TDG200型高效斗式提升機的設計含開題及5張CAD圖

TDG200型高效斗式提升機的設計含開題及5張CAD圖,TDG200,高效,提升,設計,開題,CAD TDG200型高效提升機設計 題 目 TDG200型高效提升機設計 一、 選題的目的及研究意義 物料運輸行業(yè)的發(fā)展越來越快，運輸設備也越來越多，例如：皮帶輸送機，螺旋輸送機等，但提升機在運輸設備中起著很大的作用，它是將物料從低處運送到高處，到目前為止還存在很多問題，為了提高國民經濟的發(fā)展，在了解原有斗式提升機的基礎上，對TDG200高效提升機進行設計。 斗式提升機的特點： 1.提升范圍廣,這類提升機對物料的種類、特性要求低,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。 2.驅動功率小,采用流入式喂料、誘導式卸料、大容量的料斗密集型布置，在物料提升時幾乎無回料和挖料現(xiàn)象,因此無效功率少。 3.斗式提升機在設計時保證物料在喂料、卸料時少有撒落,減少了機械磨損，使用壽命長。 研究的意義：我國的運輸行業(yè)發(fā)展越來越快，人們對運輸機械行業(yè)的要求也越來越高，以前的老式提升機還有很多的弊端，例如效率不高，很容易出現(xiàn)問題等，不能滿足我國經濟發(fā)展的需要。因此，為了滿足國民經濟的發(fā)展，在對斗式提升機和高效提升機的工作原理和結構特點以及應用的基礎上設計和改進TDG200型高效提升機。主要對傳動系統(tǒng)和張緊部分進行改進。 二、綜述與本課題相關領域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、研究方法及應用領域等 研究現(xiàn)狀：提升機的設計和改進經歷了幾百年的歷史，但近幾年提升機的類型很多，主要有斗式提升機，環(huán)鏈提升機等多種，各有其特點，也有很多不足和弊端。我國生產的通用斗式提升機，鏈輪大都是槽形輪，靠摩擦帶傳動。尤其提升機的傳動鏈輪和拉緊鏈輪均為整體式，一旦鏈輪磨損，整個鏈輪全都報廢，不但維修時間長，費用高，而且造成很大的浪費?，F(xiàn)在各廠對單機生產能力要求越來越高，以往的斗式提升機因設計問題已漸漸滿足不了生產的要求，加上維修不方便等一系列問題，已嚴重影響到其使用。 發(fā)展趨勢：提升機的發(fā)展的速度很快，它將各類提升機的優(yōu)點總結起來，研究出更符合社會發(fā)展需要的提升機。斗式提升機的理論研究，在國內外眾多人士做了大量工作，使其設計更具科學性，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。將來提升機的發(fā)展將會向其壽命長，工作可靠，結構緊湊，占地面積小，提升范圍廣，維修方便等優(yōu)點發(fā)展。即向高效提升機發(fā)展，其優(yōu)點如下： 高效提升機的優(yōu)點： 1.TDG型提升機輸送量大、提升高度大； 2.膠帶采用鋼絲繩編制芯膠帶，韌性好、強度大； 3.下部采用了重錘張緊輪，實現(xiàn)了自動張緊。一次安裝調整后，即可保持恒定的張緊力，避免膠帶打滑，保持機器正常運轉； 研究方法：斗式提升機設計最關鍵的是傳動系統(tǒng)和張緊部分，傳動系統(tǒng)的改進直接決定著生產量和生產效率。張緊部分也直接影響物料的輸送效率。當然殼體的合理外形布局也起著不可忽視的作用。加之我國還處于發(fā)展中國家，我國的機械加工業(yè)還比較落后， 因此，提升機的設計就顯得很重要。 應用領域：提升機的應用很廣泛，在各行業(yè)都有所應用，主要應用在機械，礦山領域，還應用于糧油，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)輸送機械，由牽引帶圍繞著滾輪和底輪做循環(huán)運動，從而將其物料由下提升至頂部。在靠離心力將其拋出去，斗式提升機提升物料的高度可達80m（如TDG），一般常用范圍小于40米，輸送能力在1600立方米每小時。 三、對本課題將要解決的主要問題及解決問題的思路與方法、擬采用的研究方法（技術路線）或設計（實驗）方案進行說明，論文要寫出相應的寫作提綱 存在的問題有以下幾點： 原TDG200提升機的傳動裝置采用DCYK型減速器，它不能滿足提升速度的要求，功率消耗大。本次改進后采用斜齒圓柱減速器傳動，它能滿足提升速度的穩(wěn)定要求，同樣也可減少功率損耗，它是通過電動機將動力傳遞給減速器，在使減速機帶動滾筒實現(xiàn)將物料從低處運送到高處。減速器的設計是傳動的關鍵，初步設計為二級傳動。結構上的設計主要考慮從裝載、卸載、牽引件、料斗的形式，張緊結構，皮帶的材料等考慮，裝載可分為掏取式和流入式，掏取式是指由料斗在物料中裝載，主要用于輸送粉末狀、顆粒、等散料，掏取式不會產生很大的阻力，允許料斗的運行速度很高，為0.8—2m/s。流入式是指物料直接流入料斗，用于輸送塊狀和磨琢性大的物料，其料斗布置很密，料斗的運行速度底，一般不超過1m/s，本設計采用掏取式。卸載的形式有三種，即離心式、離心重力式、重力式，本設計采用的是離心式。牽引件主要有帶式、鏈式。本設計采用帶式。料斗的形式可分為深斗式、淺斗式、鱗斗式（三角斗、梯形斗），本設計采用深斗式。數(shù)據(jù)計算主要從輸送能力的計算、料斗的計算、功率的計算等考慮。 需要考慮的主要問題，如動力配置，牽引帶，軸承強度 ，張緊裝置 ，是否設置逆止，輔助傳動等。 一項考慮不周都將直接或間接影響提升機的正常使用。 如密封方面，不管提升機放置在室內還是室外，不解決好密封問題，運行中就極易外泄出大量的灰塵，不但影響環(huán)境衛(wèi)生，也影響操作人員的身體健康。提升機比較高，在運行中它將產生強烈的振動及噪音，因此必須設置機頭承重臺，并將傳動部件支撐其上，這樣才能保證運行平穩(wěn)可靠。 斗式提升機結構組成及工作原理 結構組成：電動機、聯(lián)軸器、減速器、聯(lián)軸器、傳動裝置、重錘式張緊裝置、對頭、尾部和中部機殼等。 工作原理：電動機通過聯(lián)軸器帶動減速器；減速器通過聯(lián)軸器帶動滾筒，滾筒帶動膠帶和料斗，料斗把物料從下面的貯藏中舀起，隨著輸送帶提升到頂部，繞過頭部滾筒后通過離心力進行卸載，將物料傾入接收槽內。 解決方法： 1. 在斗式提升機的機頭部裝有防逆轉裝置。在斗式提升機工作中動力突然中斷時 ,反轉對于斗式提升機是很危險的。 2. 設置防滑主動輪。在斗式提升機的主動輪表面鉚接或粘接防滑、抗 (耐)磨橡膠布 ,能有效提高主動輪與皮帶間的摩擦系數(shù) ,防止皮帶打滑 ,提高提升效率。如果主動輪表面過于光滑 ,就需過分張緊皮帶 ,來保證提升機的正常工作 ，皮帶就會受到過大的張緊力而降低皮帶的使用壽命。 3.傳動裝置中采用普通斜齒輪減速器，結構緊湊，傳動平穩(wěn)，能使物料在停機時保持穩(wěn)定狀態(tài)。 4.設置張緊裝置。因在傳動的過程中，皮帶會出現(xiàn)松弛的現(xiàn)象，如不采取措施，就會影響其效率。故在此設計中采用重力張緊裝置。 設計方案：本設計主要對TDG200高效斗式提升機的傳動裝置確定以及總體結構的設計，包括減速器設計，張緊裝置的確定，料斗，膠帶以及滾筒等結構設計和計算。初步設計減速器采用二級斜齒圓柱減速器。張緊裝置采用重力張緊。傳動方案為：電動機通過聯(lián)軸器帶動減速器。減速器通過聯(lián)軸器帶動滾筒，滾筒帶動膠帶和料斗，在離心力的作用下將物料拋出去。輸送件采用剛繩膠帶為牽引件，裝載特征：采用掏取式裝載；卸載特征：采用離心式卸載；適合運輸：適于輸送干燥.松散.流動性好的粉狀.粒狀塊狀等物料；適用溫度：普通膠帶適用于80°C以下物料;耐熱膠帶適用于120°C以下物料；提升高度：5—80m;輸送量：24—2080立方每小時。 設計方案如圖1 電動機 聯(lián)軸器 減速器 膠帶 滾筒 聯(lián)軸器 1 2 軸1 軸3 軸2 4 3 3 5 6 1——電動機 2，4——聯(lián)軸器 3——減速器 5——滾筒 6——膠帶 圖1 結構簡圖2 圖2 電動機通過聯(lián)軸器帶動減速器。減速器通過聯(lián)軸器帶動滾筒，滾筒帶動膠帶和料斗，在離心力的作用下將物料拋出去。 四、檢索與本課題有關參考文獻資料的簡要說明 [1]王昌祿 .簡明機械設計 . 北京：中國農業(yè)機械出版社 ，1984 [2]馮辛安 .機械制造裝備設計第二版.北京：機械工業(yè)出版社， 2007 [3]吳宗澤 .機械設計課程設計手冊. 北京：高等教育出版社，2006 [4]牛鳴歧 .機械原理課程設計手冊. 重慶：重慶大學出版社，2001 [5]紀名剛 .機械設計 （第八版）. 北京：高等教育出版社，2001 [6]甘永立 .幾何量公差與檢測 . 上海：上?？茖W技術出版社，2005 [7]孫恒 . 機械原理 . 北京 ：高等教育出版社 ，2005 [8]藏宏琦. 機械制圖. 西安：西北工業(yè)大學出版社，2003 [9]輯委員會. 運輸機械設計選用手冊.北京：化學工業(yè)出版社，1999 [10]沈靜寶.起重運輸機械計算.北京：中國鐵路出版社，1982 [11]梁康煌.運輸機械手冊（第二冊）.北京：化學工業(yè)出版社，1991 [12]劉鴻文.材料力學（第4版）.北京教育出版社，2004 [13]陳明.機械制造工藝學.北京工業(yè)出版社，2005 [14]龔溎義.機械設計課程設計圖冊.高等教育出版社，2007 五、畢業(yè)論文（設計）進程安排 2009年3月16—2009年3月31 搜集資料，分析研究的目的和意義，完成開題報告。 2009年4月1—2009年4月5 確定TDG400型高效提升機的總體布局方案。 2009年4月6—2009年5月20 確定傳動裝置的設計方案，對零件進行計算，效核等。繪制減速器裝配圖。 2009年5月20—2009年6月6 繪制TDG400高效提升機裝配圖和軸，齒輪等零件圖。 2009年6月7—2009年6月19 編寫說明書，翻譯外文資料，完成畢業(yè)設計。 2009年6月20—2009年6月27 答辯 六、指導教師意見 1．對開題報告的評語 2．對開題報告的意見及建議 指導教師（簽名）： 年 月 日 所在院（系）審查意見： 負責人簽字(蓋公章) 年 月 日 I TDG200 型高效提升機設計 摘要提升機是應用廣泛的一種垂直提升設備，它被用來提升各種物料，如；礦石、煤、水泥、熟料等。板鏈式提升機，包括上部、中間節(jié)、下部、輸送鏈，所述上部包括驅動裝置、主動鏈輪、逆止器，所述下部裝有從動鏈輪、張緊裝置，所述輸送鏈與主、從傳動鏈輪配合，輸送鏈上每兩個節(jié)距連接一個載料斗，其特征在于具有一個流入式裝料口，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)國家，這類提升機應用極廣 斗式提升機在機械化連續(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、化學物品等） 。 根據(jù)生產工藝的需要，它與給料機、帶式輸送機、螺旋輸送機等其他形式輸送設備配合，可以布置成不同的工藝流程，形成各種運輸系統(tǒng)。因此斗式提升機廣泛地應用于建材、電力、冶金、機械、化工、有色金屬、糧食等工業(yè)部門。正確使用斗式提升機，定期維護保養(yǎng)，不僅能延長其使用壽命，而且可以減少系統(tǒng)停機，避免事故發(fā)生，是實現(xiàn)安全生產、優(yōu)質高產的必要條件。關鍵字：高效提升機 總體設計 傳動裝置 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 提升機的介紹11.2 斗式提升機的裝載及卸載32 2 傳動方案的確定傳動方案的確定6 62.1 總體方案的選擇原則62.2 傳動方案的選擇63 3 TDG200TDG200 的總體設計的總體設計9 93.1 電動機的選擇93.2 滾筒的確定103.3 傳動比的確定113.4 膠帶的設計123.5 料斗的設計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 減速器的設計減速器的設計19194.1 相關參數(shù)的計算194.2 齒輪的設計計算204.2.1 ， 齒輪的計算201Z2Z IV 4.2.2 ,齒輪的計算253Z4Z4.2.3 齒輪的結構設計304.2.4 齒輪的潤滑314.3 軸的設計324.3.1 各軸的設計計算324.3.2 各軸的結構設計334.3.3 軸的校核354.4 軸承的校核374.5 鍵的校核394.6 減速器箱體的設計404.6.1 減速器箱體的設計原則404.6.2 減速器箱體尺寸的設計41總總 結結4242致致 謝謝4343參考文獻參考文獻4444 第 1 頁 共 53 頁 1 引言引言1.1 提升機的介紹提升機的介紹物料運輸行業(yè)的發(fā)展越來越快，運輸設備也越來越多，例如：皮帶輸送機，螺旋輸送機等，但提升機在運輸設備中起著很大的作用，它是將物料從低處運送到高處。提升機的設計和改進經歷了幾百年的歷史，但近幾年提升機的類型很多，主要有斗式提升機，環(huán)鏈提升機等多種，各有其特點，提升機的應用很為廣泛，在各行業(yè)都有所應用，主要應用在建筑，機械，礦山領域，還應用于糧油“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)輸送機械，由牽引帶圍繞著頭和底輪做循環(huán)運動，從而將其上部固定的料斗內的物料由下提升至機頭。斗式提升機提升物料的高度可達 80m（如 TDG） 。斗式提升機在機械化連續(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、化學物品等） 。提升機的發(fā)展的速度很快，它將各類提升機的優(yōu)點總結起來，研究出更符合社會發(fā)展需要的提升機。斗式提升機的理論研究，在國內外眾多人士做了大量工作，使其設計更具科學性，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。將來提升機的發(fā)展將會向其壽命長，工作可靠，結構緊湊，占地面積小，提升范圍廣，維修方便等優(yōu)點發(fā)展。即向高效提升機發(fā)展，國民經濟的發(fā)展運輸機械行業(yè)在引進、吸收、消化了世界各國斗式提升機的最新技術，并結合我國實際情況，設計出 THG 型和 TDG 型高效斗式提升機系列，以滿足市場對大輸送量，大提升高度及結構緊湊的新型高效斗提機的需要。斗式提升機設計最關鍵的是傳動系統(tǒng)和張緊部分，傳動系統(tǒng)的改進直接決定著生產量和生產效率;張緊部分也直接影響物料的輸送效率。當然殼體的合理外形布局也起著不可忽視的作用。加之我國還處于發(fā)展中國家，我國的機械加工業(yè)還比較落后， 因此，提升機的設計就顯得很重要。斗提機的主要部件有：牽引構件、料斗、驅動裝置、拉緊裝置、傳動輪、拉緊輪、機殼等。牽引構件有輸送帶或鏈條。用輸送帶作為牽引構件的斗提機稱為帶斗式提升機；用鏈條作為牽引構件的斗提機稱為鏈斗式提升機。斗提機使用的料斗主要有淺斗、深斗、導槽斗、組合斗、脫水斗等，可根據(jù)物料特性和卸載方式進行選擇。驅動裝置 第 2 頁 共 53 頁 包括電動機和傳動裝置等。傳動輪可以是傳動滾筒 （牽引構件為輸送帶） ，或傳動鏈輪 （牽引構件為鏈條） 。驅動裝置與傳動輪相連，使斗提機獲得動力并驅使其運轉。斗提機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，使牽引構件獲得必要的初張力，以保證斗提機正常運轉。斗提機的機殼分頭部、中間和尾部三部分。頭部機殼與驅動裝置、傳動輪等組成斗提機頭部，頭部機殼的形狀應根據(jù)物料的拋出軌跡進行設計，以保證從料斗中卸出的物料能順利進入卸料槽中。尾部機殼與拉緊裝置、拉緊輪等組成斗提機尾部，尾部機殼形狀應與物料裝載方式相適應。斗提機的優(yōu)點是：結構簡單緊湊，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。其缺點是：對過載較敏感；料斗和牽引構件易磨損；輸送物料種類受到限制。TDG 型為帶斗式提升機，以 EP 輸送帶或鋼繩芯輸送帶為牽引構件，韌性好，強度高。其輸送量為 242080 m3/h，提升高度為 580m。技術參數(shù)如表 1.1。 表 1.1 提升機的技術參數(shù)型式THG 型斗提機TDG 型斗提機結構特征采用高強度圓環(huán)鏈為牽引件，該鏈條按 GB/T2718-41礦用高強度圓環(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 型料斗時適用于輸送干燥、松散、流動性好的粉狀、粒狀、塊狀物料配 ZH 型料斗時適用于輸送略有潮濕、易結塊、流動性差的粉粒狀物料配 SH 型料斗時適用于輸送干燥、松散、流動好的粉狀、粒狀、塊狀物料配 ZH 型料斗時適用于輸送略有潮濕、易結塊、流動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斗式提升機的特點：1）驅動功率小,采用流入式喂料、誘導式卸料、大容量的料斗密集型布置.在物料提升時幾乎無回料和挖料現(xiàn)象,因此無效功率少。 2）提升范圍廣,這類提升機對物料的種類、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）運行可靠性好,先進的設計原理和加工方法,保證了整機運行的可靠性,無故障時間超過 2 萬小時。提升高度高.提升機運行平穩(wěn),因此可達到較高的提升高度。 4）使用壽命長,提升機的喂料采取流入式,無需用斗挖料,材料之間很少發(fā)生擠壓和碰撞現(xiàn)象。本機在設計時保證物料在喂料、卸料時少有撒落,減少了機械磨損。5)采用重錘式張緊裝置，即可實現(xiàn)自動張緊又可保持恒定的張緊力，避免膠帶打滑或脫鏈，從而保證機器正常運轉。6）對過載的敏感程度大，料斗和牽引件易損壞。2.斗式提升機的輸送工作原理是：料斗把物料從下面的儲藏中舀起，隨著輸送帶或鏈提升到頂部，繞過頂輪后向下翻轉， 斗式提升機將物料傾入接受槽內。帶傳動的斗式提升機的傳動帶一般采用橡膠帶，裝在下或上面的傳動滾筒和上下面的改向滾筒上。鏈傳動的斗式提升機一般裝有兩條平行的傳動鏈，上或下面有一對傳動鏈輪，下或上面是一對改向鏈輪。斗式提升機一般都裝有機殼，以防止斗式提升機中粉塵飛揚。1.2 斗式提升機的裝載及卸載斗式提升機的裝載及卸載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，鏈式。5）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。由于在掏取物料時不會產生很大的阻力，所以允許料斗的運行速度較高，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。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）料斗繞上驅動輪并隨傳動輪一起旋轉時，斗內物料同時受到重力 mg 和離心力的作用，它們的合力 N 的作用線始終與傳動輪垂直中心線交于一點 p，稱為極2mrw點， p 點至傳動輪中心的距離 h 稱為極距，極距 h 可按下式計算：h =895/n2 （1-1） 式中： h極距，m；n傳動輪轉速，r/min。 第 5 頁 共 53 頁 可見，極距 h 的大小只與傳動輪轉速 n 有關，而與料斗位置及物料特性無關。當傳動輪轉速 n 一定時， 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。設料斗外緣到傳動輪中心的半徑為 r1，傳動輪半徑為 r2，則：1）當 h r1，即極點位于料斗外緣軌跡以外時 （見圖 1-3a） ，重力大于離心力，物料將沿料斗的內壁移動，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件，料斗的運行速度一般為 0.40.8m /s，可以采用深斗。2）當 h r2，即極點位于傳動輪圓周以內時 （見圖 1-3b） ，離心力值遠大于重力值，料斗內的物料將沿著斗的外緣移動并從外緣拋出，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件，料斗的運行速度較高，一般為 1.03.5m /s，最高可達 5m /s。3）當 r2 h r1，即極點位于傳動輪圓周以外和料斗外緣軌跡以內時 （見圖 1-3 c） ，離心力值與重力值相差不大，物料從料斗內整個物料表面卸出，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、流動性差的粉狀和粒狀物料。牽引構件可用輸送帶，也可以用鏈條，料斗的運行速度為 0.61.5m /s 。 第 6 頁 共 53 頁 2.傳動方案的確定傳動方案的確定2.1 總體方案的選擇原則總體方案的選擇原則由于設計的多解性，滿足某種功能要求的機械系統(tǒng)運動方案可能會有很多種，因此，在考慮機械運動方案時，除滿足基本的功能要求外，還應考慮到以下原則：1）機械系統(tǒng)盡量簡單在保證實現(xiàn)功能的前提下，應采用構件數(shù)和運動副數(shù)少的機構，這樣就可以簡化機器的構造，有利于減輕機械的重量，降低制造成本，也有利于提高機械效率和減少積累誤差。2）盡量縮小機構尺寸機械的尺寸和重量隨所選擇的機構類型不同而有差別。在相同的傳動比下，選擇機械結構比較小。 3） 機構應有較好的動力特性 機構在機械系統(tǒng)中不僅傳遞運動，同時還要傳遞動力，因此要選擇有較好的動力學特性的機構。4）機械系統(tǒng)應具有良好的人機性能任何機械系統(tǒng)都是有人來設計，并用來服務于人，而大多數(shù)機械系統(tǒng)都要人來操作和使用，因此在進行機械設計時，必須考慮人的生理特性，以求得人與機械系統(tǒng)的和諧統(tǒng)一。5）合理的分配傳動比。2.2 傳動方案的選擇傳動方案的選擇傳動方案一般用機構簡圖來表示，它反映運動和動力傳遞路線和各部件的組成及連接關系。合理的傳動方案首先要滿足機械的功能要求，例如傳遞功率的大小，轉速和運動形式。此外，還要適合工作條件（工作環(huán)境，場地，工作制度等） ，滿足工作可靠，結構簡單，尺寸緊湊，傳動效率高，維護便利，工藝性和經濟性合理等要求，同時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要求的較好方案。根據(jù)以上的選擇原則，有以下兩種傳動方案； 第 7 頁 共 53 頁 方案一： 電動機 聯(lián)軸器 減速器 膠帶 滾筒 聯(lián)軸器1電動機 2，4聯(lián)軸器 3減速器 5滾筒 6膠帶圖 2.1 傳動方案圖 方案二： 電動機 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 傳動方案圖1 電動機 2 皮帶輪 3 減速器 4 聯(lián)軸器 5 滾筒 6 膠帶 將兩種方案進行比較，選用方案一作為本次設計的方案。 第 9 頁 共 53 頁 3 TDG200 的總體設計的總體設計3.1 電動機的選擇電動機的選擇電動機的選擇包括電動機的型號，結構形式，功率，額定轉矩等。主要是從功率，轉速，適應環(huán)境等考慮。具體如下： 由機械運輸設計使用手冊表 1442。查得 TDG200(配 sh 料斗)技術參數(shù)如下所示： 料斗容量 4.1L 料斗斗距 300mma 每米長度牽引件膠帶重量 21.5kg/m 料斗的運行速度 1.2m/s v 提升高度 =80mHMAXH本次設計取提升高度為 21.744m，查機械運輸設計使用手冊311 頁得，提升機的一系列數(shù)據(jù)（如表 3.1）：表 3.1 提升機的技術參數(shù)斗提機的軸距（c）料斗數(shù)提升高度(H)輪廓高度23.21416021.74424.544表 3.2 提升機的功率參數(shù)由運輸機械設計手冊14-17 式，計算斗式提升機的軸功率公式為： （3.1）ksoppcgQp3600 式中： :為軸功率（kw） op斗寬，mm160200250315400500630800空轉功率,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 由運輸機械設計手冊表 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） 電動機功率： = （3.3）dpop 式中：傳動的總效率， 21 ：為電動機的計算功率（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電動機型號為 Y132M-4,參數(shù)如下（表 3.3） 表 3.3 Y132M-4 參數(shù) 項目功率（kw）轉速(r/min)額定轉矩(Nm)質量(kg)Y132M-47.514402.2813.2 滾筒的確定滾筒的確定 因提升機采用離心式卸載方式,因而輸送速度應根據(jù)斗內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為了確定傳動裝置的總傳動比范圍，以便選擇合適的傳動機構和擬定傳動方案，計算其驅動滾筒的轉速,即：gn由起重運輸機械計算附錄八十七查的,取傳動滾筒直徑為=250mm,尾筒也用gD同樣的大小.滾筒的長度由膠帶的寬度決定. 滾筒的轉速: =91.7r/minggDvn6025. 014. 32 . 160極距 : rmwmgrh2222289530nnghh=0.106m2895gn27 .91895因為 h ,所以物料做離心卸載,符合要求.2gD3.3 傳動比的確定傳動比的確定總的傳動比 7 .157 .911440gdnni因此傳動裝置的傳動比約為 =15.7,根據(jù)傳動比可初步擬定二級傳動，可將減速器i設計為二級展開式圓柱減速器。 即 21iii 可取 =3.5 =4.5 1i2i 先取 5 . 3121zzi221z77112izz 取 5 . 4342zzi223z99234izz 第 12 頁 共 53頁 3.4 膠帶的設計膠帶的設計 1） 膠帶的分類 提升帶根據(jù)其結構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)格中還有不同等級的抗拉強度。 理論計算中安全系數(shù)的選擇要結合物料特性、裝載方式及卸載方式。對于采用挖料式裝載時 ,主要為粉末狀、顆粒狀、小塊狀的無磨琢性的散狀物料 ,挖料時不會產生很大的阻力 ,且畚斗間距較大,允許提升帶和畚斗的運行線速度較高 (一般可以為0.83.5 m /s) ,同時為避免超載和物料撒落 ,應使挖取的物料面高度低于拉緊輪軸所在的水平面 ,此時安全系數(shù)應考慮取中間值;對于容重較大、磨琢性大的物料 ,應考慮采用流入式裝載方式 ，料斗應連續(xù)、密集地布置 ,并取較低的運行線速度 (一般小于1. 0m /s) ,且運動方向應迎向物料流動方向 ,供料口下緣的位置要高于拉緊輪軸所在的水平面,此時承受的沖擊載荷較大 ,安全系數(shù)應考慮取高值。在提升產量大 ,提升高度高 ,使用頻率高的高效提升設備上 ,應優(yōu)先選用鋼絲繩芯提升帶或高強度的 PVC 整芯提升帶2）膠帶的性能要求提升帶作為承受負載的傳動帶 ,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。提升帶除了應具有足夠的經向、緯向拉伸強度外 ,還應該有: 定負荷延伸率低; 優(yōu)異的耐磨性 ,使用壽命長; 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、防霉爛 ,適用性廣; 具有優(yōu)異的螺栓栓固能力,適合畚斗的安裝; 對于與食品、飼料等有衛(wèi)生要求的物料接觸時應符合 FDA 衛(wèi)生安全認證。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)提升機在安裝時機筒中心線的垂直度偏差過大 ,要求調整機筒聯(lián)接法蘭 ,校正垂直度;(2)主動輪軸的水平度偏差過大 ,墊整軸承座;(3)主、從動輪不在一個垂直投影面上 ,可以將下軸承座改為外伸式軸承座 ,軸向或徑向移動都很方便 ,便于安裝調節(jié);(4)提升帶彎曲 ,更換提升帶或將彎曲嚴重的部分打斷重新接頭校直;(5)頭輪為直筒式 ,物料進料不均勻時出現(xiàn)跑偏 ,將頭輪換成鼓狀結構 ,同時在進 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 ,及時采集設備運行信息 ,及時檢查調整。b提升帶的張緊故障(1)提升帶在使用過程中隨時間增長而被拉長 ,首先調節(jié)張緊機構 ,當超出張緊行程時 ,提升帶未能被張緊 ,斗式提升機便會發(fā)生堵塞、產量降低、傳動打滑、嚴重的會將提升帶燒斷 ,針對這些問題可采取“縮帶法 ”,去除被拉長部分 ,重新調整。(2)選擇定負荷延伸率低的 PVC 整芯提升帶或 EP 橡膠提升帶。c提升帶的斷裂(1)提升帶在正常運行時發(fā)生斷裂屬于設計選型問題 ,應重新計算更換拉伸強度符合要求的提升帶;(2)提升帶在正常運行時接頭處斷裂是由于接頭方式不合理造成的 ,應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)接強度;(3)超負載異常斷裂時 ,應檢查進料口的料量和相關配件的質量及運行情況 ,及時調整更換。 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由起重機械計算附錄八十七，取膠帶寬度=400mm 因此選用鋼芯膠帶/B3.5 料斗的設計料斗的設計料斗的提升速度不但影響生產率，還影響卸料，應根據(jù)輸送物料的不同進行選用比。事實上，料斗的提升速度是否恰當，不但影響生產率，同時對卸料影響也較大。實驗證過低，斗式提升機的產量難以提高。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，部分物料會從頭部散落到提升筒體內，而不能被拋向出料口，影響斗式提升機的生重時甚至會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。當提升速度過高，有料料斗繞上上滾筒時，料斗中物料所受離心力于流散性好的物料，部分會被過早地拋出料斗， 第 14 頁 共 53頁 與頭部機殼碰撞后散落到筒體中;對于流散性料(如潮濕的粉料)，部分會貼住料斗外側不易拋出造成返料，斗式提升機生產率也會降低。因速度應根據(jù)輸送物料的不同進行選用。實踐證明，輸送干燥、流散性好的物料易倒空，為提高生產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)。應依據(jù)物料特性和提升速度選擇斗型，并控制單位長度的料斗數(shù)量，來保證斗式提升機。料斗容積的變化(即型號不同)會影響斗式提升機的生產率。在提升帶寬度相同的條件下，容積較大。因此，相同型號的斗式提升機采用深料斗時，生產率較高。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;提升速度較低時可用深料斗，提升速度較高時宜用淺料斗，這樣有利于提高斗式提升機的生產單位長度上料斗數(shù)量的多少，也會直接影響斗式提升機的生產率，同時對料斗的充填系數(shù)。從生產率計算公式可以看出，單位長度上料斗數(shù)量越多生產率越高;但另一方面，單位長度量過多，又會降低料斗的充填系數(shù)，使生產率降低。目前大多數(shù)斗式提升機采用提高提升速度、位長度上的料斗數(shù)量，來保證斗式提升機的生產率。通常輸送粉狀、顆粒狀物料，每米長度安裝料斗;輸送塊狀物料，每米長度上安裝 34 個料斗，從實際使用效果來看，這樣的布置是合理的。圖 3.1 料斗的接頭設計 第 15 頁 共 53頁 由于設計 TDG200，料斗寬度為 200 mm,由運輸機械設計手冊表 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）提升機在正常運轉時必須使輸送帶具有一定得張緊力，提供張緊力的設備就是張緊裝置。一般的張緊裝置的作用如下:保證輸送帶在傳動滾筒分離點具有足夠的張力，以滿足傳動滾筒的摩擦傳動要求。（2）保證輸送帶最小張力點的張力，以滿足輸送帶的松弛的限制條件。（3）滿足輸送帶動張力引起的彈性伸長要求的拉緊行程。（4）補償輸送帶的永久伸長。2.張緊裝置在提升中的布置位置在提升機設計中，合理的選擇張緊裝置的形式布置在相應的位置是保證輸送機正常運轉，啟動和制動時輸送帶在傳動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，必要時可設置兩個張緊裝置。（3）張緊裝置應盡量靠近傳動滾筒處。（4）在雙滾筒驅動時，一般張緊裝置設置在后一個傳動滾筒的分離點；考慮傳遞制動力的要求也可以設置在兩個傳動滾筒之間。（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，固定式和自動張緊三類。重錘式張緊裝置式結構最簡單，應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生位移以吸收輸送帶的彈性伸長和永久伸長。這樣，重錘張緊裝置就可以設計的張緊力。固定張緊裝置是在輸送機的運轉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的停機狀態(tài)或張緊行程進行調整，而在運行時無法及時調整。自動張緊裝置和固定張緊裝置的最大不同點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 重錘張緊裝置應該提供設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開始啟動后，就不能調節(jié)輸送機的行程，所以要在輸送機啟動之前充分張緊，用啟動前的輸送帶張緊伸長和啟動后的張緊伸長相等的關系確定張緊力，當然，應該保證張緊裝置的張緊行程。自動張緊裝置應該計算出輸送機在不同工況下所需要的張緊力。本次設計的采用自動張緊裝置。3.7 逆止器的選用逆止器的選用在提升機運輸有載時，由于停電或驅動裝置發(fā)生故障而停止向上運行時，有向下倒轉的趨勢。假如輸送帶倒轉，物料將在輸送機的尾部堆積，嚴重時會損壞輸送帶，造成事故。為了防止輸送帶的反向運動，應采用逆止器。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行的輸送機上，然而并不是所有的向上運輸?shù)膸捷斔蜋C都必須安裝逆止器。輸送機的反轉出現(xiàn)在物料的下滑力大于輸送機各個有摩擦產生的阻力時，由于下滑力大于阻力，輸送帶會產生一個向下滑動的加速度。逆止器正是在這種情況下應用，以抵消這一加速度。帶式輸送機常用逆止器規(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、制動帶 3、止退器 2 組成。當滾筒正轉時(正常工作狀態(tài)) ,制動帶存放在限制器內 ,限制器由金屬鋼板制成 ,止退器的作用是防止制動帶脫離滾筒太遠 ,達不到制動目的。制動帶的一端固定在金屬架上。當滾筒反轉時 ,制動帶被帶到 ,輸送帶的逆轉停止。帶式逆止器結 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.制動帶 1.外圈 2.彈簧 3.內圈 4.滾柱構簡單 ,適用于小功率的帶式輸送機。其缺點是止動時要先倒轉一段 ,滾筒直徑越大 ,倒轉距離越長 ,因此對大功率和大運量的輸送機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滾柱超越離合器 ,它由外圈 1、彈簧 2、內圈 3 和滾柱 4 組成。其外圈不動 ,當輸送機正常運轉時 ,內圈逆時針旋轉 ,滾柱不受內圈的推動 ,并且在彈簧力的作用下 ,向楔形空間的小端運動 ,由于滾柱和逆止器內、外圈的摩擦使逆止器的內圈不能運動 ,起到逆止的作用。同樣的道理 ,當外圈不固定時 ,可以作為限速的超越離合器使用。GN 型逆止器主要應用于逆止力矩小于 50 kNm,DTIIN1 主要應用于逆止力矩小于 25 kNm。兩者都與減速機的低速軸配套使用。（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、外圈之間的特殊幾何關系以實現(xiàn)其在正向運行時,主要構件非接觸無磨損運轉 ,反向又能可靠逆止的逆止裝置。NF 逆止器主要應用于逆止力矩小于 25 kNm,與減速機二軸配套使用。圖 3.3 逆止器運轉時楔塊的位置 圖 3.4 結構示意圖和原理示意（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機架或地基上 ,以得到逆止力矩。逆止器本體的結構如圖 3.3 所示。工作原理與圓柱逆止器類似 ,其中起關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 ,當內圈的轉速(旋轉方向見圖)大于外圈時 ,異形塊幾乎不產生摩擦力 ,當外圈的轉速大于內圈時 ,異形塊在摩擦力的作用下逐漸擠緊內外圈使內外圈的速度接近 ,這就是超越離合器的作用;當外圈不動時 ,內圈反轉時異形塊起作用 ,達到逆止的作用。這種逆止器的特點是能承受較大的沖擊力矩 ,在不良潤滑狀態(tài)下具有較好的耐磨性 ,安裝精度要求低、結構緊湊、傳力可靠、安裝方便 ,是 第 18 頁 共 53頁 大型帶式輸送機等輸送設備的理想防逆轉安全保護裝置。NJ 逆止器最大逆止力矩可達 320 kNm,與減速機的低速軸配套使用。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行的輸送機上,但并不是所有向上運輸?shù)膸捷斔蜋C都必須安裝逆止器。輸送機的反轉出現(xiàn)在物料的下滑力大于輸送機各個由摩擦產生的阻力時。由于下滑力大于阻力 ,輸送帶會產生一個向下滑動的加速度。逆止器正是在這種情況下應用 ,以抵消這一加速力。本次設計采用滾柱逆止器。 第 19 頁 共 53頁 4 減速器的設計減速器的設計 減速器的設計主要包括，傳動件的設計，齒輪，軸。支撐件的設計，包括箱座，箱蓋，軸承的選擇等。4.1 相關參數(shù)的計算相關參數(shù)的計算 （1） 計算各軸轉速min/144001rninndd =112inn min/5 .4645 . 31440rmin/7 .915 . 4294223rinn 式中： 分別為各軸的轉速 （r/min）321,nnn 分別為各軸傳動比210,iii 為電動機的轉速（r/min）dn (2)計算各軸功率=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 為電動機功率 （kw）dp 為聯(lián)軸器的傳動效率，查機械設計取=0.9811 均為齒輪傳動效率 ，查機械設計取=0.9832,32 (3)各軸的轉矩 )(7 .48144035. 795509550111NmnPT)(7 .1435 .46499. 695509550222NmnPT 第 20 頁 共 53頁 )(5 .6917 .9164. 695503395503NmnPT 式中： 分別為各軸的轉矩（Nm） 321,TTT4.2 齒輪的設計計算齒輪的設計計算4.2.1 ， 齒輪的計算齒輪的計算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，材料和齒數(shù) 1） ，采用斜齒輪傳動，因為斜齒輪平穩(wěn)，沒沖擊。1z2z2）精度等級選為 8 級；3）選小齒輪材料為 40（調質） ，硬度 280HBS，大齒輪的材料為 45（調質）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 按齒面接觸強度設計 由 機械設計計算公式（10-9a）進行試算，即： （4.1）2311)(12HEHdtZZuuTKd(1) 確定公式中的各計算數(shù)值：1) 試選，=1.6tK2）由機械設計圖 1030 選取區(qū)域系數(shù) =2.433HZ3）由機械設計圖 1026 查得 =0.765 =0.87 =1.6351a2a4) Nm7 .481T5) 由機械設計表 107 查的齒寬系數(shù)1d6）由機械設計表 106 查的材料的彈性影響系數(shù)為M8 .189EZ2/1Pa7）由機械設計圖 1021d 查的小齒輪的接觸疲勞強度極限=600M大1limHap齒輪的接觸疲勞強度極限=5502limH8）由機械設計1013 式計算應力循環(huán)次數(shù) 第 21 頁 共 53頁 60hjLnN116091022. 615330821144091121078. 1iNN9）由機械設計圖 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù) 90. 01HNK94. 02HNK10)計算接觸疲勞許用應力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1 由式 1012 得=540MaHHNHMPsK6009 . 01lim11aP=517 MaHHNHMPsK55094. 02lim22aP許用接觸應力 =（540+517）/2=528.5M2/ )(21HHHaP(2) 計算1）計算小齒輪分度圓直徑，由計算公式得td1 322415 .5285 . 3635. 11)8 .189433. 2() 15 . 3(1087. 46 . 12td =45.4mm2) 計算圓周速度v=3.42m/s10006011ndt6000014404 .4514. 33) 計算齒寬 b 及模數(shù) ntm =1=45.4 1tddb4 .45mm =ntm11coszdtmm00. 22214cos4 .45 mmmhnt5 . 4225. 225. 2 09.105 . 44 .45hb4）計算縱向重合度 tgzd1318. 0 第 22 頁 共 53頁 =0.31814122tg=1.7445）計算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)=1AK根據(jù) v=3.42m/s，8 級精度。由機械設計圖 108 查的動載荷系數(shù) =1.14；VK由機械設計表 104 查得 45. 1HK由機械設計圖 1013 查得36. 1FK由機械設計表 103 查得 2 . 1FHKK HHVAKKKKK =145. 12 . 114. 1 =1.986） 按實際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由機械設計公式(1010a )得： 33116 . 198. 14 .45ttKKdd =48.74mm7) 計算模數(shù)nm=2.152214cos74.48cos11zdmnmm3. 按齒根彎曲強度設計 由機械設計1017 式得： （4.2）cos2121FadSaFanzYYYKTm(1) 確定計算參數(shù) 1）計算載荷系數(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）計算當量齒數(shù) =24.08311coszzv14cos223 =84.2914cos77cos3322zzv4）查齒形系數(shù) 由機械設計表 105.查得 ，69. 21FaY21. 22FaY5）查取應力校正系數(shù) 由機械設計表 105 查得 ，575. 11saY774. 12saY6）由機械設計圖 1020c 查的小齒輪的彎曲疲勞強度極限，aFEMP5001大齒輪的彎曲疲勞強度極限aFEMP3802由圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù)87. 01FNK7） 計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞安全系數(shù)由機械設計式（10-12）得, 4 . 1s MPaSKFEFNF7 .3104 . 150087. 0111 MPaSKFEFNF71.2494 . 138092. 02228）計算大小齒輪的，加以比較FSaFaYY 00507. 07 .310575. 169. 21FSaFaYY 0157. 071.249774. 121. 22FSaFaYY 大齒輪的數(shù)值大。 設計計算,將數(shù)值代入 4.2 式： 4 . 10157. 0744. 1221)14(cos88. 0107 .4886. 1232203nm 對比結果，由齒面接觸疲勞強度大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，則nm取已可滿足彎曲強度，但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度可得2nm的分度圓直徑。mmd74.481 第 24 頁 共 53頁 于是由646.23214cos74.48cos011nmdz 取，則241z842z4.幾何尺寸計算（1） 計算中心距 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）計算大小齒輪的尺寸分度圓直徑 dmmmzdn48.49322115cos224cos11 mmmzdn2 .173322115cos284cos22（4）計算齒寬 mmdbd48.4948.4911圓整后取 ，mmB502mmB551 表 4.1 z1,z2 的參數(shù)如下名 稱符號結果螺旋角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 ,齒輪的計算齒輪的計算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，材料和齒數(shù) 1） ，采用斜齒輪傳動，因為斜齒輪平穩(wěn)，沒沖擊。3z4z2）精度等級選為 8 級；3）選小齒輪材料為 40（調質） ，硬度 280HBS，大齒輪的材料為 45（調質）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 按齒面接觸強度設計 由 機械設計計算公式（10-9a）進行試算，即： （4.1）2323)(12HEHdttZZuuTKd(1) 確定公式中的各計算數(shù)值：1) 試選，=1.6tK2）由機械設計圖 1030 選取區(qū)域系數(shù) =2.433HZ3）由機械設計圖 1026 查得 =0.765 =0.89 =1.6553a4a4) Nm7 .1432T 第 26 頁 共 53頁 5) 由機械設計表 107 查的齒寬系數(shù)1d6）由機械設計表 106 查的材料的彈性影響系數(shù)為M8 .189EZ2/1Pa7）由機械設計圖 1021d 查的小齒輪的接觸疲勞強度極限=600M大3limHap齒輪的接觸疲勞強度極限=5504limH8）由機械設計1013 式計算應力循環(huán)次數(shù)60hjLnN2360910207. 2153308215 .46492341049. 0iNN9）由機械設計圖 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù) 90. 03HNK94. 04HNK10)計算接觸疲勞許用應力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1 由式 1012 得=540MaHHNHMPsK6009 . 03lim13aP=517 MaHHNHMPsK55094. 04lim44aP許用接觸應力 =（540+517）/2=528.5M2/ )(43HHHaP(2). 計算1）計算小齒輪分度圓直徑，由計算公式得td3 322435 .5285 . 4655. 11)8 .189433. 2() 15 . 4(1037.146 . 12td =63.76mm2) 計算圓周速度v=1.55m/s10006023ndt600005 .46476.6314. 33)計算齒寬 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）計算縱向重合度 tgzd3318. 0 =0.31814122tg=1.7445）計算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)=1AK根據(jù) v=1.55m/s，8 級精度。由機械設計圖 108 查的動載荷系數(shù) =1.08；VK由機械設計表 104 查得 452. 1HK由機械設計圖 1013 查得32. 1FK由機械設計表 103 查得 2 . 1FHKK HHVAKKKKK =1452. 12 . 108. 1 =1.886） 按實際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑，由機械設計公式(1010a )得： =67.2833336 . 188. 176.63ttKKddmm7) 計算模數(shù)nm=2.9672214cos28.67cos33zdmnmm3. 按齒根彎曲強度設計 由機械設計1017 式得： （4.2）cos2322FadSaFanzYYYKTm(1) 確定計算參數(shù) 1）計算載荷系數(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）計算當量齒數(shù) =24.08333coszzv14cos223 =108.3714cos99cos3344zzv4）查齒形系數(shù) 由機械設計表 105.查得 ，69. 23FaY188. 24FaY5）查取應力校正系數(shù) 由機械設計表 105 查得 ，575. 13saY792. 14saY6）由機械設計圖 1020c 查的小齒輪的彎曲疲勞強度極限，aFEMP5003大齒輪的彎曲疲勞強度極限aFEMP3804由圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù)87. 03FNK7） 計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞安全系數(shù)由機械設計式（10-12）得, 4 . 1s MPaSKFEFNF7 .3104 . 150087. 0333 MPaSKFEFNF71.2494 . 138092. 04448）計算大小齒輪的，加以比較FSaFaYY 00507. 07 .310575. 169. 23FSaFaYY 0157. 071.249792. 1188. 24FSaFaYY 大齒輪的數(shù)值大。 設計計算,將數(shù)值代入 4.2 式： 964. 10157. 0744. 1221)14(cos88. 01037.1471. 1232203nm 對比結果，由齒面接觸疲勞強度大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，則nm取已可滿足彎曲強度，但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度可得3nm的分度圓直徑。mmd28.673 第 29 頁 共 53頁 于是由76.21314cos28.67cos033nmdz 取，則223z994z4.幾何尺寸計算（1） 計算中心距 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）計算大小齒輪的尺寸分度圓直徑 dmmmzdn04.6837 615cos322cos33 mmmzdn18.30637 615cos399cos44（4）計算齒寬 mmdbd04.6804.6813圓整后取 ，mmB704mmB653 表 4.2 z3,z4 的參數(shù)如下名 稱符號結果螺旋角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 齒輪的結構設計齒輪的結構設計 通過齒輪傳動的強度設計計算后，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齒輪的結構設計。 齒輪的結構設計與幾何尺寸有關，進行結構設計時必須考慮各方面因素，通常是先按齒輪的直徑大小，選