TD型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)【附贈(zèng)CAD圖紙】

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TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 1 摘 要 斗式提升機(jī)廣泛地應(yīng)用于建材 機(jī)械 有色金屬 糧食等各工業(yè)部門(mén) 應(yīng)用于 在垂直方向內(nèi)或傾斜角度很小時(shí)運(yùn)送散料或碎塊物體 斗式提升機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是 被 運(yùn)送物料在與牽引件連結(jié)在一起的承載構(gòu)件料斗內(nèi) 牽引件繞過(guò)各滾筒 形成包括 運(yùn)送物料的有載分支和不運(yùn)送物料的無(wú)載分支的閉合環(huán)路 連續(xù)運(yùn)動(dòng)輸送物體 驅(qū)動(dòng) 裝置與頭輪相連 使斗式提升機(jī)獲得動(dòng)力并驅(qū)使運(yùn)轉(zhuǎn) 張緊裝置與底輪相連 使?fàn)恳?構(gòu)件獲得必要的初張緊力 以保證正常運(yùn)轉(zhuǎn) 物料從提升機(jī)底部供料 斗式提升機(jī)對(duì) 過(guò)載較敏感 斗和帶易磨損斗式提升機(jī)的料斗和牽引構(gòu)件等部分及頭輪 底輪安裝 在密閉的罩殼之內(nèi) 減少灰塵對(duì)周?chē)h(huán)境的污染 關(guān)鍵詞 斗式提升機(jī) 料斗 滾筒 牽引構(gòu)件 驅(qū)動(dòng)裝置 張緊裝置 TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 2 TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 3 ABSTRACT Bucket elevator widely used in building materials machinery nonferrous metals grain and other various industrial sectors applied in vertical direction or angle very hour delivery of bulk material objects or fragments Bucket Elevator is the structural characteristics the materials being transported together with the traction of carrying components of the hopper the traction around the drum pieces including a delivery of materials containing a branch and the non delivery of materials contained The branch closed loop the Movement for conveying objects Drive connected with the first round bucket elevator access to power and driven operation Tensioning device connected with the end of round to obtain the necessary components traction early tension to ensure normal operation Material from the elevator at the bottom for the material Bucket elevator to overload more sensitive Doo and easy to wear with bucket elevator of the hopper and traction components and other parts of the first round bottom round of the Shell installation in confined within the surrounding environment to reduce dust pollution Keyword Bucket elevator hopper drum traction components drives tensioning device TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 4 目 錄 摘 要 1 ABSTRACT 2 前 言 5 第一章 斗式提升機(jī)的方案設(shè)計(jì)及基本原理 6 1 1 設(shè)計(jì)參數(shù)及要求 6 1 2 方案設(shè)計(jì) 6 1 3 基本原理 6 第二章 TD 斗式提升機(jī)型號(hào)的選擇及輸送帶的受力分析 8 2 1 斗式提升機(jī)輸送能力的計(jì)算 8 2 2 滾筒的設(shè)計(jì)計(jì)算 9 2 3 輸送帶張力計(jì)算 10 第三章 TD 斗式提升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 13 3 1 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 13 3 1 1 選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式 13 3 1 2 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 14 3 1 3 確定電動(dòng)機(jī)的功率和型號(hào) 14 3 2 傳動(dòng) V 帶及帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 15 3 2 1 V 帶輪及 V 帶的設(shè)計(jì) 15 3 2 2 V 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 3 3 1 高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) 20 3 3 2 低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) 23 3 3 3 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 27 3 3 4 軸的設(shè)計(jì) 27 3 4 聯(lián)軸器的選擇設(shè)計(jì) 31 3 5 減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸 32 TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 5 第四章 TD 提升機(jī)其它裝置的設(shè)計(jì) 34 4 1 輸送帶的設(shè)計(jì) 34 4 2 張緊裝置的設(shè)計(jì) 34 4 3 反轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計(jì) 34 4 4 料斗的設(shè)計(jì) 35 4 5 罩殼的設(shè)計(jì) 35 4 6 滾筒軸承的選擇 36 第五章 TD 膠帶斗式提升機(jī)的安裝及調(diào)試 37 5 1 安裝前的準(zhǔn)備 37 5 2 提升機(jī)安裝順序 37 5 3 料斗的安裝 38 5 4 提升機(jī)安裝應(yīng)符合的基本要求 38 5 5 提升機(jī)的試車(chē) 39 結(jié) 論 40 參考文獻(xiàn) 41 致謝 42 TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 6 前 言 斗式提升機(jī)是一種被普通采用的垂直輸送設(shè)備 用于運(yùn)送各種散狀和碎塊物料 例如水泥 沙 土煤 糧食等 并廣泛地應(yīng)用于建材 電力 冶金 機(jī)械 化工 輕工 有色金屬 糧食等各工業(yè)部門(mén) 國(guó)內(nèi)斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)是 50 年代由蘇聯(lián)引進(jìn)的 直到 80 年代幾乎沒(méi) 有太大的發(fā)展 在此期間 雖各行各業(yè)就使用中存在的一些問(wèn)題也作過(guò)一些改進(jìn) 從 80 年代以后 隨著國(guó)家改革開(kāi)發(fā)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要 一些大型企業(yè)及重點(diǎn)工程項(xiàng)目 引進(jìn)了一定數(shù)量的斗式提升機(jī) 從而促進(jìn)的國(guó)內(nèi)提升機(jī)的發(fā)展 直到近來(lái) 斗式提升 機(jī)的大型化包括大輸送能力 大單機(jī)長(zhǎng)度和大輸送傾角等幾個(gè)方面 不少?lài)?guó)家正在探 索長(zhǎng)距離 大運(yùn)量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機(jī)結(jié)構(gòu) 斗式提升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是 結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單 能在垂直方向或傾角較小范圍內(nèi)運(yùn)輸物 料而橫斷面尺寸小 占地面積小 能在全封閉罩殼內(nèi)運(yùn)行工作 不揚(yáng)灰塵 避免污 染環(huán)境 必要時(shí)還可以把斗式提升機(jī)底部插入料堆中自行取料 斗式提升機(jī)也有一些缺點(diǎn) 過(guò)載的敏感性大 必須均勻給料 料斗和牽引構(gòu)件 較易破壞 機(jī)內(nèi)較易形成粉塵爆炸的條件 斗和皮帶容易磨損 被輸送的物料受到一 定的限制 只適宜輸送粉末和中小塊狀的物體 斗式提升機(jī)可以提升的高度位 5 30m 一般常用范圍為 12 20m 輸送能力在 30t h 以下 一般情況下都采用垂直斗式提升機(jī) 當(dāng)垂直斗式提升機(jī)不能滿足工藝要 求時(shí) 才采用傾斜式斗式提升機(jī) 由于傾斜式斗式提升機(jī)的牽引構(gòu)件在垂度過(guò)大時(shí)需 增設(shè)支承牽引構(gòu)件的裝置 而使結(jié)構(gòu)變的復(fù)雜 因此 一般很少采用傾斜式斗式提升 機(jī) 正確選用料斗的尺寸和形狀 運(yùn)動(dòng)速度 滾筒與鏈輪尺寸以及適合于物料物理 性質(zhì)和提升機(jī)工作條件的機(jī)首和底座尺寸是斗式提升機(jī)能否正常工作的條件 在設(shè)計(jì) 提升機(jī)前 必須分析它的工作條件 特別是對(duì)于調(diào)整提升機(jī) 應(yīng)研究物料在料斗內(nèi) 的運(yùn)動(dòng)及從物料中拋出的情況 自抓取式皮帶斗式提升機(jī)又是在以上基礎(chǔ)上提出來(lái)的 根據(jù)設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)內(nèi) 容的要求 我們選取的轉(zhuǎn)載方式是掏取式 可實(shí)現(xiàn)自抓取 選擇橡膠帶作為牽引構(gòu) 件 料斗形式為深斗式間隔布置 卸載方式為快速離心式 合起來(lái)就叫自抓取式皮 帶斗式提升機(jī) 自抓取式皮帶斗式提升機(jī)的設(shè)計(jì)方案可在以前設(shè)計(jì)的提升機(jī)基礎(chǔ)上對(duì) TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 7 其進(jìn)行改進(jìn) 發(fā)揚(yáng)其優(yōu)點(diǎn) 改進(jìn)其缺點(diǎn) 進(jìn)一步完善提升機(jī)的性能 提高其工作能 力 第一章 斗式提升機(jī)的方案設(shè)計(jì)及基本原理 1 1設(shè)計(jì)參數(shù)及要求 某散裝料 粒度小于 20mm 松散密度為 1 5t m3 中等磨琢性 生產(chǎn)能力為 6t h 提升高度為 4m 1 2 方案設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的斗式提升機(jī)用于提升糧食 小麥 等 由電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng) 經(jīng)過(guò) 二級(jí)減速器 帶動(dòng)斗式提升機(jī)的驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn) 從而循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)輸送物料 1 3 基本原理 斗式提升機(jī)是通過(guò)緊固在牽引構(gòu)件膠帶或鏈條上的許多料斗 并環(huán)繞在提升機(jī) 上部頭輪和下部尾輪之間 構(gòu)成閉合輪廓 驅(qū)動(dòng)裝置與頭輪相連 是斗式提升機(jī)的動(dòng) 力部分 可以使頭輪軸運(yùn)動(dòng) 張緊裝置一般和下部尾相連 使?fàn)恳龢?gòu)件獲得必要的 初張力 以維持牽引構(gòu)件正常運(yùn)轉(zhuǎn) 物料從斗式提升機(jī)下部機(jī)殼的進(jìn)料口進(jìn)入物料 通過(guò)流入式或掏取式裝入料斗后 提升到頭部 在頭部沿出料口卸出 實(shí)現(xiàn)垂直方 向輸送物料的目的 斗式提升機(jī)的料斗 牽引構(gòu)件及頭輪和尾輪等到安裝在全封閉的 罩殼之內(nèi) 斗式提升機(jī)在下部裝料 頭部卸料 由于被輸送的物料特性差異很大 所以裝 料和卸料的方式也就不同 根據(jù)物料的特性正確選擇裝料和卸料的方式 對(duì)其工作情 況和生產(chǎn)率影響很大 對(duì)裝料和卸料的要求是 裝料均勻 塊狀物料直接流入料斗 卸料 h 物料能正確地進(jìn)入卸料槽 不返料 物料拋卸中不沖擊罩殼 采用間隔布置 料斗的高速斗式提升機(jī) 物料過(guò)程中不碰撞到前面的料斗上 斗式提升機(jī)有兩種裝料型式 1 掏取式 由料斗在尾部機(jī)殼的物料中掏取裝料 對(duì)于粉末狀 粒狀 塊狀的無(wú) 磨琢性或半磨琢性的散狀物料 由于掏取時(shí)不產(chǎn)生很大的阻力 料斗可以在較高的 運(yùn)動(dòng)速度 一般為 0 8 2m s 所以它通常和離心式卸料配合應(yīng)用 2 流入式 物料直接由進(jìn)料口流入料斗內(nèi)裝料 對(duì)于塊度較大和磨琢性大的物料 由于挖取阻力很大 故采用裝入法 料斗運(yùn)動(dòng)速度不能太高 通常不超過(guò) 1m s TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 8 斗式提升機(jī)的分類(lèi)有以下幾種 1 按輸送物料的方向分為 垂直式和傾斜式 2 按卸載特性分為 離心式 重力式 混合式 3 按料斗的型式分為 深斗式 淺斗式 鱗板式 4 按牽引構(gòu)件型式分為 帶式 板鏈?zhǔn)?5 按工件特性分為 重型 中型 輕型 斗式提升機(jī)的規(guī)格是以斗寬表示 目前國(guó)產(chǎn) D 型斗式提升機(jī)規(guī)格有 D160 D250 D350 D450 四種 HL 型斗式提升機(jī)規(guī)格化有 HL300 HL400 兩種 PL 型斗提升機(jī)規(guī)格有 PL250 PL350 PL450 三種 大型斗式提升機(jī)寬達(dá) 800mm 據(jù)國(guó)外文獻(xiàn)介紹 膠帶提升機(jī)的斗寬已達(dá) 1250mm 輸送量達(dá) 1000t h 最大提 升高度達(dá) 80m 斗式提升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是 結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單 可在垂直或傾斜方向上提升物料 橫斷 面尺寸小 因而可節(jié)約占地面積 并可在全封閉的罩殼內(nèi)工作 減少灰塵對(duì)周?chē)h(huán) 境的污染必要 h 還可把斗式提升機(jī)底部插入料堆中自行取料 斗式提升機(jī)的缺點(diǎn)是 機(jī)內(nèi)較易形成粉塵爆炸的條件 對(duì)過(guò)載較敏感 斗和鏈 易磨損 被輸送的物料受到一定的限制 只宜于輸送粉狀和中小塊狀的散貨 如糧 食 煤 水泥 砂等 但不能在水平方向運(yùn)送物料 斗式提升機(jī)是以牽引型式命名的 并以第一主參數(shù)斗寬確定規(guī)格大小 如機(jī)械電 子工業(yè)部頒發(fā)的 JB3926 85 垂直斗式提升機(jī) 標(biāo)準(zhǔn)中 TH400 環(huán)鏈斗式提升機(jī) T 提 升機(jī)的是 Ti H 環(huán)鏈的一并 Huan 斗寬為 400mm 提升機(jī)的結(jié)構(gòu)一般有幾大部分組成 驅(qū)動(dòng)裝置 出料口 上部區(qū)段 牽引件 料斗 中部機(jī)殼 下部區(qū)段 張緊裝置 進(jìn)料口 檢視門(mén) 斗式提升機(jī)牽引件常用橡膠帶 圓環(huán)鏈 套筒磙子鏈幾種型式 從而形成了三 種基本結(jié)構(gòu)型式 新標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了 TD 型 TH 型 TB 型三種結(jié)構(gòu)型式的提升機(jī) 將 分別替代國(guó)內(nèi)原 D 型 HL 型 PL 型三種機(jī)型 除上述定型產(chǎn)品外 NTD 內(nèi)斗式提升機(jī)是一種內(nèi)部加料 重力式卸槽 結(jié)構(gòu)比 較新穎的機(jī)型 而 ZL 型斗式提升機(jī) DTG 型斗式提升機(jī) 牽引件是膠帶 無(wú)底料 脫水斗式提升機(jī)等 因生產(chǎn)量較少 故不一一介紹 TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 9 1 掏取式 2 流入式 第二章 TD 斗式提升機(jī)型號(hào)的選擇及輸送帶的受力分析 根據(jù)設(shè)計(jì)要求 選擇斗式提升機(jī)的類(lèi)型是膠帶式斗式提升機(jī) 即 TD 型斗式提 升機(jī) 2 1 斗式提升機(jī)輸送能力的計(jì)算 料斗的容積為 i 升 實(shí)際容積為 i 升 為小于 1 的填充系數(shù) 則單位長(zhǎng)度的 荷量為 q ai a 斗 距 m 物 料 容 積 t m3 提升機(jī)的輸送能力 Q qv 千克 s 或 Q 3 6qv t h 由此可得 Q 3 6 v t h ai 由于在實(shí)際生產(chǎn)中供料不均勻 所以計(jì)算生產(chǎn)率要大于實(shí)際生產(chǎn)率 N 即 N t h kQ k 供料不均勻系數(shù) 取 1 2 1 6 取 K 1 5 0 75 v 1 0m s 已 知 1 5t m3 N 6t h TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 10 Q Nk 1 5 6 9t h ai vQ6 32 517 0 9 根 據(jù) 下 表 2 1 選 用 TD160 型 斗 式 提 升 機(jī) 表 2 1 來(lái) 自 運(yùn) 輸 機(jī) 械 手 冊(cè) 第 二 冊(cè) 表 2 1 斗 提 機(jī) 型 式 料 斗 寬 度 mm 料 斗 制 法 料 斗 容 量 i0 L 料 斗 間 距 a mm i L m S 1 10 300 3 67 160 Q 0 65 300 2 16 S 3 20 400 8 00250 Q 2 60 400 6 67 S 7 80 500 15 60 350 Q 7 00 500 14 00 S 14 50 640 22 65 TD 型 450 Q 15 00 640 23 44 根 據(jù) 設(shè) 計(jì) 要 求 應(yīng) 采 用 圓 弧 淺 斗 料 斗 所 以 應(yīng) 選 擇 Q 制 法 Q 3 6 v 3 6 1 5 0 75 1 8 775 6t h ai3 06 所選用的斗提機(jī)的輸送能力大于實(shí)際生產(chǎn)中所要求的輸送能力 所以選用的 TD160 型斗提機(jī)能夠滿足要求 2 2 滾筒的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)滾筒的角速度為 w 不計(jì)帶的厚度 則 v wr 其中 v 滾筒速度 r 滾筒半徑 由于在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中 皮帶與滾筒之間的相對(duì)速度很少 可以不計(jì) 所以滾筒速 度進(jìn)似皮帶的速度 根據(jù)以上選定的皮帶速度為 1 0m ss 并且能夠?qū)崿F(xiàn)離心方式卸 載 n 滾 筒 轉(zhuǎn) 速 602w TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 11 所 以 0 126 Dnrwv 得 實(shí)現(xiàn)離心方式卸載的條件是 h h 極 距 極 點(diǎn) 到 回 轉(zhuǎn) 中 心 的 距 離 稱(chēng) 為 極 距 2D h 2895n 由此可得 將 上 面 中 的 n 代 入 此 式 有 2 D D 204 mm 18956 取 D 200mm 進(jìn) 行 驗(yàn) 算 得 到 n 95 54r min 6v 2 143 h 98 05 m h 98 05 100 r 符合離心方式卸載的條件 因?yàn)橹鲃?dòng)輪滾筒的直徑較小 所以從動(dòng)輪滾筒直徑取與主動(dòng)輪直徑相等的值 2 3 輸送帶張力計(jì)算 如圖 2 2 所示的垂直斗式提升機(jī)計(jì)算簡(jiǎn)圖中 1 2 3 4 各點(diǎn)張力分別用 表示 有分析知 1 點(diǎn)的張力最小 3 點(diǎn)的張力最大 12S TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 12 3412 圖 2 2 斗式提升機(jī) 為了計(jì)算各點(diǎn)的張力 可利用逐點(diǎn)張力計(jì)算法進(jìn)行計(jì)算 即牽引構(gòu)件在輪 廓上沿運(yùn)行方向的每一點(diǎn)的張力等于前一點(diǎn)的張力與這兩點(diǎn)之間區(qū)段上的阻力之和 因此 提升機(jī)各點(diǎn)的張力 可分別計(jì)算如下1234S 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求 提升 h 采用裝有快速離心式卸料的深斗的帶式斗式提 升機(jī) 首先帶式運(yùn)行速度為 1 0m s 前面已經(jīng)選取了 TD160 型斗式提升機(jī) 料斗的寬度為 160mm 通常帶子比斗 寬 125 150mm 對(duì)于設(shè)計(jì)的提升機(jī)取帶寬 B 300mm 沿環(huán)路用逐點(diǎn)張力計(jì)算法進(jìn)行提升機(jī)的牽引計(jì)算 提升物料的單位長(zhǎng)度重量 mKgQq 5 2016 39 帶料斗的帶子單位重量 k 4 空 在工作分支上的單位長(zhǎng)度載荷 4 509 2 5 7 01Kg m 空工 q 當(dāng)傳動(dòng)滾筒 圖 按順 h 針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng) h 最小張力 將在點(diǎn) 2 處 2S 點(diǎn) 3 處張力為 323 08 1kWSS 式中 1 08 帶料斗的帶子繞過(guò)滾筒 h 張力增大系數(shù) 3Kg m Kg 其中 由比功值 取 1Kg 物料消耗 qpW33取 料 阻 力 3p TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 13 的功 確定的取料系數(shù) 當(dāng)料斗的速度為 1 25 1 8m sh 對(duì)粉末狀和小物塊去取 1 25 2 5 Kg m Kg 因?yàn)榱隙匪俣葹?1 0m s 所以粉末狀或小物塊 取3p 1 2Kg m Kg 在點(diǎn) 4 的張力為 7 01 4 28 04 234 08 1SHqS工入 208 1S 在點(diǎn) 1 的張力為 4 509 4 18 04 空出 2122 對(duì)于有繞性件的摩擦驅(qū)動(dòng)裝置 feS出入 當(dāng)空氣潮濕 h 帶子和鋼板滾筒之間的 轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒與帶子的包角 180 2 0 f 所以 1 87 14 3207 fe 則 出入 S8 28 04 1 87 18 04 2012 7 21Kg 根據(jù)正常取料條件 最小張力必須滿足下列條件 5 2 5 12 5Kg qS5min2 取 20Kg 當(dāng)帶子張力增加時(shí) 驅(qū)動(dòng)裝置牽引能力的儲(chǔ)備也增加 在環(huán)路其他各點(diǎn)的張力為 18 04 38 04Kg 1S2 3 24 6Kg3W 08 28 04 49 64Kg24 對(duì)于拉緊滾筒的行程 m08 4 0 Hl拉 附加在端部滾筒上的拉力 TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 14 20 24 6 44 6Kg32pS 拉 傳動(dòng)滾筒上的牽引力 114 140 SkW 49 64 38 04 1 08 1 49 64 38 04 18 6Kg 182 42N 式中 k 1 08 考慮傳動(dòng)滾筒阻力系數(shù) 傳的功率 KWvN182 00 第三章 TD 斗式提升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 傳動(dòng)系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī) 傳動(dòng)皮帶 減速器和聯(lián)軸器 斗 提 機(jī) 的 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 間 圖 如 下 圖 1 TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 15 圖 1 3 1 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 電動(dòng)機(jī)選擇 選擇電動(dòng)機(jī)包括選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型 結(jié)構(gòu)形式 功率 轉(zhuǎn)速和型號(hào) 3 1 1選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式 電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)電源種類(lèi) 直流或交流 工作條件 環(huán)境 溫度 等 工作時(shí)間的長(zhǎng)短 連續(xù)或間歇 及載荷的性質(zhì) 大小 起動(dòng)性能和過(guò)載情況等條 件來(lái)選擇 工業(yè)上一般采用三相交流電動(dòng)機(jī) Y 系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)由于具有結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單 價(jià)格低廉 維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn) 故其應(yīng)用最廣 當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和啟動(dòng)力矩較小時(shí) 可選用 Y 系列三相交流異步電動(dòng)機(jī) 在經(jīng)常啟動(dòng) 制動(dòng)和反轉(zhuǎn) 間歇或短時(shí)工作的場(chǎng) 合 如起重機(jī)械和冶金設(shè)備等 要求電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小和過(guò)載能力大 因此 應(yīng) 選用起重及冶金用的 YZ 和 YZR 系列三相異步電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)有開(kāi)啟式 防護(hù) 式 封閉式和防爆式等 可根據(jù)工作條件來(lái)選擇 Y 系列電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形尺 寸參見(jiàn)下表 1 和表 2 Y 系列電動(dòng)機(jī) 摘自 JB T8680 1 1998 為全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī) 是按照國(guó)際電工委員會(huì) IEC 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的 具有國(guó)際互換性的特點(diǎn) 用于空氣中不含易 燃 易炸或腐蝕性氣體的場(chǎng)所 適用于電源電壓為 380V 無(wú)特殊要求的機(jī)械上 如機(jī) 床 泵 風(fēng)機(jī) 運(yùn)輸機(jī) 攪拌機(jī) 農(nóng)業(yè)機(jī)械 破碎機(jī)等 也用于某些需要高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 的機(jī)器上 如壓縮機(jī) 3 1 2 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 同一功率的異步電動(dòng)機(jī)有同步轉(zhuǎn)速 3000 1500 1000 750r min 等幾種 一般來(lái) 說(shuō) 電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速愈高 磁極對(duì)數(shù)愈少 外廓尺寸愈小 價(jià)格愈低 反之 轉(zhuǎn) 速愈低 外廓尺寸愈大 價(jià)格愈貴 當(dāng)工作機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí) 選用高速電動(dòng)機(jī)較經(jīng)濟(jì) 但若 工作機(jī)轉(zhuǎn)速較低也選用高速電動(dòng)機(jī) 則這時(shí)總傳動(dòng)比增大 會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù) 雜 造價(jià)較高 所以 在確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí) 應(yīng)全面分析 在一般機(jī)械中 用得最多的 是同步轉(zhuǎn)速為 1500r min 或 1000r min 的電動(dòng)機(jī) 3 1 3確定電動(dòng)機(jī)的功率和型號(hào) 電動(dòng)機(jī)的功率選擇是否合適 對(duì)電動(dòng)機(jī)的正常工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響 功率選得 過(guò)小 不能保證工作機(jī)的正常工作或使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載而過(guò)早損壞 功率選得過(guò)大 則電動(dòng)機(jī)價(jià)格高 且經(jīng)常不在滿載下運(yùn)行 電動(dòng)機(jī)效率和功率因數(shù)都較低 造成很 大的浪費(fèi) 電動(dòng)機(jī)功率的確定 主要與其載荷大小 工作時(shí)間長(zhǎng)短 發(fā)熱多少有關(guān) 對(duì)于長(zhǎng) 期連續(xù)工作的機(jī)械 可根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需的功率 P 來(lái)選擇 再校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和啟d TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 16 動(dòng)力矩 選擇時(shí) 應(yīng)使電動(dòng)機(jī)的額定功率 P 稍大于電動(dòng)機(jī)的所需功率 P 即 P P 對(duì)e ded 于 間 歇 工 作 的 機(jī) 械 P 可 稍 小 于 P ed 電動(dòng)機(jī)所需功率為 N 210KN 式 中 N 電 動(dòng) 機(jī) 功 率 千 瓦 N0 軸功率 千瓦 1 減速器傳動(dòng)效率 1 0 90 2 皮帶或開(kāi)式齒輪傳動(dòng)效率 皮帶取 2 0 96 對(duì)鏈傳動(dòng)取 2 0 93 K 功 率 備 用 系 數(shù) 與 提 升 高 度 有 關(guān) 當(dāng) H 10mh K 1 45 10 H20mh K 1 15 N W305 4 196 8 根 據(jù) 動(dòng) 力 源 和 工 作 條 件 選 用 一 般 用 途 的 Y 系 列 三 相 交 流 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 臥 式 封 閉 結(jié) 構(gòu) 電 源 的 電 壓 為 380V 選 Y801 4 型 電 動(dòng) 機(jī) 額 定 功 率 為 0 55KW 同 步 轉(zhuǎn) 速 1500r min 滿 載 轉(zhuǎn) 速 1390r min 3 2 傳動(dòng) V帶及帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 在 傳 遞 動(dòng) 力 的 過(guò) 程 中 V 帶 輪 及 V 帶 起 者 重 要 的 作 用 3 2 1 V帶輪及 V帶的設(shè)計(jì) 3 2 1 1 確 定 計(jì) 算 功 率 Pca 計(jì) 算 功 率 Pca 是 根 據(jù) 傳 遞 的 功 率 P 并 考 慮 到 載 荷 性 質(zhì) 和 每 天 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí)間 長(zhǎng) 短 等 因 素 的 影 響 而 確 定 的 即 Pca KAP 1 3 0 55 0 715Kw 式 中 Pca 計(jì) 算 功 率 單 位 為 Kw P 傳 遞 的 額 定 功 率 單 位 為 Kw KA 工 作 情 況 系 數(shù) 取 KA 1 3 3 2 1 2 選 擇 帶 型 根 據(jù) 計(jì) 算 功 率 Pca 和 小 帶 輪 的 轉(zhuǎn) 速 確 定 選 擇 普 通 V 帶 帶 型 為 Z 型 小 帶 輪 的 基 準(zhǔn) 直 徑 為 dd1 50 71mm 3 2 1 3 確 定 帶 輪 的 基 準(zhǔn) 直 徑 dd1 和 dd2 TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 17 1 初 選 小 帶 輪 的 基 準(zhǔn) 直 徑 dd1 取 dd1 71mm 2 帶 的 速 度 v v1 v 在 5 25m s 范圍內(nèi) 帶速合格 s 506397 3 輪的基準(zhǔn)直徑 dd2 dd2 idd1 2 71 142mm 根 據(jù) 取 基準(zhǔn)直徑系列 dd2 140mm 3 2 1 4 確 定 中 心 距 a 和 帶 的 基 準(zhǔn) 長(zhǎng) 度 Ld 初 步 確 定 中 心 距 a0 取 0 7 dd1 dd2 a0 2 dd1 dd2 取 a0 300mm 確 定 了 a0 根 據(jù) 帶 傳 動(dòng) 的 幾 何 關(guān) 系 按 下 式 計(jì) 算 所 需 帶 的 基 準(zhǔn) 直 徑 L d L d 2a0 d12 0 214ad 2 300 935 4mm 737 2 選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld 1000 實(shí)際中心距 a 為 a a 300 323 3mm 02 d 24 935 中心距的變動(dòng)范圍為 a min a 0 015Ld amax a 0 03Ld 故 中 心 距 圓 整 為 a 320mm 3 2 1 5 驗(yàn) 算 主 動(dòng) 輪 上 的 包 角 1 8d2 5 7 167 6 1034 20 3 2 1 6 確 定 帶 的 根 數(shù) z Z LcaKP 0 式中 Pca 計(jì) 算 功 率 單 位 為 Kw 式中 Ka 考慮包角不同時(shí)的影響系數(shù) 查表取取 Ka 0 97 KL 考慮帶的長(zhǎng)度不同是的影響系數(shù) 查表取 KL 1 06 P0 單根 V 帶的基本額定功率 查表取 P0 0 285 TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 18 P 0 計(jì)入傳動(dòng)比的影響時(shí) 單根 V 帶本額定功率的增量 取 P 0 0 02 Z 根 取 Z 3 根28 06 197 2 85 3 2 1 7 確 定 帶 的 預(yù) 緊 力 F F 02 qvKZvPca 式中 Ka 考慮包角不同 h 的影響系數(shù) 取 Ka 0 97 q 帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量 取 q 0 06 kg m NF96 371 506 97 52 1 3052 3 2 1 8 計(jì) 算 作 用 在 其 上 的 壓 軸 力 帶對(duì)軸的壓力 Fp 是設(shè)計(jì)帶輪所在的軸與軸承的依據(jù) 為了簡(jiǎn)化計(jì)算 可近似按 兩邊的預(yù)緊力 的合力來(lái)計(jì)算 如下圖所示 0 a b V 帶對(duì)軸的壓力 Fp Fp 2 Z F sin 2 3 37 96 sin 226 43N01 26 17 3 2 2 V帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 2 2 1 V 帶 輪 的 材 料 在工程上 V 帶輪的材料通常為灰鑄鐵 當(dāng)帶速 v 300 mm 的場(chǎng)合 因?yàn)?所以 小帶輪采用腹板式結(jié)構(gòu) 大帶輪采用孔mdd140 721 板式結(jié)構(gòu) 如下圖所示 小帶輪腹板式 大帶輪孔板式 3 3 減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 減 速 器 中 的 軸 承 都 選 用 深 溝 球 軸 承 現(xiàn) 在 對(duì) 傳 動(dòng) 比 進(jìn) 行 分 配 總 傳 動(dòng) 比 為 5 14 930 滾 筒電 機(jī)總 ni V 帶 傳 動(dòng) 的 傳 動(dòng) 比 為 72 12dVi 則 減 速 箱 二 級(jí) 齒 輪 傳 動(dòng) 的 總 傳 動(dòng) 為 38 79 154 Vi總減 為 了 便 于 二 級(jí) 圓 柱 齒 輪 減 速 器 采 用 浸 油 潤(rùn) 滑 當(dāng) 二 級(jí) 齒 輪 的 配 對(duì) 的 材 料 相 同 齒 面 硬 度 HBS 350 齒 寬 系 數(shù) 相 等 時(shí) 考 慮 齒 面 接 觸 強(qiáng) 度 接 近 相 等 的 條 件 取 高 速 級(jí) 傳 動(dòng) 比 為 則 取12i i 1 38 71 312 i TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 20 低 速 級(jí) 傳 動(dòng) 比 為 32i 1 46 287 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 各 軸 的 轉(zhuǎn) 速 功 率 和 轉(zhuǎn) 矩 計(jì) 算 如 下 0 軸 電 動(dòng) 機(jī) 軸 n0 1390r min P0 0 55Kw T0 3 78N m 1 軸 減 速 器 高 速 軸 10in in 492 r 0 PKW528 06 5 mNnT 1 7 4911 2 軸 減 速 器 中 速 軸 in 96 238 7012ri 0 528 0 99 0 97 0 507Kw 32 PmNnT 6 209 45709522 3 軸 減 速 器 低 速 軸 in 6 323ri 0 507 0 99 0 97 0 487Kw 43 PmNnT 7 4895 095033 4 軸 滾 筒 軸 n4 n3 95 5 r min 0 487 0 99 0 99 0 477 Kw 4 PmNnT 7 45 44 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)工作條件 一般用途的減速器采用閉式軟齒面?zhèn)鲃?dòng) 提升機(jī)為一般工作機(jī)械 速度不高 選用 8 級(jí)精度 此減速器采用二級(jí)傳動(dòng) 兩對(duì)齒輪的傳動(dòng)比都不大 所以 TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 21 選用小齒輪用同一種材料 大齒輪用同一種材料 材料選擇 小齒輪 40cr 調(diào)質(zhì)處理 HBS 2801 大齒輪 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 HBS 2402 兩齒輪齒面硬度差為 40HBS 符合軟齒面?zhèn)鲃?dòng)的設(shè)計(jì)要求 根據(jù)設(shè)計(jì)要求 高速級(jí)齒輪 輸入功率為 0 528KW 小齒輪轉(zhuǎn)速為 704 87r min 傳動(dòng)比為 3 低速級(jí)齒輪 輸入功率為 0 507KW 小齒輪轉(zhuǎn)速為 234 96r min 傳動(dòng)比為 2 46 工作壽命 15 年 每年工作 300 天 兩班制 3 3 1高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) 1 確定齒數(shù) 小齒輪齒數(shù) 20 大齒輪齒數(shù) i 3 20 60 取 Z2 601Z2Z1 2 按按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) d 2 32 13 21 HEduTKt 1 確定公式內(nèi)的計(jì)算值 1 載荷系數(shù) Kt 1 3 2 小齒輪的傳遞的轉(zhuǎn)矩 T 9 55 10 9 55 10 7154 N mm161np687 0452 3 選取齒寬系數(shù) 1d 4 得材料的彈性影響系數(shù)彈性系數(shù) Z 189 8EMPa 5 查 機(jī)械設(shè)計(jì) 得兩試驗(yàn)齒輪材料的接觸疲勞極限應(yīng)力分別為 小齒輪的接 觸疲勞極限 600 MPa 大齒輪的接觸疲勞極限 550 MPa1limH 2limH 6 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1 60 j Lh 60 480 1 2 8 300 15 2 073 1091n N2 2 073 10 2 5 8 094 1088 7 得接觸疲勞壽命系數(shù) 0 90 0 951HNK2HN 8 按失效概率為 1 接觸疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù) S 1 0 則兩齒輪材料的 許用接觸應(yīng)力分別為 TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 22 1 550MPaH 1NKSH1lim60 9 2 522 5 MPa22li5 2 計(jì)算 1 試計(jì)算小齒輪分度圓直徑 以較小值 522 5 MPa 代入 td1H 2H d 2 32 t13 21 HEdt ZuTK 2 32 27 34 mm3 25 893547 2 計(jì)算圓周速度 v V d1 n1 60 1000 3 14 27 34 704 87 60 1000 1 01m s 3 齒寬 b d 1 27 34 27 34mm t1 4 齒寬與齒高之比 b h 模數(shù) m d Z 27 34 20 1 371t1 齒高 h 2 25 m 2 25 1 37 3 08 b h 27 34 3 08 8 88 5 載荷系數(shù) 根據(jù) v 1 01m s 8 級(jí)精度 得動(dòng)載系數(shù) Kv 1 12 直齒輪 假設(shè) Ka Ft b 100 N mm 得 Kha Kfa 1 2 得使用系數(shù) Ka 1 有 8 級(jí)精度 小齒輪相對(duì)支承對(duì)稱(chēng)布置 h KH 1 12 0 18 1 0 6 2 2 0 23 10 bd 3 1 12 0 18 1 0 6 12 12 0 23 10 60 44 1 514 由 b h 8 88 KH 1 514 得 KF 1 35 故載荷系數(shù) K Ka Kv Kha KH 1 1 12 1 2 1 514 2 034 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所的分度圓直徑 d d 27 34 31 741t3k3 1204 TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 23 計(jì)算模數(shù) m d1 Z 31 74 20 1 581 3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) m 321 FSad YzKT 1 確定公式內(nèi)各值 1 小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 500MPa FE1 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 380MPa2 2 有彎曲疲勞壽命系數(shù) 0 85 0 881FNKFN 3 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 彎曲疲勞安全系數(shù) S 1 4 1 303 57 MPaF 1NSFE4 50 8 2 KFN2 238 86 MPaFFE2 13 4 計(jì)算載荷系數(shù) K K Ka Kv KFa kF 1 1 12 1 2 1 35 1 814 5 查取齒形系數(shù) 得 2 86 2 2261FaY2Fa 6 查取應(yīng)力校正系數(shù) 得 1 58 1 7641SaY2Sa 7 計(jì)算大 小齒輪的 并加以比較 FYsf 2 86 1 58 303 57 0 01481 FSa 2 226 1 764 238 86 0 016442 FSaY 大齒輪的數(shù)據(jù)大 2 設(shè)計(jì)計(jì)算 TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 24 m 1 02321 FSadYzKT 320164 1 75 84 對(duì)比計(jì)算結(jié)果 有齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 的模數(shù) 由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力 而齒面 接觸疲勞強(qiáng)度所確定的承載能力 僅與齒輪直徑有關(guān) 可取由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度算 得的模數(shù)并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m 1 25mm 按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d1 31 74 mm 算出小齒輪的齒數(shù) Z1 d1 1 25 31 74 1 25 25 4 25 Z2 u Z1 3 25 75 4 齒輪幾何尺寸計(jì)算 分度圓直徑 d mz 1 25 25 31 25mm1 d mz 1 25 75 93 75mm2 齒頂高 h h m 1 1 25 1 25 mma 齒根高 h h c m 1 0 25 1 25 1 56 mmf 全齒高 h h h 1 25 1 56 2 81 mmaf 齒頂圓直徑 d d 2 h 31 25 2 1 25 78 13 mm1a d d 2 h 93 75 2 1 25 96 25mm2a 齒根圓直徑 d d 2 h 31 25 2 1 56 28 13 mm1ff d d 2 h 93 75 2 1 56 96 88mm2ff 中心距 a d d 2 62 5 mm1 齒寬 b d 31 25 mm B1 35 B2 31 3 3 2低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) 1 確定齒數(shù) 小齒輪齒數(shù) z1 20 大齒輪齒數(shù) Z2 u z1 2 46 20 49 2 取 Z2 49 2 按按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) d 2 32 13 21 HEdZuTKt TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 25 1 確定公式內(nèi)的計(jì)算值 1 載荷系數(shù) Kt 1 3 2 小齒輪的傳遞的轉(zhuǎn)矩 T 9 55 10 9 55 10 20607N mm161np69 234507 3 選取齒寬系數(shù) 1d 4 得材料的彈性影響系數(shù)彈性系數(shù) Z 189 8EMPa 5 查 機(jī)械設(shè)計(jì) 得兩試驗(yàn)齒輪材料的接觸疲勞極限應(yīng)力分別為 小齒輪的接 觸疲勞極限 600 MPa 大齒輪的接觸疲勞極限 550 MPa1limH 2limH 6 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1 60 j Lh 60 192 1 2 8 300 15 0 83 1091n N2 0 83 10 1 8 4 608 1088 7 得接觸疲勞壽命系數(shù) 0 90 0 951HNK2HN 8 按失效概率為 1 接觸疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù) S 1 0 則兩齒輪材料的 許用接觸應(yīng)力分別為 1 540 MPaH 1NSH1lim60 9 2 522 5 MPa2K2li5 2 計(jì)算 1 試計(jì)算小齒輪分度圓直徑 以較小值 522 5 MPa 代入 td1H 2H d 2 32 t13 21 HEdt ZuTK 2 32 39 6 mm3 25 894 2067 2 計(jì)算圓周速度 v V d1 n1 60 1000 3 14 39 6 234 96 60 1000 0 487m s 3 齒寬 b d 1 39 6 39 6 mm t1 TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 26 4 齒寬與齒高之比 b h 模數(shù) m d Z 39 6 20 1 981t1 齒高 h 2 25 m 2 25 1 98 4 46 b h 39 6 4 46 8 89 5 載荷系數(shù) 根據(jù) v 0 487 m s 8 級(jí)精度 得動(dòng)載系數(shù) Kv 1 12 直齒輪 假設(shè) Ka Ft b 100 N mm 得 Kha Kfa 1 2 得使用系數(shù) Ka 1 8 級(jí)精度 h 小齒輪相對(duì)支承對(duì)稱(chēng)布置 h KH 1 12 0 18 1 0 6 2 2 0 23 10 bd 3 1 12 0 18 1 0 6 12 12 0 23 10 84 2 1 487 由 b h 8 87 KH 1 427 得 KF 1 35 故載荷系數(shù) K Ka Kv Kha KH 1 1 12 1 2 1 427 1 875 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所的分度圓直徑 d d 39 6 44 741t3k3 1875 計(jì)算模數(shù) m d1 Z 44 74 20 2 241 3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) m 321 FSad YzKT 1 確定公式內(nèi)各值 1 小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 500MPa 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限FE1 380MPaFE2 2 有彎曲疲勞壽命系數(shù) 0 85 0 881FNK2FN 3 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 彎曲疲勞安全系數(shù) S 1 4 1 303 57 MPaF 1NSFE4 50 8 2 KFN2 238 86 MPaFFE2 13 TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 27 4 計(jì)算載荷系數(shù) K K Ka Kv KFa kF 1 1 12 1 2 1 35 1 854 5 查取齒形系數(shù) 得 2 65 2 2261FaY2Fa 6 查取應(yīng)力校正系數(shù) 得 1 58 1 7641SaY2Sa 7 計(jì)算大 小齒輪的 并加以比較 FYsf 2 65 1 58 303 57 0 01371 FSa 2 226 1 764 238 86 0 01642 FSaY 大齒輪的數(shù)據(jù)大 2 設(shè)計(jì)計(jì)算 m 1 46321 FSadYzKT 320164 1 7 854 對(duì)比計(jì)算結(jié)果 有齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 的模數(shù) 由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力 而齒面 接觸疲勞強(qiáng)度所確定的承載能力 僅與齒輪直徑有關(guān) 可取由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度算 得的模數(shù)同時(shí)結(jié)合齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m 2mm 按 接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d1 44 74 mm 算出小齒輪的齒數(shù) Z1 d1 m 44 74 4 22 37 取 22 Z2 u Z1 2 46 22 54 12 取 54 4 齒輪幾何尺寸計(jì)算 分度圓直徑 d mz 2 22 44mm1 d mz 2 54 108mm2 齒頂高 h h m 1 2 2mma 齒根高 h h c m 1 0 25 2 2 5 mmf 全齒高 h h h 4 5mmaf TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 28 齒頂圓直徑 d d 2 h 48 mm1aa d d 2 h 112 mm2 齒根圓直徑 d d 2 h 39 mm1ff d d 2 h 103mm2ff 中心距 a d d 2 76 mm1 齒寬 b d 44 mm B1 48 B2 44 3 3 3 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與齒輪的幾何設(shè)計(jì)尺寸 毛坯 材料 加工方法 使用要求及 經(jīng)濟(jì)性等因素有關(guān) 進(jìn)行齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) h 必須綜合地考慮上述各方面的因素 通 常是先按齒輪的直徑大小 選定合適的結(jié)構(gòu)形式 然后再根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 進(jìn)行結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 當(dāng)齒頂圓直徑小于 160mmh 可以做成實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪 但航空產(chǎn)品中的齒輪 雖齒頂圓直徑小于 160mm 也可以做成腹板式的 當(dāng)齒頂圓直徑小于 500mmh 可以 做成腹板式的 腹板上開(kāi)孔的數(shù)目按結(jié)構(gòu)尺寸大小及需要而定 根據(jù)齒頂圓直徑大齒輪都做成腹板式的結(jié)構(gòu) 小齒輪都采用實(shí)心式的結(jié)構(gòu) 3 3 4 軸的設(shè)計(jì) 3 3 4 1 選 材 和 確 定 軸 材 料 的 許 用 應(yīng) 力 選用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理 根據(jù)材料的種類(lèi)得 590 MPa 55 MPa b b 1 3 3 4 2 低 速 軸 設(shè) 計(jì) 1 估算軸的最小直徑 由表 15 3 查取 110 根據(jù)公式 15 1 得0A TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 29 d 110 18 9 mm 0A3nP35 94870 考慮軸端有一鍵槽 將上述軸徑增大 5 即 34 91 1 05 19 9 mm 取 20mm 2 確定軸的各段直徑 外伸端直徑 d 20mm 一般應(yīng)符合所選聯(lián)軸器軸孔標(biāo)準(zhǔn) 這里選用 TL4 彈性柱1 銷(xiāo)聯(lián)軸器 按工藝和強(qiáng)度要求把軸制成階梯形 有一個(gè)階梯軸 取通過(guò)軸承蓋軸段的直徑 為 d2 24mm 考慮軸承的內(nèi)孔標(biāo)準(zhǔn) 取 d d 25 mm 兩軸承同型號(hào) 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表 15 37 4 初選深溝球軸承的型號(hào)為 6205 直徑為 d 的軸段為軸頭 且應(yīng)符合軸徑標(biāo)準(zhǔn)系列 取 d 28mm 4 4 軸環(huán)直徑 d d 2h 35mm 5 根據(jù)軸承安裝直徑 查手冊(cè)得 d 28 mm 6 3 3 4 3 高 速 軸 的 設(shè) 計(jì) 1 估算軸的最小直徑 由表 15 3 查取 110 根據(jù)公式 15 1 得0A d 110 9 99 mm 03nP387 452 考慮軸端有一鍵槽 將上述軸徑增大 5 即 9 99 1 05 10 48 mm 由于電機(jī)軸 d 19mm 故此處伸出端軸徑 d 19mm1 2 確定軸的各段直徑 按工藝和強(qiáng)度要求把軸制成階梯形 有一個(gè)階梯軸 取通過(guò)軸承蓋軸段的直徑 為 1 0 07 0 1 2 23mm 2d1 考慮軸承的內(nèi)孔標(biāo)準(zhǔn) 取 d d 25mm 兩軸承同型號(hào) 初選兩端深溝球軸承35 的型號(hào)為 6205 直徑為 d 的軸段為軸頭 取 d d5 28mm 應(yīng)符合軸徑標(biāo)準(zhǔn)系列 4 4 3 3 4 4 中 速 軸 的 設(shè) 計(jì) TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 30 1 估算軸的最小直徑 由表 15 3 查取 110 根據(jù)公式 15 1 得0A d 110 14 2 mm 03nP396 2457 考慮到軸上有兩處鍵槽 故選取軸徑為 d 20mm1 2 確定軸的各段直徑 按工藝和強(qiáng)度要求把軸制成階梯形 有一個(gè)階梯軸 取通過(guò)軸承蓋軸段的直徑 為 d2 d1 1 0 07 0 1 2 20 mm 考慮軸承的內(nèi)孔標(biāo)準(zhǔn) 取 d d 20mm 兩軸承同型號(hào) 初選兩端深溝球軸承41 的型號(hào)為 6204 軸的強(qiáng)度足夠 為了方便制造 d 軸段的直徑為 d 25mm 33 3 3 4 5 確 定 軸 的 各 段 長(zhǎng) 度 各段軸的長(zhǎng)度為 安裝軸承段應(yīng)符合軸承的寬度 安裝齒輪段應(yīng)符合齒輪寬度 外伸段的長(zhǎng)度要符合所要安裝零件的寬度 同 h 還要考慮安裝工藝要求 安裝零件 段的長(zhǎng)度與所要安裝零件的寬度有一定的工藝要求 其余各段的長(zhǎng)度應(yīng)要根據(jù)實(shí)際 裝配來(lái)確定 3 3 4 6 軸 上 鍵 的 選 擇 鍵的形式都選擇普通平鍵 根據(jù)軸的直徑確定鍵的寬度和高度 根據(jù)軸段的 長(zhǎng)度確定鍵的長(zhǎng)度 鍵的長(zhǎng)度一般要比軸段的長(zhǎng)度短 5 10mm 在軸中的鍵選擇 A 型鍵 在軸頭的鍵選擇 C 型鍵 3 3 4 7 彎 矩 剪 力 圖 TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 31 AB CDFAF FFDqFQ KN M KN m AB CDFAF FFDqFQ KN M KN m 3 3 4 8 軸 鍵 及 軸 承 的 校 核 1 軸的校核 根據(jù)前面知道軸的最小軸徑為 min 7 106 4 3 19rnkwPmd 由式 得 32 0195nPT MPa96 2104 7 643 TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 32 查 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 課本表 15 2 知 MPaT40 3 所以 軸的扭轉(zhuǎn)剛度足夠 T 2 鍵的校核 由于鍵的聯(lián)接是靜聯(lián)接 所以 PPdhlT 4 式中 d 軸的直徑 單位為 mm h 鍵的高度 單位為 mm l 鍵的工作長(zhǎng)度 單位為 mm 對(duì)于 A 型鍵 l L b B 型鍵 l L C 型鍵 l L b 2 查 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 表 10 9 知道鍵的系數(shù)如下 鍵寬 b 鍵高 h 鍵長(zhǎng) l 鍵 為 C 型鍵 8 7 50 鍵 為 10 8 60 鍵 為 20 12 90 鍵 C 型鍵 12 8 80 T1 7 15N m T2 20 6N m T3 47 8N m MPaahldPP 90 61054 86745 331 知 道 查 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 表 所以 鍵 合格 PP ahldT 8 5083 764 32 所以 鍵 也合格 PP Mahld 36 270165 42 所以 鍵 合格 PP ahldT 56 7480 3432 所以 鍵 合格 3 軸承的校核 根據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 教材 得以小時(shí)數(shù)表示的軸承壽命為 pCfnLth601 5 163089675 210603 h 所以 軸承的選擇合格 3 4 聯(lián)軸器的選擇設(shè)計(jì) TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197216396 或 11970985 33 聯(lián)軸器的重要功能是連接兩軸并起到傳遞轉(zhuǎn)矩的作用 除此之外還具有補(bǔ)償兩 軸因制造和安裝誤差而造成的軸線偏移的功能 以及具有緩沖 吸振 安全保護(hù)等 功能 在選擇聯(lián)軸器時(shí) 首先應(yīng)確定其類(lèi)型 其次確定其型號(hào) 聯(lián)軸器的類(lèi)型應(yīng)根據(jù)其工作條件和要求來(lái)選擇 對(duì)于中小型減速器是輸入軸和輸 出軸均可采用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 其加工制造容易 裝拆方便 成本低 并能緩沖減 振 當(dāng)兩軸的對(duì)中精度良好時(shí) 可采用凸緣聯(lián)軸器 它具有傳遞扭矩大 剛性好等優(yōu) 點(diǎn) 例如 在選用電動(dòng)機(jī)軸與減速器高速軸之間連接用的聯(lián)軸器 h 由于軸的轉(zhuǎn)速較 高 為減少起動(dòng)載荷 緩和沖擊 應(yīng)選具有較小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和具有彈性的聯(lián)軸器 如 彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器等 在選用減速器輸出軸與工作機(jī)之間聯(lián)結(jié)用的聯(lián)軸器室 由于軸 的轉(zhuǎn)速較低 傳遞轉(zhuǎn)矩較大 又因減速器與工作機(jī)不在同一機(jī)座上 要求有較大的 軸線偏移補(bǔ)償 因此常選用承載能力較高發(fā)剛性可移式聯(lián)軸器 如鼓形齒式聯(lián)軸器 等 若工作機(jī)有震動(dòng)沖擊 為了緩和沖擊 以免震動(dòng)影響減速器內(nèi)傳動(dòng)件的正常工作 則可選用彈性聯(lián)軸器 如彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器等 聯(lián)軸器的型號(hào)按計(jì)算轉(zhuǎn)矩 軸的轉(zhuǎn)速和軸徑來(lái)選擇 要求所選聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn) 矩大雨計(jì)算轉(zhuǎn)矩 還應(yīng)注意聯(lián)軸器轂孔直徑范圍是否與所聯(lián)結(jié)兩軸的直徑大小相適 應(yīng) 若不適應(yīng) 則應(yīng)重選聯(lián)軸器的型號(hào)或改變軸徑 3 5 減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸 名 稱(chēng) 結(jié)構(gòu)尺寸 箱座壁厚 8mm 箱蓋壁厚 1 6mm1 箱座 B 箱蓋 b 箱底座凸緣的厚度 b12 b 15 b 15 b 2012 箱座 m 箱蓋上的肋厚 m1m 8 m 81 軸承旁凸臺(tái)的高度 h 和半徑 R h 由結(jié)構(gòu)要求確定 R C2 直徑 df df 12 數(shù)目 n n 6 通孔直徑 fd 12 fd 地 腳 螺 釘 沉頭座直徑 0D 450D TD 型斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)附贈(zèng)有 CAD 圖紙 領(lǐng)取加 Q 197