1斗式提升機(jī)的特點(diǎn)：1）驅(qū)動(dòng)功率小,采用流入式喂料、誘導(dǎo)式卸料、大容量的料斗密集型布置.在物料提升時(shí)幾乎無回料和挖料現(xiàn)象,因此無效功率少。 2）提升范圍廣,這類提升機(jī)對(duì)物料的種類、特性要求少,不但能提升一般粉狀、小顆粒狀物料,而且可提升磨琢性較大的物料.密封性好,環(huán)境污染少。 3）運(yùn)行可靠性好,先進(jìn)的設(shè)計(jì)原理和加工方法,保證了整機(jī)運(yùn)行的可靠性,無故障時(shí)間超過 2 萬小時(shí)。提升高度高.提升機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),因此可達(dá)到較高的提升高度。 4）使用壽命長(zhǎng),提升機(jī)的喂料采取流入式,無需用斗挖料,材料之間很少發(fā)生擠壓和碰撞現(xiàn)象。本機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)保證物料在喂料、卸料時(shí)少有撒落,減少了機(jī)械磨損。5)采用重錘式張緊裝置，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)張緊又可保持恒定的張緊力，避免膠帶打滑或脫鏈，從而保證機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。6）對(duì)過載的敏感程度大，料斗和牽引件易損壞。2.斗式提升機(jī)的輸送工作原理是：料斗把物料從下面的儲(chǔ)藏中舀起，隨著輸送帶或鏈提升到頂部，繞過頂輪后向下翻轉(zhuǎn)， 斗式提升機(jī)將物料傾入接受槽內(nèi)。帶傳動(dòng)的斗式提升機(jī)的傳動(dòng)帶一般采用橡膠帶，裝在下或上面的傳動(dòng)滾筒和上下面的改向滾筒上。鏈傳動(dòng)的斗式提升機(jī)一般裝有兩條平行的傳動(dòng)鏈，上或下面有一對(duì)傳動(dòng)鏈輪，下或上面是一對(duì)改向鏈輪。斗式提升機(jī)一般都裝有機(jī)殼，以防止斗式提升機(jī)中粉塵飛揚(yáng)。1.2 斗式提升機(jī)的裝載及卸載斗式提升機(jī)的裝載及卸載a 分類1）按安裝方式不同：可分為垂直式，傾斜式，垂直傾斜式。2）按卸載特性不同：可分為離心式，離心重力式，重力式。3）按裝載特性不同：可分為掏去式，流入式。4）按牽引件不同：可分為帶式，鏈?zhǔn)健?）按料斗形式不同：可分為深斗，淺斗，鱗斗等。b 裝載 斗式提升機(jī)在尾部裝載，裝載的形式有兩種：掏取式（如圖 1.1） 由料斗在物料中掏去裝載。掏去主要用于輸送粉末狀，顆粒 第 4 頁 共 53 頁 狀。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 m/s。 圖 1.1 掏取式 圖 1.2 流入式流入式（如圖 1.2）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，一般不超過 1m/s。 (a) (b) (c)圖 1.3 離心式(a) 離心重力式(b) 重力式(c)c 卸載斗式提升機(jī)在頭部卸載，卸載的形式有三種，離心式(a),離心重力式(b)，重力式(c)， （如圖 1-3）料斗繞上驅(qū)動(dòng)輪并隨傳動(dòng)輪一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，斗內(nèi)物料同時(shí)受到重力 mg 和離心力的作用，它們的合力 N 的作用線始終與傳動(dòng)輪垂直中心線交于一點(diǎn) p，稱為極2mrw點(diǎn)， p 點(diǎn)至傳動(dòng)輪中心的距離 h 稱為極距，極距 h 可按下式計(jì)算：h =895/n2 （1-1） 式中： h極距，m；n傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，r/min。 第 5 頁 共 53 頁 可見，極距 h 的大小只與傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 n 有關(guān)，而與料斗位置及物料特性無關(guān)。當(dāng)傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 n 一定時(shí)， h 為定值，隨著 n 的增大，極距 h 逐漸減小，離心力與重力的比值增大；反之， n 減小，則 h 增大，離心力與重力的比值減小。卸載方式可根據(jù)極距 h 的大小判別。設(shè)料斗外緣到傳動(dòng)輪中心的半徑為 r1，傳動(dòng)輪半徑為 r2，則：1）當(dāng) h r1，即極點(diǎn)位于料斗外緣軌跡以外時(shí) （見圖 1-3a） ，重力大于離心力，物料將沿料斗的內(nèi)壁移動(dòng)，這種卸載方式稱為重力式卸載。輸送小塊狀的、密度較大的、磨磋性較大的及脆性物料，常采用這種卸載方式。通常用鏈條作牽引構(gòu)件，料斗的運(yùn)行速度一般為 0.40.8m /s，可以采用深斗。2）當(dāng) h r2，即極點(diǎn)位于傳動(dòng)輪圓周以內(nèi)時(shí) （見圖 1-3b） ，離心力值遠(yuǎn)大于重力值，料斗內(nèi)的物料將沿著斗的外緣移動(dòng)并從外緣拋出，這種卸載方式稱為離心式卸載。輸送干燥的和流動(dòng)性好的粉狀、粒狀及小塊狀物料，常采用這種卸載方式。常用輸送帶作牽引構(gòu)件，料斗的運(yùn)行速度較高，一般為 1.03.5m /s，最高可達(dá) 5m /s。3）當(dāng) r2 h r1，即極點(diǎn)位于傳動(dòng)輪圓周以外和料斗外緣軌跡以內(nèi)時(shí) （見圖 1-3 c） ，離心力值與重力值相差不大，物料從料斗內(nèi)整個(gè)物料表面卸出，卸載特性介于離心式與重力式之間，這種卸載方式稱為混合式卸載。這種卸載方式適用于輸送潮濕的、流動(dòng)性差的粉狀和粒狀物料。牽引構(gòu)件可用輸送帶，也可以用鏈條，料斗的運(yùn)行速度為 0.61.5m /s 。 第 6 頁 共 53 頁 2.傳動(dòng)方案的確定傳動(dòng)方案的確定2.1 總體方案的選擇原則總體方案的選擇原則由于設(shè)計(jì)的多解性，滿足某種功能要求的機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案可能會(huì)有很多種，因此，在考慮機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案時(shí)，除滿足基本的功能要求外，還應(yīng)考慮到以下原則：1）機(jī)械系統(tǒng)盡量簡(jiǎn)單在保證實(shí)現(xiàn)功能的前提下，應(yīng)采用構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動(dòng)副數(shù)少的機(jī)構(gòu)，這樣就可以簡(jiǎn)化機(jī)器的構(gòu)造，有利于減輕機(jī)械的重量，降低制造成本，也有利于提高機(jī)械效率和減少積累誤差。2）盡量縮小機(jī)構(gòu)尺寸機(jī)械的尺寸和重量隨所選擇的機(jī)構(gòu)類型不同而有差別。在相同的傳動(dòng)比下，選擇機(jī)械結(jié)構(gòu)比較小。 3） 機(jī)構(gòu)應(yīng)有較好的動(dòng)力特性 機(jī)構(gòu)在機(jī)械系統(tǒng)中不僅傳遞運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還要傳遞動(dòng)力，因此要選擇有較好的動(dòng)力學(xué)特性的機(jī)構(gòu)。4）機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)具有良好的人機(jī)性能任何機(jī)械系統(tǒng)都是有人來設(shè)計(jì)，并用來服務(wù)于人，而大多數(shù)機(jī)械系統(tǒng)都要人來操作和使用，因此在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮人的生理特性，以求得人與機(jī)械系統(tǒng)的和諧統(tǒng)一。5）合理的分配傳動(dòng)比。2.2 傳動(dòng)方案的選擇傳動(dòng)方案的選擇傳動(dòng)方案一般用機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖來表示，它反映運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞路線和各部件的組成及連接關(guān)系。合理的傳動(dòng)方案首先要滿足機(jī)械的功能要求，例如傳遞功率的大小，轉(zhuǎn)速和運(yùn)動(dòng)形式。此外，還要適合工作條件（工作環(huán)境，場(chǎng)地，工作制度等） ，滿足工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，傳動(dòng)效率高，維護(hù)便利，工藝性和經(jīng)濟(jì)性合理等要求，同時(shí)滿足這些要求是比較困難的，因此通過分析多種方案來選擇能保證重點(diǎn)要求的較好方案。根據(jù)以上的選擇原則，有以下兩種傳動(dòng)方案； 第 7 頁 共 53 頁 方案一： 電動(dòng)機(jī) 聯(lián)軸器 減速器 膠帶 滾筒 聯(lián)軸器1電動(dòng)機(jī) 2，4聯(lián)軸器 3減速器 5滾筒 6膠帶圖 2.1 傳動(dòng)方案圖 方案二： 電動(dòng)機(jī) 皮帶輪 減速器 膠帶 滾筒 聯(lián)軸器12軸 1 軸 3軸 243 35 6 第 8 頁 共 53 頁 圖 2.2 傳動(dòng)方案圖1 電動(dòng)機(jī) 2 皮帶輪 3 減速器 4 聯(lián)軸器 5 滾筒 6 膠帶 將兩種方案進(jìn)行比較，選用方案一作為本次設(shè)計(jì)的方案。 第 9 頁 共 53 頁 3 TDG200 的總體設(shè)計(jì)的總體設(shè)計(jì)3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇包括電動(dòng)機(jī)的型號(hào)，結(jié)構(gòu)形式，功率，額定轉(zhuǎn)矩等。主要是從功率，轉(zhuǎn)速，適應(yīng)環(huán)境等考慮。具體如下： 由機(jī)械運(yùn)輸設(shè)計(jì)使用手冊(cè)表 1442。查得 TDG200(配 sh 料斗)技術(shù)參數(shù)如下所示： 料斗容量 4.1L 料斗斗距 300mma 每米長(zhǎng)度牽引件膠帶重量 21.5kg/m 料斗的運(yùn)行速度 1.2m/s v 提升高度 =80mHMAXH本次設(shè)計(jì)取提升高度為 21.744m，查機(jī)械運(yùn)輸設(shè)計(jì)使用手冊(cè)311 頁得，提升機(jī)的一系列數(shù)據(jù)（如表 3.1）：表 3.1 提升機(jī)的技術(shù)參數(shù)斗提機(jī)的軸距（c）料斗數(shù)提升高度(H)輪廓高度23.21416021.74424.544表 3.2 提升機(jī)的功率參數(shù)由運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)14-17 式，計(jì)算斗式提升機(jī)的軸功率公式為： （3.1）ksoppcgQp3600 式中： :為軸功率（kw） op斗寬，mm160200250315400500630800空轉(zhuǎn)功率,KWkP22233445（物料粒度）01mm0.20.20.30.50.81.22.23.4（物料粒度）05mm0.40.40.71.1.82.74.26.9挖取功率,sPKW（物料粒度）040mm0.40.40.91.62.23.658.4 第 10 頁 共 53頁 ：為挖取功率（kw） 查表 3.2 得，取 0.4kwsp ：為空載功率（kw） 查表 3.2 得，取 2kwkp：輸送能力 由運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 14-42 查得Q )/(453hmQ :密度 （t/m ）取 1.23 代入（3.1 式）得：ksoppcgQp3600 =24 . 0360010214.232 . 145 =5.88（kw） 電動(dòng)機(jī)功率： = （3.3）dpop 式中：傳動(dòng)的總效率， 21 ：為電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率（kw）dp ：為減速器的效率，取 0.8851 ：為聯(lián)軸器的效率，取 0.962 代入數(shù)值： =6.92（kw）dpop96. 0885. 088. 5電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132M-4,參數(shù)如下（表 3.3） 表 3.3 Y132M-4 參數(shù) 項(xiàng)目功率（kw）轉(zhuǎn)速(r/min)額定轉(zhuǎn)矩(Nm)質(zhì)量(kg)Y132M-47.514402.2813.2 滾筒的確定滾筒的確定 因提升機(jī)采用離心式卸載方式,因而輸送速度應(yīng)根據(jù)斗內(nèi)物料的重心的離心力和重力相等來確定。使用離心式卸載，要使離心力大于重力。 （3.4）GRmF2 即: gR 2gRR 22 第 11 頁 共 53頁 gRv 2=0.294 m22204. 02vgvDg所以 0.294 mgD為了確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比范圍，以便選擇合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和擬定傳動(dòng)方案，計(jì)算其驅(qū)動(dòng)滾筒的轉(zhuǎn)速,即：gn由起重運(yùn)輸機(jī)械計(jì)算附錄八十七查的,取傳動(dòng)滾筒直徑為=250mm,尾筒也用gD同樣的大小.滾筒的長(zhǎng)度由膠帶的寬度決定. 滾筒的轉(zhuǎn)速: =91.7r/minggDvn6025. 014. 32 . 160極距 : rmwmgrh2222289530nnghh=0.106m2895gn27 .91895因?yàn)?h ,所以物料做離心卸載,符合要求.2gD3.3 傳動(dòng)比的確定傳動(dòng)比的確定總的傳動(dòng)比 7 .157 .911440gdnni因此傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比約為 =15.7,根據(jù)傳動(dòng)比可初步擬定二級(jí)傳動(dòng)，可將減速器i設(shè)計(jì)為二級(jí)展開式圓柱減速器。 即 21iii 可取 =3.5 =4.5 1i2i 先取 5 . 3121zzi221z77112izz 取 5 . 4342zzi223z99234izz 第 12 頁 共 53頁 3.4 膠帶的設(shè)計(jì)膠帶的設(shè)計(jì) 1） 膠帶的分類 提升帶根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式和帶芯材料可分為:帆布芯提升帶、EP 橡膠提升帶鋼絲繩芯提升帶、PVC 整芯提升帶等。各種規(guī)格中還有不同等級(jí)的抗拉強(qiáng)度。 理論計(jì)算中安全系數(shù)的選擇要結(jié)合物料特性、裝載方式及卸載方式。對(duì)于采用挖料式裝載時(shí) ,主要為粉末狀、顆粒狀、小塊狀的無磨琢性的散狀物料 ,挖料時(shí)不會(huì)產(chǎn)生很大的阻力 ,且畚斗間距較大,允許提升帶和畚斗的運(yùn)行線速度較高 (一般可以為0.83.5 m /s) ,同時(shí)為避免超載和物料撒落 ,應(yīng)使挖取的物料面高度低于拉緊輪軸所在的水平面 ,此時(shí)安全系數(shù)應(yīng)考慮取中間值;對(duì)于容重較大、磨琢性大的物料 ,應(yīng)考慮采用流入式裝載方式 ，料斗應(yīng)連續(xù)、密集地布置 ,并取較低的運(yùn)行線速度 (一般小于1. 0m /s) ,且運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)迎向物料流動(dòng)方向 ,供料口下緣的位置要高于拉緊輪軸所在的水平面,此時(shí)承受的沖擊載荷較大 ,安全系數(shù)應(yīng)考慮取高值。在提升產(chǎn)量大 ,提升高度高 ,使用頻率高的高效提升設(shè)備上 ,應(yīng)優(yōu)先選用鋼絲繩芯提升帶或高強(qiáng)度的 PVC 整芯提升帶2）膠帶的性能要求提升帶作為承受負(fù)載的傳動(dòng)帶 ,其性能要求與傳統(tǒng)的輸送帶在織物芯層的選擇、橡膠的配方上有很大區(qū)別。提升帶除了應(yīng)具有足夠的經(jīng)向、緯向拉伸強(qiáng)度外 ,還應(yīng)該有: 定負(fù)荷延伸率低; 優(yōu)異的耐磨性 ,使用壽命長(zhǎng); 阻燃、抗靜電 ,使用過程中安全性高; 耐水、油、酸、堿性能優(yōu)異 ,防腐蝕、防霉?fàn)€ ,適用性廣; 具有優(yōu)異的螺栓栓固能力,適合畚斗的安裝; 對(duì)于與食品、飼料等有衛(wèi)生要求的物料接觸時(shí)應(yīng)符合 FDA 衛(wèi)生安全認(rèn)證。3）膠帶在工作過程中的常見問題及解決辦法a提升帶跑偏(1)提升機(jī)在安裝時(shí)機(jī)筒中心線的垂直度偏差過大 ,要求調(diào)整機(jī)筒聯(lián)接法蘭 ,校正垂直度;(2)主動(dòng)輪軸的水平度偏差過大 ,墊整軸承座;(3)主、從動(dòng)輪不在一個(gè)垂直投影面上 ,可以將下軸承座改為外伸式軸承座 ,軸向或徑向移動(dòng)都很方便 ,便于安裝調(diào)節(jié);(4)提升帶彎曲 ,更換提升帶或?qū)澢鷩?yán)重的部分打斷重新接頭校直;(5)頭輪為直筒式 ,物料進(jìn)料不均勻時(shí)出現(xiàn)跑偏 ,將頭輪換成鼓狀結(jié)構(gòu) ,同時(shí)在進(jìn) 第 13 頁 共 53頁 料口處增加節(jié)料擋板；(6)增加跑偏、失速監(jiān)控裝置 ,及時(shí)采集設(shè)備運(yùn)行信息 ,及時(shí)檢查調(diào)整。b提升帶的張緊故障(1)提升帶在使用過程中隨時(shí)間增長(zhǎng)而被拉長(zhǎng) ,首先調(diào)節(jié)張緊機(jī)構(gòu) ,當(dāng)超出張緊行程時(shí) ,提升帶未能被張緊 ,斗式提升機(jī)便會(huì)發(fā)生堵塞、產(chǎn)量降低、傳動(dòng)打滑、嚴(yán)重的會(huì)將提升帶燒斷 ,針對(duì)這些問題可采取“縮帶法 ”,去除被拉長(zhǎng)部分 ,重新調(diào)整。(2)選擇定負(fù)荷延伸率低的 PVC 整芯提升帶或 EP 橡膠提升帶。c提升帶的斷裂(1)提升帶在正常運(yùn)行時(shí)發(fā)生斷裂屬于設(shè)計(jì)選型問題 ,應(yīng)重新計(jì)算更換拉伸強(qiáng)度符合要求的提升帶;(2)提升帶在正常運(yùn)行時(shí)接頭處斷裂是由于接頭方式不合理造成的 ,應(yīng)將螺釘搭接的形式改為皮帶聯(lián)接器的形式 ,提高接頭處聯(lián)接強(qiáng)度;(3)超負(fù)載異常斷裂時(shí) ,應(yīng)檢查進(jìn)料口的料量和相關(guān)配件的質(zhì)量及運(yùn)行情況 ,及時(shí)調(diào)整更換。 由5-31 式,芯層數(shù) （3.5）667. 12150125200150125GDi 取 =2i 膠帶的寬度通常比料斗寬 25150 mm ,即：=150）=225350mm/B25(B 其中，:為斗寬（mm）B ：為膠帶的寬度（mm）/B由起重機(jī)械計(jì)算附錄八十七，取膠帶寬度=400mm 因此選用鋼芯膠帶/B3.5 料斗的設(shè)計(jì)料斗的設(shè)計(jì)料斗的提升速度不但影響生產(chǎn)率，還影響卸料，應(yīng)根據(jù)輸送物料的不同進(jìn)行選用比。事實(shí)上，料斗的提升速度是否恰當(dāng)，不但影響生產(chǎn)率，同時(shí)對(duì)卸料影響也較大。實(shí)驗(yàn)證過低，斗式提升機(jī)的產(chǎn)量難以提高。并且，料斗中物料所受離心力較小，主要受自身重力的作用間距稍大時(shí)，部分物料會(huì)從頭部散落到提升筒體內(nèi)，而不能被拋向出料口，影響斗式提升機(jī)的生重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)堵塞現(xiàn)象。當(dāng)提升速度過高，有料料斗繞上上滾筒時(shí)，料斗中物料所受離心力于流散性好的物料，部分會(huì)被過早地拋出料斗， 第 14 頁 共 53頁 與頭部機(jī)殼碰撞后散落到筒體中;對(duì)于流散性料(如潮濕的粉料)，部分會(huì)貼住料斗外側(cè)不易拋出造成返料，斗式提升機(jī)生產(chǎn)率也會(huì)降低。因速度應(yīng)根據(jù)輸送物料的不同進(jìn)行選用。實(shí)踐證明，輸送干燥、流散性好的物料易倒空，為提高生產(chǎn)率提升速度可選用大一些，一般以 2m/s 為宜(采用離心式卸料);輸送潮濕、流散性不良的物料，一般提升速度以 0.60.8m/s 用離心-重力式卸料)。應(yīng)依據(jù)物料特性和提升速度選擇斗型，并控制單位長(zhǎng)度的料斗數(shù)量，來保證斗式提升機(jī)。料斗容積的變化(即型號(hào)不同)會(huì)影響斗式提升機(jī)的生產(chǎn)率。在提升帶寬度相同的條件下，容積較大。因此，相同型號(hào)的斗式提升機(jī)采用深料斗時(shí)，生產(chǎn)率較高。但斗型的選擇主要依據(jù)和提升速度。一般，深料斗用于輸送干燥、流散性好的物料，淺料斗用于提升潮濕、流散性不;提升速度較低時(shí)可用深料斗，提升速度較高時(shí)宜用淺料斗，這樣有利于提高斗式提升機(jī)的生產(chǎn)單位長(zhǎng)度上料斗數(shù)量的多少，也會(huì)直接影響斗式提升機(jī)的生產(chǎn)率，同時(shí)對(duì)料斗的充填系數(shù)。從生產(chǎn)率計(jì)算公式可以看出，單位長(zhǎng)度上料斗數(shù)量越多生產(chǎn)率越高;但另一方面，單位長(zhǎng)度量過多，又會(huì)降低料斗的充填系數(shù)，使生產(chǎn)率降低。目前大多數(shù)斗式提升機(jī)采用提高提升速度、位長(zhǎng)度上的料斗數(shù)量，來保證斗式提升機(jī)的生產(chǎn)率。通常輸送粉狀、顆粒狀物料，每米長(zhǎng)度安裝料斗;輸送塊狀物料，每米長(zhǎng)度上安裝 34 個(gè)料斗，從實(shí)際使用效果來看，這樣的布置是合理的。圖 3.1 料斗的接頭設(shè)計(jì) 第 15 頁 共 53頁 由于設(shè)計(jì) TDG200，料斗寬度為 200 mm,由運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 1442。可查的料斗的容量 4.1 ,斗距為 300mm。L3.6 張緊裝置的選擇張緊裝置的選擇 1.張緊裝置的作用（1）提升機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)必須使輸送帶具有一定得張緊力，提供張緊力的設(shè)備就是張緊裝置。一般的張緊裝置的作用如下:保證輸送帶在傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)具有足夠的張力，以滿足傳動(dòng)滾筒的摩擦傳動(dòng)要求。（2）保證輸送帶最小張力點(diǎn)的張力，以滿足輸送帶的松弛的限制條件。（3）滿足輸送帶動(dòng)張力引起的彈性伸長(zhǎng)要求的拉緊行程。（4）補(bǔ)償輸送帶的永久伸長(zhǎng)。2.張緊裝置在提升中的布置位置在提升機(jī)設(shè)計(jì)中，合理的選擇張緊裝置的形式布置在相應(yīng)的位置是保證輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)輸送帶在傳動(dòng)滾筒上不打滑的必要條件。一般情況下，布置張緊裝置必須考慮的因素如下：（1）張緊裝置要盡量布置在輸送帶的張力最小處。（2）需要考慮張緊裝置的作用區(qū)域，必要時(shí)可設(shè)置兩個(gè)張緊裝置。（3）張緊裝置應(yīng)盡量靠近傳動(dòng)滾筒處。（4）在雙滾筒驅(qū)動(dòng)時(shí)，一般張緊裝置設(shè)置在后一個(gè)傳動(dòng)滾筒的分離點(diǎn)；考慮傳遞制動(dòng)力的要求也可以設(shè)置在兩個(gè)傳動(dòng)滾筒之間。（5）采用任何形式的張緊裝置都必須布置成張緊滾筒繞入和繞出輸送帶分支與滾筒位移線平行，而且施加的張緊力要通過滾筒中心。3.張緊裝置的種類張緊裝置按作用可以分為重錘式，固定式和自動(dòng)張緊三類。重錘式張緊裝置式結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，應(yīng)用范圍最廣泛的張緊裝置。它是保證張緊力不變的張緊裝置，分析表明，在重錘的作用下，這種張緊裝置可以產(chǎn)生位移以吸收輸送帶的彈性伸長(zhǎng)和永久伸長(zhǎng)。這樣，重錘張緊裝置就可以設(shè)計(jì)的張緊力。固定張緊裝置是在輸送機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中拉緊滾筒位置保持不變的張緊裝置。這類張緊裝置是在輸送機(jī)的停機(jī)狀態(tài)或張緊行程進(jìn)行調(diào)整，而在運(yùn)行時(shí)無法及時(shí)調(diào)整。自動(dòng)張緊裝置和固定張緊裝置的最大不同點(diǎn)是它具有傳感元件和控制系統(tǒng)。4.張緊裝置的選擇 第 16 頁 共 53頁 重錘張緊裝置應(yīng)該提供設(shè)備需要的最大張緊力，并保證輸送帶的最大張緊行程。固定張緊裝置由于一旦輸送機(jī)開始啟動(dòng)后，就不能調(diào)節(jié)輸送機(jī)的行程，所以要在輸送機(jī)啟動(dòng)之前充分張緊，用啟動(dòng)前的輸送帶張緊伸長(zhǎng)和啟動(dòng)后的張緊伸長(zhǎng)相等的關(guān)系確定張緊力，當(dāng)然，應(yīng)該保證張緊裝置的張緊行程。自動(dòng)張緊裝置應(yīng)該計(jì)算出輸送機(jī)在不同工況下所需要的張緊力。本次設(shè)計(jì)的采用自動(dòng)張緊裝置。3.7 逆止器的選用逆止器的選用在提升機(jī)運(yùn)輸有載時(shí)，由于停電或驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)生故障而停止向上運(yùn)行時(shí)，有向下倒轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。假如輸送帶倒轉(zhuǎn)，物料將在輸送機(jī)的尾部堆積，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞輸送帶，造成事故。為了防止輸送帶的反向運(yùn)動(dòng)，應(yīng)采用逆止器。常用的逆止器有：帶式逆止器，滾柱逆止器和異形塊逆止器。逆止器的使用是在向上運(yùn)行的輸送機(jī)上，然而并不是所有的向上運(yùn)輸?shù)膸捷斔蜋C(jī)都必須安裝逆止器。輸送機(jī)的反轉(zhuǎn)出現(xiàn)在物料的下滑力大于輸送機(jī)各個(gè)有摩擦產(chǎn)生的阻力時(shí)，由于下滑力大于阻力，輸送帶會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向下滑動(dòng)的加速度。逆止器正是在這種情況下應(yīng)用，以抵消這一加速度。帶式輸送機(jī)常用逆止器規(guī)格有:帶式逆止器、NF 非接觸式逆止器、NJ 型接觸式逆止器、GN 型滾柱逆止器、DTIIN1 型滾柱逆止器和 FXM 型逆止器。3.7.1 逆止器工作原理及使用條件逆止器工作原理及使用條件（1）帶式逆止器帶式逆止器如圖 3.1 所示,主要由限制器 1、制動(dòng)帶 3、止退器 2 組成。當(dāng)滾筒正轉(zhuǎn)時(shí)(正常工作狀態(tài)) ,制動(dòng)帶存放在限制器內(nèi) ,限制器由金屬鋼板制成 ,止退器的作用是防止制動(dòng)帶脫離滾筒太遠(yuǎn) ,達(dá)不到制動(dòng)目的。制動(dòng)帶的一端固定在金屬架上。當(dāng)滾筒反轉(zhuǎn)時(shí) ,制動(dòng)帶被帶到 ,輸送帶的逆轉(zhuǎn)停止。帶式逆止器結(jié) 第 17 頁 共 53頁 圖 3.1 帶式逆止器 圖 3.2 滾柱逆止器1.限制器2.止退器3.制動(dòng)帶 1.外圈 2.彈簧 3.內(nèi)圈 4.滾柱構(gòu)簡(jiǎn)單 ,適用于小功率的帶式輸送機(jī)。其缺點(diǎn)是止動(dòng)時(shí)要先倒轉(zhuǎn)一段 ,滾筒直徑越大 ,倒轉(zhuǎn)距離越長(zhǎng) ,因此對(duì)大功率和大運(yùn)量的輸送機(jī)不宜采用這種逆止器。（2）GN 型和 DTIIN1 型滾柱逆止器滾柱逆止器就是一個(gè)滾柱超越離合器 ,它由外圈 1、彈簧 2、內(nèi)圈 3 和滾柱 4 組成。其外圈不動(dòng) ,當(dāng)輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) ,內(nèi)圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) ,滾柱不受內(nèi)圈的推動(dòng) ,并且在彈簧力的作用下 ,向楔形空間的小端運(yùn)動(dòng) ,由于滾柱和逆止器內(nèi)、外圈的摩擦使逆止器的內(nèi)圈不能運(yùn)動(dòng) ,起到逆止的作用。同樣的道理 ,當(dāng)外圈不固定時(shí) ,可以作為限速的超越離合器使用。GN 型逆止器主要應(yīng)用于逆止力矩小于 50 kNm,DTIIN1 主要應(yīng)用于逆止力矩小于 25 kNm。兩者都與減速機(jī)的低速軸配套使用。（3）NF 非接觸式逆止器NF 非接觸式逆止器如圖 3 .3 所示 ,它是巧妙地利用特殊異形塊的離心力及其與內(nèi)、外圈之間的特殊幾何關(guān)系以實(shí)現(xiàn)其在正向運(yùn)行時(shí),主要構(gòu)件非接觸無磨損運(yùn)轉(zhuǎn) ,反向又能可靠逆止的逆止裝置。NF 逆止器主要應(yīng)用于逆止力矩小于 25 kNm,與減速機(jī)二軸配套使用。圖 3.3 逆止器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)楔塊的位置 圖 3.4 結(jié)構(gòu)示意圖和原理示意（4）NJ 接觸式楔塊逆止器它由逆止器本體和逆止器臂構(gòu)成。逆止器臂的一端和逆止器本體的外圈固定在一起 ,另一端固定在輸送機(jī)機(jī)架或地基上 ,以得到逆止力矩。逆止器本體的結(jié)構(gòu)如圖 3.3 所示。工作原理與圓柱逆止器類似 ,其中起關(guān)鍵作用的是逆止器的異形塊 ,典型的異形塊如圖 3.4 所示 ,從圖中可以看出 ,當(dāng)內(nèi)圈的轉(zhuǎn)速(旋轉(zhuǎn)方向見圖)大于外圈時(shí) ,異形塊幾乎不產(chǎn)生摩擦力 ,當(dāng)外圈的轉(zhuǎn)速大于內(nèi)圈時(shí) ,異形塊在摩擦力的作用下逐漸擠緊內(nèi)外圈使內(nèi)外圈的速度接近 ,這就是超越離合器的作用;當(dāng)外圈不動(dòng)時(shí) ,內(nèi)圈反轉(zhuǎn)時(shí)異形塊起作用 ,達(dá)到逆止的作用。這種逆止器的特點(diǎn)是能承受較大的沖擊力矩 ,在不良潤(rùn)滑狀態(tài)下具有較好的耐磨性 ,安裝精度要求低、結(jié)構(gòu)緊湊、傳力可靠、安裝方便 ,是 第 18 頁 共 53頁 大型帶式輸送機(jī)等輸送設(shè)備的理想防逆轉(zhuǎn)安全保護(hù)裝置。NJ 逆止器最大逆止力矩可達(dá) 320 kNm,與減速機(jī)的低速軸配套使用。3.7.2 逆止器的確定逆止器的確定逆止器是使用在向上運(yùn)行的輸送機(jī)上,但并不是所有向上運(yùn)輸?shù)膸捷斔蜋C(jī)都必須安裝逆止器。輸送機(jī)的反轉(zhuǎn)出現(xiàn)在物料的下滑力大于輸送機(jī)各個(gè)由摩擦產(chǎn)生的阻力時(shí)。由于下滑力大于阻力 ,輸送帶會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向下滑動(dòng)的加速度。逆止器正是在這種情況下應(yīng)用 ,以抵消這一加速力。本次設(shè)計(jì)采用滾柱逆止器。 第 19 頁 共 53頁 4 減速器的設(shè)計(jì)減速器的設(shè)計(jì) 減速器的設(shè)計(jì)主要包括，傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)，齒輪，軸。支撐件的設(shè)計(jì)，包括箱座，箱蓋，軸承的選擇等。4.1 相關(guān)參數(shù)的計(jì)算相關(guān)參數(shù)的計(jì)算 （1） 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速min/144001rninndd =112inn min/5 .4645 . 31440rmin/7 .915 . 4294223rinn 式中： 分別為各軸的轉(zhuǎn)速 （r/min）321,nnn 分別為各軸傳動(dòng)比210,iii 為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速（r/min）dn (2)計(jì)算各軸功率=7.5 0.98=7.35（KW）11dpp =7.35 0.98 0.97=6.99（KW）2P21P =6.99 0.97 0.98=6.64（KW）323PP 式中： 各軸的功率 （kw）321,ppp 為電動(dòng)機(jī)功率 （kw）dp 為聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率，查機(jī)械設(shè)計(jì)取=0.9811 均為齒輪傳動(dòng)效率 ，查機(jī)械設(shè)計(jì)取=0.9832,32 (3)各軸的轉(zhuǎn)矩 )(7 .48144035. 795509550111NmnPT)(7 .1435 .46499. 695509550222NmnPT 第 20 頁 共 53頁 )(5 .6917 .9164. 695503395503NmnPT 式中： 分別為各軸的轉(zhuǎn)矩（Nm） 321,TTT4.2 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.1 ， 齒輪的計(jì)算齒輪的計(jì)算1Z2Zkw r/min Nm 工作壽命 15 年（每年工35. 71p14401n5 . 3i7 .481T作 300 天）兩班制；1精度等級(jí)，材料和齒數(shù) 1） ，采用斜齒輪傳動(dòng)，因?yàn)樾饼X輪平穩(wěn)，沒沖擊。1z2z2）精度等級(jí)選為 8 級(jí)；3）選小齒輪材料為 40（調(diào)質(zhì)） ，硬度 280HBS，大齒輪的材料為 45（調(diào)質(zhì)）硬rC度 240HBS。4）初選小齒輪齒數(shù)=22，則=771z2z5）選螺旋角。 初選螺旋角142 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由 機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9a）進(jìn)行試算，即： （4.1）2311)(12HEHdtZZuuTKd(1) 確定公式中的各計(jì)算數(shù)值：1) 試選，=1.6tK2）由機(jī)械設(shè)計(jì)圖 1030 選取區(qū)域系數(shù) =2.433HZ3）由機(jī)械設(shè)計(jì)圖 1026 查得 =0.765 =0.87 =1.6351a2a4) Nm7 .481T5) 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 107 查的齒寬系數(shù)1d6）由機(jī)械設(shè)計(jì)表 106 查的材料的彈性影響系數(shù)為M8 .189EZ2/1Pa7）由機(jī)械設(shè)計(jì)圖 1021d 查的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600M大1limHap齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=5502limH8）由機(jī)械設(shè)計(jì)1013 式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 第 21 頁 共 53頁 60hjLnN116091022. 615330821144091121078. 1iNN9）由機(jī)械設(shè)計(jì)圖 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù) 90. 01HNK94. 02HNK10)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1 由式 1012 得=540MaHHNHMPsK6009 . 01lim11aP=517 MaHHNHMPsK55094. 02lim22aP許用接觸應(yīng)力 =（540+517）/2=528.5M2/ )(21HHHaP(2) 計(jì)算1）計(jì)算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得td1 322415 .5285 . 3635. 11)8 .189433. 2() 15 . 3(1087. 46 . 12td =45.4mm2) 計(jì)算圓周速度v=3.42m/s10006011ndt6000014404 .4514. 33) 計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) ntm =1=45.4 1tddb4 .45mm =ntm11coszdtmm00. 22214cos4 .45 mmmhnt5 . 4225. 225. 2 09.105 . 44 .45hb4）計(jì)算縱向重合度 tgzd1318. 0 第 22 頁 共 53頁 =0.31814122tg=1.7445）計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)=1AK根據(jù) v=3.42m/s，8 級(jí)精度。由機(jī)械設(shè)計(jì)圖 108 查的動(dòng)載荷系數(shù) =1.14；VK由機(jī)械設(shè)計(jì)表 104 查得 45. 1HK由機(jī)械設(shè)計(jì)圖 1013 查得36. 1FK由機(jī)械設(shè)計(jì)表 103 查得 2 . 1FHKK HHVAKKKKK =145. 12 . 114. 1 =1.986） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由機(jī)械設(shè)計(jì)公式(1010a )得： 33116 . 198. 14 .45ttKKdd =48.74mm7) 計(jì)算模數(shù)nm=2.152214cos74.48cos11zdmnmm3. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由機(jī)械設(shè)計(jì)1017 式得： （4.2）cos2121FadSaFanzYYYKTm(1) 確定計(jì)算參數(shù) 1）計(jì)算載荷系數(shù) FFVAKKKKK =36. 12 . 114. 11=1.86 2）根據(jù)縱向重合度=1.744，從圖 1028 查得螺旋角影響系數(shù)88. 0Y 第 23 頁 共 53頁 3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) =24.08311coszzv14cos223 =84.2914cos77cos3322zzv4）查齒形系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 105.查得 ，69. 21FaY21. 22FaY5）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 105 查得 ，575. 11saY774. 12saY6）由機(jī)械設(shè)計(jì)圖 1020c 查的小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，aFEMP5001大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限aFEMP3802由圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù)87. 01FNK7） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)式（10-12）得, 4 . 1s MPaSKFEFNF7 .3104 . 150087. 0111 MPaSKFEFNF71.2494 . 138092. 02228）計(jì)算大小齒輪的，加以比較FSaFaYY 00507. 07 .310575. 169. 21FSaFaYY 0157. 071.249774. 121. 22FSaFaYY 大齒輪的數(shù)值大。 設(shè)計(jì)計(jì)算,將數(shù)值代入 4.2 式： 4 . 10157. 0744. 1221)14(cos88. 0107 .4886. 1232203nm 對(duì)比結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，則nm取已可滿足彎曲強(qiáng)度，但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度可得2nm的分度圓直徑。mmd74.481 第 24 頁 共 53頁 于是由646.23214cos74.48cos011nmdz 取，則241z842z4.幾何尺寸計(jì)算（1） 計(jì)算中心距 34.11114cos22)8424(cos2)(021nmzza將中心距圓整取為 112mm。（2）按圓整后的中心距修正螺旋角 32211511223)8424(arccos2)(arccos21amzzn因值改變不多，故參數(shù)，等不必修正。aKHZ（3）計(jì)算大小齒輪的尺寸分度圓直徑 dmmmzdn48.49322115cos224cos11 mmmzdn2 .173322115cos284cos22（4）計(jì)算齒寬 mmdbd48.4948.4911圓整后取 ，mmB502mmB551 表 4.1 z1,z2 的參數(shù)如下名 稱符號(hào)結(jié)果螺旋角322115法面模數(shù)nm2法面壓力角n20法面齒頂高系數(shù)*anh1法面頂間系數(shù)*nc0.25齒頂高*annahmh mmhmmhaa2221 第 25 頁 共 53頁 齒根高)(*nannfchmhmmhmmhff5 . 25 . 221分度圓直徑cos/zmdnmmdmmd1745021齒頂圓直徑aahdd2mmdmmdaa1765221齒根圓直徑ffhdd2mmdmmdff1694521齒寬BmmBmmB5055214.2.2 ,齒輪的計(jì)算齒輪的計(jì)算3Z4Zkw r/min Nm 工作壽命 15 年（每年99. 62p5 .4642n5 . 42i7 .1432T工作 300 天）兩班制；1精度等級(jí)，材料和齒數(shù) 1） ，采用斜齒輪傳動(dòng)，因?yàn)樾饼X輪平穩(wěn)，沒沖擊。3z4z2）精度等級(jí)選為 8 級(jí)；3）選小齒輪材料為 40（調(diào)質(zhì)） ，硬度 280HBS，大齒輪的材料為 45（調(diào)質(zhì)）硬rC度 240HBS。4）初選小齒輪齒數(shù)=22，則=993z4z5）選螺旋角。 初選螺旋角142 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由 機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9a）進(jìn)行試算，即： （4.1）2323)(12HEHdttZZuuTKd(1) 確定公式中的各計(jì)算數(shù)值：1) 試選，=1.6tK2）由機(jī)械設(shè)計(jì)圖 1030 選取區(qū)域系數(shù) =2.433HZ3）由機(jī)械設(shè)計(jì)圖 1026 查得 =0.765 =0.89 =1.6553a4a4) Nm7 .1432T 第 26 頁 共 53頁 5) 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 107 查的齒寬系數(shù)1d6）由機(jī)械設(shè)計(jì)表 106 查的材料的彈性影響系數(shù)為M8 .189EZ2/1Pa7）由機(jī)械設(shè)計(jì)圖 1021d 查的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600M大3limHap齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=5504limH8）由機(jī)械設(shè)計(jì)1013 式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)60hjLnN2360910207. 2153308215 .46492341049. 0iNN9）由機(jī)械設(shè)計(jì)圖 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù) 90. 03HNK94. 04HNK10)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1 由式 1012 得=540MaHHNHMPsK6009 . 03lim13aP=517 MaHHNHMPsK55094. 04lim44aP許用接觸應(yīng)力 =（540+517）/2=528.5M2/ )(43HHHaP(2). 計(jì)算1）計(jì)算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得td3 322435 .5285 . 4655. 11)8 .189433. 2() 15 . 4(1037.146 . 12td =63.76mm2) 計(jì)算圓周速度v=1.55m/s10006023ndt600005 .46476.6314. 33)計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) ntm =1=63.76 tddb376.63mm =ntm33coszdtmm81. 22214cos76.63 mmmhnt32. 681. 225. 225. 2 第 27 頁 共 53頁 09.1032. 676.63hb4）計(jì)算縱向重合度 tgzd3318. 0 =0.31814122tg=1.7445）計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)=1AK根據(jù) v=1.55m/s，8 級(jí)精度。由機(jī)械設(shè)計(jì)圖 108 查的動(dòng)載荷系數(shù) =1.08；VK由機(jī)械設(shè)計(jì)表 104 查得 452. 1HK由機(jī)械設(shè)計(jì)圖 1013 查得32. 1FK由機(jī)械設(shè)計(jì)表 103 查得 2 . 1FHKK HHVAKKKKK =1452. 12 . 108. 1 =1.886） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由機(jī)械設(shè)計(jì)公式(1010a )得： =67.2833336 . 188. 176.63ttKKddmm7) 計(jì)算模數(shù)nm=2.9672214cos28.67cos33zdmnmm3. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由機(jī)械設(shè)計(jì)1017 式得： （4.2）cos2322FadSaFanzYYYKTm(1) 確定計(jì)算參數(shù) 1）計(jì)算載荷系數(shù) FFVAKKKKK =1.71 32. 12 . 108. 11 第 28 頁 共 53頁 2）根據(jù)縱向重合度=1.744，從圖 1028 查得螺旋角影響系數(shù)88. 0Y3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) =24.08333coszzv14cos223 =108.3714cos99cos3344zzv4）查齒形系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 105.查得 ，69. 23FaY188. 24FaY5）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 105 查得 ，575. 13saY792. 14saY6）由機(jī)械設(shè)計(jì)圖 1020c 查的小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，aFEMP5003大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限aFEMP3804由圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù)87. 03FNK7） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)式（10-12）得, 4 . 1s MPaSKFEFNF7 .3104 . 150087. 0333 MPaSKFEFNF71.2494 . 138092. 04448）計(jì)算大小齒輪的，加以比較FSaFaYY 00507. 07 .310575. 169. 23FSaFaYY 0157. 071.249792. 1188. 24FSaFaYY 大齒輪的數(shù)值大。 設(shè)計(jì)計(jì)算,將數(shù)值代入 4.2 式： 964. 10157. 0744. 1221)14(cos88. 01037.1471. 1232203nm 對(duì)比結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，則nm取已可滿足彎曲強(qiáng)度，但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度可得3nm的分度圓直徑。mmd28.673 第 29 頁 共 53頁 于是由76.21314cos28.67cos033nmdz 取，則223z994z4.幾何尺寸計(jì)算（1） 計(jì)算中心距 mm1 .18714cos23)9922(cos2)(043nmzza將中心距圓整取為 188mm。（2）按圓整后的中心距修正螺旋角 37 61518823)9922(arccos2)(arccos43amzzn因值改變不多，故參數(shù)，等不必修正。aKHZ（3）計(jì)算大小齒輪的尺寸分度圓直徑 dmmmzdn04.6837 615cos322cos33 mmmzdn18.30637 615cos399cos44（4）計(jì)算齒寬 mmdbd04.6804.6813圓整后取 ，mmB704mmB653 表 4.2 z3,z4 的參數(shù)如下名 稱符號(hào)結(jié)果螺旋角37 615法面模數(shù)nm3法面壓力角n20法面齒頂高系數(shù)*anh1法面頂間系數(shù)*nc0.25齒頂高*annahmh mmhmmhaa3343 第 30 頁 共 53頁 齒根高)(*nannfchmhmmhmmhff75. 375. 343分度圓直徑cos/zmdnmmdmmd3076943齒頂圓直徑aahdd2mmdmmdaa3097143齒根圓直徑ffhdd2mmdmmdff5 .2995 .6143齒寬BmmBmmB7065434.2.3 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 通過齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算后，只要確定出齒輪的主要尺寸后，如尺寸，模數(shù)，齒寬，螺旋角，分度圓直徑就可以對(duì)齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與幾何尺寸有關(guān)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮各方面因素，通常是先按齒輪的直徑大小，選